土地整治对生态系统服务的影响研究

土地整治对生态系统服务的影响研究

李致博

陕西地建土地勘测规划设计院有限责任公司 陕西 西安 710075

摘要：生态系统服务是人类通过生态系统直接或间接得到维持生命的物质和服务。土地整治是通过一系列措施对未利用和退化土地进行治理修复，会对生态系统服务过程产生影响。本文在分析土地整治与生态系统服务关系的基础上，系统分析了土地平整、防护林、梯田建设等措施对生态系统支持、供给、调节和文化等服务功能的影响，提出未来研究的方向和内容，以期对我国土地整治和生态系统服务研究提供理论参考。

关键词: 土地整治；生态系统服务；支持；供给；调节；文化

1 土地整治和生态系统服务理论

生态系统服务是指人类通过生态系统直接或间接得到维持生命活动所需的物质基础和服务等，是人类得以生存繁衍的基础保障，与人类生存和日常活动息息相关[1]。土地整治是指通过一系列生物、化学和工程技术措施对土壤、水、大气环境和生态系统多样性产生影响，进一步对生态系统服务过程产生影响。国内外相关专家学者对生态系统服务进行广泛而深入研究，基于地理学、生态学等科学理论，从土地整治的生态效应出发，探究生态系统服务与土地整治措施之间的影响机制，响应土地整治生态化的需求。土地整治是我国大规模改变土地利用方式的人类活动之一，会对生态系统服务产生一定影响。建立生态系统服务和土地整治措施之间的密切连接，是提升土地整治质量的关键[2]，也是目前国内外的研究热点问题之一。

2 土地整治对生态系统服务的影响

2.1 土地整治对生态系统支持服务的影响

土地整治对生态系统支持服务的影响主要体现影响土壤环境的形成和储存养分等方面，合理的土地整治规划能显著改善区域生境质量。已有研究表明，土地整治可以促进该区域土壤理化性质的改良和生物多样性的恢复，从而进一步提高土壤的支持服务能力。土地平整措施能够增加土壤孔隙度，提高土壤透气性和农田持水量，改善农作物和土壤微生物的生长条件，提升地表和地下的土壤碳密度。农田防护林在建设过程中选用适宜本地生长的植物种类，被认为是一些动物生存繁衍的生态廊道，起到改善区域生态环境的作用[3]。矿区修复治理过程中，土地整治结合植被重建等一系列技术措施，可以有效改良露天煤矿的土壤理化性质，有利于土壤微生物生存繁衍和生态环境的修复。原野等[4]研究表明，煤矿的土地整治中表土覆盖配合施肥可以起到加速复垦土壤熟化的作用。

2.2 土地整治对生态系统供给服务的影响

生态系统供给服务指生态系统通过初级、次级生产可以给人类带来直接利益的产品[5]。土地整治是在耕地数量减少和保障粮食安全的前提下提出的，核心任务是要提升粮食产能，增加耕地面积是通过土地整治满足人类粮食需求的重要措施，这一措施也可能会衍生生态问题。为满足人类对粮食的需求，应对经济和气候变化，需建设生产力更高、更定稳的农业生态系统，且尽量降低对生境的不良影响]。土地整治过程中土地平整、灌溉等措施改良了农田的地形、灌溉等基础条件，增加了土壤的养分含量和蓄水保水能力，而调整农田坡度也可以提高农田粮食产能。田间道路建设能够有效缩短人们的耕作路程，改良道路通达情况，提高农产品的供给率。水库水渠工程提升水源保障率，提高农业水源利用率。我国东北地区土地整治研究表明调整农业生产结构可以提高生态系统供给服务。改善农田生态环境，能增强农作物防御自然灾害的能力，有效保证农田粮食供给能力。土地整治通过采用新型技术手段另一方面改善了农业生产条件，给粮食供给服务价值带来积极影响，一方面增加农田产量，提高粮食供给服务能力[6]。

2.3 土地整治对生态系统调节服务的影响

生态系统的调节服务主要包括环境、水资源及气候调节等多个方面。土地平整所采用的机械化操作使本身多样化的土地生态系统趋于同一化，影响农田稳定性，改变了区域气候的自我调节能力，也会影响地表径流。土地整治改变了区域坡度等地形条件，影响生态系统的侵蚀控制和泥沙调节功能。农田防护林改变了区域植被覆盖度，影响农田土壤的渗透和蒸发过程，可以起到侵蚀调节的作用。农田防护林建设还会影响农田径流，可以提升水生态系统的自净能力和区域水源涵养能力。排水工程能够空间配置水资源，提高农田灌溉效率和水资源利用率，农田灌溉水系统的规划和灌溉技术的改变等均会影响农田水资源的配置。梯田建设对于土壤保持和产沙量均有显著影响，建设梯田需改变农田的地形和坡度等要素，能够减少农田土壤的流失量，随着梯田坡度的增加，还有助于减少农田总产沙量。通过在低山丘陵区土地整治中加厚耕层、改变灌溉条件等技术措施，达到气候调节的目的。土地整治通过改变项目区域内耕地和林地所占比例，可以显著减少温室气体的排放量[7]。

2.4 土地整治对生态系统文化服务的影响

生态系统文化服务通过土地平整工程、排水灌溉工程、农田防护林建设和田间道路的建设，结合地形地貌特征和水系特征等因素，提升农田生态系统观赏性功能服务。我国近年来进行的生态型土地整治对提升乡村景观效果、乡村基础设施建设和促进乡村旅游业的发展起到一定推动作用，土地整治已成为推动乡村生态旅游发展的重要手段。研究表明，自然保护、旅游休闲等功能在土地整治设计实施中体现，能够发挥土地整治提升生态系统审美价值的作用

[8]。

3 展望

土地整治从2008年以来上升为国家战略，对未利用、利用率低及闲置、退化、破坏和污损土地进行治理修复，为生态系统服务研究提供了多种相关案例。未来我国土地整治对生态系统服务影响的主要研究方向包括加强土地整治和生态系统服务的相互关系研究及强化土地整治对生态系统服务功能长期影响监测。短时间内土地整治通过多种措施影响了生态系统结构，但生态系统服务功能是长期、动态的过程。例如水文、气候条件等均处于动态变化之中，生态效应需定期监测分析，才能够定量研究生态系统对土地整治的响应状况，揭示其中的变化机制。

参考文献：

[1]傅伯杰, 于丹丹, 吕楠. 中国生物多样性与生态系统服务评估指标体系[J]. 生态学报, 2017, 37(2): 341-348.

[2]乌亚汗. 面向生态系统服务功能提升的土地整治分区研究——以兰州市为例[D]. 兰州: 西北师范大学, 2019.

[3]PALACIOS-AGUNDEZ I, ONAINDIA M, BARRAQUETA P, et al. Provisioning Ecosystem Services Supply and Demand: The Role of Landscape Management to Reinforce Supply and Promote Synergies With Other Ecosystem Services[J]. Land Use Policy, 2015, 47: 145-155.

[4]张正峰, 刘静, 耿巧丽. 土地整治中的生态问题及安全调控机制[J]. 江西农业学报, 2011, 23(11): 196-199．

[5]王军, 钟莉娜, 白中科, 等. 农用地整理对碳储量和粮食产能的影响[J]. 农业工程学报, 2018, 34(24): 256-265.

[6]吴昊. 东北土地整理与国家粮食安全[J]. 中国土地, 2014(5): 38-39．

[7]王瑷玲, 刘文鹏, 纪广韦, 等. 山东低山丘陵土地整治区耕地生态价值评价[J]．农业工程学报, 2013, 29(增刊1): 244-250.

[8]王思乂. 基于生态系统服务价值理论的土地整治生态效益评价[D]. 武汉: 华中师范大学, 2013.