【正文】 uld reasonable proposal Uniform patches and configuration green eorridor． nle basis of urban landseape ecological construction and land use were provided for the optimizafion ofHefei city． Key words： Landscape ecology； GIS； Spatial pattem； Landscape optimization；Hefei 7 第 1 章 前言 研究背景及意義 城市生態(tài)系統(tǒng)是人類在改造和適應(yīng)自然環(huán)境的基礎(chǔ)上建立的特殊的自然 —社會 — 經(jīng)濟(jì)復(fù)合系統(tǒng)。 城市景觀格局是由各種大小和形狀的城市要素相互作用形成的空間配結(jié)構(gòu)，是包括人類干擾在內(nèi)的各種生態(tài)過程在不同尺度上作用的結(jié)果。因此，深入研究城市景觀格局及其變化規(guī)律，對于 揭示城市景觀功能變化的特征和城市合理規(guī)劃以及現(xiàn)代城市問題的解決具有重要意義。合肥市 1996 年、 2020 年的土地利用綜合指數(shù)分別為 3051307?26[5],土地利用綜合指數(shù)處 于較高的水平。 而北美學(xué)派更關(guān)注景觀的格局和功能 。其把土地視為特殊的生態(tài)系統(tǒng) , 綜合反映土地的發(fā)生發(fā)展和功能過程。 Nellis 等 [ 52 ] 借助于多光譜 MSS 數(shù)據(jù)、 TM 數(shù)據(jù)和航片 , 利用構(gòu)造對比的運(yùn)算法則 ( texturalcontrast algorithms) ,對景觀進(jìn)行分類和空間格局分析 ,但是在分類時 , 由于研究尺度的差異 , 在某一個尺度下的異質(zhì)性 ,但在另一個尺度下則為同質(zhì)的 , 因此一定要考慮到景觀分類的空間尺度 。 Zonneveld 認(rèn)為景觀等級的劃分在底層等級應(yīng)體現(xiàn)出內(nèi)部的高度一致性 ,而到高層至少應(yīng)有一種特性是一致的 ,并把景觀類型劃分為生態(tài)元 ( ecotope) 、 土地相 ( land facet) 、土地系統(tǒng) ( land system) 、 主要景觀 ( main landscape) 4 個等級 , 實際上反映了土地的生態(tài)類型 。 國內(nèi)研究進(jìn)展 我國最早的景觀格局文獻(xiàn)大多是關(guān)于國外理論的介紹。 自 20 世紀(jì) 80 年代初期景觀生態(tài)學(xué)被引入中國以來，景觀格局得到了廣泛的研究和應(yīng)用，尤其是景觀學(xué)學(xué)科領(lǐng)域。為適應(yīng)我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)快速發(fā)展需要，在景觀生態(tài)學(xué)理論研究深入的同時，我國景觀空間格局研究進(jìn)入新的實踐需求和深度應(yīng)用階段，這個時期的文獻(xiàn)量得以迅速增長，并出現(xiàn)了很多具有影響力的成果，文獻(xiàn)的數(shù)量從 2020 年開始至今呈現(xiàn)明顯的增長趨勢，至 2020～ 2020 年每年 發(fā)表的文獻(xiàn)數(shù)量達(dá)到了 200 篇以上 。這是由于景觀生態(tài)學(xué)是生態(tài)學(xué)與其他學(xué)科的交叉科學(xué)所決定的。其他還有關(guān)于風(fēng)景園林、建筑、草業(yè)、濕地、煤炭采礦類等刊物。時間異質(zhì)性的研究主要集中在景觀動態(tài)變化分析、模擬和景觀動態(tài)驅(qū)動因子分析等方面，這有助于對人－地關(guān)系的深刻理解，有利于對生物多樣性、自然資源的有效保護(hù)，因而成為當(dāng)前眾多研究案例的熱點。關(guān)于城市景觀的結(jié)構(gòu)、功能及其調(diào)控的研究，是國內(nèi)景觀生態(tài)學(xué)研究中十分活躍的領(lǐng)域。隨后以上海 、廣州、廈門 為研究對象的文章紛紛發(fā)表，并且研究范圍逐漸從東南經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)向西北等內(nèi)陸地區(qū)城市擴(kuò)展，而對小城鎮(zhèn)的研究也隨之出現(xiàn)且比例越來越大。 我國作為農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)業(yè)景觀格局研究的文獻(xiàn)很早就出現(xiàn)，農(nóng)業(yè)活動對景觀格局的影響，農(nóng)業(yè)景觀格局演變及其生態(tài)效應(yīng)等方面都有卓有成效的研究。近年來一些文獻(xiàn)對于城鄉(xiāng)交錯帶的功能特征及城鄉(xiāng)交錯帶存在生態(tài)問題進(jìn)行了探討，從廊道建設(shè)、景觀斑塊建設(shè)入手探討了適合解決中國城鄉(xiāng)交錯帶生態(tài)問題的措施。斑塊的空間分布表示為景 觀格局，所以對景觀格局的研究大多從斑塊著手。通過對景觀格局成因機(jī)制的分析，確定系統(tǒng)的生產(chǎn)力、穩(wěn)定性和生境質(zhì)量的控制因素，進(jìn)而有效地預(yù)測景觀的動態(tài)，是確立景觀管理和設(shè)計目標(biāo)，制定景觀管理措施的基礎(chǔ)和依據(jù)。隨著數(shù)學(xué)與計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，能夠較好地解決這些問題。趨勢面分析通過擬合空『日 J 數(shù)據(jù)而建立空間 格局統(tǒng)計模型。國內(nèi)景觀格局的研究始于 20 世紀(jì) 80 年代末肖篤寧等人，當(dāng)時對景觀指數(shù)和圖形的操作主要采用傳統(tǒng)的計算方法和手工操作。景觀多樣性是指景觀在結(jié)構(gòu)、功能和時間動態(tài)上的多樣化和變異性，它揭示了景觀的復(fù)雜性，是對景 觀水平上生物組成多樣化程度的表征。格局多樣性是景觀類型空間分布的多樣性及各類型之間以及斑塊間的空間與功能關(guān)系，測定指標(biāo)包括修改分維數(shù)、聚集度、連通性等?？偟牡貏菔侵胁扛?，南北低。江淮分水嶺以北為淮河水系，流域面積 2950 平方公里，地勢由南向北傾斜，大部分為海拔高程 30~50 米臺地，沿瓦埠湖、高塘 湖周圍有小塊狹長的沖積平原。春天：冷暖空氣活動頻繁，常導(dǎo)致天氣時晴時雨，乍暖乍寒，復(fù)雜多變。 合肥市氣候濕潤，水系發(fā)育分別源于江淮分水嶺兩側(cè)，或南流注長江，或北流入淮河。這些水流組成水網(wǎng)，為防洪、灌溉、供水、航運(yùn)、養(yǎng)殖、旅游提供了有利條件。市區(qū)西北部董鋪水庫，是合肥最大的水庫，面積 萬畝，庫容量 億立方米。 軟硬件配置 軟件配置 操作系統(tǒng)： Windows XP 地理信息系統(tǒng)： ArcView3． 2 硬件配置 計算機(jī)配置為： Pentium(R)4 處理器， 512M 內(nèi)存。不同的專題信息可以一層層地組合在一起，地圖 16 可以任意放大、縮小、平移，還可以用圓餅圖、直方圖表達(dá)多重屬性在空間上的分布，可將屬性以文字方式注記到的圖上。在地圖上選擇地理要素，同時顯示其對應(yīng)的屬性，也可在表中選擇記錄，在圖上顯示對應(yīng)的地理要素。 ， (5)數(shù)據(jù)輸入與編輯。 AreView 的主要處理數(shù)據(jù)有矢量型空間數(shù)據(jù)、關(guān)系型 (表狀 )屬性數(shù)據(jù)、柵格型 空間數(shù)據(jù)、不規(guī)則三角網(wǎng)數(shù)據(jù)。 (2)ARC／ INFO， PC^RC， NFO的 Coverage。 ArcView 默認(rèn)的表裝數(shù)據(jù)是 DBF 文件和 INFO 數(shù)據(jù)庫的1． able(表 )。 (5)ESRI 的 GeoDatabase 數(shù)據(jù)可用 ArcView 3． X 通過計算杌兩絡(luò)查詢、顯 17 示。 合肥市景觀格局總體特征分析 合肥市景觀類型的數(shù)量特征 合肥市建城區(qū)總面積為 391． 197 km2，景觀的總斑塊數(shù)為 1906 塊，景觀間最大斑塊數(shù)和最小斑塊數(shù)之差為 1019，平均最大斑塊周長和平均最小斑塊周 長之差為 35． 294 km。) 平均周長 景觀格局 （塊） （ km178。 斑塊分維數(shù)分析 人類干擾所形成的斑塊一般幾何形狀比較規(guī) 則，因而易于出現(xiàn)相似的斑塊形狀。合肥市建成區(qū)各景觀類型分維數(shù)的值依次為 (見表 3)：水體景觀 (1． 354)、農(nóng)業(yè)及其它景觀 (1． 281)、綠地景觀 (1． 243)、景觀類型 形狀指數(shù) 斑塊分維數(shù) 斑塊孔隙 度 斑塊內(nèi)緣比 建筑景觀 水體景觀 綠地景觀 道路景觀 農(nóng)業(yè)及其它景觀 19 道路景觀 (1． 219)、建筑景觀 (1． 196)。某一類型在景觀上的斑塊密度 (孔隙度 )，揭示出景觀基質(zhì)被類型斑塊分割的程度，對生物保護(hù)、物質(zhì)和能量分布具有重要影響。其中，以綠地景觀的斑塊孔隙度最大，則說明綠地景觀分布最廣，對景觀的影響最大，而農(nóng)業(yè)及其它景觀的斑塊孔隙度最小，分布比較集中，對景觀的影響也較小。比較有規(guī)則。 合肥市景觀空間格局分析 20 景觀生態(tài)格局是指區(qū)域景觀系統(tǒng)中各種斑塊的空聞分布式樣。如就景觀類型多樣性麗吉，就有景觀類型斑塊多樣性。當(dāng)景觀由單一類型構(gòu)成時，景觀是均質(zhì)的，其多樣性指數(shù)為 0：由兩個以上類型構(gòu)成的景觀，當(dāng)各景觀類型所占比例相等時，其景觀多樣性指數(shù)最高；各景觀類型所占比例差別增大，則景觀的多樣性下降。優(yōu)勢度指數(shù)越大，則表明偏離程度越大，即組成景觀各景觀類型所占比例差異大，或者說 某一種或少數(shù)景觀類型占優(yōu)勢；優(yōu)勢度小則表明偏離程度小，即組成景觀的各種景觀類型所占比例大致相當(dāng)；優(yōu)勢度為 0，表示組成景觀各種景觀類型所占比例相等；景觀完全均質(zhì)，即由一種景觀類型組成。 景觀均勻度分析 由表可知，合肥市建成區(qū)各景觀類型的均勻度大小分別為：道路景觀(O． 861)、建筑體景觀 (0． 731)、綠地景觀 (O． 724)、水域景觀 (O． 611)、農(nóng)業(yè)景觀 (O． 539)。合肥市建成區(qū)各景觀類型的景觀分離度大小分別為：綠地景觀 (40． 403)、水域景觀 (19． 981)、建筑體景觀 (11． 242)、農(nóng)業(yè)及其它景觀 (5． 976)、道路景觀 (1． 801)。它在一定程度上反映了人為對景觀的干擾程度，反映人類活動對景觀格局的影響。 景觀蔓延度分析 蔓延度是測量景觀是否有多種要素聚集分布的指標(biāo)。 第 3 章 城市景觀空間格局優(yōu)化 景觀生態(tài)優(yōu)化的基本原則 整體優(yōu)化原則 景觀是由一系列生態(tài)系統(tǒng)組成的具有一定結(jié)構(gòu)與功能的整體。 異質(zhì)性原則 城市景觀空間異質(zhì)性的維護(hù)與發(fā)展是城市景觀規(guī)劃的重要原則 ?。因而在城市景觀結(jié)構(gòu)中應(yīng)增加綠地廊道及綠地斑塊，根據(jù)城市現(xiàn)狀確定綠地斑塊的最佳位置、最佳面積，盡量使其均勻分布于城市景觀中。近年來，城市生態(tài)園林的興起，將城市園林從傳統(tǒng)的游憩、觀賞功能發(fā)展到維持城市生態(tài)平衡、保護(hù)生物多樣性和再現(xiàn)自然的高層階段。在城市內(nèi)分散的園林相當(dāng)于被城市海洋包圍的“生境島 ”，雖然它們對生物多樣性保護(hù)起到一定作用，但由于面積有限，彼此聯(lián)系松散，限制了生物種類和遷移。依據(jù)資源特性與功能差異，環(huán)境 敏感區(qū)可分為：生念敏感區(qū)、文化敏感區(qū)資源生產(chǎn)敏感區(qū)和天然災(zāi)害敏感區(qū)。資源生產(chǎn)敏感區(qū)有涵養(yǎng)城市水源、新鮮空氣補(bǔ)充、土壤維護(hù)、野生動物繁殖區(qū)。景觀是對持續(xù)發(fā)展的環(huán)境進(jìn)行規(guī)劃和管理的最適宜的空間尺度。 (2)功能不依賴數(shù)量的增加。 (6)輸入和輸出程序的聯(lián)接再循環(huán)。 合肥建城區(qū)景觀格局生態(tài)優(yōu)化的對策和措施 幾十年來合肥市建設(shè)了逍遙滓公園、杏花公園、包河公園、瑤海公園、花沖公園、生態(tài)公園、合肥植物園等處公園，綠化了大蜀山，并相繼辟建了一批街頭游園、花壇和林蔭道。建成了和平廣場、市政府廣場、琥珀潭 —— 黑池壩景區(qū)、南淝河景觀帶、黃山路、包河大道等一批重點園林景觀工程。逐漸形成了城區(qū)西傍大蜀山森林公園、董鋪水庫、合肥植物園，南瀕巢湖，北有大房郢水庫，瑤海公園、花沖公園、生態(tài)公園、南滟湖，天鵝湖、翡翠湖，南淝河鑲嵌其中的整體格局。城市景觀生態(tài)優(yōu)化的重點應(yīng)是恢復(fù)和保護(hù)城市人文景觀 、自然景觀的整體性，增加城市景觀的多樣性、舒適性及美學(xué)價值。綠地、冰面、建筑物、街道等性質(zhì)各異、功能不同。城市景觀的空間格局是分析城市景觀結(jié)構(gòu)的重要內(nèi)容。因為景觀總面積為定值，各個景觀類型的面積與總面積之比的順序與各個景觀類型面積大小的順序相同。表明城市景觀的空矧格局在人類的干擾下，形成了集中連片、斑塊面積均勻、形狀簡單規(guī)則、有較強(qiáng)規(guī)律性的建筑景觀；綠地景觀的均勻度最大則相對均勻的分布， 對整個景觀有很強(qiáng)的影響；建筑景觀的優(yōu)勢度最大，對景觀的支配作用最大，主要分布在居住集中區(qū)和交通方便的地區(qū)，反映了人類社會和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展對城市景觀及城市景觀生態(tài)系統(tǒng)的決定作用；農(nóng)業(yè)及 其它景觀在城市景觀中面積較少，因而，對景觀的作用較小，比較均勻的分行在城市景觀周圍。合肥以前的城市總體規(guī)劃是 1995 年編制的，當(dāng)時正是宏觀調(diào)控時期。主要限于平砸上規(guī)劃，對三維甚至四維的城市空間規(guī)劃即城市設(shè)計考慮不夠；從區(qū)域城市化的角度，是就從區(qū)域城市化的角度明確合肥作為中心 城市的地位、性質(zhì)和規(guī)模。優(yōu)化城市功能分區(qū)，逐步實現(xiàn)城市形態(tài)由單中心、高集聚向多中心、組團(tuán)式 轉(zhuǎn)變，由單中心“環(huán)城時代”向現(xiàn)代化演湖城市時代演變的城市格局。政府要出臺相應(yīng)的政策，采取行政的、經(jīng)濟(jì)的、法律的和技術(shù)的手段大力推行成片開發(fā)，提高開發(fā)的品質(zhì)。特別是包括高新區(qū)經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)、合肥經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)，處于城市的中心她帶，需根據(jù)深化改革，擴(kuò)大對外開發(fā)的要求和合肥發(fā)展的實際，重新認(rèn)識其如何發(fā)揮“窗口”和“龍頭”作用，明確其定位和功能，以便與整個市區(qū)相互協(xié)調(diào)發(fā)展。合肥市的城市廣場數(shù)量有限，而真正用于市民戶外活動的市民廣場更少，環(huán)境差，也缺乏必要的設(shè)旌，應(yīng)加以改善。步行道是城市道路功能多樣化的一種類型。要求在大力保護(hù)城市生態(tài)環(huán)境的同時，還要大力保護(hù)有價值的城市文化。事實上舊城區(qū)的區(qū)位往往比較好，“地皮”有較高的歷史文化和商業(yè)價值，不少城市就是看中這一點將舊區(qū)居民遷到新城區(qū)。 5．維護(hù)景觀生態(tài)過程與格局的連續(xù)性。其次是建立城市楔形綠化帶，將城市外部新鮮空氣引入市區(qū)。在生態(tài)學(xué)觀點看，城市景觀可分兩個基本類型：一類是建筑物和交通運(yùn)輸占地，這是各種污染和對環(huán)境起 不良作用的根源；另一類是綠地、水體和其他起保健功能的設(shè)施占地