貴陽城市綠地景觀格局分析

羅杰+龍翠玲

摘要：在GIS支持下對貴陽市綠地景觀斑塊的空間分布、格局特征進行了研究。結果表明，貴陽市綠地景觀斑塊數(shù)量以小型斑塊為主。貴陽市綠地景觀多樣性指數(shù)為0.34，均勻度指數(shù)為0.21，破碎化指數(shù)為0.78，城市綠地景觀類型分布不均，各種類型相差較大， 破碎度較高，多樣性程度低。烏當區(qū)和花溪區(qū)均以巨大型綠地斑塊所占面積最大，白云區(qū)和小河區(qū)分別以小型和中型綠地斑塊所占面積最大，云巖區(qū)和南明區(qū)以小型綠地斑塊為主?；ㄏ獏^(qū)和烏當區(qū)景觀結構最為合理，小河區(qū)次之。貴陽城市綠地總體表現(xiàn)為面積小、以小型和中型綠地景觀為主、分布不均勻等特征。

關鍵詞：城市綠地；景觀空間格局；景觀生態(tài)學；貴陽市

中圖分類號：S731.2 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2014）01-0089-04

Analyses of Urban Vegetation Landscape Pattern in Guiyang City

LUO Jie，LONG Cui-ling

（School of Geography and Environment， Guizhou Normal University， Guiyang 550001， China）

Abstract： Supported by GIS， space distribution pattern and characteristics of urban vegetation landscape in Guiyang city were studied. Results showed that the number of vegetation landscapes patches in Guiyang was dominated by small ones（30.39%）. The diversity index of vegetation landscapes in Guiyang was 0.34， the evenness index was 0.21 and broken degree index was 0.78， Distribution of urban vegetation landscape was uneven. Landscape types was different with higher fragmentation and the low level of diversity. Giant patches area in Wudang and Huaxi district was the biggest， and small patches area in Baiyun district the biggest， medium-sized patches area in Xiaohe district the biggest， and Yunyan and Nanming district were mainly small patches. Landscape structure of Huaxi and Wudang district was the most reasonable， the second was Xiaohe district. Overall， urban vegetation landscape of Guiyang were small area， mainly small and medium-sized patches and uneven distribution.

Key words： urban vegetation landscape； landscape spatial pattern； landscape ecology； Guiyang city

收稿日期：2013-03-29

基金項目：貴州省自然科學基金項目“貴陽市近郊森林植物多樣性對人為干擾的響應”[黔科合J字（2012）2280號]

作者簡介：羅 杰（1988-），女，貴州大方人，碩士，研究方向為自然資源開發(fā)與管理，（電話）13765847502（電子信箱）429756122@qq.com；

通訊作者，龍翠玲（1973-），女（侗族），教授，博士，（電話）13595078295（電子信箱）longcuiling898@163.com。

城市綠地是城市生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，是一種特殊的生態(tài)系統(tǒng)，它不僅能為城市居民提供良好的生活環(huán)境，為城市中的生物提供適宜的生境，而且能夠增強城市景觀的自然性，達到城市中人與自然和諧相處的目的，因此被稱為“城市之肺”。貴陽市經過幾年的建設，在貴陽市花溪、白云、烏當、小河、南明、清鎮(zhèn)、修文、息烽8個區(qū)、市、縣及金陽高新區(qū)完成了200 km2公益林帶的建設，為今后森林旅游打下了良好的基礎，并有效改善了貴陽市的生態(tài)環(huán)境，但城市綠地的格局仍待進一步優(yōu)化。

城市綠地景觀是人工與自然耦合的城市景觀之一，是城市景觀的重要組成部分，是人類改善城市環(huán)境的重要手段[1]。隨著城市化進程的加快，人們對城市生存空間環(huán)境質量的要求越來越高。如何利用有限的土地資源，實現(xiàn)城市綠地的合理布局，優(yōu)化綠地空間結構，使城市綠地充分、高效地發(fā)揮其生態(tài)效益顯得非常重要[2]。因此，將景觀生態(tài)學中的定量方法引入到城市綠地的景觀格局信息研究中，對城市綠地景觀結構研究具有重要意義。貴陽市長期以來以建設“森林之城”、“中國避暑之都”為戰(zhàn)略目標，為此對貴陽市城市綠地現(xiàn)狀進行分析，以期為貴陽市的城市建設及可持續(xù)發(fā)展提供依據。

1 研究區(qū)概況

貴陽市位于貴州省中部，地處云貴高原東向斜坡中部的黔中地區(qū)。地理位置為東經106°07′～107°17′，北緯26°11′～27°22′。貴陽市屬亞熱帶季風濕潤氣候，緯度較低，海拔較高，具有較明顯的高原性季風氣候特點。夏無酷暑，冬無嚴寒，春秋氣候多變，水熱資源豐富，陰天多、日照少，空氣濕度大，年相對濕度80%左右；年平均氣溫15.3 ℃，≥10℃積溫 3 700～4 710 ℃，最熱的7月平均氣溫24 ℃，極端最高氣溫37.5 ℃，最冷的1月平均氣溫4.9 ℃，最低溫-7.8 ℃。全年無霜期270 d左右。平均年降水量1 200 mm，4～9月降水量占全年的78.5%。水熱同季，有利于各種植物的生長發(fā)育。貴陽市出露地層較齊全，除白堊系外自寒武系至第四系等均有分布。出露巖石有石灰?guī)r、白云巖、泥灰?guī)r、砂巖、砂頁巖等，其中以碳酸鹽巖分布最廣。土壤類型多樣，有黃壤、石灰土、紫色土、沼澤土和水稻土等。研究區(qū)包括貴陽市二環(huán)林帶以內的綠地，分為烏當區(qū)、白云區(qū)、云巖區(qū)、南明區(qū)、小河區(qū)及花溪區(qū)等幾個行政區(qū)。

2 研究方法

2.1 數(shù)據來源與預處理

通過應用2010年ALOS影像數(shù)據和相關地圖，數(shù)字化后應用ERDAS軟件進行匹配，辨別不同的色斑，統(tǒng)計每種顏色的像元數(shù)，將每種色斑和地類相匹配，最后用每種像元數(shù)和其代表的實地面積相乘得每種地類的實際面積；提取到的綠地數(shù)據應用ArcGIS軟件進行景觀格局分析。

2.2 綠地類型的劃分

完成對影像的幾何校正和輻射校正之后，進行影像融合處理，并對遙感影像數(shù)據進行分類，采用非監(jiān)督分類的方法對城市綠地信息進行提取。在對城市綠地進行景觀格局分析時，應用RS、GIS技術提取貴陽市城市綠地信息，生成矢量格式的城市綠地景觀圖，再應用ArcGIS軟件劃分綠地類型，分為小型綠地斑塊（<0.5 hm2）、中型綠地斑塊（0.5～1.0 hm2）、大型綠地斑塊（1.0～5.0 hm2）、特大型綠地斑塊（5.0～20.0 hm2）、巨大型綠地斑塊（>20.0 hm2）[3]。

2.3 景觀格局指數(shù)

采取的景觀指數(shù)包括斑塊面積、斑塊數(shù)、破碎化指數(shù)、多樣性指數(shù)等[4]。

1）景觀多樣性指數(shù)（H）。描述景觀類型的多少及各類型所占比例的變化。景觀的多樣性體現(xiàn)在景觀中斑塊的復雜程度、齊全程度及多樣化狀況，參考基于信息理論的Shannon-Weiner指數(shù)來計算景觀的多樣性。其計算公式如下：

H′=-■（PilnPi）

式中，Pi為斑塊i的景觀比例；m為斑塊類型的總數(shù)。

2）景觀破碎化指數(shù)（FN）。用來測量景觀的破碎度，反映空間結構的復雜性和人類活動對景觀結構的影響程度，其計算公式如下：

FN=MPS（Nf-1）/N

式中，MPS為各類斑塊的平均面積；Nf為第f類斑塊數(shù)，N為斑塊總數(shù)。

3 結果與分析

3.1 貴陽市城市綠地現(xiàn)狀

貴陽市城市綠地斑塊類型分布狀況見表1。由表1可以看出，貴陽市城市綠地斑塊以小型斑塊所占比例最大，為30.39%；巨大型斑塊次之，為22.11%；第三為特大型斑塊，為18.81%；三者占各斑塊總面積的71.31%，而中型斑塊和大型斑塊面積僅占總面積的28.69%，說明貴陽市城市綠地以較大面積的巨大型（>20.0 hm2）和特大型斑塊（5.0～20.0 hm2）以及面積較小的小型斑塊（<0.5 hm2）為主。因貴陽市周圍有200 km2的環(huán)城林帶，巨大型和特大型綠地斑塊主要是連續(xù)分布的環(huán)城林帶的體現(xiàn)，其余區(qū)域由于受人類活動影響較大，破碎度較高，綠地斑塊面積較小，以小型綠地斑塊為主，是貴陽市綠地景觀的主導類型。同時，根據景觀基質的判斷標準，即基質是面積最大的景觀類型，因此貴陽市的景觀基質是小型城市綠地景觀，說明貴陽市城市綠地景觀較為破碎。

斑塊的面積直接影響著城市景觀的破碎程度，斑塊越小越易受周圍環(huán)境的影響。從表1可知，各景觀類型的平均斑塊面積都較小，說明斑塊受周圍其他景觀的影響較大。從各景觀類型的面積標準差來看，小型城市綠地景觀各斑塊間的面積標準差遠大于其他類型，其值為6.12，表明小型綠地各斑塊間的差異最大，斑塊大小最不均勻，異質性特征最為強烈；其次為中型綠地景觀和大型綠地景觀；斑塊密度是斑塊個數(shù)與景觀面積的比值，其值越大表明景觀的破碎化程度越高，空間異質性就越大。從表1各景觀要素的斑塊密度可以看出，研究區(qū)各類型景觀的破碎度大小為小型綠地斑塊>中型綠地斑塊>大型綠地斑塊>特大型綠地斑塊>巨大型綠地斑塊。由于破碎度能反映人類活動對景觀的干擾程度，由此可知小型綠地與中型綠地景觀均是典型的人類干擾景觀，具有較高的破碎度，而巨大型綠地破碎化程度最低。

3.2 貴陽市各行政區(qū)綠地斑塊分布狀況

貴陽市不同綠地斑塊面積和數(shù)量在各行政區(qū)所占比例見表2。由表2可知，烏當區(qū)面積最大的綠地斑塊是巨大型斑塊，占總面積的32.46%，其次是小型斑塊，占22.57%，中型和大型斑塊所占比例較小，分別為13.54%和13.33%；斑塊數(shù)量比例以小型綠地最大，占33.02%，中型和特大型綠地數(shù)量相當，分別占22.51%和22.53%，巨大型綠地數(shù)量最少，僅占4.44%。白云區(qū)小型綠地斑塊面積最大，占30.41%，其次是巨大型斑塊，占22.98%，中型和大型斑塊面積較小，分別占13.56%和13.75%；斑塊數(shù)量以小型和中型綠地最多，分別占30.16%和28.40%，特大型斑塊數(shù)量最少，占13.26%。云巖區(qū)以小型綠地斑塊面積最大，占34.35%，大型斑塊面積最小，占13.88%；斑塊數(shù)量比例是小型斑塊最大，占45.02%，巨大型斑塊數(shù)量最小，僅占2.90%。南明區(qū)面積最大的是小型綠地斑塊，占33.13%，中型斑塊次之，占31.33%，特大型斑塊面積最小，占7.23%；斑塊數(shù)量最多的是小型斑塊，占39.82%，巨大型斑塊數(shù)量最少，占1.07%。小河區(qū)中型綠地斑塊面積最大，占27.49%，巨大型斑塊面積最小，占11.70%；斑塊數(shù)量比例最大的是小型斑塊，占27.05%，巨大型綠地斑塊數(shù)量最少，占1.87%，其他等級的綠地斑塊數(shù)量相當?；ㄏ獏^(qū)面積最大的是巨大型綠地斑塊，占29.01%，中型斑塊面積最小，占14.76%；大型和巨大型斑塊的數(shù)量最多，比例達76.51%，數(shù)量最少的是小型斑塊，僅占1.35%。

由此可知，烏當區(qū)和花溪區(qū)均以巨大型綠地斑塊所占面積最大，白云區(qū)和小河區(qū)分別以小型和中型綠地斑塊所占面積最大。云巖區(qū)和南明區(qū)面積和數(shù)量均以小型綠地斑塊為主。由此比較而言，云巖區(qū)、南明區(qū)斑塊破碎最為嚴重，其次為白云區(qū)和小河區(qū)，斑塊連接最完整的是花溪區(qū)和烏當區(qū)。從貴陽市城市綠地景觀類型空間分布情況來看（圖1），整個貴陽市北部地區(qū)（烏當區(qū)）的城市綠地景觀最密集，其次為南部地區(qū)（花溪區(qū)），中部地區(qū)（云巖區(qū)和南明區(qū)）城市綠地景觀斑塊最少。

3.3 貴陽市城市綠地斑塊的多樣性

多樣性指數(shù)是描述景觀類型的多少及各類型景觀所占比例的變化。景觀的多樣性體現(xiàn)在景觀中斑塊的復雜程度、齊全程度及多樣化狀況[5-7]。貴陽市綠地斑塊多樣性指數(shù)為0.34，表明綠地類型較復雜，具有較強的多樣性。斑塊破碎化指數(shù)是景觀的一個重要特征，它反映了城市綠地景觀受到人類活動干擾的強度，破碎化指數(shù)的取值選0～1，0代表無破碎化存在，而1代表景觀已完全破碎[8]。貴陽市綠地斑塊的破碎化指數(shù)為0.78，表明貴陽市城市綠地景觀破碎化程度較高，受人類活動干擾嚴重，城市綠地景觀表現(xiàn)出斑塊小、斑塊數(shù)目多、斑塊之間分割嚴重且斑塊零散分布的特點，其中最為分散的是小型城市綠地景觀。均勻度指數(shù)反映景觀中各斑塊類型在面積上的分布均勻程度，其值介于0～1之間。當整個景觀中的類型分布極不均衡時，其值接近于0；當整個景觀中的類型分布極其均勻時，其值接近于1。計算得到的研究區(qū)內綠地景觀的均勻度指數(shù)為0.21，表明貴陽市各城市綠地斑塊在面積上的分布不均勻。

4 小結與討論

貴陽市總體上表現(xiàn)為城市綠地面積小、以小型綠地景觀和中型綠地景觀為主、城市綠地分布不均勻的特征。通過以行政區(qū)為單元的城市綠地空間分布分析可知，云巖區(qū)、南明區(qū)以小型綠地景觀為主，白云區(qū)和小河區(qū)分別以小型和中型綠地斑塊面積最大，烏當區(qū)和花溪區(qū)均以巨大型綠地斑塊所占面積最大。從各行政區(qū)綠地分布比例看，貴陽市小型綠地斑塊主要集中分布在云巖區(qū)、南明區(qū)等中心城區(qū)；北部地區(qū)以大型城市綠地為主，南部地區(qū)主要分布大型、特大型城市綠地景觀。烏當區(qū)和花溪區(qū)均以巨大型斑塊所占面積最大，其原因與這兩個區(qū)域處于郊區(qū)，是貴陽市的重點旅游區(qū)，植被保存較好有關，但烏當區(qū)的大型斑塊數(shù)量比花溪區(qū)少，說明烏當區(qū)的綠地斑塊更大且連續(xù)性更完整，可能與其境內環(huán)城林帶的存在有關。白云區(qū)和小河區(qū)分別以小型和中型斑塊面積最大，這兩個區(qū)域雖處郊區(qū)，但工業(yè)發(fā)達，植被破壞較嚴重，因而以小型和中型綠地斑塊為主。云巖區(qū)和南明區(qū)綠地面積和數(shù)量均以小型斑塊為主，由于這兩個區(qū)域是貴陽市中心區(qū)，人口密集，人類活動頻繁，因而綠地面積以小型斑塊為主。

從貴陽市城市綠地類型的景觀格局特征來看，城市各綠地景觀的斑塊在面積上的分布不均勻。小型城市綠地和中型城市綠地作為其景觀基質，斑塊分布非常分散，各斑塊間差異大，異質性特征明顯，受人類活動的干擾相對較大，其破碎度高，是典型的人類干擾后的景觀。總體而言，貴陽市城市綠地各景觀類型的平均斑塊面積普遍較小，除城市周邊保護較好的森林公園和環(huán)城林帶外，城市綠地分布非常分散，不利于城市綠地的保護和經營。

參考文獻：

[1] 洪志猛，葉功富，康偉鋒，等.基于ETM影像的廈門城市綠地景觀格局分析[J].林業(yè)科學研究，2008，21（增刊）：138-141.

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[6] 王 原，吳澤民，張 浩，等.基于RS和GIS的馬鞍山市分區(qū)城市森林景觀格局綜合評價[J].北京林業(yè)大學學報，2008，30（4）：46-52.

[7] 楊瑞卿，薛建輝.城市綠地景觀格局研究——以徐州市為例[J].人文地理，2006（3）：14-18.

[8] 何興元，陳 瑋，徐文鐸，等.沈陽城區(qū)綠地生態(tài)系統(tǒng)景觀結構與異質性分析[J].應用生態(tài)學報，2003，14（12）：2085-2089.

（責任編輯 王曉芳）

3.3 貴陽市城市綠地斑塊的多樣性

多樣性指數(shù)是描述景觀類型的多少及各類型景觀所占比例的變化。景觀的多樣性體現(xiàn)在景觀中斑塊的復雜程度、齊全程度及多樣化狀況[5-7]。貴陽市綠地斑塊多樣性指數(shù)為0.34，表明綠地類型較復雜，具有較強的多樣性。斑塊破碎化指數(shù)是景觀的一個重要特征，它反映了城市綠地景觀受到人類活動干擾的強度，破碎化指數(shù)的取值選0～1，0代表無破碎化存在，而1代表景觀已完全破碎[8]。貴陽市綠地斑塊的破碎化指數(shù)為0.78，表明貴陽市城市綠地景觀破碎化程度較高，受人類活動干擾嚴重，城市綠地景觀表現(xiàn)出斑塊小、斑塊數(shù)目多、斑塊之間分割嚴重且斑塊零散分布的特點，其中最為分散的是小型城市綠地景觀。均勻度指數(shù)反映景觀中各斑塊類型在面積上的分布均勻程度，其值介于0～1之間。當整個景觀中的類型分布極不均衡時，其值接近于0；當整個景觀中的類型分布極其均勻時，其值接近于1。計算得到的研究區(qū)內綠地景觀的均勻度指數(shù)為0.21，表明貴陽市各城市綠地斑塊在面積上的分布不均勻。

4 小結與討論

貴陽市總體上表現(xiàn)為城市綠地面積小、以小型綠地景觀和中型綠地景觀為主、城市綠地分布不均勻的特征。通過以行政區(qū)為單元的城市綠地空間分布分析可知，云巖區(qū)、南明區(qū)以小型綠地景觀為主，白云區(qū)和小河區(qū)分別以小型和中型綠地斑塊面積最大，烏當區(qū)和花溪區(qū)均以巨大型綠地斑塊所占面積最大。從各行政區(qū)綠地分布比例看，貴陽市小型綠地斑塊主要集中分布在云巖區(qū)、南明區(qū)等中心城區(qū)；北部地區(qū)以大型城市綠地為主，南部地區(qū)主要分布大型、特大型城市綠地景觀。烏當區(qū)和花溪區(qū)均以巨大型斑塊所占面積最大，其原因與這兩個區(qū)域處于郊區(qū)，是貴陽市的重點旅游區(qū)，植被保存較好有關，但烏當區(qū)的大型斑塊數(shù)量比花溪區(qū)少，說明烏當區(qū)的綠地斑塊更大且連續(xù)性更完整，可能與其境內環(huán)城林帶的存在有關。白云區(qū)和小河區(qū)分別以小型和中型斑塊面積最大，這兩個區(qū)域雖處郊區(qū)，但工業(yè)發(fā)達，植被破壞較嚴重，因而以小型和中型綠地斑塊為主。云巖區(qū)和南明區(qū)綠地面積和數(shù)量均以小型斑塊為主，由于這兩個區(qū)域是貴陽市中心區(qū)，人口密集，人類活動頻繁，因而綠地面積以小型斑塊為主。

從貴陽市城市綠地類型的景觀格局特征來看，城市各綠地景觀的斑塊在面積上的分布不均勻。小型城市綠地和中型城市綠地作為其景觀基質，斑塊分布非常分散，各斑塊間差異大，異質性特征明顯，受人類活動的干擾相對較大，其破碎度高，是典型的人類干擾后的景觀?？傮w而言，貴陽市城市綠地各景觀類型的平均斑塊面積普遍較小，除城市周邊保護較好的森林公園和環(huán)城林帶外，城市綠地分布非常分散，不利于城市綠地的保護和經營。

參考文獻：

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[8] 何興元，陳 瑋，徐文鐸，等.沈陽城區(qū)綠地生態(tài)系統(tǒng)景觀結構與異質性分析[J].應用生態(tài)學報，2003，14（12）：2085-2089.

（責任編輯 王曉芳）

3.3 貴陽市城市綠地斑塊的多樣性

多樣性指數(shù)是描述景觀類型的多少及各類型景觀所占比例的變化。景觀的多樣性體現(xiàn)在景觀中斑塊的復雜程度、齊全程度及多樣化狀況[5-7]。貴陽市綠地斑塊多樣性指數(shù)為0.34，表明綠地類型較復雜，具有較強的多樣性。斑塊破碎化指數(shù)是景觀的一個重要特征，它反映了城市綠地景觀受到人類活動干擾的強度，破碎化指數(shù)的取值選0～1，0代表無破碎化存在，而1代表景觀已完全破碎[8]。貴陽市綠地斑塊的破碎化指數(shù)為0.78，表明貴陽市城市綠地景觀破碎化程度較高，受人類活動干擾嚴重，城市綠地景觀表現(xiàn)出斑塊小、斑塊數(shù)目多、斑塊之間分割嚴重且斑塊零散分布的特點，其中最為分散的是小型城市綠地景觀。均勻度指數(shù)反映景觀中各斑塊類型在面積上的分布均勻程度，其值介于0～1之間。當整個景觀中的類型分布極不均衡時，其值接近于0；當整個景觀中的類型分布極其均勻時，其值接近于1。計算得到的研究區(qū)內綠地景觀的均勻度指數(shù)為0.21，表明貴陽市各城市綠地斑塊在面積上的分布不均勻。

4 小結與討論

貴陽市總體上表現(xiàn)為城市綠地面積小、以小型綠地景觀和中型綠地景觀為主、城市綠地分布不均勻的特征。通過以行政區(qū)為單元的城市綠地空間分布分析可知，云巖區(qū)、南明區(qū)以小型綠地景觀為主，白云區(qū)和小河區(qū)分別以小型和中型綠地斑塊面積最大，烏當區(qū)和花溪區(qū)均以巨大型綠地斑塊所占面積最大。從各行政區(qū)綠地分布比例看，貴陽市小型綠地斑塊主要集中分布在云巖區(qū)、南明區(qū)等中心城區(qū)；北部地區(qū)以大型城市綠地為主，南部地區(qū)主要分布大型、特大型城市綠地景觀。烏當區(qū)和花溪區(qū)均以巨大型斑塊所占面積最大，其原因與這兩個區(qū)域處于郊區(qū)，是貴陽市的重點旅游區(qū)，植被保存較好有關，但烏當區(qū)的大型斑塊數(shù)量比花溪區(qū)少，說明烏當區(qū)的綠地斑塊更大且連續(xù)性更完整，可能與其境內環(huán)城林帶的存在有關。白云區(qū)和小河區(qū)分別以小型和中型斑塊面積最大，這兩個區(qū)域雖處郊區(qū)，但工業(yè)發(fā)達，植被破壞較嚴重，因而以小型和中型綠地斑塊為主。云巖區(qū)和南明區(qū)綠地面積和數(shù)量均以小型斑塊為主，由于這兩個區(qū)域是貴陽市中心區(qū)，人口密集，人類活動頻繁，因而綠地面積以小型斑塊為主。

從貴陽市城市綠地類型的景觀格局特征來看，城市各綠地景觀的斑塊在面積上的分布不均勻。小型城市綠地和中型城市綠地作為其景觀基質，斑塊分布非常分散，各斑塊間差異大，異質性特征明顯，受人類活動的干擾相對較大，其破碎度高，是典型的人類干擾后的景觀。總體而言，貴陽市城市綠地各景觀類型的平均斑塊面積普遍較小，除城市周邊保護較好的森林公園和環(huán)城林帶外，城市綠地分布非常分散，不利于城市綠地的保護和經營。

參考文獻：

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（責任編輯 王曉芳）