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提 要 通過對西單村農(nóng)村景觀生態(tài)工程建設(shè)途徑和效益的綜合分析,得出西單村是我國目前農(nóng)村景觀生態(tài)建設(shè)的一個突出典型,它的成功不僅為景觀生態(tài)學(xué)研究提供了一個成功的范例,也反映了景觀生態(tài)學(xué)與生態(tài)工程原理合理組合的巨大作用,并為農(nóng)村的可持續(xù)發(fā)展提供很有價值的指導(dǎo)。關(guān)鍵詞 景觀生態(tài)學(xué);生態(tài)工程;山東省西單村;效益分析中圖分類號 S181文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A文章編號 1000-3037(2001)01-0054-05
景觀生態(tài)學(xué)是近期生態(tài)學(xué)研究中比較活躍的一個領(lǐng)域,它主要研究景觀和區(qū)域尺度的資源、環(huán)境經(jīng)營和管理問題[1]。目前,我國在這一領(lǐng)域的研究主要集中在景觀的結(jié)構(gòu)、功能和動態(tài)方面[2],尤其突出空間結(jié)構(gòu)和生態(tài)過程在多個尺度上的相互作用[3]。但是,景觀生態(tài)學(xué)或多或少地只研究生物與已存在于景觀中的某一元素(如斑塊、廊道等)之間的關(guān)系,或記載已存在的景觀元素和格局[4],或以農(nóng)村庭院[5]或家庭田園[6]為研究重點(diǎn),缺少對農(nóng)村景觀的系統(tǒng)的、整體化的認(rèn)識,使研究具有一定的局限性。20 世紀(jì) 70 年代末和 80 年代初,馬世駿[7]倡導(dǎo)的生態(tài)工程理論,為從系統(tǒng)整體角度進(jìn)行農(nóng)村景觀生態(tài)工程研究,提供了理論和方法論指導(dǎo)。利用生態(tài)工程的整體、協(xié)調(diào)、循環(huán)和再生原理,對包括農(nóng)村庭院、村舍和村莊周圍環(huán)境進(jìn)行的農(nóng)村景觀生態(tài)工程建設(shè),不僅考慮了小尺度、小規(guī)模景觀建設(shè)的特點(diǎn),而且也考慮了農(nóng)村生態(tài)系統(tǒng)整體層次上景觀建設(shè)的特點(diǎn)。是將景觀生態(tài)學(xué)的理論應(yīng)用到農(nóng)村生態(tài)建設(shè)實(shí)踐中的一個有益嘗試,對于促進(jìn)景觀生態(tài)學(xué)和生態(tài)工程原理的合理融合將會起到積極的作用。目前,這種成功典型在農(nóng)村景觀生態(tài)建設(shè)中還比較少見,本文以山東省西單村為例,對農(nóng)村景觀生態(tài)工程建設(shè)的程序,及建設(shè)后的綜合效益進(jìn)行了研究。1 景觀生態(tài)工程建設(shè)基地情況
西單村位于山東省淄博市臨淄區(qū)西北部、膠濟(jì)鐵路以北的山前洪沖積平原上。全村有 300 多戶 ,1099 口人。土地面積 179.3hm2, 耕地 135hm2, 其中糧食作物和蔬菜共計(jì) 81.7hm2, 林果地 53hm2, 人均耕地 0.077hm2。1985 年以前,全村人均收入不足 90 元,農(nóng)村經(jīng)濟(jì)環(huán)境十分惡劣。居住零亂,街不成街,道不成道,庭院缺乏合理規(guī)劃。村莊居住環(huán)境臟亂差現(xiàn)象十分嚴(yán)重,秸稈隨處堆放,畜禽糞便到處現(xiàn)。加上村東的一條舊河道,因年久失修,夏天蚊蠅大量滋生,農(nóng)村生態(tài)環(huán)境也十分惡劣。2 景觀生態(tài)工程建設(shè)內(nèi)容
西單村農(nóng)村景觀生態(tài)工程建設(shè)的內(nèi)容主要包括庭院生態(tài)、街道美化、河道治理、環(huán)村林帶 4 個相互聯(lián)系、相互補(bǔ)充、互為一體的工程,分述如下。2.1 庭院生態(tài)工程
西單村的庭院建設(shè)生態(tài)工程于 1983 年開始規(guī)劃實(shí)施。根據(jù)規(guī)劃,每個農(nóng)戶庭院占地面積為 25×16m2,其中可利用面積 272.6m2。庭院內(nèi)部部分面積栽種蔬菜,正門到大門的走廊栽種兩排葡萄。廁所一般用隔層隔成上下兩層,上面養(yǎng)雞,雞糞作為下面豬的飼料。庭院前面是一個 16×4m2 的藕池,藕池與廁所相連,每天豬排出的糞便沖入藕池作為肥料。院墻外四周分別種植葡萄、絲瓜和云豆等藤本植物。此設(shè)計(jì)保證了從地面到空中,從庭院到四周,從資源利用到經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出和環(huán)境改善等多方面多季節(jié)綜合效益的獲得,實(shí)現(xiàn)了庭院生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)(圖 1)。圖 1 庭院生態(tài)良性循環(huán) Fig.1 Benign cycling in courtyard ecology2.2 街道美化與沼氣建設(shè)工程
為切實(shí)改變村容村貌,西單村 1989 年建起了一座以家畜糞便為原料、容積為 2200m3 的沼氣發(fā)酵罐。沼氣發(fā)酵的原料是奶牛、養(yǎng)豬場和養(yǎng)雞場的糞便,飼養(yǎng)奶牛的飼料是青貯的玉米秸稈。沼氣發(fā)酵后的殘?jiān)殖蔀榕嘤r(nóng)田的良好的肥源,從而實(shí)現(xiàn)了由種植到養(yǎng)殖、由環(huán)境改造到農(nóng)村能源建設(shè)的良性循環(huán)(圖 2)。圖 2 農(nóng)村景觀生態(tài)系統(tǒng)種養(yǎng)良性循環(huán) Fig.2 Benign cycling between cropping and animal breeding in rural landscape ecosystem2.3 河道治理工程
針對老河道存在的問題,為了既有利于村莊環(huán)境的改造,為村民提供休息娛樂場所,又有利于保證在旱季農(nóng)田灌溉、澇季排水,同時又能獲得一定經(jīng)濟(jì)效益的目的,西單村于 1990 年開工建成了一條長 1250m、寬 30m 的環(huán)村河。并將村前的 3hm2 舊河道開發(fā)成人工水上公園,水中養(yǎng)魚,水面可以劃船,岸邊可釣魚。同時利用挖環(huán)村河的土在村后建起了一座面積為 1hm2 的假山,供村民節(jié)假日休閑娛樂,提高了居民的生活質(zhì)量(圖 3)。圖 3 農(nóng)村景觀生態(tài)系統(tǒng)中河道整治與綜合利用 Fig.3 Channel regulation and integrated utilization in rural landscape ecosystem2.4 環(huán)村林建設(shè)工程
為了改善農(nóng)田小氣候,并適應(yīng)市場的發(fā)展,進(jìn)一步促進(jìn)景觀生態(tài)工程建設(shè),該村于 1992 年在村四周種上了寬 40m、面積為 667hm2 的蘋果園。
這樣,西單村就形成了一個以外圍經(jīng)濟(jì)林為屏障,中間農(nóng)田為生產(chǎn)主體,近村環(huán)村河為緩沖帶,村后假山為點(diǎn)綴,庭院景觀生態(tài)工程建設(shè)為重點(diǎn)的農(nóng)村景觀生態(tài)工程。該工程體現(xiàn)了由外及里,多種成分、多景觀組合,資源綜合利用、系統(tǒng)良性發(fā)展的農(nóng)村景觀生態(tài)工程特色,為此項(xiàng)工程獲得穩(wěn)定持續(xù)的綜合效益打下了基礎(chǔ)。3 效益分析
西單村景觀生態(tài)工程建設(shè)的良好效益主要從 4 個方面進(jìn)行反映,即資源利用效益、生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會效益,分述如下:3.1 資源利用效益分析3.1.1 庭院生態(tài)位資源的利用情況
從對資源的綜合利用上看,西單村農(nóng)村景觀生態(tài)工程建設(shè),使庭院的生態(tài)位利用更加充實(shí),空間、時間利用更加充分,食物鏈結(jié)構(gòu)也更加完整。調(diào)查表明,景觀建設(shè)水平高的庭院,其土地、空間和時間利用率分別比一般庭院高 102.98%、66.7% 和 88.9%。說明庭院景觀建設(shè)在創(chuàng)造良好居住環(huán)境的同時,也實(shí)現(xiàn)了對資源的充分利用。
表 1 是西單村庭院生態(tài)位資源利用情況,根據(jù)西單村和周圍村庭院建設(shè)的現(xiàn)狀,將庭院景觀建設(shè)劃分為 3 種不同的發(fā)展類型,即環(huán)境美化型(以單繼政庭院為代表)、經(jīng)濟(jì)效益型(以朱相榮庭院為代表)、方便實(shí)用型(以李愛文庭院為代表)進(jìn)行研究(下同),可以看出,環(huán)境美化型庭院的利用率最高,其對庭院土地的利用率為 59.77%,對空間的利用率為 80%,對時間的利用率為 66.7%;方便實(shí)用型庭院利用率最低,其對庭院土地的利用率只有 15.36%,對空間和時間的利用率只有 33.3%。環(huán)境美化型庭院對庭院生態(tài)位資源的利用率分別是經(jīng)濟(jì)效益型和方便實(shí)用型庭院的 1.46 倍和 2.19 倍,說明環(huán)境美化型庭院對庭院生態(tài)位資源的利用最充分,利用也最合理,利用效率也最高。表 1 庭院生態(tài)位資源利用率對比分析 Table 1 Comparative analysis of eco-niche resources using rate in courtyard戶名可利用面積(m2)實(shí)際利用面積(m2)土地利用率(%)空間利用率(%)時間利用率(%)平均(%)單繼政44026359.778066.773朱相榮25610039.0633.366.750李愛文3255015.3633.333.333.3注:空間利用率按組分所占面積計(jì)算,時間利用率按組分生育期占總生育期比例計(jì)算。3.1.2 西單村廢棄物資源的利用情況
根據(jù)研究,西單村利用一座 7200m3 的青貯池,每年基本可以消化掉本村產(chǎn)出的全部玉米秸稈,另外,該村每年還要另從外村購進(jìn)玉米秸稈 150萬kg,其青貯的秸稈才能滿足本村畜牧業(yè)發(fā)展的需要。全村 300 頭奶牛、5000 頭生豬和 1 萬只雞每天產(chǎn)出的約 7500kg 糞便,全部進(jìn)入容積為 2200m3 的沼氣罐[8]。經(jīng)過發(fā)酵后,沼氣罐每天又有約 1萬kg 的沼渣輸出進(jìn)入農(nóng)田,單位面積農(nóng)田平均年可施入沼渣約 2.6萬kg/hm2,實(shí)現(xiàn)了對資源的綜合利用。糞便經(jīng)過發(fā)酵后,每天平均可以產(chǎn)出沼氣 295.98m3,單位容積產(chǎn)氣率為 0.1345,相當(dāng)于戶均節(jié)能折標(biāo)準(zhǔn)煤 1.6t?;究梢詽M足全村 8~10 個月生活用能的需要,又克服了戶用小型沼氣池出料難,利用率時間短、利用率低的問題。大型沼氣罐和小型沼氣池運(yùn)轉(zhuǎn)狀況的對比分析見表 2。表 2 兩種沼氣系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)情況對比分析 Table 2 Operational analysis between two biogas systems地點(diǎn)總?cè)莘e(m3)戶均容積(m3/戶)年產(chǎn)氣量(m3/a)日均產(chǎn)氣量(m3/d)單位容積產(chǎn)氣率(m3/m3)戶均節(jié)能(標(biāo)準(zhǔn)煤 t/戶)西單村22007.46109273295.980.13451.6朱東村9909440001.110.12341
同時,沼氣工程的建設(shè)既使農(nóng)村能源結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了很大的變化(表 3),節(jié)約了能源;又改善了農(nóng)村的肥源結(jié)構(gòu),增加了肥源,提高了資源利用率,降低了生產(chǎn)成本,大大促進(jìn)了農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)的良性循環(huán)。表 3 西單村能源結(jié)構(gòu)變化情況 Table 3 Changes of energy structure in Xishan village年份煤(t)沼氣(m3)液化氣(罐)秸稈(萬/kg)戶均節(jié)能(標(biāo)準(zhǔn)煤 t/戶)19894270855108.***29501.63.2 生態(tài)效益分析
根據(jù)我們 1993 年 6 月 1 日至 6 月 6 日對西單村和鄰村朱東村庭院溫度和濕度的監(jiān)測分析結(jié)果表明(表 4),實(shí)施景觀生態(tài)工程后,農(nóng)村庭院的基本環(huán)境狀況有了較大改善。從夏季庭院溫度來看,無論早上、中午還是晚上,景觀生態(tài)工程建設(shè)好的西單村,其庭院溫度都比景觀生態(tài)工程建設(shè)一般的朱東村低,日平均氣溫低 1.35℃,其中以中午最為明顯,低 2.95℃。相反,西單村庭院大氣的相對濕度卻普遍高于朱東村,日平均高 4.01%,其中晚 18 時最高,為 4 67%