土地利用视角下武汉市景观生态可持续性多尺度评价

论文摘要

如何在快速城市化进程中保障城市生态环境的生态价值,确保城市经济、社会和环境可持续发展,是众多发展中国家迫切需要解决的问题,也是学术界密切关注的问题。土地是社会赖以生存和发展的资源,合理有效地利用土地资源是贯彻落实可持续城市发展战略的重中之重。景观格局变化是土地利用变化最直观的表现形式,探索景观格局时空分布的特点和变化,准确评价城市土地利用过程中景观生态的可持续发展状况和潜力,对城市规划建设进行高效的监管具有重要的意义。因此,有必要提出科学合理的景观生态可持续评价体系。为建立并验证景观生态可持续评价体系,本文以极速城市化的武汉市为研究对象,基于土地利用角度构建武汉市景观生态可持续评价指标体系。从城市、区级和街道三个尺度,在全面分析1990-2015年武汉市土地利用结构和变化、景观格局的分布和时空变化特征的基础上,运用熵权法对1990-2015年武汉市景观生态可持续性进行多尺度评价,最后采用空间自相关分析探究武汉市景观生态可持性的空间依赖性。主要结论如下:（1）在景观生态可持续性评价的准备阶段,本次研究为深入了解武汉市土地利用结构和变化情况,分析了三个尺度下土地利用时空变化特征。1990-2015年武汉市各地类面积发生了显著的变化,但土地利用结构变化不大,均以耕地、建设用地、水体和林地为主要景观基底。土地利用变化情况在三个尺度上存在共性和差异,共性主要表现为建设用地面积持续攀升和耕地面积持续下降。其他地类面积、比例及变化情况均存在尺度差异和空间异质性。总体而言,武汉市土地利用开发强度高,后备资源不足。土地利用结构和变化情况反映出武汉市城市化发展中,主城区与远城区发展水平不协调,主城区发展水平远远超过远城区。因此,为促进武汉市健康协调发展,需要对武汉市景观生态的可持续性进行科学的评价。（2）为构建武汉市景观生态可持续性评价体系,本文选取表征（1）景观破碎化,（2）景观异质性,（3）生态型景观连接度,（4）耕地保障能力,（5）建设用地集约利用程度五个层面的12个景观格局指标,对景观格局指标自身的分布和变化规律进行多尺度描述。结果表明:景观破碎度、景观异质性和生态型景观连接情况存在明显的尺度效应,耕地保障水平和建设用集约利用水平未表现出显著的尺度差异,绝大多数景观格局指标在区级和街道尺度上均表现出明显的空间差异。整体而言,武汉市景观破碎化程度尚好,但呈加剧趋势;景观趋于破碎化和均匀化,异质性增强;生态型景观连接度、耕地保障水平和建设用地集约利用水平较好,但变化趋势不容乐观。上述结论表明武汉市景观格局分布和变化存在尺度效应,因此在对景观生态可持续性进行评价时也应顾及尺度效应。（3）在上述基础上,本文对提出的景观生态可持续性评价体系进行应用,最后得出结论:（1）武汉市景观生态可持续发展水平在各尺度均呈下降趋势,表现出明显的尺度效应和空间差异;（2）本文提出的景观生态可持续评价体系可以对武汉市的景观生态可持续性进行有效评价,且在区级尺度上应用效果最佳。具体而言:1990-2015年武汉市各尺度上的景观生态可持续水平均表现出退化倾向,但可持续发展水平和退化程度各有不同,表现出显著的尺度效应,其中街道尺度恶化最严重。到2015年,区级尺度上绝大部分行政区景观生态可持续发展水平处于一般可持续,街道尺度上景观生态可持续发展水平大部分呈弱可持续。从行政单元的大小、特点以及评价体系来看,区级尺度更适宜于武汉市景观生态可持续性评价。此外本文还探究了武汉市景观生态可持续性的空间依赖性和集聚性,结果发现区级尺度上景观生态可持续性呈随机分布模式,但在街道尺度上呈现明显的集聚模式,空间自相关性显著。街道尺度景观生态可持续性的局部空间自相关分析结果显示主城区主要呈低-低分布,远城区呈高-高分布。说明武汉市景观生态可持续性的空间依赖性存在尺度效应,在街道尺度空间依赖性强。最后根据研究结论分析了武汉市在城市化进程中土地利用景观格局方面存在的问题,并提出:（1）有序优化景观结构,加强生态型景观建设;（2）合理设计景观斑块,降低景观破碎度;（3）坚持生态优先,切实保护耕地;（4）严格控制建设用地扩张,提高集约节约利用等策略建议,以期指导武汉市在国土空间规划和国土综合整治中有效提高景观生态可持续发展水平。

论文目录

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 江颖慧

导师: 焦利民

关键词: 土地利用,景观格局,景观生态可持续性评价,多尺度,武汉市

来源: 武汉大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑,经济与管理科学

专业: 自然地理学和测绘学,建筑科学与工程,农业经济

单位: 武汉大学

分类号: P901;TU984.1;F301.2

总页数: 77

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