城市化水平与都市农业景观生态质量的关系

都市农业景观受城市化作用日益显著,揭示城市化水平对都市农业景观生态质量的影响规律对科学规划都市农业用地、协调城市化与都市农业发展具有指导意义。本文以西安市南郊为例,运用RS、GIS技术和FRAGSTATS软件、GWR模型,通过测评城市化水平、都市农业景观生态质量及其相关关系,分析了城市化对都市农业景观生态质量的影响。结果表明：①2013年西安市的经济发展水平、社会发展水平、居民生活质量及生态环境投资情况以及综合城市化水平在空间上均表现出从主城区向远郊区降低的递减格局。②城市化导致区域都市农业景观生态质量总体下降,都市农业景观生态质量由城市核心区向外围乡村地域上升,表现出与城市化空间格局相反的空间梯度变化特征,二者呈显著的负相关。③城市化对都市农业景观的占用、分割破碎以及对景观格局与过程的巨大干扰,使得都市农业景观的抗干扰能力与稳定程度降低,导致景观生态质量下降。城市化水平与都市农业景观干扰程度呈显著正相关,与都市农业稳定程度呈显著负相关。     

快速城市化影响下超大型城市景观生态格局演变特征分析

针对超大型城市建设对景观生态格局及其变化定量研究的应用需求,基于多时相遥感变化监测和格网划分方法,结合景观指数对北京景观空间格局及动态变化进行定量分析,同时探究城市化对城市景观影响的阈值效应。结果表明:1)2000—2015年,由于北京城市化水平逐渐提高,导致建筑用地增加了56%,斑块破碎程度较低;而城市耕地及绿地景观有所减少、斑块分布不均,破碎程度上升;2)空间格局方面,由于建筑用地的覆盖及彼此间的高度连接,使城区景观破碎程度明显低于城郊,景观多样性水平呈下降趋势;3)回归分析表明城市化对城市景观破碎度有显著影响,相关系数达0.84,具体表现为倒U关系,即景观破碎度随城市化水平的提高呈先上升后下降的关系,城市化水平在51%～53%时达到峰值。     

西安都市圈都市农业生态服务功能时空分异

都市农业生态服务功能在都市与区域农业互动耦合过程中形成特有的时空变化特征,并影响城乡区域可持续发展。基于30 m×30 m的栅格尺度研究了西安都市圈都市农业生态服务功能的时空分异特征。结果表明,2005-2011年西安都市圈都市农业功能价值总量及密度均呈现从都市圈边缘区向核心区逐渐递减的空间格局。在此期间,功能值密度高值区域分布较稳定,中值区域趋于零散化,低值区域面积收缩明显、破碎化程度逐渐加剧,并且都市农业生态服务功能动态变化具有显著的空间差异性。都市农业生态服务功能地域分异特征及其空间演化格局是区域人口增长、城市化与经济发展、产业结构调整、技术革新等多因素综合作用的结果。     

不同空间尺度下景观格局对人为干扰度的响应——以浙江金义新区为例

基于Landsat TM遥感数据,提取研究区域的土地利用数据,并利用ArcGIS 10.3中渔网工具分别创建不同尺度的评价单元。分别计算每种尺度下的景观格局指数,构建人为干扰强度指标,通过Pearson相关分析来探讨不同空间尺度下景观格局指数对人为干扰度的响应,研究金义都市新区的景观指数在不同空间尺度下对人为干扰度做出的响应。结果表明:①人为干扰强度空间分布表现为四周低,中间高。②斑块密度(PD)、香农多样性指数(SHDI)、香农均匀度指数(SHEI)与人为干扰度呈正相关关系;蔓延度指数(CONTAG)、景观聚集度指数(AI)与人为干扰度呈显著负相关。③在探讨评价单元的空间尺度时发现,景观指数与人为干扰度的相关显著性表现不同,具体表现在:AI在空间尺度为2 000 m时,显著相关。而PD、CONTAG、SHDI及SHEI在空间尺度为4 000 m时,与人为干扰度的显著相关,说明人为干扰度与景观格局指数之间的响应存在空间尺度差异性。④在处于发展初期的区县尺度下进行景观格局指数与人为干扰度相关性分析时,发现选取评价单元为4 000 m时,得到的相关性和显著性结果较好。     

城市景观空间格局与生态效应的相关关系分析——以徐州市为例

以1994年和2002年徐州市的土地利用图为数据源,选取景观丰度、多样性指数、斑块密度和平均斑块分维数等景观指标,利用相关分析的方法对景观空间格局与城市生态效应之间的关系进行了初步探讨。结果显示:在所选择的景观格局指标中,景观丰度、景观类型多样性与生态效应呈显著正相关,斑块密度、分维数与生态效应呈显著负相关,表明景观空间格局对生态效应有较大影响。     

山地都市圈流域生境质量对景观格局时空响应及预测

明晰城市化进程加速背景下生境质量与土地空间格局关系,是执行生态保护与景观规划的关键环节。本文耦合InVEST模型与PLUS模型评估并预测了1990—2030年生境质量与景观格局演变情况,并基于相关性分析进一步测算“区域-格网”尺度上两者时空响应与显著性关系。研究表明：1990—2020年山地都市圈流域建设用地逐年增加,耕地面积持续较少,至2030年,景观变化趋势同1990—2020年一致;景观格局向着规则化、有序化、连通性变好的方向发展;研究区生境质量等级较低,研究时段内呈持续下降趋势;景观格局指示异质性、破碎化程度主要与生境质量呈负相关关系,表达连通性、集聚程度的景观指数则与之相反;在空间上相关性存在明显的东西部差异,研究区西部相关性的显著性较强;随着时序变化两者相关关系逐渐减弱,至2030年趋于稳定。     

北京市景观格局动态变化

以北京市市域为研究对象,基于1985、1995、2000、2007年北京市Landsat—TM遥感影像,利用景观格局指数分析了研究期间北京市景观格局的变化及特征。结果表明:在1985—2007年时段内,北京市景观格局中景观斑块种类变化不大,景观组分的面积和斑块数变化明显,其中最为显著的是北京市城镇建设用地面积呈单纯的增加趋势,增加幅度为北京市总面积的7.66%,农业用地与林地的面积呈现波动变化但总体呈减少趋势;景观斑块数量先增后降,总体呈现下降趋势,其中耕地与林地斑块数的变化最为明显;自然、半自然斑块受到人工斑块的影响严重,人为干扰的影响使北京市各景观斑块种类分布趋向集中;景观斑块形状更加简单、有规律,表现最为明显的是北京市景观格局中主要的景观斑块种类和斑块类型,从而导致在景观水平上北京市景观指数变化明显,城市化过程对北京市景观结构产生了显著的影响。     

快速城市化城市生态基础设施结构特征与调控机制

城市化及其所带来的生态影响成为全球化的重要问题,在发展中国家尤为突出.城市生态基础设施也深受影响,其景观结构和生态功能受到影响.该文目的是通过对城市生态设施景观结构特征与形成机制的分析,研究快速城市化背景下的城市生态基础设施调控方法,为城市生态建设提供理论依据.该文主要分析了以大城市为中心的快速城市化区域生态基础设施的空间破碎化、景观粒度、人工影响与景观不稳定性、系统生态服务功能格局和景观连通性等结构特征,并分析了快速城市化下城市生态基础设施景观结构特征的形成机制.结果显示快速城市化地区基础生态设施表现出高度破碎化、高度人工化和生态不稳定性、低生态服务功能、低景观连通度等特征,并从城市中心向郊区和城市化区域呈梯度差异分布.而区域自然环境资源分布特征、区域管理政策、交通系统和历史文化因素是影响快速城市化地区生态设施结构特征的主要因素.基于这些分析,进一步提出生态系统压力与承载力评估、生态适宜性评价、生态系统生态服务功能估量,以及景观格局与生态过程分析为基础的多尺度综合调控机制.运用景观生态学格局-过程-功能原理,综合研究城市化条件下的城市生态基础设施布局与生态学功能之间的关系及优化调整机制,为城市生态建设与城市规划提供科学理论依据.     

快速城市化地区的土地利用与景观格局演变特征分析——以杭州市区为例

以快速城市化地区杭州市区为例,基于Erdas8.7、Arcgis9.0及Fragstats3.3等软件平台,对1991、1996、2002、2005年遥感影像进行解译,应用景观生态学及其他定量分析方法,探讨了近15年来研究区的土地利用和景观格局变化特征,结果表明：①土地利用结构发生了显著变化,耕地面积明显下降,建设用地显著上升,由1991年的5.83%上升至2005年21.81%;②土地利用信息熵呈上升趋势,与城市化率呈显著的相关关系,决定系数达0.9,反映了在快速城市化过程中土地利用向熵增加的无序度变化发展;③景观格局特征变化显著,整体上景观斑块数量、多样性及景观破碎度呈上升变化趋势,优势度呈下降趋势,分维数分析表明,农业景观、林地景观和水体景观呈上升趋势,说明该类景观的斑块形状由简单变得趋于复杂,而建设景观分维数呈先上升后下降趋势。     

基于生态干扰度的宝清县湿地景观动态分析

以宝清县为研究对象,以1989年9月16日、1999年9月20日和2006年10月1日3期TM(ETM+)遥感影像和2010年10月9日1期SPOT遥感影像为数据源,借助生态干扰度指数、景观格局分析和GIS空间分析方法,探讨宝清县湿地生态干扰度时空动态分异及景观格局指数的响应机制.结果表明:1)全干扰类型面积从1989年的26 050.92 hm2上升至28 756.42 hm2;半干扰类型从877 869.69 hm2上升至907 030.62 hm2;而无干扰类型面积从1989年的96 207.24 hm2下降至64 340.31 hm2,景观呈破碎化趋势,景观干扰程度加强;2)在时间上,干扰过程会导致斑块数量(NP)和边缘密度指数(ED)总体呈上升趋势,平均斑块分形指数(MPFD)和面积加权的平均形状指数(A WMSI)总体在1989-2010年间呈下降趋势;3)空间上,人为干扰度指数与景观格局指数空间分布相关性大小依次为:斑块数量(NP)＞边缘密度指数(ED)＞面积加权的平均形状指数(A WMS I)＞平均斑块分形指数(MPFD),呈正相关.     

基于MODIS土地覆被数据的江苏省农地景观变化及其驱动因子分析

基于2001—2013年MODIS土地覆被数据,对江苏地区农地景观动态变化进行有效分析,探索江苏地区农地景观变化与城市化进程之间的内在联系,并进一步识别江苏省农地景观的地域差异性,讨论城市化水平与农地景观协调发展的概念,得到结果如下:(1)2001—2013年间江苏省土地利用方式变化显著。湿地、农地及未开发用地呈下降趋势,建设用地、草地及林地面积逐步增加,近13年间农地景观面积下降趋势显著,下降幅度达到了4.55百分点。(2)2001—2013年间江苏省农地景观面积呈显著波动性下降趋势,农地景观形状趋于复杂,空间破碎化及离散化程度上升。农地景观指数地域性差异显著,苏南地区农地景观指数变化率明显强于苏中和苏北地区。(3)2001—2013年间江苏省城市化进程显著加快,与同期农地景观指数变化呈显著相关,随着城市化进程加快,农地景观面积百分比及聚集度指数快速下降,分离度及分形维数显著上升。(4)近13年间江苏地区城市化进程与农地景观协调度呈波动性变化趋势,基本上遵循好-差-好的变化特征。     

闵行区都市现代农业多功能发展研究

对闵行区都市农业多功能发展的现状、成效、功能与业态进行了研究,指出了闵行区都市农业多功能发展过程中存在的问题,分析了闵行区都市现代农业作为绿色屏障、生态补充和安全空间,服务于城市社会的作用,提出了把握农业多功能特性,以深度城市化为引导,体现"自然、优质、安全、科技、景观、休闲"现代都市农业内涵,推进闵行区生态精品现代都市农业发展的对策措施。     

景观生态格局分析在风景园林规划中的应用

景观生态格局模式强调景观空间格局对过程的控制和影响,并通过格局的改变来维持景观功能流的健康与安全。景观生态格局的研究方法有静态分析法和动态分析法。利用生态安全格局方法去建立整体性的生态基础设施是城市生态环境规划的基础,它为建设生态城市提供了理论基础和实践方法,可应用于分析城市的景观生态基本特征、城市的景观安全格局现状,规划城市景观生态格局。该研究以西安市为例,采用景观格局指数静态分析法分析了西安的生态环境及景观生态格局构成,归纳出西安市生态基质、廊道和斑块的分布及其特点,并就其中存在的基质形态破碎化、廊道人工化、建成区内斑块分散化问题进行了总结,以期为今后的西安市生态格局研究和完善提供理论基础。     

城市化过程中洛阳市区景观生态格局特征分析

为研究城市化过程中洛阳市区景观生态格局的特征,在GIS技术的支持下,选取 景观多样 性、优势度、均匀度、破碎度和人口比重等指标对洛阳市区景观格局特征进行分析,并 通过相关分析 从定量角度阐明人口密度与空间格局指数之间的相关关系和相关程度。结果表明,洛阳 市区各个 研究区景观多样性整体程度不高、分布均匀程度较低且由某种景观占绝对优势的现象较 少,绿地景 观整体较好;同时相关分析中,城市化率与各个景观格局指数间相关程度较低,其中与景 观多样性、 均匀度、优势度、破碎度均呈现出负相关性,而只和景观破碎度表现出一定的显著性。 研究结果可 以看出,随着城市化进程加快,城市景观异质性降低;同时也说明人类活动对自然景观的 影响虽然 广泛而深刻,但是人类的行为活动并不是影响景观形成的主要因素。     

仁怀市景观格局与景观生态风险特征评价

景观格局与景观生态风险评估分析对衡量区域生态安全，建立生态风险预警机制与维护流域生态功能具有重要意义。本研究以仁怀市为研究对象，基于ArcGIS和GeoDa软件平台，采用生态风险评估模型，运用地统计学方法，分析了仁怀市景观格局分布特征，评估了景观生态风险及其空间分异特征。结果表明：(1)林地和耕地是研究区的优势景观类型，占比90%以上，各景观类型空间分异明显；(2)景观生态风险具有明显的空间异质性，人类活动干扰较大的建设用地、耕地和水体景观具有较高的生态风险等级；(3)景观生态风险具有显著的空间集聚效应，Moran’s I值为0.45,“高-高”景观生态风险聚集区沿水体景观和建筑用地景观呈条带状分布格局。该研究结果可为仁怀市景观生态安全格局构建、生物多样性保护区划和酱香酒产业高质量绿色发展空间布局提供重要的科学依据。     

中国东西部中小城市景观格局及其驱动力

中小城市的数量及其所承载的城市人口迅速增加是当今和将来全球城市化的最为显著的特征之一.因此,对中小城市的发展规律及其城市化带来的生态和环境影响的研究日趋重要.然而,迄今为止的大多数有关城市化的研究聚焦于大型城市.通过对长三角地区和新疆地区24个中小城市的景观格局分析,结合人口经济数据,探究这两个地区总体城市景观格局的变化,城市间景观格局变化的变异性,以及城市景观格局变化的驱动力,并在此基础之上进行两地区间的对比分析.结果表明,1986年至2000年15a间,长三角地区和新疆地区中小城市的总体景观格局变化基本相似,景观的破碎化程度均不断上升,斑块形状更趋于不规则,景观多样性呈小幅增加;长三角地区中小城市间景观格局变异性下降,而新疆地区中小城市间景观格局变异性上升.长三角地区中小城市景观格局变化的驱动力主要是人口的增加和流动所导致的城市景观变化,新疆地区则为人口的增加和流动所导致的耕地景观面积增加.研究结果有助于解决我国中小城市急速发展所带来的一些生态和环境问题,以及通过土地利用规划来改善我国中小城市的可持续发展.     

基于SBM-undesirable模型的西安都市农业生态效率时空演变分析

运用SBM-undesirable模型对西安市2004—2014年都市农业生态效率时空演变进行了分析。结果表明:①西安市都市农业生态效率呈现下降趋势,从2004年的0.881下降到2014年的0.819,相对DEA有效从2004年的7个区县下降到2014年的6个区县;西安市都市农业生态效率空间差异整体上呈现逐渐扩大趋势,从2004年的0.189扩大到2014年的0.234。②研究时段内,灞桥区、雁塔区、阎良区、长安区、蓝田县都市农业的生态效率处于良好状态,其余5个区县较多年份的都市农业的生态效率低下;不同地区不同年份效率低下的原因不同,主要是科技资源及管理要素未得到充分利用以及投入规模存在冗余。③2014年未央区、临潼区、周至县、户县的农业总产值冗余率为零,而投入要素和面源污染均存在不同程度冗余,表明这4个区县都市农业生态效率低下的原因不是期望产出不足,而是投入资源要素得不到充分利用及由此引起的环境污染。     

川西林盘景观格局变化及驱动力分析

【目的】分析林盘景观格局动态变化特征及其影响因素,为林盘景观保护与生态规划提供借鉴。【方法】基于2001、2005、2011、2015年成都市第二圈层Landsat TM遥感影像数据解译的土地利用图,采用梯度分析法、Logistic回归模型,定量分析2001—2015年成都市林盘景观空间变化特征及其驱动力。【结果】2001—2015年,在成都市第二圈层,林盘景观面积呈逐年减少的趋势,其形态逐渐向单一化转化,并呈现聚集分布的特征,景观趋同现象明显。类型及景观水平上,在景观样带西部(-4~-6 km),东部(7~10 km),南部(6~10 km)区域内,林盘景观异质性增强、破碎化程度增大,空间形态表现出不规则性且趋于复杂化,人为干扰对林盘景观的影响相对减弱。此外,不同时期内林盘景观变化的驱动因子及其影响力存在一定的差异。林盘景观呈减少变化趋势的主导驱动因子包括居民收入与消费水平、人口密度、到城镇的距离,产业结构等,其变化主要受到社会经济因素及人为干扰的交叉影响。【结论】综合考虑林盘景观格局动态变化特征及影响因素,从林盘聚落及林盘景观单元入手,对林盘景观规划提出相应的生态策略。     

珠三角耕地质量局部空间自相关分析

目前关于耕地质量空间格局方面的研究相对较少,以农业、农村经济发展最快以及经济发达的华南丘陵平原区珠三角为研究区域,在对珠三角耕地质量进行科学评价的基础上,分析其镇级耕地质量空间分布特征,利用局部Moran's I指数,探索其空间关联性。结果表明:珠三角耕地各类型质量的空间分布格局均有所差异。耕地质量存在局部空间自相关,表现为质量高和质量低的地方有较显著空间聚集性。各类型质量空间聚集类型有较大差异,大部分乡镇在空间上表现为非显著型。从空间关联格局来看,自然质量正、负相关类型均呈现零散分布;经济质量无负相关类型,HH和LL型都是以组团形式出现,集中性较强;利用质量中属于正相关类型分布范围较广,负相关类型多零星分布无明显集中区域,局部空间关联格局同利用质量基本一致;生态质量与经济质量的空间布局类似。     

不同幅度景观格局与水分利用效率耦合研究

景观格局是生态过程在一定时空尺度上综合作用的产物,它对生态系统内的碳水分配以及碳、水循环过程中的耦合作用有极其重要的影响。目的为了探讨多尺度下景观格局与水分利用效率的相互作用规律,为景观格局与生态过程耦合关系的研究以及区域生态规划提供一定的理论基础。方法本研究采用PEST模型参数优化后的Biome-BGC模型模拟了千烟洲森林生态系统2000—2014年的水分利用效率,并分析了多尺度下景观格局指数和水分利用效率,年总初级生产力的相关性及其变化趋势。结果（1） 景观破碎化指数（斑块数量、斑块密度）与水分利用效率在缓冲区为10 ~ 80范围内呈显著负相关关系,平均斑块面积和水分利用效率在缓冲区为10 ~ 80范围内呈显著正相关关系。（2） 景观形状指数（景观形状指数、分维度指数）与水分利用效率在缓冲区为50 ~ 100范围内呈显著正相关。（3） 景观聚合度指数（相似邻接百分比、聚集度指数）与水分利用效率间的相关性在缓冲区为10~50范围内呈显著正相关。（4） 景观多样性和均匀性指数与水分利用效率间的相关性在缓冲区为10 ~ 20时呈显著负相关,70 ~ 100时变为显著正相关。（5） 景观格局指数和水分利用效率的相关性表现出明显的尺度效应。（6） 总初级生产力和景观格局指数相关性的变化规律同水分利用效率和景观格局指数相关性的变化规律一致。结论景观格局与生态过程的耦合受到尺度效应的影响,建议区域生态规划要充分考虑尺度效应,使景观格局与生态过程发挥最大的耦合效用。