城市楔形绿地空间梯度特征与尺度推移研究 ——以郑州市西南象限为例

论文摘要

郑州市作为中国人口较密集、经济发展较快的交通枢纽城市,近年来由于西南山地丘陵区的大力开发,其土地利用及景观格局发生了巨大的变化。因此,本论文选择郑州地区的西南象限作为研究对象,利用遥感和地理信息系统以及景观格局的相关统计及分析方法,从城市景观格局的梯度特征和尺度推移入手,根据研究区域内存在的实际生态环境问题,研究项目区景观格局的演变及其对城市生态环境的影响,综合评价了郑州西南象限近年来的生态安全状况,借助景观生态学理论和思路,构建郑州市区域景观生态安全格局。论文首先对郑州城市土地利用变化及其景观格局进行了分析,以郑州市2009年的Google卫星影像图为基准,选取郑州市西南方向的郑州市域、荥阳市、新密市、巩义市、登封市共9个2000m×2000m的样斑为主要调查区域,并且在结合地形图和土地利用现状图的基础上,采用二级景观分类系统,依据地形地貌以及人为干扰强弱的差异分为3个分区：城区、丘陵区、山区。然后根据区域景观结构特征,参照全国土地利用分类方法,把每一个分区各分成7个景观要素类型,分别为：水体、城镇用地、农业用地、高密度林地、中密度林地、低密度林地及荒草地。为了研究郑州市西南象限的景观生态安全格局,人为将研究范围划分为3个垂直梯度类型(城区200m以下、丘陵区200m—500m、山区500m以上),按照距离农大的远近分为3个水平尺度类型(每25km为一个区域),选用景观多样性、分离度、平均分维数、平均形状指数等指数对郑州市西南象限进行数据统计和结果分析,得到各梯度和尺度区景观格局特征,通过对不同梯度和尺度区景观格局变化特征的分析,结果表明：(1)研究区内景观类型斑块面积差异较大,但是景观变化并没有造成景观类型的等级构成的明显变化；(2)农业用地和城镇用地是受人为活动干扰和管理最为强烈的景观类型,其形状虽整体趋于复杂化,但总体远比山区景观类型要规则、简单；(3)随着人类干扰的活动增强,多样性指数却未下降,城镇用地的面积比重增加迅速,说明人为有目的的土地开发利用虽未导致生物生境多样性下降,但土地利用格局发生巨大变化,如何合理利用土地以及平衡经济利益是个迫切问题；(4)城区景观类型破碎化速度比丘陵区和山区的速度要快,需要加强土地利用规划和管理。通过以上分析结果提出当前郑州市西南象限存在的主要问题及优化对策,以及为郑州市城乡生态建设和景观生态安全格局建设提供科学依据。最后,在郑州城市景观生态安全格局分析中,基于郑州市自然基础条件和区域景观格局现状,以及对郑州市自然生态要素的空间分布特征辨识,构建了由生态源、生态廊道、生态斑和生态楔组成的郑州地区城乡一体化景观生态安全格局。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• 1 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 研究目的与意义
• 1.2.1 研究目的
• 1.2.2 研究意义
• 1.3 国内外相关研究现状
• 1.3.1 楔形绿地研究现状及发展趋势
• 1.3.2 景观格局研究现状及发展趋势
• 1.3.3 城市景观生态安全格局研究现状及发展趋势
• 2 研究区域范围及概况
• 2.1 郑州市概况
• 2.2 研究范围及样地选择
• 2.2.1 研究范围
• 2.2.2 样地选择
• 2.3 研究区域概况
• 2.3.1 研究区域地形、水文概况
• 2.3.2 研究区域气候概况
• 2.3.3 研究区域植被概况
• 2.4 研究区域生态环境问题
• 3 研究内容和研究方法
• 3.1 研究内容
• 3.2 技术路线
• 3.3 研究方法
• 3.3.1 研究区域划分及类型确定
• 3.3.1.1 梯度区的划分
• 3.3.1.2 尺度区的划分
• 3.3.1.3 景观要素分类
• 3.3.2 资料收集与数据校正
• 3.3.2.1 遥感及相关数据收集
• 3.3.2.2 野外踏勘与数据校正
• 3.3.3 景观指标的选取及其含义
• 4 结果与分析
• 4.1 景观要素斑块构成分析
• 4.1.1 各种景观要素斑块的比例
• 4.1.2 研究区域各种景观要素斑块的平均斑块面积
• 4.1.3 研究区域各种景观要素斑块的斑块密度
• 4.1.4 研究区域各种景观要素斑块的边缘密度
• 4.2 景观多样性的梯度特征分析
• 4.3 斑块密度和边缘密度的梯度特征分析
• 4.3.1 景观斑块密度和景观边缘密度的分析
• 4.3.2 景观要素斑块密度和景观要素边缘密度的分析
• 4.4 分离度的梯度特征分析
• 4.4.1 景观分离度指数和距离指数的分析
• 4.4.2 景观要素分离度指数和距离指数的分析
• 4.5 平均形状指数的梯度特征分析
• 4.5.1 景观平均形状指数的分析
• 4.5.2 景观要素平均形状指数的分析
• 4.6 平均分维数的梯度特征分析
• 4.6.1 景观平均分维数的分析
• 4.6.2 景观要素平均分维数的分析
• 4.7 景观要素斑块特征的梯度特征
• 4.7.1 景观要素比例的梯度特征
• 4.7.2 斑块面积等级的梯度特征
• 4.8 尺度推移下的景观格局
• 4.8.1 不同空间幅度范围下的景观多样性的分析
• 4.8.2 不同空间幅度范围下的景观斑块密度和景观边缘密度的分析
• 4.8.3 不同空间幅度范围下的景观分离度指数的分析
• 4.8.4 不同空间幅度范围下的景观平均形状指数的分析
• 4.8.5 不同空间幅度范围下的景观平均分维数的分析
• 4.9 代表性与典型性
• 4.10 研究区域生态敏感性
• 5 郑州市景观生态安全格局分析
• 5.1 郑州城市自然生态要素空间特征辨识
• 5.1.1 植被覆盖要素空间特征辨识
• 5.1.2 郑州市水体要素空间特征辨识
• 5.2 郑州市景观生态安全格局分析
• 5.2.1 生态源区
• 5.2.2 生态廊道
• 5.2.3 生态斑块与生态楔
• 6 研究结论与展望
• 6.1 研究结论
• 6.1.1 郑州市西南象限土地利用变化及景观格局分析
• 6.1.2 关区州城市生态安全状况与景观生态安全格局分析
• 6.2 研究展望
• 6.2.1 数据问题
• 6.2.2 统计方法问题
• 6.2.3 城市土地利用变化与生态环境效应问题
• 6.2.4 城市生态安全综合评价问题
• 6.2.5 景观生态安全格局问题
• 参考文献
• 英文摘要