本文關(guān)鍵詞：廈門島城市森林布局優(yōu)化研究

  更多相關(guān)文章： 城市森林 布局優(yōu)化 景觀格局 熱島效應(yīng) 森林生態(tài)足跡

【摘要】：本文在對廈門島城市森林建設(shè)現(xiàn)狀分析的基礎(chǔ)上,以國內(nèi)外相關(guān)理論研究為指導(dǎo),以廈門島為研究范圍,利用廈門島2000年、2002年、2005年、2008年和2010年Lands-ETM遙感影像2000年、2010年1：10000的廈門島土地利用現(xiàn)狀圖數(shù)據(jù)作為數(shù)據(jù)源,以遙感輔以實測、定性兼用定量的方法,對廈門島城市森林景觀格局現(xiàn)狀、景觀格局動態(tài)變化、城市森林景觀連通性、城市森林景觀潛在生態(tài)廊道的構(gòu)建、廈門島熱場分布及其變化、景觀格局空間分布與熱島效應(yīng)的關(guān)系、熱島效應(yīng)未來十年波動趨勢的預(yù)測、廈門島城市森林生態(tài)足跡的動態(tài)變化、廈門島城市森林資源生態(tài)赤字變化等問題進行系統(tǒng)的分析,最后結(jié)合廈門島城市總體規(guī)劃,提出廈門島城市森林布局優(yōu)化方案,為廈門島城市森林建設(shè)規(guī)劃提供參考依據(jù)。本研究的主要研究結(jié)果如下： (1)廈門島城市森林的現(xiàn)狀及2000-2010年間城市森林景觀格局變化特征主要表現(xiàn)為下幾個方面： ①從2010年廈門島林分郁閉度圖看出,各林分面積所占比重從大到小排列為：灌木林地、有林地、疏林地、其他林地；各林分占廈門島總森林面積比例分別為：54.00%、18.16%、13.50%、14.34%。 ②從城市森林林分斑塊數(shù)量變化來看,各林地的斑塊數(shù)量總體上呈現(xiàn)減少的趨勢。灌木林地的斑塊數(shù)量處于較低值,至2010年減少至最低值只有668個,相對于灌木林的較大面積比,表明其平均斑塊面積較大。 ③灌木林地的斑塊平均面積出現(xiàn)強烈的變化,總體上呈上升狀態(tài),但其結(jié)構(gòu)是極不穩(wěn)定的；有林地、疏林地、其他林地的斑塊平均面積一直處于較低值,而且變化不明顯,而它們的斑塊密度卻呈現(xiàn)鋸齒狀變化,但總體上在減小。 ④從2000年至2008年,廈門島城市森林的多樣性指數(shù)、均勻度指數(shù)和分離度指數(shù)呈相同的變化趨勢,呈減小趨勢,2008年至2010年,呈現(xiàn)上升趨勢。 ⑤從2000年-2010年,廈門島各城市森林林分平均分維度指數(shù)都接近于1,表明斑塊的形狀趨于方形,斑塊形狀較為簡單。其他林地的平均分維度指數(shù)一直處于最低值,其內(nèi)部斑塊的形狀最為簡單。 ⑥研究區(qū)是由1033個森林綠地斑塊組成的,小型斑塊數(shù)量達到892塊,占總數(shù)的86.3%,但面積僅僅占總面積的9.1%；巨型斑塊18塊,占總數(shù)的1.7%,但面積卻只占總面積的79.2%�？梢钥闯�,斑塊大小在森林景觀中分布極不均勻,主要由少量的巨型和大型斑塊和大量的小型斑塊組成。 ⑦可能連通性指數(shù)dPC排序的結(jié)果,更能突出區(qū)域內(nèi)小斑塊的重要性。由于研究區(qū)內(nèi)小型斑塊較多,相對于城市外圍的中大型斑塊而言更具有生態(tài)功能價值。按dPC指標排序篩選出前10名森林景觀斑塊,作為城市森林的核心斑塊。確定的森林核心斑塊主要分布在東坪山、狐尾山公園、仙岳公園、農(nóng)科所、會展中心、蓮花公園、龍山、磨心山、廣播山、松柏公園。 (2)通過研究熱島效應(yīng)與城市森林景觀格局的關(guān)系,得出以下幾個廈門島熱場分布及其變化特征： ①2002年開始廈門島出現(xiàn)明顯的熱島效應(yīng),廈門島內(nèi)南部主要為山地,植物覆蓋率高,形成“冷島”,比周圍的非山地的氣溫低。強熱島主要分布在建成區(qū)內(nèi),擴散的趨勢同建設(shè)用地擴散的趨勢成正相關(guān)。從2010年熱島分布圖看出,廈門島熱島區(qū)和強熱島分布呈東北-西南方向,主要分布在湖里大道、成功大道、湖濱南路、南山路、金湖路、仙岳路。高崎機場是一個大面積的熱島區(qū)。強綠島主要分布在東坪山、狐尾山公園、萬石植物園、仙岳公園、農(nóng)科所、會展中心、蓮花公園、磨心山、白鷺洲公園、松柏公園等。 ②通過對廈門島2000年到2010年十年間熱島分布及其變化的研究,發(fā)現(xiàn)廈門島的熱島效應(yīng)正在呈現(xiàn)逐年擴張的現(xiàn)象。利用線性回歸分析,得出NDVI與地表溫度是成高度負相關(guān),NDVI越大地表溫度就越小。 ③運用馬爾科夫模型預(yù)測了廈門島2010年以后的熱島面積比例變化趨勢,從趨勢上看強綠島及正常區(qū)的面積變化不大,綠島區(qū)面積比例逐漸變小,熱島區(qū)面積逐漸增大,強熱島區(qū)面積緩慢增大。 ④采用“綠當(dāng)量”的GIS立體模型分析廈門島的森林群落自身綠量提升空間,并采用前后建設(shè)綠地率的差額,在未來強熱島構(gòu)建潛在的森林綠地斑塊,以改善熱島效應(yīng)。 (3)對廈門2000年到2010年森林生態(tài)足跡和生態(tài)承載力的分析,得出如下結(jié)論： ①廈門島森林資源生態(tài)足跡總量、人均森林資源生態(tài)足跡呈現(xiàn)先上升后下降然后趨于平穩(wěn)的趨勢。從2000年到2004年,廈門島森林資源生態(tài)足跡總量從110350.2767m2到118531.7325m2,2004年到2010年廈門島森林資源生態(tài)足跡從118531.7325m2下降到96159.81155m2,年均降低了18.87%。人均森林資源生態(tài)足跡,自2000年-2010年期間下降了1566m2,年均降低了109.283m2。 ②廈門島2000年至2010年,森林資源生態(tài)承載力、人均森林資源生態(tài)承載力呈先上升再下降的趨勢,從2000-2004年,森林資源生態(tài)承載力總量由22498.33hm2上升到50978.92hm2,從2004-2010年,森林資源生態(tài)承載力總量由50978.92hm2下降到了37669.09hm2下降了26.10%；人均森林資源承載力從2000年到2004年下降了0.000842hm2,2004年到2010年從0.081461hm2下降到0.044706hm2,下降了0.036755hm2,但2010年呈現(xiàn)上升趨勢。從2010年人均森林資源承載力及產(chǎn)量因子的上升可以看出,廈門島從2009年開始的森林城市建設(shè),已取得明顯成效。 ③廈門島從2000-2010年間,人均森林資源生態(tài)承載力低于人均森林資源生態(tài)足跡,呈生態(tài)赤字負值。生態(tài)赤字的趨勢雖總體呈下降的趨勢,人均生態(tài)赤字由0.177858公項/人減少到0.069417公頃/人,然而2010年廈門島森林資源生態(tài)足跡需求仍是其自身生態(tài)系統(tǒng)可供應(yīng)能力2倍多,需2.55個廈門森林資源生產(chǎn)性土地來提供居民所消費的資源。廈門島對森林資源的需求已超出其生態(tài)承載力范圍,經(jīng)濟發(fā)展處于生態(tài)不可持續(xù)狀態(tài)。 (4)根據(jù)前述的研究結(jié)果,以可持續(xù)發(fā)展和低碳城市建設(shè)理念為指導(dǎo),在分析廈門島森林存在問題的基礎(chǔ)上,提出建設(shè)高效公共交通體系是未來提升、優(yōu)化廈門島城市森林布局的核心,只有建設(shè)高效的公共交通體系才能帶動城市局部高密度開發(fā),促使著城市內(nèi)部資源的再生和重組,產(chǎn)生新的城市公共開放綠地,為城市高密度開發(fā)和保護現(xiàn)有大面積城市森林斑塊提供可能；同時,逐步修復(fù)城市破碎的水網(wǎng)、路網(wǎng)防護緩沖林帶,以構(gòu)建良好的城市慢行系統(tǒng)。
【關(guān)鍵詞】：城市森林 布局優(yōu)化 景觀格局 熱島效應(yīng) 森林生態(tài)足跡
【學(xué)位授予單位】：中南林業(yè)科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：S731.2
【目錄】：

• 摘要4-7
• ABSTRACT7-15
• 1 緒論15-27
• 1.1 研究目的和意義15-16
• 1.2 國內(nèi)外研究動態(tài)16-23
• 1.2.1 城市森林的概念16-17
• 1.2.2 城市森林生態(tài)、社會及經(jīng)濟功能的研究17-19
• 1.2.3 城市森林評價體系研究19-20
• 1.2.4 城市森林的結(jié)構(gòu)研究20-23
• 1.2.5 城市森林的規(guī)劃、發(fā)展及管理研究23
• 1.3 研究內(nèi)容23-24
• 1.4 技術(shù)路線24-27
• 2 廈門島森林城市建設(shè)現(xiàn)狀27-51
• 2.1 廈門島自然社會經(jīng)濟狀況27-30
• 2.1.1 自然狀況27-29
• 2.1.2 社會狀況29
• 2.1.3 經(jīng)濟狀況29-30
• 2.2 廈門島主要生態(tài)環(huán)境問題30-34
• 2.2.1 環(huán)境污染問題30-33
• 2.2.2 山體景觀破壞33
• 2.2.3 濕地環(huán)境問題33
• 2.2.4 鄉(xiāng)村生態(tài)環(huán)境33-34
• 2.3 廈門城市森林現(xiàn)狀分析34-41
• 2.3.1 城市森林現(xiàn)狀34-37
• 2.3.2 森林資源消長動態(tài)分析37-40
• 2.3.3 廈門島內(nèi)城市森林資源特點及評價40-41
• 2.4 廈門城市森林建設(shè)基礎(chǔ)41-51
• 2.4.1 廈門城市森林建設(shè)的重要意義41-44
• 2.4.2 廈門城市森林建設(shè)現(xiàn)實基礎(chǔ)44-48
• 2.4.3 廈門城市森林建設(shè)的保障48-51
• 3 廈門島城市森林結(jié)構(gòu)特征調(diào)查與分析51-65
• 3.1 研究方法51
• 3.2 景觀格局指數(shù)51-53
• 3.3 研究區(qū)植被信息及郁閉度提取53-54
• 3.3.1 遙感影像壞道修復(fù)53
• 3.3.2 遙感影像預(yù)處理53-54
• 3.4 植被信息提取54-55
• 3.5 植被郁閉度提取55-58
• 3.6 廈門島城市森林景觀格局動態(tài)分析58-61
• 3.6.1 城市森林斑塊數(shù)目變化58-59
• 3.6.2 斑塊密度和平均面積分析59-60
• 3.6.3 城市森林類型多樣性指數(shù)分析60-61
• 3.6.4 城市森林斑塊分維數(shù)指數(shù)分析61
• 3.7 城市森林景觀格局演變特征分析及展望61-62
• 3.8 本章小結(jié)62-65
• 4 廈門島熱場分布及其變化分析65-85
• 4.1 研究方法65-71
• 4.1.1 數(shù)據(jù)來源65
• 4.1.2 遙感影像預(yù)處理65-66
• 4.1.3 遙感影像分類66-68
• 4.1.4 地表溫度反演68-70
• 4.1.5 植被覆蓋度提取70-71
• 4.2 廈門島景觀空間分布與熱島分布71-77
• 4.2.1 廈門島景觀空間分布特征分析71-74
• 4.2.2 廈門島熱島分布及其變化分析74-76
• 4.2.3 歸一化植被指數(shù)(NDVI)與熱島的關(guān)系76-77
• 4.3 廈門島熱島效應(yīng)預(yù)測分析77-81
• 4.3.1 馬爾科夫模型77-78
• 4.3.2 確定轉(zhuǎn)移概率矩陣78-79
• 4.3.3 熱島效應(yīng)變化趨勢研究79-81
• 4.4 城市熱島與森林空間發(fā)展的關(guān)系探討81-82
• 4.5 本章小結(jié)82-85
• 5 廈門島森林生態(tài)足跡動態(tài)分析85-99
• 5.1 人均森林資源生態(tài)足跡85-86
• 5.1.1 生物資源賬戶85-86
• 5.1.2 能源帳戶86
• 5.1.3 人均森林資源生態(tài)足跡86
• 5.2 人均森林資源生態(tài)承載力86-88
• 5.2.1 林地產(chǎn)量因子87
• 5.2.2 人均森林資源生態(tài)承載力87
• 5.2.3 人均森林資源生態(tài)足跡指數(shù)87-88
• 5.3 人均森林資源生態(tài)足跡動態(tài)分析88-95
• 5.3.1 森林資源生態(tài)足跡92-93
• 5.3.2 森林資源生態(tài)承載力供給93-94
• 5.3.3 森林資源生態(tài)盈虧94-95
• 5.3.4 森林資源生態(tài)足跡指數(shù)動態(tài)95
• 5.4 減少森林資源生態(tài)赤字對策95-96
• 5.5 本章小結(jié)96-99
• 6 廈門市城市森林布局優(yōu)化99-129
• 6.1 影響廈門城市森林優(yōu)化的主要因素99-101
• 6.1.1 城市森林優(yōu)化的導(dǎo)向99
• 6.1.2 島嶼城市的森林生態(tài)極限99-100
• 6.1.3 森林生態(tài)城市的特色100-101
• 6.2 廈門城市森林景觀潛在生態(tài)廊道的構(gòu)建101-107
• 6.2.1 最小成本路徑分析原理101
• 6.2.2 森林景觀阻力面的構(gòu)建101-102
• 6.2.3 城市森林景觀連通性分析102-105
• 6.2.4 基于最小成本路徑的潛在森林景觀生態(tài)廊道分析105-107
• 6.3 廈門島內(nèi)城市森林綠化空間發(fā)展?jié)摿?/span>107-119
• 6.3.1 城市綠地空間分布現(xiàn)狀107-110
• 6.3.2 廈門島綠當(dāng)量GIS立體模型建立110-114
• 6.3.3 森林群落自身綠量提升空間114-116
• 6.3.4 熱島區(qū)未來潛在森林綠地斑塊構(gòu)建模式探討116-119
• 6.4 廈門島山海格局下的森林布局優(yōu)化119-126
• 6.4.1 城市建筑高密度開發(fā)與保護現(xiàn)有大面積城市森林斑塊并進119-121
• 6.4.2 水網(wǎng)路網(wǎng)防護林地修復(fù)與城市慢性系統(tǒng)構(gòu)建同步121-124
• 6.4.3 基于高效公共交通體系下的山-海-森林體系布局優(yōu)化124-126
• 6.5 對策建議126-129
• 6.5.1 結(jié)合島內(nèi)外一體化城市定位，“還綠于城”擴大城區(qū)綠化面積126
• 6.5.2 全方位發(fā)展垂直綠化，“擠地占天”挖掘潛力126
• 6.5.3 削弱熱島區(qū)影響，，優(yōu)化城鄉(xiāng)生態(tài)空間布局126-127
• 6.5.4 因地制宜推進林相改造，適地適樹優(yōu)化樹種配置127-128
• 6.5.5 創(chuàng)建多層次繁榮生態(tài)文化載體，明晰綠色福利愿景128-129
• 7 結(jié)論129-135
• 7.1 主要成果129-131
• 7.1.1 廈門島城市森林的現(xiàn)狀及2000-2010年間景觀格局變化特征129-130
• 7.1.2 廈門島熱場分布及其變化特征130
• 7.1.3 廈門島2000年到2010年森林生態(tài)足跡和生態(tài)承載力分析130-131
• 7.1.4 驅(qū)動廈門島城市森林布局優(yōu)化的潛在因子分析131
• 7.1.5 廈門城市森林優(yōu)化布局的構(gòu)建131
• 7.2 主要創(chuàng)新點131-132
• 7.3 討論132-135
• 參考文獻135-151
• 附錄 攻讀博士學(xué)位期間參加的課題和發(fā)表的論文151-153
• 致謝153

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張少杰;肖鐵橋;;合肥城市森林景觀格局分析[J];安徽建筑工業(yè)學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版);2007年04期

2 童麗麗;孔躍;許曉崗;湯庚國;;南京城市森林的植物區(qū)系組成及區(qū)系特征研究[J];安徽農(nóng)業(yè)科學(xué);2008年35期

3 史梅容;周志翔;謝啟嬌;王燕燕;覃婕;;城市森林研究進展[J];安徽農(nóng)業(yè)科學(xué);2010年13期

4 周昭英;蔡永立;鄭文發(fā);;城鄉(xiāng)交錯帶城市森林的景觀格局研究——以上海市奉賢區(qū)為例[J];安徽農(nóng)業(yè)科學(xué);2010年18期

5 孫麗;鄧揚陽;;城市森林建設(shè)的景觀格局研究——以天津為例[J];安徽農(nóng)業(yè)科學(xué);2011年09期

6 劉向國;;城市森林在生態(tài)城市建設(shè)過程中的功能[J];現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技;2009年04期

7 劉常富;常江;譚瑩瑩;;基于層次分析法的沈陽城市森林群落結(jié)構(gòu)評價[J];北方園藝;2009年07期

8 周躍,周鴻;城市園林公墓中林木的水土保持效益[J];城市環(huán)境與城市生態(tài);1999年05期

9 潘建平;葉煥倬;;基于遙感分類的植被覆蓋度提取[J];測繪信息與工程;2007年06期

10 馮維波;陳鵬;蔣坤富;巫昊燕;李亮;;多中心組團式城市森林生態(tài)網(wǎng)絡(luò)格局的構(gòu)建——以重慶都市區(qū)“森林城市”建設(shè)為例[J];重慶師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2010年02期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 李偉;北京市城市森林布局優(yōu)化研究[D];中國林業(yè)科學(xué)研究院;2008年

2 曾曉陽;成都市城市森林的近自然植物群落配置模式研究[D];四川農(nóng)業(yè)大學(xué);2009年

3 米金套;澳門城市景觀格局變化與熱島效應(yīng)研究[D];北京林業(yè)大學(xué);2010年

4 林惠花;典型區(qū)域土壤侵蝕的地理學(xué)分析[D];福建師范大學(xué);2009年

5 朱耀軍;基于多數(shù)據(jù)源的廣州市城市森林景觀格局研究[D];中國林業(yè)科學(xué)研究院;2010年

6 恭映璧;長沙城市濕地景觀格局時空演變與驅(qū)動機制研究[D];中南林業(yè)科技大學(xué);2013年

本文編號：1069917