基于多源遙感數(shù)據(jù)的廈門城市森林景觀格局研究.pdf

1、城市是人類在改造和適應(yīng)自然過程中，伴隨著人類文明與進步發(fā)展起來的自然----經(jīng)濟----社會復(fù)合系統(tǒng)。在城市化的過程中，城市的土地利用發(fā)生著顯著變化，它所帶來的城市景觀格局變化對城市生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生著深刻的影響，也對城市生態(tài)系統(tǒng)中維護生態(tài)平衡的主體——城市森林產(chǎn)生著深刻影響?？茖W(xué)合理的評價及建設(shè)城市森林，對有效改善城市生態(tài)環(huán)境、促進可持續(xù)發(fā)展具有重要的理論和實踐意義。
　　 廈門市是我國城市化發(fā)展最快的地區(qū)之一，在城市快速擴張的過程

2、中，產(chǎn)生的景觀生態(tài)問題在我國的城市化發(fā)展過程中也極具典型性和代表性。本論文選取廈門市作為研究區(qū)域，采用廈門市1995年、2000年和2008年1∶10萬土地利用圖、廈門本島2009年Quickbird衛(wèi)星影像以及2008年廈門市1∶1萬基礎(chǔ)地理信息等數(shù)據(jù)，在市域和廈門本島兩個尺度上對廈門市景觀格局及城市森林景觀格局進行了分析研究。市域尺度上研究了廈門市土地利用/土地覆蓋及林地變化對廈門市景觀格局、城市熱島效應(yīng)以及可持續(xù)發(fā)展?fàn)顟B(tài)產(chǎn)生的生態(tài)

3、影響，從可持續(xù)發(fā)展的角度分析了廈門市在城市化推進的過程中開展生態(tài)建設(shè)、擴大綠色空間的必要性。針對熱點地區(qū)一廈門本島，根據(jù)高分辨率衛(wèi)星影像的目視解譯，構(gòu)建了基于樹冠覆蓋的城市森林基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，在對樹冠覆蓋進行功能和面積分類的基礎(chǔ)上，進一步創(chuàng)新性地研究了廈門本島城市森林樹冠覆蓋景觀格局特征、梯度變化、樹冠覆蓋潛力、樹冠覆蓋與熱島效應(yīng)的空間分布關(guān)系，研究在不能顯著增加生態(tài)用地面積的條件下，如何通過潛在樹冠覆蓋來拓展生態(tài)空間。最后，針對廈門市城市森

4、林優(yōu)化建設(shè)提出了對策建議。研究結(jié)果顯示:
　　 (1)廈門市景觀格局的形成、空間分布和類型分異與自然環(huán)境地域分異密切相關(guān)，地形差異決定了廈門市景觀空間格局大尺度的基本框架，而快速城市化導(dǎo)致廈門市景觀結(jié)構(gòu)發(fā)生了顯著變化。1995-2008年間，建設(shè)用地面積的快速上升和農(nóng)業(yè)用地的大幅減少使得廈門市由原來以農(nóng)業(yè)用地為主的景觀逐漸轉(zhuǎn)變成以建設(shè)用地為主的城市景觀，破碎化程度加大，多樣性指數(shù)增加。景觀格局變化主要表現(xiàn)為大量的農(nóng)地轉(zhuǎn)化成建設(shè)用

5、地。廈門市城市化建設(shè)已經(jīng)達到了一定水平，呈現(xiàn)以廈門本島為核心的多中心景觀格局。
　　 (2)廈門市林地資源較豐富，但在地域空間上分布很不均衡，89.9％的林地資源集中分布在北部和西北部山區(qū)，城市區(qū)域和平原區(qū)的林地僅占廈門市林地總面積的10.01％，城市區(qū)域森林資源明顯不足。受快速城市化和土地利用變化影響，廈門市林地面積減少，林地覆蓋總體呈緩慢下降趨勢，景觀破碎化程度增加，抗干擾能力減弱。林地面積減少的原因主要是城市擴張使林地轉(zhuǎn)化

6、成建設(shè)用地，林地生態(tài)系統(tǒng)出現(xiàn)了一定程度的功能退化。城市化進度的進一步加快，征占用林地面積的持續(xù)增加，使將來的廈門市林地資源存在較大的不確定性。
　　 (3)廈門市人均生態(tài)足跡和人均生態(tài)承載力均呈下降趨勢，但廈門市生態(tài)需求仍是其自身生態(tài)系統(tǒng)可供應(yīng)能力的7倍多，廈門市經(jīng)濟快速發(fā)展、人口快速增長，以及土地利用結(jié)構(gòu)調(diào)整導(dǎo)致的生態(tài)承載力下降使廈門市處于生態(tài)不可持續(xù)狀態(tài)。從可持續(xù)發(fā)展的角度出發(fā)，廈門市必須在城市化推進的過程中通過大力開展生態(tài)

7、建設(shè)，擴大綠色空間，提高生態(tài)承載力，促進可持續(xù)發(fā)展。
　　 (4)廈門市全市以熱場增強為主要特征，熱場強度普遍提高，廈門市本島和海灣區(qū)域熱島效應(yīng)最嚴(yán)重。主要的熱場類型以中等熱島和強熱島為主。植被蓋度的降低和高植被覆蓋度生態(tài)用地面積的減少是導(dǎo)致廈門市熱島效應(yīng)增強的重要因素。加大城市綠化力度，增加植被蓋度，提高綠地質(zhì)量，才是緩解熱島效應(yīng)的有效措施。
　　 (5)廈門本島城市森林樹冠覆蓋率為25.71％，處于較高水平。樹冠覆蓋

8、面積以大于1hm2的特大型斑塊為主，數(shù)量以樹冠覆蓋面積0.01～0.05hm2的中小型斑塊為主，道路和居住樹冠覆蓋破碎化程度高，公園樹冠覆蓋斑塊數(shù)量最少但覆蓋面積大，對維護廈門島城市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量起著主導(dǎo)作用。廈門本島有一定的樹冠覆蓋增長潛力，技術(shù)層面的潛在樹冠覆蓋率可達27.99％。潛在樹冠覆蓋以小型斑塊為主，其中，以道路覆蓋斑塊潛在可增加數(shù)量最大。說明廈門島道路現(xiàn)狀覆蓋雖然相對破碎，但未來形成連續(xù)覆蓋的潛力最大。
　　 (6)

9、廈門本島城市森林樹冠覆蓋景觀格局的形成、分布以及類型分異與自然環(huán)境的地域分異及城市森林建設(shè)理念密切相關(guān)，致使城市森林樹冠覆蓋空間分布的區(qū)域差異極為突出。廈門本島公園樹冠覆蓋主要由城市化過程中保留下來的山地森林改造而成，是廈門島城市森林景觀中生物多樣性維護以及生態(tài)服務(wù)功能的主要貢獻類型。樹冠覆蓋景觀的多樣性和分維數(shù)指數(shù)偏低，城市森林的自然性和復(fù)雜性不夠，在城市的南北軸向上，城市森林分布具有明顯的梯度變化，呈現(xiàn)出斑塊平均面積逐漸減小破碎化程

10、度逐漸增高的梯度特征。梯度變化規(guī)律一方面反映了廈門市對位于廈門島南側(cè)的自然山地森林采取了較好的保護和利用措施。另一方面也反映了廈門市在城市用地緊張的現(xiàn)狀下，人工建設(shè)的城市森林采取的是“見縫插針”的建設(shè)方式，建成的城市森林斑塊面積小而分散，缺少一定量的較大規(guī)模的城市森林，嚴(yán)重制約了城市中心區(qū)域生態(tài)環(huán)境的改善和生態(tài)服務(wù)功能的發(fā)揮。廈門本島地表覆蓋類型與城市熱島效應(yīng)分布區(qū)域呈現(xiàn)顯著的相關(guān)性。公園樹冠覆蓋形成了較好的以公園綠地為中心的低溫谷底，

11、道路、居住區(qū)樹冠覆蓋及草地在降溫作用顯著的綠島區(qū)域較少分布。盡管所有的植物都具有降溫增濕、減緩熱島效應(yīng)的生態(tài)效能，但規(guī)模小、破碎化程度高、植被蓋度低的綠地緩解城市熱島效應(yīng)的作用有限，只有綠化斑塊體達到一定的規(guī)模才能有效減緩熱島效應(yīng)。在未來的城市森林建設(shè)中，應(yīng)堅持找地建綠和向樹冠要綠并舉的思路，在城市中心和北部區(qū)域結(jié)合城市改造適當(dāng)規(guī)劃建設(shè)較大面積的城市森林斑塊，并努力提高城市森林植被蓋度，提高綠量。
　　 城市化進程的推進對廈門市