社区生态格局研究报告.doc

第二篇 专题篇第一章 社区生态格局 第二章 社区住区选址 第三章 社区功能 第四章 社区住区土地建设评价 第五章 社区公共服务设施 第六章 社区道路 第七章 社区形制 第八章 社区产业结构 第九章 社区土地利用与整治 第十章 社区生产方式 第十一章 社区生活方式 第十二章 社区人际 第十三章 社区文化研究 第一章 安沟社区生态格局在社区尺度上（社区片）， 结合景观类型、景观格局特征、景观功能相互作用现状与过程,利用景观格局分析和生态适宜性与敏感性分析法，构建有利于新型农村社区生产、生活和生态功能协调的景观格局，从而促进新型农村社区生态建设和保护，为其生产、生活的有序高效发挥提供稳定的生态基础。研究表明：1.社区化完全适应于景观格局理论进行研究和规划。2.黄土残塬地区景观生态格局以沟坡地为基质，以塬地为斑块，以沟道-河流、道路、高山的环山地为廊道。3.从景观安全的角度出发，本地塬面保护和水土流失治理是生态保护和景观安全格局构建的重点。4. 黄土残塬地区的水土流失治理，必须区分高山地、塬地、沟坡地和沟道地，采取相应不同的措施进行保护与治理措施。在新型农村社区规划过程中，如何科学合理的设置与优化农村社区周边及内部空间格局，对于新型农村社区而言，不仅关于其生产生活的便捷与舒适，而且对于其所在地区生态系统的保护，具有异常重要的意义。而景观生态学以空间格局和生态过程的相互作用为主要研究对象1，其一个最基本的假设就是空间格局对过程（物流、能流和信息流）具有重要影响，而过程也会创造、改变和维持空间格局2。因而研究景观的结构(空间格局)、功能(生态过程)和演化(空间动态)等，对于科学合理的设置与优化新型农村社区周边及内部空间格局，具有理论和实践的重要指导意义。此外，景观格局的分析与尺度紧密相关。关于景观格局优化研究，目前在此方面的研究还较少。在小流域尺度上，张小飞3等基于景观功能与结构相互作用理论, 景观功能的空间强度受景观类型、空间结构及相对距离的影响而产生差异, 利用耗费距离模型, 结合景观类型、景观格局特征、景观功能相互作用以及生态系统服务功能价值等分析方法, 分析了台湾地区乌溪流域典型区的生态功能空间差异, 进而基于最小累积耗费算法构建生态廊道, 提出景观格局优化方案, 以作为台湾地区未来景观生态建设的参考。在县域尺度上，赵东娟等4在空间定量模拟的基础上，结合海拔高度、土壤质地、土层厚度等生态因子对县域进行了生态适宜性与敏感性分析评价。考虑区域适宜性与敏感性综合评价结果与自然资源垂直分异特征，借鉴景观格局整体优化的方法，将栖霞市划分为优化开发区、重点开发区、限制开发区和禁止开发区等4个主体功能区，并针对各功能区的特点指出了相应的发展方向及优化调控措施。在区域尺度上，岳德朋等5以景观流运行受距离、障碍等因素影响原理作为出发点, 采用累积耗费距离模型, 结合景观组分的生态系统服务功能价值和空间作用, 研究了北京西北地区景观结构紧密性和生态功能空间差异, 进而构建源地、生态廊道和生态节点等景观组分来加强生态网络的空间联系, 最后提出本研究区域的景观格局优化方案。但在社区尺度上，利用景观生态学来优化社区景观格局，构建利于社区生产、生活和生态功能协调的景观安全格局的实践却不多见。本文在社区尺度上（社区片）， 结合景观类型、景观格局特征、景观功能相互作用现状与过程，利用景观格局分析和生态适宜性与敏感性分析法，构建有利于新型农村社区生产、生活和生态功能协调的景观安全格局，从而促进新型农村社区生态建设和保护，为其生产、生活的有序高效发挥提供稳定的生态基础。1 基本概念与理论1.1 基本概念1.1.1 景观与景观格局 景观有广义与狭义之分，狭义的景观是指在几十千米至几百千米范围内，由不同类型生态系统所组成的、具有重复性格局的异质性地理单元；而反映气候、地理、生物、经济、社会和文化综合特征的景观复合体相应的称为区域，狭义景观和区域组成广义的景观3。概括的讲，景观生态学中的格局指空间格局，它包括景观组成单元的类型、数目以及空间分布配置。Forman和Godron在观察和比较各种不同景观的基础上，认为组成景观的结构单元有3种：斑块、廊道、基质6。斑块、基质和廊道是描述景观格局最基本的要素语言。基质指景观中分布最广的、连续性最大的背景结构，如森林、草原、农田、城市等。斑块泛指与周围坏境在外貌或性质上不同，并具有一定内部均质性的空间单元，斑块可以是植物群落、湖泊、草原或居民区等。廊道是景观中与相邻两边环境不同的线性或带状结构，常见的廊道包括河流、道路、峡谷等。1.1.2 景观尺度 尺度是指观察或研究对象(物体或过程)的空间分辨率和时间单位,标志着对所研究对象细节的了解水平1、7。在景观生态学中，尺度往往以粒度和幅度来表达3。空间粒度指景观中最小可辨识单元所代表的特征长度、面积或体积；时间粒度指某一现象或事件发生的频率。幅度指研究对象在空间或时间上的持续范围或长度。因为景观结构单元的划分总是与观察尺度相联系，所以不同的观察尺度，斑块、廊道和基质的区分往往是相对的。1.1.3 社区与社区片社区是指聚居在一定地域范围内的人们所组成的社会生活共同体。社区片是指由在社区概念下的特定的地域范围及地域范围内的居住人口构成的一个相对独立的单元结构，并具有满足日常生产生活的服务设施系统。农村社区片是指在一定的居民点体系基础上，以一个生态单元为基础划分的具有一定规模人群的地域范围。因此，其概念内涵有三个方面：第一，农村社区片是建设范围，不是行政范围。农村社区片的范围并不一定就是行政区划的范围，仅仅只是规划建设的一个整体范围；第二，农村社区与城市社区不同，它是农村地域的生产生活共同体，而不仅仅只具有居住功能；第三，农村社区片要具有一定的规模，包括人口规模与用地规模。新型农村社区的建设目标，就是要根据多因素影响下，提出符合当地生产力条件和生活方式的社区人口与用地规模，并有效整合各种资源，组织生产、生活，发挥公共设施和基础设施的效益。1.2 基本理论1.2.1 景观生态学基本理论景观生态学是研究和改善空间格局与生态过程和社会经济过程相互关系的整合性交叉学科学6。景观生态学强调空间格局、生态学过程与尺度之间的的相互作用，同时将人类活动与生态系统的结合结构和功能相整合也是景观生态学的重要学科特点和研究优势，是自本世纪70年代以后蓬勃发展起来的一门新兴的交叉学科。它以生态学理论框架为依托，吸收现代地理学和系统科学之所长，研究景观和区域尺度的资源、环境经营与管理问题，具有综合整体性和宏观区域性特色，并以中尺度的景观结构和生态过程关系研究见长8、9。自80年代后期以来，逐渐成为世界上资源、环境、生态方面研究的一个热点。现在普遍的看法是，这门新兴学科是地理学与生态学相互结合的产物。景观生态学理论主要可以概括为以下 7 个1、2，6-9，它们分别是：a.系统论、自然等级组织理论与尺度效应；b.空间分异性与生物多样性理论；c.景观异质性与异质共生理论；d.岛屿生物地理与空间镶嵌理论；e.生态进化与生态演替理论；f.生物地球化学与景观地球化学理论；g.生态建设与生态区位理论。这里仅将和本研究密切相关的自然等级理论和尺度效应、生态区位理论进行简单介绍。(1) 尺度效应与自然等级组织理论。尺度效应是一种客观存在而用尺度表示的限度效应，只讲逻辑而不管尺度无条件推理和无限度外延，甚至用微观实验结果推论宏观运动和代替宏观规律，这是许多理论悖谬产生的重要哲学根源。现代科学研究的一个关键环节就是尺度选择。在科学大综合时代，由于多元多层多次的交叉综合，许多传统学科的边界模糊了；因此，尺度选择对许多学科的再界定具有重要意义。等级组织是一个尺度科学概念，因此，自然等级组织理论有助于研究自然界的数量思维，对于景观生态学研究的尺度选择和景观生态分类具有重要的意义。 (2)从生态规划角度看，所谓生态区位，就是景观组分、生态单元、经济要素和生活要求的最佳生态利用配置；生态规划就是要按生态规律和人类利益统一的要求，贯彻因地制宜、适地适用、适地适产、适地适生、合理布局的原则，通过对环境、资源、交通、产业、技术、人口、管理、资金、市场、效益等生态经济要素的严格生态经济区位分析与综合，来合理进行自然资源的开发利用、生产力配置、环境整治和生活安排。1.2.2 地理尺度理论 大量研究证实,地理学研究对象的格局与过程、时空分布、相互耦合等特性都是与尺度相依存的。也就是说,地理对象表现出来的特质是具有时间和空间抑或时空尺度特征的。蔡运龙等10将尺度分为本征尺度和非本征尺度。所谓本征尺度是指自然界本质存在的,隐匿于自然实体单元、格局和过程中的真实尺度。不同的格局和过程在不同的尺度上发生,不同的分类单元或自然实体也从属于不同的空间、时间或组织层次。一般本征尺度可区分为空间尺度、时间尺度、组织尺度、功能尺度等。非本征尺度是人为附加的,自然界中并不存在的尺度。非本征尺度包括研究(观测)尺度和操作尺度。研究尺度包含了范围(幅度)和分辨率（粒度）。地理学的比例尺不同于景观生态学的尺度，且具有相反的含义。1.2.3 社区片理论社区片是指由在社区概念下的特定的地域范围及地域范围内的居住人口构成的一个相对独立的单元结构，并具有满足日常生产生活的服务设施系统。是遵循一定的原则，采用一定的方法划分出的农村地域范围。农村社区片地域范围的划分需要满足四个基本要求。第一，是要在镇村体系的基础上进行社区片的划分。也就是说，社区片划分应该在同一个镇村体系中进行，不属于同一个镇村体系的居民点不宜划为同一个社区片范围。这就需要在社区片划分前要充分对现状的镇村体系进行分析；第二，是要具有适度的人口规模。要实现农村社区功能的完善与公共服务设施城乡配置均等化，改善农户生活方式并使农户享受和城市居民相同的生活水平，就需要农村居民点趋于集中并达到一定的人口规模，达到设施配置的经济门槛规模，达到设施配置门槛要求的人口规模就是农村社区片的最小人口规模，研究初步定为2007人。社区最大人口规模需要根据中心镇人口规模进行确定；第三，根据合理的耕地半径划分社区片范围；第四，社区范围要和相对完整的生态单元相对应。农村地区是人地关系联系最为紧密的地区，要利于实现人地关系和谐与生态环境保护，就需要使人类的组织单元与自然的生态单元具有一致性。2 社区片生态格局研究的意义2.1 社区片和景观生态尺度的一致性所谓景观格局，即景观本征尺度上的地理格局。之所以在社区片尺度上研究景观生态格局，首先基于两个方面的现实依据：空间尺度的相近和生态单元的相对完整。景观生态学研究的狭义幅度通常在几十千米至几百千米范围内，由不同类型生态系统所组成的、具有重复性格局的异质性地理单元。而安沟社区片的范围（幅度）与一个一般乡镇的面积大抵相当，其尺度正好与景观生态学研究尺度相适应，可以从景观尺度出发，利用景观生态学的基本理论与方法，研究社区片的景观格局。此外，大量的实践与研究表明，在水力侵蚀区内，以流域为单元进行生态治理，其生态保护效果和社会经济效益改善和增加显著。安沟社区从水文特征方面隶属于延河二级流域，其流域单元相对完整，所以基于社区片进行景观生态格局的研究，事实上是对完整生态单元进行整体的保护、治理与规划。2.2 构建与完善社区合理的景观安全格局 景观中存在的由某些关键性的局部位置和空间联系所构成潜在的空间格局,被称为景观安全格局(Security patterns,简称SP)，景观安全格局对维护或控制某种生态过程有着异常重要的意义。景观安全格局的组分对（生态）过程来说具有主动、空间联系和高效的优势,因而对生物保护和景观改变具有重要的意义。以生物保护为例,认为一个典型的安全格局包含以下几个景观组分11:(1)源:现存的乡土物种栖息地,它们是物种扩散和维持的元点。(2)缓冲区:环绕源的周边地区,是物种扩散的低阻力区。(3)源间联接:相邻两源之间最易联系的低阻力通道。(4)辐射道:由源向外围景观辐射的低阻力通道。(5)战略点:对沟通相邻源之间联系有关键意义的“跳板”。 景观安全格局可作为捍卫生物安全、维护生态过程的相对高效的空间战略10。而构建景观安全格局的关键就在于如何识别选择和维护景观安全格局的各个组成成分。一般而言，导致生态安全格局部分或全部破坏的景观改变对于某种生物保护安全水平说是不能接受的。因为一旦景观安全格局被打破，其结果是不可逆转的，将导致生态过程的急剧恶化。为构建和保护合理的社区景观安全格局，正确识别和选择景观安全格局中的源、缓冲区、源间联接、辐射道和战略点，客观上必须在社区片的尺度上进行谨慎和细致的景观安全格局分析与研究。2.3 综合利用各种措施，服务于社区的生产生活农村社区的功能主要包括以农业生产、村民生活居住为核心的基本功能和其他功能。随着城乡一体化进程的加剧，城乡二元经济结构将被打破，城乡关系将由对立走向融合。农村社区将进一步发生分化，社区内工业区、农业区与居住生活区适度分离。社区功能的拓展与地域范围的扩大，促进社区空间结构发生分化。在景观生态学上，社区内部空间结构的分化则属于干扰性事件，必将引起景观格局的适应性变动调节，这种调节又会反作用于社区的功能。为了避免这种不必要的干扰和保证社区生产生活的优质高效，有必要在扰动发生之前进行景观格局研究以采取必要的预防措施，并在扰动发生时进行展开的保护，从而综合利用各种措施，服务于社区的生产生活。3 研究区景观生态格局分析3.1 研究区概况延安市延长县安沟乡是典型的黄土残塬沟壑区，本文选择安沟乡作为研究案例。安沟乡位于延长县东南部，东接张家滩镇，西邻七里村镇，东南紧靠宜川县云岩镇，西南毗邻宝塔区临镇，乡政府驻地距县城25公里。乡域由延河的支流安沟河流域全境及云岩河部分支流域组成，残塬是中更新世中期的梁面及塬面经过长期的冲刷及切割形成的，当前这里的地貌形态已趋于破碎化，原先宽阔完整的塬面现在已逐渐变窄，相对切割深度达到了150-220米。这种破碎的地形导致耕地向细碎化演变，处于分散的状态，同时，居住也就趋于分散。安沟乡现辖25个行政村，61个自然村，总人口8372人，2174户。土地总面积为202.4Km2，全乡以苹果、畜牧为主导产业，兼有一部分玉米种植。其中，苹果种植面积为21950亩，人均果园面积为2.62亩/人，人均年收入3890元/人。3.2 安沟社区片划分 安沟乡的镇村体系严格来讲并不以乡镇域为界。这一方面是受流域、地形和道路的影响，如安沟乡包括了延河的支流安沟河流域全境及云岩河部分支流域两个小流域体系（见图3）；另一方面是受周边县城和乡镇吸引力大小的影响。通过调查各行政村农户购物地点、上学地点和看病地点，对安沟乡乡政府所在地与各行政村的联系范围进行确定，发现安沟乡交界处的部分行政村受延长县及其他乡镇的辐射影响非常明显，它们的的服务半径已经涵盖了安沟部分乡域（见图4）。在此基础上，结合社区片人口规模适度要求与生产半径合理要求，得到安沟乡的社区片划分结果如下图。安沟社区片包括安沟乡域的18个行政村，总面积136.9平方公里，人口规模5850人，其中常住人口3337人。社区中心位于现安沟行政村，命名为安沟中心社区。图3 安沟乡域与流域生态单元的耦合情况Fig.3 The coupling of Angou Township Area and the Watershed Unit 图4 安沟乡及周边城镇服务辐射范围图Fig.4 The Services Radiation Range of Angou and the Surrounding Towns图5 安沟社区范围3.3 社区景观格局分析3.3.1 景观要素确定 本文以黄土残塬沟壑区的土地利用垂直分异规律为基础，识别和确认安沟社区的景观要素，进而进行景观格局与生态过程的分析。安沟社区属黄土丘陵沟壑区，其土地利用的垂直地带分异明显，根据垂直地带性将土地分为高山地、塬地和沟坡地三大类：高于塬地是高山地，高山地包括山顶地和山坡地；塬地分为塬地和塬缘地，塬缘地的边界以塬边坡度5°为限；沟坡地分为坡地和漫滩地，间或夹杂塌地和阶地，坡地以黄土休止角45°为限。图1 土地利用的垂直分异 （1）基质。 斑块、基质和廊道是描述景观格局最基本的要素语言。基质指景观中分布最广的、连续性最好的背景结构，如森林、草原、农田、城市等。在社区尺度上，沟坡地以相对稳定的状态存在，其面积为101.2平方公里，占社区片总面积的77.08%。根据面积最大、相对稳定、连接性强三个特征，可以辨析安沟社区范围内内以沟坡地为绝对基质。 （2） 斑块斑块泛指与周围坏境在外貌或性质上不同，并具有一定内部均质性的空间单元，斑块可以是植物群落、湖泊、草原或居民区等。其大小、类型、形状、边界、位置、数目、动态以及内部均质程度对生物多样性的保护都有特定的生态学意义。安沟社区的主要斑块为塬地。塬地呈现出相对分散、彼此割裂的岛状结构分布在基质之上。 （3）廊道廊道是景观中与相邻两边环境不同的线性或带状结构，常见的廊道包括河流、道路、峡谷等。在安沟社区沟道、河流、道路，是三种显著的廊道景观，其总面积为5.22平方公里，占社区片总面积的3.97%。事实上，在黄土丘陵沟壑区，河流、道路和沟道存在着广泛而明显的线性关系，其分布具有一致性。一方面，河流侵蚀沿沟谷地带延伸；另一方面，居民地常分布于河流的二级阶地，而连接居民点的道路出于从避免施工量过大和降低对生态环境的破坏性方面考虑，一般都是沿河或沿沟道布设修建。 高山地呈环状分布，其总面积为0.04平方公里，占社区片总面积的0.03%。虽然在社区内呈现类似斑块的性质，但如果选择更加广域的尺度或站在黄土丘陵沟壑区整域的尺度上观察，高山的环山地实质上属于一种超越社区尺度的廊道。高山地的土地覆被主要为森林草原和类森林草原。这些森林草原地带廊道同样连结着大大小小的斑块，承担着运输物质流、信息流和生物流的重要功能与作用。3.3.2 景观结构分析 （1）基质。 根据面积最大、相对稳定、连接性强三个特征，可以辨析安沟社区范围内内以沟坡地为绝对基质。但如果将尺度下推，到某一块沟坡地幅度范围，则由于黄绵土自身所具有透水性强的特点，加之沟坡地的坡面呈倾斜状况等，沟坡地的稳定性迅速下降，同时伴随着严重水土流失问题产生。这对于社区生物群落的稳定和生态多样性的维持，乃至种群群落生物量的产生与积累，都会产生负面的影响，对社区生态环境的安全构成威胁。 （2） 斑块安沟社区的主要斑块为塬地。塬地呈现出相对分散、彼此割裂的岛状结构分布在基质之上。斑块面积的大小不仅影响物种的分布和生产力水平，而且影响能量和养分的分布。斑块面积越大，物种多样性越高。安沟社区范围内共有塬地斑块54个，面积为13.8平方公里，占社区片总面积的10.51%。在安沟社区范围内，最大的斑块位于阿青行政村界内，其面积为约3226656m2,周长约为68134m。最大斑块指数LPI(LPI取值范围为0-100)为2.37,，可见，斑块尺度上的相对于整体景观尺度而言，其面积偏小，从侧面反映安沟社区的塬面受侵蚀已经成为残塬。在斑块总数方面，社区范围内共有斑块54个。斑块数目对生物多样性的影响主要表现在生物栖息地的增减上，减少一个斑块就意味着抹去一个栖息地；增加一个斑块，则意味着增加一个避难所，一份保险。两个大型的自然斑块是保护某一物种的最低斑块数目，45个同类型斑块对维持物种的长期健康与安全较为理想。因而需要指出的的岔口行政村界附近范围内，斑块的数量只有一个面积非常小的斑块，对于生物的气息极为不利。斑块的形状对生态学过程和各种功能流有重要的影响，例如，紧密型斑块有利于保储能量、养分和生物，松散型形状易于促进斑块与周围环境物质、能量、生物方面的交换。而安沟社区的斑块正是属于松散结构，即其与周围环境物质、能量、生物方面交换方便。然而，可以推测，这种物质、能量、和信息的交换由于重力、流水和地形等因素的影响，更多的是由塬面向下汇流。 （3）廊道廊道不同于两侧的基质，可以看作是一个线状或带状斑块。以社区沟道廊道为例，在形状方面，沟谷呈荆棘状，其主沟道两侧的的刺状倒钩密布，一直延伸如两侧廊道基质内部，形成通道，这反映了廊道在很大程度上影响着斑块间的连通性，也在很大程度上影响着斑块间物种、营养物质、能量的交流和基因交换。同时，廊道的生态功能取决于其内部生境结构、长度和宽度及目标种的生物学特性等因素。因此，沟谷廊道和道路廊道有着非常显著的区别，沟谷廊道一方面承担着廊道本身的通道作用，另一方面，也可以作为其他生物的生存栖息地。而道路廊道在提供生物栖息方面的作用则非常有限，甚至道路廊道会割裂原本完整的斑块单元，影响生物群落的分布。通过沟道廊道和道路廊道的比较，可以发现廊道有着双重性质：一方面将景观不同部分隔开，对被隔开的景观是一个障碍物；另一方面又将景观中不同部分连接起来，是一个通道，最显著的作用是运输，它还可以起到保护作用。综上所述，安沟社区范围内的廊道在生物多样性的保护中有重要作用，可以总结为：为物种提供特殊生境或者栖息地；增加物种重新迁入机会；促进斑块间物种的扩散；对已割裂的景观有一定的障碍作用。 图6 安沟社区景观格局3.4 社区景观功能分析3.4.1 景观动态联系 （1）内部联系在社区尺度上，安沟社区的景观格局演变在土地利用的垂直地带分异的基础上，其在空间水平展开面上的同样存在着分异与演变，这种分异与演变的过程就是生态学扰动发生和演替的过程。扰动有不同的分类原则，在社区化的过程中，我们主要采用按照干扰来源的不同将干扰分为人为扰动和自然扰动。自然扰动即指无人为活动介入的在自然环境条件下发生的扰动,如火、风暴、火山爆发、地壳运动、洪水泛滥、病虫害等;人为扰动是在人类有目的行为指导下,对自然进行的改造或生态建设,如烧荒种地、森林砍伐、放牧、农田施肥、修建大坝、道路、土地利用结构改变等。与扰动相关的一个生态学概念是干扰，干扰与扰动在空间尺度和对生态系统的影响程度上均有较大差异。但扰动一般是指系统在正常范围内的波动,这种波动只会暂时改变景观的面貌,但不会从根本上改变景观的性质。强烈的自然干扰是威胁社区景观安全格局的潜在因素。从社区居民的角度出发,人类活动是一种只是生产活动,一般不称为干扰,但对于自然生态系统来说,人类的行为均视为干扰。至于自然干扰，从某种程度上说，是生态学扰动的剧烈化、严重化发展。在社区化发展与建设的过程中，按照人为扰动的所引起的景观格局的具体适应性变化，主要可以概括六种略有差异的景观格局：a.自然状态下理想的景观格局；b.生活性扰动景观格局c.道路交通联系性扰动景观格局d.生产性扰动景观格局e.现状景观格局f社区化之后的景观格局。不同的景观格局对应着相应的生态学过程。.社区片和中心社区的建设与规划实际上是社区景观尺度上，对景观格局优化的一种实践性探索，其目的就是通过对原有村落生活性景观与生产性景观斑块和道路交通廊道的综合调整布设，以优化社区景观格局，最终达到在满足社区居民生产生活需求的同时，使其最有利于生物多样性保护、生态系统管理和景观的可持续发展。（2）外部联系 安沟社区在外部联系方面，应该在更大尺度的景观格局上分析。安沟流域属于黄土残塬沟壑区。而黄土残塬沟壑区形成和演变的完整模式是黄土塬或台塬受沟谷侵蚀被分割，较大的河流把黄土塬或台塬分割成块状；随着次级支流的发育，呈梳妆的支流又将黄土塬或台塬分割为长条状的黄土梁；进一步的黄土梁上的冲沟对梁坡进一步塑造，梁坡两侧的对头沟相向侵蚀，形成残塬和塬梁，如沟头最终相连即成为黄土峁。这个就是黄土塬区地形不断破碎、逐渐变为残塬区，最终变为黄土丘陵沟壑区的整个过程。一个完整的黄土塬区丘陵沟壑区的生态单元，应包括一系列的黄土沟谷和黄土沟间地。安沟社区作为黄土丘陵沟壑区的组成部分，与社区外的生态单元外（黄土丘陵沟壑区）不断的进行着物质、能量和信息的交流与交换，但因其内部各个相对独立的塬区面积不足10km2,属于残塬，于整个黄土丘陵沟壑区的完整地貌单元而言，存在自然生态单元上相对的不完整性。图7 黄土塬梁峁演变过程(图片来源：桑广书等，2007)3.4.2 景观生态功能一般而言，生态系统服务功能主要包括生态调节功能、产品提供功能与人居保障功能。其中，生态调节功能主要是指水源涵养、土壤保持、防风固沙、生物多样性保护、洪水调蓄等维持生态平衡、保障区域生态安全等方面的功能,而黄土高原区的主要生态功能即为土壤保持的调节功能13。但是在社区尺度上，社区居民与社区生态单元内的生态系统存在怎样的生态联系，生态系统对社区居民有怎样的生态功能，如何才能保证社区生态系统的安全。而在这个社区居民与社区生态系统相互作用的过程中，景观格局又在其中扮演着一个什么样的角色，不同的景观格局会是否会影响到生态系统的服务功能？诸如此类问题，依然做值得深入具体的思考与探究。在总结安沟社区内景观格局演变和对外联系的基础上，景观格局对社区生态系统功能的主要影响，主要可以归纳为下面三个方面。（1）景观格局影响生态系统生物量的产生、积累与转换效率。首先，从生物群落生态量产生和积累的角度分析，不同的生态群落、同一生态群落的不同演替阶段，其生态产能的能力是不同的。生物群落经过一系列演替，最后会形成保持相对稳定的群落，即顶级群落。一般而言，处于演替初期的群落养分积累大于消耗，生物量大，不断地为增加生物多样性创造条件，而群落发展到顶级群落后，生物量趋于稳定，积累等于消耗，生物种类不再增加，而是保持稳定。在一定的自然地理区域里，植物群落主要受气候、土壤、地形和动物等因素分别控制，相应地可以形成多类顶极群落：气候顶级群落、土壤顶级群落、地形顶级群落和动物顶级群落。（2） 景观格局影响社区生态系统水分养分循环和河流水质的影响。种群动态、生物多样性和生态系统过程等不可避免的受到景观格局的制约和影响，一个非常典型的实例就是地表水分和养分的循环：降水和人工施肥作用于塬面农田（斑块），农田中的水分和N、P等养分通过地表径流和地下水到达沟坡地（基质）和小溪、河流（廊道）以及周边的草地和森林植被中，最终经地表径流和地下水到达河流水系中。整个过程中，水分与养分的循环是从一种景观要素转移到另外一种景观要素中，如水分和养分从斑块迁移到基质、另一斑块或廊道。图8 景观格局对生态系统水分养分循环和河流水质的影响（图片来源：邬建国，2007） （3） 景观格局社区居住生产环境的互动影响。景观格局与居住生产环境的影响并非单向，而是在已有景观格局的基础上，社区居住生产环境与已有景观格局的双向对流式共生和改造。其演变的过程可以大致描述为：在没有人为扰动的理想状态下，安沟社区的景观格局呈现为最为普遍的“斑块-基质-廊道”模式，在整个格局中，以沟坡地为基质，塬地为斑块，沟谷地和和河流为廊道，共生成为一个完整的自然生态系统，如图a（安沟社区景观格局与过程）。但事实上，人为的扰动是不可避免的，首当其冲，人类要考虑居住择址的问题，如图b。在广义的生态系统中，人也是一种生物，因而其亦存在物质流、能量流和信息流的交换与转移，而且更为强烈。在这种要求下，其首要选址必然是靠近自然的河流、沟谷廊道，以便于其量流和信息流的交换与转移。其次，当沟谷廊道附近的土地不足以支撑社区居民生活的必要空间需求时，塬面斑块的存在，便成了第二选址。随着社区居民的生存与发展的过程，其对物质流、能量流和信息流的交换与转移变得更加频繁与剧烈，自然廊道的功能逐渐捉襟见肘，此时，人为创造的廊道道路系统便随之产生，如图c。道路系统廊道的出现，一方面增强了斑块与斑块之间的定向交流，另一方面却也成为自然斑块与基质交流的障碍与屏障，例如，硬化道路的出现，阻挡和减少了像蚯蚓等小型动物的空间迁移。人的需求是多层次的，当基本的生存要求满足后，社区居民必须考虑其生产的发展，因此，另外一种人为斑块由此产生，即生产性扰动下产生的农田斑块。农田斑块之所以靠近生活性斑块，是出于耕作便利性的要求。但生产性斑块在生活性斑块的基础上，进一步的压榨了自然生态系统中生物群落的生存与发展发展空间，并由此形成了具有空间异性性现状景观格局，如图e。而社区化之后，景观格局中的自然组成要素和人为组成要素将产生一定的分离，如图f。 a.自然状态 b.生活性扰动 c.道路扰动 d.生产性扰动 e.现状格局 f.社区化之后 图9 安沟社区景观格局与过程 图例上述过程可以总结为：生活性斑块、生产性斑块和道路廊道系统，在自然景观格局的基础上，一方面加剧了自然景观格局的演化与变迁，其结果是产生了具有空间异质性的景观格局，但同时，也威胁到自然生态系统的稳定性与安全性。3.4.3 景观安全格局 （1）生态安全。 生态安全是近年来新提出的概念，有广义和狭义的两种理解。前者以国际应用系统分析研究所(IASA,1989)提出的定义为代表：生态安全是指在人的生活、健康、安乐、基本权利、生活保障来源、必要资源、社会次序和人类适应环境变化的能力等方面不受威胁的状态，包括自然生态安全、经济生态安全和社会生态安全，组成一个复合人工生态安全系统。狭义的生态安全是指自然和半自然生态系统的安全，即生态系统完整性和健康的整体水平反映。生态系统健康是环境管理的一个新方面和新目标,通常认为,功能正常的生态系统可称为健康系统。它是稳定的和可持续的，在时间上能够维持它的组织结构和自治，以及保持对胁迫的恢复力。反之功能不完全或不正常的生态系统,即不健康的生态系统,其安全状况则处于受威胁之中。从广义的生态安全的定义出发，显而易见，人类所有的包括政治、经济、文化在内的活动都必须依托于所栖息的生态环境，生态系统为人类提供了必不可少的生命维护系统和从事各种活动所必需的最基本的物质资源。生态安全是人类生存与发展的必要基础，而社区片的生态安全是社区存在与良性发展的的基础。在景观尺度上，研究社区片的景观格局，以了解社区片内景观格局的结构、功能与动态，从而构建与完善社区合理安全的景观生态格局对于防范自然灾害，保护社区片生态环境与生物群落，保护社区居民生命财产安全，至关重要。从狭义的生态安全角度分析，黄土高原是我国主要的水蚀类型区，其最为突出的生态安全问题即是水土流失问题严重，水土流失造成了土壤水力和肥力的双重流失。黄土高原地区土壤侵蚀的主要方式为水蚀，通常衡量其土壤侵蚀强度的的指标为土壤侵蚀模数Ms，即每年每平方千米的土壤侵蚀量，其单位是t/(km2.a)。水土流失的侵蚀量与典型降雨过程、降雨时间、坡度和坡长有关8。用函数表达式可以表示为： F=（p, t, s, l） （1）其中，F为侵蚀量，p为典型降雨强度，t为降雨时间，s 为坡度，l为坡长。根据侵蚀量计算公式，降雨强度和降雨时长是气候因子，属于常年稳定的因素。所以欲降低黄土侵蚀量，应该以流域的坡度和坡长分布特点为基础采取相应的保水保土措施。(2) 景观安全。 生态安全的另外一个重要方面是要构建合理的景观安全格局。景观安全格局是景观中存在的一些关键性的局部位置和空间联系部位。景观安全格局对维护或控制生态过程有着异常重要的意义。从构成景观安全格局的重要组分方面分析，安沟社区化之后的景观安全格局在空间上表现为： 源:现存的乡土物种栖息地,主要为中心社区之外的各个塬面斑块，它们是物种扩散和维持的元点。 缓冲区:环绕塬面周边地区,是物种扩散的低阻力区。 源间联接:安沟河所在的主沟构成相邻两源之间最易联系的低阻力通道。 辐射道:由塬面向外围景观辐射的低阻力通道。 战略点:社区化之后，中心社区就成为沟通相邻源之间联系有关键意义的“跳板”。因而，中心社区的规划、设计与建设，一定要考虑到生态的关键作用。图10 安沟社区景观安全分析 分析符号4 社区景观生态治理 社区片的划定和中心社区的规划建设虽然可以优化景观安居，对社区生态安全和景观安全格局的保护产生重要作用，但采取合理的措施进行景观要素的治理，对于景观格局稳定性，意义重大。4.1 高山地的生态治理 黄土透水性强，而高山地水分较缺，基本单元治理的基本思路上，并不要求保持高山地的水分，相反只要求保持其自然状态即可。在自然状态下，让高山地的水分向塬面汇聚，只要满足塬面的生产与生活用水即可。为了有效利用水资源，建议在山脚线隔适当距离设置一定面积的池塘，并且这些池塘尽可能地与塬面池塘连接。保持高山地的自然状态，为整个区域提供水源涵养。 4.2 塬面地的生态治理黄土塬为顶面平坦宽阔的黄土高地，又称黄土平台。其顶面平坦，塬缘倾斜3°5°，周围为沟谷深切，它代表黄土的最高堆积面。地貌学上把面积不足10km2塬面称为残垣，陕北黄土丘陵沟壑区的黄土塬多为残塬。塬面土地的利用近似平原，塬面地形平坦，日照充足，相对而言，是整个治理地区最好的资源区。其主要生态问题是干旱和水土流失，所以，保持水分，发展灌溉，是提高塬面土地生产能力的关键措施。但水土流失，容易对塬面造成蚕食，因而保持塬面完整性是塬面治理保护工作的又一主要方面。针对塬面治理的两个主要方面，塬面治理主要分为两个措施：塬面蓄水工程。采取工程措施，使塬面产生的径流绝大多数或全部存留在塬面上。工程措施是储水井和小池塘。保持塬沿不受或减轻流水的对其的蚕食，必须采取生物与工程措施相结合的塬沿保护工程。一种行之有效的手段便是采用生物地埂。可采取两种筑坎措施：一是生物制埂，即沿塬缘面一定距离沿等高线修筑土梗，在土埂外侧植柠条等草本植物或种植花椒、柳墩等经济作物；二是严格限制土埂高度在0.5 m 以内。以达到适度保水但不阻滞部分水分的天然流淌。经核算，如若沿塬缘修建一圈，埂高在0.20.5 m，塬面保护工程约278km。4.3 沟坡地的生态治理沟坡地治理的核心。采取根据产流的坡长，设置水平生物地埂基本措施。实际上，采取30-40米的坡长分层设置生物地埂。环坡水平方向，隔一定距离设置硬化排水设施或适量的储水设施。可在坡面上沿等高线蓄水水平沟，沟内每隔一定距离培筑横向挡水堤，水平沟截成竹节样的长方形蓄水坑，分段拦蓄雨水和坡面径流，在高空俯瞰，其形酷似被断切的楠竹，在纵断面上看，酷似隔坡梯田。