农业文化遗产景观韧性评价方法与应用研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 杨晓 |
| 答辩日期 | 2023-06 |
| 文献子类 | 学术型学位 |
| 授予单位 | 中国科学院大学 |
| 授予地点 | 中国科学院地理科学与资源研究所 |
| 导师 | 闵庆文 ; 焦雯珺 |
| 关键词 | 农业文化遗产 景观韧性 景观格局 生态系统服务 涉县旱作石堰梯田系统 |
| 学位名称 | 博士 |
| 学位专业 | 自然资源学 |
| 英文摘要 | 农业文化遗产作为一类传承至今的活态生态农业系统，具有突出的生态价值、经济价值、社会文化价值、科研与示范价值等复合价值，对维持粮食安全、解决生物多样性减少等全球性热点议题具有重要意义。但是，在气候变化、社会经济发展等多元背景下，农业文化遗产面临着农村劳动力流失、土地利用和生产方式改变、传统知识无人继承等诸多威胁与挑战，这对于遗产的保护与发展产生了较大的负面影响。韧性作为系统的属性特征，对于理解复杂系统内部各部分之间的相互作用，解决系统的可持续发展问题具有重要的意义。但目前农业文化遗产景观韧性的概念和评价研究还未形成统一的研究范式，应该选用何种指标进行农业文化遗产景观韧性的评价，其景观韧性是如何变化的，影响农业文化遗产景观韧性变化的外部扰动因素有哪些，其作用机制是什么，都有待深入研究。 在此背景下，本研究基于以往相关的研究成果，在理论上探索了农业文化遗产景观韧性的评价方法，并选取了涉县旱作石堰梯田系统作为研究区进行了实证研究。利用多元数据，通过景观格局指数、土地利用转移矩阵、Invest模型等研究方法，定量评价了1990-2020年间涉县旱作石堰梯田系统景观韧性的演变规律。并利用结构方程模型、因果关系图识别了引发涉县旱作石堰梯田系统景观韧性变化的外部扰动因素及其作用机制，据此提出了相应的管理策略，以促进该系统景观的可持续发展。具体来看，研究结果如下： （1）在理论研究方面，首先，根据景观变化的级联模型等相关理论，分析了景观格局、生态系统服务与景观韧性之间的内在关联。在此基础上，明晰了农业文化遗产景观韧性的概念内涵。其次，构建了农业文化遗产景观韧性评价的理论框架，具体分为4个部分：景观格局的变化分析，基于生态系统服务指标的景观韧性定量评价，造成景观韧性变化的外部扰动因素识别及其作用机制分析，管理策略制定。然后，按照FAO制定的全球重要农业文化遗产评价标准，筛选了能够表征农业文化遗产景观韧性的主要生态系统服务类型。最后，根据涉县旱作石堰梯田系统的特点及其面临的脆弱性生态条件，选取了土壤保持、水源涵养、食物供给、碳储量与生境质量五种生态系统服务，作为评价其景观韧性的指标。 （2）根据构建的理论框架，景观格局变化分析是进行韧性评价的基础。因此，在实证研究方面，首先分析了涉县旱作石堰梯田系统的景观格局变化。结果发现，1990年-2020年，研究区内景观格局发生了巨大变化。林地景观快速持续增长；草地景观迅速下降，几近消失；石堰梯田景观在2000年后持续减少，目前仅剩25.05km2；农村居民点也不断扩张；仅河流/河滩地基本维持不变。从景观类型的相互转化来看，主要表现为草地景观和石堰梯田景观向林地景观的转出。 （3）对景观韧性的定量评价结果表明，在1990年-2020年间，涉县旱作石堰梯田系统景观所提供的关键生态系统服务总价值从1990年的7.23亿元降低为2020年的5.20亿元，景观提供主要的生态系统服务的能力不断降低，景观韧性呈现出显著下降的趋势。其中，土壤保持服务与水源涵养服务呈现不断减少的趋势；食物供给服务呈现出先上升后下降的变化趋势，但整体来讲，通过食物供给所提供的生计价值在不断下降；碳储量与生境质量两项服务在近三十年里，则呈现出不断上升的态势。综合考虑测算的几种主要生态系统服务之间的关系，发现这三十年里，更多是生态系统服务之间的权衡关系，特别是土壤保持、水源涵养与碳储量和生境质量改善之间的权衡关系，未能实现整体的正向协同效应。 （4）在宏观上，1990年以来造成涉县旱作石堰梯田系统景观韧性变化的主要扰动因素分为土地利用政策的调整、气候变化、社会经济发展与农业文化遗产的认定与保护四个大的方面。在微观角度上，又可进一步细分为太行山绿化工程和退耕还林政策的实施、暴雨等极端天气的增加、农业生产收益减少、生活成本上升、农业生产与运输工具变化、梯田道路通达度差、农业劳动力减少、农业文化遗产保护意愿提高、农业文化遗产保护政策的制定等方面。其造成景观韧性变化的作用机制可以分为以下五个方面。第一，土地利用政策变化，使得草地景观和石堰梯田大幅减少，从而加剧了水土流失，引起生态系统服务整体供给能力的下降，造成了景观韧性的逐年降低。第二，随着社会经济的发展，许多农户外出务工，造成农业生产劳动力流失，带来梯田抛荒，引发景观整体的水土保持能力和食物供给能力下降，景观韧性降低。第三，传统生产工具毛驴的大幅下降，加剧了梯田的大面积抛荒。第四，气候变化造成研究区内暴雨、干旱等极端天气增加，扩大了被暴雨冲毁的梯田面积，干旱则造成许多农作物的死亡与减产，既减少了食物的供给能力，又加剧了水土流失，造成景观韧性的下降。第五，随着农业文化遗产的认定，农户的遗产保护意识增强，促进了梯田的保护与修复，有望在未来维持乃至促进景观韧性的提高。 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 176 |
| 源URL | [http://ir.igsnrr.ac.cn/handle/311030/199756]  |
| 专题 | 地理科学与资源研究所_研究生部 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 杨晓. 农业文化遗产景观韧性评价方法与应用研究[D]. 中国科学院地理科学与资源研究所. 中国科学院大学. 2023. |
入库方式： OAI收割
来源：地理科学与资源研究所
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