长三角地区乡村景观空间形态对植物多样性的影响*

陈思淇 ,潘恺晨 ,徐姝瑶 ,张玉钧**

(1.浙江理工大学建筑工程学院 杭州 310018;2.北京林业大学园林学院 北京 100083)

乡村景观作为人文和自然共生的复合生态系统,为较高水平的景观异质性和生物多样性提供了支持,是生物多样性保护的基本场所[1]。然而,众多研究表明,世界各国乡村地区的生物多样性正在大幅下降[2-3]。在中国,32 个内陆陆地及水域生物多样性保护优先区域涉及全国904 个县,县域以下的广袤乡村地区是开展生物多样性资源保护的重要场所。但是,国内生物多样性研究大量集中于自然区域生态系统,对乡村地区的相关研究多局限于农业生态系统[4]。乡村非农生境的植物多样性分析又多限于植物组成调查[5],乡村植物多样性影响机制分析仍处于起步阶段,难以支持实践需求。同时,土地管理、农业活动以及城市化影响等因素对乡村生物多样性维持的关键作用已被证明[6-7],但很少有研究涉及人为参与下的空间形态对乡村植物多样性的作用分析。侧重于景观空间影响下的植物多样性分析,有助于探讨如何优化乡村景观各要素配置,以发挥对植物多样性维持最有力、生态响应最紧密的乡村景观生态效益。

人类居住空间在长期发展中形成的空间形态特征,涵盖了许多方面,例如区域地形、土地利用和覆盖、景观斑块结构、建筑空间组织等。这些景观空间形态特征,可以说是人为活动在乡村空间上的反映,可以揭示不同历史阶段人地互动关系。Bigsby等[8]发现了城市建筑密度、规模等空间形态对树木覆盖率的解释度比社会经济因素更高,Kong 等[9]发现城郊空间形态对城市绿地植物多样性产生了影响。这些研究多集中于城市地区,那么乡村地区的景观空间形态对植物多样性产生了怎样的影响? 现有乡村地区相关研究,多集中于城乡区域尺度或微生境尺度,其中区域尺度研究主要涉及乡村区域景观格局变化[10]、城乡梯度生物多样性变化分析[11],微观尺度的研究主要集中在农田景观内部田埂、沟渠等斑块结构对生物多样性的影响分析[12-13]。现有研究很少关注“村尺度”这一中观空间尺度植物多样性的景观影响分析。有效的植物多样性影响机制分析,可以促进乡村景观营建和植物多样性保护协同发展,为维持乡村景观空间特征和乡村生态可持续发展提供重要保障。

针对上述研究局限,本研究选取江苏省南京市江宁区14 个村落作为试验样区,对试验样区进行群落植物多样性野外调查,采用基于Bray-Curtis 指数距离(Dbray)的非度量多维尺度分析(non-metric multidimensional scaling,NMDS)、Shannon-Wiener 多样性指数(H)以及Pielou 均匀度指数(J)表示不同群落样点之间以及群落内部的植物多样性差异。采用NMDS-Envfit 方法、多元逐步回归模型,探讨村域尺度二维景观空间形态、三维地表分异特征、四维景观历史动态度等方面的景观空间形态表征指标对乡村植物群落之间及群落内部植物多样性(α 多样性、β多样性)的影响。

1 研究区概况与研究方法

1.1 研究区概况

南京市江宁区位于长江三角洲地区东部,属长江下游丘陵地区。以江宁西南部为研究区,相较江宁中部和东北部,江宁西南部位于宁芜断陷盆地的北缘,地貌更能代表长三角丘陵地区山水交错特征;同时,江宁西南部涵盖大面积的沿长江平原,丘陵、山地、岗地与平原均有分布。结合乡村参与式调查和文本资料[14],根据聚落选址与山形地貌的关系,研究区典型乡村景观空间类型可以概括为水网平原型、高岗丘陵型(相对高度30～60 m)以及介于平原与山地之间的低岗缓坡型(相对高度10～30 m)。针对研究区三大乡村景观空间类型,分别选取4～6 个典型代表性自然村落共14 个进行景观空间形态分析及植物多样性调查(表1,图1)。

图1 研究区14 个村落景观要素及植物群落调查样方空间分布Fig.1 Spatial distribution of landscape elements and plant communities survey quadrats in the 14 selected villages in the study area

表1 基于山形地貌差异的乡村样本及其景观空间类型Table 1 Rural samples and their landscape space types based on differences in mountain topography

1.2 研究方法与数据来源

1.2.1 样方选取与植物多样性数据测算

1) 样方选取

本研究空间范围不局限于乡村生活空间,扩展到了包括各类乡村绿色要素的低干扰性半自然生态空间。参考Maskell 等[15]研究,半自然生境包括被人为管理的各类林地、草地和裸地等乡村低干扰性斑块,不包括耕地、园地等作物生境,也不包括建设用地和水域空间。在实地调研中发现,毛竹(Phyllostachys edulis)林、马尾松(Pinus massoniana)林等人工林以及茶园在研究区分布广泛。根据研究区半自然生境的分布,将植物多样性样方设置在农田边缘、居民点周边、近水生境、人工林、茶林交错区、其他林地(主要为次生林)等6 类生境。

本研究所选取的14 个村落中,每个村落分别设置8～12 个群落样方进行植物多样性调查,6 类生境类型在每个村落植物群落样方中均有分布,样方设置情况见表2。参考方精云等[16]研究,森林样方调查面积设置为20 m×30 m,在样方对角设置2 个10 m×10 m 的灌木层样格,在样方4 角和中心各设置1 个1 m×1 m 的草本层小样方。此外无乔木层的竹林和其他灌丛样方,灌木层样方面积为10 m×10 m,样方4 角和中心各设置1 个1 m×1 m 的草本层小样方。所有样方设置时保留10 m 以上的缓冲带。调查时间为2021 年5-10 月。

表2 研究区不同生境不同层次植物样方数量统计Table 2 Statistics of plant quadrats number of different layers in different habitats in the study area

2)多样性指标选取与测算

选取植物群落的α 多样性和表示群落之间差异的β 多样性指标进行生物多样性测度。采用H指数和J指数表征群落内部物种组成差异。其中,H指数侧重于物种丰富度;J指数侧重于植物群落中不同物种分布的均匀水平,其指数计算公式如下:

式中:S为样方内的植物物种数(即物种丰富度),Pi为第i个植物物种的多度比例(相对丰度),即Pi=Ni/N0,Ni为特定物种i的个体数,N0为所有物种的植株总数。

采用Dbray矩阵表示不同群落样点之间的植物β多样性差异,并通过NMDS 方法将β 多样性距离矩阵结果展示于二维排序图中。相关指标计算过程在R Studio 1.4 平台中通过“vegan”语言包进行。Dbray计算公式如下:

式中:p是物种数,yij和yik表示物种i在样方j和样方k中的多度(即物种i个体数)。

1.2.2 景观变量筛选与数据处理

1)景观变量筛选与计算

本研究涉及的乡村村域尺度概念,聚焦于乡村居民点及其周边低干扰性生态环境,而不局限于乡村聚落建成空间。不同于城市地区,乡村仍然保留了重要的自然元素,呈现出介于城市和自然区域之间的“半自然”特征[4]。针对复杂半自然生态系统的景观空间形态评估,可以引入各类景观生态学指标。同时,仅靠景观生态学无法完全支持分析乡村道路、村庄建筑等非自然空间,还需结合城市形态学等针对人工建成区的形态测度方法[9]。另外,现有乡村空间形态特征量化分析多聚焦于乡村空间二维平面形态,很少考虑乡村空间地表三维起伏差异性和历史动态变化四维特征。其中,地表特征属于自然属性,地表特征对人为干扰下的乡村景观影响颇大,故本研究仍对其属性展开分析;而乡村景观在时间维度上的动态评估对于深入把握乡村地区人为活动的影响十分重要,在物种多样性的动态跟踪数据缺乏的情况下,越来越多的研究论证了土地利用类型或景观类型的历史变化对当前植物多样性产生了影响[17]。

因而,为突出乡村景观在低人为干扰下的半自然特征和历史动态性,在梳理景观生态学、城市形态学、地表度量学、历史土地演变等维度代表性指标后,构建针对村域尺度的景观四维定量指标体系(表3)。1)景观生态学指标: 选取能较全面反映景观格局特征的景观指数,除了表征景观面积(表3 中指标1、2)、形状(表3 中指标3、4)、聚合性(表3 中指标5～8)和多样性(表3 中指标9)的指标,还选取了半自然斑块面积比例和半自然斑块连通性来探究半自然生境形态特征[18]。使用FRAGSTATS 4.2.1 软件计算相关指数,景观结构指标完整说明和计算公式参阅文献[19]。2)城市形态学指标: 结合城市空间分形分析[20]、空间句法[21]、自然斑块分形分析[22]等研究内容,选取村庄边界形态指数、半自然斑块分维指数、整合度、选择度和道路密度作为空间形态学代表性指标,通过Excel 2016 和Depthmap 10.14 软件计算分析不同村落的分形指标。3)地形表面的空间变异性指标: 参考Scown 等[23]的研究,选用地表粗糙度与地势起伏度两项指标进行测度,相关计算在ArcGIS 10.3 软件中进行。4)乡村景观历史动态度指标: 选取综合土地利用动态度、单一土地利用动态度(以半自然生境斑块为单一类型)两个指标[24],以定量评估乡村土地利用或景观类型的转换。根据地方区志记载,研究区附近成林较晚,1978 年后境内全面推进宜林荒山绿化造林,因而土地利用动态的时间跨度选择成林后的1980 年至2021 年。相关计算与分析操作在ENVI 5.3、ArcGIS 10.3 和Excel 2016软件中进行。

表3 乡村景观空间形态四维定量指标体系(景观尺度)Table 3 Four-dimensional quantitative indicator system of spatial morphology in rural landscape (landscape scale)

此外,考虑到村以下斑块尺度景观指标对植物多样性的影响,选择了部分针对斑块尺度的景观指标(表4),包括样方所在景观斑块的面积、形状指数、欧式最邻近距离、道路距离、居民点距离、干扰度和生境类型。其中,前3 个指标参考景观生态学计算方法[19];干扰度按照样方受干扰强度进行分级量化(5 个级别);生境类型按照研究区植物群落所处生境的自然程度进行量化,农田边缘、居民点周边、人工林、近水生境、茶林交错生境和其他林地分别赋值1～6 分。

表4 斑块尺度乡村景观空间形态指标Table 4 Spatial morphological indicators of rural landscapes at the patch scale

2) 数据来源及处理

景观生态学及土地利用动态度相关指标计算,基于地表覆被和土地利用数据,通过遥感影像解译获取。结合数据的可获取性和质量情况,选取1980年和2021 年的遥感影像数据,数据分别来源于锁眼KeyHole 卫星(购于http://kosmos-imagemall.com)和中国资源卫星应用服务中心的高分1 号卫星,并结合田野调查和入户访谈进行校验,解译后土地利用类型精度为2 m。地表度量指标以及其他空间平面形态指标,提取于高精度正射影像数据,通过无人机近地面遥感飞行技术获取,飞行时间为2021 年5 月至10 月。

诸多相关研究结果表明[9,25],半径为400～600 m缓冲范围的景观单元尺度,对生态保护响应最显著。同时借鉴乡村空间形态研究尺度经验[26],针对村域尺度的景观空间形态指标分析,最终以村庄居民点周围1 km ×1 km (即半径近似500 m)为基本景观空间研究尺度。此外,部分城市形态学指标分析更适用于聚合度较高的城镇地区,针对离散布局的村落,宜扩大研究范围增加聚落拓扑结构,故整合度、选择度及道路密度等指标选择在以村庄居民点周围2 km×2 km 范围进行测度。最终获取了前文涉及14 个村落的20 个景观空间形态特征指标,详见图2。

图2 研究区14 个村落的乡村景观空间形态指标值Fig.2 Values of spatial morphology indicators of rural landscape in 14 villages in the study area

1.2.3 相关性分析方法

以村域尺度四维景观空间形态指标和部分斑块尺度景观形态指标为自变量,以植物α 多样性、β 多样性为因变量,对相关数据进行标准化后在R Studio 1.4 平台中进行相关性分析。采用多元逐步回归方法对乔木、灌木、草本3 层次植物α 多样性进行回归分析,将回归系数标准化后进行排序。此外,由于诸多景观变量之间可能存在相关性和冗余问题,使用“car”包中的vif 函数去除存在多重共线性的冗余因子。采用拟合变量的非度量多维尺度(NMDS-Envfit)方法,在NMDS 非约束排序模型中被动拟合景观变量,展示村域尺度景观形态指标对群落之间植物组成相异性(即植物β 多样性)的影响。其中,回归函数Envfit 用于分析景观参数与植物多样性排序之间的显著相关性,该方法利用样方点与变量之间的最大相关性将环境变量向量拟合到排序轴中[27-28],执行999 次置换检验进行显著性分析。

2 结果与分析

2.1 乡村景观空间形态指标对植物α 多样性的影响

按照APG (被子植物系统发育研究组,Angiosperm Phylogeny Group)分类系统,南京市江宁区西南部14 个村及其周边范围,调研发现共有维管束植物535 种,隶属于124 科379 属。Shannon-Wiener 指数、Pielou 均匀度指数的逐步回归分析结果如图3所示,图中只呈现了具有显著影响(P<0.1)的指标。

图3 基于线性回归分析的景观空间形态指标对植物α 多样性[Shannon-Wiener 多样性指数(H)和Pielou 均匀度指数(J)]的影响分析Fig.3 Effects of landscape spatial morphological indicators on plant α diversity (Shannon-Wiener diversity index,H;and Pielou evenness index,J) based on linear regression analysis

乔木层线性逐步回归结果显示: 1)在所有景观因子中,半自然斑块面积比例、半自然斑块动态度、凝聚度均显著(P<0.01)正向影响乔木层植物H指数,这与国内外针对自然区域的诸多研究结果一致。其中半自然斑块动态度主要指包括林地、草地等半自然生境用地的面积规模变化程度,研究区主要表现为农田、荒地转变林地的动态,故其对乔木层植物多样性影响表现为正相关关系。2)J指数与综合土地利用动态度呈显著正相关关系(P<0.05),与半自然斑块连通性、斑块密度、斑块面积等呈显著负相关关系(P<0.05)。3)斑块欧式最邻近距离、斑块面积等显著负向影响乔木层两个多样性指数。其中,斑块欧式最邻近距离体现的是同类邻近斑块之间的隔离程度,此结果反映了乡村景观中一些间隔不远的小面积群落斑块对维护乔木层植物多样性具有一定促进作用。

灌木层线性逐步回归结果显示: 1)半自然斑块面积比例对灌木层H指数有显著正向作用(P<0.01),对J指数影响有显著负向作用(P<0.001)。可能的原因是: 研究区高比例的竹(Bambusoideae)林提升了聚落内半自然斑块面积比例,但大规模单一竹类会使灌木层均匀度指数降低。2)区别于乔木层的结果,斑块面积、斑块欧式最邻近距离与灌木层植物H指数正相关。这说明一定面积规模的林地斑块,有利于灌木层植物多样性的维持。3)道路密度、斑块密度、平均形状指数对灌木层植物多样性影响主要表现为负向影响(P<0.01),凝聚度与J指数的正相关关系显著(P<0.05),论证了乡村景观斑块破碎化和高密度道路建设对灌木层植物多样性的负作用。4)综合土地利用动态度对H指数的影响表现为削弱作用(P<0.01)。土地利用动态较高的区域主要表现为山区弃耕还林、人工林扩展等,因而土地利用动态度的增加导致了灌木层植物多样性降低。

草本层线性逐步回归结果显示: 1)在所有景观因子中,地势起伏度、干扰度是H指数最主要的正向影响因素;凝聚度、斑块密度和连通性是J指数最主要的正向影响因素。2)斑块面积、斑块欧式最邻近距离对草本层植物2 个多样性指标的影响主要表现为显著的负相关关系。3)生境类型影响作用显示为显著的正相关关系,生境自然程度越高,草本层植物α 多样性指数越高。4)道路距离对草本层植物多样性的负向影响突出,但其在乔木层无显著负向影响关系,说明未来宜加强乡村路旁林下层植物维护。

2.2 乡村景观空间形态指标对植物β 多样性的影响

乔木层NMDS 排序图的景观变量拟合结果(图4)表明: 1)整合度(Integration)、干扰度(Interference)、地表粗糙度(SR)、半自然斑块面积比例(PLAND_Semi)、道路距离(D_Road)等景观因子是引起乔木层植物β 多样性变化的主要因素(P<0.05)。环境向量的相对长度越长,影响作用越高,故地表粗糙度为最主要的影响因素。2)解释变量中,半自然斑块面积比例和地表粗糙度位于第3 象限,而落在此象限的样方点和物种点距离相对较远,即其相异性较高。故可以认为,半自然斑块面积比例和地表粗糙度值越高,不同植物群落乔木组成的相异性越高。3)整合度和干扰度落在NMDS 一轴正半轴,且NMDS 一轴不同样方点、不同物种分布的重叠性高,即分布于此轴方向的群落乔木层植物β 多样性低。故可以认为,乡村景观整合度和样方所处空间的干扰越高时(即乡村空间可达性高、群落受干扰度越高时),乔木层植物丰度越相近。

图4 基于非度量多维分析(NMDS)的景观空间形态指标对植物β 多样性的影响分析Fig.4 Effects of landscape spatial morphological indicators on plant β diversity based on non-metric multidimensional scaling(NMDS)

灌木层NMDS 排序图的景观变量拟合结果(图4)表明: 1)引起灌木层植物β 多样性变化的景观因素相对综合。根据因子向量的相对长度分析,地表粗糙度、香农多样性指数(SHDI)是最主要的影响因素。2)在乡村景观中,半自然斑块面积比例(PLAND_Semi)、半自然斑块连通性(CONNECT_Semi)、道路距离(D_Road)、地势起伏度(R)和地表粗糙度值越高,半自然斑块动态度(K_Semi)、整合度(即可达性,Integration)和平均形状指数(SHAPE_AM)值越低,样方点出现在第3 象限的可能性越强。这一象限多分布茶林交错生境和其他林地生境,反之更容易分布农田、居民点和近水生境;同时,这些景观变量绝对值越大,样方点排序越分散,灌木植物β 多样性越高。3)居民点距离(D_Set)、香农多样性指数落在NMDS 第2 象限,此象限的样方点分布相对分散。故可认为,距居民点距离越远、景观多样性指数越高,植物群落灌木组成相异性越高。

草本层NMDS 排序图的景观变量拟合结果(图4)表明: 1)引起草本层植物β 多样性变化的景观因素相对综合,根据因子向量的相对长度分析,斑块面积(Patch area)、道路密度(RD)是最主要的影响因素。2)半自然斑块面积比例、地表粗糙度、斑块面积、居民点距离和道路距离等变量的排序轴投影落在x轴正方向,这2 个象限分布人工林和其他林地生境的可能性大;半自然斑块动态度(K_Semi)、干扰度、道路密度、整合度和蔓延度(CONTAG)等因子的排序轴投影位置落在x轴负方向;同时,随着上述指标值增大,样方点分布逐渐分散,乡村不同群落之间的草本植物β 多样性增高。

3 讨论与结论

3.1 讨论

本研究结果表明,各维度乡村景观空间形态指标对植物多样性产生了影响,综合考虑影响植物α多样性和β 多样性的指标频率和显著性程度,可以认为乡村半自然斑块面积比例、凝聚度、地表粗糙度、综合土地利用动态度、斑块面积等是影响研究区乡村植物群落内部多样性(α 多样性)最主要的景观因素,地表粗糙度、半自然斑块面积比例、香农多样性、斑块面积等是影响研究区植物不同群落之间差异(β 多样性)最主要的景观因素。首先,半自然斑块面积比例、斑块面积等景观生态学指标以及地表粗糙度等三维地表特征指标对植物多样性影响相对显著。在乡村这类低干扰景观空间,较高的半自然生境比例和地势起伏的地表特征是维持高水平植物多样性的重要因子,这与国内外针对自然区域的诸多研究结果一致[15,29]。其次,四维景观历史动态度量指标对植物多样性影响微弱。由于研究区土地利用动态一般表现为农田、荒地转变为林地,故此维度景观指标对植物多样性影响主要表现为半自然斑块动态度的正向作用。再次,基于城市空间形态学的二维景观指标对植物多样性影响相对最弱,且主要表现为乡村空间整合度(即可达性)、道路密度对植物多样性的负向作用,这说明可通过合理控制乡村道路密度和空间可达性等管理措施提升乡村植物多样性水平。半自然斑块分维指数、选择度等指标于各群落层次植物多样性不存在相关关系,这也说明城市空间形态学指标在用于乡村地区空间形态评估时需要适当优化测度方法。

从影响因子的不同尺度来看,景观尺度各维度空间形态学指标对不同群落层次植物多样性产生了显著影响,而斑块面积、斑块欧式最邻近距离这两个斑块尺度指标对于乡村植物多样性的维持也十分关键。研究论证了零散树林这类小面积斑块对维持植物多样性的促进作用,可能的解释是小面积斑块有助于增强景观连通性,并可在受干扰景观中充当植物再生的核心点[30]。同时,这也表明多尺度景观模型对物种多样性的复杂解释力[31],未来可在村域景观尺度和村以下斑块尺度针对性提出多种生物多样性友好型景观策略。

本研究中连通性指标对植物α 多样性的影响多表现为负向,与常规认知存在差异,可能的原因如下:首先,尽管众多研究表明景观连通性增强有利于维护生物多样性[32],但大多数景观连通性对生物多样性影响的研究都集中于动物,其对植物多样性的相互作用分析仍有限。其次,使用Fragstats 中的CONNECT 指标计算时,会忽略斑块内部的连通性而出现误导性结果。最后,也有研究认为物种多样性与调查地点当前的连通性无关,但对几十年前的景观连通性产生了强烈的响应。总之,未来需要进一步深入研究生物多样性与景观连通性的内在机理。

本研究还发现,适当的人为活动可以促进乡村地区植物群落多样性的稳定维持。例如,干扰度对部分植物多样性指数影响呈微正相关关系。诸多研究认为间伐、燃烧等人为干扰可以促进残留植物的根部发育,进而增强群落对外界压力的抵抗力[33]。再比如,道路距离与草本层植物α 多样性指数呈微负相关关系,路侧空间由于土壤特性、林冠下微气候等易形成边缘效应,进而促进非本地杂草类物种定植。未来应针对乡村适应性管理实践活动对植物多样性的影响,在多种地域环境进一步展开研究,以便得出更为广泛适用的结论。

3.2 结论

本研究以南京市江宁区14 个乡村的植物α、β多样性指数为因变量,以多维度景观空间形态指标为自变量进行了相关性分析,通过逐步回归、NMDSEnvfit 等模型,探讨了长三角地区乡村景观在二维平面形态、三维地表特征、四维历史动态度等方面的表征指标对乡村植物多样性的影响。研究结论可概括为以下几方面:

1)乡村景观空间形态指标对植物α 多样性产生了影响。在乔木层,半自然斑块面积比例、半自然斑块动态度、凝聚度与Shannon-Wiener 指数正相关,综合土地利用动态度与Pielou 均匀度指数正相关,斑块面积、斑块欧式最邻近距离、半自然斑块连通性对各多样性指数均表现为负相关;在灌木层,斑块面积、斑块欧式最邻近距离与Shannon-Wiener 指数正相关,凝聚度、地表粗糙度与Pielou 均匀度指数正相关,道路密度、斑块密度、综合土地利用动态度与Shannon-Wiener 指数为负相关,平均形状指数与Pielou 均匀度指数负相关,半自然斑块面积比例对不同多样性指数影响存在差异;在草本层,地势起伏度、干扰度是Shannon-Wiener 指数最主要的正向影响因素,凝聚度、斑块密度是Pielou 均匀度指数最主要的正向影响因素,道路距离、斑块面积、斑块欧式最邻近距离对各多样性指数均表现为负相关,连通性对不同多样性指数影响存在差异。

2)乡村景观空间形态指标对植物β 多样性产生影响。具体而言,在乔木层,地表粗糙度、半自然斑块面积比例等为最主要影响因素;在灌木层,地表粗糙度、香农多样性指数为最主要的影响因素;在草本层,斑块面积、道路密度为最主要的影响因素。

3)综合考虑景观指标的显著性程度,可以认为,基于景观生态学的二维指标、三维地表度量指标对植物多样性影响最为显著,主要表现为半自然斑块面积比例、斑块面积、凝聚度、地表粗糙度对植物多样性的正相关作用;四维景观历史动态对植物多样性影响微弱,主要表现为半自然斑块动态度的正相关作用;基于城市形态学的二维景观指标对植物多样性影响相对最弱,主要表现为乡村空间整合度(可达性)、道路密度对植物多样性的负向作用。

3.3 展望

根据研究结果,针对乡村植物多样性维持提出景观响应策略。首先,有效提高乡村半自然斑块面积比例和景观异质性。应充分维护乡村现有的田中林地、农田及沟渠边界、树篱等非农半自然生境,或通过科学种植或自然演替的方式增加半自然景观的面积比例,为乡村生物提供栖息地、生殖和繁衍的环境,并合理规划乡村农田、村庄、道路等景观要素与半自然生境的布局。其次,全面提升乡村景观凝聚度。在村镇边界,建设生态隔离带或森林走廊等村域边界绿带,控制城市向乡村空间的无限蔓延;村以下尺度应重视村域范围内的农田边界、河流沟渠缓冲带、行道树缓冲带和林地边缘等线性景观空间管理与保护。同时,科学维护乡村高价值林地景观。应保护乡村小规模零散林地不受侵占和破坏,保护或恢复作为生态廊道重要节点的农田、林地等斑块,优化农林复合系统和林分结构,形成不同类型斑块交错存在的格局。最后,充分重视乡村历史土地利用和其他地域活动分析。研究论证景观历史动态度对乡村生物多样性的潜在影响,未来在乡村景观管理全过程中,应尽可能挖掘景观历史动态演变特征,结合乡村地理背景、历史文化,整合规划各类生态景观空间。

传统乡村景观及生物多样性正遭受复杂的威胁,随着乡村振兴全面推进战略和农业农村现代化建设目标的实施推进,乡村生态系统、乡村生态景观和生物多样性研究等必将出现新情况、新问题和新趋势。在今后的研究中,需进一步在不同尺度深化乡村生物多样性影响机制研究,厘清人为参与下的乡村绿色空间对生物多样性的影响逻辑,为乡村景观特征维持和乡村生态可持续发展提供重要保障。并且,以此为基础,探索乡村景观全尺度全周期营建中的生物多样性维护技术,进而通过“空间治理”手段维护乡村生物多样性,促进乡村景观营建和生物多样性保护规划协同发展。最后,还应注重挖掘乡村传统生态智慧,思考乡村生态系统稳定发展的地方性规律,将乡村振兴的理念与乡村空间韧性发展、传统生态智慧继承和生物多样性维护相结合。