【摘要】：城市化是人類文明發(fā)展的趨勢,改革開放以來,中國的城市化進(jìn)入飛速發(fā)展的階段。由于人口高度集中,以及工業(yè)與交通的集聚發(fā)展,城市化往往對區(qū)域生態(tài)環(huán)境帶來一系列不利影響,表現(xiàn)為污染物排放總量增加,環(huán)境質(zhì)量下降；森林、農(nóng)田、水面被侵占,地表覆蓋的組成和空間結(jié)構(gòu)被顯著改變,生物多樣性保持受到挑戰(zhàn)。因此研究城市化過程的景觀格局演變規(guī)律及其生態(tài)效應(yīng)具有科學(xué)意義,對城市發(fā)展規(guī)劃能起到一定的指導(dǎo)作用。 首先討論了景觀生態(tài)學(xué)和城市景觀生態(tài)學(xué)的發(fā)展歷程和理論基礎(chǔ),并綜述了近年來城市景觀生態(tài)學(xué)重要發(fā)展方向,提出了論文研究的主要目的和內(nèi)容。根據(jù)研究目的與內(nèi)容確定了研究采用和方法和使用的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。 研究的主要工作內(nèi)容和成果包括： (1)長沙市城市擴(kuò)張與景觀格局演替規(guī)律。以長沙市域和中心城區(qū)為研究對象,分別建立近三十年城市擴(kuò)張數(shù)據(jù)庫。并以此為基礎(chǔ),對城市擴(kuò)張的過程進(jìn)行分析,探討景觀格局指數(shù)隨城市化推進(jìn)過程的演變規(guī)律。同時將中心城區(qū)作為重點區(qū)域,分析近三十年土地利用類型的流轉(zhuǎn)趨勢,城市空間的擴(kuò)展方向。研究發(fā)現(xiàn),長沙市城市化過程主要占用了農(nóng)田和林地,由于城市單核擴(kuò)張,在中心城區(qū)形成了典型的環(huán)狀城市結(jié)構(gòu),景觀格局指數(shù)也表現(xiàn)出相應(yīng)的梯度規(guī)律。長沙市中心城區(qū)主要是向東擴(kuò)展,近年來,隨著長株潭一體化以及長沙市大河西先導(dǎo)區(qū)的開發(fā)進(jìn)程,城市又出現(xiàn)了向南向西的擴(kuò)展趨勢。城市化過程導(dǎo)致景觀破碎化現(xiàn)象明顯,中心城區(qū)逐漸形成了連通度和蔓延度較大的城市景觀為主導(dǎo)的格局體系。 (2)城市化過程景觀格局時空變化特征。以長沙市大河西先導(dǎo)區(qū)規(guī)劃范圍為研究對象,分析了城市化過程中不同景觀格局指數(shù)之間的響應(yīng)關(guān)系。研究結(jié)果顯不,PLAND_u指數(shù)與SHDI指數(shù)呈現(xiàn)明顯的二次曲線關(guān)系,曲線的拐點在PLAND_u指數(shù)取40%時取得,而SHDI指數(shù)與CONTAG指數(shù)、LPI指數(shù)均呈線性關(guān)系,隨著SHDI增加,這兩項指數(shù)均減小。城市化與SHDI指數(shù)具有明顯的空間相關(guān)性,城市化初期的區(qū)域SHDI指數(shù)增加,景觀格局復(fù)雜,成熟城市化區(qū)域SHDI指數(shù)降低,景觀格局逐漸簡單化和單一化。 (3)城市景觀格局分析中的尺度問題。以長沙市中心城區(qū)為研究對象,研究了尺度選擇對景觀格局分析的影響,并使用小波分析和地統(tǒng)計學(xué)分析的方法,對景觀系統(tǒng)的特征尺度進(jìn)行識別。研究顯示景觀格局指數(shù)隨分析的幅度和粒度變化而變化的規(guī)律大體上分為六類,不同的指數(shù)之間體現(xiàn)出截然不同的規(guī)律,因此選擇合適的分析尺度(幅度與粒度)對景觀格局分析結(jié)果十分重要。對研究區(qū)域的特征尺度識別顯示城鎮(zhèn)、農(nóng)田和林地樣區(qū)均具有120m的特征尺度,且小波分析與地統(tǒng)計學(xué)方法的尺度識別結(jié)果具有一定的重現(xiàn)性。 (4)基于不確定性理論的生態(tài)廊道識別。主要分析了生態(tài)廊道的結(jié)構(gòu)功能特征,以此為基礎(chǔ)提出了基于不確定性的生態(tài)廊道構(gòu)建方法,并在模擬景觀中進(jìn)行了計算,最后將該方法應(yīng)用于長沙市大河西先導(dǎo)區(qū),進(jìn)行生態(tài)廊道的提取識別。研究顯示該方法識別出的廊道具有一定的寬度和冗余性,部分地區(qū)甚至存在廊道分岔。同時,廊道上也存在一些明顯的瓶頸地帶,瓶頸區(qū)域是物種運(yùn)行面臨風(fēng)險較大的區(qū)域,同時也是生態(tài)恢復(fù)的關(guān)鍵區(qū)域。 (5)基于連通性的區(qū)域景觀安全格局構(gòu)建與優(yōu)化。以長沙市市域范圍為研究對象,構(gòu)建了區(qū)域景觀安全格局。分別提取了生態(tài)安全格局的五個組成部分：源地、緩沖區(qū)、廊道、輻射通道、節(jié)點,明確了研究區(qū)域生態(tài)保護(hù)的重點區(qū)域。同時研究發(fā)現(xiàn),由于長沙市東西長南北短的形狀特征,南部和北部的生態(tài)屏障需要與周邊地市聯(lián)合構(gòu)建,尤其是在南部的長株潭城市群融城區(qū)域,需要參考長株潭綠心規(guī)劃等相關(guān)內(nèi)容,在城市之間留出一定的生態(tài)保育帶,確保區(qū)域生態(tài)安全。 論文研究的基本思路是首先對區(qū)域城市發(fā)展與擴(kuò)張進(jìn)行回顧分析,探討城市擴(kuò)張與區(qū)域景觀格局演變的內(nèi)在聯(lián)系,并對影響研究結(jié)論的尺度問題進(jìn)行了專題討論。然后研究了生態(tài)廊道的提取與識別方法,使用模擬景觀對廊道識別方法進(jìn)行測試,并對大河西先導(dǎo)區(qū)廊道識別進(jìn)行實證研究。最后將前面的研究的理論與方法用于實踐,構(gòu)建了長沙市景觀安全格局體系,為城市規(guī)劃提供支撐與建議。
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號】：X171

【引證文獻(xiàn)】

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1 王乃亮;杜斌;;景觀生態(tài)學(xué)方法在環(huán)境影響評價中運(yùn)用的探討[J];甘肅科技;2014年06期

本文編號：2791145