河北省太行山前乡村景观分类与制图研究——以邯郸市三陵乡三村为例

崔默楠 ，肖 禾 ，张 茜 ，李良涛

（1.河北工程大学园林与生态学院，河北邯郸056000；2.重庆市地理信息中心，重庆401121；3.中国农业大学资源与环境学院，北京100012）

当前，乡村衰退是全球共同面临的挑战。无论是发达国家还是落后地区城乡差距正在扩大，乡村发展活力逐渐降低[1]。中国始终高度重视、着力解决三农问题，自新农村建设提出以来，乡村建设内容不断更新，发展战略持续升级。但在当前乡村规划建设过程中，由于缺乏完整的规划理论和思路以及过度追求经济效益和视觉效果造成了一系列乡村景观均质化问题[2-3]。认识、继承、建设和提升具有乡土特色的乡村景观成为促进“乡村振兴”的重要内容之一。

乡村景观是具有特定景观行为、形态和内涵的景观类型，是乡村地域范围内不同土地单元镶嵌而成的聚落景观、经济景观、文化景观和自然环境景观复合体[4]。镶嵌体的大小、形状和配置上具有较大的异质性，兼具经济价值、社会价值、生态价值和美学价值[5]。景观分类是将某些相对均质的镶嵌体确定为相同的景观类型，具有显著异质性的部分确定为不同的景观类型，等级性和异质性是进行景观分类的重要依据。国外很早就展开了景观分类的理论与实践研究，大尺度的景观分类为国家提供了基础数据[6-8]；近年来，学者通过PPArcGIS、模糊景观分类、卫星图像数据提取景观异质结构等方式进行景观分类，满足了不同条件景观评估需求[9-12]。20世纪90年代以来，中国学者对景观分类与制图的研究逐步深入，相关理论研究取得了丰硕成果[13-15]，不同的学者对乡村景观分类提出了不同的定义和分类方法[13，16]。景观生态学及3S遥感技术的不断发展为乡村景观分类与制图提供了多样的指标和工具[17-19]。

河北省太行山区呈狭条状，地势西高东低，低山丘陵及山前平原为地貌主体。该区自然环境和人文历史背景独特，是京津和华北平原地区的重要生态屏障，但是由于受自然因素和人为活动影响，植被稀疏，水土流失严重[20]，因此，对该区域乡村景观进行规划提升是提高其生态效益的重要手段之一。由于乡村景观具有高度异质性和复杂性，因而单一景观分类结果难以揭示复杂的多属性景观特征。虽基于小尺度的村级景观分类研究不断增加且各具创新[21-23]，但针对村级尺度乃至村级以下小尺度的景观规划提升工作的开展，还需要结合实际区域情况进行更加细致直观的景观分类，以促进特色景观特征管护与提升。

1 乡村景观分类方法

借鉴国内外学者丰富的理论与实践经验，结合河北省太行山前不同乡村景观要素特征，采用不同类型乡村景观要素功能结构与社会、自然属性相结合的分类方法，即相同景观要素须具有相同的主导功能和形态特征[17]，筛选部分自然、社会属性作为指标，如不同土地利用类型、植被、高程、坡度等作为划分乡村景观亚类与景观单元的依据，最终采取景观类、景观亚类和景观单元3级乡村景观分类体系。

1.1 景观类

土地利用分类是区分土地利用空间地域组成单元的过程，是人类根据其生活和社会发展需要，依据土地特点进行开发、利用和改造的社会经济行为，反映了不同类型土地的利用形式和功能。以《土地利用现状分类》（GB/T21010-2017）（下文简称为“国标分类系统”）分类系统为依据，参考研究区土地利用分类现状图，以遥感影像图为调研底图经实地走访调查，在不违背土地利用分类原则的前提下增减发生变更的土地利用类型以确定最终的景观类分类结果。结合实际情况发生变动的一级分类如表1所示：设施农业均建于耕地上，把设施农业归为耕地类下；取消了园地，包括被围挡的场地内的树木，所有生长乔木、灌木的土地统称为林地；将商服用地、工矿仓储用地、住宅用地、公共管理与公共服务用地统一划分为建设用地；由于研究区地处太行山丘陵与平原过渡区，土地形变化丰富，存在许多覆盖着乡土植被的田坎，因此在“其他用地”类型中提取出“田坎”作为单独景观类类型；同时，为识别出当地不同于他处的独特景观要素，结合研究区实际情况并查阅相关历史资料和文献增加了“干涸河道”景观类类型。第一阶段实地调研后修正景观类边界得到最终的景观类分类图，各景观类内涵及范畴界定见表1。

表1 乡村景观类的界定

1.2 景观亚类

景观要素属性特征反映了随时间发展人与景观要素间的关系状况，包括自然属性和社会属性。自然属性指景观要素本身固有的内在属性，如土地的土壤类型、植被的形态结构等自然特征。不同形式的景观要素是人类有目的、创造性地改造活动的结果，通过人类的社会经济活动赋予其不同于纯自然系统的新特性——社会属性，同时其开发利用受自然规律和社会规律的制约[24]。

本研究采用的乡村景观多等级分类方法以国标土地利用分类为参考，经过实地调研、半结构式访谈等形式获得不同景观要素详细的自然属性和社会属性，将景观类结合相应属性信息划分出景观亚类。经实地调查，景观亚类类型变动如下：土地利用方式下的果园、有林地、灌木林地和其他林地可按其不同功能划分为经济林、防护林和天然林，再根据其种类、郁闭度、覆盖度等自然属性确定疏密度；耕地亚类按其作物类型、有无灌溉设施进一步确定亚类类型；按利用状态划分工厂、采矿、田坎、干涸河道、水域等景观类的亚类类型。

1.3 景观单元

地形对山地丘陵区土地利用类型的结构和空间分布起着重要的影响作用，主要影响因子包括高程和坡度[25]。利用ArcGIS建模将高程和坡度转换成地形位指数，再叠加景观亚类划分景观单元。地形位指数能够综合反映一个地区地貌条件的地形特点和景观组成的空间差异，地形位指数计算公式[26]如下：

根据 ：α= ∂/tan β

式中：α表示地形位指数；∂表示单位汇水面积；β表示某位置坡度；Flow acc表示汇流积累量；Flow width表示流向宽度；S表示栅格面积。区域任意点高程越高，坡度越大其地形位指数越大；反之越小。

1.4 乡村景观三级分类系统

采用上述分类方法得到的三级分类系统，以“国标分类系统”为基础并与前人研究相衔接，不同之处在于：首先，把景观要素与其自然、社会属性相结合，便于得到分析不同景观要素经济、生态、文化等价值的基础数据；其次，林地类型包含了研究区内所有生长林木的土地，有利于提取潜在的生态用地并进一步评估植被的生态功能；最后，在景观类中去掉了园地景观，增加了当地独特的田坎、干涸河道景观作为独立的景观类类型，得到最终的乡村景观三级分类体系（表2）。

表2 多级景观分类名称及代码

2 乡村景观分类与制图应用

2.1 研究区概况与数据来源

2.1.1 研究区概况 本研究区域范围为河北省邯郸市三陵乡西部3个村落，从东到西依次为工程村、郭窑及陈窑，界于 E114°19'47″～114°21'22″和N36°43'25″～40°40'05″之间，总面积约 1 495.78 hm2。地势西高东低，西部低山系太行山余脉，中部多为丘陵和坎地，东部地势平坦，其间分布着历经千百年的干涸河道，气候适宜属暖温带大陆性气候，是太行山前丘陵至平原过渡区的典型代表区域。主要农作物有小麦、玉米、谷子及豆类；乡土树种有槐、榆、泡桐、构树以及野酸枣、荆条、茵陈蒿、秃疮花等灌草植被，经济树种以核桃、杜仲、苹果、桃为主。

三村由一条旅游路串联发展与紫山风景区构成邯郸西部重要生态屏障，陈窑依紫山而建，村落及耕地分布在丘陵地上；郭窑位于三村中间，面积最小，地势由丘陵向平原过渡，耕地以旱地为主；工程村地势平坦，水浇地为主且分布集中，悠久的历史积淀保留下了丰富独特的自然景观及人文景观[27-28]。

2.1.2 数据来源 本研究所用数据具体如下：（1）2017—2018年野外实地调查数据；（2）2011年三陵乡土地利用现状图（1∶15 000）、行政区划图；（3）91位图高分辨率全色遥感数据（成像于2017年9月；分辨率0.48 m）；（4）通过DEM数据高程模型（分辨率10 m）生成坡度、坡向地形图。

2.2 乡村景观分类制图

2.2.1 景观类 参考土地利用分类现状图（图1）对底图作目视解译，通过ArcGIS在室内进行初步景观类分类，根据初步室外调查得到目视解译不确定的景观类型斑块并对发生改变的景观类边界做调整。制图时根据实地调研情况对不同景观类进行调整，去掉村级尺度不存在的土地利用类型，增加土地利用尺度不存在的乡村景观类。修改结果不能违背景观分类系统的主要原则，经实地调研修正边界得到最终景观类9类，分类图如图2所示。

图1 土地利用现状图

图2 乡村景观类分类图

2.2.2 景观亚类 通过实地调查，参考图文资料制定属性表，具体内容如表3和表4所示，经第二阶段室外调查及时划分景观亚类并通过ArcGIS编辑相应亚类的属性表。

经调查发现设施农业均为养殖，不存在设施种植类型；林地的划分为使用者能更直观地看到不同功能形态植被的分布情况；为提供更多有利于提升乡村景观生态系统服务功能的数据，坎地按不同的植被覆盖情况进行划分，干涸河道进行利用与未利用的详细划分。综合以上叙述，最终得到景观亚类分类图，如图3所示。

2.2.3 景观单元 根据1.3节所述景观单元分类方法计算地形位指数，参考文献[16]和[21]并考虑地貌特征对农业利用的限制作用对其分界值做重新划分，得到较低地形位、低地形位、中地形位、较高地形位和高地形位五类（表5）。

景观亚类与5类地貌类型叠加得到景观单元，参照表3为各景观单元类型命名，理论上应得到155个（29×5）景观单元。由于景观亚类的划分较细，为得到更具应用价值的景观单元分类图，制图时需对155个景观单元进行处理：首先去掉地貌类型上不存在相应景观亚类的景观单元，如高地形位分类不存在耕地、建设用地等类型。其次合并面积在5 hm2的景观单元，合并原则：（1）被合并的景观单元位于同一地形位内且属于同一亚类类型；（2）小面积斑块向大面积斑块合并。如：较低地形位内斑块面积小且分散的设施养殖被合并到旱地粮食作物类型下，人工草地合并到天然草地类型下，裸土坎地被合并到覆植被田坎类型下。经过以上合并方法和原则最终获景观单元50类，分类结果如图4所示。

表3 乡村景观要素自然属性记录内容表

表4 乡村景观要素社会属性记录内容表

表5 研究区地貌类型分类

图3 景观亚类分类

3 结论与讨论

本研究对国内外景观分类研究进展进行了梳理，总结了国内学者对乡村景观概念的界定。在借鉴国内外景观分类理论和方法的基础上，以村级为尺度，筛选景观要素自然、社会属性指标，建立了适用于太行山前丘陵至平原过渡区的多等级乡村景观分类系统，并应用于邯郸市三陵乡3个村落，最终得到9大景观类，29个景观亚类，50个景观单元3级乡村景观分类结果。

图4 景观单元分类

通过划分景观类得到不同的景观亚类并叠加地形因子进行景观单元划分，以获得多等级景观分类图，准确细致的表达出研究区乡村景观组成空间分布情况及各级景观间不同隶属关系进而为之后的景观规划提升工作提供依据。如平整且集约化的耕地多分布在地形位较低的位置，破碎化程度较高的耕地多以耐旱农作物为主；防护林管护良好但类型单一，主要分布在地形位较高的紫山及村级主路两侧，经济林多属于退耕还林；坎地多覆秃疮花、葎草、鹅绒藤等草本与荆条构成独具特色的植物篱；干涸河道植被多以酸枣、荆条、蒿类为主，冬季呈灰绿色，夏季绿色为主色调；土建筑保护较差且基本被现代形式建筑代替。

由于中国幅员辽阔，自然地理条件多样，各地乡村景观特征也各有不同。因此，乡村景观的划分方法应该充分结合当地实际情况，因地而异多方面选取分类指标，建立切实可行的分类体系。中国景观分类多基于土地利用情况与相关指标的叠加[20-21]，或考虑人为影响因素[13，29]及景观功能形态方面进行分类[22，30]。研究区域作为太行山前丘陵至平原过渡区乡村景观的典型代表，在景观分类时有针对性的筛选不同景观要素的自然、社会属性作为指标进行叠加分析，结合制图得到满足乡村景观特征评价、规划和提升工作需要的多等级乡村景观分类系统，同时为太行山前丘陵至平原过渡区其他相似村落乡村景观分类提供参考。但是该分类系统比较精细，与地貌类型等有关指标进行叠加时，需要经二次整合处理。如何建立一套更加全面系统的乡村景观分类方法，进而更好地认识乡村景观的生态格局、结构和功能还需针对不同区域及关注侧重点开展案例研究。