农林复合土地利用模式与农业文化遗产景观可持续性的相关性

张梦晗 刘京一 史敏 林箐

过去几十年间，现代单一化的种植方式和集约化的土地利用模式给农业景观带来了诸多负面的生态和社会影响，如水土流失、土壤退化、外来物种入侵、生物多样性水平下降、农民生计来源丧失、传统景观实践知识和治理体系日渐衰退等[1]。相比之下，农业文化遗产景观（人类与其所处环境长期协同发展的过程中创造并传承的独特传统景观系统）多呈现为“农林复合”（agroforestry）的土地利用模式[2]，即在同一块土地上，以某种时间顺序和空间位置，将多年生木本植物与农作物或动物结合在一起而形成的土地利用模式[3]。不少学者指出，这种源于传统实践知识的复合土地利用模式能够为未来农业文化遗产景观的保护和可持续发展提供有价值的启示[4-5]。

景观可持续性（landscape sustainability）是景观持续为人类福祉提供长期的特定生态系统服务（ecosystem services）的能力[6]。从这个意义上看，生态系统服务是理解与评估景观可持续性的核心[7]。生态系统为人类提供了多样的服务，包括支持和调节服务、供给服务、文化服务[8]，它们分别与可持续性“三大支柱”模型（three-pillar model of sustainability）中的生态、经济和社会维度相对应[6]。传统的农业文化遗产景观一直以来为人类提供了保护生物多样性、增加居民收入和传承社会文化等丰富的生态系统服务[2]，然而这类景观的存续在当代发展中难免受到威胁[9]。因此，农业文化遗产景观的可持续性评估对其管理、规划和决策至关重要[10]。

目前，一些国外研究从生态和人文方面对农业文化遗产景观的可持续性进行了评估，结合不同利益相关者视角、地方生态知识和社会治理体系等，探讨传统农林复合土地利用模式的作用机制[11-12]。相比而言，中国关于农业文化遗产景观的研究更关注生态方面的机制[13]，例如贺献林等系统研究了涉县旱作梯田系统的农业物种及其生物多样性保护机制[14]，白艳莹等探索了哈尼稻作梯田系统的水源涵养机制等[15]。但总体而言，对于这些现有研究，一方面多为微观尺度的个案，对于国土尺度下农业文化遗产景观的保护利用和管理决策的启示相对有限；另一方面，现有研究通常更关注生态系统的功能，而忽略了人与自然关系的复杂性和动态性，较少关注农林复合土地利用模式对景观可持续性的作用。一些学者指出，由于农业文化遗产景观是自然生态过程与人类相互作用形成的整体，其可持续性评估需要从单一视角向多元价值转变[16-17]，并更多地考虑人的需求[18]。

在这一背景下，本研究以中国农业农村部发布的“中国重要农业文化遗产系统”（China National Important Agricultural Heritage System,China-NIAHS）为研究对象（共计118个，覆盖28个省、市、自治区），试图在国土尺度评估农林复合土地利用模式对农业文化遗产景观可持续性的影响。本研究主要关注2个问题：1）农林复合土地利用模式在China-NIAHS中的重要性；2）农林复合土地利用模式对China-NIAHS景观可持续性的影响。

针对上述研究问题，笔者对118个China-NIAHS的基础资料进行解析，选取多维度的指标对其中农林复合土地利用模式的重要性及各个China-NIAHS的景观可持续性进行综合评估。在此基础上，通过相关性分析揭示农林复合土地利用模式的重要性对China-NIAHS景观可持续性的影响。同时，基于中国国情探讨这种影响的内在机制及其对农业文化遗产景观可持续发展的意义，试图为国土尺度下的农业文化遗产景观的保护利用和管理决策提供有价值的参考与建议。

1 研究方法

研究包括4个步骤：1）China-NIAHS基础数据的整合提取；2）农林复合土地利用模式在China-NIAHS中的重要性评估；3）China-NIAHS的景观可持续性的多指标评估；4）农林复合土地利用的重要性与景观可持续性的相关性分析（图1）。

1 研究步骤示意图Schematic diagram of the research process

由于China-NIAHS的数量庞大，涉及的场地尺度不一，且边界往往无明确界定（现有资料多未明确场地范围和面积，且不同资料中有时不一致）。同时，近年来一些学者指出，景观可持续性并非处于静止状态，而是动态过程，对于其的评估旨在引导决策朝着可持续的方向发展[19-21]。基于以上原因，景观可持续性很难用反映客观现状的绝对数值衡量。

为了探索农林复合土地利用模式对China-NIAHS景观可持续性的影响，笔者在综合解析China-NIAHS信息的基础上，将原图文描述信息转变为具有指示性①的相对数值作为评分数据[22]。

1.1 数据来源

本研究依据的基础资料主要来源于联合国粮食及农业组织（Food and Agriculture Organization of the United Nations, FAO）网站的“全球重要农业文化遗产”（Globally Important Agricultural Heritage Systems, GIAHS）中的所有中国项目[23]，以及中国农业数字博物馆网站上的“中国重要农业文化遗产网上展厅”[24]；除这2个权威的平台外，笔者还全面搜集了农业文化遗产的报告以及相关研究文献。在此基础上综合解析与118个China-NIAHS相关的描述性文字信息、研究结果以及图片视频资料。

现有仅针对生态机制的研究往往过于简化现实问题[16]，从而忽视多元的价值判断下农业文化遗产的丰富内涵。而本研究依据的China-NIAHS的基础资料通常来自政府部门②与技术支持单位③的申报材料[25]。这些材料除了包含对客观现实的普查和描述，也反映了更加多元的价值判断（包括人的需求和政策倾向等），由此作为China-NIAHS景观可持续性的评估依据会更为综合全面。

1.2 农林复合土地利用模式在China-NIAHS中的重要性评估

为了获得农林复合土地利用模式在China-NIAHS中重要性的指示数值，本研究首先基于大量基础资料中的图文信息，对农林复合土地利用模式在China-NIAHS景观中存在或介入的程度进行多层次、多维度的评分（表1）。具体而言，除农林复合土地利用模式空间分布特征（处于边缘，或是散布、聚集）外，一些研究表明农业生产用的目标物种的数目在一定程度上也代表了农林复合土地利用模式在China-NIAHS中的重要性[26-28]。与此同时，农业生产在景观尺度上涉及的生态系统（如农田、果园、鱼塘、牧场、天然林、水体等）与农林复合土地利用模式已被不少研究公认为具有正向联系[29-31]，因此，农业生产涉及的生态系统多样性也可以作为判断农林复合土地利用模式在China-NIAHS中重要性的极具价值的指示。

表1 农林复合土地利用模式在China-NIAHS中重要性的评分方式Tab. 1 The standard and score table of the importance of agroforestry land-use modes in China-NIAHS

1.3 China-NIAHS的景观可持续性评估

1.3.1 指标选择

虽然影响景观可持续性的因素复杂而多样，但在景观可持续性的评估中，指标的选取应关注具体研究或决策目标，并尽可能遵循简明、综合、可操作的原则[32]。在现有标准或研究中，FAO采用了食品与生计安全，农业生物多样性，地方和传统知识体系，文化、价值系统和社会组织，景观和海景特征5个描述指标作为GIAHS的评估依据[23]。Santoro等以粮食和副产品、生物多样性、景观和海景特征、水文地质保护、传统管理5个指标衡量了农林复合土地利用模式对59个GIAHS可持续性的作用[12]。中国学者和农业农村部专家团队在China-GIAHS之一的绍兴会稽山古香榧群的景观可持续性研究中，采用了经济贡献、社会公平、环境保护、生态资源利用、灾难韧性5个指标[33]。

在上述原则和研究的基础上，本研究为获取农林复合土地利用模式对China-NIAHS可持续性影响的关键信息，选取了人均可支配收入增长、收入多样性、生物多样性、水土保持及水源涵养能力、资源利用程度、传统实践知识和治理体系、景观视觉特征7个评估指标。这些评估指标较为综合，既与GIAHS的5个评估指标相对应，又与China-NIAHS的五大特征高度匹配[24]，同时在经济、生态和社会3个维度与可持续发展目标（sustainable development goals, SDGs）相匹配[34]（图2）。与此同时，这一指标体系在评估中也具有良好的可操作性。其中，除了人均可支配收入增长的客观数据需要从各县（市、区）的《2020年国民经济和社会发展公报》中搜集，其他指标的信息均可在“中国重要农业文化遗产网上展厅”中各China-NIAHS项目的图文描述中识别和提取，并且以FAO网站的GIAHS项目、农业文化遗产报告以及相关研究文献为补充，保证了评价结果的客观性和可信度。

2 选取的景观可持续性评估指标与GIAHS、China-NIAHS特征及可持续发展目标匹配图示[33]The matching diagram of landscape sustainability assessment indicators, characteristics of GIAHS, China-NIAHS and sustainable development goals[33]

1.3.2 指标权重

本研究结合层次分析法（analytic hierarchy process, AHP）[35]和德尔菲法（Delphi method,DM）[36]，确定上述选取指标的权重。具体而言，首先通过DM，将选取的7个指标单独发送到10位专家手中，并汇总他们定性判断的意见。其次通过AHP，让专家们对2个层次的指标进行两两比较，获得各指标的相对重要性，并运用yaahp软件计算权重数值。经过3轮匿名征询和反馈修改，得到了相对一致的意见（一致性检验结果为0.0176，小于0.10表明可接受[37]）。最终建立China-NIAHS景观可持续性评估指标体系（表2）。

表2 China-NIAHS景观的可持续性评估指标体系Tab. 2 The indicator system of sustainability assessment of China-NIAHS landscape

1.3.3 指标评分

本研究依据China-NIAHS的基础资料，判断农林复合土地利用模式对每个指标的影响程度。其中，人均可支配收入增长的评分可将统计数据标准化至0～3分之间④。其余6个指标根据“中国重要农业文化遗产网上展厅”项目资料和多源信息相互参照进行人工判断，以清晰且一致的标准，以0～3进行相对程度的评分（表3）。

表3 China-NIAHS景观的可持续性评估指标不同分值示例Tab. 3 Examples of different scores for sustainability assessment indicators of China-NIAHS landscape

1.4 农林复合土地利用的重要性与景观可持续性的相关性分析

本研究采用Pearson相关系数（PX,Y）对农林复合土地利用模式的重要性与China-NIAHS景观可持续性不同指标之间的相关性密切程度进行分析，计算方法如式（1）：

式中，X为农林复合土地利用模式的重要性的任一列指标，Y为China-NIAHS景观可持续性任一列指标。cov（X,Y）是协方差（反映2个随机变量相关程度的指标），σXσY是标准差[38]，E(X)为期望。

2 研究结果

2.1 China-NIAHS中农林复合土地利用的重要性

重要性评估结果表明，农林复合土地利用模式在China-NIAHS中有着不同程度的重要性。在118个China-NIAHS中，农林复合土地利用模式存在于109个遗产地中，约占总数91.5%，可见其在中国农业文化遗产景观的存在广泛性。在超过一半的China-NIAHS中，农林复合土地利用扮演了重要角色（农林复合土地利用的重要性评分介于3～5分，图3）。

3 China-NIAHS中农林复合土地利用模式重要性评分占比The proportion of the importance scores of agroforestry land-use modes in China-NIAHS

2.2 农林复合土地利用模式重要性与China-NIAHS景观可持续性的相关性

就农林复合土地利用模式的重要性与China-NIAHS景观可持续性的关系而言，China-NIAHS景观可持续性的多数指标及其加权总和均随着农林复合土地利用模式的重要性的增加而呈上升趋势（图4）。可见整体而言，在一定程度上，多种作物的复合种植是复合土地利用模式发挥作用的关键。其中，农林复合土地利用模式对生物多样性、收入多样性、水土保持及水源涵养能力、资源利用程度的影响较明显，对景观视觉特征、传统实践知识和治理体系有一定影响，对人均可支配收入增长的影响则难以识别。

4 农林复合土地利用模式的重要性与China-NIAHS景观可持续性指标的关系The relationship between the importance of agroforestry land-use modes and landscape sustainability assessment indicators of China-NIAHS

为了深入探究农林复合土地利用模式对China-NIAHS景观可持续性不同方面的影响，笔者计算出农林复合土地利用模式重要性与所选可持续性评估指标的Pearson相关系数（图5）。结果表明，农林复合土地利用模式的重要性与China-NIAHS景观可持续性（P=0.76）及其指标生物多样性（P=0.78）、资源利用程度（P=0.74）呈高度正相关，与收入多样性（P=0.67）、水土保持及水源涵养能力（P=0.52）呈显著正相关。这一结果表明农林复合土地利用模式有显著的生态和经济价值。与此同时，农林复合土地利用模式的重要性与传统实践知识和治理体系（P=0.31）、景观视觉特征（P=0.34）呈低度正相关，而与人均可支配收入增长（P=0.05）呈微弱正相关。该结果表明农林复合土地利用模式虽具有一定社会文化效益和增加个体收入的作用，但这些方面的实质性提升仍需依靠更多方面的共同努力。

5 农林复合土地利用模式重要性与China-NIAHS景观可持续性评估指标的Pearson相关系数The Pearson correlation coefficient plots of the importance of agroforestry land-use modes and landscape sustainability assessment indicators of China-NIAHS

图5同时也揭示了各指标之间的相关性。在景观可持续性指标中，不少指标间存在较为显著的两两正相关，特别是收入多样性、生物多样性与资源利用程度三者间任意两者的P值均＞0.7，呈高度正相关，可见生态与经济效益可以兼得且能相互促进。然而，传统实践知识与治理体系、人均可支配收入增长与其他指标之间的正相关性均较弱（P分别＜0.4和＜0.1），这进一步表明社会文化价值和个体经济状况的改善需要给予特殊考虑。

3 讨论与启示

3.1 农林复合土地利用模式对景观可持续性的具体作用

在农林复合土地利用模式的重要性与China-NIAHS景观可持续性的相关性分析中，用于农业生产的目标物种多样性与景观可持续性的多个指标之间呈现尤为显著的正相关性。China-NIAHS中的农林复合土地利用模式作为农业多样性的优秀代表，这一结果进一步支持了许多学者提及的“农业多样性能够显著增强景观可持续性”的观点[39]。对可持续性的评估与多指标分析结果表明，这一作用更多地体现在生态和经济方面，以下将结合笔者收集和解析的China-NIAHS基础数据对此加以讨论。

在生态方面，农林复合土地利用的作用首先体现在水土保持和水源涵养方面（P值高达0.52），与Santoro等针对亚洲地区GIAHS的研究结果相吻合[22]。这一作用的发挥得益于森林的多种生态功能。例如在云南红河哈尼稻作梯田系统和四川郫都林盘农耕文化系统等位于山地丘陵区域的China-NIAHS中，梯田上方的森林可以调节耕地的水源供应，起到了避免水流过急、延长供水时间的作用。同时，树木的根系能够有效地固土固沙，如陕西凤县大红袍花椒栽培系统和山西稷山板枣生产系统等。此外，一些农林复合土地利用模式在水资源调节方面发挥着间接作用，例如在江西万年稻作农业文化系统中，从周围的山林流下的山泉，带着树木的凋落物以及土壤中的矿物质，经年累月地养育了生长在山垅梯田的优质水稻。

同时，农林复合土地利用模式优化了系统对环境资源的获取和利用程度（P值高达0.74）。依据生态位理论，农林复合土地利用模式中的各物种生态位分离，使它们在空间和资源利用及相互作用方面趋于积极互补[40]。具体而言，地上的树冠和地下的根系通过形成空间上的垂直分层，以互补的方式充分利用光照、水分和养料[41]。例如河北迁西板栗复合栽培系统和北京平谷四座楼麻核桃生产系统等China-NIAHS比旷野农田的光能利用率提高了13%～31%[41]，水分利用率提高了10.3%～15.2%[42]。此外，农林复合土地利用模式对环境资源的优化利用还体现为：木本植物的适度遮阴能够控制温度、光照、风速和湿度，从而创造利于林下作物生长的微气候环境[43]，例如浙江绍兴会稽山古香榧群和云南普洱古茶园与茶文化系统等。

在经济方面，农林复合土地利用模式也承担着重要的生产角色。一方面，农林复合土地利用模式可以通过对环境资源的高效利用从而提升产量[44]。例如中国北方护田林网的增产效益一般为25%～50%[45]；华南地区间作的茶园经济产出和投入比高达25∶16[46]。另一方面，农林复合土地利用模式提供的广泛的产品（如木材、薪柴、果实、粮食、草药和饲料等）在收入多样性方面贡献很大（P值高达0.67）。例如在甘肃迭部扎尕那农林牧复合系统中，以红豆杉为主的针叶林可以提供饲料、肥料以及建造房屋和取暖所用的木材；此外，其林下生产的食用真菌和草药更是多达88种[47]。值得注意的是，这种收入多样性的提升是乡村居民非常重要的生计保障，如在广西龙胜龙脊梯田大寨地区，梯田作物和林副产品提供的收入使97.7%当地居民的收入高于外来居民[48]。

3.2 对于China-NIAHS景观的可持续利用保护与管理决策的启示

研究结果表明，农林复合土地利用模式与China-NIAHS的景观可持续性显著相关，可以为相关景观决策提供有价值的信息。

基于农林复合土地利用模式的生态和经济效益，在China-NIAHS的管理与决策中可以强化农林复合土地利用模式，以促进其可持续发展，甚至可将其推广到更多的农业景观中。这一来源于传统生态实践，重视景观要素间相互作用的方式，或许比针对单一景观要素或活动的补贴政策更为可靠。

虽然与生态和经济效益相比，农林复合土地利用模式与社会效益的相关性较弱。这或许是由于社会效益的体现较为间接，难以通过简单的指标来衡量。然而，许多学者还强调了农业文化遗产景观所包含的广泛社会协作与整合方式在农业景观规划和管理中的重要性[49-50]，其中的传统实践知识和治理体系，例如贵州从江稻鱼鸭系统中侗族的“款约”、甘肃迭部扎尕那农林牧复合系统中藏族的文化禁忌、云南红河哈尼稻作梯田系统的水源林和寨神林以及 “刻木分水”制度等，均有效地保证和延续了China-NIAHS景观的可持续性。此外，许多遗产地的信仰崇拜、传统习俗、节庆活动等文化吸引使人们更有归属感，也使传统农业生产方式得以传承，从而维护了农业文化遗产系统的稳定。可见，根植于特定社会结构和文化体系中的自下而上的管理方式，可能比强调严格控制的自上而下方式更具灵活性，从而更适应于本地发展。因此，笔者建议对China-NIAHS的保护利用与管理决策中应重视地方社区自治的权利[51]，确保当地利益相关者（包括不同部门、多学科专家、遗产地居民、相关企业和民间机构等）的参与。同时注重传统实践知识和治理体系与地方规划融合，以内在的社会文化力量促进当地的可持续发展。

3.3 不足与展望

对Pearson相关系数的解读在很大程度上取决于具体的应用背景和目的。影响人均可支配收入增长的社会经济等因素有很多，农林复合土地利用模式的重要性与人均可支配收入增长的2个变量之间很可能存在着复杂的相关关系（即非简单线性相关性），因而本研究中的Pearson相关系数未必能充分反映二者的相关性。

本研究探索了China-NIAHS在经济和社会方面的景观可持续性。然而，在获取经济方面相关数据（尤其是遗产地人群经济状况）时存在一定困难。这是由于官方统计的人均可支配收入增长数据的最小单位为区，而遗产地多为区域内部分村镇或未明确的场地范围。此外，直接由China-NIAHS景观所带来的收入增长数据也难以获取。而在社会方面，传统实践知识和治理体系这一指标的评分在一定程度上取决于政府及民间机构信息公开和宣传是否充足，仅凭现有资料难以充分和全面地了解基于本土生态知识的信仰崇拜、文化禁忌和管理制度的规模和对当地社会的影响力，可能导致评分与实际情况有一定偏差。

总体来说，风景园林视角下对农业文化遗产景观经济和社会方面的研究仍然具有很大空间和潜力，尤其是相关传统实践知识和治理体系往往缺乏清晰而充分的描述，导致其在实际应用上缺乏有效的途径。因此，未来的研究有必要对上述内容开展更为详细的科学调查，并注重对关键要素的准确描述，以实现农业文化遗产景观的动态保护、相关社会组织体系的有效传承。此外，尚需结合土地利用等空间数据为材料，在多种时空尺度上进一步开展农业文化遗产景观土地利用模式与可持续性的空间分析。这是未来农业景观的重要研究方向之一，将启示和激励我们走向富饶丰产、人地和谐共生的美好未来。

注释(Notes)：

① 显示农林复合土地利用模式的重要程度或农业文化遗产景观是否正在朝着可持续方向发展。

② 一般为农业或文化管理等主要责任部门与遗产所在地基层政府、文化、旅游、环保等部门。

③ 对该遗产地及其保护与管理有较为系统研究的科研单位、高校或社团组织。

④ 由于数据分布集中在0～10%之间，标准化采取下限为0，上限为10%，超过10%的按3分计。

图表来源(Sources of Figures and Tables)：

图2由作者结合本文研究目的和内容并部分参考文献[33]整理绘制；其余图表均由作者绘制。