盛 碩 王云才

快速城鎮(zhèn)化和農(nóng)業(yè)發(fā)展對(duì)城鄉(xiāng)生態(tài)空間造成干擾，帶來(lái)生態(tài)空間破碎化、自然河流水文調(diào)節(jié)能力降低、動(dòng)植物棲息地喪失等一系列問(wèn)題，威脅糧食生產(chǎn)和人居安全。在平原鄉(xiāng)村地區(qū)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和礦產(chǎn)開(kāi)發(fā)等類活動(dòng)帶來(lái)的生態(tài)干擾是降低生態(tài)系統(tǒng)韌性的主要原因。全球范圍內(nèi)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)正在對(duì)植被、水體、生物多樣性和氣候帶來(lái)干擾。耕地的擴(kuò)張侵占林地、濕地，中國(guó)約42.14%的濕地被耕地復(fù)墾侵占，尤其是東北地區(qū)[1]。同時(shí)，糞肥和殺蟲(chóng)劑的使用引發(fā)面源污染[2]，對(duì)生物繁衍產(chǎn)生負(fù)面效應(yīng)甚至超過(guò)城市化[3]。聯(lián)合國(guó)17個(gè)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)提出，建設(shè)適應(yīng)氣候變化和氣象災(zāi)害的可持續(xù)糧食生產(chǎn)體系(SDGs2.4)，確?？沙掷m(xù)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)。鄉(xiāng)村地區(qū)的非農(nóng)業(yè)生態(tài)空間可以提高景觀多功能性，減輕農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與生態(tài)保護(hù)的沖突[4]，通過(guò)生態(tài)修復(fù)，建立適應(yīng)性強(qiáng)的綠地網(wǎng)絡(luò)是實(shí)現(xiàn)鄉(xiāng)村地區(qū)可持續(xù)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的途徑之一。

1 平原農(nóng)業(yè)區(qū)鄉(xiāng)村生態(tài)修復(fù)思考與邏輯

1.1 鄉(xiāng)村生態(tài)修復(fù)具有層次性和在地性

國(guó)際生態(tài)恢復(fù)協(xié)會(huì)(SER)定義生態(tài)修復(fù)為協(xié)助恢復(fù)已經(jīng)退化、受損或被破壞的生態(tài)系統(tǒng)的過(guò)程[5]，包括結(jié)構(gòu)的恢復(fù)和功能的提升[6]。通過(guò)積極干預(yù)和有效行動(dòng)，恢復(fù)生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)品和服務(wù)的流動(dòng)，促進(jìn)關(guān)鍵性生態(tài)過(guò)程的持久[7-8]。作為應(yīng)對(duì)生態(tài)退化的對(duì)策，生態(tài)修復(fù)已被納入國(guó)際生物圈計(jì)劃，目前中國(guó)啟動(dòng)的一系列生態(tài)修復(fù)項(xiàng)目貢獻(xiàn)了全球綠色增量的25%，有效減緩了全球森林資源喪失[9]。

隨著“美麗鄉(xiāng)村”“鄉(xiāng)村振興”等政策提出，鄉(xiāng)村生態(tài)空間價(jià)值的管控和修復(fù)受到關(guān)注?，F(xiàn)有研究涉及村莊人居環(huán)境優(yōu)化提升、山水林田湖草綜合治理、鄉(xiāng)村整體生境保護(hù)與提升等多個(gè)方面[10]。相比城市化區(qū)域，鄉(xiāng)村空間生產(chǎn)、生活和生態(tài)融合更為緊密，三生空間協(xié)調(diào)發(fā)展成為難題[11]。國(guó)土生態(tài)修復(fù)注重宏觀尺度上的區(qū)域性、系統(tǒng)性、整體性和綜合性，強(qiáng)調(diào)三生空間的協(xié)作發(fā)展，成為保障鄉(xiāng)村生產(chǎn)和生態(tài)安全的探索方向[12]。國(guó)外學(xué)者有相似的觀點(diǎn)，認(rèn)為鄉(xiāng)村景觀受到農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的強(qiáng)烈影響，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)中的生態(tài)空間被部分決策者當(dāng)作違背生產(chǎn)目標(biāo)的存在[4]。針對(duì)鄉(xiāng)村生態(tài)修復(fù)的相關(guān)研究集中在植被群落多樣性恢復(fù)和生物棲息地重建等方面[13]，其中景觀規(guī)劃被研究者認(rèn)為是整合社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、文化的途徑[14]。

鄉(xiāng)村生態(tài)修復(fù)旨在平衡生態(tài)-生產(chǎn)-生活間的關(guān)系，保障區(qū)域生態(tài)安全和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。有效的鄉(xiāng)村生態(tài)修復(fù)規(guī)劃不僅僅是對(duì)生態(tài)受損斑塊的植被恢復(fù)，還需要在理解鄉(xiāng)村生態(tài)斑塊、廊道和人類棲息網(wǎng)絡(luò)間水文地質(zhì)過(guò)程的前提下，恢復(fù)山水林田湖草之間的生態(tài)聯(lián)系[15]。與城市生態(tài)修復(fù)類似，鄉(xiāng)村生態(tài)修復(fù)受到生態(tài)和地理特征制約，具有尺度性和層次性，可以從3個(gè)層次展開(kāi)[7]。1)受損生態(tài)斑塊修復(fù)：鄉(xiāng)村生態(tài)修復(fù)的最基本層次，作用于具有明確生態(tài)問(wèn)題的生態(tài)斑塊，僅在本層次展開(kāi)的修復(fù)對(duì)整體生態(tài)系統(tǒng)積極性有限。2)生態(tài)修復(fù)單元整體修復(fù)：類比生態(tài)單元的概念，界定生態(tài)特征和問(wèn)題類似的區(qū)域?yàn)樯鷳B(tài)修復(fù)單元，是鄉(xiāng)村生態(tài)修復(fù)的中間層次。生態(tài)修復(fù)需立足單元的生態(tài)問(wèn)題和生態(tài)功能，統(tǒng)籌各單元間的生態(tài)關(guān)系。3)城鄉(xiāng)生態(tài)功能保障：鄉(xiāng)村生態(tài)空間是廣大城鄉(xiāng)區(qū)域的基底，統(tǒng)籌三生融合是生態(tài)修復(fù)的最終目標(biāo)，亦是其他層次鄉(xiāng)村生態(tài)修復(fù)策略擬定的依據(jù)。生態(tài)修復(fù)應(yīng)從更大的視角切入，對(duì)城鄉(xiāng)生態(tài)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行整體性修復(fù)和穩(wěn)固。

在景觀設(shè)計(jì)中，在地性主張依托場(chǎng)地的自身特征和本土風(fēng)貌，尊重原有要素進(jìn)行設(shè)計(jì)凝聚，鄉(xiāng)村生態(tài)修復(fù)亦是如此。在多層次的生態(tài)特征定位和生態(tài)問(wèn)題分析后，受損斑塊的修復(fù)工程應(yīng)依托其所在生態(tài)修復(fù)區(qū)開(kāi)展。而面向處于不同生態(tài)區(qū)位、承擔(dān)不同角色、受到不同類型和程度干擾的生態(tài)修復(fù)區(qū)，修復(fù)策略應(yīng)當(dāng)尊重自然過(guò)程，針對(duì)其生態(tài)問(wèn)題，強(qiáng)化其與其他單元的關(guān)聯(lián)，增強(qiáng)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)整體韌性。

1.2 遵循自然過(guò)程的平原農(nóng)業(yè)區(qū)鄉(xiāng)村生態(tài)修復(fù)邏輯

平原農(nóng)業(yè)區(qū)涵蓋我國(guó)多個(gè)糧食產(chǎn)區(qū)，其生態(tài)空間以半自然林網(wǎng)、林地、河流等生態(tài)斑塊和廊道為主，是維持自然過(guò)程和保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的生命系統(tǒng)[16]。自然過(guò)程是生態(tài)系統(tǒng)中有形或者無(wú)形的作用力(風(fēng)、水等)作用于環(huán)境后所形成的發(fā)展和變化狀態(tài)[17]，遵循自然過(guò)程的生態(tài)修復(fù)是維持平原農(nóng)業(yè)鄉(xiāng)村生態(tài)系統(tǒng)健康、實(shí)現(xiàn)城鄉(xiāng)生態(tài)功能保障這一目標(biāo)的基礎(chǔ)，需厘清平原農(nóng)業(yè)空間和嵌套其中的自然生態(tài)空間的相互作用(圖1)，通過(guò)生態(tài)修復(fù)建立和諧的生態(tài)-生產(chǎn)-生活互動(dòng)關(guān)系。

圖1 平原農(nóng)業(yè)區(qū)鄉(xiāng)村生態(tài)修復(fù)邏輯

1.3 面向生態(tài)問(wèn)題的平原農(nóng)業(yè)區(qū)生態(tài)修復(fù)實(shí)踐框架

相比高原、山地農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)，平原農(nóng)業(yè)區(qū)擁有廣袤平坦的適耕土地，有利于大規(guī)模集約化糧食生產(chǎn)。然而，該區(qū)域自然特質(zhì)平淡，生態(tài)干擾強(qiáng)度低、范圍廣，不易察覺(jué)，需仔細(xì)研判。耕地?cái)U(kuò)張侵占生態(tài)空間是該區(qū)域自然過(guò)程失調(diào)的根源：河流溝渠系統(tǒng)可以為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供水源，具有水源涵養(yǎng)和水土保持的上游林地及河漫灘萎縮后，河流水量變小，流速放緩；而水土流失加劇帶來(lái)的泥沙沉降導(dǎo)致河道變窄，雨水調(diào)節(jié)能力降低，對(duì)農(nóng)業(yè)面源污染的消減能力減弱，直接威脅糧食生產(chǎn)。圍村圍田的防護(hù)林網(wǎng)系統(tǒng)可有效防風(fēng)護(hù)沙，對(duì)生產(chǎn)和生活安全至關(guān)重要。此外，它們作為候鳥(niǎo)和野生動(dòng)物的棲息地，起到維持生物多樣性的作用。

基于平原農(nóng)業(yè)區(qū)域的生態(tài)修復(fù)邏輯框架，構(gòu)建本研究的技術(shù)路徑，即面向生態(tài)問(wèn)題的平原農(nóng)業(yè)區(qū)生態(tài)修復(fù)框架(圖2)，包括生態(tài)特征與功能認(rèn)知-生態(tài)問(wèn)題識(shí)別-在地性生態(tài)修復(fù)。生態(tài)特征與問(wèn)題認(rèn)知目的在于認(rèn)識(shí)研究區(qū)域在更大尺度空間中承擔(dān)的主要功能及與外界的生態(tài)聯(lián)系，是實(shí)現(xiàn)鄉(xiāng)村生態(tài)修復(fù)第3層次目標(biāo)的前提。通過(guò)分析該地主導(dǎo)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)、生態(tài)失衡的外在表現(xiàn)和內(nèi)在原因，認(rèn)知主要自然過(guò)程和關(guān)鍵生態(tài)要素。第2步為生態(tài)特征與問(wèn)題聚類識(shí)別，是關(guān)鍵的橋接步驟。生態(tài)問(wèn)題復(fù)雜多樣難以直接描述，本研究在劃分研究樣本基礎(chǔ)上，抽象關(guān)鍵生態(tài)要素占比為評(píng)價(jià)指標(biāo)，聚類具有共性生態(tài)問(wèn)題的樣本為修復(fù)單元，定量表達(dá)生態(tài)問(wèn)題。第3步為生態(tài)修復(fù)單元?jiǎng)澐峙c策略指引，對(duì)應(yīng)鄉(xiāng)村生態(tài)修復(fù)第2、3層次，將受損生態(tài)斑塊的修復(fù)納入整體生態(tài)循環(huán)恢復(fù)的框架中，在保障各修復(fù)區(qū)生態(tài)安全的基礎(chǔ)上，滿足城市和區(qū)域未來(lái)發(fā)展的需要。

圖2 平原農(nóng)業(yè)區(qū)鄉(xiāng)村生態(tài)修復(fù)框架

2 黑山縣生態(tài)特征與生態(tài)問(wèn)題

2.1 研究區(qū)域概況

黑山縣位于遼寧省西部，醫(yī)巫閭山脈與松遼平原的過(guò)渡地帶，北部多低山丘陵，東南部為沖積平原，擁有煤礦和膨潤(rùn)土礦資源。境內(nèi)繞陽(yáng)河水系呈枝狀南北延伸，溝渠沿主要水系梳狀平行蔓延(圖3)。黑山縣四季分明，雨熱同季，年降水量為556.3mm，時(shí)空分布不均，春旱和局部夏澇易發(fā)。作為“全國(guó)商品糧基地縣”“全國(guó)糧食生產(chǎn)先進(jìn)縣”，縣域耕地面積占全縣總面積的68.8%[18]，擁有典型的平原農(nóng)業(yè)景觀。

圖3 黑山縣生態(tài)特征概況

2.2 黑山縣生態(tài)特征與生態(tài)問(wèn)題認(rèn)知

黑山縣生態(tài)空間以林地和自然河流為主，在耕地基底上，防護(hù)林網(wǎng)沿河流、溝渠、道路和田埂分布，林斑多位于丘陵，或圍村、圍田分布，平原林網(wǎng)體系具有雛形。保障糧食生產(chǎn)是其承擔(dān)的主要生態(tài)功能，充分且清潔的水資源供給是實(shí)現(xiàn)這一功能的基礎(chǔ)，以自然河流為骨架的水文循環(huán)過(guò)程是該地區(qū)的主導(dǎo)自然過(guò)程(圖4)。水系上游山體、林地承擔(dān)水源涵養(yǎng)功能，周邊的濕地-林網(wǎng)系統(tǒng)提供水源和生物棲息地，農(nóng)業(yè)灌溉修建的溝渠-坑塘體系將自然水系引入農(nóng)田，調(diào)節(jié)旱澇時(shí)空不均。農(nóng)業(yè)與采礦造成的山體植被破壞和生態(tài)濕地退化是黑山縣自然過(guò)程的主要干擾，主要生態(tài)問(wèn)題如下。

圖4 黑山縣主導(dǎo)生態(tài)過(guò)程

1)水文調(diào)節(jié)能力降低，旱澇時(shí)空分異加劇?？h域自然降水和地下水儲(chǔ)量皆呈現(xiàn)東南多、西北少的特征。山體植被受損導(dǎo)致雨季地表徑流存蓄和下滲量減少，水土流失將泥沙帶入河流溝渠系統(tǒng)，河道與干渠行洪空間變窄，水文調(diào)節(jié)能力降低，加劇東南地區(qū)夏澇和西北地區(qū)春旱現(xiàn)象。

2)林地連續(xù)性差，面源污染難以防護(hù)。截至2020年，黑山縣森林覆蓋率僅為16.5%。防護(hù)林網(wǎng)、林斑空間分布不均，連續(xù)性差，破碎度高，加之自然水系兩側(cè)河漫灘濕地被耕地侵占，沿河缺乏連續(xù)的生態(tài)屏障，農(nóng)業(yè)耕種帶來(lái)的面源污染威脅自然水系和生物棲息地的安全。

3)礦產(chǎn)資源粗放開(kāi)采，礦坑裸露塌陷。煤礦和膨潤(rùn)土的粗放開(kāi)采破壞山體植被，形成裸露礦坑。位于丘陵地帶的煤礦開(kāi)采區(qū)引發(fā)地面塌陷和滑坡、崩塌等地質(zhì)災(zāi)害，且具有污染溢流風(fēng)險(xiǎn)，威脅周邊人居空間和生態(tài)空間安全。

基于上述分析，本研究認(rèn)為，對(duì)黑山縣生態(tài)修復(fù)具有關(guān)鍵意義的生態(tài)要素包括水網(wǎng)、林網(wǎng)、山體、耕地，其面臨的主要干擾為人居網(wǎng)絡(luò)干擾、旱災(zāi)、洪澇、水土流失、礦坑與采礦塌陷。依據(jù)黑山縣第3次全國(guó)國(guó)土調(diào)查數(shù)據(jù)和自然災(zāi)害數(shù)據(jù)，將上述9類因子的空間分布整合為分辨率為5m的柵格數(shù)據(jù)，作為生態(tài)問(wèn)題識(shí)別的依據(jù)。

3 基于指標(biāo)聚類的黑山縣生態(tài)特征與問(wèn)題定量識(shí)別

將定性的生態(tài)問(wèn)題定量化是本步驟的關(guān)鍵，恰當(dāng)?shù)臉颖緞澐质菍?shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的前提。樣本是定量計(jì)算和制圖的基本單元，其分割方法、尺度、形狀等會(huì)對(duì)研究結(jié)果產(chǎn)生影響?，F(xiàn)有研究通常直接采用土地利用柵格作為單元，或通過(guò)行政區(qū)、小流域、網(wǎng)格等方式對(duì)研究區(qū)域進(jìn)行切分。然而，土地利用單元邊界過(guò)于破碎，不利于較大尺度的規(guī)劃管理；小流域、山脊線等自然邊界不適于特質(zhì)平淡的地區(qū)，網(wǎng)格、行政區(qū)等則會(huì)將生態(tài)問(wèn)題不同的斑塊納入同一樣本，不利于在地性問(wèn)題識(shí)別。本研究將深度學(xué)習(xí)領(lǐng)域中常用的多尺度分割引入風(fēng)景園林規(guī)劃制圖單元，基于研究區(qū)域的關(guān)鍵生態(tài)要素和生態(tài)問(wèn)題空間分布規(guī)律切分樣本。進(jìn)一步將生態(tài)特征和生態(tài)問(wèn)題相似的樣本進(jìn)行聚類和制圖，實(shí)現(xiàn)生態(tài)特征和生態(tài)問(wèn)題的聚合與空間表達(dá)。

3.1 基于eCognition多尺度分割的研究樣本劃分

圖像分割是深度學(xué)習(xí)中面向?qū)ο蟮母叻直媛视跋窠庾g常用的預(yù)處理方法，基于多光譜數(shù)據(jù)特征和給定分割準(zhǔn)則，將影像分割為具有相似特征的切片，不同切片光譜特征有差異[19]。基于eCognition的多尺度分割方法以異質(zhì)性最小為原則，依據(jù)波段信息采用模糊分類法將像元聚類為多邊形對(duì)象[20-21]?；诖耍?dāng)將多光譜對(duì)象由常用的衛(wèi)星影像變?yōu)檠芯繀^(qū)域的關(guān)鍵生態(tài)要素時(shí)，則可用于劃分研究單元，實(shí)現(xiàn)保障樣本內(nèi)的一致性和樣本間的差異性的目的。

多尺度分割首先需要構(gòu)建多光譜柵格數(shù)據(jù)集。采用ArcGIS波段合成工具，將對(duì)黑山縣生態(tài)修復(fù)具有關(guān)鍵意義的生態(tài)要素和干擾要素整合為多光譜數(shù)據(jù)，導(dǎo)入eCognition Developer 9.0軟件。第2步為設(shè)定波段權(quán)重，經(jīng)過(guò)團(tuán)隊(duì)討論和專家評(píng)價(jià)，強(qiáng)調(diào)水網(wǎng)、林網(wǎng)在縣域生態(tài)空間中的主導(dǎo)性，賦權(quán)重為2，其余波段為1。最后調(diào)試分割參數(shù)，設(shè)定試驗(yàn)尺度為10～100，步長(zhǎng)為10，固定形狀權(quán)重為0.1，緊湊度為0.5。對(duì)比輸出結(jié)果，當(dāng)分割尺度為50時(shí)，黑山縣域被分為3 969個(gè)研究樣本，尺度適宜，生態(tài)差異性明顯，可用于生態(tài)特征與問(wèn)題的定量化識(shí)別。

3.2 樣本生態(tài)特征和生態(tài)干擾特征統(tǒng)計(jì)

劃分研究樣本后，需統(tǒng)計(jì)每個(gè)樣本中各要素的空間占比，表征其生態(tài)特征面臨生態(tài)干擾的程度，基于ArcGIS中的分區(qū)統(tǒng)計(jì)功能實(shí)現(xiàn)。例如，利用河流溝渠面積占比表征單元內(nèi)水網(wǎng)的生態(tài)重要性，利用水土流失面積占比表征單元內(nèi)受水土流失影響的程度。將上述統(tǒng)計(jì)結(jié)果整合為數(shù)據(jù)集，供聚類使用。

3.3 樣本生態(tài)特征和干擾特征的空間聚類

聚類是機(jī)器學(xué)習(xí)中常用的非監(jiān)督分類方式，依據(jù)研究樣本各維度指標(biāo)，將給定數(shù)據(jù)集劃分為若干類簇，同類研究單元內(nèi)部差異盡可能小。在本研究中，通過(guò)關(guān)鍵要素占比聚類，實(shí)現(xiàn)同組樣本生態(tài)特征接近、受到生態(tài)干擾類型和范圍相似，而不同組樣本間或生態(tài)特征有差異，或面臨不同生態(tài)問(wèn)題。

K-Medoids是聚類中最常見(jiàn)的算法，采用歐氏距離作為相似性判斷的準(zhǔn)則，該算法取樣本中最靠近中心的對(duì)象，對(duì)異常值較不敏感[22]，PAM(Partitioning Around Medoids)是其最常用的實(shí)現(xiàn)方式。假設(shè)將包含N個(gè)i維度研究單元的數(shù)據(jù)集劃分為K類，各聚類中心點(diǎn)為Ok。首先，在所有樣本中隨機(jī)選擇Ok，逐一計(jì)算剩余點(diǎn)M到Ok的歐氏距離，將M分配給距離最近的Ok所在類，得到初始聚類。然后，隨機(jī)選M來(lái)替代Ok，記為OM，計(jì)算替代前后剩余點(diǎn)到中心點(diǎn)距離變化情況，判斷OM是否優(yōu)于Ok，迭代上述步驟至收斂[22-23]。本研究中上述步驟在R中實(shí)現(xiàn)，數(shù)據(jù)集含3 969個(gè)樣本，被9個(gè)維度所描述。聚類前采用最小均方誤差法初判類別數(shù)。經(jīng)多次試驗(yàn)，當(dāng)K值為8時(shí)各聚類特征清晰，冗余信息少，因此將樣本分為8組具有不同生態(tài)特征和問(wèn)題的聚類。

3.4 各聚類生態(tài)特征與生態(tài)問(wèn)題識(shí)別

經(jīng)過(guò)關(guān)鍵生態(tài)要素識(shí)別和聚類，黑山縣縣域被劃分為8類生態(tài)特征和生態(tài)問(wèn)題鮮明的聚類。圖5、6分別展示各聚類的空間分布和生態(tài)要素指標(biāo)值特征。結(jié)合實(shí)地調(diào)研，總結(jié)各聚類的生態(tài)特征、生態(tài)問(wèn)題和生態(tài)修復(fù)目標(biāo)(表1)。

表1 各聚類生態(tài)特征、生態(tài)問(wèn)題與修復(fù)目標(biāo)歸納

圖5 各聚類的空間分布

圖6 各聚類關(guān)鍵生態(tài)要素指標(biāo)值特征

4 生態(tài)修復(fù)單元整合與在地性修復(fù)策略

4.1 基于自然過(guò)程的生態(tài)修復(fù)單元整合途徑

在明晰各聚類的生態(tài)特征和生態(tài)問(wèn)題基礎(chǔ)上，基于自然過(guò)程，聚合生態(tài)區(qū)位、功能和問(wèn)題相類似的聚類為生態(tài)修復(fù)單元，一方面承擔(dān)保障城鄉(xiāng)生態(tài)功能的高層次目標(biāo)，另一方面指導(dǎo)具有突出生態(tài)問(wèn)題樣本的在地性修復(fù)。

自然水循環(huán)主導(dǎo)了黑山縣水資源分布，西北部為河流上游保育區(qū)(聚類3、6、7和8)，山體植被修復(fù)和河流濕地重建是保障水源的前提。東南部平原位于水系下游(聚類4、5)，防止水土流失和增加生物多樣性為目標(biāo)的河漫灘濕地建設(shè)是修復(fù)重點(diǎn)。水網(wǎng)-林網(wǎng)-人居網(wǎng)絡(luò)復(fù)合系統(tǒng)構(gòu)筑了黑山縣生態(tài)基底，面對(duì)旱澇分異加劇對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的威脅，疏通生態(tài)微循環(huán)是生態(tài)修復(fù)的核心。西北丘陵旱災(zāi)多發(fā)(聚類6、7、8)，需修筑山前蓄水池和蓄水坑塘；東南側(cè)多洪澇災(zāi)害(聚類4、5)，需疏浚河流溝渠，恢復(fù)水系微循環(huán)，構(gòu)筑林網(wǎng)籬笆體系，緩解面源污染。此外，結(jié)合實(shí)地踏勘和聚類分析的結(jié)果，關(guān)注各聚類中特有的生態(tài)問(wèn)題(如聚類8中的煤礦開(kāi)采問(wèn)題)，進(jìn)行針對(duì)性修復(fù)?；谏鲜龇治?，劃分黑山縣域?yàn)?個(gè)生態(tài)修復(fù)單元(圖7)，提出針對(duì)性修復(fù)策略，整合為整體生態(tài)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃(圖8)。

圖7 黑山縣生態(tài)修復(fù)單元?jiǎng)澐?/p>

圖8 黑山縣總體生態(tài)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃

4.2 各生態(tài)修復(fù)單元的在地性修復(fù)策略

1)生態(tài)基底單元：籬笆體系建設(shè)與水網(wǎng)修復(fù)。

該區(qū)域包括聚類1、聚類2中除縣城建設(shè)區(qū)以外的樣本，地勢(shì)平坦，以耕地為主。區(qū)域內(nèi)自然河流南北延伸，溝渠平行分布，植被覆蓋度較低。修復(fù)目標(biāo)以生產(chǎn)、生活產(chǎn)生的面源污染治理為主，加強(qiáng)平原綠色籬笆體系的建設(shè)和水網(wǎng)-林網(wǎng)的融合共生是該區(qū)域修復(fù)的主導(dǎo)策略。通過(guò)林地修復(fù)和溝渠疏通，構(gòu)建圍村圍田的平原林帶體系和連通性高的溝渠灌溉體系。修復(fù)自然水系兩側(cè)生態(tài)濕地，削弱面源污染影響(圖9-1)。

2)城鎮(zhèn)建設(shè)單元：生態(tài)屏障建設(shè)與景觀優(yōu)化。

包括聚類2中縣城建設(shè)區(qū)及其周邊生態(tài)關(guān)聯(lián)緊密的樣本，是黑山縣城市建設(shè)和人居活動(dòng)最為頻繁的區(qū)域，鐵路和河道穿城而過(guò)。受上游水土流失影響，建成區(qū)河道淤積嚴(yán)重，生態(tài)功能降低；鐵路生態(tài)屏障不連續(xù)，干擾人居生活。構(gòu)建生態(tài)-游憩廊道體系，營(yíng)造良好人居環(huán)境為該片區(qū)修復(fù)目標(biāo)。在河道清淤的基礎(chǔ)上，恢復(fù)其兩側(cè)濕地構(gòu)建濱水游憩帶；完善人居防護(hù)體系，在鐵路、工業(yè)區(qū)、礦坑周?chē)ㄔO(shè)生態(tài)屏障(圖9-2)。

3)上游保育單元：濕地修復(fù)與水土流失治理。

該區(qū)域以聚類3中的樣本為主，地勢(shì)平坦，林網(wǎng)較為密集。水土流失是這一區(qū)域主要存在的生態(tài)問(wèn)題，河流上游的區(qū)位加劇了這一問(wèn)題對(duì)黑山縣水文循環(huán)過(guò)程的影響。生態(tài)修復(fù)實(shí)踐需在河道清淤的基礎(chǔ)上，在河流沿線重構(gòu)濕地植被群落，保水育林，防止水土流失現(xiàn)象加劇(圖9-3)。

綜上所述,在內(nèi)分泌科晨交班中開(kāi)展sbar交班模式,可提高護(hù)士專業(yè)水平,建立和諧的醫(yī)護(hù)團(tuán)隊(duì),提升醫(yī)療護(hù)理服務(wù)質(zhì)量,促進(jìn)患者安全。因此,在晨交班中應(yīng)普及推廣sbar交班模式,縮短交班時(shí)間,提高交班質(zhì)量。

圖9 各生態(tài)修復(fù)單元修復(fù)策略圖9-1 生態(tài)基底圖9-2 城鎮(zhèn)建設(shè)圖9-3 上游保育圖9-4 平原低地圖9-5 丘陵淺山圖9-6 礦坑恢復(fù)

4)平原低地單元：溝渠體系構(gòu)建與洪澇調(diào)節(jié)。

該區(qū)域主要包含聚類4、5中的樣本，是縣域海拔最低的區(qū)域，受降水和地形的雙重影響夏澇較嚴(yán)重，而水網(wǎng)不成體系、河道淤積與河漫灘退化降低了坑塘體系的調(diào)節(jié)能力。因此，提出疏通溝渠網(wǎng)絡(luò)、連接坑塘體系、恢復(fù)濕地植被的生態(tài)修復(fù)策略，促進(jìn)水文循環(huán)過(guò)程的恢復(fù)，緩解夏澇災(zāi)害(圖9-4)。

5)丘陵淺山單元：山體植被修復(fù)與雨水存蓄。

該區(qū)域主要包括聚類6、7中的樣本，是縣域水源涵養(yǎng)的重要源地，植被以灌草地為主，滯水固土能力弱，水土流失較嚴(yán)重，春旱頻發(fā)。因此，需修復(fù)山體植被，通過(guò)退耕復(fù)綠和種植本地樹(shù)種，依托自然演替營(yíng)造多樣化植被群落；還需完善坑塘體系，依據(jù)雨季地表徑流模擬，在低洼處和徑流匯集處設(shè)山前蓄水池，緩解春旱的同時(shí)，營(yíng)造小微濕地生境(圖9-5)。

6)礦坑恢復(fù)單元：裸露礦坑修復(fù)與污染防治。

該區(qū)域以聚類8中的樣本為主，地勢(shì)起伏大，林地覆蓋率高但質(zhì)量不佳，亦為重要的水源涵養(yǎng)地。煤礦開(kāi)采和村鎮(zhèn)建設(shè)使其生態(tài)問(wèn)題復(fù)雜，包括春旱、裸露礦坑與塌陷、局部水土流失等。生態(tài)修復(fù)首先保障人居安全，對(duì)露天礦坑、采礦區(qū)和塌陷區(qū)進(jìn)行植被恢復(fù)，建設(shè)生態(tài)屏障，防止污水和地質(zhì)災(zāi)害外溢。對(duì)碎片化耕地退耕還林，完善坑塘體系以調(diào)節(jié)雨水時(shí)空不均(圖9-6)。建成區(qū)周邊多處膨潤(rùn)土礦開(kāi)采遺留礦坑亦屬該區(qū)，蓄水成湖，形成獨(dú)特景觀。對(duì)廢棄礦坑進(jìn)行群落恢復(fù)的基礎(chǔ)上，擇景觀獨(dú)特的尾礦打造礦坑公園，為尋常景觀增加變化。

5 結(jié)語(yǔ)

在保障糧食生產(chǎn)的要求下，平原農(nóng)業(yè)地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生威脅，阻斷維持鄉(xiāng)村地區(qū)生產(chǎn)生活安全的自然過(guò)程，造成的負(fù)面影響甚至超過(guò)城市。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對(duì)生態(tài)環(huán)境和氣候變化具有依賴性，依托自然過(guò)程和針對(duì)生態(tài)問(wèn)題的生態(tài)修復(fù)是協(xié)調(diào)生態(tài)-生產(chǎn)-生活關(guān)系的關(guān)鍵。本研究在厘清鄉(xiāng)村生態(tài)修復(fù)相關(guān)理論的基礎(chǔ)上，將其劃分為受損生態(tài)斑塊修復(fù)、生態(tài)修復(fù)單元整體修復(fù)和城鄉(xiāng)生態(tài)功能保障3個(gè)層次，分析遵循自然過(guò)程的平原農(nóng)業(yè)鄉(xiāng)村生態(tài)修復(fù)邏輯，構(gòu)建面向生態(tài)問(wèn)題的平原農(nóng)業(yè)區(qū)生態(tài)修復(fù)實(shí)踐框架，并以典型的平原農(nóng)業(yè)鄉(xiāng)村區(qū)域——遼寧省黑山縣為例進(jìn)行了實(shí)踐研究。在定性認(rèn)知研究區(qū)域生態(tài)問(wèn)題基礎(chǔ)上，通過(guò)多尺度分割將縣域劃分為3 969個(gè)研究樣本，聚類為生態(tài)特征與問(wèn)題各異的8類，并結(jié)合其空間特征，聚合為6個(gè)生態(tài)修復(fù)單元。進(jìn)一步，分析各修復(fù)區(qū)承擔(dān)的生態(tài)功能和生態(tài)關(guān)聯(lián)，制定在地性修復(fù)策略，將受損生態(tài)斑塊修復(fù)納入鄉(xiāng)村生態(tài)單元整體修復(fù)中，保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人居生活需求，直接指導(dǎo)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)修復(fù)，具有實(shí)踐價(jià)值。

相比高山丘陵地區(qū)，平原農(nóng)業(yè)地區(qū)往往生態(tài)特質(zhì)不突出、生態(tài)問(wèn)題不明顯，多為長(zhǎng)期農(nóng)耕活動(dòng)對(duì)生態(tài)空間侵占和破壞累積導(dǎo)致。因此，生態(tài)特質(zhì)分析和生態(tài)問(wèn)題診斷尤為重要，識(shí)別主導(dǎo)自然過(guò)程和關(guān)鍵生態(tài)問(wèn)題則是提出有效生態(tài)修復(fù)策略的保障。本研究采用定量分析與定性解讀相結(jié)合的途徑，為鄉(xiāng)村生態(tài)空間認(rèn)知和生態(tài)修復(fù)規(guī)劃提供依據(jù)。在單元?jiǎng)澐謺r(shí)，采用多尺度分割方法，將破碎的生態(tài)要素和生態(tài)干擾規(guī)整為樣本，確保樣本內(nèi)部的均質(zhì)性和樣本間的差異化，為后續(xù)分析打下良好基礎(chǔ)。在生態(tài)修復(fù)單元識(shí)別時(shí)，定量化的聚類分析直觀表達(dá)出研究區(qū)域的生態(tài)特征和核心生態(tài)問(wèn)題，而對(duì)自然過(guò)程的定性認(rèn)知?jiǎng)t幫助確定各聚類對(duì)保障區(qū)域生態(tài)功能的獨(dú)特作用，是關(guān)聯(lián)各樣本在地性修復(fù)策略和區(qū)域生態(tài)功能保障的橋梁。研究的理論和實(shí)踐框架在鄉(xiāng)村地區(qū)生態(tài)修復(fù)實(shí)踐中具有推廣價(jià)值，尤其是生態(tài)特征和問(wèn)題不突出、難以直觀認(rèn)知的平原農(nóng)業(yè)區(qū)。

注：文中圖片均由盛碩繪制。