（环境科学专业论文）广西贵港市城市格局的景观生态学研究及应用.pdf

中山大学博士学位论文：广西责港审城市格局旨景现生态学研究茂应用2 0 0 5 年贵港市建成区范围为界线，在1 9 8 5 和2 0 0 4 年景观类型图上分别向内、向外以2 0 0m 为半径做缓冲区，得到3 1 个梯度缓冲带。在景观格局分析软件f r a g s t a t s 支持下， 应用景观空间格局分析方法，选取合理的格局指数，对费港市城市建成区景观空间格局 以及缓冲区梯度格局从空间形态、空间分布及景观总体构型方面进行深入分析探讨，为 了解城市用地结构与功能，对未来城市总体设计、建设与管理提供基础数据和理论根据。 另外，借助g i s 软件建立5 个所需输入图层的基础上，运用s l e u t h 模型对城市格局 扩展进行了模拟。主要研究结果如下； 1 贵港市建成区为一个由居住用地、水域用地、公共设施用地及交通用地为主体 构成的镶嵌体，2 0 0 4 年城市建成区的居住用地、水域用地、公共设施用地及交通用地4 类景观的斑块数、斑块面积和周长之和分别占全部斑块数的5 3 。5 、总斑块面积的5 6 ，8 和总周长的5 8 3 ；但在1 9 8 5 年这4 类景观拥有全部斑块数的7 4 o 、斑块面积的6 2 3 、 周长的7 9 5 ，这说明随着城市化的进行，这种镶嵌体的基质特征表现得越来越不明显。 表征城市职能特征和基础设施水平的景观要素( 公共设施用地和市政公用设施用地) 斑 块数从1 9 8 5 年的7 7 块增加到2 0 0 4 年的4 0 1 块，这说明贵港市作为地级行政、商业中 心的地位日益显著。 2 。选取景观多样性、形状、面积等指数及分散度指标、扩展系数指标等在城市景 观总体特征、城市景观构型、斑块数特征、景观空间形态特征及空间分布特征等方面对 贵港市1 9 6 6 2 0 0 4 年城市建成区景观格局变化进行了定量分析。分析表明整个城市景观 的斑块密度随着城市化的发展而降低：景观形状指数和双对数分维数明显地降低，反映 了斑块形状日趋规整的特征；城市景观随着城市化进程的演进，城市景观功能要素的日 益完备，一种或少数几种斑块类型占主导地位的特征越来越不明显，从而使得整个城市 的景观优势度逐渐下降。景观空间形态特征分析表明，贵港市城市功能要素的发展规划 由无序朝着有序的方向发展，具体表现为主要景观要素的面积加权平均分维数从 1 9 6 6 - , 2 0 0 4 年间表现出较为一致的下降趋势，特别是从1 9 9 7 到2 0 0 4 年下降的趋势更为 明显。贵港市城市扩展存在一个波浪式变化过程，先是粗放式建成区面积急速扩展，而 后进入重视建成区内部建设的集约型发展，两个过程交替进行。城市规模扩展经历了最 初的扩展过快和2 0 世纪8 0 年代末9 0 年代初的扩展缓慢之后，近l o 年间扩展速度趋于 合理。 3 运用景观指数在整个景观及景观类型水平上对城市景观的缓冲带梯度格局进行 了分析，结果表明梯度格局分析能够很好地验证城市形态理论，并为城市形态中心的确 立提供定量化依据。城市主要中心在景观类型梯度分析层面上具有斑块面积、斑块数、 面积比重、斑块密度等指数上升的变化特征。贵港市在2 0 0 4 年表现为比较明显的两个 城市中心特征，一个分布在以城市缓冲带中心为原点的、半径为0 8k m 的范围内，另一 个分布在第1 0 , , 1 6 缓冲带的范围内。根据这些指数提供的定量化信息，可以断定随着城 市化进程的推进，贵港市双中心的城市形态日益明显。 景观指数能够很好地反映城市景观格局及主要景观要素在梯度带中间变化特征。在 t t 中山大学博士学位论文：广西责港市城市格局的景观生态学研究及应用2 0 0 5 中间各梯度带，4 种主要景观类型指数沿梯度带的变化所反映出的特征与实际情况相吻 合。位于城市中心和城市边缘的各梯度缓冲带受缓冲带面积较小、丰富度较低等影响， 景观指数变化波动较大，反映的变化趋势不明显。总体而言，4 种主要景观要素沿梯度 带的景观指数变化差异明显，反映出较好的梯度变化特征。 4 贵港市城市扩展的s l e u t h 模型验证分析表明，该模型具有广泛的适应性，对 贵港市这样的亚洲中小城市表现出很好的模拟效果。增长系数分析结果为对于5 个控制 系数值从最开始的1 1 0 0 的取值范围中，通过粗校正后，系数取值范围界定在1 、5 0 、 5 0 、2 5 、3 0 ；经过精校正到最后校正阶段系数分别为l o 、2 3 、4 0 、2 6 、1 5 。通过多级的 系数优化，5 个系数值的确定表现出模型对贵港市城市扩展状态交得更为敏感，能更好 地反映模拟地区的特征。运行结果比数分析表明，最后阶段的城市化像元数与实际像元 数的比值为o 9 2 ，城市化的皮尔逊指数为0 5 7 ，最后校正阶段的边界最小二乘回归数为 o 9 7 ，城市簇的最小二乘回归数为0 9 5 。这均说明从种子年开始应用模型对该地区的模 拟同实际发生的具有很高的一致性。 5 在今后针对贵港市的城市规划中，除突出绿地建设外，还应对城市环境敏感区 ( 包括灾害敏感区、湖泊敏感区和文化敏感区) 及城市总体外貌与建筑景观等内容着重 考虑。环郁江两岸的绿化、市内道路绿色廊道、公园绿地及居民区绿地是绿地建设的重 点。贵港市城市环境敏感区主要包括洪涝灾害、塌陷及膨胀土的地质灾害区、市区内湖 泊及历史古迹等，这些都是该市目前城市建设中的薄弱环节。在城市总体外貌与建筑景 观方面，建议创建以下两类城市天际轮廓线：一是沿郁江形成特色建筑与大面积水面和 绿化相配合的建筑精品荟萃区；二是以高层建筑为主，伴以现代化的购物、娱乐、休闲 为一体的城北高大建筑群区。 城市景观时空格局分析有利于掌握城市景观格局的发展变化规律与趋势，特别是对 于城市景观管理与规划工作具有重要意义。依据城市扩展模拟结果，构建合理的城市景 观格局，制定合理的城市扩展类型、扩展方向及扩展速度，重点加强对城市生态环境薄 弱点的建设，减少城市宏观发展方向上对城市生态环境的威胁，对整体上促进贵港市朝 着健康、现代、文明的城市方向快速发展意义深远。 关键词：贵港市，景观生态，景观空间格局，景观扩展动态， 空间形态 空间分布，扩展速度，缓冲带梯度格局，s l e u t h 模型，增长系数 增长规则，l i n u x ，环境敏感区，生态环境 l i t 中山大学博士学位论文：a b s t r a c t l a n d s c a p ee c o l o g i c a ls t u d ya n da p p l i c a t i o no nu r b a n p a t t e r no fg u i g a n gc i t y m a j o r ：e n v i r o n m e n t a ls c i e n c e n a m e ：s u nj u a n s u p e r v i s o r ：p r o f l a nc h o n g y u p r o f x 1 ah a n p i n g a b s t r a c t o v e rt h el a s tc e n t u r yu r b a n i z a t i o nh a si n c r e a s e da n di n t e n s i f i e d u r b a nd e v e l o p m e n th a s i n t e n s ee n v i r o n m e n t a li m p a c t so nas c a l eo fl o c a l ，r e g i o n a la n de v e ng l o b a lr a n g e t h en e e dt o u n d e r s t a n dt h ed y n a m i c so f u r b a n p a t t e ma n di t sc h a n g ei na na c c u r a t ea n de f f i c i e n tm a n n e r i s e v e rm o r ep r e s s i n g i nu r b a nl a n d s c a p ee c o l o g y , t h eh u m a na c t i v i t yc e n t e r - c i t yi ss t u d i e do nas m a l ls c a l e a st h em a i nm e t h o do fu r b a nl a n d s c a p ee c o l o g y , t h ea n a l y s i so fu r b a nl a n d s c a p ep a t t e m s e a r c h e sf o rt h er u l e sh o wt h ep a t c h e sd i s t r i b u t ei nu r b a nl a n d s c a p ei no r d e rt of i n dt h e i m p o r t a n tl a wi nl a n d s c a p ep a t t e m p a t t e r ni n d i c e sa st h em e t h o do fp a t t e r na n a l y s i sh i g h l y c o n c e n t r a t et h ep a t t e r ni n f o r m a t i o n ，s ot h e yc a nr e f l e c tt h ec h a r a c t e r i s t i c so ft h ec o n s t r u c t i v e c o m p o s i t i o na n dt h es p a t i a ld i s p o s i t i o n t h er e s u l t so ft h ep a t t e r na n a l y s i sc a np r o v i d et h e q u a n t i t a t i v eb a s i sf o rt h em e a s u r e m e n to ft h eu r b a ns t r u c t u r e s l e u t hm o d e lb a s e do nt h e a n a l y s i so fu r b a np a t t e ms i m u l a t e st h eu r b a ne x p a n s i o ni nt h ec o n t r o lo ft h ef i v et r a n s i t i o n r u l e s t h r o u g ha p p l y i n gt h i sm o d e l ，w h i c hf a c t o r si n f l u e n c ea n dc o n t r o lt h eu r b a ne x p a n s i o n a n dw h a td e g r e e sa r ei n f l u e n c e dc a nb ea n a l y z e d r e s e a r c hr e s u l t sf r o mt h ea n a l y s i so nu r b a n p a t t e ma n dt h ee x p a n s i o nc a nh e l pt os o l v eu r b a ne c o l o g i c a lp r o b l e m sa n df o r m u l a t et h e r a t i o n a ld i r e c t i o na n dc o n t r o lt h es p e e do f u r b a ne x p a n s i o n w i t hu r b a n i z a t i o n ，t h eu r b a np a t t e me s p e c i a l l yt h es u b u r bp a t t e r no fg u i g a n gc i t y , a s m a l lc i t yi nw e s tc h i n a , h a sc h a n g e dg r e a t l ys i n c e1 9 6 6 t h er e a s o nt os e l e c to u i g a n gc i t ya s t h es t u d ya r e ai st h a ti ti sar e p r e s e n t a t i v eo f t h ec h a n g i n gs m a l lc i t i e si nw e s tc h i n a b a s e do nt h ea e r i a lc o l o ri n f r a r e dp h o t o g r a p h ( 1 ：2 0 0 0 ) i n1 9 8 5a n d1 9 9 7 ，t h et e r r a i nm a p ( 1 ：1 0 0 0 0 ) ，t h eq u i c k b i r ds a t e l l i t ei m a g e ( 1 ：2 0 0 0 ) i n2 0 0 4a n da c c o r d i n gt ot h es t a n d a r do f p l a na n dc o n s t r u c t i o no fc i t yl a n du s e ，t h el a n du s ei ng u i g a n gw a sd i v i d e di n t o 11 l a n d s c a p e 中山走学博士学位论文：a b s t r a c t t y p e s 3 1b u f f e rz o n e s ，e a c hb e i n g2 0 0 - mw i d e ，w e r ed i v i d e di nt h el a n d s c a p ec l a s s i f i c a t i o n m a p si n1 9 8 5a n d1 9 9 7 w i t ht h ea i do fg i ss o f t w a r ea r c v i e w3 2a n dl a n d s c a p ep a t t e m a n a l y s i ss o f t w a r ef r a g s t a t s3 3 1 a n d s c a p es p a t i a lp a r e r n so ft h e w h o l ec o n s t r u c t e d r e g i o na n de a c hb u f f e rz o n ew e r ea n n y z e do nl a n d s c a p el e v e la n dc l a s sl e v e l t h el a n d s c a p e i n d i c e s ，s u c ha ss i z eo fp a t c h e s ，f f a c t a ld i m e n s i o no fp a t c h e s ，d i v e r s i t yi n d e xa n de v e n n e s s i n d e x w e r ec a l c u l a t e d 1 1 1 ef o l l o w i n gr e s u l t sw e r eo b t a i n e d 1 t h et o t a la r e ao fr e s i d e n t i a ll a n d ，c o m m u n a lf a c i l i t i e sl a n d ，w a t e rl a n d ，a n d a a n s p o r t a t i o nl a n di n2 0 0 4c o v e r e d5 6 8 o ft h ee n t i r ec o n s t r u c t e da r e ao fg u i g a n g ；t h es u l n p a t c hn u m b e r sa n dp e r i m e t e ro ft h ef o u rp a t c ht y p e so c c u p i e da b o u t5 3 5 o ft o t a lp a t c h n u m b e r sa n d5 8 3 o ft o t a lp a t c hp e r i m e t e r s r e s p e c t i v e l y 1 1 l i ss h o w e dt h a tt h ec o n s t r u c t e d r e g i o ni ng u i g a n gw a sam o s a i co ft h ef o u rp a t c ht y p e s w h i l ei n1 9 8 5t h ep e r c e n t a g e sw e r e u pt o7 4 0 ，6 2 3 a n d7 9 5 ，r e s p e c t i v e l y t h i ss h o w e dt h a tt h em o s a i cl a n d s c a p eb e c a m e m o r ea n dm o r eu n o b v i o u sw i t ht h eu r b a nd e v e l o p m e n ta n dl a n d s c a p ed i v e r s i t yi n c r e a s e 2 t 缸es h a p ei n d e xo ft h ef a r m l a n ds h o w e dh i g hf r a g m e n t a t i o na n dc o m p l e xs h a p e u r b a nc o n s t r u c t i o nm a d et h ef a r m l a n dd i s t r i b u t ed i s o r d e r l yi nt h ec o n s t r u c t e dr e g i o no f g u i g a n g t h ec i t y sv e g e t a t i o nr a t ew a so n l y2 5 a n ds t i l ld i dn o tr e a c ht h es t a n d a r do fc i t y g a r d e n sc o n s t r u c t i o n b u tt h ef a r m l a n dd i s t r i b u t e ds u c c e s s i v e l yi ne a c hb u f f e rz o n ep l a y e da r o l ei nr e g u l a t i n gt h eu r b a ne n v i r o n m e n tt oac e r t a i ne x t e n t 3 r e s u l t ss h o w e dt h a ti nt h ep a s t4 0y e a r st h ew h o l eu r b a nl a n d s c a p eo fg u i g a n gh a d b e c o m em o r ea n dm o r eo r d e r l ya n dd i v e r s i f i e da f t e rg o i n gt h r o u g haf a s td e v e l o p m e n ta n da s l o wo n e i nt h er e c e n t10y e a r st h ee x p a n s i o ns p e e do ft h eu r b a nc o n s t r u c t e dr e g i o nw a s b e c o m i n gm o r er a t i o n a l ，b u ts o m eu r b a nr e g i o n sr e m a i n e dt ob eu t i l i z e d d u r i n gt h e4 0y e a r s ， t h ep a t c hn u m b e r sa n da r e a so f t h ec o m m u n a lf a c i l i t i e sl a n d ，m u n i c i p a lp u b l i cu t i l i t yl a n da n d i n d u s t r i a le s t a t el a n d ，w h i c hs i g u i f yt h ec o m p r e h e n s i v ed e v e l o p m e n tl e v e lo ft h eu r b a n ，h a d r i s e ny e a rb yy e a r t h ep a t c hf r a g m e n t a t i o nd e g r e eh a dd e c r e a s e d ，w h i c hw a sd i f f e r e n tf r o m t h ec h a n g eo fn a t u r el a n d s c a p ei n f l u e n c e db yh u m a na c t i v i t y w i t ht h eu r b a n p l a n n i n gt h e o r y m o r ep e r f e c ta n dm o r ep r a c t i c a l ，t h es h a p e so ft h ek e yl a n d s c a p ee l e m e n t sb e c a m em o r e r e g u l a r t h es p a c e d i s t r i b u t i o no ft h e k e y e l e m e n t ss h o w e do b v i o u sf l u c t u a t i o n s c h a r a c t e r i s t i c s a l lt h e s ec h a n g e sw e r ec l o s e l yr e l a t e dt ot h es t r o n gh u m a na c t i v i t y 4 b a s e do nt h eg r a d i e n ta n a l y s i sw i t ht h el a n d s c a p e l e v e la n dc l a s s l e v e li n d i c e s t h e r e s u l t ss h o w e dt h a tt w ob u s i n e s sa n df i n a n c ec e n t e r se x i s t e di nt h ec o n s t r u c t e da r e a ，o n ew a s l o c a t e di nt h eu r b a nc e n t e rw i t haw i d t ho f 0 8k m ；t h eo t h e rw a sf r o mt h e1 0 lt ot h e1 6 血z o n e i ne a c hb u f f e rz o n eo ft h et w op e r i o d s ，1 9 8 5a n d2 0 0 4 ，t h em e a np a t c hs i z ew a si n c r e a s i n g a n dt h el a n d s c a p es h a p ew a sm o r ea n dm o r er e g u l a r t h es h a n n o nd i v e r s i t yi n d e xo fe a c h b u f f e rz o n ew a sr i s i n gw i t ha ni n c r e a s eo f p a t c hr i c h n e s sa n de v e n n e s si n d e x 5 t h el a n d s c a p ei n d e xc o m p u t e df o rt h em a i nl a n d s c a p et y p e s ( c o m m u n a lf a c i l i t i e s 中山大学博士学位论文：a b s t r a c t l a n d ，i n d u s t r i a le s t a t el a n d ，r e s i d e n t i a ll a n da n df a r m l a n d ) i nt h em i d d l eo ft h eb u f f e rz o n e s c o u l dr e f l e c tt h ec h a n g i n gc h a r a c t e r i s t i c sv e r yw e l l 1 1 1 ep a t c hs i z ea n dt h ep a t c hn u m b e ro f i n d u s t r i a le s t a t el a n da n df a r m l a n ds h o w e dt h es a l b ec h a n g i n gt e n d e n c y , a n dc o m m u n a l f a c i l i t i e sl a n da n dr e s i d e n t i a ll a n ds h o w e dt h es a m et e n d e n c y i ne a c hg r a d i e n tz o n e ，t h e i n d u s t r i a le s t a t el a n dh a dt h em o s tc o m p l e xs h a p e ，t h el o w e s ta r e ap e r c e n t a g eo fe a c hz o n e a n dt h eb i g g e s tm e a np a t c hs i z e ，w h e r e a st h ec o m m u n a lf a c i l i t i e sl a n da n dt h er e s i d e n t i a ll a n d w e r eo p p o s i t et ot h ei n d u s t r i a le s t a t el a n d 砧ef a r m l a n dh a ds t e a d yp e r c e n t a g ea l o n gt h e b u f f e rz o n ea n di t sc o n t i n u o u sd i s t r i b u t i o nh a da n i m p o r t a n t e f f e c to nt h eu r b a n e c o e n v i r o n m e n t 6 t h es l e u t hm o d e lw a su s e dt os i m u l a t et h eu r b a ne x p a n s i o no f g u i g a n g i n2 0 0 4 ， f i v ec o e f f i c i e n t sc o n t r o l l i n gc i t ye x p a n s i o nw e r e ：d i f f u s i o nc o e f f i c i e n t = 1 0 ，b r e e dc o e f f i c i e n t = 2 3 ，s p r e a dc o e f f i c i e n t24 0 ，s l o p ec o e f f i c i e n t22 6 ，a n dr o a dg r a v i t yc o e f f i c i e n t = 1 5 t h e t y p eo ft h ec i t y se x p a n s i o nb e l o n g e dt ot h et y p eo fe d g eg r o w t h ，b u ti t sg r o w t hs p e e dw a s l o w e r , w h i c ho n l yw a sah a l fo rs oo ft h a to fm a n yf o r e i g nc i t i e s s l o p ea n dm a dp l a y e da r e l a t i v e l ys m a l lr o l ei nt h eu r b a ne x p a n s i o n 7 b a s e do nt h er e s u l t so fp a t t e ma n a l y s i sa n ds l e u t hs i m u l a t i o n ，i nt h eu r b a n e c o l o g i c a lp l a n n i n g ，t h ef o l l o w i n gt h r e ea s p e c t ss h o u l db ep a i ds p e c i a la t t e n t i o n ：t h eu r b a n g r e e n l a n d c o n s t r u c t i o n ，t h e u r b a ne n v i r o n m e n t - s e n s i t i v e r e g i o n ( i n c l u d i n g t h e c a l a m i t y - s e n s i t i v er a n g e ，t h ec u l t u r e s e n s i t i v er a n g ea n dt h el a k e - s e n s i t i v er a n g e ) ，a n dt h e u r b a no v e r a l la p p e a r a n c ea n dt h eb u i l d i n gv i e ww h i c hw e r et h ew e a ki nu r b a nc o n s t r u c t i o n a st ot h eu r b a na p p e a r a n c ea n dt h eb u i l d i n gv i e w , t w ok i n d so fu r b a nh o r i z o no u t l i n e sw e r e a d v i s e di nt h i sp a p e r ：o n ew a st h eo u t l i n ef o r m e db yc h a r a c t e r i s t i cb u i l d i n g sa n dp e r f e c t b u i l d i n gp r o d u c t st h a tr e l a t e dt h ew i d ew a t e rs u r f a c et og r e e n - l a n da l o n gt h ey u j i a n gr i v e r ； t h eo t h e rw a st h eo u t l i n ef o r m e db yt h et a l la n db i gb u i l d i n g sa n ds k y s c r a p e r si nn o r t ho ft h e c i t yw h e r es h o p p i n g ，a m u s e m e n ta n dr e c r e a t i o nw e r ea c c o m p a n i e da sa no r g a n i cw h o l e t h e c a l a m i t y - s e n s i t i v er a n g e sw e r ew h e r ek a r s tc o l l a p s e ，e x p a n s i v es o i la n dw a t e r - l o g g i n gd i s a s t e r d i s t r i b u t e d t h ep l a n n i n gi nt h el a k e s e n s i t i v er a n g ew a si nt h ef o l l o w i n ga s p e c t s ：w a t e r q u a l i t yd e v e l o p m e n t ，v i e wl a n d s c a p eb e a u t i f i c a t i o n ，a n da c t i v i t yd e s i g no nw a t e rs u r f a c e t h e g r e e n - - l a n dc o n s t r u c t i o n sf o c u s e do ng r e e n - - l a n d sa l o n gt h er i v e r , g r e e nc o r r i d o ra n dr e s i d e n t i a l g r e e n l a n d si nt h ec o n s t r u c t e da r e a s a t e l l i t e i m a g e r ya n dg i sp r o v i d e dt h ea n a l y t i c a lt o o l s t ov i s u a l i z ea n dq u a n t i f y l a n d s c a p es t r u c t u r ec h a n g e ss i m p l ya n dq u i c k l y w h i l eo u rq u a n t i f i c a t i o n o fl a n d s c a p e s t r u c t u r a lc h a n g e sw a ss u p p o a e db yg 1 ss o f t w a r e ；f u r t h e r m o r em o r ei n d i c e sw e r ec o m p u t e d t oa s s e s sm o r ec o m p l e xl a n d s c a p es t r u c t u r a lc h a n g e s l a n d s c a p es t r u c t u r a lc h a n g e si nt h e c o n s t r u c t e dr e g i o nc a nb eu s e dt o s u p p o r tp o l i c yf o r m u l a t i o no ft h eu r b a nd e v e l o p m e n t p e r t a i n i n gt ou r b a nm a n a g e m e n ta n ds u s t a i n a b i l i t y h o wt or e l a t et h ep a r e mc h a n g i n g 中山大学博士学位论文： a b s t r a c t c h a r a c t e r i s t i c si nt h ew h o l ec i t ya n da l o n gt h eb u f f e rz o n et ot h eu r b a ne c o l o g i c a lp r o c e s sa n d t h eu r b a ne c o l o g i c a lp l a n n i n gr e m a i n st ob es t u d i e df _ i l r t h e ri nt h ef u t u r e k e y w o r d s ：g u i g a n gc i t y , l a n d s c a p ee c o l o g y , g i s ，l a n d s c a p es t r u c t u r e ，u r b a ne x p a n s i o n d y n a m i c s ，l a n d s c a p ei n d e x ，s p a t i a ld i s t r i b u t i o n ，e x p a n s i o ns p e e d ，b u f f e rz o n e ， g r a d i e n ta n a l y s i s ，s l e u t hm o d e l ，g r o w t hc o e f f i c i e n t ，g r o w t hr u l e ，l i n u x ， e n v i r o n m e n t - s e n s i t i v er a n g e ，e c o e n v i r o n m e n t i 中山大学博士学位论文：广西责港市城市格局的景观生态学研究及应用2 0 0 5 刖吾 城市是人类文明的象征，是人类物质财富和精神财富生产、积聚和传播的中心，工 业革命后的城市化进程对当今世界环境和发展问题负有不可推卸的责任。伴随着工业革 命的快速城市化，城市景观发生了巨大变化。但是早期城市景观的发展，并没有规划理 念可循，一般都是按照需要什么就建设什么的思路进行建设。目前，这种盲目建设的弊 端已经充分显露。不合理的城市景观结构，阻碍了城市系统的良性循环，进一步恶化了 工业化过程中的城市环境。因此，如何应用景观生态学原理分析城市景观结构特征，指 导城市生态规划，促进城市生态系统良性发展，已经成为研究热点。 近十几年来国内外景观生态学发展迅速。景观生态学以整个景观为研究对象，处于 比生态系统更高一级层次上、更大范围内( 景观水平) 、更长时间里，研究景观的空间 结构、功能及各部分之间的相互关系。在应用上，景观生态学通过研究景观动态变化、 景观优化利用和保护的原理与途径以及自然和人类干扰对景观生态系统产生的影响，为 综合解决资源和环境问题，提供了新的理论和方法，开辟了新的科学途径。大量的研究 成果及科学方法的运用，使得景观生态学的研究为解决资源与环境问题发挥着越来越明 显的作用。 城市景观生态学就是在较小尺度上对城市这一人类活动中心进行分析探讨。作为城 市景观生态学的主要研究手段一城市景观格局分析，则是定量研究斑块在景观中的分布 规律，目的在于从表观上无序的景观中发现潜在的有意义的有序或规律。格局指数作为 景观格局分析方法高度浓缩景观格局信息，反映其结构组成和空间配置等方面的特征， 为科学衡量城市结构的合理与否提供定量化依据。 广西壮族自治区为中国西部大开发的一部分。贵港市为广西东南部一个城市化刚刚 起步但又处在发展上升势头的地级市。在中国目前大力进行西部经济与生态建设的氛围 中，研究贵港市具有典型的代表意义，研究成果可以应用到西部类似贵港这样的地区， 从而为当地城市化的进程提供科学的宏观指导。关注的焦点集中在：( 1 ) 类似贵港市这 样的西部地级市，在近4 0 年城市化进程中，城市景观结构发生了怎样的变化? ( 2 ) 在 城市化进程中，主要城市景观要素的变化又如何? ( 3 ) 城市景观结构及主要城市景观 要素从城市中心到城市郊区经历了怎样的变化? ( 4 ) 近4 0 年来城市扩展的速度是否合 理? ( 5 ) 如何用科学的模型或模拟方法，对城市扩展动态进行模拟? 解决以上这些城市发展中出现的问题，对于制定合理的城市发展规划具有重要的理 论指导意义。以上问题的合理解决与否直接关系到城市布局及城市环境的诸多环节。 在对贵港市城市景观进行的研究中，以景观生态学原理为理论基础，以r s 、g i s 、 g p s 为技术手段，着重景观空间格局指数等数量分析方法和定量的空间格局分析，做到 实地调查与遥感图像解译相结合、自然因素分析与人为因素分析相结合、定性与定量分 i 中山大学博士学位论文：第l 章绪论 析相结合。数据基础为3 个时期遥感图像以及1 期地形图解译之上形成的景观类型图， 通过应用景观格局分析方法对这4 个时期的城市景观类型进行分析，计算比较多个景观 格局分析指标，从而为定量化分析城市景观格局、格局的动态演化、缓冲带格局演化等 方面提供了数据分析基础。同时还应用克拉克细胞自动机城市扩展模型对贵港市1 9 6 6 年到2 0 0 4 年的城市扩展进行了模拟。 研究中收集和参阅了大量的有关文献和资料，并进行了大量的实地调查工作，在此 基础上撰写本论文。希望本文的研究结果对深入研究贵港市乃至整个中国西部小城市奠 定一个良好的研究基础，为维持这些中小城市生态环境的良性循环做出一些贡献。如何 将论文中重点分析的城市景观格局系列结果与城市景观生态过程相联系，从而分析城市 物流、能流、信息流等方面的特征是今后开展相关研究工作的一个重点领域。 中山大学博士学位论文：广西贵港市城市格局的景观生态学研究及应用2 0