农业空间半自然生境内涵、特征与识别

维护农业空间生态安全是国土综合整治与生态修复的重要目标，处于自然生境和人工生境过渡性地带的半自然生境是自然要素与人工要素强烈交互作用下形成的人与自然"共享空间"，其以自然发展规律为核心，又依靠人类活动延续独特的结构、过程和功能，具有资源类型多样化、景观格局复杂化和生态功能多元化的特征，是保障和提升农业空间生态系统健康的关键区域。通过对半自然生境内涵与特征的解析，以四川省罗江区为例，基于格局视角对农业空间半自然生境进行识别，结果表明：（1）罗江区半自然生境比例达27.28%，主要聚集于农林混交区，城乡交错带次之，农业集中区半自然生境比例偏低，其内部存在生境面积微小、斑块细碎、连通阻断等问题；（2）生态型半自然生境比例为17.28%，主要分布于农业集中区边缘地带，人工型半自然生境比例为10.00%，主要分布于大型居民聚集区周边和用地混杂山区；（3）从整体空间上看，区域形成农业集中区-生态型半自然生境-人工型半自然生境-人工/自然生境的渐进分布格局，其景观格局可总结为"片核-环屏-廊道-斑块"4种模式；（4）在国土空间规划新时代，农业空间半自然生境研究需联动城镇空间与生态空间实现系统化保护修复，为我国当前粮食安全保障国策和生态文明建设战略约束下的国土空间管控提出适应性策略。     

不同管理模式对农田生态系统服务的影响模拟研究——以太湖流域为例

高强度的农业生产给生态环境带来诸多负面影响,如何权衡农田生态系统服务是农业可持续发展面临的重要问题之一。本文以太湖流域稻麦轮作农田生态系统为研究对象,利用基于0—10cm土壤温度、10—20cm土壤温度、水稻生物量和小麦生物量等为目标函数的PEST软件校准APSIM模型,遴选三类重要生态系统服务——粮食供给(粮食产量)、水质调节(氮流失)和气候调节(N_2O排放、固碳-土壤有机碳),针对不同秸秆还田(无秸秆还田、稻秆还田麦秆不还田、麦秆还田稻秆不还田、稻麦秆全还田)和施肥模式(0、-5%,-10%,-20%)等设定16种情景模拟1986—2015年太湖流域生态系统服务变化趋势,利用自组织映射法(SOM)分析其权衡协同关系变化,以期为农田生态系统管理提供科学依据。结果表明:(1)相对秸秆还田,粮食产量、N_2O排放、氮流失和土壤有机碳受施肥影响更为显著,均随施肥量减少而下降;(2)不同管理模式对固碳影响较弱,对N_2O排放和水质调节影响明显,稻麦秆全还田且减量施肥5%、10%或20%情景对N_2O排放抑制最为有效,减排量均超过30%,氮流失量减量大于7%;(3)粮食供给与固碳、N_2O排放均存在显著的协同关系,粮食供给与水质调节、固碳与水质调节、水质调节与N_2O排放呈显著权衡关系,固碳与N_2O排放呈弱权衡关系;(4)基于N_2O排放量和氮流失量均低于基准模拟且粮食单位产量减少低于5%的情景下,无秸秆还田且减量施肥5%(S0_F1)和稻麦秆全还田且减量施肥5%(S3_F1)两种模式相对有利于整体提升太湖流域农田生态生态系统服务。此外,APSIM模型有待更多的野外监测数据进一步校准改进以提高模型率定精度,同时需扩展不同模式影响下太湖流域农田生态系统服务综合效应评估,以获取更加科学、合理的优化模式与途径。