1研究地区与研究方法
1.1研究区概况吉林省大安市(45°05'09″—45°43'39″N，123°16'00″—124°15'16″E)地处松嫩平原腹地，总面积1201．97km2．大安市土地整理项目是吉林西部土地开发整理重大工程．项目区地形平坦开阔，东南部低，西北部高;该区属北温带干旱大陆性季风气候，年均降水量412．4mm;土壤主要有冲积土、沼泽土、盐土和碱土等类型．在村域尺度、镇域尺度以及县域尺度分别选取3个区域，其中，村域尺度涉及长建村土地整理项目，总面积1965．26hm2;镇域尺度涉及长建村所在的新平安镇以及两家子镇、乐胜乡和海坨乡4个乡镇的土地整里项目，总面积49745．76hm2;县域尺度涉及包括新平安镇、两家子镇、乐胜乡和海坨乡在内的14个乡镇的土地整理项目，总面积120196．61hm2．整理区范围由村域尺度项目逐渐向县域尺度扩展，且均处于大安市域范围内．项目区地理位置及各研究区分布如图1所示．1.2研究方法1.2.1数据来源及处理本研究主要数据包括大安市2008年土地利用现状图(1∶10000)、大安市土地整理项目区土地整理规划设计图(1∶10000)以及项目区社会经济、自然条件和资源环境等统计资料．数据处理的主要过程如下:1)利用ArcGIS9．3进行整理前后土地利用图形数据的预处理，建立拓扑关系;2)依据全国土地利用现状分类和项目区景观构成特点，将项目区景观类型划分为耕地、园地、林地、草地、交通运输用地、城镇村及工矿用地、湿地、盐碱地和其他类型用地，共9类景观类型;3)在此基础上，分类统计整理前后村域、镇域和县域尺度下不同景观类型的图形矢量数据．1.2.2生态系统服务价值评估模型本文应用Cost-anza等［11］提出的估算方法来评估不同尺度下土地整理区各类型景观生态服务价值和生态服务价值总量及其变化，其计算公式为:ESV=∑Ai×VCi式中:ESV为生态系统服务价值;Ai为不同尺度下土地整理区第i类景观类型的面积;VCi为生态系统服务价值系数，即单位面积生态系统服务价值．项目区地处松嫩平原腹地，景观类型以耕地、林地、草地、湿地、盐碱地以及交通运输等地类为主．在谢高地等［15］、岳书平等［24］和欧阳志云等［25］研究成果的基础上，汤洁等［26］对耕地、林地、草地、沙漠及盐碱地等生态系统的服务价值系数进行修订，得出了适用于松嫩平原腹地的生态系统服务价值系数．本文中耕地、林地、草地、湿地、盐碱地的生态系统服务价值系数直接引用汤洁等［26］的研究结果，而交通运输用地、城镇村及工矿用地等建设用地和其他类型用地的价值系数则利用替代成本法来计算(表1)．
2结果与分析
2.1不同尺度下土地整理引起的景观变化从表2可以看出，在村域尺度下，土地整理前项目区景观类型以盐碱地为主，占整个项目区面积的51．0%，耕地和草地面积分别占整个项目区面积的26．9%和17．5%;土地整理后耕地面积增加了1233．58hm2，整理后的耕地面积占整个项目区面积的89．7%，盐碱地面积减少959．82hm2，草地和湿地面积也出现不同幅度的减少，其他景观类型面积基本无变化．在镇域尺度下，土地整理前项目区景观类型以草地和盐碱地为主，面积占比分别为38．3%和37.6%，耕地面积约占整个项目区面积的9．2%;土地整理后耕地景观类型占整个项目区面积的67.8%，草地和湿地次之，分别为12．6%和11．3%(表2)．随着土地整理的推进，耕地景观面积大幅增加，湿地、草地、盐碱地面积继续呈现不同幅度的减少，林地等景观类型面积基本无变化．在县域尺度下，土地整理前项目区景观类型以草地和盐碱地为主，面积占比分别为39．0%和33.0%，耕地景观面积约占整个项目区面积的14.4%;土地整理后，耕地景观类型占整个项目区面积的71．4%，草地次之，约占11．4%，随着土地整理的开展，项目区耕地景观面积大幅增加，草地、盐碱地和湿地面积持续减少，园地、林地等景观类型面积变化较小或基本无变化．2.2不同尺度下土地整理引起的生态服务价值变化2.2.1村域尺度下土地整理的景观生态服务价值变化对比村域尺度下不同景观类型的生态价值差异可以发现，2008年土地整理项目区内盐碱地面积占总景观面积的51．0%，但是由于其生态价值系数相对较低，其生态服务价值的贡献率仅占14%左右，耕地、草地面积占总景观面积的44．4%，其对生态服务价值的贡献率为51．0%，湿地面积仅占总景观面积的1．2%，但由于其具有较高的生态功能，其对生态服务价值的贡献率达到1/3左右(表3)．村域尺度下，土地整理后研究区总的生态服务价值为796．14万元，较整理前(889．26万元)减少10．5%，净减少值为93．12万元．其中，耕地面积增加1233．58hm2，但由于其生态价值系数较小，该景观类型所增加的生态服务价值仅为345．40万元;草地面积减少了266．73hm2，减少的生态服务价值为237．39万元;盐碱地面积较整理前减少959．82hm2，生态服务价值减少115．18万元;湿地面积虽然仅减少7．03hm2，但湿地的生态价值系数较高，因湿地面积减少而导致的生态服务价值损失量达85.96万元．可见，虽然耕地面积增加较多，但由于该类生态系统单位面积价值较低，不能弥补由于草地、盐碱地特别是湿地减少造成的生态系统服务价值的整体下降．2.2.2镇域尺度下土地整理的景观生态服务价值变化由表3可以看出，镇域尺度下，2008年土地整理项目区内草地和盐碱地面积占总景观面积的75.9%，但其生态服务价值的贡献率仅约19．5%;耕地面积占总景观面积的9．2%，价值比例仅1.3%;尽管湿地面积占总景观面积的1．2%，但其对生态服务价值的贡献率接近80%．镇域尺度下，整理后研究区总的生态服务价值为84301．26万元，较整理前(98256．72万元)减少14．2%，净减少值为13955．50万元．其中，耕地面积增加29144．95hm2，增加的生态服务价值仅为8160．59万元;草地面积较少12748．52hm2，减少的生态服务价值为11346．20万元;盐碱地面积较整理前减少15596．44hm2，生态服务价值减少1871．57万元;湿地面积尽管减少了729．59hm2，但因湿地面积减少而导致的生态服务价值损失量高达8908.30万元;其他景观用地生态服务价值在整理前后的变化较小．虽然整理后耕地面积的增幅较大，但耕地的增加并不能弥补由于草地、盐碱地特别是湿地减少造成的研究区生态系统服务价值的整体下降．2.2.3县域尺度下土地整理的景观生态服务价值变化在县域尺度下，2008年土地整理项目区内草地、盐碱地和耕地面积占总景观面积的76．5%，其对生态服务价值的贡献率为28．5%左右．其中，耕地面积占总景观面积的14．4%，其对生态服务价值的贡献率仅为2.7%;草地面积占景观总面积的39%，价值比例为23．2%;湿地面积虽然占总景观面积的8．6%，但其对生态服务价值的贡献率接近70%(表3)．县域尺度下，土地整理后研究区总的生态服务价值为120585．76万元，较整理前(98256．72万元)减少33．1%，净减少值为59599．91万元．其中，耕地面积增加68432．70hm2，但增加的生态服务价值仅为19161．16万元;草地面积减少了33203.79hm2，减少的生态服务价值为29551．38万元;盐碱地面积较整理前减少31332．35hm2，生态服务价值减少3759．88万元;湿地面积虽然只减少3718.10hm2，但生态服务价值损失量却高达45398．01万元;其他地类的生态服务价值在整理前后变化较小．土地整理在有效增加耕地面积的同时，也造成了具有较高生态服务价值的草地以及湿地资源的减少，导致研究区生态系统服务价值整体下降．2.3土地整理的景观生态设计策略目前，我国的土地整理总体上处于加速发展阶段，其主要目标仍以增加耕地数量兼顾质量为主，尚未进入景观生态建设的高级阶段，亟需将景观生态设计的理念、策略融合到土地整理的实践中［27－29］，以维护和改善土地整理区的生态系统功能．无论是村域尺度、镇域尺度还是县域尺度，研究区土地整理后的生态服务价值均有不同程度的减少，其中，县域尺度减少最多，减少了1/3．因此，需要在项目的单个具体工程上注重生态系统功能的保持与提升，以减少因为湿地和草地减少造成的生态服务价值骤然减少．土地整理的土地平整工程、农田水利工程、道路工程以及防护林工程等能在较短的周期内对整理区的土壤结构、水分供应、生物多样性的产生与维持等生态系统功能产生诸多有利或有害的影响，直接影响区域的生态系统服务价值．因此，土地平整工程的生态设计要根据不同地形坡度，因地制宜地将土地平整为不同规格、不同高程的耕作田块，避免大规模地开挖土方．为了能在较短时间内恢复农田的耕作能力，要进行表土层剥离并回填，进行田面整理疏松．农田水利工程生态设计应在满足洪、涝、旱、渍、盐、碱等综合治理的前提下，尽量减少工程对原有自然生态条件的扰动，支渠边坡培植当地的灌草，农渠减少用“三面光”的水泥衬砌，创造适宜于水生生物和土壤中生物生存的环境．防护林工程尽可能选取乡土树种，同时，保留当地的盐碱地河道原有的自然风貌，并在河道两侧设立植被缓冲带、并保留一定数量和面积的沟塘与低洼地，为野生植物留下合适的栖息场所和生存、繁衍的空间环境．道路工程的生态设计除了要满足交通运输和田间生产及管理的要求外，应尽量与项目区内原有道路衔接，避免穿越生态服务价值较高且面积较大的湿地等区域，减小对生态环境及其功能的干扰，道路的设计还应为动物迁移设置通道，保障其通行．在村域尺度上，土地整理后生态服务价值降低了10%，造成减少的主要因素是耕地景观的大幅增加和湿地的减少，所以，其景观生态设计策略应在提高土地综合生产力的同时，注重提高耕地的自然质量，提升其景观生态功能，改善林地和草地等自然与半自然生境质量，促进各单项景观生态功能的整体提升．在镇域尺度上，整理后的生态服务价值减少了14%，主要原因是草地和湿地面积的减少所致，景观生态设计的策略应侧重于提高具有较高生态服务价值的湿地、草地等景观生境的连通性和景观多样性，通过设计和保留生态廊道，保持较大湿地和草地之间的联络．在县域尺度上，整理后生态服务价值减幅较大，景观生态设计策略除了要考虑提高景观多样性外，还应重点保留林带、草地和湿地等大型自然斑块，形成空间关联的绿色基础设施和关键区域的生态网络;同时，建立湿地等生物生境保护区和绿色开放空间．
3讨论
土地整理能在较短时间内显著改变土地利用/覆被变化．中国现阶段的土地整理仍以增加耕地数量兼顾质量为主．研究区整理后，村域、镇域和县域的部分草地和湿地等转变为耕地，形成了以耕地为主的景观格局，这种格局的差异导致整理区不同尺度上的生态服务价值不同．基于Costanza等［11］提出并修正的生态系统服务价值量估算法能较好地反映土地整理前后的生态服务价值变化．本研究结果表明，村域、镇域和县域3种尺度下，整理后的生态系统服务价值分别减少10．5%、14．2%和33．1%，生态服务价值较高的草地和湿地面积的减少导致整理区生态功能的减退、价值总量的降低．由于数据的限制，本研究中生态系统服务价值评估仅采用了Cost-anza等［11］提出并修正的模型，而利用能值法、价值量法和物质量法等不同方法对比分析土地整理导致的生态系统服务价值变化，将会使土地整理的生态服务价值评估更科学准确．吉林西部的土地整理在增加耕地的同时，也造成了生态系统服务价值的降低，将景观生态设计策略融入到土地整理的具体工程和不同尺度的实践工作中，有利于发挥土地整理的生态效益．在实施土地整理的土地平整、农田水利、田间道路和防护林等具体工程中，应注重生态系统功能的保持与提升;村域尺度在提高土地综合生产力的同时，应提升各单项景观生态服务功能;镇域尺度应注重提高具有较高生态服务价值的湿地、草地等景观生境的连通性和景观多样性;县域尺度应着力构建绿色基础设施网络和生态网络，建立生物生境保护区和绿色开放空间．本文根据吉林大安的土地整理项目提出了不同尺度景观生态设计的策略，对其他区域的土地整理规划设计也具有一定的参考与借鉴意义．土地整理生态服务价值的评估主要是利用不同类型的生态服务价值系数与景观面积进行估算．由于同一景观在不同区域、不同位置的生态功能存在差异性，而且，将景观生态设计的理念和策略融入到土地整理后，有利于提升整理区不同类型的景观生态功能，其相应的生态服务系数也会有所提高;因此，土地整理如何通过改变景观格局对生态服务价值产生影响的机理尚需强化研究．
作者：王军 严慎纯 余莉 张亚男 单位：国土资源部土地整治中心 中国地质大学土地科学技术学院 北京地亿时代土地规划设计有限公司
