【摘要】：古往今來,城市擇濕地而建、依濕地而興、循濕地而發(fā)展,濕地水體成為城市生存與發(fā)展的關(guān)鍵。在漫長的城市發(fā)展歷程中,濕地給人們的生產(chǎn)和生活提供了水源、創(chuàng)造了舒適的生活環(huán)境和休閑娛樂場所。然而,20世紀(jì)以來,伴隨著城市經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,城市人口迅速增長,濕地面積明顯減少,濕地水質(zhì)急驟退化,空間分布格局顯著變化。城市濕地功能退化導(dǎo)致洪災(zāi)、城市積水以及水資源短缺等問題,這些嚴(yán)重影響了城市環(huán)境宜居水平,阻礙了城市可持續(xù)發(fā)展。因此,城市濕地規(guī)劃與利用、保護(hù)與建設(shè)中迫切需要研究解決以下問題：(1)濕地減少在時間上、空間上、規(guī)模上的變化規(guī)律；(2)濕地景觀格局變化的特點(diǎn)；(3)濕地變化的自然驅(qū)動力和社會驅(qū)動力。 基于這些問題,借鑒現(xiàn)有的研究成果,以系統(tǒng)科學(xué)、景觀生態(tài)學(xué)等理論為基礎(chǔ),憑借GIS和RS技術(shù)平臺,對長沙市1955、1972和1990年地形圖濕地數(shù)據(jù)及2007年長沙市濕地資源普查數(shù)據(jù)進(jìn)行提取,用定性分析和定量分析的方法,從時間梯度和空間梯度的視角,運(yùn)用(1)存量-流量均衡模型,對1955年以來長沙市各規(guī)模的城市濕地演變開展研究；(2)動態(tài)-靜態(tài)空間變化模型,對存量、填埋、新增和保留4種變化狀態(tài)的城市濕地,1955年以來時空演變進(jìn)行研究；(3)數(shù)量統(tǒng)計-空間統(tǒng)計結(jié)合的方法；(4)主成分-灰色關(guān)聯(lián)耦合方法,對城市化過程中濕地景觀格局變化及驅(qū)動機(jī)制進(jìn)行研究。統(tǒng)計分析使用Microsoft Excel(2003)、 ArcGIS9.2和Geoda軟件完成,景觀指數(shù)計算使用軟件程序包FRAGSTATS來實(shí)現(xiàn)。 研究主要結(jié)論如下： (1)從規(guī)模演變上看,不同規(guī)模的城市濕地其變化結(jié)果的差異是很大的,規(guī)模越大的濕地,新增和填埋的比例越低；規(guī)模越小的濕地,新增的比例越高,越容易遭到填埋；1955—2007年間,0.2—-8公頃濕地的平均數(shù)量和面積分別為97.8%、61.2%,占有絕對優(yōu)勢。 (2)從時間演變上看,對依據(jù)濕地要素劃分的河流、溝渠、湖庫和水塘四種類型的濕地研究發(fā)現(xiàn)：以1990年為界,長沙城市濕地總面積呈現(xiàn)先增后減、總體增加的態(tài)勢；水塘和溝渠的面積1955-1990年間大幅增加,1990-2007年間大幅減少；湖庫面積呈波動變化,1955-1972年間不斷減少,1972-1990年間不斷增加,1990-2007年間不斷減少；河流面積變化小,較為穩(wěn)定：對依據(jù)濕地變化狀態(tài)劃分的存量濕地、填埋濕地、新增濕地和保留濕地四種類型的濕地研究發(fā)現(xiàn)：動態(tài)空間層次上,存量濕地、增量濕地與城市化高速發(fā)展呈負(fù)相關(guān),1990—2007年間呈下降態(tài)勢；填埋濕地、保留濕地在1955—-2007年間呈持續(xù)增長的趨勢；靜態(tài)空間層次上,存量濕地、新增濕地和保留濕地,在建成區(qū)呈持續(xù)的下降趨勢,以至于第一空間層次在1972—1990年和1990—2007年兩個時段保留濕地數(shù)量和面積為零,2007年存量濕地接近于零,每平方公里僅有0.01公頃；存量濕地、新增濕地,在郊區(qū)呈增加趨勢,但1990年以后呈下降態(tài)勢。 (3)從空間演變上看,在動態(tài)空間層次上,近郊區(qū)是城市化過程中受影響最明顯的區(qū)域。既是存量濕地分布最密集的區(qū)域,也是填埋濕地最嚴(yán)重的區(qū)域,還是保留濕地最多的區(qū)域；建成區(qū)始終是存量濕地、新增濕地和保留濕地最少的區(qū)域；建成區(qū)與郊區(qū)的分界線往往是濕地變化趨勢的分水嶺。在靜態(tài)空間層次上,隨著城市邊界的擴(kuò)張,存量濕地、填埋濕地、新增濕地和保留濕地的峰值分布區(qū)域呈現(xiàn)出由內(nèi)向外、不斷外移的梯級增長分布趨勢。2007年4種類型濕地的峰值均分布在靜態(tài)空間的最外層或次外層的遠(yuǎn)郊區(qū)、近郊,離城市中心越遠(yuǎn),存量濕地、新增濕地、保留濕地越多。 (4)從分布特征上看,濕地分布呈現(xiàn)圍繞城區(qū)環(huán)狀的變化態(tài)勢。通過Moran'sI指數(shù)、Moran散點(diǎn)圖分析可得：在這四個時期里,水塘的分布是集聚的,河流的分布是分散的,湖庫和溝渠的分布是隨機(jī)的。1972年、1990年和2007年的水塘的分布是高值聚集形成的空間自相關(guān)。其中每個時期大部分水塘的分布呈現(xiàn)正的局部空間自相關(guān)。 (5)從質(zhì)心演變軌跡上看,長沙市濕地質(zhì)心轉(zhuǎn)移顯示不同的路徑,不同的區(qū)域、不同類型濕地質(zhì)心移動方向及距離不同。長沙市城市整體濕地質(zhì)心與各類濕地的偏移路徑不同：整體濕地質(zhì)心在湘江附近移動且偏移不明顯,河流質(zhì)心在湘江附近,坑塘、溝渠、湖庫濕地質(zhì)心都離湘江較遠(yuǎn),坑塘、溝渠濕地質(zhì)心位移偏移較大,湖庫、河流濕地質(zhì)心偏移較小；另外,從濕地質(zhì)心運(yùn)動圖式來看,長沙市整體濕地質(zhì)心移動表現(xiàn)為“簇式”,坑塘質(zhì)心移動呈現(xiàn)“鐘擺式”,湖庫質(zhì)心移動呈現(xiàn)“環(huán)形”,河流濕地質(zhì)心移動呈“之字形”走勢,溝渠質(zhì)心移動表現(xiàn)為“折線型”。 (6)從景觀指數(shù)變化上看,長沙市濕地各類景觀指數(shù)變化規(guī)律不同,破碎度指數(shù)中的斑塊數(shù)量和斑塊密度在1990年以前上升,1990年以后下降；形狀指數(shù)中的景觀形狀指數(shù)變化較大,而斑塊形狀指數(shù)及分維數(shù)變化較小；優(yōu)勢度指數(shù)單調(diào)下降表明,“聚集間有離析”這一布局原則在濕地格局變化中起到作用；從時間變化來看,各類景觀指數(shù)以1990年為界波動變化,就不同類型濕地而言,河流優(yōu)勢度指數(shù)總體趨勢下降,濕地功能多樣化增強(qiáng)。 (7)從景觀變化的驅(qū)動機(jī)制上看,總體景觀格局變化影響因素不同于各類濕地格局變化影響因素�？傮w景觀格局變化的影響因素大小排序是：城市化率、降雨量、GDP、氣溫、建成區(qū)面積、人口、蒸發(fā)量；濕地面積的影響因素大小分別為GDP、蒸發(fā)量、總?cè)丝�、建成區(qū)面積、城市化率、降雨量、氣溫；濕地景觀破碎度的影響因素從大到小的順序?yàn)椋篏DP、降雨量、城市化率、氣溫、蒸發(fā)量、人口、建成區(qū)面積；景觀聚集度的影響因素大小是：總?cè)丝�、GDP、建成區(qū)面積、城市化率、降雨量、氣溫、蒸發(fā)量。 論文的主要成果是構(gòu)建了流量存量-動態(tài)靜態(tài)空間模型,此模型用來評估城市濕地相關(guān)格局的時間梯度和空間梯度變化特征。該模型可以拓展用來研究濕地水量動態(tài)變化和城市森林、水質(zhì)污染等其它自然資源的狀態(tài)變化分析。濕地景觀主要要素的驅(qū)動機(jī)制分析,可以用來指導(dǎo)城市景觀規(guī)劃與建設(shè),識別易損性濕地類型和地域,為濕地保護(hù)提供依據(jù)。從系統(tǒng)層次性和反饋性角度,利用主成分和灰色關(guān)聯(lián)分析結(jié)合的方法來定性和定量研究濕地景觀格局是一種新方法,辨別城市各類濕地驅(qū)動力,有利于城市濕地的分類保護(hù),有利于城市濕地各項功能實(shí)現(xiàn),因此,論文的理論研究和實(shí)證分析可為同類城市生態(tài)研究等提供借鑒。
【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】：2013
【分類號】：P901;X171.1

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 李春暉;鄭小康;牛少鳳;蔡宴朋;沈楠;龐愛萍;;城市濕地保護(hù)與修復(fù)研究進(jìn)展[J];地理科學(xué)進(jìn)展;2009年02期

2 孫廣友,王海霞,于少鵬;城市濕地研究進(jìn)展[J];地理科學(xué)進(jìn)展;2004年05期

3 潮洛蒙,俞孔堅;城市濕地的合理開發(fā)與利用對策[J];中國建設(shè)信息;2005年05期

4 韓菲;;淺談城市濕地在園林中的應(yīng)用[J];科技信息;2011年18期

5 黎林烽;保護(hù)"城市之腎"[J];中國建設(shè)信息;2005年05期

6 陳勁景;對城市濕地生態(tài)景觀的科學(xué)認(rèn)識[J];上海城市管理職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報;2004年S1期

7 蔣衛(wèi)國;李京;陳云浩;;城市濕地與城市熱島效應(yīng)關(guān)系探討[J];上海環(huán)境科學(xué);2007年04期

8 郭岑;;武漢市城市濕地現(xiàn)狀及其生態(tài)效應(yīng)研究[J];科協(xié)論壇(下半月);2008年11期

9 ;首個國家級城市濕地公園[J];中國園林;2004年03期

10 ;水中的樹[J];科學(xué)大觀園;2006年16期

相關(guān)會議論文 前10條

1 李玉寶;陳園園;樓侃侃;張鋒;王維維;;城市濕地修復(fù)工程三維設(shè)計與評價——溫州三W熓匕咐芯縖A];《測繪通報》測繪科學(xué)前沿技術(shù)論壇摘要集[C];2008年

2 吳妍;趙志強(qiáng);許大為;;試論城市濕地保護(hù)與利用[A];中國風(fēng)景園林學(xué)會2011年會論文集（上冊）[C];2011年

3 朱松;;綠色低碳城市的保障——城市濕地生態(tài)景觀規(guī)劃研究[A];2011城市發(fā)展與規(guī)劃大會論文集[C];2011年

4 李春暉;鄭小康;楊志峰;龐愛萍;;城市濕地保護(hù)與修復(fù)研究進(jìn)展[A];地理學(xué)與生態(tài)文明建設(shè)——中國地理學(xué)會2008年學(xué)術(shù)年會論文摘要集[C];2008年

5 ;城市濕地資源保護(hù)與可持續(xù)發(fā)展利用研討會在無錫召開[A];中國公園協(xié)會2011年論文集[C];2011年

6 王建華;;城市濕地功能和我國城市濕地問題及保護(hù)研究[A];中國生態(tài)學(xué)會2006學(xué)術(shù)年會論文薈萃[C];2006年

7 劉貴華;;城市濕地公園建設(shè)的生態(tài)學(xué)思考[A];中國公園協(xié)會2007年論文集[C];2007年

8 牛少鳳;李春暉;鄭珍芝;戚楊健;;城市濕地保護(hù)研究進(jìn)展[A];2008中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會學(xué)術(shù)年會優(yōu)秀論文集（中卷）[C];2008年

9 趙彤;;沿堤垂柳碧毿毿 紅蓼花疏水蔚藍(lán)(上)——公花園白水蕩城市濕地的生態(tài)修復(fù)及水質(zhì)凈化[A];中國公園協(xié)會2007年論文集[C];2007年

10 何珊儒;李偉榮;劉旭文;翟運(yùn)雄;;潼湖濕地生態(tài)水文地質(zhì)特征簡述[A];中國地質(zhì)學(xué)會工程地質(zhì)專業(yè)委員會2007年學(xué)術(shù)年會暨“生態(tài)環(huán)境脆弱區(qū)工程地質(zhì)”學(xué)術(shù)論壇論文集[C];2007年

相關(guān)重要報紙文章 前10條

1 通訊員 孟昌　記者 方秀芬;四個研究機(jī)構(gòu)昨在杭掛牌成立[N];杭州日報;2010年

2 白軍紅;實(shí)現(xiàn)人與城市濕地的和諧發(fā)展[N];經(jīng)濟(jì)日報;2008年

3 胡星 李保東;西藏將投巨資保護(hù)我國最大城市濕地[N];中華新聞報;2008年

4 記者 陳瑋　西湖報道組 朱文 通訊員 劉想;西溪：開啟城市濕地保護(hù)與利用的成功典范[N];杭州日報;2008年

5 雷光春;恢復(fù)城市濕地,夯實(shí)城市發(fā)展基礎(chǔ)[N];經(jīng)濟(jì)日報;2008年

6 記者 邱麗娜;哈復(fù)建國內(nèi)最大城市濕地[N];黑龍江經(jīng)濟(jì)報;2008年

7 林政園;保護(hù)城市之“腎”[N];廣東建設(shè)報;2005年

8 陳瑩瑩;加大城市濕地保護(hù)力度 合理開發(fā)利用濕地資源[N];經(jīng)濟(jì)日報;2008年

9 解貴民邋劉家富;舍棄3個億留住城市濕地[N];青島日報;2008年

10 虞煒 苗春林;包頭斥巨資保護(hù)城市濕地[N];中國改革報;2007年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

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

2 王國新;杭州城市濕地變遷及其服務(wù)功能評價[D];中南林業(yè)科技大學(xué);2010年

3 戴興安;長沙市濕地生態(tài)服務(wù)功能評估研究[D];中南林業(yè)科技大學(xué);2010年

4 李玉鳳;城市濕地公園景觀健康研究[D];南京師范大學(xué);2011年

5 邵琛霞;美國濕地補(bǔ)償制度及其對我國濕地立法的借鑒[D];上海交通大學(xué);2011年

6 王勝永;城市濕地公園分類與營建模式研究[D];南京林業(yè)大學(xué);2008年

7 蔡建國;杭州濕地植物生態(tài)習(xí)性及景觀設(shè)計研究[D];北京林業(yè)大學(xué);2006年

8 于X;典型平原濕地成因及近10年來植被變化研究[D];南京大學(xué);2011年

9 趙志軒;白洋淀濕地生態(tài)水文過程耦合作用機(jī)制及綜合調(diào)控研究[D];天津大學(xué);2012年

10 沙晨燕;不同類型河濱濕地甲烷和二氧化碳排放的研究[D];華東師范大學(xué);2011年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 汪勇翔;城市濕地公園設(shè)計初探[D];北京林業(yè)大學(xué);2011年

2 王琪;哈爾濱城市濕地景觀規(guī)劃設(shè)計研究[D];哈爾濱師范大學(xué);2012年

3 靖磊;長沙市城市濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能研究[D];中南林業(yè)科技大學(xué);2008年

4 怯志豪;長沙市城市濕地利用保護(hù)策略研究[D];中南林業(yè)科技大學(xué);2009年

5 孫忠瑞;基于區(qū)位理論的大慶城市濕地空間規(guī)劃研究[D];東北林業(yè)大學(xué);2012年

6 李靜;杭州城市濕地動態(tài)變化與熱場分布的關(guān)系研究[D];新疆農(nóng)業(yè)大學(xué);2012年

7 張力;城市濕地游憩空間環(huán)境藝術(shù)設(shè)計研究[D];華中科技大學(xué);2012年

8 楊靈;大慶城市濕地休閑環(huán)境設(shè)計研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

9 榮海山;城市濕地親水性空間規(guī)劃研究[D];重慶大學(xué);2012年

10 孟蕾;城市濕地景觀規(guī)劃設(shè)計研究[D];山東大學(xué);2012年

本文編號：2749443