（森林培育专业论文）应用fragstats33对呼和浩特市青城公园景观格局的研究及评价.pdf

摘要 f r a g s t a t s 是由美国俄勒冈州立大学森林科学系开发的运用于景观指标计算的 软件，其最新版f r a g s t a t s 3 3 不仅提供了易于操作的可视化图形界面，还增加了许 多新的指数，并对部分指数的计算方法进行了修改，使其应用性范围增大，精度也有 显著提高。 运用景观生态学原理和实地调查结果，在对呼和浩特青城公园景观要素进行分类 的基础上，运用上述景观分析软件和g i s 图形资料，分别在斑块、类型、景观3 个级 别上计算多个景观指数，来分析呼和浩特青城公园的景观空间格局特征。选取的景观 指数包括斑块类型面积c a 、斑块类型占景观面积的比例p l a n d 、斑块数n p 、斑块平 均大小m p s 、面积加权平均形状指数a w m s i 、面积加权平均斑块分维数a l g l d p f d 、平均 最近距离m n n 、聚集度a i 和结合度c o h e s i o n 、蔓延度指数c o n t a g 、香农多样性指数 s h d i 、香农均匀度指数s h e i 、辛普森多样性指数s i d i 、廊道面积a r e a 、连接度r 、 环度q 等指数。结果表明： 1 青城公园整体景观布局基本合理景观结构较为稳定，不同类型绿地斑块从 分布形式、形状都是集中与分散相混合的模式，符合f o r m a n 提出的理想景观格局模 式的要求。 2 青城公园以水体为骨架，以园路为脉络，构成合理的景观格局，其不同类型 绿地斑块分布格局与各自功能相适应，形成丰富的园内景观。 3 对园内树木的多样性进行分区计算，与其面积进行对比，分析结果表明，在 公园绿地景观中树种多样性主要是人工设计与管护起主导因素。 关键词：景观生态学：景观格局；f r a g s t a t s 3 3 s t u d ya n de v a l u a t i o no nt h el a n d s c a p ep a t t e r no fq i n g c h e n g p a r ki n h o h h o t b yf r a g s t a t s 3 3 a b s t r a c t d e v e l o p e db yf o r e s ts c i e n c ed e p a r t m e n to fo r e g o ns t a t eu n i v e r s i t yo fu n i t e ds t a t e s ， f r a g s t a t si sak i n do fc a l c u l a t i n gs o i h a r ea p p l i e dt ol a n d s c a p ei n d i c e s f r a g s t a t s 3 3 - t h el a t e s tv e r s i o n - 一- - n o to n l yp r o v i d e se a s y - t o u s eg r a p h i c a li n t e r f a c ev i s u a l i z a t i o n ， b u ta l s oi n c r e a s e st h en u m b e ro fn e wi n d e x ，a n dm o d i f i e st h ec a l c u l a t i o no fp a r ti n d e x e s ，i n o r d e rt oe n l a r g ei t ss c o p eo f a p p l i c a t i o na n di m p r o v ei t sa c c u r a c y w i t hl a n d s c a p ee c o l o g yp r i n c i p l ea n dt h er e s u l t so fo n - s i t ei n s p e c t i o n ，a n db a s e do n t h ec l a s s i f i c a t i o no f h u h h o t q i n g c h e n g p a r k l a n d s c a p ee l e m e n t ，u s i n g t h e a b o v e - m e n t i o n e dl a n d s c a p ea n a l y s i ss o f t w a r ea n dg i sg r a p h i cm a t e r i a l s ，an u m b e ro f l a n d s c a p ei n d i c e sw h i c hh a v eb e e nc a l c u l a t e df r o mt h e s et h r e el e v e l s ( p a t c h e s ，t y p e s ，a n d l a n d s c a p e ) a r eu s e dt oa n a l y z et h e c h a r a c t e r i s t i c so fl a n d s c a p es p a t i a l p a t t e r n so f q i n g c h e n gp a r k t h es e l e c t e dl a n d s c a p ei n d i c e si n c l u d ep a t c ht y p ea r e ac a ，p e r c e n t a g eo f l a n d s c a p ep l a n d ，n u m b e ro fp a t c h e sn p ，m e a np a t c hs i z em p s ，a r e aw e i g h t e dm e a n s h a p ei n d e xa w m s la r e aw e i g h t e dm e a np a t c hf r a c t a ld i m e n s i o na w m p f d , m e a n n e a r e s td i s t a n c em n n ，a g g r e g a t i o na i ，c o m b i n e dd e g r e ec o h e s i o n ，s p r e a di n d e x c o n t a g ，s h a n n o nd i v e r s i t yi n d e xs h d i ，s h a n n o ne v e n n e s si n d e xs h e i ，s i m p s o n d i v e r s i t yi n d e xs i d i ，c o r r i d o ra r e aa r e a ，c o n n e c t i v i t yr ，r i n gd e g r e ea ，e t c n er e s u l t s s h o w 也a t ： 1 t h eo v e r a l ll a n d s c a p el a y o u to fq i n g c h e n gp a r ki sb a s i c a l l yr a t i o n a l ；i t sl a n d s c a p e s t r u c t u r ei sc o m p a r a t i v e l ys t a b l e ，a n dd i f f e r e n tt y p e so fg r e e np a t c h e sa r et h em i x e dm o d e l o fc e n t r a l i z a t i o na n dd e c e n t r a l i z a t i o n - - - n om a t t e rt h ed i s t r i b u t i o no rt h es h a p e ，w h i c hf l t s 洫谢mf o r r n a n si d e a ll a n d s c a p em o d e l 2 w a t e rb o d i e sf o rt h es k e l e t o n , g a r d e np a v i n gf o rt h ec o n t e x t ，t h el a n d s c a p ep a t t e r no f q i n g c h e n gp a r ki sr a t i o n a l i t sd i f f e r e n tt y p e so fg r e e np a t c h e sa r ed i s t r i b u t e dt oa d a p tt o t h er e s p e c t i v ef u n c t i o n st of o r mt h ea b u n d a n tl a n d s c a p e 3 c o m p a r e dt h ep r e c o m p i l e dp a r t i t i o n so nt h ed i v e r s i t yo ft r e e si nt h ep a r kw i t hi t sa r e a , t h er e s u l t ss h o wt h a tm a n u a ld e s i g na n dm a n a g e m e n ti st h el e a d i n gf a c t o ro ft r e es p e c i e s d i v e r s i t yi np a r k s g r e e np a t c h e s k e yw o r d s ：l a n d s c a p ee c o l o g y ；l a n d s c a p e p a t t e r n ；f r a g s t a t s 3 3 e ir e c t e db y ：p r o f c h a n gj i n b a o ( p h d ) a p p i ic a n tf o rm a s t e rd e g r e e ：c h e nlid o n gf f o r e s tc u l t i v a t i o n ) ( c o l l e g eo f f o r e s t ，i n n e rm o n g o l i aa g r i c u l t u r a lu n i v e r s i t y ，h u h h o t0 1 0 0 1 8 ，c h i n a ) 内蒙古农业大学研究生学位论文独创声明 本人申明所呈交的学位论文是我本人在导师指导下进行的研究 工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的 地方外，论文中不包括其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包 括为获得我校或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料，与我一 同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说 明并表示谢意。 申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。 论文作者签名：么渔) 豸4 二 日 期：竺! 互：! ：竺 导师指导研究生学位论文的承诺 ：l -、t 1 , - 本人承诺：我的研究生陛2 丝= 所呈交的学位论文是在 我指导下独立开展研究工作及取得的研究结果，属于我现任岗位职务 工作的结果，并严格按照国家及学校有关学术道德规范的规定要求而 获得的研究结果。如果违反，我必须接受按国家及学校有关规定的处 罚处理并承担相应导师连带责任。 指导教师签名：i 雾肛 日 期：j 丝雩业 内蒙古农业大学研究生学位论文版权使用授权书 本人完全了解内蒙古农业大学有关保护知识产权的规定，即：研 究生在攻读学位期间论文工作的知识产权单位属内蒙古农业大学本 人保证毕业离校后，发表论文或使用论文工作成果时署名单位为内蒙 古农业大学，且导师为通讯作者，通讯作者单位亦署名为内蒙古农业 大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电 子文档，允许论文被查阅和借阅。学校可以公布学位论文的全部或部 分内容( 保密内容除外) ，采用影印、缩印或其他手段保存论文。 论文作者签名：么日盐指导教师签名：q 黼 日 期：2 厘9 翌6 红 。 内蒙古农业大学硕士学位论文 1 1 引言 随着经济建设的跨越式大发展，我国城市公共空间建设正在加速发展，城市公园 也在国内大量兴建。创建“园林城市一已经成为许多城市发展的目标。建设“城市大 园林 也成为学术界、相关管理机构普遍探讨的问题。从城市公园绿地系统来看，各 城市不断加强公园绿地的系统化建设，并逐步探寻适合地方特点的绿地系统模式；就 城市公园景观来看，为满足广大人民群众多元化的需求，也突破了上世纪八十年代以 前单一的文化休息公园模式，呈现了多元化发展的倾向；就具体的公园空间设计来看， 从研究到实践都在探寻人性化、生态性的方法和手段。这些发展变化与整体社会的经 济发展，社会进步，人民生活水平的提高是分不开的。当前城市公园在不断发展的过 程中面临着很多问题，其基本矛盾仍就是城市的加速发展与城市公园绿地严重落后之 间的矛盾，城市公园绿地不能满足城市发展的需要，并且差距不断加大，这一矛盾表 现在城市公园发展的各个层面之中。城市公园建设和发展中凸显的种种问题，也是当 前亟待研究解决的问题c - 川。 景观生态学以景观为主要研究对象，以人类与自然相协调的思想为指导，研究景 观格局的形成与形态、空间异质性与生态过程的相互关系，探讨其发生、发展的规律， 特别是人类活动与景观结构、功能的反馈关系及景观异质性的维持和管理，在景观水 平上使生态学研究具有整体观咖。因为景观生态学强调人类活动与自然生态的相互作 用、与景观空间格局的相互影响，所以对于自然景观与人文景观结合体的城市公园规 划可以景观生态学、生态学为理论依据对。 城市公园设计的根本是一个景观问题。对城市公园景观设计的研究及相关论著不 断涌现，城市规划学、建筑学、风景园林学、景观生态学等诸多学科都从各自的角度 来探讨城市公园景观的发展问题，并研究相应的设计策略。从整体的、系统的研究、 分析和解决城市公园现状问题出发，指导未来发展的精神，应用到城市公园绿地景观 建设中去，是非常具有现实意义的。 传统的公园设计在处理空间时倾向于使用平面构图功能分区一游路、景点 组织这样一种单线模式，有一定的局限性n q 。本文主要运用景观生态学、生态学的方 法，对城市公园景观格局进行研究。城市公园由于完全是人为设计的绿地景观，其斑 块破碎化程度受人为影响较大，通过量化分析公园绿地景观斑块的空间布局，不仅可 以了解公园绿地景观破碎化程度、景观异质性与景观多样性，更可以以此为依据研究 其与斑块内部生境结构、植物群落结构、动物群落结构等之间的相互关系，判断公园 绿地景观总体的生态结构状况，为日后的公园改造、管理和公园规划设计和建设提供 指导“帕。 2 应用f r a g s t a t s 3 3 对呼和浩特市青城公园景观格局的研究及评价 1 1 城市公园的发展概况 1 1 1 城市公园的兴起 城市公园是城市中最重要和最具代表性的绿地，它是随着社会生活的需求而产 生、发展和逐步成熟起来的。今天我们通称的“城市公园这种园林形式，是由古代 的城市公共园林逐步演变而成。在1 7 世纪之前，无论中国还是外国都存在着一些城 市公共园林，这些公共园林是城市公园产生的基础。 早在公元前9 世纪到前5 世纪，古希腊人便在体育场周围建设了美丽的园地，并 向公众开放。这些向公众开放的、园林化的体育场，可以说已具备了现代公园的一些 雏形。古罗马帝国的一些城市中的广场或墓园允许平民公众进行游憩活动，就具有了 一些公共园林的性质。 资本主义社会初期，欧洲国家的一些专属皇家贵族的城市新园和宫苑定期向公众 开放，如英国伦敦的海德公园。在意大利还出现了专门的动物园、植物园、废墟园、 雕塑园等。随着1 7 世纪资产阶级革命的胜利，在“自由、平等、博爱 的旗帜下， 新兴的资产阶级统治者没收了封建领主及皇室的财产，把大大小小的宫苑和新园都向 公众开放，并统称为“公园 。 进入1 9 世纪大部分皇家猎园己成为公园，由于城市扩大，原有城墙己失去作用， 许多城垣迹地也被改建为公园。1 9 世纪3 0 年代以后，原有皇家园林己不能满足大众 游人的需求，于是各城市都大量建造新公园。 然而，真正意义上进行设计和营造的近代城市公园，始于1 8 5 7 年，美国的纽约 中央公园，是由美国著名的景观设计师奥姆斯特德( e l o l m s t e d ) 规划设计的。该公 园占地约3 4 4 h m 2 ，公园保留了原有的优美自然环境，采用了回游式环路和波浪系统 相结合的园路系统，有四条园路与城市街道立体交叉相连，游人在园内可自由自在地 散步、骑马、驾车、游戏，该园建设十分成功，利用率很高。受纽约中央公园的影响， 全美掀起了场城市公园运动。 前苏联在1 9 1 7 年十月革命胜利后，创建了一种新型的城市公园模式文化休 息公园，将文化教育、娱乐、儿童游戏场所和安静的休息环境有机的组织在一个优美 的园林中。这种按照功能分区规划的公园模式，在后来对中国的现在城市公园建设产 生了很大的影响力。 早期的城市公园基本继承了英国自然式园林的风格，它通过开放的空间系统将自 然引入城市，具有自发的生态意识。2 0 世纪初到五六十年代是现代主义风格在西方 园林设计中发展成熟的时期。受到现在主义思潮的影响，包括城市公园在内的风景园 林设计，大家都把焦点放在了形式风格的创新、功能与美学形式的探索方面。但是仍 然有一些设计师开始关注城市公园的生态问题。1 9 1 0 年，瑞典植物学教授色南德 ( r u t g e rs e m a n d e r ) 提出，根据原有的景观形式来设计公园的新风格。2 0 世纪3 0 、 内蒙古农业大学硕士学位论文 3 4 0 年代，瑞典“斯德哥尔摩”学派的景观设计师，对城市公园基地中有特色的环境 地貌，给予特别的关注，没有采取简单地平整利用的办法，而是以保留强化的形式在 城市公园中塑造了区域性的特色景观和多样性的生态系统删。 1 1 2 用生态学原理指导城市公园建设的探索 2 0 世纪6 0 年代，美、英、日等工业发达国家，相继爆发了“八大公害 事件， 国际社会对城市化、工业化导致的生态环境问题空前重视。1 9 7 1 年，联合国教科文 组织( u 忸s c o ) 提出了“人与生物圈计划( m a b ) ，指出城镇建设要遵循人与自 然共生的基本生态原则。随着“人与生物圈计划 的实施及西方“绿色城市运动的 兴起，城市自然保护与生态重建活动广泛开展起来。城市生态公园的模式和设计方法 得到广泛探索嘲一。 英国是最早开始探索用生态学原理来指导城市生态公园建设的国家。1 9 7 7 年， 英国一个志愿者团体生态公园信托机构( e e o l o g yp a r kt m s t ) 在伦敦塔桥附近建 设了具有典范意义的w i l l i a mc u r t i s 生态公园。该公园面积l h m 2 ，其成功之处不仅在 于它通过设计创造的生境和物种的多样化，而且它成为城市居民接触自然、学习生态 知识的场所，表明了小块空地建造生态公园的可能性。随后，伦敦对生态公园进行了 一系列的尝试，先后在废弃地、市中心建筑密集区等地建造了l o 多个生态公园嘲。 伦敦城市公园的建设在内容、建设程序和设计方法上逐渐形成了一些模式，为后 来城市公园的发展提供了非常有益的经验。2 0 世纪8 0 年代末至9 0 年代初，以1 9 9 0 年国际生态城市会议、1 9 9 2 年联合国环境与发展大会为标志，城市生态建设再掀高 潮。自麦克哈格( i a nl m c h a r g ) 1 9 6 9 年发表设计结合自然一书为标志，开创 生态设计的科学时代以来，生态设计的理论和方法得到了比较深入的研究，城市公园 从形式到内容都有了很大发展咖。 目前，我国许多城市正在进行城市公园的生态建设。如广州市市政园林局将2 0 0 2 年定为“广州公园生态年并制定了广州公园生态建设活动方案，要求2 0 0 9 年底 以前完成全市各类公园的生态完善技术计划的实施。 1 2 研究的理论基础及发展趋势 1 2 1 景观生态学研究进展 景观生态学一词是德国著名的地植物学家c 特罗尔( c t r o l l ) 于1 9 3 9 年在利用 航空照片研究东非土地利用问题时提出来的。从一开始，t r o l l 就认为：“景观生态学 的概念是由两种科学思想结合而产生出来的，一种是地理学的( 景观) ，另一种是生 物学的( 生态学) 。景观生态学表示支配一个区域不同地域单元的自然一生物综合体 的相互关系的分析( t r o l l ，1 9 8 3 ) 。后来，t r o l l 对前述概念又作了进一步的解释，即景 4 应用f r a g s t a t s 3 3 对呼和浩特市青城公园景观格局的研究及评价 观生态学表示景观某一地段上生物群落与环境间主要的、综合的、因果关系的研究， 这些研究可以从明确的分布组合( 景观镶嵌，景观组合) 和各种大小不同等级的自然 区划表示出来( c t r o l l ，1 9 8 4 ) 。在提出概念的同时，特罗尔亦认为，景观生态学不是 一门新的科学或是科学的新分支，而是综合研究的特殊观点( 1 r o l l ，1 9 8 3 ) 。进入8 0 年代以后，景观生态学才真正意义上实现了全球性的研究热潮。影响这一热潮的主要 事件有二个，一个是1 9 8 1 年在荷兰举行的“第一届国际景观生态学大会”及1 9 8 2 年“国际景观生态学协会”的成立；另一个是美国景观生态学派的崛起。“国际景观 生态学协会”的成立，使广大从事这一领域研究的人员从此有了一个组织，使得其国 际性交流成为可能。1 9 8 4 年，z n a v e h 和l i e b e r m a n 出版了他们的景观生态学专著景 观生态学：理论与应用，该书是世界范围内该领域的第一本专著。而美国景观生态 学派的崛起，大大扩展了景观生态学研究的领域，特别是r t t f o r m a n 和m g o d r o n 于1 9 8 6 年出版了作为教科书的景观生态学一书，该书的出版对于景观生态学理 论研究与景观生态学知识的普及作出了极大的贡献呻一。 斑块( p a t c h ) 、廊道( c o r r i d o r ) 、基质( m a t r i x ) 是景观生态学用来解释景观结构 的基本模式，普遍适用于各种景观。这一模式为比较和判别景观模式、分析结构与功 能的关系和改变景观提供了一种简明、直观和可操作性的语言。这种语言与景观规划 师和设计师所运用形式语言有共通之处。景观生态学运用这一语言来描述景观中基本 元素的形状、大小、数目和空间关系，以及这些空间属性对景观中的生态过程的影响， 如：斑块的大小和形状对物种构成和生物多样性的影响，不同形式的廊道对生物运动 和物质流动的影响等。景观生态学研究得出了一些关于景观结构与功能关系的基本原 理，通过观察空间结构来理解景观功能的变化，而景观规划则运用这些原理评价和预 测规划和设计可能带来的后果，通过调整和改变空间结构来改变或保护机构功能和生 态过程。这些基本的原理主要包括：关于斑块的理论；关于廊道的原理；关于景观基 质的原理；关于景观生态总体格局的原理。此外，岛屿地理生物学理论、景观链接和 渗透理论等也被用来分析相关的规划问题。同时，景观生态学具有可量化的度量体系 和基于数学的模型分析和模拟分析方法，具有为景观规划设计及管理和决策提供量化 的巨大潜力一。 我们在公园生态景观建设中可直接借鉴这些原理，为景区建设提供理论上的指 导。当然，这些原则并不是在每一个城市绿地景观的建设中都能得到体现，不同地源、 景观性质等有着自身的特殊性，兼顾考虑、应用的景观生态学原则也必然有所不同及 侧重陬删。 目前景观生态学的研究成果多是在大中尺度上，根据尺度推绎原理，在某一尺度 上获得的信息和知识来研究其他尺度的特征，这正是景观生态学应用于城市公园设计 研究的理论基础。与其他生态学科的研究内容相比，景观生态学突出了空间结构和 内蒙古农业大学硕士学位论文 5 生态学过程在多个尺度上的相互作用，这正是城市生态公园设计中最迫切需要研究的 方面，即从抽象的生态走向与具体的空间格局相关的生态。如吴良镛先生所说：“正 由于有关人居环境的各个学科、各方面的研究必须落实在物质建设及其空间布局上， 因此，建筑一园林一城市规划理所当然地处于核心的位置m 。 将景观生态学引 入传统设计方法体系，以满足其在各个不同层面的生态要求。城市公园的设计应该是 基于景观生态学原理的为传统城市公园设计方法的拓展与创新。 1 2 2 景观分析软件f r a g s t a t s 的产生及发展 在景观指数运算上，应用最为广泛的软件就是f r a g s t a t s 。这是由美国俄勒冈 州立大学森林科学系学者m cg a r i g a l 等人，于1 9 9 5 年进行美国农业部( u s d a ) 委 托计划时所研发。在原本f r a g s t a t s 的设计中可分为两个版本：矢量版和栅格版。 矢量版接受的是a r c i n f o 的c o v e r a g e 格式，而栅格版可接受a r c g r i d 、a s c i i 、8 1 1 6b i t b i n a r yi m a g e ：e r d a si m a g e 或i d r i s i i m a g e 等格式( m eg a r i g a l & m a r k ，2 0 0 2 ) 。两个版 本的区别在于：( 1 ) 栅格版本可以计算最近距离、邻近指数和蔓延度，而矢量版本不 能；( 2 ) 对边缘的处理，由于格网化的地图中，斑块边缘总是大于实际边缘，因此栅 格版本在计算边缘参数时会产生误差，这种误差依赖于网格的分辨率( 杨国靖，肖笃 宁，赵成章，2 0 0 4 ) 。为求计算及使用上的便利，f r a g s t a t s 陆续修改为可在g i s 软 件中使用的延伸版本，如属于a r c v i e we x t e n s i o n 的p a t c ha n a l y s t 、f r a g s t a t sf o r a r c v i e w ，及可在u n i x 和w i n d o w $ n t 系统中运行的f r a g s t a t s a r c 等，使 景观量化计算于g i s 的结合更加方便。f r a g s t a t s 目前最新的版本是3 3 ，可计 算的指数包括了8 种类型，各类型之下又包括了许多个指数。总共，在斑块级别共 有9 6 个、在类型级别共有1 1 1 个、在景观级别共有9 7 个指数( 见表1 ) 。 表1f r a g s t a t s 指数基本分类表 6 应用f r a g s t a t s 3 3 对呼和浩特市青城公园景观格局的研究及评价 2 研究地区概况 2 1 呼和浩特市地区的基本概况 2 1 1 地理位置与行政区划 呼和浩特市地处内蒙古自治区中部，地理坐标位置为东经1 1 0 。4 6 - 1 1 2 。1 8 北纬3 9 。3 5 - 4 1 。2 3 。东与乌兰察布市卓资县、凉城县交界，南与鄂尔多 斯市准格尔旗和山西右玉县接壤，西与包头市固阳县、土右旗比邻，北靠包头市达茂 罕茂明安联合旗、乌兰察布市四子王旗。市域土地面积为1 7 2 万平方公里。呼和浩 特市区地理坐标为东经1 l o 。3 0 1 1 0 。5 2 ，北纬4 0 。4 8 - - - 4 0 。5 3 ，市区土 地总面积2 0 5 4 平方公里，建成区面积1 5 0 平方公里。 呼和浩特市辖4 个市辖区、4 个县、1 个旗。即玉泉区、新城区、回民区、赛罕 区、土默特左旗、托克托县、清水河县、和林格尔县和武川县。 2 1 2 自然条件 ( 1 ) 地形地貌 呼和浩特市北依阴山山脉，南临黄河，地貌上属于内蒙高原的边缘区域。地貌类 型包括丘陵、山地、平原，从北向南依次是阴山山脉、土默特平原，即北部大青山和 东南部蛮汉山为山地地形，海拔高度可达2 2 0 0 米；中、西部为土默川平原地形，平 均海拔1 0 0 0 米左右：其余为丘陵、沙丘地形地貌。在市域总面积中，丘陵面积6 4 7 5 5 平方公里，占土地面积的3 7 6 ；山地面积5 2 3 3 7 平方公里，占土地面积的3 0 4 ； 平原5 2 7 8 9 平方公里，占总土地面积的3 0 6 ；沙丘4 4 5 平方公里，占总土地面积 的0 3 ；其他1 9 1 4 平方公里，占总土地面积的1 1 。呼和浩特市地处黄河水系哈 拉沁沟、红山口沟、坝口子沟、鸟素图沟及大、小黑河形成的冲击平原上，属于呼包 断档盆地的一部分，总地势由东北向西南倾斜，平均坡度为3 5 ，平均海拔1 0 5 0 米。 ( 2 ) 气象与气候特征 呼和浩特市属中温带大陆性季风气候，四季气候变化明显，差异较大，其特点一 是冬季漫长严寒；二是夏季短暂炎热；三是春秋两季气候变化剧烈。年平均气温随着 海拔高度的增加由南向北，由西向东年平均气温逐渐递减，差异较为明显。北部大青 山中山区仅在2 o c 左右，低山区和东部缓岗丘陵区在4 - - 5 ，中部平原地区年平 均气温在5 5 c - 6 3 c ，而南部年平均气温可达6 5 c 6 7 c ，市区年平均气温为 8 8 c 。无霜期因气候不同而差异很大，在境内北部山区为7 6 天，低山丘陵区为1 1 0 天，南部平原区为1 1 3 天 - - 1 3 4 天，呼和浩特市市区为1 4 6 天。 年降雨量在时间分配上也很不均匀，全年的降水主要集中在夏季( 6 月一8 月) 。 呼和浩特地区夏季多雨，占全年总降水量的5 8 - 6 6 ；秋季( 9 月一1 1 月) 次之，占 内蒙古农业大学硕士学位论文 7 全年总降水量的1 8 - 2 1 ；春季( 3 月5 月) 降水量较少，占全年总降水量的1 3 - 1 5 ；冬季( 1 2 月 - - 2 月) 的降水量最少，仅占全年总降水量的2 - - 一5 左右。市区年 平均降水量为2 8 3 9 毫米，日最大降水量为2 9 8 毫米。 呼和浩特地区太阳辐射能十分丰富，日照时数2 8 0 0 , - - , 3 1 0 0 小时年。市区年平均 蒸发量1 7 6 6 1 毫米；市区年平均空气相对湿度5 5 。 1 9 5 4 年 1 9 8 0 年统计，市区主导风向为西北风，次导风向为南西风；1 9 8 1 年 1 9 9 0 年统计，主导风向为南西风，次导风向西北风。年平均风速1 8 米秒，最大风 速1 9 3 米秒，年平均大风日数2 7 4 天。 ( 3 ) 土壤特征 呼和浩特市气候受地形海拔高度影响，水热条件随着地形海拔高度的变化而呈现 有规律的变化，因此，土壤的形成、发育都产生明显分异。山地主要为山地草甸土壤、 灰色森林土壤、淋溶森林土壤、灰褐土、粗骨土，平原呼和浩特市区土壤类型比较丰 富，有灰褐土、栗褐土、新积土、粗骨土、潮土、盐土、沼泽土和风沙土1 0 个土类， 1 7 个亚类，6 2 个土属，1 3 8 个土种。 ( 4 ) 水文特征 呼和浩特地下水可分为浅层水含水层和深层水含水层，浅层水含水层包括浅层浅 水及半承压水等。地下水埋藏深度、水质、水量均由北向南呈有规律的变化：地下水 位由深变浅，山前区大于4 0 米，平原区小于1 0 米，局部自流溢出地表；地下水单位 涌水量由大变小，即由大于5 0 米时米，变为3 0 米时米，小于5 立方米时米， 水文地质特征见呼和浩特盆地浅层水水文地质分区。分布规律是：由山前区的单层向 盆地中心变为多层结构，沿此方向含水层总厚度由大于8 0 米变为小于4 0 米；市区范 围内浅层地下水年补给量为9 8 7 亿立方米，年开采储量为1 0 多亿立方米。 ( 5 ) 植被资源 呼和浩特市从南到北，由东至西，自然植被由森林植物逐渐过渡到灌丛草原，干 旱草原，草甸草原，同时尚有盐生植被、沼泽植被和沙生植被。据呼和浩特市志 记载。呼市共有野生种子植物、可见栽培植物8 9 个科，3 7 0 属，7 7 0 余种。 2 1 3 社会经济概况 ( 1 ) 人口及组成 2 0 0 6 年底市域户籍总人口共2 1 5 8 1 万人，其中市区人口为1 1 1 5 2 万人，5 旗县 户籍人口为1 0 4 2 9 万人。2 0 0 6 年底全市实际常住人口为2 6 0 6 3 万人，总人口中非 农业人口1 0 0 1 万人，占总人口的3 8 4 ；农业人口1 6 0 5 3 万人，占总人口的6 1 6 ， 城市人口密度为6 3 0 人k m 2 ( 呼和浩特经济年鉴，2 0 0 7 ) 。 ( 2 ) 经济状况 8 应用f r a g s t a t s 3 3 对呼和浩特市青城公园景观格局的研究及评价 2 0 0 6 年底，全市地区生产总值达到9 0 0 1 亿元，按可比价格计算比上年增长1 8 。 其中，第一产业增加值5 1 5 亿元，增长7 4 ；第二产业增加值3 5 0 2 亿元，增长2 2 4 ； 第三产业增加值4 9 8 4 亿元，增长1 6 2 ；各产业结构比为：5 7 ：3 8 9 ：5 5 4 。 2 1 4 建成区绿地概况 截止2 0 0 6 年底，呼和浩特市城市建设用地总面积1 5 0 平方公里、人口2 1 5 8 1 万人。建成区绿地总面积4 7 9 1 0 3 公顷，公园绿地1 8 5 3 7 公顷、生产绿地4 0 1 2 公 顷、附属绿地2 3 0 1 1 2 公顷、防护绿地2 3 5 公顷、其他绿地2 3 8 3 3 公顷。绿地率3 1 9 4 ， 绿化覆盖率3 3 7 8 ，人均公园绿地面积1 3 9 1 平米。 2 2 呼和浩特市青城公园的基本概况 青城公园占地面积4 6 5 公顷，绿地率7 1 2 3 ，位于呼和浩特市中心，中山西路 南侧，东临公园东路，西临公园西路，南至大学西街，周围有文化、娱乐、商业等公 共建筑，是全市文化休闲综合型公园( 见图1 ) 。青城公园始建于1 9 3 1 年，因以卧龙 岗和老龙潭为主要景点而建，故初称为龙泉公园。1 9 4 9 年绥远和平解放后，于1 9 5 0 年开始扩建龙泉公园，并命名为人民公园，1 9 5 2 年9 月1 1 日正式对游人开放。1 9 9 7 年6 月为突出自治区首府公园的特点，更名为青城公园。解放后，1 9 5 0 年归绥市人 民政府召开第一届人民代表大会，许多代表提出了修复龙泉公园的强烈要求。1 9 5 0 年制定了初步规划，确定了公园活动内容与设施安排，出入口的确定，植物种植规划。 1 9 5 8 年在此基础上又进行了完善、修改，做出了总体规划图。1 9 9 5 年至1 9 9 7 年，呼 市园林局先后投入1 5 0 0 万元资金改造了公园东、西、j l i 3 三个主要出入口，恢复了 精神文明教育基地一人民英雄纪念碑及两侧画廊，改建了部分原破旧的动物兽舍。 2 0 0 3 年园林局再次投资3 0 多万元进行了电路和烈士塔改造。特别是2 0 0 4 年，市委 市政府下大决心投入了6 0 6 0 万元，对公园道路、广场、湖岸、绿地、照明及地下管 网设施进行了大规模改造。2 0 0 6 年9 月青城公园动物园搬迁至大青山野生动物园。 目前全园分为水上活动区、儿童游艺区、文化娱乐区、花卉区。 青城公园在规划上采用了自然式和规则式相结合的造园手法，以北门入口到人民 英雄纪念碑的主路为纵轴，到烈士塔形成正方形广场，通过烈士塔东、西两侧延伸， 形成了虚实结合的横轴，纵横轴线成为全园的构图基础，在此基础上组成了以直线为 骨架，以曲线为脉络的道路系统，使之组成既自然又活泼的园林布局。改造后的青城 公园，山青水秀、绿树成荫、花草遍地、亭阁相映，基础设施完善，为市民提供了舒 适、方便、安静、优美的游园环境。1 9 9 7 年在自治区5 0 年大庆时，日本友人在公园 东门建成和平龙雕塑，作为中日和平友好的纪念。 内蒙古农业大学硕士学位论文 目1日镕# j 城。日总平目 1 0 应用f r a g s t a t s 3 3 对呼和浩特市青城公园景观格局的研究及评价 3 研究方法与研究对策 3 1景观生态学“生态空间 相关性的方法 空间是公园存在的表现形式，空间图示语言是城市公园规划设计的主要表达方 式，从规划草图到施工图都是用图示表达具体对象的空间形式、性质等特征。对生态 过程的描述则有多种方式，如语言描述、数字模型描述，在宏观层面上也可以用空间 形式语言来描述。空间格局与生态过程是相互联系、相互作用的，了解这一点，城市 公园的规划设计中的空间形式语言就不仅能具有美学和行为心理学方面的意义，也同 时能具有生态学意义。通过空间形式语言规划空间格局，进行引导和协调生态过程， 使之有利环境的可持续发展，这是为城市公园的规划设计提供新的思路和具有可操作 性的方法w 】。 3 1 1 “斑块一廊道一基质”模式( p a _ t 1 1 c o r r i d o r n a t r a i xm o d l e ) 及相关理论 以生态功能的差异为标准，结合城市公园的功能特点和景观特征，作为景观元素 的斑块可分为三大类： 核心生态斑块。是具有复杂层次结构和多样性的自然或近自然植被覆盖的地面和 自然水域，或人工建设但具有特定自然生态功能和结构的景观区域。景观具有自然特 征。只有特定的使用功能。 缓冲生态模块。以观赏为主的景观层次简单的半人工或人工植被地面和水域。景 观具有半自然特征。具有适量的、相对静态的游憩功能。如观赏性的林地、草地、花 卉等斑块。 使用功能斑块。以供人们活动为主的水体、硬质半硬质地面、建筑物、构筑物和 人工设施构成的空间区域。景观具有人工特征。具有各种服务、游憩、文化等功能。 廊道是指景观中与相邻两地环境不同的线性或带状结构。可以看作是斑块的一种 特殊形式。一般认为长宽至少在1 0 一- 2 0 米以上的斑块，且分割景观，又为斑块相连 的可认为是廊道。根据功能和结构的不同，城市公园中廊道主要有两大类： 交通廊道。交通廊道是为人流和物流运动所使用的道路，由人工建设而成的。其 表面是硬质或半硬质地面，空间上呈直线网络或曲线网络状。交通廊道的通道作用主 要是为游憩和管理活动服务，构成了城市公园组织使用功能的逻辑结构和空间联系通 道，但交通廊道的人工或半人工性质使它对自然生态过程的作用主要表现为屏障或过 滤。 生态廊道。生态廊道是具有较好自然属性的线性绿地斑块或河流溪流，其本底可 能是自然区域，也可由人工设计建造而成。在空间形态上呈直线、直线网络或树状网 络。在城市公园尺度上，生态廊道作为栖息地的作用不明显，其主要功能是作为生态 通道为迁移、传播提供便利，并通过加强廊道与斑块、斑块与斑块间的联系，使景观 内蒙古农业大学硕士学位论文 11 成为一个具有多样性和稳定性的整体。 在城市公园中，从景观格局研究的尺度看，绿地基质是非均匀的，表现为生态斑 块和缓冲斑块这两大类中的许多具体类型。城市公园在规模上属中小型时，任何一种 单独类型的绿地都没有占据绝对的面积优势，其基质的空间表现不明显，其景观格局 是以各种斑块和廊道为主构成的：当规模属大型时，某种缓冲生态斑块可以成为绿地 中的主要斑块，表现为空间的背景基质，这种景观格局是在比较明显的基质上由斑块 和廊道构成。 需要明确的是，景观结构单元的划分总是与景观尺度相联系的，所以斑块、廊道、 基质构成了景观镶嵌体。 “斑块廊道基质 模式是从真实景观抽象而来的。为具体而形象地描述 景观结构、功能和动态提供了一种空间语言，有利于考察景观结构和功能之间的关系。 景观生态学对“生态空间”相关性的研究以这一模式为基础，并取得了相关性的 理论进展。景观单元的“生态空间”相关性的理论主要包括：有关斑块的原理， 即斑块的大小、数目、位置与景观生态学过程的相关关系的原理；有关边界的原理， 即边缘结构、边界形状与景观过程的相互关系的原理；有关廊道和连接的原理，即廊 道、踏脚石、道路和林带、河流廊道的形状、位置、结构与景观生态过程的相互关系 的原理；有关公园镶嵌体的原理，即镶嵌体的网络、格局和尺度与景观生态过程的相 互关系的原理。 在城市公园的规划设计中运用“斑块廊道基质 模式，可以把公园的各 种实体要素，如草坪、林地、水体、道路、广场等在一定尺度上转化为3 种基本的景 观结构单元，并运用上述的基本原理来分析各项要素的形状、数目分布、结构等空间 特征与生态过程的影响，从而确定有利于生态系统可持续性的空间形式。这项工作可 以在公园从整体到局部多个尺度上进行，不断细化。 3 1 2 关于物种面积关系的理论 景观生态过程与景观结构单元的规模和空间结构关系，景观中斑块面积的大小对 生物多样性和各种生态学过程都有影响。对于生态保护和恢复而言，城市公园的面积 当然是越大越好，但是这样往往受限于城市用地的现实情况。规划时应正视现实的矛 盾性，尽力在有限的条件下提高效率。 群落的最小面积研究通常是自然界中一个特定群落类型在该面积内地种类得以 充分表现，它说明完全自然演进的状况下，特定的群落类型至少需要多大面积才能有 足够的生境空间。通过应用“种面积曲线 、“群落系数面积曲线”、“重要值 面积曲线”等方法，生态学家已经得出许多特定的植物群落的最小面积，并确定 了一些较为通用的数值。城市公园不是完全的自然环境，存在许多人为负干扰，即使 1 2 应用f r a g s t a t s 3 3 对呼和浩特市青城公园景观格局的研究及评价 采取设置缓冲区和特别管理区等措施，具有同样群落结构的核心生态斑块也比自然界 脆弱。要建立具有稳定性和演替潜力的特定群落斑块，群落的最小面积具有指导意义。 根据文献植被生态学的目的