李琳 聶紫瑾 朱莉 宇振榮
摘 要:隨著國家對鄉村休閑旅游和生態環境保護等業態的重視,農田生態景觀建設作為一種新型農業生產經營形態受到關注。本文基于北京農田生態景觀發展的實踐經驗,總結出自然景觀缺乏保護、田間道路過度硬化、農田防護樹種單一、農業集約程度增加、農田生物多樣性低和農田景觀模式雷同6個主要問題,針對這些問題提出了自然景觀保護、生態道路建設、農田生態防護、綜合地力提升、生物多樣保護以及農田景觀提升6項生態景觀工程技術,并提出了平原大田景觀、設施園區景觀、溝域田園景觀3類農田景觀構建方法。
關鍵詞:農田生態;農田景觀;都市農業;休閑農業
中圖分類號:TU986 文獻標識碼:A DOI 編碼:10.3969/j.issn.1006-6500.2018.06.008
Practice and Exploration of Farmland Ecological Landscape Construction in Beijing
LI Lin1, NIE Zijin1, ZHU Li1, YU Zhenrong2
(1.Beijing Agricultural Technology Extension Station, Beijing 100094, China;2. College of Resources and Environment, China Agricultural University, Beijing 100029, China)
Abstract: With the growing attention of the country to rural leisure tourism and ecological environment protection, ecological landscape construction of farmland has been given considerable attention as a new type of agriculture production and management. Based on the practical experience, this paper summarized six major problems in the ecological landscape of farmland in Beijing, including the lack of natural landscape protection, the excessive hardening of field roads, single species of agricultural protection forest, the increase of intensive production, the decrease of farmland biodiversity and resemblance of farmland landscape patterns. According to these problems, six ecological landscape engineering technologies were suggested, including protection of natural landscape, ecological construction of roads, ecological protection of farmland, and improvement of comprehensive land productivity, biodiversity protection and improvement of farmland landscape. Construction methods of three farmland landscape types including field landscape in the plain, facility agricultural landscape and field landscape in the valley were proposed.
Key words:farmland ecology;farmland landscape;urban agriculture;leisure agriculture
景觀生態學一詞于1939 年由德國地理植物學家特羅爾淵在利用航片研究東非土地利用問題時首先提出,并將景觀生態學定義為研究某一景觀中生物群落之間、生物群落與環境之間綜合因果關系的科學,強調開展航空攝影測量學、地理學和植被生態學綜合研究[1-3]。生態景觀田指農業可持續發展必須從田塊尺度提升到景觀尺度,應用農業生態學和景觀生態學原理與方法,恢復和提升農業可持續發展必須的遺傳資源、授粉、天敵和害蟲調控、水土涵養、污染控制、景觀休閑等生態服務功能,增強農業景觀生態系統彈性和生產穩定性[4-5]。簡單地說生態景觀是兩個詞的疊加,生態指生物與環境的關系,而景觀指受自然和人類因素的作用與相互作用的影響而產生被人類感知的特定地區;而景觀生態田指利用健康、無污染的不同類型土地形成的優美的、能夠重溫鄉村記憶,給人以獨特、唯一性感知體驗的一片地景。本文總結了北京市農田生態景觀建設存在的六大問題,開展了包括自然景觀保護、生態道路建設、農田生態防護、綜合地力提升、生物多樣保護以及農田景觀提升等六大工程技術實踐,提出了平原大田景觀、設施園區景觀、溝域田園景觀三類農田景觀構建方法,旨在為北京乃至全國農田生態景觀建設提供理論和實踐依據。
1 北京農田生態景觀存在的問題
1.1 鄉土景觀缺乏保護,田園景觀風貌受損
鄉土景觀包括村落、農田、河流水系、樹林以及其他鄉土生活風景。在開展農田景觀建設的過程中,由于對景觀整治、提升和設計沒有充分認識、維護、順應和延續當地區域的地域景觀特征和價值,將遺留在大地之外的人類活動的形態,包括農田、植被、村莊、道路、梯田、建筑、庭院、柵欄地等鄉土景觀都沒有良好地利用,沒有凸顯田園自然景觀。
1.2 田間道路過度硬化,景觀破碎程度加重
田間道路是連接村莊與田塊,供農業機械、農用物質和農產品運輸通行的道路。道路硬化是必要的,但是要充分考慮道路密度、車流量和用途,過度的硬化對生態環境有負面的影響,并造成了景觀破碎化、生境損失。隨著道路密度的增加,未受干擾的生境面積不斷減少,剩余的破碎化生境越來越少,嚴重影響生物多樣性遷徙和保護,同時也增加了道路的封閉性。
1.3 農田防護樹種單一,長效防護效益降低
農田防護林是為調整與改善農田生態系統結構與功能而在農田景觀中建立的具有多功能的人工森林生態系統。但目前農田防護存在樹種趨于單一,鄉土植物較少,養護不到位等問題,大大降低了農田防護林生態功能,降低了其降低風速、減小土壤風蝕、提高土壤肥力、平緩溫濕變化以及增加農田生物多樣性的生態長效防護功能。
1.4 農業集約程度增加,水土污染風險加大
化肥、農藥等農業投入品過量使用,畜禽糞便、農作秸稈和農田殘膜等農業廢棄物不合理處置,生活污水及垃圾排放增加,曾經的田園凈土正經歷各類污染的侵害。由于農業集約化生產,很多鄉村河流和水渠缺乏植被護岸和緩沖帶建設,導致農田大量營養物質進入水體以及水土流失。
1.5 農田生物多樣性低,生態服務功能降低
農田景觀生物多樣性提供了農業可持續發展必須的遺傳資源、授粉、天敵和害蟲調控、土壤肥力保持、水土涵養、文化和休閑等生態服務功能。然而,由于土地過度開發、田塊規模化、溝渠道路過度硬化導致半自然生境減少或消失,再加上農藥化肥大量投入和單一化高產品質種植,導致各種農田生態服務功能嚴重受損,嚴重威脅農業生產穩定性和可持續發展。
1.6 農田景觀模式雷同,休閑服務功能不足
隨著北京首都功能凸顯和農業種植結構調整,北京市以景觀農業為代表的休閑農業快速發展起來,帶動了大批農民致富,也為市民提供了旅游度假場地。但是目前還存在農田景觀模式雷同的問題,例如農田景觀色彩單一、農田觀光季節集中、創意產品缺乏等,大大降低了農田本身的休閑服務功能。
2 北京農田生態景觀工程技術實踐
2.1 自然景觀保護工程
自然景觀的保護需要將自然景觀融入到城鄉綠色網絡中,包括植物及植物群落的保護、自然景觀中建筑高度和密度的控制等;充分發揮鄉土植物的各種功能和觀賞特點,常綠與落葉、速生與蔓生合理配置,形成多層次的復合生態結構,保護原有自然景觀格局;創造多樣化的生境類型,包括密林、疏林、密灌叢、疏灌叢、草叢、濕地、水域等,通過對地形、水體的生態化改造和配置形成多樣化的植物群落生境;利用草坪、花卉、灌木、喬木不同的高度和密度形成豐富的空間效果,如開敞空間、引導空間、屏障空間、圍合空間和封閉空間等;控制自然遺留地周邊的建筑高度和密度,構筑人與自然和諧共生的生態環境。
2.2 生態道路建設工程
田間道路建設要綜合考慮道路建設與周邊環境的協調發展,鼓勵非硬化的道路,減少土壤封閉性,提高生態服務功能。通過采用田間生態道路和護坡植物籬防止路面塵土、過度硬化和水土流失。其中田間生態道路可采用石灰巖碎屑、砂石或碎石硬化,生產道路可采用砂石、泥結石類路面、素土路面硬化,景觀休閑步道可采用砂石、嵌草磚、卵石、改性瀝青混凝土、透水性瀝青混凝土或橡膠瀝青混凝土等材料等,增加田間道路透水性。道路綠化應先保護后綠化,如保護地標樹和鄉土樹,道路綠化應遵循樹種多樣、鄉土為主、色彩豐富、突出特色、景觀優美等原則,合理搭配喬灌草,大力提高道路綠化具有的遮陰、降溫增濕、滯塵、減弱噪聲等生態服務功能。
2.3 農田生態防護工程
農田生態防護工程包括農田防護林技術、植物籬防護技術、農田護坡技術、農田污染隔離帶、草本防風技術和原生植被護岸技術,主要為減緩強風、改善特定區域的農田小氣候,保證農作物的豐產和穩產。農田生態防護林要以耐污染、耐水濕、耐干旱的鄉土高大落葉喬木為主,落葉、常綠相結合;針對北京市道路和防護林樹種單一、殘缺斷帶等情況,在原有喬木建設的基礎上,重點開展灌木和草本植物景觀生態型、園林型配置。植物籬的選擇要具有適應性好、生長快、耐收割和多功能性,而且要用地方鄉土植物,并根據場地條件,確定寬度、植物配置和高度。農田防護技術要注意道路邊坡比小于1∶1.5的邊坡采用植被覆蓋,坡度較緩的邊坡以草本地被為主,同時喬灌草花搭配種植,坡度較陡的邊坡以草灌木為主;植物種類應適合當地的氣候和土壤條件,抗逆性強、耐粗放管理、地上部較矮、根系發達、生長迅速、能在短期內覆蓋坡面的多年生植物或自播能力較強的越年生植物[6]。農田污染隔離帶通過植物根系吸附農田地表徑流中的營養物質、顆粒物和農藥等污染物,具有較高的截留、吸收作用;可以種植高羊茅、狼尾草等禾本科植物,降低農田面源污染。
2.4 綜合地力提升工程
綜合地力提升工程主要包括條帶種植、等高種植、間套作、周年覆蓋、休耕輪作、少免耕和秸稈還田等耕作制度,包括種植制度以及與之相適應的養地制度。合理的地力提升技術不但能增加作物的產量,而且能提高土地的生產力,改善資源環境。條帶種植、山區等高種植可以減少水土流失、土壤風蝕和空氣污染顆粒擴散,并提高景觀視覺效果;間套作和周年覆蓋能增加土地利用率、增加覆蓋度、降低揚塵,豐富農田景觀;休耕輪作、少免耕和秸稈還田技術對于改善土壤理化性狀、提高耕地地力水平、防風固沙、涵養水分、保護耕作層等方面起到了積極作用。
2.5 生物多樣性保護工程
生物多樣性保護工程技術比較多,包括增加半自然生境比例、適度縮小田塊規模、邊角地休耕、甲蟲堤、農田生物島、農田緩沖帶、生物棲息地修復等。生物多樣性保護應遵循保護半自然生境、增加連通性、提高植被層次性、增加生態系統健康性、小心外來物種等。2017年北京市農業技術推廣站聯合野鴨湖濕地農業景觀生態島建設試點工作,在生態島中部主要種植豆類、牧草、燕麥等鄉土農作物,并維護自然生長的農作物吸引昆蟲,這些農作物和昆蟲都可作為食物源為過境鳥類提供補給。據不完全統計,濕地建成一個月后就發現灰鶴在棲息地內出現,十月初灰鶴數量已有2 000余只,而像灰雁、綠頭鴨、赤嘴潛鴨等40余種鳥類,已在棲息地內形成集群,大大提高了園區內生物種群數量[7]。2016年北京市在天開花海、人間花海、玫瑰情園、順義趙全營、順義大孫各莊、密云河南寨、大興禮賢鎮等10多個點建立了野花組合農田緩沖帶,美化農田景觀,豐富生物多樣性,提高授粉,而且通過提升景觀連通性, 增加半自然生境面積, 為害蟲天敵提供避難所、越冬地、食物來源,為寄生天敵提供輪換寄主, 能較好地控制農田中的病蟲害[8]。目前北京大田生產以小麥-玉米為主,景觀以越冬油菜-向日葵為主,可采用種植紫花苜蓿、三葉草等植物吸引瓢蟲,從而控制蚜蟲。
2.6 景觀美化提升工程
景觀美化提升工程主要包括季項搭配技術、色彩搭配技術、景觀提升技術和創意景觀技術。其中季項搭配技術主要指不同季節種植不同景觀作物,營造農田景觀,例如春油菜+油葵營造一年兩季大田景觀;色彩搭配技術指利用不同色彩的植物種類或品種進行條帶、斑塊等種植,形成五彩斑斕的農田景觀;景觀提升技術以提高植株整齊度和調整作物花期為主,例如開展油菜錯期播種技術、射干矮化技術等提高農田景觀效果;創意景觀技術以作物搭配為主,打造具有景觀效果的視覺圖,例如八卦圖、親子黃鴨、稻田魚、麥田怪圈等。以房山天開花海為例,2017年利用季項搭配技術,通過春播(移栽)油菜和早花球宿根花卉,夏播油葵和多種花卉作物,形成春季油菜花海、夏季多彩花田,秋季菊香滿園的三季景觀;利用色彩搭配原理在條形地塊利用間套作技術,通過郁金香+小麥間作、百日草+地被菊套作營造出持續7個月“彩虹花田”;同時利用冬小麥和冬油菜開展創意景觀營造,在景觀田里“種出來”二維碼、大黃鴨和小熊圖案,站在高處向油菜花田望去,這些造型圖案栩栩如生,充滿趣味,掃描二維碼還可以購買京郊的農產品[9]。
3 北京農田生態景觀類型構建
北京市從2010年開始探索農田生態景觀建設,從品種篩選、輕簡栽培、花期延長、植株調整、模式搭配、創意景觀等方面開展景觀提升技術,從農田道路、田埂邊坡、河渠溝道、農田邊界、周年覆蓋等方面開展生態涵養技術,形成了以油料作物、觀賞作物和藥用植物為主的三類農田景觀作物;示范了平原大田景觀、設施園區景觀和溝域田園景觀三種農田景觀類型。
3.1 平原大田景觀
平原大田景觀以呈現“以整齊一致為主,間布多樣為輔”的景觀格局應促進耕地布局集中、連片,實現土地規模化經營和管理,構建“田成形、樹成景、地力均、無裸露、無撂荒、無閑置”整齊一致兼有多樣性的田園式景觀。以生產為主的田塊,優先考慮經濟價值,宜種植糧經作物。田塊周邊應設立緩沖帶,提高生物多樣性,同時合理安排茬口,形成周年覆蓋。以觀賞為主的田塊,宜種植花卉作物,通過斑塊、條帶、圖案等方式進行種植,提升田塊的觀賞價值。在邊角地可種植谷類為鳥類提供食物,提高生態系統生物多樣性。
北京平原大田景觀主要以冬小麥、冬油菜、水稻、紫花苜蓿為主,以節水、節肥、節藥生產技術為重點,形成節水生態冬小麥(小黑麥)+青貯(鮮食)玉米、觀光生態冬油菜+向日葵、觀賞生態冬油菜+夏水稻、多年生牧草紫花苜蓿和保護性耕作秸稈覆蓋五種農田景觀模式,示范節水小麥新品種、冬春油菜新品種、春油菜錯期播種延長花期技術、油菜機械播種省工技術,并利用小麥、油菜和水稻等作物的特點,打造麥田怪圈、油菜二維碼、大黃鴨、黑鸛、鯉魚躍龍門等創意景觀。主要分布在北京東南部平原區以及西北部山前平原區,例如順義萬畝示范方、通州漷縣家庭農場、房山竇店高產示范方以及密云河南寨節水示范方。
3.2 設施園區景觀
設施園區景觀總體應“集中規模,分散布局”。有明確規劃和功能分區,溫室大棚統一設計,布局合理。以生產為主的園區,棚外以裸露地覆蓋為主,優先選擇具有經濟價值的作物種類,同時盡可能合理調整茬口形成周年覆蓋。以觀光采摘為主的園區,棚室內植物配置及茬口設計,宜考慮采摘功能,鼓勵發展精品設施蔬菜、花卉等產品;棚室外包括邊角地、道路兩側等裸露地,種植進行植被覆蓋,優先選擇多年生、景觀效果較好的植物。
北京設施園區景觀主要種植花卉作物、特色經濟作物,園區景觀以優化園區景觀的總體布局與功能分區,挖掘生態特色資源和文化景觀資源為重點。開展多年生經濟型花卉作物模式(食用百合、黃花菜和茶菊)、多年生藥食兩用植物模式(蒲公英、板藍根、薄荷和紫蘇等)和一年生經濟作物+越冬作物模式進行設施棚檔裸露地覆蓋模式;開展大田及園區邊角地覆蓋植物、林下裸露地覆蓋和行道景觀美化植物種植,形成了休閑采摘型園區和生產型園區2種景觀發展模式。主要分布在北京的各個郊區縣,例如房山泰華蘆村、昌平金六環、懷柔月亮湖、通州碧海園、大興綠得金、順義綠富農園區等。
3.3 溝域田園景觀
以流域為單元,做好溝域產業—景觀一體化規劃和建設。以生產為主的溝域田園景觀,可選擇具有鄉土氣息的傳統糧經作物玉米、向日葵、雜糧雜豆等,形成體現鄉村風貌的景觀風格。以鄉村旅游為主的溝域田園景觀,可選擇高觀賞價值的花卉作物,形成色塊、打造節點,營造色彩豐富、特色鮮明的景觀風貌。
北京溝域田園景觀主要以種植向日葵、花卉植物和藥用植物,以旱作農業、周年覆蓋、觀光休閑等產業融合為主導,形成以多年生中藥材和功能型花卉為主的坡耕地觀光生態模式、以林藥間作和林菌間作為主的果林高效覆蓋模式、以觀賞草和越冬型花卉為主的梯田護坡模式,示范了黃芩、茶菊、萬壽菊、玫瑰、金銀花、射干等輕簡栽培技術和景觀提升技術,并提出了包括橙色花海、金色花海、黃色花海、紫色花海和多彩花海在內的5項花海營造技術,包括條帶景觀、斑塊景觀和復合景觀3項色彩搭配技術以及林下景觀、廊架景觀、梯田景觀、水體景觀在內的4項立體景觀技術,同時結合時代主題和鄉土氣息創意了以養生為主的奧運健康人和以花卉為主的火盆鍋,初步形成了能夠減少坡耕地土壤侵蝕,并具有一村一景觀的溝域生態景觀農田。結合一二三產業融合發展三、研發保健功能茶制作工藝,并篩選出陽臺小菜園、小藥園、小花園適宜栽培品種,推廣了配套栽培技術、功能功效和食用方法。形成萬壽菊菌棒樂栽盒、便攜式花卉采摘袋、鮮食葵盤便攜禮盒、萬能藥膳菜譜、易攜藥膳料包、保健功能茶品、陽臺三小、葫蘆創意產品。針對溝域民俗接待戶缺乏特色問題,打造了以花卉、藥材、葫蘆、南瓜、向日葵、食用菌等多種主題庭院景觀;開發了花卉宴、養生藥膳、葫蘆宴、南瓜宴四種特色民俗餐飲,促進農家院提檔升級,打造屬于溝域的舌尖味道。分布在北京西北部山區,例如延慶百里山水畫廊溝域、延慶四季花海溝域、房山上方花海溝域、密云酒香之路溝域等。重點溝域景觀節點包括延慶四季花海和珍珠山水,房山天開花海以及密云人間花海和玫瑰情園等。
參考文獻:
[1]鄔建國.景觀生態學—概念與理論[J].生態學雜志,2000, 19(1):42-52.
[2]徐化成.景觀生態學[M].北京:中國林業出版社,1996:1-18.
[3]傅伯杰.景觀生態學原理及應用[M].北京:科學出版社,2002:1-25.
[4]宇振榮,張茜,肖禾,等.我國農業/農村生態景觀管護對策探討[J].中國生態農業學報,2012,20(7):813-818.
[5]劉文平,宇振榮.景觀服務研究進展[J].生態學報,2013, 33(22):7058-7066.
[6]李良濤,劉文平,肖禾,等.農業景觀中植物籬的建設與管理[J].中國水土保持,2012(6):26-29.
[7]張淑玲.野鴨湖種糧款待過境候鳥[N].北京日報,2017-10-12.
[8]李瑤.十萬畝農田花海環繞京城[N].北京日報,2018-04-19.
[9]作者不詳.農田里“長出”新景觀,人民日報,2017-05-21(9).