（土壤学专业论文）基于遥感数据厦门市绿地景观空间结构分析.pdf

图表目录 表1 ：t m 影像波段特征表2 0 表2 ：2 0 0 2 年e 佩影像主要地类的解译特征3 8 表3 ：地形图误差分析4 4 表4 ：厦门影像控制点的选取4 8 表5 ：e t m 影像分类模板5 3 表6 ：各地类遥感分类误差矩阵5 6 表7 ：湖里区统计数据6 0 表8 ：思明区统计数据6 2 表9 ：鼓浪屿统计数据6 3 表1 0 ：厦门岛城市绿地景观多样性分析7 3 表i l ：厦门岛绿地景观破碎度分析7 5 表1 2 ：绿色廊道数据统计7 7 表1 3 、1 4 ：厦门备区各类绿地景观分维数统计7 8 图1 ：研究区范围1 7 图2 ：厦门各岛人口比较】9 图3 ：技术路线2 3 图4 ：遥感图像的计算机分类的基本过程3 3 圈5 ：不同地类的光谱特征曲线3 9 图6 ：地形图校正过程图示4 1 圈7 ：地形图原始图4 2 图8 ：打网格做a o i 处理4 2 图9 ：控制点的选取4 3 图1 0 ：e r d a s 的主要软件框图4 5 图1 1 ：三次卷积法4 7 图1 2 ：校正前的e t m r g b 4 3 2 卫星影像4 8 图1 3 ：控制点的选取过程4 9 图1 4 ：线性拉伸的公式和示意图5 0 图1 5 ；厦门岛2 0 0 2 年e t m + r g b 4 3 2 标准假彩色合成影像5 l 图1 6 ：厦门岛2 0 0 2 年e t m + r g b 3 2 1 真彩色影像5 1 图17 ：需要进行分类的影像5 2 图1 8 ：2 0 0 2 年图像进行矩阵分析后的部分矩阵5 3 图1 9 ：分类后的图象s 4 图2 0 ：图像分类叠加卷帘显示。5 4 图2 1 ：过滤处理后的图像s s 图2 2 ：湖里区绿地矢量图钉 图2 3 ：思明区绿地矢量图s r 图2 4 ：鼓浪屿绿地矢量图s r 图2 5 ； 圉2 6 ： 图2 7 ： 图2 8 ： 图2 9 ： 图3 0 ： 图3 l ： 图3 2 ： 图3 3 ： 图3 4 ： 图3 5 ： 图3 6 ： 图3 7 ： 图3 8 ； 图3 9 ： 图4 0 ： 图4 1 ； 图4 2 ： 图4 3 ： 图4 4 ： 图4 5 ； 图4 6 ： 图4 7 ： 图4 8 ： 图4 9 ； 图5 0 ： 图5 1 ： 湖里区绿地分布总图6 l 湖里区绿地分类分布图6 1 思明绿地分布图6 2 思明绿地分类分布图6 3 鼓浪屿绿地分布图6 4 鼓浪屿绿地分类分布图6 4 厦门岛绿地分类分布总图6 5 湖里区各类型绿地景观面积比较6 6 湖里区各类型绿地景观面积构成比较6 7 湖里区各类型景观斑块数比较6 7 思明区各类型绿地景观面积比较6 7 思明区各类型绿地景观面积构成6 8 思明区各类型绿地景观斑块数比较6 8 鼓浪屿各类型绿地景观面积比较6 8 鼓浪屿各类型绿地景观面积构成比较6 9 鼓浪屿各类型绿地景观斑块数比较6 9 厦门全岛各类型绿地景观面积比较6 9 厦门全岛各类型绿地景观面积构成比较7 0 厦门全岛各类型绿地景观斑块数比较7 0 厦门各区绿地景观多样性比较7 3 厦门各区绿地景观优势度、均匀度指数比较7 3 厦门各区斑块密度比较7 6 厦门各区斑块破碎化指数比较7 6 厦门绿地景观分维数统计图7 9 全岛各类绿地分维数- 7 9 大嶝绿色花园8 9 马塘村一角8 9 4 独创性声明 本人声明，所呈交的学位( 毕业) 论文，是在指导教师的指导下，通过 我的努力取得的成果，并且是自己撰写的。尽我所知，除了文中作了标注和 致谢中已作了答谢的地方外，论文中不包含其他人发表或撰写过的研究成 果。与我一同对本研究做出贡献的同志，都在论文中作了明确的说明并表示 了谢意，如被查有侵犯他人知识产权的行为，由本人承担应有的责任。 学位( 毕业) 论文作者亲笔签名 淼嘲 论文使用授权的说明 日期：u 一岁5 、；u 本人完全了解福建农林大学有关保留、使用学位( 毕业) 论文的规定， 即学校有权送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文 的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。 保密，在年后解密可适用本授权书。 口 不保密，本论文属于不保密。口 学位( 毕业) 论文作者亲笔签名 指导教师亲笔签名： 日期： r 期： w 沙矿 5 。，；o 父f 中文摘要 基于遥感数据厦门市绿地景观空间当! ! i 构分析 本文采用e t m 卫星遥感影像在地理信息系统( g i s ) 的辅助下运用生态学的原理， 对厦门城市绿地景观缀块的等级与分布、空间结构的度量进行了研究和分析，并对该市的 城市绿地景观按行政单元进行了综合评价，为营建合理的城市绿地空间分布格局、创造优 美的城市生活环境提供了科学依据。 在研究中将厦门城市绿地按斑块面积分为六类，并选用景观多样性、均匀度、景观优势度、 斑块密度、破碎化指数、绿地廊道密度、以及分维数等七个景观空问结构指数作为评价指 标对厦门岛绿地空间结构进行研究。研究结果表明，厦门岛绿地景观总体表现为类型分布 不均，各种类型相差较大，破碎度较小，多样性程度不高：绿地斑块数量随面积增大而大 致呈下降的趋势。从各区的绿地比较情况来看，思明区绿地优势主要表现在其绿地面积大 但布局不太合理，鼓浪屿的优势是绿地布局较台理，湖里区绿地景观总体布局不太合理， 评价一般。各区间绿地分布不均，导致本岛现有的绿地不能发挥其应有的生态功能。最后， 在分析本岛绿地结构的基础上，对厦门市绿地生态建设提出了建议。 关键词：遥感；厦门市；绿地景观；空间结构 英文摘要 r s - b a s e da n a l y s i so ft h es p a t i a ls t r u c t u r eo fu r b a ng r e e n b e l t l a n d s c a p e si nx i a m e nc i t y b a s e do nt h et h e o r y ，p r i n c i p l ea n dm e t h o d so fl a n d s c a p ea n du r b a ne c o l o g y , a ni n d e xs y s t e ma n dc o n t e n tw e r ep u tf o r w a r df o ru r b a ng r e e n b e l tl a n d s c a p e e v a l u a t i o n t h ec l a s s i f i c a t i o na n dd i s t r i b u t i o no f u r b a ng r e e n b e l tl a n d s c a p ep a t c h e s ， a n dt h e i rs p a t i a lc h a r a c t e r i s t i c s ，i nx i a m e ni s l a n dw e r ee x a m i n e db a s e do nt h e l a n d s a te t m + s a t e l l i t ei m a g e sw i t ht h ea u x i l i a r yo ft h eg e o g r a p h i ci n f o r m a t i o n s y s t e m ( g i s ) f i n a l l y , ac o m p r e h e n s i o ne v a l u a t i o nw a sc o n d u c t e df o rt h eu r b a n g r e e n b e l tl a n d s c a p e sf o re a c ho f t h ea d m i n i s t r a t i v ea r e a so f x i a m e ni s l a n d i nt h i sp a p e r ，t h eu r b a ng r e e n b e l tl a n d s c a p e sa r ed i v i d e di n t os i xc a t e g o r y a c c o r d i n gt ot h ea r e a so fg r e e n b e l tl a n d s c a p ep a t c h e s s e v e ne c o l o g i c a li n d i c e ss u c h a s l a n d s c a p ed i v e r s i t y ，l a n d s c a p ee v e n n e s s ，l a n d s c a p ed o m i n a n c e ，l a n d s c a p e f r a g m e n t a t i o n ，g r e e n b e l tp a t c h e sd e n s i t y , g r e e n b e l tc o r r i d o rd e n s i t ya n df r a c t a l d i m e n s i o nw e r ec h o s e nt os t u d yo nt h ep a t t e r no fg r e e n b e l tl a n d s c a p ei nx i a m e n i s l a n d t h er e s u l ts h o w st h a tt h ed i s t r i b u t i n go fe a c ht y p eo fg r e e n b e l tl a n d s c a p ei n e a c ha d m i n i s t r a t i v ea r e ai sn o te v e n ，t h e r ea r el a r g ed i f f e r e n c e sb e t w e e ne a c hb p e o fg r e e n b e l tl a n d s c a p e ，a n dt h eo v e r a l ld i v e r s i t yd e g r e eo fg r e e n b e l tl a n d s c a p ei s n t l l i g l l t h en u m b e ro fg r e e n b e l tp a t c ht e n d st od e c r e a s e 、v i t ht h es i z eo fg r e e n b e l tp a t h i n c r e a s e s f r o mt h er e s u l t so f g r e e n b e l tl a n d s c a p ei ne a c hr e g i o n , w em a k es o m ec o n c l u s i o n si n t h i sp a p e r t h ep r e d o m i n a n c eo f s i m i n gr e g i o ni st h eg r e e n b e l ta r e ai sl a r g eb u tl a y o u ti sn o t i nr e a s o n t h ep r e d o m i n a n c eo f g u l a n g y ur e g i o ni st h eg r e e n b e l t sl a y o u ti si nr e a s o nr e l a t i v e l y t h eg r e e n b e l tl a n d s c a p e so v e r a l ll a y o mo f h u l lr e g i o nn o ti sv e r yr e a s o n ，a n dt h ee v a l u a t i o ni s 6 g e n e r a l d u et ot h eu n e v e ng r e e n b e l td i s t r i b u t i n gp a u e m ，c u r r e n tg r e e n b e l tl a n d s c r a p ei nx i a m e n i s l a n dc a n tf u l l yp e r f o r mi t s e c o l o g i c a lf u n c t i o n b a s e do nt h ea n a l y s i so fx i a m e ni s l a n d g r e e n b l e tl a n d s c a p e ，t h i sp a p e rm a k e sg r e e n b e l te c o l o g i c a lc o n s t r u c t i o ns u g g e s t i o n so fx i a m e n c i 妙i n t h ee n d k e yw o r d s ：r e m o t es e n s i n g ；x i a m e nc i t y ；g r e e n b e l t l a n d s c a p e ；s p a t i a l s t r u e t u r e 7 1 引言 1 1 景观、景观生态学及其研究概况 1 1 1 景观及其景观要素 景观是一个由不同土地单元镶嵌组成，具有明显视觉特征的地理实体；它处于生态系 统之上，大地理区域之下的中间尺度；兼具经济、生态和文化的多重价值。 景观要素是景观的基本单元，依据各种景观要素在景观中的地位和形状，可将景观要 素分成三种类型：嵌块体( p a t c h ) 、廊道( c o r r i d o t ) 、基质( m a t r i x ) 。 嵌块体是外观上不同于周围环境的非线性地表区域。由于成因不同，斑块的大小、形 状及外部特征各异，可以是有生命的。如动植物群落也可以是无生命的如裸岩、壤 或建筑物等等。它可能是自然的也可能是人工的。 廊道是指不同于两侧基质的狭长地带，它既可以呈隔离的条状，如公路、河流；也可 以是与周围基质呈过渡型连续分布，如某些更新过程中的带状采伐基地。廊道两端通常与 大型斑块相连，如公路、铁路两端的居民点，树篱两端的大型自然植被斑块等。 基质一般是景观中面积最大、连接性最好的景观要素类型，因此。在景观上起着重要 作用，往往主导景观的基本性质，在整体上对景观动态有很大影响”。 1 1 2 景观生态学的概念、内容、研究对象 景观生态学是地理学与生物学之间的交叉学科，或者更具体说是景观学与生态学之间 的交叉学科；它是研究景观空间结构与形态特征对生物活动与人类活动影响的科学；景观 的空间结构包括类型与格局，而景观的形态则是指人类感知的视觉景观，二者共同组成了 景观的基本特征一空间构型。 景观生态学的研究内容包括地域景观格局及其影响和空间独立过程对景观的影响方 式它以景观为对象，通过能量流、物质流、物种流及信息流在地球表层的交换研究景 观的空间相互作用的水平方法与生态学研究功能相互作用的垂直方法结合起来，探讨空间 异质性的发展和动态及其对生物和非生物过程的影响，以及空间异质性管理。 随着人们对生态学过程时间与空间尺度效应的关注，景观生态学作为生态学中的一个 重要分支迅速发展起来。与传统的生态学研究相比，景观生态学侧重于研究在一系列不同 空间与时间尺度上空间格局与生态过程间的相互作用，是生态学向宏观与空间方向发展的 自然延伸，景观的一致性及其与生态过程的相互作用是景观生态学研究的核心问题之一。 研究发现，景观生态过程中存在广泛的尺度效应景观的结构、空间异质性也是存在明显 8 的等级结构特征。在景观水平尺度效应与等级结构理论几乎在研究的各个方面都有所体 现，大大拓展了人们对生态过程及相关规律的认识。在生态过程管理与生态规划上，经常 需要对景观的结构与组成进行调整、优化，进而调整景观的生态功能与生态稳定性，成为 景观规划与景观管理的重要原则，景观生态学的原理与方法对促进景观的功能优化与可持 续性有直接指导作用。 1 1 3 景观生态学的一般原理 ( 1 ) 结构和功能原理 在景观尺度上，每一独立的生态系统( 或景观单元) 可以看作是一个宽广的斑块、狭 窄的廊道或背景基质”“”。1 。生态学对象如动物、植物、生物量、热能、水和矿物质营 养等在景观空间是基质分布的。景观单元在太小、形状、数量、类型和结构方面又是反复 变化的，决定这些空间分布的是景观结构。在斑块、廊道和基质中的物质、能量和物种的 分布方面，景观是一致的并具有不同的结构。生态对象在景观单元间连续运动或流动，决 定这些流动或景观单元间相互作用的是景观功能。在景观结构单元中，物资流、能量流和 物种流方面表现出景观功能的不同。该原理为多种学科对景观的理解提供了共同语言和框 架。 ( 2 ) 生物多样性原理 景观异质性程度高，一方面引起大的斑块减少，因此，需要大斑块内部环境的物种相 对减少；另一方面这样的景观带有边缘物种的边缘生境的数目大，同日寸，有利于那些需要 比一个生态系统更多的生境，以便在附近繁殖、觅食和休息的动物生存。 ( 3 ) 物种流原理 景观结构和物种流是反馈环中的链环。在自然或人类干扰形成的景观单元中，当干扰 区对外传播有利时，会引起敏感种分布的减少。在相同的时间，种的繁殖和传播可以消灭、 改编和创造整个景观单元。不同生境之间的异质性，是引起物种移动和其他变化的基本原 因。在景观单元中物种的扩张和收缩，即对景观异质性有重要影响，又受景观异质性的控 制9 。 ( 4 ) 养分再分配原理 矿质养分可以在一个景观中流入和流出，或者被风、水及动物从景观的一个生态系统 带到另一个生态系统重新分配。一般来说，干扰特别是当保护和调节机制强烈瓦解时，在 一个生态系统中控制养分，这有利于它们向附近的或另外的生态系统传输“”9 1 。矿质养分 在景观单元间的再分配比例随景观单元中干扰强度的增加而增加。 ( 5 ) 能量流动原理 随着空间异质性增加，会有更多能量流过一个景观中各景观单元的边界。例如，空气 运动越过带有小斑块的异质景观时显示出相当大的扰动，以及景观的大部分边界生境是很 容易被风穿透，热能被风水平携带，使它容易从一个景观单元被带到另一个景观单元。同 时，有许多小斑块就有较大的边界比例，动物经常在邻近的景观单元之间运动，还通过食 9 草动物输送植物物质，促进能量流动。可见，热能和生物量越过景观斑块、廊道和基质的 边界之间的流动速率是随景观异质性增加而增加”“。 ( 6 ) 景观变化原理 景观的水平结构把物种、能量与物质同斑块、廊道即基质的范围、形状、数目、类型 和结构联系起来。干扰届，植物的移植、生长、土壤变化及动物的迁移等过程带来了均质 化效应。但由于新的干扰的介入及每一个景观单元变化速率不同，一个同质性景观是永远 也达不到的。在景观中，适度的干扰常常可建立更多的斑块或廊道”“”。例如，草地景观 可被破坏到露出异质性基质。当无干扰时。景观水平结构趋向于均质性：适度干扰迅速增 加景观异质性；强烈干扰可增加异质性，也可减少异质性。 ( 7 ) 景观稳定性原理 景观的稳定性起因于景观对干扰的抵抗性和干扰后复原的能力。每个景观单元有它白 已的稳定性，因而景观总的稳定性反映景观单元中每一类型的比例。 1 1 4 景观生态学国内外研究现状及发展战略 景观生态学一词是1 9 9 3 年由著名地植物学家c t r o l l 在利用航空相片研究东非土地利 用问题时首先提出来的，并开拓了地理学向生态学发展的道路。目前，它作为生态学的一 个新的、快速发展的、并在实践中有多方面应用的分支己牢固地确立了地位。纵观景观 生态学的发展历史，大致可以分为五个阶段”“： ( 1 ) 从十九世纪初到二十世纪三十年代，是科学综合思想的萌芽期。主要表现为，洪 堡和帕萨格思想概念与思想的形成和发展，以及海克尔的生态学和坦斯利生态系统概念与 思想的形成。 ( 2 ) 从二十世纪三十年代后期到六十年代中期，是科学思想的巩固阶段。主要表现为， t r o l l 景观生态学概念的正式提出以及苏卡乔夫的生物地理群落学说的提出。 ( 3 ) 从二十世纪六十年代后期到八十年代初期，是该学科的初刨时期。主要表现为， 中西欧国家( 德国、荷兰、捷克) 结合自然和环境保护、土地利用及规划等应用实践开展 景观生态的理论与应用研究，代表人物有海博、罗塞克、刘文等。 ( 4 ) 从二十世纪八十年代初的国际景观生态联合成立之后到二十世纪九十年代中期， 是该学科的全面发展时期。景观生态学不仅在欧洲，而且在北荚都有颇具成效的进展。国 际学术交流与台作空前活跃，理论应用成果不断丰富。 ( 5 ) 从二十世纪九十年代中期之后，景观生态学已被世界各国的学者广泛应用到各种 学科，特别是遥感技术的发展与广泛应用，在更大程度上促进了景观生态学的发展。 在过去的2 0 年里，各国的景观生态学研究者通过大量的实践与理论研究已经积累了相 当丰富的经验，提出了景观生态学的一般原理与核心概念，初步构筑起景观生态学的理论 框架。其中北美学者更多注重生物自然的研究方法，强调格局、过程、尺度与等级；欧 溯学者则更多注重以社会、经济为核心的景观规划，强调一般系统论和生物控制论共生论 而中国学者为使景观生态学理论更好地与中国国情相结合，较多强调对人类活动影响的研 0 究与景观尺度上的生态建设。景观生态学的研究对象从山地到平原。从滨海湿地到内陆沙 漠，从城市到乡村，从热带到苔原；研究尺度从局地到全球；研究内容从野生动物生境到 温室气体排放，从具体案例研究到综合治理研究：研究方法从传统的野外调查到借助高科 技手段的遥感、g i s 信息处理。总之，国际上景观生态学的研究呈现出更加多样化的色彩， 各国学者在区域生态与全球变化等方面的研究中逐渐形成了自己的特色”“。 景观生态学作为一门相对独立的科学，其核心框架有以下几点：( i ) 景观系统的整 体性和景观要素的异质性；( 2 ) 景观研究的尺度性：( 3 ) 景观结构的镶嵌性； ( 4 ) 生 态流的空间聚集与扩散；( 5 ) 景观的自然性与文化性：( 6 ) 景观演化的不可逆性与人类 主导性；( 7 ) 景观价值的多样性”“。 我国景观生态学研究虽起步较晚，但发展迅速。从8 0 年代初开始，我国著名地理学家 林超、黄锡畴、董雅文等在有关地理学刊物上发表介绍国外景观生态学概念、原理、研究 方法和研究成果的文章和译文，使人们开始看到了一个新的研究领域。景观生态学的基础 理论是景观生态学发展的前提和基石，它对人们了解景观生态学的产生背景与发展历程， 理解景观生态学中的概念、原理与方法具有重要的指导作用，因此，在景观生态学研究中， 基础理论的研究是重中之重。据统计，在我国景观生态学的研究文献中，有关基础理论研 究的文章约占4 0 。其中，俞孔坚( 1 9 8 7 ) 李哈滨等( 1 9 9 8 ) 、邬建国( 2 0 0 0 ) 对景观及景观 生态学概念的剖析，牛文元( 1 9 9 0 ) 、邬建国( 1 9 9 1 ) 、肖笃宁等( 1 9 9 7 ) 、傅伯杰等( 1 9 9 6 ) 、 陈利顶等( 1 9 9 6 ) 及邱扬等( 2 0 0 0 ) 对景观生态学基础理论的释义贺红土等( 1 9 9 0 ) 对景观生 态学综台思想的阐述以及陈昌驾( 1 9 9 6 ) 、李晓文等( 1 9 9 9 ) 、古新仁等( 2 0 0 1 ) 对景观生态学 与生物多样性保护关系的探讨等研究工作都是我国景观生态学基础理论研究中比较具有 代表性的。而肖笃宁等( 1 9 8 8 ，1 9 9 7 ) 、郭晋平( 2 0 0 1 ) 则对国内外景观生态学的研究发展概 况作了比较全面的论述。由肖笃宁主编的( 景观生态学的理论、方法及应用更是广大景 观生态学科研人员的工作结晶。这些研究为景观生态学在我国的发展打下了坚实的基础， 同时也激发了一些学者的思想火花，如籼等( 1 9 9 5 ) 在总结前人缀块动态理论基础上，创立 了等级缀块动态范式( p a r a d i g m ) ；俞孔坚( 1 9 9 9 ) 揭示了一般流动表面模型的点和线的特征 与景观生态学和保护生物学中的景观结构之间的关系。提出了生物保护的景观生态安全格 局( s e c u r i t yp a n e r n ) 并给出了案例，这些无疑将为我国景观生态学基础理论的拓展和刨 新提供新的思路“。 在目前国内外的景观生态学的研究中，大尺度的研究集中在空间格局的分析和如何规 划管理上，如对农林取得研究，对自然保护区域国家公园的研究。而中小尺度的研究仍以 传统的生态学为基础，运用景观生态学的方法研究生态学的一些问题，包括空间格局对生 物多样性的影响研究，景观构成对种群或群落的作用。而这些研究的对象主要是自然景观 对城市景观生态学的研究相对较少，并且研究也不够深入，在研究方法和理论上都有待于 进一步探讨6 ”。 i i 5 研究景观生态学的意义 富有生机、和谐、优美或者奇特的景观，是人类可以直接利用的资源：襁觉景观的资 源性，特别表现在对风景旅游地的认识和开发，以及对人类居住地的设计和改造：同样， 具有良好构型的景观也是一种环境资源，有利于发挥最大的生态效益，通过对格局的调整 来影响和改变过程。景观构型对于生物活动的影响或反映在植物分布的空间格局- 或反映 在野生动物栖息地的生境，有机体在异质特征性景观中表现出不同的迁移、扩散和传播特 征。经过对人类活动的影响当然不仅是反映在经济活动中，如不同的土地利用方式，而且 也反映在文化活动中，如旅游和建筑。同时，人类活动也是景观变化的重要驱动力，如对 于自然景观的改造形成了经营景观。全新构建形成了人工景观，在此过程中不同的人类文 化传统会影响到对于景观的利用和改造。 1 2 城市绿地概述 城市绿地是城市中一种特殊的生态系统，它是城市系统中能够执行“吐故纳新”调节 机制的子系统。这个系统一方面能为城市居民提供良好的生活环境，为城市生物提供适宜 的的生境；另一方面能增加城市景观的自然性、促进城市居民与自然的和谐共生。它被认 为是城市现代文化和文明程度的重要标志“。 本文从景观生态学研究的角度出发，认为绿地是城市的一种景观。将城市绿地定义为； 城市绿地是城市中保持着自然景观的地域，或自然景观得到恢复的地域，是城市自然景观 和人文景观的综合体现。是城市中最能体现生态性的生态空间( e c o l o g i c a ls p a c e ) ，是 构成城市景观的重要组成部分。其功能上具有改善城市生态环境、维持城市生态平衡或提 供游憩活动的场所、营造城市景观风貌和城市景观文化的作用。在结构上为人工设计的植 物景观、自然植物景观和半自然植物景观。包括城市各类公园、居住区绿地、单位绿地、 道路绿地、墓地、农地、林地、生产防护绿地、风景名胜区、植物覆盖较好的城市带用地 “6 】 1 2 1 城市绿地的分类 城市绿地按城市规划需要分为以下五类“”1 ： ( 1 ) 公共绿地：包括市区综台公园、儿童公园、动物园、植物园、纪念性园林、名胜 古迹园林、游憩林荫带。 空间特征：绿地景观斑块面积较大，相对集中独立。与周围环境具有较为明显的边界， 斑块绿化覆盖率很高，绿地信息混合较少，构成城市绿地的主体。 ( 2 ) 居住区绿地：包括居住区游园居住区绿地、居住区道路绿地、宅旁绿地。 空间特征：除少数绿化较好的花园别墅外大多数绿地景观斑块面积小而分散。绿地 信息与周围地物混合率高，更多地表现为混合绿地像元信息。 ( 3 ) 附属绿地：包括工业、仓库绿地、公共事业绿地、公共建筑绿地。 空间特征：绿地景观信息特征是绿化覆盖率较高，斑块面积较大，绿地景观混合像元 亮相对于居住区为少个别文教单位绿地斑块大，成片状分布。 ( 4 ) 交通绿地：包括道路绿地、公路、铁路等防护绿地。 空间特征：成条带状分布、斑块面积较小。 ( 5 ) 生产防护绿地：包括耕地、园地、苗圃、花圃、农田地头林地、林场、卫生防护 林、风沙防护林、水源涵养林、水土保持林等。 空间特征：绿地景观斑块面积很大，成片状分布，空间结构上由纵横阡陌的水系和田 埂( 道路) 划分为网格状，绿地景观混合像元少，一般分布在城市边缘和外围地带。 1 2 2 绿她在城市中的功能和作用 绿地是城市的有机组成部分，反映了城市的自然属性。在人类选址建造城市之初。大 多数城市选择在河山、川、江、湖乡毗邻的地方它们给予城市的形态、功能布局等景观 有很大的影响。先有自然。后有城市，自然对城市发展的影响是巨大的。但随着工业的发 展，人c i 的增加，城市中自然属性逐渐减弱，城市绿地成为体现促进城市自然特色的主要 组成部分，人类利用城市绿地改善城市环境，塑造城市景观，完善城市体系。 1 ) 组织城市空间功能 在城市生态环境日趋严峻的今天，城市绿地在构建城市形态方面的作用越来越被人们 重视，世界各大城市中都有依据各自的地理特点，规划设计相应的绿地空间格局，以提供 休憩的场所和维持生态平衡。 2 ) 生态功能 城市绿地是城市中自然环境的重要组成部分，在维持城市生态平 寞i 、改善城市生活质 量、提高城市自净能力、提高城市景观和生物多样性上发挥着重要的作用。 3 ) 游憩功能 城市绿地的主体由公园、游园和风景名胜等组成，供居民游憩休闲，提供健康、舒适 的休闲环境是城市绿地建设的根本目标之一，也是早期城市绿地建设的初衷。 4 ) 文化功能 城市文化特色是城市历史发展积累、沉淀、更新的表现，同时，也是人类居住活动不 断适应和改造自然特征的反映。它是城市景观，城市社会行为、观念、城市性质的总体反 应。 5 ) 教育功能 在城市中，特别是大型城市中，人们真正与大自然接触的机会较少，尤其在对青少年 的教育中，绿地是进行生命科学、环境科学知识教育的良好、方便的室外课堂，绿地里的 花草树木、水体、土壤等可以生动地演示自然的奥秘和自然规律，激发人们热爱自然、致 力于保护环境的自觉行动，开展有效的生态教育。 6 ) 社会功能 城市绿地的社会职能表现在两个方面：一方面，在喧嚣的城市硬质景观中，它能够为 人们提供一个放松身心、缓解生活压力的休息场所。另一方面，城市绿地为人们提供了一 个非常重要的社会交往的机会，城市绿地对促进社会交往和社区健康发挥着相当重要的职 能。 7 ) 城市防护和减灾功能 城市绿地中各种防护林可有效地消除大风、海浪等对城市的袭击，增强城市抵御自然 灾害的能力。同时城市绿地空间还是城市灾害如地震等发生后，人们暂时避难的场所。是 城市防御体系中不可或缺的一部分”“”。 t 2 3 景观生态学在城市绿地中的应用 景观生态学在城市中的应用就是城市景观生态学，它从景观生态学的角度，对城市这 一人类活动的中心进行研究，为我们认识和解决当代城市问题，开辟了新的思路。城市中 面临环境污染、空间拥挤、视觉狭小等阀题，很大程度上是由于不合理的景观生态布局， 使城市内部各要素之间不能相互协调，从而削弱了城市生态系统的功能。 因此，运用景规生态学的理论和方法对城市进行研究。是解决城市问题的一条新路。 从而在城市生态学的基础上又提出了城市景观生态学的概念。陈昌笃认为城市景观生态学 是景观生态学的一个分支；肖笃宁认为：城市是以人为主体的景觋生态单元。它和其他景 观相比具有不稳定性，破碎性，梯度性，斑块、廊道、基质是构成城市景观结构的基本要 素；王华东等认为：城市景观生态学是一门正在蓬勃发展而又不十分定型的学科，它是研 究城市景观形态、结构、空阃布局及其景观要素之间关系并使之协调发展的科学。 由于景观生态学的研究在我国还处于起步阶段，在研究领域和研究方法及手段上都还 有限，城市景观生态学的研究更少，还处于幼年阶段。但从目前国内外研究的报道来看， 城市景观生态学涉及的学科较多，不同学者从各自的知识背景出发，对城市景观生态学有 不同见解，但研究的中心集中在协调入与环境的关系，通过城市景观空间格局等的研究， 解决城市化对城市生态环境所造成的压力，实现城市中人与自然和谐共存的目标”。 1 3 城市景观生态学研究的基本内容 综合国内外研究动向，城市景观生态学研究的基本内容包括以下几个方面： ( 1 ) 城市景观空间格局分析及其动态研究：包括土地利用类型的配置，城市中各类斑 块、廊道的布局和时空变化。 ( 2 ) 城市自然生态景观的研究：以城市生物和非生物环境的演变过程为主线，研究城 市自然生态系统中景观的布局和变化对城市的影响。包括对自然植被、次生植被和园林绿 地的研究。 ( 3 ) 城市景观文化和景观美学的研究：以人为中心，侧重于城市社会系统，对如何结 1 4 合城市生态进行城市美化、城市形象设计、环境艺术设计以及研究人类历史、思想和行为 对城市景观产生、发展的影响。 ( 4 ) 城市综合景观生态研究：将城市作为社会一经济一自然复合生态系统，综合研究 城市生态系统中的物质、能量的利用，社会和自然的协调。从人类生活、经济运行、环境 保护等多层面综合进行研究。 ( 5 ) 城市环境问题研究：研究主要集中在城市敏感地带的保护、环境清洁优化、城市 规模和环境容量的控制、城市自然空间的建立等方面的规划设计和工程建设上。在任何一 项的研究中，城市景观规划设计和按此规划设计所进行的城市建设管理的前提是现状分析 和评价。 1 4 本文的研究目的和意义 1 4 1 当前厦门城市绿地规划中存在着以下几个f 司题 ( 1 ) 厦门本岛山地森林集中分布在南部五老峰和中部仙岳山两大山系，本岛两大山地 森林地处繁华市中心，是名符其实的林在城中，但这两大山体裸露山体多。自然生态景观 遭到破坏。由于过去城市建设的迅速发展，许多林地被无序开山采石，形成裸露山体，破 坏自然植被而引起水土流失，严重影响生态景观 ( 2 ) 厦门本岛作为厦门经济的核心，人口相对稠密，土地珍贵，可用于绿化的土地资 源极为有限，绿化面积的大幅度提高难以实现，因此，如何在有限的土地资源内对厦门的 绿地进行合理规划，优化绿地空间布局，使城市绿地充分发挥生态效益和使用功能，满足 城市生态环境改善和提高居民生活质量的需求，显得尤为重要。 ( 3 ) 设计不合理为了快速达到一定的绿化目的，过多铺设草坪，虽然为改善生活环 境做出了努力在市商业中心，公园、小区、街道等大面积栽植草皮，但仅在草坪上点缀 般地栽植几株乔木，零星地配置些灌木丛是远远不够的。以前，人们还可在公园、小区的 树萌下自在地聊天、娱乐，但到处种植的草坪却将人拒之门外，只能观赏，而不能融合绿 色之中。 ( 4 ) 没有有计划的栽种成片乔木林 随着城市日趋工业化和现代化，随之而来的是 工矿企业不时向空中排放大量工业废气、毒气，严重威胁着城市居民的身心健康有科学 家和园林专家多次提出，将森林引入城市，以改善城市日益严重的环境污染。在改善城市 生态环境中，按以人为本的观念，可在城市有限的空间里按规划设计成片森林，树种无需 名贵、珍稀，引进与污染源相对应的抗污染树种，起到改良空气、美化环境的作用，并使 人们在城市森林中尽情郊游、娱乐、休息。 ( 5 ) 结构不合理绿地斑块个数较少， 会导致生物多样性降低；同样的绿地斑块 应是截然不同的。 各种绿地面积比例不均，绿地多样性指数降低， 均匀配置和非均匀配置所起到的景观和生态效 1 4 2 研究的目的和意义 厦门是我国东南沿海一座风景秀丽的港口城市，一颗璀灿的明珠，素享“海上花园：己 美誉。近几年，先后获“国家卫生城市”、“国家园林城市”、“中国优秀旅游城市”、“国家环 境保护模范城市”、“中国城市综合实力5 0 强”，荣获首批城市投资硬环境4 0 优城市等一系列 荣誉称号。厦门今后的发展目标应是建成国际性生态城市。 改革开放以来，厦门的城市林业取得了巨大的成就，为改善生态、投资环境，促进特 区经济与社会的持续、快速、协调发展做出了不可替代的贡献。除了为防止台风所建设的 沿海防护林外，在规划理念上，有了重大的变化，生态园林的提出，使人们提高了对园林 的功能和作用的认识，改善城市环境，维持城市生态平衡成为绿地的一个重要功能。同时， 随着经济的发展，厦门城市环境问题日益突出，呼唤绿色。向往清新和谐的生活环境成为 这一时代的主题。城市中生物多样性的研究、绿地效益的研究、城市绿量的研究、城市植 被的研究等都为城市生态建设打下了较为坚实的理论基础，但生命科学工作者的研究对象 多限于个体和单一植物群落上，如污染对植物的危害和抗污染植物的选择、植物群落的结 构组成和生态效益；园林艺术、园林设计工作者往往注重挖掘园林单体的观赏功能和使用 功能，使景观成为人工堆砌物，忽视了景观整体空间上的生态配置：而城市绿地规划的研 究大多来自城市规划者，他们一般是从城市规划的角度对城市绿地规划的理论和方法进行 定性的描述和总结，缺乏定量数据分析；另外，近来对城市景观结构的研究较多地集中在 把绿地类型按城市规划的要求分类来研究其景观结构，而按斑块的大小划分研究的较少： 同时，随着景观生态学研究的深入，城市绿地景观生态规划建设为解决城市绿地的合理布 局、绿地生态功能的更好发挥、实现城市绿地的游憩、生态、环保、文化、教育等综合功 能开辟了崭新的道路。 厦门作为沿海经济较发达的城市，在生态城市的建设规划中应当充分认识到城市林业 的重要性，城市林业应打破狭义的市区绿化的传统观念。尽管厦门市的园林绿化已跨入“国 家园林城市”的行列，但距离生态城市的发展目标还有较大的差距。 本文就是针对目前城市绿地研究的不足和厦门城市绿地研究的具体需求和远景规划 提出来的，把景观生态的理论和方法与城市园林绿地研究的特点相结合，借助遥感、g i s 等研究手段，在较大尺度上把绿地斑块按其面积大小来划分，全面地对厦门城市绿地景观 空间格局和绿地景观结构进行定量分柝，并通过各区、不同景观层面上的比较分析以及绿 地景观与生态环境质量之间的分析，从营造既能改善城市生态环境、又可满足景观游憩、 观赏效应双重目的出发，对城市绿地景观生态规划理论方法进行了研究，并对厦门城市绿 地景观生态规划进行探讨。为城市绿地景观生态规划和建设提供科学依据。 1 6 2 研究区域概况与研究方法 2 1 研究区域概况m 1 2 1 i 位置与范围 厦门位于北纬2 4 0 2 6 ，东经1 1 8 0 0 4 ，地处福建省西南部，九龙江出海口，隔台湾海 峡与台南、彭湖相望，由厦门岛、鼓浪屿和内陆九江北岸的沿海部分的同安组成。厦门岛 东西长约i i 5 1 m ，面积1 2 8 1 4 k m 2 ，东联金门，烈屿，西接宝珠、高浦，南当太武，北横丙 州。西南界海澄、龙溪东南出大担、小担、直通彭湖，西北有美人、天马，东南拥鸿渐、 香山，为华南海滨之要地。现辖有思明、湖里、集荚、海沧、同安和翔安6 个区。2 0 0 1 年， 全市土地面积1 5 6 5 0 9 平方公里，湖里区面积6 1 4 1 平方公里，恩明区面积7 0 3 6 平方公 里，鼓浪屿土地面积1 9 l 平方公里。 本研究的范围是厦门本岛。包括湖里、思明区的主岛部分以及鼓浪屿三个部分这 里要说明的一点是，在行政区划上，鼓浪屿属于思明区而本研究为了从生态圈独特位置 的角度考虑把鼓浪屿从思明区中分离出来进行分析，思明区的主岛部分设为思明区。即 就是说，本研究范围包括湖里、思明和鼓浪屿三个部分( 见图1 ) 。 2 1