张茂茂　张雪松　仝珊　侯瑞　王全喜　何炬

摘要：为了能更好地指导景观生态型土地整治分区、推进我国土地整治的景观生态型建设，综合运用层次分析法和灰色关联分析法确定权重，结合GIS空间分析法和灰色星座聚类法将研究区进行景观生态型土地整治分区研究。结果显示，研究区的77个分区单元可以划分为自然景观生态型土地整治分区、半自然景观生态型土地整治分区和人文景观生态型土地整治分区3种类别，并根据各分区的自然属性、土地集约利用属性和社会经济属性特征，因地制宜，确定不同的土地整治发展方向。说明湖北省景观生态型土地整治分区研究能够为区域景观生态型土地整治规划的实施提供重要的参考依据。

关键词：景观生态型;土地整治;评价指标;分区;层次分析法;灰色关联分析法;星座聚类法;综合指标值;湖北省

中图分类号：F323.1文献标志码： A

文章编号：1002-1302（2019）18-0297-06

收稿日期：2018-06-02

基金项目：地理国情监测国家测绘地理信息局重点实验室（编号：2014NGCM03）;湖北省国土整治局专项科研课题。

作者简介：张茂茂（1991—），男，湖北京山人，硕士研究生，研究方向为土地资源规划与利用。E-mail：star_mzhang@126.com。

通信作者：张雪松，博士，教授，研究方向为土地利用规划和景观生态学。E-mail：zxsgis@263.net。

土地整治是对土地资源及其利用方式的安排和协调，是推进新型城镇化和实施农村振兴战略的重要平台[1]，也是促进城乡统筹发展，建设美丽宜居乡村，推进精准扶贫、精准脱贫的重要手段。客观分析区域自然、社会经济条件的差异性，准确把握研究区土地整治的方向和目标，科学划分土地整治类型，能有效指导土地整治工作的顺利开展。景观生态学[2-3]是一门多学科交叉的学科，涵盖了生态学、地理学、环境科学、资源科学、管理科学等相关理论，主要是以生态系统为基础原理，并结合系统学研究方法，分析研究某一尺度上景观内部的结构、功能及其动态变化的过程[4]，以达到美化景观格局、优化景观结构，促进景观科学利用、合理保护和有效开发。景观生态型土地整治[5]主要以景观生态学和生态安全格局为理论基础，以生态型土地整治技术为依托，通过调整景观内部斑块、廊道、基质的功能和结构，优化土地整治空间布局，提升土地整治景观的生态稳定性和生态服务价值。

近年来，景观生态学相关理论得到进一步发展和成熟，特别是随着“山水林田湖，生命共同体”理念的提出[6-8]，使生态学理念和方法逐渐被引入到土地整治中。郧文聚等提出景观生态建设是未来土地整治的重点方向之一[9-21]。国内大部分研究都集中在对土地整治不同尺度景观的规划设计、土地整治与景观生态之间的关系、土地整治生态景观效应评价及其方法等方面[5，22]，景观生态型土地整治分区研究相对较少。景观生态型土地整治分区是实施景观生态建设的重要依据，但我国的景观生态型土地整治分区理论的提出和实践仍处在起步和探索阶段，鉴于此，本研究将湖北省划分为77个分区单元，从景观属性、土地集约利用属性和社会经济属性3个方面构建了包含16个评价指标在内景观生态型土地整治分区指标体系，且运用层次分析法和灰色关联分析法确定指标权重，采用GIS空间分析法和灰色星座聚类法将分区单元划分为3种景观生态型土地整治类型区，并依据其综合指标值的排序结果和最大相似性原理对分区结果进行调整和验证。

1 研究区概况和数据来源

1.1 研究区概况

湖北省地处华中腹地，地理位置为29°01′53″～33°6′47″N、108°21′42″～116°07′50″E，国土总面积为18.59万km2，辖区内共有13个地级行政区，其中12个为地级市、1个为自治州，共103个县级行政区。地形类型多样，山地、丘陵、岗地和平原兼备，其中西、北东、三面环山，丘陵岗地兼有分布，中南部大部分地区为平原，地势低平，土壤肥沃，水资源丰富，大部分为亚热带季风性湿润气候，光照充足，年均气温15～17 ℃;降水充沛，年均降水量在800～1 600 mm 之间，无霜期较长，年平均无霜期为230～300 d，主要以水稻土为主，是我国粮棉油重要产区。地区生产总值29 550.19亿元（2015年），2015年年末常住人口5 851.50万人，其中城镇人口3 326.58万人，农村人口2 524.92萬人。湖北省土地整治开展10多年来，通过实施高标准基本农田建设、农用地整治、增减挂钩与农村居名点整理、土地复垦和宜耕后备土地资源开发等重大整治工程建设，有效增加耕地面积12.99万hm2，修建修复沟渠近12.00万km、排灌泵站9 300 余座、水闸（坝）58 500余座，田间路1.80万km。

1.2 数据来源和分区单元的确定

景观属性数据主要来源于湖北省2015年土地利用现状图、规划图和土地变更调查数据。利用ArcGIS 10.2导入各县（市、区）、地级市的shp文件，对线图层和面图层进行合并、融合和拓扑关系检查修正，通过分析和处理无错误拓扑关系的景观类型数据，利用Fragstats软件分析处理得到。土地集约利用属性和社会经济属性数据均来源于《2016年湖北省统计年鉴》，其他相关数据主要来源各县（市、区）、地级市土地整治规划和土地利用总体规划文本资料。本研究主要以县级行政区作为分区单元，并将湖北省内地级市所辖的主城区与该市名称合并作为1个分区单元，因此可以将研究区确定为77个分区单元。

2 研究方法

2.1 景观生态型土地整治分区指标体系的建立

景观生态型土地整治分区受生态环境和人类活动影响深远，在分区中应该重点考虑以下原则：（1）景观多样性原则。景观生态型土地整治要对区域景观格局的整体性和多样性进行重点保护，同时因地制宜，根据地区生态环境的差异性特征，确定不同的土地整治方式，优化景观内部结构，促进区域自然景观、人文景观的合理保护和适度开发。（2）人地关系协调原则。景观生态型土地整治在力求使土地利用效率最大化的同时，注重土地的自然承受力，对景观既要用得好，还要养得好、护得好，实现人地关系的协调发展。（3）综合性和主导性相结合的原则[19]。在景观生态型土地整治分区中，综合性主要考虑区域生态环境的复杂性，要尽可能地包含地区自然环境、社会经济状况、人口和文化特征等因素。主导性主要是针对区域内景观格局中具有主导作用的决定性因素，并以此为依据确定区域内不同的土地整治发展方向。（4）空间分布连续性和行政单元完整性相结合的原则[19]。考虑到我国自然地理要素空间分布的多样性，结合我国土地整治完成后主要以行政单元进行监督和管控的特点，对于非连续性区域和破碎化区域适度进行就近合并，保持景观生态型土地整治分区单元的完整性。参考已有研究成果[20-22]，结合湖北省自然和社会经济基础资料，本研究从景观属性、土地集约利用属性和社会经济属性3个方面着手，构建了包含16个评价指标在内的景观生态型土地整治分区指标体系（表1）。

该分区较大区域位于鄂西生态保护区，自然景观资源丰富。在土地整治实施过程中，应该坚持“优先保护，合理开发”的原则。首先，开展以神农架林区天然林保护型为核心的自然景观生态型土地整治。加大力度对天然林中濒危野生植物和珍惜物种的保育、培育技术进行研究，根据区域自然环境特征，适当种植生态效益较高的经济林木，缩短林木演变周期，巩固、增强名贵植物自身的育苗和繁殖能力，保护天然林区野生植物多样性。同时，开展以长江、汉江、三峡和丹江口水库为重点的河湖泊保护型土地整治。通过开展疏浚河道，清除河道内阻水的淤泥、沙石、垃圾等工程，恢复和提高泄洪排涝能力，增强水体流动性，改善水质。其次，开展以鄂州梁子湖区为主体的经济观赏林开发型土地整治。通过对区域树种的生物学特性、原产地与栽种地的气候状况和土壤状况、经济状况进行对比分析，因地制宜，选择适宜的地块，适地适树、科学规划、统筹发展、基地化经营、规范化管理。在土质较好的地区，规模发展、建设商品园区，以促进当地的经济发展。对于地形变化较大、土质不好的地区，种植适宜的植被以保护当地的生态环境。此外，还要积极开展灾害地（水毁、地灾）恢复型景观生态型土地整治，根据自然灾害损毁土地的情况，以土地利用总体规划为前提，尊重当地群众意愿，尊重自然规律，立足现代农业、生态改善，因地制宜恢复利用，统一规划，合理确定复垦土地的用地类型，强化生态复垦。

3.4.2 半自然景观生态型土地整治区

半自然景观型土地整治区主要集中于鄂中和鄂东部分地区，涉及大冶市、广水市、巴东县、潜江市共30个县（市、区）、地级市，该区总面积57 243 km2，占湖北省总面积的31.02%。景观属性中耕地面积比（PLAND）为50.56%，该项指标值远高于Ⅰ区对应指标值，较Ⅲ区略低，聚集度指数（COHESION）为98.570 2，低于其他2个分区，蔓延度指数CONTAG为61.291 3，该指标值3个区中处于居中位置，但景观属性中斑块数（NP）为618 110 个，香浓多样性指数（SHDI）为27.107 1，这2项指标值在3个区中最高，景观分离度（SPLIT）居中，为3.790 9，说明该区域景观斑块较复杂，组成景观的元素类型多样，景观团聚程度不高，但耕地面积占比较大，且集中连片分布;土地集约利用属性中土地利用率为97.91%，该项指标略低于其他2个分区;社会经济属性中农民人均纯收入为9 316.29元，该指标值在3个分区中居中，说明该区相对于其他2个分区来看，经济发展水平居中。

该区域土地整治应以半自然景观生态型土地整治类型为核心，同时开展以人文景观为主题的多角度、全方位的人文景观建设，充分挖掘地区区位优势和深厚的历史文化底蕴。对于洪湖市和天门市等基本无须对农用地开展土地平整活动的平原地区，应重点加强耕地田块与农田水利设施的合理布置，解决田、水、路、林、村在區域空间上零散分布的问题，提高区域景观格局与土地整治的整体性、和谐性。远安县和荆门市等低山丘陵地区应充分考虑其地形地貌因素，尽量避免对原有地貌形态的破坏，根据当地的气候条件、土壤状况、市场情况等因地制宜，进一步完善农田排灌基础配套设施，合理种植作物。大冶市和咸宁市等丘陵岗地地区，由于农用地农田斑块较小，且破碎程度较高，应该对细碎斑块进行合理的合并，规整田块，为当地农业的集约化、专业化和机械化生产提供良好条件，同时，为了提高农田景观的多样性，促进生物多样性保护，应该在较大的农田斑块周围镶嵌小型的农田斑块，形成有机的景观整体，提高生态景观的美学价值。对于部分低丘岗地存在的渍涝灾害问题，还要进一步完善田间水利配套设施，加强防护林建设，改良土壤，改善耕地质量，提高耕地防灾抗灾能力。此外，还应该围绕地区深厚历史文化的古特色，开展以荆楚文化、道教文化、太极文化、土家文化、孝文化、茶文化、古村落文化和红色文化等为主题的土地整治综合建设，妥善处理好土地资源的开发与保护，实现区域景观生态型土地整治综合效益的最大化。

3.4.3 人文景观生态型土地整治区

人文景观型土地整治区主要涉及武汉市、襄阳市、宜昌市、仙桃市等15个县（市、区）、地级市，该区域总面积为47 481 km2，占湖北省总面积的25.73%，景观属性中斑块数（NP）为29 923个，3个分区中该项指标值最小，聚集度指数（COHESION）为98.907 8，香浓多样性指数（SHDI）为15.817 5，蔓延度指数（CONTAG）为60.867 3，这3项指标在分区中居中，景观分离度（SPLIT）高于其他2个分区，为4.058 7，说明该区景观规模相对较小，景观斑块类型较单一，且景观相对破碎;土地集约利用属性中土地利用率为98.46%，该项指标在3个分区中居中，地均GDP为638.06，远高于其他2个分区;社会经济属性中农民人均纯收入为10 695.84元，该指标领先于其他2个分区，说明该区经济相对发达。

该区域主要以人文景观生态型土地整治为主，土地整治过程中应开展以农村居民点建设和旧城改造型土地整治为重点，以非农用地复垦修复型土地整治为主题，以历史文化古村落保护与开发型土地整治为特色，进行点、线、面相结合的人文景观生态型土地综合整治。对于武汉、襄阳、宜昌等经济发达的城市，要坚持“创新、协调、绿色、开放、共享”的理念，稳妥推进美丽乡村居民点景观生态型土地整治建设，以土地利用总体规划为前提，做好土地整治规划设计，通过内部挖潜，加强对与城镇功能定位不符的老城区、旧城区改造，提高城市土地利用效率。对于黄石、随县等工矿企业分布较多的地区，要综合考虑工矿企业土地损毁类型、程度和复垦的可行性等因素，进行统一规划，加快推进工矿废弃地的生态复垦，通过开展平整土地，完善农业生产配套设施，恢复土地的生产能力;在复垦为耕地的道路及沟渠两侧种植花草树木，防止风灾和水土流失，改善农田小气候，恢复矿区生态环境。对于地形以山地、岗地为主的宜城市、随县等地，要加强封山育林，保持水土，改善生态环境。同时，在对该区域人文景观的保护、修复和开发过程中，要综合考虑农村与城市发展现状、历史文化、传统民俗和旅游特色等综合因素，根据当地农村生产生活方式、风俗习惯、文化传统等特点，结合城乡总体规划、土地利用规划、环境保护规划和乡村振兴战略，合理确定乡村功能定位与发展方向。坚持“保护为主，抢救第一，合理利用，传承发展，加强管理”的基本原则，科学保护与适度开发古村落文化中的历史传统建筑物，对于倒塌破坏的建筑物尽量按照原本的特征进行恢复，以存其真。在保护与发展的过程中，要充分尊重历史文化传统，尽可能地保护各种历史信息以及历史信息载体，严格保护历史文化的遗存，发扬古村落民俗文化。

4 结论与讨论

本研究根据湖北省域内77个分区单元的自然属性、土地集约利用属性和社会经济属性，以县级、地级市行政区作为最小分区单元，运用灰色星座聚类法把研究区77个县（市、区）、地级市的景观生态型土地整治分为自然景观生态型土地整治区、半自然景观生态型土地整治区和人文景观生态型土地整治区三大类，通过指标综合值对聚类结果进行局部调整和验证。同时，根据各分区的属性特征提出了相关规划措施，以期更好地指导区域内土地整治实践，提高土地整治的综合效益。

当然，笔者希望通过层次分析法、灰色关联分析法、GIS空间分析法和灰色星座聚类法，结合典型案例的分析，对景观生态型土地整治分区进行科学合理的分析和研究，以期更好地指导土地整治工作的深入开展，但其中仍存在不足，有待进一步探讨和研究。首先，在构建景观生态型土地整治分区指标体系的过程中，评价指标的选取仍具一定的主观性，指标值只能反映研究区属性的相对性特征，并不能完全地反映各属性特征，导致分区结果与实际会有所偏差。其次，不同的分区方法具有不同的适用性，本研究运用的方法可能与运用其他方法得出的结论会有所差别。此外，由于研究区的范围较大，部分指标数据的获取不够充分和详细，分区结果可能会与实际有所偏差。因此，本研究只是对湖北省77个分区单元的景观生态型土地整治分区进行了初步分析和探索，旨在为湖北省土地整治提供新方向。

参考文献：

[1]魏洪斌，罗 明，鞠正山，等. 中国土地整治“十二五”研究重点评述与“十三五”研究展望[J]. 水土保持研究，2017，24（2）：371-377.

[2]邬建国. 景观生态学——概念与理论[J]. 生态学杂志，2000，19（1）：42-52.

[3]安 晨，刘世梁，李新举，等. 景观生态学原理在土地整理中的应用[J]. 地域研究与开发，2009，28（6）：68-74.

[4]蔡博峰，于 嵘. 景观生态学中的尺度分析方法[J]. 生态学报，2008，28（5）：2279-2287.

[5]王 军，钟莉娜. 景观生态学在土地整治中的应用研究进展[J]. 生态学报，2017，37（12）：3982-3990.

[6]宇振荣，郧文聚. “山水林田湖”共治共管“三位一体”同护同建[J]. 中国土地，2017（7）：8-11.

[7]刘威尔，宇振荣. 山水林田湖生命共同体生态保护和修复[J]. 國土资源情报，2016（10）：37-39，15.

[8]郧宛琪，朱道林，汤怀志. 中国土地整治战略重塑与创新[J]. 农业工程学报，2016，32（4）：1-8.

[9]郧文聚，宇振荣. 中国农村土地整治生态景观建设策略[J]. 农业工程学报，2011，27（4）：1-6.

[10]郧文聚，宇振荣. 土地整治加强生态景观建设理论、方法和技术应用对策[J]. 中国土地科学，2011，25（6）：4-9，19.

[11]张正峰，赵 伟. 土地整理的生态环境效应分析[J]. 农业工程学报，2007，23（8）：281-285.

[12]刘文平，宇振荣，郧文聚，等. 土地整治过程中农田防护林的生态景观设计[J]. 农业工程学报，2012，28（18）：233-240.

[13]刘文平，宇振荣. 景观服务研究进展[J]. 生态学报，2013（22）：7058-7066.

[14]王 军，邱 扬，杨 磊，等. 基于GIS的土地整理景观效应分析[J]. 地理研究，2007，26（2）：258-264.

[15]王 军，严慎纯，白中科，等. 土地整理的景观格局与生态效应研究综述[J]. 中国土地科学，2012，26（9）：87-94.

[16]谷晓坤. 湖北省不同类型土地整治生态效应评价[J]. 应用生态学报，2012，23（8）：2263-2269.

[17]吴克宁，郑信伟，吕巧灵，等. 景观生态学理论在土地整理中的应用[J]. 中国农学通报，2006，22（12）：300-302.

[18]张 慧，付梅臣. 土地整理项目中的景观生态规划设计[J]. 山东农业大学学报（自然科学版），2005，36（2）：270-274.

[19]方创琳，刘海猛，罗 奎，等. 中国人文地理综合区划[J]. 地理学报，2017，72（2）：179-196.

[20]韩霁昌，王 晶，马增辉. 景观格局-生态过程理论在黄土丘陵沟壑区土地整治中的应用——以延安市宝塔区羊圈沟为例[J]. 中国水土保持，2014，10（2）：26-29，69.

[21]李洪义，李 爽，吕添贵，等. 基于景观格局视角的土地整治对农地细碎化影响评价研究[J]. 长江流域资源与环境，2017，26（1）：67-73.

[22]肖 武，李素萃，梁苏妍，等. 土地整治生态景观效应评价方法及应用[J]. 中国农业大学学报，2017，22（7）：152-162.

[23]张 慧，臧 亮，何东娟，等. 基于改进的AHP-Fuzzy土地整治实施效果评价[J]. 土壤通报，2016，47（5）：1084-1089.

[24]谭学瑞，邓聚龙. 灰色关联分析：多因素统计分析新方法[J]. 统计研究，1995，03（3）：46-48.

[25]吕雪娇，肖 武，李素萃，等. 基于GIS与灰色星座聚类的巢湖流域土地整治分区[J]. 农业工程学报，2018，34（6）：253-262.