农田廊道

现代农业发展方向的精准农业要求农业集约化，可能导致原动植物生境破碎化、田块扩大、植被类型减少和农田景观中动植物多样性急剧变化，而这些变化又可能通过削弱生态系统天敌与害虫间自调节功能，降低农业可持续性［76］。在现代农业景观中，农田景观格局仍然是控制农作物和其他物种时空分布和生态学过程重要的因素，其景观格局变化受自然环境、农作系统、农业耕作活动、社会经济等因素的综合影响，而景观格局的变化又能反映社会的发展和科学技术的进步。现代农业景观格局主要表现出以下特征。
2.3.2.1 农田斑块内部均质性增强，生物多样性显著降低，田面平坦，形状规则
精准农业的实施重要条件是作业对象的标准化，在作物品种选择、品种布局、栽培方式、栽植密度等环节上，要求同一作业农田斑块的农作物的一致性和田面平整，清除田块内残留的其他斑块和障碍物，田块规则化，利于机具的生产作业。这些要求已经在机械化作业实施中得到体现和证明，机械化使农业景观趋于一致或相似［50］。在育种环节上，要求农作物品质适合精准农业的管理要求，进行工厂化精准育种，标准化播种、田间管理、收获和加工等，使农作物田间生长形态均质和分布密度一致。另外，在田间管理环节上，为实现平衡施肥精准化、灌溉精准化、病虫害防治精准化和作物收获精准化等作业的高精度要求，需要对现有农田基质条件不断改造，使农田斑块基质达到均质。

图2-1 芬兰东部地区农田景观格局变化示意图

2.3.2.2 农田廊道结构简单化，各种生态流稳定、畅通
随着现代农业的发展，农田中小的或零星的斑块（如林地、防护林、沟渠、草地等）大量地从现代农业景观中消失。伴随着农业机械化的增加，田块边缘带急剧减少，如防护林和沟渠密度在减少（图2-1）［49］。农业生产方式的变化必然促进农田景观格局的演变，其中变化最大的算是廊道结构。按照精准农业生产要求，仅灌溉精准化方面就需要积极发展节水灌溉，对原有灌溉系统提出挑战，固定的明渠将消失，被地下暗管、喷灌、滴灌、微灌等节水设施取代。从适合精准农业作业角度出发，部分为小农具和人畜服务的田间道路会被整理为农田，部分田间道路将拓宽改造适宜大型农机具作业，由较宽廊道围成的农田斑块规模扩大，各种生态流更加稳定和畅通。

复垦农业景观中，廊道主要是河流、防护林、树篱、农村道路、机耕路、沟渠等，其中道路、机耕路、沟渠的数量、构成、宽度、质量及连续性决定了斑块之间物质与能量流的运送效率、农田生物多样性、野生动物迁徙效率和用地效率。在当前的农田景观中，永久性田块边缘带起着重要生态功能，如作为野生动物栖息地，昆虫越冬场所，减轻水土流失等［49］。廊道分为自然廊道、人工廊道。自然廊道在规划设计中，基本不予干扰，遵循自然选择规律。
（1）廊道的数目：复垦农田廊道数目由生产的便利性、规模、利用方向决定，一般为3～4条斑块的边缘通道，一般随着景观尺度缩小、斑块的分割，数目增加。
（2）廊道的构成：复垦农田廊道由河流、高级别公路、铁路等廊道以外，还有沟渠、低级别公路、生产路、防护林等。
（3）廊道的宽度：复垦农田廊道的宽度由廊道功能与性质决定，影响范围越广，廊道宽度越宽。一般道路宽度4.5～26.0 m，与道路等级呈正相关；主要田间道路面宽度4～6 m，辅助田间道路面宽度2 m左右；沟渠宽度0.5～20.0 m，与沟渠的功能、流量呈正相关；防护林带采用乔木行距为2～4 m，株距1～2 m，林带宽度取决于树木行数，一般为2～20 m。
（4）廊道的形状：农田景观廊道形状多以直线型为主，便于生产和产品输出。在地形坡度起伏大、景观基质差异大、斑块形状不规则、斑块分布凌乱的，且难以整理的区域，为了充分利用各斑块的资源，廊道的形状需要采用多种形式，满足物质与能量流通需要。
（5）廊道朝向：自然廊道的朝向由地形、地球重力和人为干扰决定，人工廊道朝向受物质与能量流动方向、廊道功能影响。道路以产品输出方向为主；主林带与主风向垂直为宜。各廊道尽量少占耕地，综合配置。
（6）廊道的基质：影响农田廊道基质的因素主要有经济条件、廊道功能和生态要求。道路基质为水泥、柏油、砂石、土石等，田间道基本为砂石、土石结构，在满足道路基本功能要求下，道路基质尽量以砂石、土石为主，利于野生动物穿行；沟渠基质有水泥、砌石、土石、PVC管、铸铁管等，输水采用节水基质，排水采用土石基质，地质边坡需加固处理的采用水泥等，在满足降低地下水位与泻洪功能基础上，沟底按凸凹方式建设，适当保存少量水分，利于水生动植物生存；防护林基质为灌木、乔木和草，具体根据林带宽度、功能确定，尽量选用与农作物共生或互惠树种、草种。
（7）田缘线：农田、道路两侧的边缘地带，简称“田缘线”。田缘线是游人最直接的观赏部分，对农田景观质量有显著影响。在观光价值较大的农田景观规划设计中，应加强其空间的多样性，使游人既可感受到闭锁的近景，又有透视的远景。全部用多层的垂直郁闭景观布满道路或田缘，会使游人在视线上感受到闭塞、单调，易引起心理上的疲劳。因此，在道路的两侧及农田的边缘，一般应保持一定的水平郁闭度，为游人提供良好的庇荫条件，形成浓郁的乡村气氛。但注意垂直郁闭度应小一些，其中二层或三层可透视的林分结构占2/3左右，多层郁闭的结构在1/3以下，使游人的视线可通过林冠线下的空隙透视深远的景观，避免封闭游人的视线。观赏价值较高的花灌木、自然式的草本花丛及地被植物层的高度一般应在视线以下，使林下的空间深度在风景艺术上具有独特的价值［17］。

兖州市农田的主要廊道由防护林、道路和沟渠构成，廊道构成形式多为沟、渠、路、林等农田设施的组合，少量为单一林带（图3-1、3-2）。

3.1.2.1 防护林

兖州市有宜林网化面积2400 hm²，已建林网2280 hm²，农田林网化水平较高。防护林树种主要为杨树。绝大部分农田布有防护林，林网间距为250～500 m，只有在乡镇接壤处和一些边远大洼，由于近几年更新栽植树木成活率、保存率低，部分林网路段形成空白，网格大于20.0 hm²，林项不整齐。

该区林网主要与沟、渠、路、堤等非林斑块的廊道结合，立地条件差异较大。根据适地适树原则选择树种，同时注重提高林木良种化程度。用材树种或品种有：中林46杨、I-69杨、毛白杨、泡桐C₁₂₅、箭杆刺槐、J-172柳等。经济树种有：金坠银杏、镜面柿、香椿等。灌木树种有：紫穗槐、白蜡、花椒等。树种配置模式为：路渠杨、沟柳、堤岸刺槐、间作带泡桐等。在路渠、沟渠立地上窄林带可增加乔灌树种混交比重，在风害不很严重，具有灌溉条件的副林带中适当选择一些经济树种如银杏、柿树、香椿等。

图3-1 兖州市农田景观

根据林网配置状况和防护要求，一般主林带间距为200～350 m，副林带间距为400～600 m。当林带间距过大时，在与之平行的田间小路、田埂或农田中增设单行或双行树木的间作型林带，以形成合理网格；林带间距过小时，则适当减少林带。

该区春季主要害风是西北、北和东北风，夏季干热风是东南和南风。因此，主林带方向为东西走向，副林带方向为南北走向，形成东西向长方形网格。林带方向除考虑防护作用外，还应与原有林带的沟、渠、路的走向结合，尽可能减少占用耕地和林木遮荫。林带多采用2～6行窄林带，其株行距，杨树、泡桐等速生树种为（3～4 m）×（4～5 m），其他树种为（2～3 m）×（2～4 m）。这种窄林带更新利于与沟、渠、路结合，减少林带占地和胁地，并通过品字型栽植、乔灌混交和抚育管理等措施，形成较为理想的疏透或通风结构。观测证明，这种窄林带、疏透或通风结构林带既利于林木生长，又能提高防风效能，是该区营造农田林网的较好类型。

3.1.2.2 沟渠与河道

兖州市为山前冲积平原，除东北部小部分区域为长条井蓄水灌溉外，其余地区均为井灌区。早期农田渠道多为土质结构。1976年大地园林化后，初步形成了路沟和方田沟交织的排水沟网，共有田间排水沟1570条，总长3100 km，建桥、涵、闸等廊道节点调控设施3545座，为应设总数的59.1%。方田规格一般为240 m，田间灌水畦的长度有240 m、120 m、80 m等三种，平均畦长为150。近年来，在许多经济发达的乡镇，灌渠已由土质结构改为PVC管材或防渗渠、地下暗管、喷灌、微灌等节水设施。截止1995年底，全市机电井已达11000眼，灌区面积36267 hm²，占总耕地面积的91%。近年来，灌溉水源也由地表水渠灌为主，改为地下水井灌或井渠灌溉，每眼机井平均控制3.3～3.6 hm²。针对连年干旱、地下水位不断下降的状况，建设了一批节水灌溉工程，地下管道输水灌溉面积达到21000 hm²。防洪除涝工程主要有泗河、光府河等骨干排水河道13条。

图3-2 1980年兖州市农田景观格局图

3.1.2.3 田间道路

农村道路方格式交织全市村落和农田，大于2 m的农村道路平均为4.85 km/km²。小于2 m的生产路融合在农田景观中，将农田斑块细分为格田斑块，担负着农田物质输入与输出功能。1976年大地园林化后，共有4级道路，其中1级道路17条，宽8 m、长256 km；2级道路37条，宽7 m、长1026 km；3级道路826条，宽6 m、长1063 km；4级道路639条，宽3 m、长483 km。近年来，随着田块规模的调整和公路的建设，以及农业机械化的需要，其中部分道路得到拓宽改造，部分道路被取消，形成新的道路网。

3.1.2.4 廊道结构

全市农田廊道等级共分4个等级，纵横交错，构成稳定的生态保护屏障和通畅的“流”通网络。

1976年大地园林化实施后农田廊道4个等级构成（图3-3）分别为：1级廊道的结构为沟（宽4 m）—林（宽2 m）—路（宽8 m）—林（宽2 m）—沟（宽4 m），宽20 m；2级廊道的结构为沟（宽3 m）—林（宽1.5 m）—路（宽7 m）—林（宽1.5 m）—沟（宽3 m），宽16 m；3级廊道的结构为沟（宽2 m）—林（宽1 m）—路（宽6 m）—林（宽1 m）—沟（宽2 m），宽12 m；4级廊道的结构为林（宽0.5 m）—路（宽3 m）—林（宽0.5 m）—沟（宽1 m），宽5 m。

图3-3 1976年兖州市农田结构图

1998年开始建设改造的大地园林化的农田廊道4个等级构成（图3-4）分别为：1级廊道的结构为沟（宽4m）—林（宽2 m）—路（宽8 m）—林（宽2 m）—沟（宽4 m），宽20 m；2级廊道的结构为沟（宽3 m）—林（宽1 m）—路（宽6 m）—林（宽1 m）—沟（宽3 m），宽14 m；3级廊道的结构为沟（宽2m）—林（宽1 m）—路（宽5m）—林（宽1 m）—沟（宽2 m），宽11 m；4级廊道的结构为林（宽0.5 m）—路（宽4 m）—林（宽0.5 m）—沟（宽2 m），宽7 m^［94］。

图3-4 1998年兖州市农田规划调整图

图3-5、3-6反映出兖州市农田廊道结构，基本上划分为4个等级，而且由低级到高级廊道数量、长度和面积同比例逐渐减少，具有明显的等级差别。

从上述农田斑块与廊道发展趋势看，斑块扩大，田块长宽比更加合理，土地利用率提高，廊道结构升级、数量减少，物流、能流、信息流等流畅通、保障率加强，农田生产条件稳定，生物量提高，形成新的大地园林景观格局。但也存在一些不足之处，例如由于行政属性和农田产权等因素影响，廊道连接度在部分边界处不相通，难以与中捷友谊农场农田景观相比，使农田生产成本增加，各种流的流通阻力增加；受资金的约束，渠道多为明渠，密度较大，水资源浪费较严重，整个廊道体系与现代农田景观格局存在一定差距。

图3-5 1998年兖州市兴隆庄道路等级图

图3-6 1998年兖州市兴隆庄渠道等级图