梁春飞,胡希军,邓益亮
(中南林业科技大学 风景园林学院,湖南 长沙 410004)
琵琶寺生态农林园景观生态规划研究
梁春飞,胡希军,邓益亮
(中南林业科技大学 风景园林学院,湖南 长沙 410004)
运用景观生态学的相关理论与方法对河南省安阳市琵琶寺生态农林园进行景观生态规划。将全园划分为生态保护区、生态缓冲区、生态恢复区及生态农业区四个生态功能区。运用景观生态学的斑块—廊道模式并结合现状特点对园区斑块与廊道进行规划与布局,保留并保护园区的农田斑块、森林斑块等自然斑块,控制建设用地斑块面积,打造道路交通(灰道)、绿色林带(绿道)、河流水系(蓝道)等生态廊道,注重斑块之间、廊道之间以及斑块与廊道之间的联系,优化园区的景观结构与生态格局,发挥斑块与廊道的生态功能,提高园区的生物多样性与景观稳定性。
生态农林园;景观生态规划;琵琶寺生态农林园;斑块;廊道
进入新世纪以来,世界上不少国家尤其是发达国家高度重视农业发展,把农业看作影响国家安全的基础产业。在农业发展模式上,当前世界农业发展的趋势是由平面式向立体式、由自然式向设施式、由农场式向公园式、由单向型向综合型、由常规型向生态型、由化学化向生物化、由机械化向自动化发展,高技术农业、生态农业、信息农业、工厂化农业等新型发展模式陆续出现[1]。生态农林园的建设,是为了适应生态农业发展的要求,加速农业由主要追求数量增长向在保障供给平衡下更加注重质量效益的转变,加快农业现代化进程。本文以琵琶寺生态农林园景观规划设计项目作为课题工作研究的基础,对农林园的景观生态规划理论与方法进行进一步的探讨研究。
(一)区域概况
河南省汤阴县琵琶寺生态农林园位于邺南首镇——宜沟镇境内,规划区包括琵琶寺、赵窑、东蚕姑冢、西蚕姑冢、东黄鹿厂等9个行政村,总面积共1 804.15万平方米(合27 062.60亩),其中耕地面积约10 000余亩。园区南部有早年修建的琵琶寺水库,西接221省道,东临107国道和京港澳高速公路。规划园区的海拔高度为100-184 m,属暖温带大陆性季风气候,年平均气温13.4℃,年太阳辐射总量为5000-5850 MJ/㎡,年平均降水量582.3 mm,年均蒸发611.3 mm。
(二)存在问题分析
1.水土流失严重,旱涝交替发生
园区内岗丘连绵,沟壑纵横,表面切割严重。基岩为石灰岩,土质以黄砾壤、黄黏土为主,粘化、钙化明显,土壤养分偏少、肥力低下。
园区有机果林极少,森林群落极少,森林植被彻底破坏,水土流失面积占全园总面积约90%,存在土壤侵蚀现象的占全园面积近20%。水土流失又造成水库、沟渠、塘堰坝及蓄水池的淤积,产生明显石化、石子化现象。
园区内年均降雨量582.3 mm,而年均蒸发量有611.3 mm,干旱少雨,地下水在160 m以下。干旱发生频率为27.8%,平均3-4年一遇,雨涝平均2年一遇。
2.农业肥药流失,废弃秸秆污染
园区内主要农作物为小麦、玉米,其次有薯类、大豆、棉花、花生、芝麻。由于园区都是小麦与以玉米为主的作物进行间作,一年实际种植两季作物。园区未得到利用的秸秆如果扔弃或焚烧,造成环境污染和资源的浪费。
3.农村生活污水和固体垃圾污染
园区内的村庄都没有正规垃圾填埋场和垃圾处理设施,生活污水、生活垃圾和粪便不经任何处理直接排放或倾倒,造成水体的严重污染和影响地下水的水质。
4.畜禽养殖污染
畜禽养殖所产生的粪便,如未及时处理,便会大量堆积,造成生产环境与生活环境污染。畜禽养殖污染以养猪污染最为严重,其次是家禽。
(一)规划目标
景观生态规划是在一定尺度上对景观资源的再分配,通过研究景观格局对生态过程的影响,在景观生态分析、综合及评价的基础上,提出景观资源的优化利用方案[2]。河南省汤阴县琵琶寺生态农林园景观生态规划应充分发挥当地自然资源与人文资源优势,合理保护当地生态资源与环境,使园区成为集生态农业示范、生态农产品生产、生态旅游、观光度假、自然环境保护于一体,具有较高经济效益、生态效益和社会效益的综合型生态农林园。
(二)规划原则
1.生态首位原则
景观设计学以生态思维为其核心[3]。生态首位原则就是农林园的规划设计必须优先“生态”,这也是立园之本。生态原则必须认真贯彻到规划建设与后期管理的每一项内容中。
2.系统思想原则
园区规划建设要有整体观念和系统思想。要从时间、空间上整体把握园区的建设,对于种植业、畜禽养殖、水产养殖、有机果林等产业进行系统整合;对于基础设施建设的投入时序进行综合考虑、科学布局与合理安排;对于生态网络的规划更应该从战略高度和长远角度进行规划布局,为园区循环农业的运行提供安全的生态网络屏障。
3.因地制宜原则
园区规划建设要立足于园区自然条件和资源优势,因地制宜布局好园区各大产业,合理确定建设内容、规模以及产品方案,既要适度超前,又要具有现实性。
4. 低碳经济原则
低碳经济是以低能耗、低污染、低排放为基础的经济模式, 发展低碳经济是人类社会的一大进步[4]。园区规划建设与运营都必须坚持低碳经济原则,走资源节约型与环境友好型发展道路,促进农林园的经济可持续发展。
5.文脉延续原则
农业文化遗产是一种活态遗产, 是农业社区与其所处环境协调进化和不断适应的结果[5],需要重点保护。园内村民世代生活在这个地方,留下了深厚的中原文化特别是中原农耕文化,如黄鹿厂的养鹿文化、赵窑村的民窑文化、蚕姑冢的养蚕文化、琵琶寺的寺庙文化、抗战文化,还有各村落中保留下来的传统农耕方式、古民房建筑、古城堡、古石桥、古树名木等。村落因人的生活而存在,是活态的, 因此,不仅保护物质载体,更重要的是保护人们的传统生活方式,民族生活习俗和文明进步的轨迹[6]。农林园的规划应从项目设置到景点命名等多方面进行考虑,努力延续园区文脉。
(一)总体布局
景观生态规划设计的实质就是在空间上合理安排景观格局以实现整体景观的持续利用[7]。根据园区发展的指导思想、发展定位和发展目标,结合原有道路、房舍、宅基地、饮用水泵站等基础设施,维持原有地貌特征,充分利用地形,与整体自然环境相协调,坚持生产、生态、生活与审美有效结合的原则,对园区重点发展领域进行系统耦合与布局,突出各功能区的相对完整性、连续性、可操作性,对园区进行科学分区与空间布局。(见图1)
图1 琵琶寺生态农林园总体规划图
(二)景观生态功能分区
生态农林园的景观生态规划是依据园区各区域各空间的生态特征和功能定位对园区各场地进行人为的区域划分,旨在更好的实现园区的各项生态功能,从而达到保护生态环境和利用自然资源的目的。通过园区现状的分析,可知园区各斑块类型的数目、面积、形状、分布及其功能特征,从而本案将园区划分为生态保护区、生态缓冲区、生态恢复区及生态农业区四个生态功能区。(见图2)
1.生态保护区
生态保护区处于景观生态质量很好的园区南部区域,主要包括园区沼泽湿地、水库区域,面积217.6 hm2,占总面积的12.1%。琵琶寺生态农林园的生态保护区土壤质量较好,水源涵养量充足,生态敏感性指数高,植被种类丰富且覆盖率高,有种类与数量都繁多的动物和微生物生活在此区域,园区的生态保护区是一座典型的天然形成的河南省汤阴市乡土动植物基因库。对于此区域的景观生态规划首要任务便是保护场地原生境的生态环境和动植物资源,保持水体水质清洁,维护该区域的景观生态系统与景观生态功能。对于该区域的产业发展规划适宜优先发展无污染的绿色瓜果和蔬菜种植业,应严格禁止任何有污染的生产经营活动。对于生态休闲旅游产业而言生态保护区更加适合游客远观,对于生态敏感性很高的区域限制甚至禁止游客进入,减少人为因素对生态保护区的生态环境造成人为干扰和破坏。
2.生态缓冲区
生态缓冲区处于景观生态质量较好的园区西北部区域,主要包括园区外围区域,面积415.8hm2,占总面积的23.0%。其主要功能是保护园区的自然生态环境,减少外界干扰对园区对生态环境造成破坏。生态缓冲区土壤土质条件较好,地下水源较充足,植被生长较好,自然景观资源丰富,生态缓冲区的生态规划仍然是以保护为主。因此可适当减少园区生态保护区的农业耕种面积,在退化和闲置的耕地上种植树木,减少土壤侵蚀与水土流失。同时应严格控制旅游游客进入此区域,减少人为因素对该区域生态环境的破坏活动,从而促进生态保护区乃至整个园区生态系统的稳定。
3.生态恢复区
生态恢复区处于景观生态质量较差的园区中西部区域,生态环境受到较大破坏,生态系统结构有较大变化,生态功能降低,受损后恢复困难。主要包括沟壑及沟壑周边的坡耕地,面积300 hm2占总面积的16.6%。其主要功能是执行生态环境的恢复以及保护功能。坡耕地是流域重度土壤侵蚀区,耕地坡度较大、土壤贫瘠、缺乏必要的水土保持措施、农产品单位面积的产量很低,继续耕作不但不会大幅度提高粮食总产量,反而会更进一步加剧流域的水土流失,应该切实地进行退耕还林。同时加强沟壑的治理,防止水土流失的进一步加剧。
4.生态农业区
生态农业区处于景观生态质量一般区域,面积为870.8 hm2,占总面积的48.3%。生态农业区的用地类型主要是农业耕地,该区域土壤适合农作物生长,地势较为平坦,鲜有高大乔木,树木种类与数量都比较少,适合成片种植发展现代生态生态农业。此区域发展高新现代生态农业应根据市场需要大胆种植最新农作物品种,发展规模种植产业,应用现代农业新技术与新型农业机械设备,提高农业生产科技含量和劳动效率,在条件允许的情况下将生态农业与生态观光旅游农庄相结合,进一步提高农民的收入水平和改善农民的生活,带头推动当地经济的发展和加强园区生态环境的保护。
图2 琵琶寺生态农林园景观生态功能分区
琵琶寺生态农林园景观生态规划可参照景观生态学的斑块—廊道模式并结合现状特点对园区斑块与廊道进行合理规划与布局,最大限度保留并保护园区中的农田斑块、森林斑块等自然斑块,控制建设用地斑块面积,重点打造道路交通(灰道)、绿色林带(绿道)、河流水系(蓝道)等生态廊道,注重斑块之间、廊道之间以及斑块与廊道之间的联系,优化全园的景观结构与生态格局,发挥斑块与廊道的生态功能,提高园区的生物多样性与景观稳定性。
(一)景观斑块规划
景观结构由景观斑块所组成,景观斑块的格局影响园区景观结构乃至园区整体生态系统空间布局的优化。因此,对农田斑块、森林斑块、建设用地斑块等景观斑块的大小、数量、类型、形状、分布以及与周边环境的联系进行充分考虑与合理规划有助于园区景观生态功能的实现。琵琶寺生态农林园的景观斑块规划以保留与保护为主,以新建与改造为辅。
1.农田斑块规划
农田田块的布置对于田间农作物的光照、灌溉排水、机械作用以及防风效果等都有显著影响,田块越规整,机械作业过程中漏耕和重耕的面积越少,有利于提高耕作质量和耕作效率。因此农田斑块的形状应设计规整,通常田块的形状以矩形、正方形为佳。田块方向是播种和耕作的方向,也是田间道路、灌溉渠道和农田防护主林带的方向。田块方向对作物光合作用、水土保持、通风、运输等有直接影响,一般以南北方向为宜。农田斑块的大小直接影响着农田生产效率,制约着农田能量和物质循环,决定整个农田景观的功能。由斑块原理可以知道,最优农田景观是由几个大型农作物斑块组成,并与众多分散在斑块中的其他小斑块相连,形成一个有机的农田景观整体[8]。
2.森林斑块规划
森林作为陆地生态系统的主体,在维持陆地生态系统的可持续发展中有着重要作用[9]。园区森林覆盖率很低,且分布不均匀,对提高园区环境质量、预防水土流失、增加动植物栖息地有不良影响。因而根据园区发展需要适当增加森林斑块数量与面积对整个园区的生态环境保护具有深远影响。规划对坡度25°以上区域实施退耕还林措施,减少耕地斑块,提高森林覆盖率,最终形成一个个适宜人与动物栖息游憩的森林斑块。由于该区白干土比较严重,要集中进行树盘土壤更换,应选择抗性强、耐贫瘠、生长速度快、经济效益高、易管理的树种。同时也要选择一些慢生树种,丰富植物种类,建立一个互利共生的良好的生态群落。
3.建设用地斑块规划
伴随农村人口的不断增加、农村经济不断壮大与农村建设工作的逐步推进,农业建设用地的面积与数量需求逐渐上升,这无形之中对园区的自然景观资源与村庄的传统文化资源带来了较大冲击。因此,规划主要控制园区自然与人文景观的破坏速度,针对不同区域采取不同措施。琵琶寺村、赵窑村和东蚕姑冢村有着深厚的历史文化底蕴,对其独特的历史文化资源应予以保护和更新,重点保护园区内村落历史文化遗迹、自然生态环境、古树名木保护等。在满足农村经济发展需求的同时应适当控制农村建设用地的规模与发展方向,增强园区的旅游接待能力与旅游服务功能,接纳从生态保护区与生态缓冲区迁徙过来的人口,在充分利用园区土地的同时进一步提高住宅环境质量,努力提高建设用地周边的景观生态环境质量。
(二)生态廊道规划
生态廊道连接其周围的斑块或结点,从而提高整个景观的连接度。生态廊道通常沿线状或带状空间区域分布,如自然的河流、山脊、公路、渠道等[10]。琵琶寺生态农林园的景观生态廊道依据地形现状特征沿道路、林带、水系进行规划布置与建设,打造具有较高观赏价值的生态廊道风景带。
1.道路廊道规划
园区主干道担负着资源运输和与对外交通的任务,对园区的整体布局和未来的发展有着至关重要的作用,对其他基础设施的布置也起着牵制作用[11]。园区的主干道规划一般利用原有道路,遵循“靠园而不进园,利园而不扰园”的原则,沿着园区边缘经过,道路选址应选择地势平坦、土质坚硬的地方,避免经过易受洪涝灾害的地方。根据园区周边发展情况,园区主干道主要规划三条:康大路往北延伸后连接国道;园区东南角外村庄北面规划道路连接国道;园区西南角道路往西延伸连接省道。田间道路是同农业生产有直接联系的,一般在田块规划后进行布设。田间道路规划要有利于田间生产和管理,既要满足人力劳作的要求,又要为机械化作业创造有利条件,应与农田、林地、沟渠、村庄结合布局。
2.生态防护廊道规划
农田的生态防护廊道即农田生态林网可以降低风速,提高气温,涵养水源,滞尘固沙,减少土壤水分蒸发,增加地表相对湿度,减少自然灾害,改善农田小气候,形成有利于农作物生长的生态环境。林带方向主要由园区的主要风向和地形条件决定,一般林带方向垂直于风向,并沿田块长边方向布置,灌溉地区以渠的方向为林带方向。在园区干、支道两侧可以设置护路林带,园区边界营造200m的绿色缓冲带,将整个园区连贯成一个林网系统。树种的选择遵循“适地适种”的原则,选择适宜当地气候、土壤和地形条件且能快速成林的树种;为了减少胁地范围,尽量选取树冠较窄、主根较深而侧根幅度较小的树种;同时为了减少病虫害,应尽量选用树种与农作物之间以及树种与树种之间没有共同病虫害,并且本身病虫害较少的树种。
3.沟壑廊道规划
沟壑在园区的分布很普遍,是园区绝大部分地表和地下径流汇集下泄的主要通道,水土流失严重,是流水长期侵蚀的结果。在沟壑的治理中,为了保源固沟,在沟边营造林带,形成沟壑绿色廊道,林带要随沟壑的曲线靠岸边配置,但为了便于耕作,林带靠农田的外缘应尽量取直[12]。针对沟壑侵蚀严重的特点,在支沟道中成群布设谷坊,主沟道布设拦泥、蓄水、防洪、生产相结合的淤地坝,并辅以造林种草等措施,控制沟道下切,抬高侵蚀基准点,发展种植、养殖等高效坝系农业,实现土不下山,泥不出沟,大大改善当地农业生产、生活条件,促进农村产业结构调整,推动农村经济的发展。
4.水库廊道规划
琵琶寺水库位于生态农林园南部,该水库两侧的绿化坡地坡度较小,土地应用类型以农业耕地和沼泽滩涂湿地为主,植被覆盖率较低,水库两侧的绿化带宽度较窄,水库两侧的土壤侵蚀和水土流失较为严重。园区各类污染物如化肥农药以及生活垃圾都往水库里排放,严重污染了水库的水体水质,很大程度上降低了水库的水体污染自我净化能力,影响了水库应有的景观生态功能的实现。水库作为农林园重要的水上娱乐场地,由于受到旅游活动的干扰和破坏呈现出比较差的生态环境质量和景观质量,水库廊道景观有待进一步改善。结合水库以上现状特征,规划将水库两侧的滩涂、湿地以及滨河林地纳入水库廊道的生态规划范围,沿水库两岸各留出50米作为水库廊道的景观绿化,结合水库地形地貌合理配置和优化水库两侧植被景观,打造水库廊道景观。在农业用地较集中的水库北岸,可调整产业结构,大力发展和种植果林,形成果林景观带,发展生态观光农业。当靠近村庄建设用地范围时,必须严格限制建设用地规模,同时进行植物种植,塑造良好的岸边村舍景观,从而保护水库廊道的景观环境和生物多样性。
景观生态学是19世纪中期才发展起来的新兴学科,但它已经在土地利用、环境整治、自然保护、资源开发、旅游开发、区域规划等方面有着广泛的应用。随着景观生态学和可持续发展理念不断深入农林园的规划建设当中,必然使研究者往更高的层次去探索农林园景观生态规划的理论和方法,为我们提供更科学的依据和更有效的手段。琵琶寺生态农林园的景观生态规划遵循景观生态学原理,全面了解当地自然资源和人文资源,因地制宜,运用斑块—廊道模式合理布局,充分发挥琵琶寺生态农林园的生态、社会和经济效益,推动了当地自然资源的可持续发展。
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A Research on the Ecological Planning of the Landscape of Pipa Temple Ecological Agriculture and Forestry Park
LIANG Chun-fei, HU Xi-jun, DENG Yi-liang
(College of Landscape Architecture; Century South University of Forestry & Technology, Changsha 410000, Hunan, China)
By applying the correlative theory and method of landscape ecology we do the landscape ecological planning of Pipa Temple ecological agriculture and the forestry park in Anyang, Henan. The entire park will be divided into four ecological function zones such as ecological protection zone, ecological buffer zone, ecological restoration zone and ecological agriculture zone. By using the patch - corridor model of the landscape ecology and combining the current characteristics of the park, it carries on the planning and layout of the park’s patch and corridor, retains and protects the farmland patches and forest patches and other natural patches in the park, controls the construction land patches area, builds the road traff i c (gray corridor), green trees (green corridor), river system (blue corridor) and other ecological corridor, pays attention to the connection between patch and patch, between the corridor and corridor, and between the patch and corridor, optimizes the landscape structure and the ecological pattern of the park, exerts the patch and corridor’s ecological functions, and improves the biodiversity and landscape stability of the park.
ecological agriculture and forestry park; landscape ecological planning; landscape regeneration; Pipa Temple ecological agriculture and forestry park; patch; corridor
F291.4
A
1673-9272(2013)03-0022-05
2013-03-20
湖南省“十二五”重点学科(风景园林学)(湘教发[2011]76号)、中南林业科技大学2012-2014年学位点培育学科(城乡规划学)建设项目(中南林发[2012]69号)资助。
梁春飞(1987-),男,湖南娄底人,中南林业科技大学风景园林学院硕士研究生;研究方向:园林规划与设计。
胡希军(1964-),男,浙江东阳人,中南林业科技大学风景园林学院教授,博士,博士生导师,研究方向:景观生态规划、园林规划与设计、城乡规划。
[本文编校:徐保风]