基于卫星图像的村庄真实形态评价:一种识别欧洲完整文化景观的方法

土地由中心到边缘呈现不同分布利用方式的村庄,构成了欧洲文化景观的基本单元。然而在许多的乡村景观中,那些拥有细致结构的耕地和有树木的草场的真正前工业时代的村庄正在不断失去其原有的结构,这种遗失威胁着文化的继承和生物多样性。因此,监测景观中这样的村庄真实形态的变化范围和速度是非常重要的。随着废弃时间的增加,村庄的真实形态不断丢失,我们所要研究的是怎样的丢失程度才能够通过卫星图像定量分析和目视解译进行评价。1999年,我们在波兰东南部的Bieszczady山脉开展本研究。使用1998年的陆地卫星TM数据,利用景观元素的粒度(田地大小)和土地覆盖组成(灌木和森林的扩侵)对代表真实村庄结构形态退化不同阶段的6种类型村庄进行定量描述。我们利用历史地图勾勒出村庄的边界,并测量从前森林和空地的范围。利用卫星数据,将当前的土地利用和表示成粒度及森林的扩侵状况的土地废弃程度绘制成图。退化沿着2条变化路径发生:被废弃并且最终变成森林,或者形成集约农业。为了验证这样的结果,我们通过对原始卫星影像的目视解译,将1000km^2范围内的22个其他村庄分成了4类。而后,我们收集了过去60年人口变化的历史数据。村庄真实形态的分类与人口下降速度明显相关。我们希望验证和应用这种快速评估文化景观真实形态的方法能够得到重视,尤其是在随着欧盟的扩大正在经历或者将要发生巨大变化的欧洲区域。最后,我们论证了村庄具有成为一个融合自然与社会科学的景观尺度的可能性。

落叶林在瑞典针叶林区乡村中的分布

在自然林火不再发生的同时,人们为了促进针叶树木的生长清除了落叶树种,并人为地将丰饶的森林变成了农地,由此,欧洲北部原有的针叶林景观发生了很大变化,一些地区的落叶林成分大大减少。然而,在乡村中落叶树种和落叶林得以保存下来,在一些弃耕的农田中也通过自然更新产生了新的落叶林木。我们在研究中做出以下假设,不同地区落叶林目前的分布格局与乡村中农业区和非农业区的分布相关,这种分布的形成又与当地的自然条件和以土地利用变化的形式表现的近期经济发展密切相关。我们的研究对象包括了瑞典北方针叶林和半北方针叶林区域中的6个地点——北博滕(Norrbotten)、翁厄曼兰(Angermanland)、耶姆特兰(Jmtland)、达拉纳(Dalarna)、Bergslagen和斯莫兰(Smaland),分析了乡村内农业区和非农业区中落叶林的空间分布。在每个地区,选择了6个以乡村为中心的5×5km样带。研究结果表明,在不同地区乡村中的不同景观区域,落叶林的分布和组成存在着明显差异。从单个乡村来看,翁厄曼兰中DEC(即落叶林成分)所占的比例平均最高(17%),而耶姆特兰则最低(2%)。然而,农业区内和非农业区内DEC的数量却存在着规律性的地区差异,DEC在南方农业区内(斯莫兰)所占的比例最高,北方通常很低。对比之下,非农业区内DEC的数量在北方最高。相对较多的DEC出现在农业大量减少的地区的森林边缘地带(翁厄曼兰、达拉纳、Bergslagen)。由于乡村在与落叶林有关的生物多样性中有着重要作用,因此本项研究的结果表明了对整个景观中的落叶林进行综合管理的必要性。通过本项研究,我们还可以看到卫星遥感数据可用于分析景观尺度上落叶树木和林分的空间分布。为了进行更为深入的研究,我们需要改进的专题分辨率以区分落叶林具相关生物特性意义的林分质量。

两维缺陷分析:用于保护规划和实施生物多样性政策的有效手段

在景观水平的管理中,为了保护具有代表性和连接成片的生境网络,以达到维持生物多样性的目的,就必须在不同规模上将保护、经营和生境恢复等几项工作有机结合。我们认为将自然和社会科学融为一体的两维缺陷分析方法是实施生物多样性政策的有效工具。这个工具把与生物相关的"水平"生态学问题与"垂直"的制度体制和其它社会问题有机结合考虑。以森林生物多样性为例,本文将演示如何将与生物多样性保护有关的生态学和制度等方面的问题综合考虑,从而促进整个区域发展的环境可持续性。尤其,我们用区域性缺陷分析方法,即先确定对"绿色基础设施"起功能性连接作用的重点森林类型和生境模型,以此作为工具进行"水平"缺陷分析。就"垂直"范围而论,通过鉴别政策实施中的体制性障碍我们指出社会科学如何用于在实际景观范围内评估生物多样性政策实施是否成功。研究表明,多学科间的合作方法能应用于其它各类环境,包括其它陆生生物和水生生态系统,在这些生态系统中,重要栖息地的连接性、对栖息地丧失的非线性响应,以及社会和经济问题在同一景观内交织在一起。