城鎮(zhèn)化過程中鄭州郊區(qū)農(nóng)業(yè)景觀變化分析

1、第34卷第2期河南科學(xué)Vol.34No.22016年2月HENANSCIENCEFeb.2016文章編號：1004-3918(2016)02-0292-05城鎮(zhèn)化過程中鄭州市郊區(qū)農(nóng)業(yè)景觀變化分析焦雪輝，白保勛，楊巧云，劉杰，孫毅寧(鄭州市農(nóng)林科學(xué)研究所，鄭州450005)摘要：以鄭州市廣武鎮(zhèn)為例，運(yùn)用景觀生態(tài)學(xué)原理與地理信息系統(tǒng)技術(shù)，分析了城鎮(zhèn)化過程中鄭州市郊區(qū)農(nóng)業(yè)景觀變化.結(jié)果表明：廣武鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)景觀特征顯著，景觀類型主要為耕地、水體和建設(shè)用地，分別占總面積的50.64%、15.64%13.51%.20052015年，廣武鎮(zhèn)5個(gè)村莊合村并鎮(zhèn)，南水北調(diào)干渠、鄭云高速及其生態(tài)廊道建成，農(nóng)業(yè)景觀特征發(fā)

2、生明顯變化，道路和林地面積分別增加了36.92%?口32.55%,耕地和建設(shè)用地面積分別減少了1.55%?口0.42%.關(guān)鍵詞：新型城鎮(zhèn)化；城郊；農(nóng)業(yè)景觀中圖分類號：Q149文獻(xiàn)標(biāo)識碼：AAnalysisofSuburbanAgriculturalLandscapeDynamicsDuringtheUrbanizationProcessinZhengzhouCityJiaoXuehui,BaiBaoxun,YangQiaoyun,Liujie,SunYining(ZhengzhouInstituteofAgricultureandForestryScience,Zhengzhou450005,

3、China)Abstract:TakingGuangwuTownasanexample,basedonprinciplesoflandscapeecologyandgeographicinformationsystemstechnology,theagriculturallandscapedynamicswereanalyzedduringtheurbanizationprocessinZhengzhouCity.Theresultshowedthat:theagriculturallandscapefeaturewastypicalandthemainlandscapetypeswerefa

4、rmland,waterandconstructionlandscapetype,theareasofwhichrespectivelyaccountedfor50.64%,15.64%and13.51%ofthetotalarea.From2005to2015,theagriculturallandscapefeaturewasobviouslychangedwithfivevillagesofGuangwuTownmergedandthecompletionofmaincanalofsouth-to-northwatertransfer,Zheng-YunExpresswayandthee

5、cologicalcorridors.Theareasofroadandforestlandrespectivelyincreased36.92%and32.55%,whiletheareasoffarmlandandconstructionlandrespectivelydecreased1.55%and0.42%.Keywords:new-typeurbanization；suburban；agriculturallandscape農(nóng)業(yè)景觀是自然風(fēng)光、田野、建筑、村落、交通以及農(nóng)業(yè)文化等所構(gòu)成的復(fù)合體，是人類活動(dòng)所形成的景觀，它反映了一個(gè)地區(qū)的文化體系特征和地理特征口.農(nóng)業(yè)景觀空間格局及其

6、變化的研究是農(nóng)業(yè)景觀生態(tài)學(xué)的重要內(nèi)容之一立.在城鎮(zhèn)化過程中，由于人類活動(dòng)影響的廣泛性和深刻性，尤其是隨著科技的進(jìn)步和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力的提高，人類的生產(chǎn)生活對農(nóng)業(yè)景觀格局的變化及農(nóng)業(yè)景觀生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定產(chǎn)生越來越多的影響.近年來國內(nèi)外農(nóng)業(yè)景觀格局變化的研究主要集中于區(qū)域農(nóng)業(yè)景觀格局及其組分的變化分析，傅伯杰運(yùn)用GIS、分維分析與統(tǒng)計(jì)分析研究黃土區(qū)農(nóng)業(yè)景觀的空間格局；王銳等以河北壩上康保縣為例研究了半干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)景觀演變由；王仰麟等以冀西北涿鹿地區(qū)為例研究了半干旱半濕潤地區(qū)農(nóng)業(yè)景觀格局的特征及其形成6；趙文杰利用遙感和GIS技術(shù)對德惠市1991-2000年的農(nóng)業(yè)景觀變化情況和總體特征進(jìn)行了探討7.國外方面

7、，F(xiàn)isher等研究了澳大利亞新南威爾士19541989年農(nóng)業(yè)景觀中林地組分空間格局的動(dòng)態(tài)8;收稿日期：2015-10-19基金項(xiàng)目：鄭州市重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目（20130244）作者簡介：焦雪輝（1987-）,女，碩士研究生，研究方向?yàn)閳@林植物及景觀生態(tài)通信作者：白保勛（1965-）,男，副研究員，博士，研究方向?yàn)槎际修r(nóng)業(yè)與環(huán)境生態(tài).Hietala-Koivu運(yùn)用景觀指數(shù)分析方法對芬蘭西南部的Yl?ne地區(qū)的農(nóng)業(yè)景觀變化進(jìn)行了研究9.當(dāng)前，我國已經(jīng)進(jìn)入新型城鎮(zhèn)化加速推進(jìn)階段，這對于以河南為主體的中原經(jīng)濟(jì)區(qū)是一次難得的歷史機(jī)遇：10.鄭州市是中原經(jīng)濟(jì)區(qū)的核心區(qū)，在新型城鎮(zhèn)化發(fā)展過程中，隨著村莊的遷

8、并以及生態(tài)廊道的建設(shè)等，交通基礎(chǔ)設(shè)施的建成，農(nóng)業(yè)景觀發(fā)生了明顯的變化.前人的研究中，涉及新型城鎮(zhèn)化對農(nóng)業(yè)景觀影響的研究較少，故而本文以鄭州市郊的廣武鎮(zhèn)為例，研究過去10年間城鎮(zhèn)化對農(nóng)業(yè)景觀的影響，以期為農(nóng)業(yè)景觀規(guī)劃與構(gòu)建提供參考.1研究區(qū)概況廣武鎮(zhèn)位于鄭州市西北30km、滎陽市東北13km處，北部緊臨黃河，地理位置在東經(jīng)113°69'113°30'、北緯34036'34°58'之間，東西寬11.2km,南北長14.2km,總面積15400hm2.氣候溫和，冬冷夏熱，春秋暖涼，四季分明，特征明顯，年降雨量平均為640.9mm,降雨多集

9、中在7、8、9三個(gè)月份，平均氣溫14.3C,日照充足，屬于季風(fēng)氣候，夏季多西風(fēng)和西北風(fēng)，冬季干燥少雪.廣武是農(nóng)業(yè)大鎮(zhèn)，全鎮(zhèn)95犯上的耕地均是旱能澆、澇成排的肥沃良田，鎮(zhèn)內(nèi)農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施較好，農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢明顯.近年來，隨著鄭州市新型城鎮(zhèn)化建設(shè)的快速推進(jìn)，廣武鎮(zhèn)緊跟新型城鎮(zhèn)化建設(shè)步伐，合村并鎮(zhèn)、加快交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、生態(tài)廊道建設(shè)，使得原有的典型的農(nóng)業(yè)景觀發(fā)生了明顯的變化.2研究方法2.1 數(shù)據(jù)源與數(shù)據(jù)處理平臺本文選取的數(shù)據(jù)源為國家基礎(chǔ)地理信息中心提供的研究區(qū)1：10000數(shù)字柵格地形圖，SPOT衛(wèi)星影像，自然地理基礎(chǔ)資料.數(shù)據(jù)處理平臺為Arcview/3.2、Erdas/8.5和Arcgis/9.2

10、.2.2 研究區(qū)景觀分類根據(jù)研究區(qū)自然景觀特征及其土地利用現(xiàn)狀，將研究區(qū)景觀類型劃分為耕地景觀、林地景觀、園地景觀、建設(shè)用地景觀、道路景觀、水體景觀和裸地景觀，該分類系統(tǒng)在宏觀上能夠全面反映研究區(qū)景觀類型特征.2.3 景觀制圖與分析將研究區(qū)域投影變換后的1：10000柵格地形圖矢量化，提取主要的景觀類型信息，對SPOT衛(wèi)星影像進(jìn)行遙感判讀、解譯.對研究區(qū)景觀類型進(jìn)行了全面的調(diào)查，利用不同時(shí)期的地理信息數(shù)據(jù)，分別制成了2005年和2015年的研究區(qū)景觀類型分布圖.然后對其屬性進(jìn)行核對和編輯，利用Arcgis/9.2的空間分析功能，對不同時(shí)期的景觀格局?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算和分析，制作2005年和2015年

11、研究區(qū)景觀斑塊面積和斑塊數(shù)目比較表和2005-2015年研究區(qū)景觀類型斑塊面積轉(zhuǎn)移矩陣和面積變化率，對郊區(qū)農(nóng)業(yè)景觀格局變化過程進(jìn)行分析.3研究結(jié)果和分析3.1研究區(qū)景觀格局分析2005年，廣武鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)景觀特征顯著，為典型的農(nóng)業(yè)景觀，景觀類型主要是耕地景觀，其次為水體景觀和建設(shè)用地景觀，以耕地景觀為優(yōu)勢景觀類型，面積為研究區(qū)總面積的50.64%、15.64咐口13.51%（表1）.建設(shè)用地景觀分布廣泛而分散，大小不一的居民住宅和農(nóng)田混雜分布；林地、園地和裸地主要集中在北部地區(qū)，緊鄰黃河（圖1a）.區(qū)域內(nèi)主要廊道為連霍高速、鄭州繞城高速、S232、S314索河與須河，道路與河流將整個(gè)區(qū)域劃分為9個(gè)板

12、塊.經(jīng)過多年的城鎮(zhèn)化建設(shè)，廣武鎮(zhèn)2015年的景觀特征發(fā)生了較為明顯的變化.由于廣武村、閻村、車大溝村、任河村和車莊村5個(gè)村莊實(shí)行合村并鎮(zhèn)，使得廣武鎮(zhèn)鎮(zhèn)區(qū)面積擴(kuò)大，該區(qū)域建筑物和道路更加密集.原有的主要廊道與新建成的鄭云高速、南水北調(diào)干渠廣武表12005年與2015年景觀特征比較Comparisonoflandscapecharacteristicsfrom2005to2015景觀類型面積/hm22005占總面積比例/%斑塊數(shù)目/塊/hm22015占總面積比例斑塊數(shù)目/%塊耕地7798.750.64257404.648.0932林地1232.28.00461633.310.6158園地500.6

13、3.2534488.63.1736建設(shè)用地2080.513.513182015.913.09302道路205.31.338281.11.8214水體2408.115.64102406.215.6212裸地1174.67.63621170.37.60631540010050315400100518段，將整個(gè)研究區(qū)重新劃分為17個(gè)板塊（圖1b）.主要景觀類型依然為耕地、水體和建設(shè)用地（表1）,其中耕地仍然為優(yōu)勢景觀類型.從2005年到2015年，研究區(qū)內(nèi)幾種景觀類型的面積發(fā)生了明顯變化，如表1所示.林地與道路景觀面積增加，其中林地景觀的面積增加了32.55%,道路景觀的面積增加了36.92%;耕地

14、、建設(shè)用地和園地景觀面積分別減少了1.55%、0.42%、0.08%;水體和裸地景觀類型面積變化不明顯，分別減少0.02%?口03.2研究區(qū)景觀格局動(dòng)態(tài)變化分析從表2中可以看出，2005年至2015年，廣武鎮(zhèn)耕地和建設(shè)用地景觀的轉(zhuǎn)移率較高，均在6犯上，其中，耕地景觀有4.67%轉(zhuǎn)移為林地景觀，有1.12%轉(zhuǎn)移為建設(shè)用地景觀，有0.60%轉(zhuǎn)移為道路景觀；建設(shè)用地景觀分別有5.00%、1.75%?口0.56%轉(zhuǎn)移為耕地景觀、林地景觀和道路景觀.林地、園地、道路、水體和裸地景觀的轉(zhuǎn)移概率比較低，其中林地景觀有0.5%轉(zhuǎn)移為道路景觀；園地景觀有0.32%轉(zhuǎn)移為林地景觀，有2.08%轉(zhuǎn)移為道路景觀；道路

15、景觀有0.39%轉(zhuǎn)移為林地景觀，有0.10%轉(zhuǎn)移為建設(shè)用地景觀；水體景觀有0.07%轉(zhuǎn)移為林地景觀，有0.01%轉(zhuǎn)移為道路景觀；裸地景觀有0.21%轉(zhuǎn)移為林地景觀，有0.15%轉(zhuǎn)移為道路景觀，有0.01%轉(zhuǎn)移為建設(shè)用地景觀.小口焦雪輝，等：城鎮(zhèn)化過程中鄭州市郊區(qū)農(nóng)業(yè)2016年2月景觀變化分析-295-表2005年至2015年景觀類型斑塊面積轉(zhuǎn)移矩陣2及面積變化率TabLandscapechangematrixfrom.22005to2015景觀類型耕地林地園地建設(shè)用地道路水域、灘涂裸地耕地7300.6364.30.0087.246.60.000.0093.61%4.67%0.00%1.12%0

16、.60%0.00%0.00%1林地0.00226.00.000.006.20.000.000.00%99.5%0.00%0.00%0.50%0.00%0.00%園地0.001.6488.60.0010.40.000.000.00%0.32%97.60%0.00%2.08%0.00%0.00%建設(shè)用地104.036.50.001928.411.60.000.005.00%1.75%0.00%92.69%0.56%0.00%0.00%道路0.000.80.000.2204.30.000.000.00%0.39%0.00%0.10%99.51%0.00%0.00%水體0.001.60.000.000

17、.32406.20.000.00%0.07%0.00%0.00%0.01%99.92%0.00%裸地0.002.50.000.11.70.001170.30.00%0.21%0.00%0.01%0.15%0.00%99.63%注：面積轉(zhuǎn)移矩陣單位：hm,面積變化率單位：.面積變化率指轉(zhuǎn)移部分面積占2005年該景觀類型總面積的比例.由此可以看出，耕地景觀主要由建設(shè)用地景觀轉(zhuǎn)移而來，這是由于5個(gè)村進(jìn)行合村并鎮(zhèn)，原來的農(nóng)村居民點(diǎn)用地轉(zhuǎn)移為耕地；而建設(shè)用地景觀主要由耕地景觀轉(zhuǎn)移而來，這是由于合村并鎮(zhèn)后占用了鎮(zhèn)區(qū)周邊的耕地.每種景觀都有一部分轉(zhuǎn)移為道路景觀用地，新建的鄭云高速公路，幾乎南北貫穿整個(gè)廣武鎮(zhèn)

18、，從而使得多種景觀類型發(fā)生轉(zhuǎn)移.同時(shí)，每種景觀類型都有一部分轉(zhuǎn)移為林地景觀類型，這是由于三條生態(tài)廊道的建設(shè)一一南水北調(diào)干渠生態(tài)廊道、連霍高速生態(tài)廊道和鄭云高速生態(tài)廊道.其中南水北調(diào)生態(tài)廊道寬度為南水北調(diào)干渠防護(hù)網(wǎng)外兩側(cè)各200m,包括每側(cè)20m的固定性生態(tài)林綠化帶和180m以苗木花卉為主的生產(chǎn)性綠化帶；連霍高速生態(tài)廊道綠化帶栽植模式為10m固定性綠化帶和90m生產(chǎn)性綠化帶組成；鄭云高速生態(tài)廊道綠化帶栽植模式為10m固定性綠化帶和40m生產(chǎn)性綠化帶.4討論與結(jié)論1）經(jīng)過10年的新型城鎮(zhèn)化建設(shè)，廣武鎮(zhèn)實(shí)行合村并鎮(zhèn)，節(jié)約了建設(shè)用地.節(jié)約的土地土壤質(zhì)量較差，而現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展需要延長農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈口”，加快農(nóng)

19、產(chǎn)品精深加工業(yè)發(fā)展，節(jié)約的土地可以優(yōu)先用于農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)用地，經(jīng)過土地整治之后，也可作為農(nóng)業(yè)用地，用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn).2)城鎮(zhèn)化發(fā)展加快了道路建設(shè)步伐，新建的鄭云高速，使當(dāng)?shù)亟煌ǜ颖憷?，南水北調(diào)干渠建成，使居民用水與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水更加方便，但是也減少了耕地?cái)?shù)量，導(dǎo)致農(nóng)業(yè)景觀破碎化，使農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)功能退化”.3)生態(tài)廊道具有保護(hù)生物多樣性、過濾污染物、防止水土流失、防風(fēng)固沙、調(diào)控洪水等多種功能，增加了當(dāng)?shù)鼐坝^多樣性：13.廣武鎮(zhèn)位于黃河岸邊風(fēng)沙較大，旱災(zāi)、洪澇災(zāi)害、風(fēng)雹、低溫冷凍等自然災(zāi)害發(fā)生頻繁，應(yīng)結(jié)合生態(tài)廊道建設(shè)，加強(qiáng)路網(wǎng)、水網(wǎng)防護(hù)林建設(shè)，構(gòu)建農(nóng)田防護(hù)林體系，提高農(nóng)業(yè)的防災(zāi)減災(zāi)能力.4)隨著鄭州都市

20、生態(tài)農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展，對當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)提出了更高的要求，農(nóng)業(yè)的功能從單一的生產(chǎn)功能向多功能轉(zhuǎn)變，更重視農(nóng)業(yè)的生活功能與生態(tài)功能：14.對位于大城市郊區(qū)廣武鎮(zhèn)的農(nóng)業(yè)景觀變化特征與變化規(guī)律進(jìn)行研究，為城市郊區(qū)農(nóng)業(yè)規(guī)劃布局與農(nóng)業(yè)景觀構(gòu)建提供了依據(jù).5)農(nóng)業(yè)文化是農(nóng)業(yè)景觀的重要組成部分口5二在新型城鎮(zhèn)化過程中，應(yīng)注意保護(hù)具有悠久歷史和地方特色的村落，作為都市區(qū)休閑觀光的場所，并根據(jù)休閑觀光的需要，對這些村落進(jìn)行改造提升，滿足城鄉(xiāng)居民對農(nóng)業(yè)觀光旅游的需求.參考文獻(xiàn)：1陳晶，單德啟.土著的前衛(wèi)大地藝術(shù)視野中的鄉(xiāng)土聚落-J.建筑師，2005,3:41-47.2FormanRTT,GodronM.Landscapee

21、cologyM.NewYork:Willey,1986.3于冰沁，王向榮.人類活動(dòng)對于農(nóng)業(yè)景觀生態(tài)系統(tǒng)的影響J.遼寧農(nóng)業(yè)科學(xué)，2007,6:31-33.4傅伯杰.黃土區(qū)農(nóng)業(yè)景觀空間格局分析J.生態(tài)學(xué)報(bào)，1995,15(2):113-120.5王銳，王仰麟，李衛(wèi)鋒.半干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)景觀演變研究一一以河北壩上康?？h為例J.中國農(nóng)業(yè)資源與區(qū)劃，2002,23(3):38-42.6王仰麟，趙一斌，祁黃雄.土干旱半濕潤地區(qū)農(nóng)業(yè)景觀格局研究一一以冀西北涿鹿地區(qū)為例J.中國農(nóng)業(yè)資源與區(qū)劃，2000,21(1):45-48.7趙文杰.德惠市農(nóng)業(yè)景觀變化研究J.東北師大學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2004,36(2):82-87.8 FisherAM,HarrisSJ.ThedynamicsoftreecoverchangeinaruralAustralianlandscapeJ.LandscapeandUrbanPlanning,1999,45:193-207.9 Hie