農田景觀

❶ 自然環境變化對農田景觀格局的影響

自然環境的變遷在一定程度范圍內形成特定的地貌、氣候、土壤和植被等條件，使全球自然景觀呈現出水平地帶性和垂直地帶性分布規律，作為干擾後形成的農田景觀格局與其原始自然景觀一樣呈現出水平和垂直地帶性，如我國東部地區分為北方旱作區和南方水田區。自然環境變化在影響農田景觀格局的同時也制約著農田景觀規模的擴大，如部分農田受風沙等災害影響而消失，變為沙地、戈壁，甚至石漠化^［79］。

❷ 農田景觀規劃設計的起源與發展

農田來景觀規劃可以追溯到自19世紀末，那時人們對自然界認識程度較低，規劃集中在農田的重新分配，如田間道路的設置及排灌系統的建設等，其主要目的是提高農作物產量及農田生產力。但一些學者已經開始認識到自然保護的重要性和人類對環境影響的嚴重性，主張農田規劃設計時，充分考慮人與環境的協調關系^［6］，不僅要注重提高農田生產力，而且要考慮自然環境保護^［7，8］。

80年代以來，農田景觀規劃設計研究逐漸減少，集中於農田某一景觀要素規劃設計研究，使其落後於景觀規劃。如對農田防護林形態、格局、結構的研究，不同地區灌排水利設施空間布局研究，土壤基質改良研究等，缺乏對農田景觀整體研究；或者集中於農業景觀規劃研究，如生態功能規劃、景觀中的生態結構設計等，類似於農業生態規劃，沒有體現農田景觀的空間格局。

景觀生態學與景觀規劃的發展為農田景觀規劃設計注入了新的活力。為增強農田景觀的生態整體性，達到農田的可持續利用，農田景觀規劃設計中，必須從農田生態學的角度，綜合考慮農田景觀干擾因素的空間作用、空間關系和干擾過程，提高農田生產力、生態穩定性及美學價值。

❸ 農田景觀格局分析指標與方法

近年來國內外農業景觀格局變化的研究主要集中於區域農業景觀格局及其組分的變化，偏向大（中）尺度景觀格局分析。而農田景觀格局涉及不同尺度，從農田景觀重建項目評價出發，項目區多為小尺度景觀，農田景觀格局分析指標不同於一般景觀格局和農業景觀格局分析指標，他們之間既有聯系又有區別。農田景觀格局不僅關系農作物產量等直接輸出產品和服務，而且對其提供的間接產品和服務也有影響。因此，根據國內外相關文獻選擇下列指標作為農田景觀格局分析指標。

（1）平均斑塊周長面積比（PARA）

煤礦區復墾農田景觀演變及其控制研究

式中：m是斑塊類型數；E_i是第i個斑塊的周長（m）；A_i是第i個斑塊的面積（hm²）。平均斑塊周長面積比代表斑塊形狀與圓形相差的程度，其值越接近1，表示斑塊形狀與圓形越相近；其值越大，斑塊形狀與圓形相差越大，形狀越不規則。

（2）斑塊形狀指數（SHAPE）

煤礦區復墾農田景觀演變及其控制研究

式中：E_i是第i個斑塊的周長。該指數反映斑塊形狀，其值越接近1，表示斑塊形狀與方形越相近；其值越大，斑塊形狀與方形相差越大，形狀越不規則。

（3）斑塊密度（PD）

煤礦區復墾農田景觀演變及其控制研究

式中：N_i是第i類斑塊數量；A是區域面積（10² hm²）。該指數反映斑塊密度，其值越大，表示斑塊規模越小，廊道比例越高；其值越小，斑塊規模越大，廊道比例越低。

（4）分維度（FRAC）

煤礦區復墾農田景觀演變及其控制研究

式中：E_i是第i個斑塊的周長；A_i是第i個斑塊的面積。分維度反映了景觀的不同尺度特徵。

（5）邊界密度（ED）

煤礦區復墾農田景觀演變及其控制研究

式中：E是斑塊總周長（m）；A是斑塊總面積（hm²）。該指數越小，表示廊道數量越少；其值越大，廊道數量越多。

（6）景觀形狀指數（LSI）

煤礦區復墾農田景觀演變及其控制研究

式中：E是斑塊周長，A是斑塊面積。當斑塊形狀為正方形時，LSI取值最小，等於1，斑塊的形狀越復雜或越扁長，LSI的值越大。

農田景觀格局分析方法是用來研究農田景觀結構組成特徵及空間配置關系的有效方法，它們不僅包括一些傳統的統計學方法，同時也包括一些新的、專門解決空間問題的格局分析方法。GIS和電子地圖與資料庫被用來識別景觀格局和分析產生這種格局的生態過程^［66］。

❹ 中國傳統農業中典型農田景觀形式

在傳統的中國農業中的人與大自然的關系具體表現為人、天、地、稼的關系。其中，兩種比較典型的農田景觀為北方「二耜為耦」景觀和南方「桑基魚塘」景觀^［67］。

2.2.1.1 北方「二耜為耦」景觀

在藪澤沮洳較多的自然環境中，人們為了開發低平地區，採用「二耜為耦」的辦法，開挖用於排水洗鹼的田間溝洫，形成畎畝結構的農田。畎畝法，由畎和畝兩部分組成。畎是溝，畝是壟，畎畝法也就是一種壟作法，是最早出現的一種抗旱耕作法。區種有兩種形式，一種是寬幅區種法，一種是小方形區種法。寬幅區田系由町、道、溝三部分組成，町為長條形田塊；町與町之間為人行道；町上作溝，溝與町寬平行，莊稼就種在溝中。小方形區種法，則根據土壤肥力的不同，區的大小、區間的距離、每畝的區數，都有一定的區別。作為當時黃河流域農業主導形式的這種溝洫農業，是一種壟作形式的旱地農業。耒耜、溝洫、井田三位一體，構成黃河流域上古農業的重要特點，也是我國上古文明的重要特點。旱作農業仍然是華北農業的主體，當地防旱保墒問題很大程度上依靠耕作措施來解決。以防旱保墒為目的的「耕—耙—耮—壓—鋤」耕作體系成為北方旱地精耕細作技術體系的重要內容和特色之一。

2.2.1.2 南方「桑基魚塘」景觀

南方土地利用的深入發展促進了「桑基魚塘」的形成和發展。所謂桑基魚塘，據廣東《高明縣志》的記載，其辦法是將低窪地挖深變成水塘，挖出的泥堆放在水塘的四周為基，基和塘的比例為六比四，六分為基，四分為塘，基上種桑，塘中養魚，桑葉用來喂蠶，蠶屎用以飼魚，而魚塘中的塘泥又取上來作桑樹的肥料。通過這樣的循環利用，取得了「兩利俱全，十倍禾稼」的經濟效益。

❺ 農田景觀規劃設計的內容

農田景觀規劃設計是應用景觀生態學原理和農業生態學原理，對農田景觀要素的時空組織和安排，制定農田景觀利用規則，維護農田生物多樣性，實現農田高產、穩產，為人們創造優美休閑場所。

農田景觀規劃設計是一項復雜的系統工程，不僅涉及自然、社會、經濟等多因素，而且要發揮出農田生態系統整體功能，合理協調各干擾因素間的相互關系。因此，農田景觀規劃設計的內容具有整體性和層次性，一般應包括景觀區域總體規劃、景觀區片規劃、景觀細部規劃三個層次。

農田景觀區域總體規劃是根據區域景觀斑塊適宜性，優化景觀格局，提高區域景觀整體功能，確定各斑塊的利用方向和利用規則。具體內容包括：景觀干擾因素調查、景觀過程分析、景觀格局功能評價、景觀功能區配置、主廊道布局、景觀功能區利用規則確定等。

農田景觀區片規劃是依據區片景觀利用方向和利用規則，優化景觀結構，提高區片景觀整體功能，是區域景觀總體規劃的細化。其內容包括：景觀格局調查、基質適宜性評價、次廊道布局、斑塊布局、斑塊利用方向與利用規則確定等。

景觀細部規劃設計是實現景觀的依據，根據農田生態系統的功能要求，合理組織景觀內部結構，提高生物多樣性，滿足生態農業生產需要。其內容主要有：斑塊設計（斑塊朝向、斑塊寬度、斑塊長度、斑塊標高）、廊道設計（支廊道布局、廊道結構、廊道形式、廊道形狀、廊道寬度）、基質設計（基質改良、作物輪作、作物栽培）等。

❻ 長期集中連片農田景觀格局的形成與發展

隨著人口的不斷增多，人類生產技術的進步，對自然景觀農田化的改造進一步擴大，零散的農田不利於抵禦動植物的侵襲和自然災害的破壞，也不利於農田設施配套和管理，需要對農田進行集中連片，由星點式或斑塊式開發轉為大規模連片開發，構造更大尺度的農田斑塊或本底。

從我國農業發展史看，開荒墾殖，擴大耕地面積一直是社會發展的重要構成，特別是1949年以後更進一步促進農田的集中連片。1955年開展蓬勃迅速的合作化運動，並出台了《1956～1967年全國農業發展綱要（草案）》，把「開墾荒地，擴大耕地面積」作為重要目標之一^［70］。開墾荒地主要是通過移民和組織農業生產合作社、建立新的國營農場和擴大現有農業社的耕地面積來實現，消除農田的插入、過遠、楔入、插花等現象，盡量做到農田集中連片和外形整齊，這對於促進農田集中化和規模化具有重要的作用。

在開展農業合作社前，農民的私有農田一般面積較小，並且常由一些分布零散的若干小田塊和窄條地組成，為了適應生產的要求，必須將農田合並起來。因此，在全國大部分地區開展了「方田」、「條田」規劃和工程實施，對農田進行集中化和規則化，改良土壤，配套建設田間道路、防護林、溝渠等，為集約化農田景觀格局的形成奠定了初步基礎。

❼ 農田景觀文化價值評價指標

美麗的農田景觀，若有文化價值相烘托，更具有吸引遊人的能力，並能使遊人在感受農田景觀的同時，也能感受到滄桑變化，歲月流逝，從而產生了深遠的時空上的審美效果。

中國是世界上從事農業活動最早的文明古國之一創造了光輝燦爛的古代農業科學技術和理論，形成獨特的農林結合、精耕細作、天地人和等優良傳統有機農業和優美的田園風光，如用地養地相結合的耕作制度、養分循環的桑基魚塘、細腰蜂防治螟蛉蟲的生物防治技術、種芝麻防雜草的生物除草技術等^［154］。農田歷史文化遺產不僅有重要的科學價值，更是優秀的旅遊資源。如我國紅河哈尼梯田用獨特的農田景觀，展現了以哈尼族為代表的當地世居少數民族悠久的民族發展歷史和豐富的民族文化底蘊，整個哈尼梯田從開拓到發展的過程，充分展現了當地世居少數民族，特別是哈尼族的遷移、定居、社會、生產以及宗教的整個發展過程，創立了完美的「高山森林、中山村寨、低山梯田」的景觀格局和梯田文化、生態文化，成為新的旅遊熱點。

農田景觀文化價值包括歷史文化價值、宗教文化價值和科學文化價值（見表6-10），這三方面構成農田景觀文化價值的整體評價，能夠揭示出農田生態文化的真正價值，為農田旅遊觀光資源評定提供科學依據。

表6-10 農田景觀文化價值評價指標

❽ 農田景觀格局管理

1987～2000年間，吉林省大安市由於大量抽取地下水，致使地下水位下降和耕地大面積鹼化（地下水礦化度高，水質差），影響到農田景觀的生態質量和農田景觀格局的合理演變；農田防護林數量減少，防護功能急劇下降，嚴重影響了區域的生態安全^［83］。所以，安全高效的農田需要不斷地維護和發展，加強其景觀格局的管理是可持續發展的需要。

（1）加強農田污染防治與監督力度：隨著社會和經濟的不斷發展，農田生產所面臨的環境問題越來越突出，特別是在一些工礦區附近，農田環境已經惡化到不能維持的地步，如灌溉水質超標和工礦業廢物的排放，已經對區域農田基質產生危害，嚴重者危及當地人民的身心健康，必須進一步加大對農田污染的監測與防治力度，從根本上保護農田生態環境安全，促進農業生產的可持續發展。

（2）不斷更新和完善農田人工廊道系統：農田中防護林、溝渠和田間道路形成的人工廊道系統，具有較高的生態環境安全價值，不同農田之間的防護林、溪溝可以隔離不同農田地塊之間蟲害傳播、污染源擴散和其他干擾，而且可以促進水分、養分在農田景觀中的遷移^［84］。目前，我國農田防護林網與灌溉渠系普遍存在殘缺和老化現象，不能及時維護和更新，已經影響農業生產的穩定和生態安全，需要加大投資力度，完善農田人工廊道系統，保障農田生產安全。

（3）建立健全農田及其設施產權制度與流轉制度：Chen Liding對中國陝西延安地區安塞縣大南溝流域的土地利用變化研究表明，該地區的土地利用變化可以根據產權制度變革分為三個階段：1949年前，地主私人佔有，農民從地主手中租地，由於土地生產力較低開墾了許多耕地；1949年新中國建立，土地使用由國家統籌安排；1981年農村進行改革，實行家庭聯產承包責任制，土地使用發生了第三次變革^［85］。農田產權的設置、確定、界定、保護和行使必須建立一系列的規則，使其產權關系制度化，由利益刺激或激勵產權人保護農田、合理使用農田設施和維護景觀安全格局。如建立健全農田水利設施相關產權的流轉制度，可以促進農田水利設施產權的優化配置，提高產權配置效率^［86］。所以，建立健全農田及其設施產權制度與流轉制度，能夠保障農田景觀格局的健康和穩定，維護區域生態安全。

❾ 現代農田景觀格局的形成與發展

現代農業雖是初見端倪，但已展示其鮮明特徵和絢麗前景。現代農業是以生物技術和信息技術為先導的，現代技術高度密集的科技型產業；是面向全球經濟和農工貿一體化經營的現代企業；是正在拓展中的多元化和綜合性的新型產業；是資源節約和可持續發展的綠色產業；是以生物為中心的一種優化的生物—技術—經濟—社會復合人工生態系統^［72］。農田是農業耕作的場所，現代農業生產的重要特點是「精準」生產，精準農業是現代農業的發展方向^［73］。

「精準農業」按照田間每一個操作田塊的具體條件，精細准確地調整各項土壤和作物管理措施，最大限度地優化使用各種農業投入，以獲取最高產量和最大經濟效益，保護農業生態環境，保護土地等農業自然資源的效果，農業可持續地發展下去^［74］。精準農業表現出良種選育精準化、模式栽培精準化、平衡施肥精準化、農業灌溉精準化、病蟲害防治精準化和作物收獲精準化等特點。

農田景觀則屬於經營景觀中的人工經營景觀，景觀構圖的幾何化與物種的單純化是其顯著特徵。隨著傳統農業向現代農業的演進，原有分散和形狀不規則的耕作斑塊向著線形和規則多邊形的方向演變，斑塊的大小、密度和均勻性都會發生變化^［75］，特別是精準農業的發展，要求農田進一步集約化、田面平整化、田塊規則化和設施配套化與智能化。

❿ 現代農田景觀格局

現代農業發展方向的精準農業要求農業集約化，可能導致原動植物生境破碎化、田塊擴大、植被類型減少和農田景觀中動植物多樣性急劇變化，而這些變化又可能通過削弱生態系統天敵與害蟲間自調節功能，降低農業可持續性^［76］。在現代農業景觀中，農田景觀格局仍然是控制農作物和其他物種時空分布和生態學過程重要的因素，其景觀格局變化受自然環境、農作系統、農業耕作活動、社會經濟等因素的綜合影響，而景觀格局的變化又能反映社會的發展和科學技術的進步。現代農業景觀格局主要表現出以下特徵。

2.3.2.1 農田斑塊內部均質性增強，生物多樣性顯著降低，田面平坦，形狀規則

精準農業的實施重要條件是作業對象的標准化，在作物品種選擇、品種布局、栽培方式、栽植密度等環節上，要求同一作業農田斑塊的農作物的一致性和田面平整，清除田塊內殘留的其他斑塊和障礙物，田塊規則化，利於機具的生產作業。這些要求已經在機械化作業實施中得到體現和證明，機械化使農業景觀趨於一致或相似^［50］。在育種環節上，要求農作物品質適合精準農業的管理要求，進行工廠化精準育種，標准化播種、田間管理、收獲和加工等，使農作物田間生長形態均質和分布密度一致。另外，在田間管理環節上，為實現平衡施肥精準化、灌溉精準化、病蟲害防治精準化和作物收獲精準化等作業的高精度要求，需要對現有農田基質條件不斷改造，使農田斑塊基質達到均質。

圖2-1 芬蘭東部地區農田景觀格局變化示意圖

2.3.2.2 農田廊道結構簡單化，各種生態流穩定、暢通

隨著現代農業的發展，農田中小的或零星的斑塊（如林地、防護林、溝渠、草地等）大量地從現代農業景觀中消失。伴隨著農業機械化的增加，田塊邊緣帶急劇減少，如防護林和溝渠密度在減少（圖2-1）^［49］。農業生產方式的變化必然促進農田景觀格局的演變，其中變化最大的算是廊道結構。按照精準農業生產要求，僅灌溉精準化方面就需要積極發展節水灌溉，對原有灌溉系統提出挑戰，固定的明渠將消失，被地下暗管、噴灌、滴灌、微灌等節水設施取代。從適合精準農業作業角度出發，部分為小農具和人畜服務的田間道路會被整理為農田，部分田間道路將拓寬改造適宜大型農機具作業，由較寬廊道圍成的農田斑塊規模擴大，各種生態流更加穩定和暢通。