快速城市化下武漢市城市森林的時(shí)空格局和動(dòng)態(tài)研究.pdf

1、城市森林是城市生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分,在諸多方面發(fā)揮著重要生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能。城市森林景觀格局特征直接影響其生態(tài)服務(wù)功能,研究城市化地區(qū)城市森林景觀格局特征及其變化趨勢(shì)對(duì)于區(qū)域尺度上森林資源可持續(xù)發(fā)展與利用具有重要意義。本文基于1996年和2007年的Landsat TM遙感數(shù)據(jù)、SRTM提供的2009年DEM數(shù)據(jù)、武漢市公路和鐵路數(shù)據(jù)等,結(jié)合Fragstats軟件分析了武漢市景觀格局和城市森林景觀變化及其適應(yīng)性；采用MCR(最小累積阻力

2、)模型評(píng)價(jià)了城市森林建設(shè)的擴(kuò)展阻力；并通過(guò)CA-MARKOV模型對(duì)武漢市城市森林的近期變化趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè),在此基礎(chǔ)上結(jié)合城市森林建設(shè)擴(kuò)展阻力的評(píng)價(jià)結(jié)果探討分析預(yù)測(cè)結(jié)果。研究結(jié)果表明:
　　 (1)2007年武漢市域占主導(dǎo)的景觀類型是農(nóng)田,水域和城市森林占有較大的比重。從城市森林的分布來(lái)看,大型城市森林斑塊主要分布在郊區(qū),以黃陂、江夏、新州為主,其中黃陂區(qū)城市森林面積最大,占城市森林總量的27.6％；而在人口密度高、人類活動(dòng)頻繁的江

3、漢和硚口區(qū)城市森林的數(shù)量十分匱乏,面積之和不足市域森林面積的2％,且破碎化程度嚴(yán)重。
　　 (2)1996年～2007年的11年間,武漢的城市景觀格局發(fā)生比較明顯的變化,農(nóng)田和水域的面積分別下降了115721.3 hm223722.38 hm2,其他景觀類型的面積均有所增加,其中城市用地增加了65190.2 hm2,城市森林增加了52578.3 hm2,草地增加了21047.3hm2,未利用土地變化很小,僅增加627.8 hm2

4、,且主要表現(xiàn)為農(nóng)田景觀轉(zhuǎn)換為其他類型的景觀。從武漢城市森林的變化來(lái)看,1996年-2007年60％以上的城市森林保持不變,24％的城市森林轉(zhuǎn)變成為了農(nóng)田,還有小部分轉(zhuǎn)變成為了草地和城市。2007年的城市森林面積比1996年增加了82790.82hm2,其中農(nóng)田轉(zhuǎn)換為城市森林是其數(shù)量擴(kuò)增的主要來(lái)源。增加的城市森林的分布主要集中在黃陂、江夏、新洲和蔡甸,這四個(gè)行政區(qū)中城市森林增加面積超過(guò)了森林面積增量的85％；而在城市森林分布本身就少的行政

5、區(qū),如硚口區(qū)和江漢區(qū),其城市森林?jǐn)U展面積也十分有限。
　　 (3)從景觀指數(shù)的結(jié)果來(lái)看,城市森林的總斑塊的數(shù)目有所減少,最大斑塊指數(shù)有所增加,景觀形狀指數(shù)有所下降,平均周長(zhǎng)面積比的下降十分明顯,由714.38下降到了492.07,這些指數(shù)的變化反映了城市森林破碎化程度有所緩解,城市森林斑塊的形狀逐漸趨近于正方形或圓形,城市森林內(nèi)部的穩(wěn)定生境面積在增加。
　　 (4)以高程、坡度、NDVI、用地類型、公路以及鐵路為阻力因子

6、,分析了武漢市城市森林建設(shè)的適宜性。結(jié)果表明,越靠近城市中心,城市森林的擴(kuò)展阻力越大,越靠近道路中心,擴(kuò)展阻力越大,越靠近水域中心,擴(kuò)展阻力越大。在武漢市城市森林分布集中的區(qū)域,城市森林的擴(kuò)展阻力相對(duì)較小。各阻力等級(jí)由大到小的面積比例依次為,等級(jí)Ⅰ為10.8％,等級(jí)Ⅱ面積比例為32.03％,等級(jí)Ⅲ為29.07％,等級(jí)Ⅳ為.22.79％,等級(jí)Ⅴ為5.31％,這表明武漢市的城市森林建設(shè)具有著很大的潛力。
　　 (5)應(yīng)用CA-MAR

7、KOV模型預(yù)測(cè)的2018年武漢城市景觀格局表明,各類景觀類型保持了1996年到2007年的變化趨勢(shì),農(nóng)田和水體面積有所減少,其他各景觀類型的面積均有所增加,而擴(kuò)增面積的主要分布在原有景觀斑塊的周圍。
　　 (6)預(yù)測(cè)發(fā)現(xiàn),2018年的城市森林面積將比2007年增加25603.2hm2,其中大于65％的城市森林?jǐn)U展區(qū)域都分布在累積阻力最小的第Ⅰ和第Ⅱ等級(jí)中,而分布在累積阻力最大的第Ⅳ和第Ⅴ等級(jí)中的城市森林僅有6.13％和0.25％

8、,這表明CA-MARKOV模型對(duì)城市森林的變化預(yù)測(cè)是比較合理的。各個(gè)等級(jí)對(duì)城市森林?jǐn)U展的貢獻(xiàn)比例隨著其建設(shè)適宜性等級(jí)的下降而下降。其中等級(jí)Ⅰ為5.40％,等級(jí)Ⅱ?yàn)?.87％,等級(jí)Ⅲ為3.15％,而在適宜性最弱的第Ⅳ和第Ⅴ等級(jí)區(qū),只有0.88％和0.16％的面積轉(zhuǎn)化為城市森林。說(shuō)明CA-MARKOV模型對(duì)2018年城市森林的預(yù)測(cè)完全符合城市森林建設(shè)的要求和原則,是可信度很高的。
　　 格局的分析提出了武漢市城市森林建設(shè)中的問(wèn)題所在