中国农业景观生态韧性评估:基于SEPLS框架的京津冀地区三种农业生产系统比较研究

【字体: 时间:2025年07月28日 来源:Environmental and Sustainability Indicators 5.4

编辑推荐:

  本研究针对中国快速城市化进程中农业景观破碎化导致的生物多样性丧失问题,采用SEPLS(社会-生态生产景观与海景)框架结合InVEST-GLOBIO模型,系统评估了京津冀地区三种典型农业生产系统(传统梯田、现代产业园、农牧交错带)的生态韧性。研究发现传统梯田系统(王金庄)具有最高的物种丰度(MSA=0.44)和综合韧性评分(3.9),验证了传统农业实践对维持农业生物多样性的关键作用,为制定区域差异化生态补偿机制提供了科学依据。

  

在快速城市化的浪潮中,中国农业景观正面临前所未有的生态挑战。传统农业系统与现代生产方式之间的张力日益凸显,生物多样性丧失与生态系统服务功能退化已成为制约农业可持续发展的瓶颈问题。特别是在京津冀这样的城市群区域,农田与建设用地犬牙交错的格局,使得如何平衡粮食生产与生态保护成为亟待解决的科学命题。

中国农业科学院的研究团队创新性地采用社会-生态生产景观与海景(SEPLS)评估框架,结合InVEST-GLOBIO生物多样性模型,对京津冀地区三种典型农业生产系统进行了长达30年(1992-2022)的追踪研究。这项发表在《Environmental and Sustainability Indicators》上的工作,首次实现了景观尺度生物多样性指标与社区级韧性评估的跨尺度整合,为理解不同农业模式的生态适应能力提供了全新视角。

研究团队运用三大关键技术方法:1)基于卫星遥感解译的土地利用变化分析;2)InVEST-GLOBIO模型计算平均物种丰度(Mean Species Abundance,MSA);3)采用标准化问卷对90户农户(每地30户)进行SEPLS韧性指标评估。通过比较传统梯田(王金庄)、现代农业产业园(青光村)和农牧交错带(鱼儿山农场)的生态轨迹,揭示了不同生产系统应对环境变化的响应机制。

空间土地利用变化
遥感数据显示:王金庄的传统梯田系统30年间保持稳定,耕地类型变化率不足1%;青光村的设施农业面积从1992年的20公顷增至2022年的100公顷,伴随林地减少15%;鱼儿山农场的牧草地转为蔬菜地的比例达12%,反映从传统牧业向高附加值农业的转型。

物种丰度时空演变
MSA分析表明:王金庄维持最高生物多样性(MSA=0.445±0.163),归因于其"种子银行"与传统品种补贴政策;青光村MSA从0.037升至0.051,显示现代农业园区的生态改善效应;鱼儿山农场MSA下降14.7%,揭示农牧过渡带生态脆弱性。

SEPLS韧性评估
在20项指标中,王金庄在"文化生态保护区"(5分)、"传统品种保护"(5分)等6项获满分;青光村的"社会经济基础设施"(5分)体现城市化优势;鱼儿山农场无任何指标超过4分,其"景观异质性"(3分)和"环境安全"(2分)显著落后。特别值得注意的是,三个地区在"性别平等"(平均4.3分)和"社区治理"(4分)方面表现良好,显示社会资本对生态管理的积极作用。

这项研究的重要发现在于证实了"多样性产生稳定性"的生态学原理在农业系统中的普适性。王金庄的梯田-林地-牧地镶嵌格局,相比单一化的现代农业系统展现出更强的气候适应能力。研究创新性地提出"43-543"生态农田设计模型(即5种种植模式、4类生态廊道和3项修复技术),为城镇化区域的农业生态修复提供了可操作方案。

从政策视角看,该研究揭示了现行生态补偿机制的局限性——在鱼儿山这样的农牧交错带,单纯的退耕还林补贴难以遏制生物多样性下降,需要配套发展生态旅游等替代生计。研究建议将SEPLS指标纳入国土空间规划评估体系,推动形成"一地一策"的精准保护模式。这些发现不仅对中国生态文明建设具有实践价值,也为全球可持续发展目标(SDG15)中的"陆地生物多样性"保护提供了东亚案例。

值得注意的是,该研究也存在若干局限:如未考虑传粉昆虫等关键生物类群,对文化生态系统服务评估不足等。未来研究可通过增加无人机航拍和传统知识访谈等方法,进一步丰富评估维度。总体而言,这项工作开创了定量评估农业景观韧性的新范式,其跨学科方法框架值得在更广泛的地理区域推广验证。

相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号