南昌市景觀格局演變及其生態(tài)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建研究

徐瑤琴

關(guān)鍵詞：生態(tài)敏感性；景觀轉(zhuǎn)移矩陣；景觀指數(shù)；生態(tài)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建

中圖分類號：X171.4 文獻標志碼：B

1研究區(qū)概況與研究方法

1.1研究區(qū)概況

南昌市屬于亞熱帶季風(fēng)氣候，四季變換明顯，氣溫差異較大。雨水充沛，光照充足，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有利。全境山、丘、崗、平原相間，以平原為主，東南相對平坦，西北丘陵起伏，水網(wǎng)密布，湖泊眾多。

1.2研究數(shù)據(jù)

因為一年之中南昌市十月份的云量最少，所以在地理空間數(shù)據(jù)云網(wǎng)站下載南昌市2000年、2005年、2010年、2015年、2020年10月6日的地面分辨率為30M*30M的TM遙感影像和空間分辨率為30M的DEM數(shù)據(jù)為數(shù)據(jù)源。通過軟件ArcGIS10.2、ENVI5.3以及Fragstats4.2對數(shù)據(jù)源進行相關(guān)分析處理，提取所需要的信息。

1.3空間疊加分析

生態(tài)敏感性綜合分析法能夠綜合地反映出研究區(qū)的生態(tài)敏感性的空間變異特征，目前對生態(tài)敏感性的綜合評價主要是基于ArcGIS技術(shù)的空間疊加分析功能，對多個單因子圖層進行加權(quán)疊加，然后對各個柵格圖層分別進行重分類并賦值，生成一個浮點型的輸出層，最后對輸出層進行重分類就是綜合性評價的結(jié)果。

1.4監(jiān)督分類

文章選取的是監(jiān)督分類中的最大似然分類法，將耕地、林地、草地、水域、建筑用地、未利用地這六大類作為監(jiān)督分類的訓(xùn)練樣本，在軟件ENVI5.3中對研究區(qū)進行監(jiān)督分類。

1.5景觀格局指數(shù)分析

綜合南昌市的景觀格局變化，選擇6個類型指數(shù)，即NP（斑塊數(shù)量）、PD（斑塊密度）、PLAND（斑塊百分比指數(shù)）、LPI（最大斑塊面積指數(shù)）、LSI（斑塊形狀指數(shù)）、SPLIT（斑塊破碎化指數(shù)）；5個景觀指數(shù)，即CONTAG（蔓延度指數(shù)）、SPLIT（斑塊破碎化指數(shù)）、SHDI（香農(nóng)多樣性指數(shù)）、SHEI（香農(nóng)均度指數(shù)）、AI（聚集度）。基于Fragstats4.2軟件，進行景觀指數(shù)計算，最后導(dǎo)出運行出的分析結(jié)果數(shù)據(jù)。

2結(jié)果

2.1生態(tài)敏感性分析

如圖1所示，南昌市大多數(shù)區(qū)域為不敏感和低度敏感，到2020年低度敏感區(qū)域面積占比達到一半以上，極度敏感區(qū)域面積占比少，但在2010年和2015年大幅度增長，2005年至2015年南昌市跨江快速發(fā)展，導(dǎo)致穿過城區(qū)的贛江水系周邊生態(tài)環(huán)境遭到破壞，生態(tài)敏感性迅速增高。而后2020年又降至二十年內(nèi)最低值，2015年至2020年“綠水青山”得到更大的重視，積極保護林地水系，極度敏感區(qū)域面積迅速減少，南昌市整體生態(tài)抗干擾性增強。總之，南昌市二十年內(nèi)的生態(tài)環(huán)境逐漸惡化但近幾年針對極度敏感區(qū)域采取的保護措施有明顯修復(fù)效果。

2.2土地利用變化

如圖2所示，南昌市二十年內(nèi)耕地、林地以及草地面積明顯減少，水域和未利用地的面積在較小范圍內(nèi)波動，建筑用地面積明顯增多，且絕大部分集中在中心城區(qū)，這是近年來的跨江發(fā)展規(guī)劃以及構(gòu)建紅谷灘城市核心的城市調(diào)整規(guī)劃所造成的影響。

2.3景觀格局指數(shù)分析

如表1所示，南昌市耕地的斑塊數(shù)量NP最大，建筑用地次之。耕地的斑塊數(shù)量2000年到2005年逐漸減少，2005年到2015年增加，在2020年又再次減少；未利用地的斑塊數(shù)量最少遠小于其他類型用地。耕地的斑塊密度PD最大，其次是建設(shè)用地。林地的斑塊百分比指數(shù)PIAND和最大斑塊面積指數(shù)LPI最大，遠大于其他五類用地。南昌市整體的土地利用效率較高，林地的斑塊面積較大，整體生態(tài)環(huán)境較好。

如表2所示，二十年內(nèi)南昌市蔓延度指數(shù)CON-TAG逐漸減小，景觀的空間聚集性逐漸減弱；南昌整體景觀破碎化程度在2000年至2005年加重，2005年至2015年整體景觀破碎化程度減緩，2020年整體景觀破碎化程度再次加重；聚合度指數(shù)AI變化較小，南昌市景觀離散性變化不大；香農(nóng)多樣性指數(shù)SHDI和香農(nóng)均勻度指數(shù)SHEI逐漸緩慢增大，南昌市景觀多樣性持續(xù)升高并趨于均勻分布。2000年至2020年的二十年里人類活動對南昌市的干擾逐漸增大，各類用地的變化使得南昌市景觀異質(zhì)性得到了增強，景觀格局也慢慢趨向復(fù)雜化。

2.4生態(tài)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建

在綠色生態(tài)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建規(guī)劃方面，形成了由核心區(qū)域、廊道、緩沖區(qū)構(gòu)成的景觀格局。我們通過上述的研究數(shù)據(jù)分析結(jié)果，在緩沖區(qū)之間選取適合的生態(tài)網(wǎng)絡(luò)的核心區(qū)域，通過建立適宜的廊道將核心區(qū)域、緩沖區(qū)域串聯(lián)成一個系統(tǒng)的綠色生態(tài)網(wǎng)絡(luò)。

在人文生態(tài)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建規(guī)劃方面，主要形成了由核心區(qū)域、廊道構(gòu)成的景觀格局。我們可以通過各級文物保護單位名錄、歷史地圖、文獻研究及專家咨詢等途徑，對南昌市各類人文景觀資源進行系統(tǒng)性的整理，選取適宜的文化網(wǎng)絡(luò)的核心區(qū)域。以廊道的連續(xù)性、完整性和連接性為原則，確定廊道分布，再通過選取的廊道將核心區(qū)域串聯(lián)起來，構(gòu)成南昌市的人文生態(tài)網(wǎng)絡(luò)。

在通過對研究區(qū)綠色生態(tài)網(wǎng)絡(luò)的基本框架構(gòu)建后，可以提取出“一環(huán)五軸”和十個綠色生態(tài)網(wǎng)絡(luò)核心，在人文生態(tài)網(wǎng)絡(luò)的基本框架構(gòu)建后，則可以提取出“兩環(huán)”以及七個文化網(wǎng)絡(luò)核心。兼顧二者平衡的前提下將二者相結(jié)合，得出了“三環(huán)五軸十七核”的南昌市的城市復(fù)合生態(tài)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，如圖3所示。（“五軸”指一條贛江水系生態(tài)廊、三條綠色生態(tài)廊、一條穿過鄱陽湖自然保護區(qū)的水系連通廊；“三環(huán)”指城區(qū)中心人文一環(huán)、城區(qū)周邊人文一環(huán)、城市生態(tài)一環(huán)。）

3結(jié)論

南昌市的林地和水域的生態(tài)敏感性較高，作為空間網(wǎng)絡(luò)的主干結(jié)構(gòu)的地位需加以重視，在規(guī)劃上要做到以生態(tài)為主。南昌市城區(qū)之外的綠色生態(tài)資源豐富，但利用效率有待提高，二十年的城市建設(shè)發(fā)展，使得南昌市建設(shè)用地侵占農(nóng)耕地和部分林地，需要科學(xué)的加強對耕地與林地的保護。城市生態(tài)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建經(jīng)歷了漫長的發(fā)展歷程，并呈現(xiàn)出網(wǎng)絡(luò)化、多層次、功能復(fù)合化的發(fā)展趨勢，在城市化進程迅猛的當下，構(gòu)建復(fù)合型的生態(tài)網(wǎng)絡(luò)是確保城市生態(tài)安全，提高保護效率，并同時促進城市發(fā)展的有力途徑。