全 文 ：中国生态农业学报 2013年 12月 第 21卷 第 12期
Chinese Journal of Eco-Agriculture, Dec. 2013, 21(12): 1554−1564


* 国家科技支撑计划项目(2012BAJ24B05)资助
** 通讯作者: 宇振荣(1961—), 男, 博士, 教授, 主要研究方向为景观生态与土地持续利用。E-mail: yuzhr@cau.edu.cn
肖禾(1985—), 男, 博士, 主要从事乡村景观生态评价与规划研究。E-mail: jeverxiao@163.com
收稿日期: 2013−06−05 接受日期: 2013−09−06
DOI: 10.3724/SP.J.1011.2013.30565
小尺度乡村景观生态评价及重构研究*
肖 禾 李良涛 张 茜 刘美娜 宇振荣**
(中国农业大学资源与环境学院 北京 100193)
摘 要 本文旨在小尺度上对乡村景观进行生态化评价, 辨识乡村景观建设的主要生态环境问题。在北京市
大兴区、河北省曲周县和江苏省常熟市各选取 1个研究区, 基于高分辨率遥感影像, 通过实地野外调查建立小
尺度景观数据库。从景观空间结构和属性两方面进行评价, 采用情景分析研究乡村景观植被建设潜力。研究
结果显示, 不同研究区整体上形成高度相似的网格化景观格局。线状景观组成在 3个区域间差异显著, 注重田
埂、田间路、防护林和沟渠的建设以维持农田景观多样性。农田防护林普遍存在主林带间隔过大的问题。农
田基础设施地表过度硬化成为当前建设模式突出的生态问题, 在大兴区和常熟市分别达到 28.46%和 56.19%。
防护林在林木覆盖率与绿量评价上显示出不弱于面状林地的重要性, 但面临结构简单、树种多样性低下、残
缺断带率高达 18%~38%的不足。情景评价显示线状植被具备较大的建设潜力, 合理规划能有效提升乡村林木
覆盖率 0.58%~1.16%、增加绿量 2.22%~19.59%。本研究表明, 小尺度评价能辨识出乡村景观建设所面临的主
要生态环境问题以及生态景观建设方向。
关键词 乡村景观 生态评价 情景模拟 小尺度景观 大兴区 曲周县 常熟市
中图分类号: Q149 文献标识码: A 文章编号: 1671-3990(2013)12-1554-11
Ecological evaluation and reconstruction of fine-scale rural landscape
XIAO He, LI Liang-Tao, ZHANG Qian, LIU Mei-Na, YU Zhen-Rong
(College of Resources and Environmental Sciences, China Agricultural University, Beijing 100193, China)
Abstract Strong demands for rural landscape development have taken into account of environmental issues related to sustainable
development. The objective of this paper was to evaluate the main ecological effects of fine-scale rural landscape construction
projects. Local landscapes boundaries, land uses and attributes were identified in a field survey with the help of high-resolution
satellite images. Landscapes with least edge length over 2 m were classes as patches. These landscapes contained eight land use types,
including farmlands, orchards, forests, grass, construction lands, roads, waters and others. Landscapes with least edge length between
0.5 m and 2 m were classed as linear landscapes. Such landscapes included vegetations, field roads, field ridges and ditches. All the
field survey data were digitalized into a database in ArcGIS. Evaluation of landscape patterns and attributes was based on the rural
landscape database composed of patches and linear landscapes. Landscape attributes contained land pavement and vegetation.
Vegetation improvement potential was analyzed in three scenario conditions — basic, standard and optimal scenarios. Case studies
were conducted in Daxing Region of Beijing City, Quzhou County of Hebei Province and Changshu City of Jiangsu Province. The
study showed that current rural landscape construction projects seldom considered environment issues and had caused negative
effects on landscape patterns and attributes. Simple block landscape patterns built in rural landscape construction projects eliminated
landscape characteristics among different regions, forming similar landscapes in different areas. Field roads, ditches and field ridges
were important linear landscapes with high densities in all three areas. Management patterns of shelterbelts were bad as interval
distances between main shelterbelts were always larger than required optimal length for wind prevention. Over use of impervious
surface pavements was a critical environmental risk in rural infrastructure construction. This risk was more serious in rural areas with
strong economic support than in areas with weak economic investment. Excessive impervious surface pavements such as roads had
reached 28.46% and 56.19% in Daxing Region and Changshu City, respectively, while it was only 5.6% in Quzhou County. Based on
第 12期 肖 禾等: 小尺度乡村景观生态评价及重构研究 1555


the evaluation of wood-cover and live vegetation volume, linear shelterbelt was nearly as importance as wood-plots at the local scale.
Shelterbelts faced risks of simple vegetation structure, low tree species diversity and missing shelterbelt in range of 18%−38%.
Simulation of the basic, standard and optimal scenarios showed a large potential for the improvement of wood-cover and live
vegetation volume in rural areas through planting linear vegetation. Land use pressure was not simulated for linear vegetation
distributions in marginal lands along roads, ditches and river banks. Through legitimate and appropriate planning and construction,
wood-cover potentially increased by 0.58%−1.16% while live vegetation volume increased by 2.22%−19.59% under the standard
scenario. Furthermore, the optimal scenario had higher growth of wood-cover and live vegetation volume. It was important to pay
more attention to linear vegetation, including shelterbelt, in rural landscape planning for purpose of ecological improvement. The
study revealed that evaluation at local scale was efficient in quantitatively identifying the shortcomings of current local landscape in
terms of ecological conservation.
Key words Rural landscape, Ecological evaluation, Scenario analysis, Fine-scale landscape, Daxing Region, Quzhou County,
Changshu City
(Received Jun. 5, 2013; accepted Sep. 6, 2013)
乡村景观的生态环境保护与建设需要考虑大小
两个尺度的需求 [1], 开展生态评价则是辨明发展问
题与需求的关键途径。在中大尺度上, 乡村景观中
进行生态环境保护的概念与评价指标等内容已有较
好研究 [2−3], 但宏观研究结果无法指导具体的乡村
景观建设。具体的乡村景观建设直接作用于小尺度
的乡村景观并影响生物多样性保护等生态功能[4−5],
而已有的小尺度乡村景观建设并未能较好地考虑环
境需求[6]。如地表覆盖采用硬质化铺装, 将面临素土
表面所承担的包括乡土物种保护 [7]以及物种扩散 [8]
等功能丧失的风险。同时, 加强乡村景观工程建设
中的生态环境保护研究 [9−10], 促进小尺度景观多功
能发展[11−12], 协调经济、生态等多方面需求以促进
可持续发展是重要需求[13]。已有研究表明, 通过开
展针对景观的生态化评价, 能有效辨识当前建设方
式对于生态环境的影响[14], 支持乡村景观在小尺度
上的可持续发展。
我国小尺度乡村景观研究已经认识到其对于生
物多样性保护等生态系统服务功能的意义[15], 但在
建设中仍较少考虑环境保护因素, 所造成的负面影
响不断地显现并被认识[16−17]。在工程建设中, 加强
景观的生态化建设越发得到重视[18−19], 最新的《全
国土地整治规划(2011—2020 年)》显著强调了生态
景观建设的重要性与必须性, 美丽中国、美丽乡村
建设更进一步要求开展乡村景观的生态化建设。但
国内现有关于景观建设对生态环境影响的评价多集
中于宏观层面[20−21], 小尺度上的研究关注度不高。
对于沟路林渠这些主要的乡村景观建设对象, 以往
研究也多针对其各自的结构与功能[22−23], 鲜有针对
各对象进行整体评价的研究。
对于当前具体景观建设所产生的生态影响认识
不足, 迫切需要开展小尺度乡村景观的生态化评价,
以指导乡村生态景观建设。本文以小尺度乡村景观建
设的主要组分——沟路林渠为研究对象, 从生态角
度对与工程建设密切相关的内容进行评价, 辨识各
乡村景观的结构与格局特征, 总结现状景观存在的
主要问题, 利用情景分析探讨植被改善及优化途径。
1 材料与方法
1.1 研究地点
本文选取 3个研究区(图 1): 北京市大兴区取杨
各庄、高庄和沙子营 3 个村 (E116.448°~116.486°,
N39.667°~39.697°, 面积 707.45 hm2)作为研究区, 位
于大都市周边乡村, 经济发展较好, 乡村建设能获
得最强的经济支持, 农业生产以冬小麦−夏玉米、果
园、蔬菜生产为主; 河北省邯郸市曲周县王庄村与
杏园村 (E115.022°~115.051°, N36.842°~36.877°, 面
积 472.36 hm2), 位于华北平原北部, 经济较为落后,
乡村建设所获得经济支持最弱, 属于传统粮食主产
区, 以冬小麦−夏玉米、棉花种植为主; 江苏省常熟
市辛庄镇学甸、朱家桥等村 (E120.614°~120.646°,
N31.545°~31.563°, 面积 588.08 hm2), 位于江南快速
城镇化地区 , 经济活跃度和农业生产多样化较高 ,
以水稻、草坪以及坑塘养殖为主, 果园与苗圃也有
较好发展。
1.2 研究方法
1.2.1 数据准备
2012 年 6—8 月在研究区针对“沟路林渠”以高
分辨率遥感影像(大兴研究区采用 IKNOS 彩色影像,
分辨率 1 m, 其余 2个研究区采用 QuickBird彩色影
像, 分辨率 0.6 m)为底图, 开展野外实地调查, 获得
详细的乡村景观土地利用图。土地利用图分为面状
景观与线状景观, 将最小边长大于 2 m 的景观归为
面状景观, 将最小边长大于 0.5 m且小于 2 m的景观
归为线状景观。参考第 2 次全图土地调查中土地利
用分类系统 , 并根据实践工作经验做适当重分类 ,
1556 中国生态农业学报 2013 第 21卷



图 1 研究地点
Fig. 1 Study areas
将面状景观主要分为农田、果园、林地、草地、建
设用地、道路、水域及水工建筑用地、其他用地 8
大类, 线状景观主要记录线性植被、生产路、田埂、
沟渠 4 类。在土地利用图的基础上, 还记录了明显
影响生态功能的相关属性, 包括地表覆盖和植被结
构 2 个方面。所有数据经过包括数字化等流程统一
为 ArcGIS数据库, 从空间结构以及属性特征两方面
进行评价。
1.2.2 空间格局评价
依据土地利用图对景观格局进行定性评价; 通
过计算密度对道路、沟渠和防护林带的景观结构特征
进行定量评价; 依据防护林建设标准[24−25]对主副林
带的间隔适宜率进行统计, 评价防护林网防风功能。
1.2.3 属性特征评价
属性特征评价关注于工程项目建设与当地自然
环境及生态系统直接相关的内容。主要针对 2 个方
面进行评价: 一是采用 3 种不同分类标准评价地表
覆盖情况, 包括(1)硬化: 采用水泥、沥青的完全硬
化模式; (2)半硬化: 采用砂石、石砌、砾石、透水砖
的半硬化模式; (3)未硬化: 素土表面。二是进行植被
质量评价, 统计主要防护林主要树种所占面积比例
以及乔灌草植被搭配比例 , 以评价植被结构质量 ;
计算植被覆盖率进行植被质量平面评价; 计算绿量
进行植被质量三维评价。植被绿量计算方式如下:
单株乔木绿量=树冠绿量+树干绿量=树冠绿量
+π(R/2)2×h (1)
/= ×线状乔木绿量 单棵乔木绿量（长度 株距） (2)
= × × ×线状灌草绿量 平均高度 平均宽度 长度 覆盖度
(3)
面状灌草绿量=斑块面积×覆盖度×平均高度 (4)
面状乔木绿量=树冠绿量+树干绿量=斑块面积×覆盖
率×(H−h)+斑块面积×P (5)
式(1)中, R为平均树冠胸径, 距地 1.3 m处测得。式
(5)中, H为平均树高; h为平均最低分枝高; P为林地
树干占地比例, 由调查中估算得到。树冠绿量因不
同树种的不同冠形而采用不同的计算方式, 其他树
种占比例较小, 以圆锥体估算。主要树种的树冠绿
量计算方法如表 1。
表 1 不同树种树冠绿量计算公式
Table 1 Formula of tree canopy volume of different
tree species
树种
Tree species
冠形
Canopy shape
计算公式
Formula
杨树 Poplar 卵形 Ovate πW2(H−h)/6 [26]
柳树 Willow 卵形 Ovate πW2(H−h)/6[26]
银杏 Ginkgo 圆锥体 Cone πW2(H−h)/12[26]
刺槐 Acacia 圆球体 Cone πW3 [27]
香樟 Camphor 球体 Sphere πW2(H−h)/6[26]
水杉 Metasequoia 圆锥体 Cone πW2(H−h)/12 [26]
其他 Others 圆锥体 Cone πW2(H−h)/12 [26]
W: 冠覆 width of canopy; H: 树高 height of tree; h: 最低分支
高 height of the lowest branch.

1.2.4 植被建设潜力的情景模拟评价
植被建设潜力以不增加土地利用压力为前提条
件, 利用边角、废弃、未利用土地空间进行线状植
被种植。采用 3个情景模式(表 2), 以新增林木覆盖
率与新增绿量率为指标评价植被建设潜力。为方便
计算, 绿量计算所需植被尺寸采用各研究区的平均
值作为植被参数(表 3), 乔木物种采用研究区最为常
见的树种。
2 研究结果
2.1 空间格局评价
从土地利用图所形成的景观格局(图 2a~c)来看,
3 个研究区在农田生产区域都形成一种以沟渠、道
路为边界的网格化格局, 佐证了“千村一面”的景观
问题。常熟研究区位处江南水乡, 受水网分隔影响,
其农田网格与另外两地相比更为细小。受益于水系
的广泛分布, 曲线景观边界得以保留, 使乡村景观
第 12期 肖 禾等: 小尺度乡村景观生态评价及重构研究 1557


表 2 植被建设情景模式
Table 2 Scenarios of vegetation construction
情景模式
Scenario
建设内容
Planning content
用地空间
Land source
植被结构
Vegetation structure
基本
Basic
依据现有防护林网, 补齐残缺乔木
Planting the missed shelterbelt
已有防护林分布的道路、沟渠两侧
Roads and ditches with shelterbelt
乔草结合
Combination of tree and herb
标准
Standard
依据农田整理标准的防护林网结构 [4], 依托
沟渠路, 建设最符合标准的防护林网
Planting shelterbelt network as standard[4]
田间路以上道路及宽度 5 m以上沟渠两侧, 宽度 2 m
以上的水系边
Along roads, ditches wider than 5 m, and slop bank of
water wider than 2 m
乔灌草结合
Combination of tree,
shrub and herb
优化
Optimal
利用所有主干道路、沟渠及空闲地种植植被,
评价最大的建设潜力
Planting shelterbelts on all potential space
所有田间路以上道路及宽度 5 m以上沟渠两侧、宽度
2 m以上的水系边坡未有乔木种植的空间
All potential spaces along roads, ditches wider than 5 m,
and slop bank of water wider than 2 m
乔灌草结合
Combination of tree,
shrub and herb

表 3 不同研究区的植被参数
Table 3 Vegetation parameters at different study areas
植被参数
Vegetation parameter
大兴
Daxing
曲周
Quzhou
常熟
Changshu
树种
Tree species
杨树
Poplar1)
杨树
Poplar
香樟
Camphor
冠幅 Canopy breadth (m) 4 3 2.5
高度 Height (m) 15 10 5
胸径 Trunk diameter (cm) 25 10 10
最低分枝高
Lowest branch height (m)
4 2 2
灌草宽度
Width of shrub and herb (m)
1 1 1
灌高 Shrub height (m) 1 1 1.5
草高 Herb height (m) 0.4 0.3 0.5
1)曲周研究区防护林成熟后会采伐更新 , 大兴研究区则没有 ,
因此虽然乔木树种相同, 但现实中曲周研究区乔木尺寸会较小, 而
在后文间隔评价中采用理论标准值, 两研究区乔木尺寸数据相同。
1) Because rotation felling of shelterbelt only happened in Quzhou
study area, tree parameters of shelterbelt trees were smaller than that in
Daxing study area in reality, though the same tree species was used. In
the following evaluation of shelterbelts, the same theoretical parameters
were used in both Quzhou and Daxing.

特征更为明显, 具备更多样化的景观, 有益于促进
生物多样性保护[28−29]。
线状景观组成在 3个研究区之间的不同特征(表
4), 显示出地区间的较大差异。大兴研究区拥有最低
的线状景观总密度 13.92 km·km−2, 同时具有最高的
公路密度 2.35 km·km−2, 而其他要素的密度整体低
于其他 2 个研究区, 表明虽然景观组成较为简单,
但受社会经济的干扰更为强烈。在曲周研究区, 线
状景观总密度最高, 达 24.18 km·km−2, 田间路、生
产路、防护林、宽度 10 m以上沟渠以及田埂 5个景
观的密度都大于其余 2 个研究区, 特别是田埂的密
度最高, 达 4.12 km·km−2, 显示其农田景观组成更为
复杂。在常熟研究区, 河道与宽度小于 5 m 沟渠的
密度显著高于其他区域, 表明水系景观是其突出景
观组成类型; 田间路密度达 3.35 km·km−2, 超过了江
苏省土地整理标准中对于田间路密度的要求 [30]。3
个研究区差异化的线状景观组成特征, 也揭示出大
兴研究区应关注于宽度小于 5 m的沟渠以及防护林
建设; 曲周研究区应注重生产路、田间路与田埂; 在
常熟研究区, 应注重宽度小于 5 m 的沟渠、防护林
以及田间路建设。
从防护林间隔评价来看, 大兴与曲周研究区具
有相同且较大的农田网格标准, 常熟农田网格标准
较小。从主副林带间隔与防护林间隔标准比较来看,
3 个地区的主林带间隔都显著大于防护林建设标准,
而副林带的适宜间隔比例较低, 有 30%左右的副林
带间隔比标准宽。
结合景观格局与线状景观组成来看, 大兴研究
区两者都最简单 ; 曲周研究区虽然景观格局简单 ,
但组成最复杂; 常熟研究区拥有最复杂的景观格局
与较复杂的组成, 显示更多样化的景观特征。3个研
究区都表现出主林带间隔过宽、副林带过窄的防风
功能弱化的防护林带格局。
2.2 属性特征评价
农田基础设施地表硬化已经成为乡村景观的突
出现象 (表 4 ) , 仅曲周研究区总体硬化率较低
(15.52%), 大兴研究区达到 42.17%, 常熟研究区农
田基础设施的地表硬化现象最为明显 , 达到
56.61%。考虑地表生态效益与景观的生产功能需求,
按照田间路实行半硬化、生产路保留素土夯实的建
议地表覆盖标准[27−28]评价 3 个研究区道路的过度硬
化率, 曲周最低为 5.6%, 大兴较高为 28.46%, 常熟
最为严重 56.19%。沟渠只有硬化与未硬化 2种地表
铺装模式, 大兴研究区沟渠硬化明显, 曲周研究区
保留了较好的素土表面 , 常熟研究区沟渠硬化突
出。从 3 个研究区各自的农田基础设施地表覆盖情
况来看, 常熟研究区有突出的地表硬化态势, 除如
生产路等农田内部景观以外, 其余景观都有较高的
硬化比例, 而宽度 2~5 m 广布农田的沟渠多采用硬
化铺装, 加深了硬化地表对农田生态系统的影响。
大兴研究区地表硬化现象较为明显, 仅道路具有较
高的硬化地表, 其中田间路半硬化比例最高, 表明
其农田基础设施建设在平衡生产功能需求与生态环
境保护方面发展较好。曲周研究区基本都保留了素
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图 2 研究区的土地利用图
Fig. 2 Land use map of study areas
土地表, 地表过度硬化较轻, 但较高的未硬化田间
路比例不利于生产功能的发挥。
从林木覆盖率来看(表 4), 3 个研究区的林木总
覆盖率都较低, 大兴、曲周和常熟依次增加, 分别为
2.61%、4.52%和 8.09%。大兴研究区各项数据都最
低; 曲周研究区的林木覆盖率远小于河北省关于林
木覆盖率达到 12%~15%的标准要求[30], 主要由线状
防护林组成 ; 常熟研究区拥有最高的林木覆盖率 ,
得益于其较大的面状林地比例, 其中苗圃是重要的
面状林地类型。从林木组成类型来看, 线状防护林
成为乡村景观重要的林木类型, 在大兴与曲周研究
区, 其林木覆盖率接近于面状林地覆盖率。防护林
结构显示, 灌木在乡村防护林建设中使用较少, 仅
常熟研究区有 19.74%的防护林采用乔灌草结合的植
被种植模式, 其余 2 个地区比例较低, 与农田防护
林建设标准中要求的乔灌草搭配要求差异巨大。防
护林树种使用多样性较低, 用量最大的 3 个树种占
据了绝对优势的比例, 杨树、槐树与旱柳在大兴与
曲周研究区总共占比分别为 93.07%和 97.89%, 常熟
研究区主要树种为香樟、水杉与垂柳 , 占比为
91.59%。绿量计算结果与研究区所使用树种及其尺
寸有密切联系, 常熟研究区由于主要树种香樟体型
小于其他 2 个研究区广泛使用的杨树, 虽然其拥有
最高的林木覆盖率, 总体绿量却最小; 曲周研究区
虽然拥有最高的绿量, 但由于成熟防护林有砍伐更
新, 所以在林木覆盖率显著高于大兴研究区的情形
第 12期 肖 禾等: 小尺度乡村景观生态评价及重构研究 1559


表 4 研究区属性特征评价表
Table 4 Evaluation of landscape characters of study areas
评价对象
Evaluation
content
评价指标
Evaluation index
大兴研究区
Daxing study area
曲周研究区
Quzhou study area
常熟研究区
Changshu study area
公路 Main road 2.35 1.22 1.93
田间路 Field road 2.89 4.15 3.35
道路密度
Density of road
生产路 Production road 0.59 5.62 2.47
河道 River 0.41 0.43 2.76
>10 m沟渠 Ditch (width > 10 m) 0.24 1.34 0.29
5 m < 沟渠 < 10 m
Ditch (5 m < width < 10 m)
0.97 0.47 0.89
水系密度
Density of water body
<5 m沟渠 Ditch (width < 5 m) 3.09 3.15 6.85
防护林 Shelterbelt 3.38 3.67 3.39 其余要素密度
Density of other linear
landscape 田埂 Field ridge 0.00 4.12 0.50
线状景观密度
Density of
linear landscape
(km·km−2)
总密度 Total density 13.92 24.18 22.43
防护林主要物种 Main tree species of shelterbelt 杨树 Poplar 杨树 Poplar 香樟 Camphor
成熟防护林平均高度 Average height (m) 15 15 5
最小值 Minimum 270 270 90 主林带间隔标准
Spacing standard of main
shelterbelt (m) 最大值 Maximum 375 375 125
副林带间隔标准 Spacing standard of sub-shelterbelt (m) 400−500 400−500 300−400
小于标准 Narrower than standard 0.00 0.00 0.00
适宜间隔 Matching standard 5.50 19.99 0.00
不同主林带间隔比例
Ratio of different spacing
of main shelterbelt (%)
大于标准 Wider than standard 94.50 80.01 100.00
小于标准 Narrower than standard 65.78 38.95 16.71
适宜间隔 Matching standard 5.86 27.31 40.73
防护林间隔
Shelterbelt
spacing
不同副林带间隔比例
Ratio of different spacing
of sub-shelterbelt (%)
大于标准 Wider than standard 28.36 33.74 42.56
公路 Main road 硬化率 Impervious ratio 100.00 100.00 100.00
硬化率 Impervious ratio 30.24 8.84 64.09
半硬化率 Half-impervious ratio 31.82 0.00 17.66
田间路 Field road
未硬化率 Bare ratio 37.94 91.16 18.25
硬化率 Impervious ratio 3.44 0.00 6.41
半硬化率 Half-impervious ratio 5.91 0.00 33.98
生产路 Production road
未硬化率 Bare ratio 90.65 100.00 59.62
硬化率 Impervious ratio 14.75 0.42 33.37 沟渠 Ditch
未硬化率 Bare ratio 85.25 99.58 66.63
农田基础设施
地表覆盖
Land surface
mulching type
of agricultural
infrastructure
(%)
总计 Total 硬化率 Impervious ratio 42.17 15.52 56.61
总覆盖率 Total cover rate 2.61 4.52 8.09
面状林地总覆盖率 Wood plots cover rate 1.31 2.37 6.92
林地 Forest 1.22 1.94 3.83
苗圃 Nursery 0.09 0.44 3.10
林木覆盖率
Wood cover
rate
(%)
线状防护林覆盖率 Linear wood cover rate 1.30 2.15 1.17
乔灌草 Combination of tree, shrub and herb 6.97 3.80 19.74 植被结构
Vegetation structure 乔草 Combination of tree and herb 93.03 96.20 80.26
杨树 Poplar 60.97 61.84 —
槐树 Acacia tree 6.60 3.06 —
银杏 Ginkgo — 0.31
柳树 Willow1) 25.51 32.99 7.25
香樟 Camphor — — 73.88
水杉 Metasequoia — — 10.47
防护林植被
结构
Vegetation
structure of
shelterbelt (%)
树种组成
Species
其他 Others 6.93 1.80 8.41
植被总绿量 Total volume2) (104 m3) 214.17 297.19 201.81
单位面积植被总绿量 Unit area vegetation volume (m3·m–2) 0.45 0.51 0.29
植被绿量
Vegetation
volume
防护林绿量比例 Shelterbelt rate of vegetation volume (%) 61.18 32.22 36.27
1)大兴与曲周研究区的柳树指旱柳, 常熟研究区的柳树指垂柳。Willow is Salix matsudana Koidz in Daxing and Quzhou study areas, and Salix
babylonica L. in Changshu study area. 2)植被是指林地及防护林空间以内的乔木、灌木与草本, 不包括农业生产类作物。Vegetation is trees, shrubs
and herbs locating in shelterbelt without crops.
1560 中国生态农业学报 2013 第 21卷


下, 绿量并没有对等差异。单位面积植被总绿量显
示出较大的南北方差异, 在北方开展植被建设能获
得更高的新增绿量。从不同植被类型所占绿量比例
来看, 防护林在 3 个研究区都占据了重要地位, 大
兴研究区防护林绿量占 61.68%, 其余 2 个研究区防
护林绿量占比均超过 30%。
总体上看, 曲周研究区农田基础设施保留了较高
的非硬化地表, 为进一步的生态景观建设与改善提供
了潜力; 大兴与常熟研究区过于重视硬化地表的建设,
成为对乡村景观造成负面生态影响的重要原因。防护
林成为乡村重要的植被类型, 但结构简单、树种多样
性低下限制了其生态系统服务功能的发挥。
2.3 植被建设情景模拟
在不同植被建设情景下(图 3), 防护林残缺断带
都成为一个显著问题(图 4)。在当前防护林间隔不符
合标准的基本情景下, 3个研究区仍然有 10%左右的
防护林缺失。在标准情景下, 3个研究区都出现了明
显的防护林缺失, 大兴研究区残缺断带率为 18.91%,
常熟研究区为 27.6%, 曲周研究区高达 37.61%。这
些缺失的防护林都是重要的植被建设潜力, 根据不
同情景的模拟结果, 新建线状植被能显著增加各研
究区的林木覆盖率, 尤其是在防护林缺失明显的曲
周研究区, 如标准情景能将林木覆盖率由 4.52%提升
至 5.68%。大兴与曲周研究区在不同情景下, 绿量都
有明显提升, 特别是大兴研究区, 在标准情景下能提
升近 20%, 在优化情景下能提升 33.68%。常熟研究区
在不同情景下新增绿量率较低, 主要是由乔木树种
单位绿量较小造成。3 个情景模拟结果显示, 线状植
被建设能在不增加土地利用压力的条件下, 明显提
升乡村地区的林木覆盖率以及绿量, 其中大兴与曲
周研究区的绿量增加潜力显著高于常熟研究区。
3 讨论
3.1 乡村景观优化
本研究从景观格局与属性 2 方面评价了当前乡
村景观建设方式所造成的负面生态效应。这些负面
效应主要来自于 3个方面: 1)当前建设工作中对生态
环境的重视不足, 即生态环境保护大多停留在理论

图 3 研究区的植被建设情景模拟
Fig. 3 Vegetation scenarios of the study areas
第 12期 肖 禾等: 小尺度乡村景观生态评价及重构研究 1561



图 4 研究区的植被建设情景模拟结果
Fig. 4 Evaluation of vegetation scenarios of the study areas
防护林残缺率为缺失的防护林长度占应有防护林长度比例。Shelterbelt missing rate is missing shelterbelt length to the total length of
shelterbelt.

与概念层面, 在具体的实施与建设中关注不够, 如
路面的过度硬化问题; 2)建设中没完全按照已有建
设标准与要求进行, 同时缺乏有力监管, 以防护林
网络建设为例, 现有研究与标准都对格局与植被搭
配提出了完整的要求, 但从评价结果来看, 建设现
状与标准差距较大。3)当前农田景观格局以及建设
标准在制定时, 并没有充分考虑生态保护需求, 以
致农田景观在生态建设中存在先天不足。例如, 在
田块平整过程中 , 多形成边界距离超过 300 m 的
均质田块 , 这样的空间距离导致步甲等活动能力
较弱 [31−32]的农田昆虫不能及时地在农田内部与边界
植被间迁移, 不利于其扩散以及寻求庇护所等行为;
而在土地平整过程中消失的农田边界, 对生物多样
性保护往往具有重要作用[33−34], 尤其是那些分布在
农田中的边界, 能有效降低田块边界间隔、增加农
田景观异质性, 是农田生物的重要聚集地, 实地调
查中就经常观察到田埂范围内经常有蝴蝶、蜜蜂等
生物的活动。因此, 在乡村景观优化建设中, 首先应
在建设层面重视生态环境保护, 其次是加大对相关
建设的监管力度, 最后是完善农田景观建设标准中
的生态环境保护, 以促进乡村景观生态化建设。
3.2 工程建设生态设计
当前景观工程建设中, 多从功能性需求与耐久
性考虑, 对于生态方面的考虑较少, 使建成的农业
基础设施给当地生态系统带来许多负面影响, 最为
明显的就是被专家质疑的田间道路与沟渠地表完全
硬化[35−36]。本研究显示, 在经济实力越好的地区, 地
表过度硬化问题越为突出。在城镇化进程以及乡村
建设投入加大的趋势下, 农田基础设施的地表过度
硬化问题应成为乡村景观建设的关注重点。
为缓解工程建设造成的负面生态环境影响, 国
内一些学者就乡村景观建设中加入生态设计做了有
益的探索[37−38], 但对于指导不同景观的生态化建设
仍显不足。在进行生态设计的过程中, 设计方案需
要考虑研究区的特殊性, 并经过生态理论检验, 使
用自然及乡土化的材料 , 同时需保育当地生态系
统 [39]。工程建设的生态化设计需要从 2个方面进行,
一是针对新建工程, 需要通过相应设计降低其潜在
的负面生态效应, 如植被建设应更多的使用乡土物
种并模拟当地生态群落进行植物配置; 二是针对已
经完成的工程建设, 通过后期建设降低已经造成的
负面生态影响。此外, 最为关键的是需要将各种生
态化设计纳入农田整理技术导则中以指导各种基
础设施的建设, 这也是乡村景观进行生态化建设的
核心。
3.3 乡村景观注重线状植被建设
依据本文评价结果, 线状植被从林木覆盖率和
绿量来看 , 都已经成为乡村地区重要的植被类型 ,
同时仍具有较大的建设潜力, 通过合理规划与建设
能有效增加乡村林木覆盖率与绿量。结合情景模拟
结果, 进行线状植被建设, 可以在控制用地压力的
同时增加林木覆盖率与绿量, 这对于乡村植被建设,
特别是大规模的乔木种植具有重要意义。如在北京
市 100 万亩平原造林工程中, 可以通过线状林带的
建设 , 达到节约耕地并显著提升林木覆盖率的目
的。虽然线状植被不具备核心区及相应生态系统服
务功能, 但在城镇化、严格农田保护以及植被建设
用地的矛盾中[40], 已成为当前乡村植被建设的妥协
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方案。
此外, 防护林设计需要考虑防风以及景观观赏
功能[41], 而现有植被标准要求防护林建设乔、灌、
草 3 个植被层, 在主干道两侧等视觉敏感区域, 灌
木层的种植会限制视线, 不利于观赏农田景观。因
此在线状植被建设时 , 需要依据研究区场地条件 ,
综合考虑防风固沙、生态保护、视觉美观等因素进
行设计, 改良乔灌草搭配的建设标准。
3.4 三维绿量评价
植被提供众多的生态系统服务功能, 有效地评
价植被质量, 对于提升乡村景观的生态系统服务功
能具有重要意义。林木覆盖率这一指标能简单定量
地反映植被的平面信息, 并在乡村景观评价与规划
中广泛使用。但植被三维立体结构, 尤其乔木的三
维形态, 对所发挥的生态效益有着重要影响[42]。本
研究显示植被绿量能够在小尺度乡村景观的研究与
评价中进行快速准确的计算。从 3 个研究区间林木
覆盖率与植被绿量的关系来看, 乔木覆盖率与植被
绿量并没有对应关系, 如大兴区的林木覆盖率远小
于常熟研究区, 而植被总绿量却大于后者。因此, 绿
量所反映的关系并不能为林木覆盖率所表示, 在进
行植被评价时, 应作为独立指标进行计算。此外, 本
研究计算植被绿量的方法是估算其植被空间体积 ,
因没有考虑叶面积系数不能精确计算叶面积总量 ,
但所得结果能代表研究区的植被三维质量现状[23−24],
可以作为一个林木覆盖率的补充指标用于评价乡村
景观的植被质量。而利用相机等快速评价设备进行
叶面积系数估算的方法[43], 促进了在大范围绿量计
算工作中使用叶面积系数的可行性, 有助于提升数
据的准确性。
3.5 加强小尺度景观评价
当前乡村景观研究多从宏观层面开展, 少数针
对小尺度的研究, 不管是使用的基于宏观研究的数
据[44]还是建立的评价指标[45−46], 都不能有效揭示小
尺度景观结构与属性的特征, 如地表属性、植被结
构等, 尤其是不能反映防护林等线状景观。而现状
景观在小尺度乡村景观中发挥着重要的生态功能[47],
就本评价结果来看, 也是乡村景观的重要组成部分
以及生态化建设的主要对象。加强小尺度景观的评
价工作, 能有效、准确、定量地认识乡村景观的特
征, 辨识其发展面临的主要问题与不足, 明确生态
化建设重点与方向。本研究探索了小尺度上的评价
工作, 但所采取指标都针对景观结构与现状, 无法
反映特定结构的生态功能, 因此后续研究需要加强
小尺度乡村景观结构与功能关系的研究, 为精细化
建设与管理乡村景观奠定基础。
4 结论
“田成方、林成网”的景观网格化建设消除了不
同区域间的景观特征差异, 不利于特色化乡村景观
建设。农田基础设施表面硬化已经成为影响小尺度
生态环境的突出问题, 在经济发达的江南地区尤为
严重。线状防护林成为当前乡村地区重要的植被类
型, 残缺断带、结构单一以及树种多样性低是其主
要不足。线状植被建设潜力较大, 能有效提升乡村
地区林木覆盖率与绿量, 是不增加土地利用压力条
件下植被建设的优化选择。
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