郑州市景观格局变化及其生态优化研究

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1、摘要随着数量化方法和信息技术的广泛应用、研究领域的逐步拓展及生态学理论体系的逐步完善，景观生态学已成为当前国际研究前沿和热点领域。从1990年起郑州进入快速城市化时期，在推动了社会经济高速发展的同时，也不可避免地引发了城市景观格局和生态过程的变化，产生了一系列生态和社会经济的后果，严重地影响城市进一步发展。从景观生态学角度出发，城市所面临的环境污染、生态破坏、交通堵塞、热岛效应等问题，大多是由于城市景观的组成、结构和格局不合理，景观要素间在结构、功能和空间关系等方面不协调造成的。因此，研究城市区域景观结构和动态变化特征，对于

2、揭示景观演替的机制和规律，预测城市复杂生态系统的演变趋势，建立可持续的城市化发展模式具有重要意义。文章以郑州市区和近郊区1988、1995和2002年三幅遥感影像为基础数据源，在景观生态学相关理论、遥感和地理信息系统技术支持下，通过遥感影像解译、景观格局指数选取与计算、逐步回归分析等，对城市景观格局变化及其驱动力进行全面分析，并在景观格局分析基础上，基于景观生态优化原则，对郑州市景观空间生态优化进行了探讨。主要结论如下：(1)1988．2002年来郑州市建设用地、林地显著增加，水浇地、旱地明显减少，且呈持续减少趋势。其中建设

3、用地增加85．27km2，主要由农村居民点和水浇地转化而来，达67．76％。景观空间结构仍以农业用地为主，水浇地、菜地和旱地三者所占比重变化不大，约为55．81％，而建设用地处于斑块地位。(2)14年来，建设用地破碎度降低，分布趋于集中连片；农用地分离度和破碎度增大，景观趋于复杂破碎；整体城市景观趋于复杂化、破碎化和多元化。对城市景观NDVI和空间梯度变化进行了分析，表明受自然和人为干扰双重作用，郑州市植被覆被表现出局部有所改善、总体恶化的演化趋势，城市景观存在显著空间梯度变化特征，且存在明显方向分异，Nw．SE向为城市扩展

4、主轴线。(3)对城市扩展数量、强度以及空间分异特征进行了分析，表明2000年以来羔引言1．1研究背景景观生态学形戒于20世纪6e年代的欧溅，近年来髓羞数量优方法霉羹售息技术的广泛应用、研究领域的逐步拓震及生念学理论体系的逐步完善，景观生态学已成为当前困际研究热点领域，广泛应用于资源保护与开发、区域规划、园林建设、城市可持续发展等领域ll翔。城市是人类在改造和适应自然环境的过程中建立起来的人工生态系统，是露然—经济～社会复合系统。随着社会发展、城市化遴程的加快，物质财富得到极大的增长，但不可避免的产生了一系列城市环境问题和生态

5、危规。从景观生态学角度窭发，城市所蔼箍匏环境污染、生态破坏、交遁堵塞、热岛效应等阐题，大多是豳予城市景观的组成、结构和格简不合理，景飘要素闻在结构、功能和空间关系等方面不协调造成的，从箍削弱了城市景观的生态、经济和社会功能p】。因此，用景观生态学原理和方法来解决城市资源、环境和发展阏题已成为当今社会的重要研究课题。薹．2研究对象与研究意义郑州市是爵前河南省酶省会，也是我圜历史文化名城之一。从距今8000年酶裴李游文化、史前筋仰豁文化与龙出文忧、商代故都、郑韩都城到汉代以羼历代酌州治帮县治所在，城市景嚣也发生了相寂静掰史性交扰

6、。然露，易予辨识舔迅速的变化是发生在成为省会城市特别是改革开放以来的变化。郑州位于中原之中，在全阁经济大局中起着承东启西的作用，具有得天独厚的区位优势。建国以来，斧随交通条件改善、省会地位确立、工业项謇建设帮雷家宏观政策支持，郑娜城市进入了快速发展期，现为全国重要交通通讯枢纽和中原城市群的核心城市，受入类活动和经济发展影响，城市扩展翡显，景戏格局和动态变化迅速。特别是近十年来，嚣部大开发、中部崛蒸战赂的实施将使郑州成秀东西部经济含季誊及技术资金人才融汇地，必然促进郑州市技术、信息、产品和人口的大量集散，加速城市空间结构的变化

7、【’5。从1990年起郑州进入快速城市化时期，在推动了社会经济高速发展的同时，也引发了城市景观格局和生态过程的变化，产生了一系列生态和社会经济的后果，严重地影响城市进一步发展。研究区范围包括郑州市区和近郊区，北临黄河，具有特殊的地理背景，景观格局和结构动态变化迅速，城市景观功能和生态过程变化明显。因此，探讨上世纪九十年代以来郑州市城市区域景观结构和动态变化特征，对于理解城市复杂的复合生态系统的演变趋势，建立可持续的城市化发展模式具有重要意义。城市景观生态学为解决城市的资源、环境和可持续发展问题开辟了新的思路，赋予了城市规划以

8、生态学的内涵，为实现城市景观具有较高的可持续能力提供了新的解决途径。今天的格局是过去的景观流(自然、社会、经济和各种生态过程)形成的，又是今后景观格局形成的基础l

9、】。因此，通过研究景观格局可以更好地理解生态学过程，通过分析景观格局随时间的变化可以反映景观生态过程，揭示景观演替的机制和规律