基于LUCC的广州城市景观格局动态研究

来源 :中国林业科学研究院 | 被引量 : 0次 | 上传用户:sony360
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本文以广州市市域为研究范围,利用广州市1985年、1995年、2000年和2007年Landsat-TM遥感影像,以及相关社会经济统计资料等作为数据源,根据中科院刘纪远的景观斑块分类体系,运用LUCC与景观生态学研究方法以及生态足迹模型,采用GIS空间分析以及定性与定量相结合的方法,系统分析广州城市土地利用/土地覆盖动态变化、空间差异变化、LUCC驱动力、景观格局动态变化特征,综合广州市生态需求与供给的可持续性现状,生态环境压力现状,对广州市景观格局优化进行研究,以期为广州市城市生态可持续发展建设提供参考和依据。本研究的主要研究结果如下:  1、广州市主要景观斑块类型是林地、耕地和建设用地,其中又以林地景观面积最大。LUCC呈现出几个主要特征:  (1)耕地和建设用地变化最为剧烈,充分体现广州市城市化、工业化发展趋势,林地面积比重无论总体上还是各个时段,变化不大,林地绝对年变化率只有0.02%,呈现出相对稳定状态,并且在各类土地利用类型中,面积比重最大,这有利于广州市生态环境保护与建设。  (2)城市化过程明显,建设用地的转入过程是22年来广州市各类土地转移的主要过程和主导方向,同时建设用地扩展主要通过占用耕地来增加;广州市各地类土地转移主要包括建设用地—耕地、耕地—林地、林地—草地、耕地—水域这四个相互转移模式。1985~1995年,农村居民点用地迅速扩大,占用大量水田、旱地。1995~2000年,耕地转变为建设用地的面积小于建设用地转变为耕地的面积,两者相互转换的分布情况来看,以水田转变为农村居民点和以农村居民点转变为水田的分布是相互毗邻,相互交叉。2000~2007年,建设用地扩展迅速,并且呈现以城市化为主的用地转变模式。耕地转变为建设用地类型的空间活跃中心已不再仅仅是城市建成区附近,单核模式,而呈现多个中心的分布特征。  (3)广州市城乡交错带土地利用及其空间演化过程中,农村越来越远,城镇越来越近,城镇化作用明显,呈现与经济发展扩张相一致的步调。尤其是2000年后城乡交错带城镇化呈现加速变化状态,农业生产已经不再是主题。另外作为广州市区生态安全建设的屏障,白云区和萝岗区的低丘区域林地结构也发生了很大变化,有林地面积在不断减少,而疏林地和其他林地部分被城镇用地占用,十分不稳定。  (4)四个区域东北部山地区土地利用结构最稳定。从变化强度上看,中南部冲积平原区和南部海积平原区变化强度明显大于东北部山地区和南部海积平原区。  (5)广州市土地利用变化的外在驱动力是政府政策引导,内在驱动力是人口增长带来的社会经济利益需求。定量分析得出,影响广州市耕地面积变化的驱动因子主要有四个,分别是农村居民年人均纯收入、渔业、林业和迁入人口数;影响建设用地面积变化的驱动因子同样主要有四个,分别是电子产品制造业、基本建设投资、建筑业产值和房地产开发投资。  2、广州市1985~2007年间城市景观格局的主要变化表现为以下几个方面:  (1)广州市景观格局总体上从以农业景观为主逐步变为以人工景观为主。耕地不断减少的情况下,有的耕地被分割成几部分,大斑块减少,小斑块增多,斑块形状变得复杂,聚集度和连接度均降低,结构上破碎化较大。建设用地聚集度高,呈多中心成片集中扩张的发展特征。  (2)广州市土地利用类型丰富多样,景观结构日趋破碎,土地利用趋于多样化和均匀化,复杂性和异质性都在增加。从景观空间构成来看,景观连接度和聚集度下降,分离度上升,反映出广州市景观受人为干扰作用大。  (3)广州市四个区域景观构成空间差异显著,东北部山地区以林地为绝对优势景观类型;中部丘陵台地区也是以林地为主,但林地斑块的连接度较低,林地分布较分散,限制了林地斑块生态效应的发挥;中南部冲积平原区则以建设用地为主,城镇用地的大量出现,耕地等其他用地类型逐渐被侵占和蚕食,区域景观类型多样性迅速上升,空间聚集度急剧下降,人为干扰最为剧烈;南部海积平原区以耕地为主,耕地斑块聚集程度最高,耕地面积比重大,区域的发展规划明确,是广州市的商品粮食生产基地。  3、广州市生态供需特征主要有以下几个方面:  (1)广州市生态赤字严重,1985~2007年生态赤字呈直线上升趋势,2007年人均生态赤字高达5.1229hm2·人-1,生态压力巨大,其中尤以水域人均生态赤字突出。  (2)化石能源用地生态足迹比重最大,并呈现显著增大趋势。目前随着经济迅速发展,城市化加剧,我们目前所消耗的自然资源中,有很大一部分属于像煤炭、石油、天然气等不可再生的自然资源,这些不可再生的资源为我们提供了可消费的生态空间,这就是我们在巨大的生态赤字下,仍然能够得到生态需求满足的原因。  通过 LUCC、城市景观动态与格局变化分析研究,结合运用生态足迹模型总体把握城市生态供需现状,建议快速城市化区域生态可持续发展,应突破行政区界,认真贯彻落实主体功能区划发展;合理规划,加强土地集约利用;重点突出城乡交错带合理发展;加强资源节约和环境治理,最终促进可持续发展。
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