景观连接度作为测度生境景观生态过程和生态功能的重要指标,对区域内的生物迁移扩散、干扰扩散、基因流动等生态过程具有重要作用.本文利用2010年云南省元阳县的QuickBird影像,以元阳县全福庄河小流域内的河流与沟渠廊道为研究对象,借助图论的方法,分别利用节点与廊道2种不同的计算单元,计算了500、1000、2000、4000和6000 m五个距离阈值下的景观连接度与重要性指数.通过直观展示哈尼梯田景观廊道的结构,分析其连接度与廊道的重要性指数,从而进行景观格局分析与规划.结果表明:连接度能在很大程度上指示区域内廊道的重要性,反映区域内廊道的连接情况;此外,随着阈值的增大,连接度逐渐增大.对重要性指数分析表明,在河网密集的地方,连接不同区块的廊道重要性指数较高,而在河网稀疏的地方,则较长的廊道发挥着更重要的作用.研究结果为哈尼梯田生态保护与规划提供思路,并为景观连接度的研究提供新的角度.

稻田生态系统为人类生存与发展提供了重要的产品与服务.元阳梯田是一种特殊的稻田生态系统,2013年被列入世界文化遗产保护名录,具有提供产品、服务、旅游休闲等多重功能.选取元阳梯田坝达景区为评价区,采用市场价格法、替代成本法、当量因子法等价值评价方法,构建评价模型;研究该区域稻田生态系统产生的经济(初级产品提供)、生态(气体调节、气侯调节、水调节、环境净化和维持生物多样性)和社会(景观旅游)等价值;结果表明:评价区域内稻田生态系统在2015年产生的稻田生态系统服务价值为21232.79万元.在选择的七项稻田生态系统服务指标中,水调节产生的价值最大,为10797万元.稻田生态系统产生的经济、生态、社会价值分别为2796.80、17875.98和560.00万元,生态价值要大于经济价值和社会价值.稻田生态系统是元阳梯田景观系统的核心组成部分,对其生态系统服务价值的研究,可以为梯田系统可持续利用提供重要依据,同时为保护这一世界文化遗产提供重要的基础数据.

作为山地农业的典型模式之一,哈尼梯田以其悠久历史和文化景观成为世界文化遗产和全球重要农业文化遗产.哈尼梯田农业生态系统的成功之处在于有效的水资源管理,但对其制度建设和生态文化内涵的综合分析尚待完善.基于民族生态学视角,结合生态学、民族学等自然科学和社会科学的理论与方法,对哈尼梯田水资源管理的制度建设及其生态文化内涵进行解读.研究表明,哈尼族社区通过以涵养和分配为核心的水资源管理制度建设完美地解决了水资源时空分布不均这一难题,而以迁徙文化、宗教文化、习惯法以及传统知识为支柱构建的生态文化体系则是保障水资源管理制度建设和有效实施的生态文化内涵.哈尼梯田水资源管理的制度建设与生态文化理念对于应对气候变化、促进农业可持续发展以及完善我国的水资源管理制度理论体系具有重要的借鉴价值.

以哈尼梯田遗产核心区主要视觉景观为研究对象,应用GIS技术选取相对坡度、相对距离和出现几率3个客观因子进行景观视觉敏感度分析,运用美景度评价法得到50名专业人士的主观偏好,综合景观视觉敏感度和主观偏好评分,构建敏感度-主观偏好矩阵,将哈尼梯田遗产核心区视觉景观划分为四个区域并提出相应的景观保护、规划建议.结果表明:老虎嘴、麻栗寨茶厂位于敏感度、偏好评价双高的“视觉景观关键区”,多依树属于偏好评价高、敏感度低的“自然发展区”,黄草岭是敏感度高、偏好评价低的“优先改进区”,坝达、箐口、全福庄是敏感度、偏好评价双低的“次优先改进区”.通过构建矩阵结合主客观两方面的评价结果,GIS有效量化抽象的数据,偏好评价真实反映观景者内心感知,为当下的景观视觉评价提供思路.

为了更好的开发和利用崇义客家梯田生态系统,通过实地走访、调研和收集文献资料,综合分析研究了崇义客家梯田生态系统的发展现状、存在的问题,为制定合理的对策措施来保护梯田生态系统提供依据.结果表明:崇义客家梯田生态系统通过长期的发展形成了自身独特的景观,具有较好的景观和文化传承功能.崇义客家梯田生态系统目前面临的主要问题有梯田撂荒、生物多样性和传统农业非物质文化遗产减少.综合来看,对崇义客家梯田生态系统实施耕种补贴并加强开发,完善生态与文化保护补偿机制,建立传统农业文化保护区,将对保护崇义客家梯田生态系统和促进其发展具有重要的现实意义.

灌溉系统通过调配水资源而改变农业景观中的生态-水文格局与过程,以便维持其稳定性.印尼巴厘岛苏巴克灌溉系统是当地人民有效调控梯田景观水生态格局与过程的智慧结晶,是巴厘岛梯田景观可持续发展的关键机制.本文以有关苏巴克灌溉系统的已发表文献为数据来源,阐述其在流域和灌区尺度提高农业水资源利用功能、保障梯田景观可持续发展的机制,并分析时空管理带来的生态水文效应.在流域尺度上,多层级水寺庙管理结构动态协调水资源的分配;而灌区尺度上,tek-tek分水制度和awig-awig管理制度保障水资源高利用率,并缓解社区用水矛盾.苏巴克灌溉系统通过灌溉设施和水资源的时空管理活动使其具有增加水文连通性、控制虫害和提高生态系统服务功能等生态水文效应.已有苏巴克灌溉系统的研究以社会学、人类学、历史学等社会科学的定性和静态研究为主,而生态学、水文学等自然科学研究相对较少,未来应加强自然科学及多学科交叉的量化和动态研究,为世界上其他梯田系统保护和管理提供启示.

农业非点源污染是导致地表水富营养化的主要因素,而湿地景观对污染物/营养物质有截留功能.以哈尼梯田区大鱼塘村梯田湿地景观类型中的4 类地表水为研究对象,于2017 年6 月( 雨季) 、12 月( 旱季) 采集36 个水样,测定其总氮( TN) 、总磷( TP) 浓度并分析其时空特征,以富营养化综合指数( PI) 和截留量评价其富营养化水平及截留功能.结果表明: 雨季所有水样的TN、TP 浓度平均值高于旱季,而4 类湿地中沟渠水的浓度最高,景观类型上,村寨与梯田区水样的浓度高于森林和河流; 富营养化评价显示,所有水样的PI 值在雨季大于旱季,4 类水体中沟渠水为中度富营养化( PI 为2.01),景观类型上村寨区水体为重度富营养化( PI 为5.09); TN、TP 截留量评价表明,沟渠( 1.38 mg·L-1、0.07 mg·L-1 ) 、梯田( 0.25 mg·L-1、0.08 mg·L-1 ) 、梯田区( 2.04 mg·L-1、0.17 mg·L-1 ) 与河流( 0.05 mg·L-1、0.00 mg·L-1 ) 的截留量高,未造成下游河流水体的富营养化,整个景观表现出明显的截留效应.研究结果为哈尼梯田的生态保护提供了依据.

水稻梯田生态系统具有多重服务价值,全球尺度上相关研究的系统梳理和总结可促进该领域的理解和认识.本文依据千年生态系统服务分类系统,采用系统文献分析法对全球水稻梯田生态系统服务研究进行整理并综述其进展.已发表的全球水稻梯田生态系统服务研究文献主要分布在中国、越南、菲律宾.从评价方法看,中国偏重于价值量评价,而国外偏重于物质量评价;国内4个梯田的价值量评价显示,梯田的调节和支持服务高于其他服务,但由于计算单元和方法不同难以相互相比;物质量评价方面,调节服务研究开展了较为深入的水土流失、灾害和虫害调节研究,支持服务对水稻生长有益的硅元素的循环转化进行了研究,供给服务以影响水稻生长的因素及其情景预测为主;景观尺度上,增加其他作物种植斑块可提高各类服务;基于生态系统服务矩阵与制图的分析框架具有良好应用前景.未来还应加强水稻梯田生态系统服务多尺度评估体系,从服务形成机理出发研究权衡协同关系,并加强景观尺度上的格局-过程-服务-人类福祉间的系统研究.

第十届全国景观生态学学术研讨会于2020年12月18日至2020年12月20日在古都西安隆重举行,分会场之一的“梯田景观生态与可持续管理”首届学术研讨成功举办.专场分国际和国内两个半场,来自国际梯田景观联盟组织(ITLA)、世界银行、意大利、德国、奥地利、斯罗维尼亚、英国、布隆迪等知名机构的9名学者线上分享了精彩报告,国内专场有中国科学院、中国农科院、清华大学、北京师范大学、云南大学、云南师范大学等相关机构的学者和研究生及地方梯田管理部门的专家与会.国内外同行围绕全球典型区梯田景观及其边界的遥感识别与高精度制图方法、梯田生态系统服务与生态补偿、梯田水文过程的同位素示踪、梯田遗产保护与维持机制、梯田撂荒与因灾损毁等面临的突出挑战及其可持续发展等议题开展深入讨论.通过本次研讨,凸显了加强梯田景观生态研究和可持续管理的重要意义和迫切性,鉴于梯田在山区人地关系和社会生态系统中的特殊地位,以及在“山水林田湖草”综合治理和乡村振兴中的作用,在创新科学研究和解决实践问题时需要综合考量自然过程和人文驱动的综合作用;同时认为未来梯田多功能景观及其可持续管理需要强化自然科学与社会学、生态经济学、区域政策学等多学科的交叉结合,为美丽中国生态文明建设提供重要科技支持与智力服务.

本研究以哈尼梯田文化景观遗产核心区的全福庄河小流域为对象,对在2015年5月—2016年4月间逐月采集的森林景观类型和梯田景观类型下12个样点的地表水样品进行氢氧稳定同位素组成和效应分析.结果表明:1)在地表水氢氧稳定同位素组成上,森林斑块δ18O平均值小于梯田斑块,森林斑块δ18O随时间的变化幅度也小于梯田斑块;2)研究区地表水δ18O除8月和3月外,均具有显著的海拔效应,其一元线性回归方程为:δ18O=-0.012H+13.84(r=-0.83,n=12);3)地表水δ18O海拔梯度为-1.2‰·(100 m)-1,但并不是受降水影响的"真"海拔梯度,而是森林斑块和梯田斑块间地表水δ18O景观梯度影响下的海拔梯度;4)在森林-梯田的景观格局组合下,森林斑块与梯田斑块间的地表水δ18O值差异增强了海拔效应.因此,当流域景观格局异质性强时,地表水稳定同位素效应会被强化或者出现完全相反的同位素效应.