花桥典型地块景观格局及植被群落结构指数评价与制图研究

自然过程是规划过程的重要维度。与中国法定规划体系相衔接的生态单元分类、评价系统的构建,是生态研究与城乡规划之间的一座桥梁。选取昆山花桥为研究对象,以2010年Landsat遥感数据TM影像图为主要数据源。在城乡生态单元制图的基础上,从区域景观格局的宏观角度分析城市化、乡村以及城乡交错带三类典型地块的生态用地特征。研究表明:城市水体形态过于笔直、公园绿地分布过于集中,城乡交错带水体破碎化严重、人工景观呈集聚状的发展趋势,乡村地块水体受农业活动影响严重、农田景观应重点保护等。进而从微观角度进行植被群落结构指数评价,作为生态信息的重要补充。根据植被指数图谱可得花溪公园附近的植被群落结构指数较高,河道两侧的线性连续性整体尚佳,植被群落结构丰富,而道路两侧的植被较为单一等。旨在提供一种城市生态评价体系,从宏观到微观,从生态格局分析到植被群落结构评价,希望能更清晰的反映不同区域之间的生态价值差异,为城乡绿地系统规划提供生态基础性数据。     

基于生态位适宜度理念的城镇用地空间优化配置研究

城镇用地空间优化配置是地理学、城市规划学一直关注的话题,不仅关系着城镇空间形态,对土地资源整体利用效率也有重要影响。考虑空间单元自身属性的同时,城镇用地空间优化配置也应考虑邻域单元作用的"外溢性",这与生态位适宜度中的"态"与"势"理念吻合,于是论文根据生态适宜度理论提出了一种城镇用地空间优化配置法,并通过Matlab编程予以实现,最后以扬州市区为例进行实证研究。结果显示:城镇用地空间优化配置不应只考虑空间单元自身属性,还要考虑空间连续性;单元自身属性是城镇用地空间优化配置的根本,可看作生态位适宜度中的"态"值;城镇用地扩张的空间连续性是通过单元作用的传递来实现,于是邻域单元的作用大小可看作生态位适宜度中的"势"值。本文基于生态位适宜度的城镇用地空间优化配置法综合考虑了单元自身属性与空间连续性两方面需求,具有较好科学性,可用于规划中城镇边界的划定。     

上海城市景观生态格局演变与生态网络结构优化分析

为了优化上海城市生态网络结构,综合应用景观格局、景观格局指数以及景观生态网络分析方法,提出上海城市生态品质提升途径。首先,应用面向对象的遥感图像分类方法获得了2008年和2015年上海市建设用地、农业用地、水域和绿地等景观类型分布,应用Fragstats软件获得景观格局指数,比较了城市景观格局和景观格局指数的演变;其次应用最小成本路径方法构建城市生态网络,与城市道路交通网络叠置,确定了生态网络结构的间断点;最后与《上海市基本生态网络规划》比较,提出了城市生态网络发展建议。本研究获得如下结论:(1)2008～2015年,上海市建设用地、农业用地、绿地和水域的面积比例由38∶51∶5∶6演变为46∶39∶7∶8。(2)上海市景观格局日趋破碎化、复杂化,连通性下降;建设用地的优势景观类型地位强化,郊区建设用地呈现破碎化入侵,农业用地面积减少且破碎化;绿地系统面积增大,但连通性不足,结构待优化。(3)经最小阻力分析获得上海市105条潜在生态廊道线路,在浦东新区、奉贤区、金山区、松江区和青浦区具有较好的环状度;经叠置分析识别出上海市骨干生态廊道的62个间断点,主要分布在青浦区、松江区、浦东新区以及奉贤区。(4)经比较分析发现,城市生态网络规划的生态网络骨架基本保持,但局部的生态网络结构存在问题,上海西北部和北部的生态廊道空间萎缩,东南部生态空间出现碎片化。     

合肥城市绿地系统的景观生态评价

城市绿地作为城市结构中的自然生产力主体，在城市生态系统中起着重要的作用。为科学合理地评价合肥城市绿地系统的景观生态现状，建立较为全面、科学的评价指标体系，运用景观生态学的原理和方法，选取多样性指数、均匀度指数、破碎度指数、分离度指数、分维度指数、连通性指数等8个景观指数对合肥市城市绿地系统的景观格局进行研究和分析。研究结果表明，合肥市城市绿地生态格局总体上较好，绿地率和人均公园绿地面积较高；但也存在绿地分布不均，各种类型相差较大，破碎度较高，多样性程度不高，分形维数指数偏低，绿地景观的自然性和复杂性不够，连通度较低等问题。针对存在的问题，提出了合肥城市绿地景观生态规划的优化建议。研究结果为合肥市城市绿地景观生态系统的规划、设计提供了生态学依据，为“生态园林城市和森林城市”建设提供了理论依据     

巢湖流域土地景观格局变化及生态风险驱动力研究

健康的流域生态系统是区域经济社会可持续发展的重要基础。探讨流域土地景观格局变化及生态风险驱动机制有助于生态系统状况诊断与风险来源认识,为有效制定生态风险管控措施提供决策依据。应用空间信息技术平台及计量分析方法,探讨了基于县域行政单元的快速城市化阶段巢湖流域土地景观格局变化及生态风险驱动力。研究表明:(1)2000~2013年,巢湖流域土地景观类型变化表现出农地、林地、水体景观面积下降,建设用地景观面积显著增加的趋势;流域景观水平上多样性和均匀度呈下降、优势度呈上升趋势,景观空间异质性下降;(2)近15 a来,巢湖流域9个行政单元内生态风险均呈上升趋势,生态风险整体恶化,需加强对流域生态风险上升的管控;(3)生态风险驱动力分析表明,快速城市化阶段巢湖流域生态风险的主要驱动因子为第二产业值、城市化率、人口密度和固定资产投资,而人均GDP的增加在一定程度上会降低生态风险水平。     

城市生态用地时空动态及其相关驱动力——以武汉市为例

城市生态用地是维持城市生态安全和可持续发展的重要屏障,研究其动态变化特征及相关驱动力,将为城市规划和生态环境保护决策提供依据。该文以武汉城区为实证区,采用1990、2002、2014年等3期Landsat遥感影像为数据源,采用土地利用变化矩阵量化数量变化,景观格局指数量化空间格局变化,生态服务价值系数和InVEST模型量化质量变化,利用二元逻辑回归模型和梯度分析法量化相关驱动力。研究结果表明:武汉市生态用地总面积持续下降,累计减少239.55 km~2,其中水域为主要转出地类;生境质量下降24%;生态用地斑块破碎度提高,"孤岛化"现象逐渐显现;坡度、建设用地的最小距离、建设用地增长、GDP增长和道路密度是驱动生态用地变化的主要因素,随着城市向三环线外扩张,三环线以外的生态用地面临较高的生态转化风险。     

应用景观生态学原理构建城市河道生态护岸

首先分析了传统水工设计中护岸的弊端,然后从景观生态学角度介绍了岸坡生态系统的主要特征、生态护岸的多种功能和景观生态学内涵;介绍了国内外生态护岸的研究现状,提出了城市河道在生态护岸设计中应在保证稳定安全的前提下,坚持生态优先的原则,重视其景观性和亲水性;最后对生态护岸的材料与植物群落的选择进行了分析。旨在探讨河流生态治理的方法,为生态护岸的构建与河流、洪泛区的治理提供一定的思路和参考。     

景观服务评估与制图研究进展

目前,从景观尺度上探讨生态系统服务服务得到越来越多国内外学者的关注。相比生态系统服务,景观服务能更好的反映生态系统的空间格局关系,已经成为景观生态学研究的前沿。本文介绍了景观服务的定义、分类指标,总结了景观服务价值评估常用方法、定量化制图方法,最后展望了未来景观服务相关研究的趋势。其研究趋势是应完善景观服务的概念与分类指标体系,建立科学的服务价值评估方法与定量化制图,探索多项景观服务间的相互机理。     

城市土地生态适宜性分区划分研究

在新型城镇化与生态文明建设背景下,城市发展迫切需要合理布局以实现城市土地的节约集约利用,降低城市化过程中因建设用地肆意蔓延所导致的土地资源浪费与生态环境破坏影响。以常州市武进区为例,采用地形地貌、生态环境、交通设施、建设密度4类因子建立景观过程阻力赋值体系,结合GIS空间分析技术,以垂直生态过程的多因素多因子综合判别得到的生态保护用地扩张和城镇用地扩张阻力基面为基础,再以描述水平生态过程的最小累积阻力模型计算两种扩张过程的最小累积阻力值,并依据二者的最小累积阻力差值表面,从空间上将武进区划分为4个等级的城市土地生态适宜性分区,分别为优先建设区118.39 km²、适宜建设区233.60 km²、生态缓冲区777.91 km²、生态控制区115.90 km²,明确指出了各分区的空间布局,提出了相应的发展建议,以期为武进区未来城市发展提供科学合理的空间布局参考。同时考虑了垂直生态过程和水平生态过程,一定程度上弥补了传统方法只从景观单元垂直过程研究的不足之处,为生态适宜性分区划分的方法研究提供了有益的尝试和补充。     

基于最小累积阻力模型的贵阳市景观生态安全格局构建

贵阳市是我国典型的喀斯特地区,水土流失严重,生态环境脆弱。在生态重要性、景观连通性和生态需求分析的基础上进行生态源地识别,根据土地覆被状况、人为干扰程度和夜间灯光数据构建了生态阻力面,基于最小累积阻力模型识别生态廊道网络,在此基础上构建了贵阳市域和市区的景观生态安全格局。结果表明:(1)贵阳市最重要和重要生态斑块总面积5 393.43 km2,主要分布在西部和北部;生态用地斑块的景观连通度总体较高,其中园地最好,林地最差;生态需求较高的区域主要分布在人口密集的城市建成区周边。生态源地占总面积的18.56%,集中分布于北部及西南部红枫湖、百花湖等区域;(2)贵阳市生态廊道总长为933.58 km,其中关键廊道长287.6 km,沿东北向西南方向延伸。现状廊道遍布市域,主要为河流水系;潜在廊道和关键廊道98%都为林地,主要分布于北部和西部生态环境较好的山地丘陵区;(3)市区景观生态安全格局中,生态源地主要集中在百花湖、红枫湖、香纸沟、相思河等风景区,花溪湿地和南明河作为市区关键廊道纵贯南北。最后,在此基础上提出了"保护和建设并重、区县间统一规划的"生态系统管理对策,为贵阳市生态环境建设提供切实可行的科学指导。     

GIS支持下的岷江上游流域景观格局分析

在GIS技术支持下,利用2000年遥感资料,在土地利用分类基础上编制景观类型图;运用生态学与景观生态学的基本原理,选取景观斑块数、变异系数、分维数、分离度、破碎度等反映景观空间格局的指数,从景观斑块特征、景观形状、景观异质性以及景观的空间分布等方面对岷江上游流域的景观格局进行了分析。结果表明：①草地与林地构成了研究区景观的主体,二者面积占研究区总面积的95.12%,草地因其面积最大而成为整个景观的基质;②研究区幅员辽阔,以藏、羌族为主的少数民族居民喜好聚居等特点,使得耕地、城乡居住建设用地出现小聚居、大散居格局,其分离度与破碎度均较大;③因研究区海拔高差大,整个景观格局呈现出明显的垂直分布特征,从山谷到山顶依次按照城乡居住建设用地—耕地—林地—草地—水域—未利用地的顺序分布。     

县域土地利用细碎度综合度量与空间分异研究——以江苏省东海县为例

土地细碎化是与土地规模经营理念相背离的一种土地形态,细碎化的土地经营模式会造成土地利用效率下降、粮食减产以及景观美观度降低等一系列问题。目前,土地细碎化程度的衡量多通过细碎度表征,但尚无统一标准,且主要针对农用地。以江苏东海县为例,首先结合景观指数与主成分分析,分别计算耕地、基础设施用地、居民点用地以及生态用地的细碎度,再通过系统聚类,分析不同地类细碎度组合的地域分异特征。结果显示:不同用地类型的细碎度是自然、社会经济的综合影响结果,耕地细碎度与居民点细碎度有着较显著的正相关关系,与生态用地细碎度有着较显著的负相关关系,基础设施用地细碎度和居民点细碎度存在一定的正相关关系,与生态用地细碎度存在一定的负相关关系,土地细碎度基于不同自然、社会经济条件,其分区也有着特定的区位特征。探讨不同用地类型细碎度间的关联性及空间分异特征可以为土地利用、经济发展以及景观改善等提供科学的引导。     

基于人类需求的生态系统服务分类

生态系统服务研究是当前生态学与生态经济学研究的热点,尤其是生态系统服务的分类研究是其中的重点和难点。本文从人类需求的角度出发,结合生态功能属性的不同,建立了基于人类需求的生态系统服务分类体系。这种分类体系将生态系统服务分为3类12项,即物质产品、生态安全维护功能和景观文化承载功能3类。其中物质产品是指生态系统利用大气、水等组分以及光合作用等生态过程,将太阳能转化为有机质(生物量),从而为人类生产生活所提供的基本物质;生态安全维护功能是指生态系统通过一系列生态过程维护大气环境、水环境、土壤环境以及生物资源等生态安全的作用;景观文化承载功能是指生态系统因其独特的组成或结构作为美学景观、历史文化、科研教育等的载体功能。这种分类体系相对比较简单,易于理解与接受,同时有助于开展基于人类需求差异的生态系统服务时空动态变化与供需平衡研究。     

居民活动空间与生态约束协调的城市开发边界划定方法——以长沙市为例

为了遏制长沙市城市的无序扩张，促进土地节约集约、高效利用，保障生态空间质量，划定长沙市城市开发边界成为重要举措。基于居民活动空间扩展，选取人口密度、居民活动分布、基础设施布局等多源时空数据，通过量化居民活动空间扩展概率，并利用植被覆盖度构建生态约束强度，确定二者协调规则，作为CA模型的约束条件，进行城市建设用地模拟，划定城市开发边界。结果表明：划定的长沙市城市开发边界，结果与长沙市“十三五”规划的城市空间发展框架基本一致，对未来建设用地扩展方向预测合理，而且避免了侵占重要生态资源，达到了兼顾城市空间发展和生态资源保护的多重目的。     

县域土地利用细碎度综合度量与空间分异研究——以江苏省东海县为例

土地细碎化是与土地规模经营理念相背离的一种土地形态,细碎化的土地经营模式会造成土地利用效率下降、粮食减产以及景观美观度降低等一系列问题。目前,土地细碎化程度的衡量多通过细碎度表征,但尚无统一标准,且主要针对农用地。以江苏东海县为例,首先结合景观指数与主成分分析,分别计算耕地、基础设施用地、居民点用地以及生态用地的细碎度,再通过系统聚类,分析不同地类细碎度组合的地域分异特征。结果显示：不同用地类型的细碎度是自然、社会经济的综合影响结果,耕地细碎度与居民点细碎度有着较显著的正相关关系,与生态用地细碎度有着较显著的负相关关系,基础设施用地细碎度和居民点细碎度存在一定的正相关关系,与生态用地细碎度存在一定的负相关关系,土地细碎度基于不同自然、社会经济条件,其分区也有着特定的区位特征。探讨不同用地类型细碎度间的关联性及空间分异特征可以为土地利用、经济发展以及景观改善等提供科学的引导     

基于ANN-CA模型的港口城市景观格局变化与预测研究——以胶州湾西岸区为例

研究港口城市景观格局变化规律对港口城市土地利用规划和产业布局具有借鉴和指导意义。以胶州湾西岸所在区域为例,基于ANN-CA模型和景观生态学理论,对2025年土地利用情况进行仿真预测,利用景观格局指数深入分析1995～2025年胶州湾西岸景观格局变化规律及其驱动因素。结果表明:胶州湾西岸耕地、草地和水域面积趋于减少,城镇、港区和临港用地面积所占比例大幅度增加至16.19%、7.72%和22.20%,非建设用地逐渐向港口和城市建设用地转化;景观结构总体趋于复杂化,前期景观的优势度下降,分离破碎化程度上升,景观丰富度和异质性增强,斑块分布更加均匀,后期景观优势度转而上升,分离破碎程度逐渐减小,景观多样性和均匀度趋于降低;社会经济和港口产业的迅猛发展是推动胶州湾西岸土地利用和景观格局变化的主要因素,随着港城矛盾逐渐凸显,港口和临港用地扩张趋于饱和。故提出加快区域内港口及其临港产业向外转移和提高土地利用集约程度的建议。     

兼顾生态系统功能和生态需求强度的城市生态用地重要性评价——以长沙市为例

生态环境保护和城市经济发展的矛盾由来已久，科学评价生态用地的重要性，对维护区域生态安全和引导城市有序扩张具有重要意义。生态用地的重要性不仅由生态用地自身的生态系统功能决定，同时受到人类生态需求强度的影响。选取生物多样性维持功能、土壤保持功能、水源涵养功能、户外休闲需求和生态用地稀缺度等指标，以长沙市中心城区为研究区，构建了兼顾生态系统功能和区域生态需求强度的生态用地重要性评价模型，进行了生态用地重要性评价。其中，生态系统功能通过生物多样性维持功能、土壤保持功能、水源涵养功能量化，区域生态需求强度通过户外休闲需求和生态用地稀缺度量化。实验结果表明：长沙市中心城区生态用地空间分布差异显著，极重要生态用地主要由大面积集中连片的森林、重要饮水源地和高质量的耕地构成，既包括城市外围提供生态屏障的大块生态用地，同时包括人口稠密城市建成区内的湿地、河流等小面积生态用地。与传统评价模型相比，构建的模型能够体现人类需求的影响，结果更符合人们的实际生态需要。     

快速城镇化地区生态用地演变及驱动力分析

基于高分辨率遥感影像、GIS和RS技术,利用转移矩阵、景观指数和地图叠加等方法系统分析了辛庄镇域生态用地演变的时空特征,并引入二项Logistic回归模型,选择到农村居民点的距离、到道路的距离、到河流水系的距离、到村镇中心的距离、人均GDP、人均工业总产值、人均农业总产值、人均收入、人口密度为驱动因子,对研究区主要类型生态用地变化的驱动力进行分析。结果表明:1991~2009年,辛庄镇生态用地空间结构和面积变化剧烈,总体上呈加速缩减趋势。其中,水田面积变化尤为明显,18a间累积减少1 806.61hm2;经济效益较高的水产养殖用地和园地规模有所增长,尤其是水产养殖用地,1991~2009年年均增长43.01hm2,长幅为93.26%。生态用地主要转移去向为水产养殖用地、居住用地和工业用地。生态用地总体上破碎化程度加剧,类型水平上,大体上呈现为破碎度加剧、景观形状日趋规则、优势度逐渐降低、聚集度日益增加的态势。各时段生态用地演变的主要驱动因子均为邻域因子,但随着时间的推移,社会经济因子对生态用地变化的解释效力逐渐增强。     

基于效益分析的济南市城市合理用地规模研究

城市用地规模研究是城市社会经济发展战略的基础研究之一,与土地利用效益密切相关。土地利用效益既是衡量土地利用水平的一项重要指标,也是衡量城市规模的基本出发点,它在一定程度上反映了城市的经济发展水平,通过对用地效益的分析能够反映城市土地利用的集约程度。本文以二、三产业产值与城市建成区面积之比作为衡量城市用地效益的指标,通过计算1997-2007年的建设用地与第二、三产业增长弹性系数分析济南市建成区用地规模与用地效益的关系及城市扩张的合理性,并选取广州市、南京市、青岛市、北京市、上海市作为比较对象,通过2000-2007年城市间用地规模与用地效益的关系对比,进一步分析济南市未来城市发展过程中充分合理利用土地的必要性及继续扩大城市规模的可行性。最后运用回归分析方法、增长弹性模型和逻辑斯蒂模型对未来济南市的合理用地规模做出预测。结果发现,济南市未来城市规模为2015年401 km2,2020年450 km2。研究结果可为编制济南市土地利用规划提供参考。     

基于景观格局演变的城市湿地景观生态规划途径

 综述城市湿地景观格局演变研究和城市湿地景观生态规划研究进展,认为城市湿地对城市可持续发展有重要意义,必须对其进行具有前瞻性的景观生态规划。分析景观过程和景观格局相互关系,结合目前城市湿地景观生态规划多流于现状的局限,提出基于景观格局演变的城市湿地景观生态规划途径,将城市湿地景观格局演变研究和城市湿地景观生态规划研究结合起来,使城市湿地景观生态规划包含时、空二维信息。该途径提出的目的是使城市湿地景观生态规划更具前瞻性,对城市可持续发展起到更大作用,并对构建城市湿地景观生态规划研究理论框架有积极意义。