表 5-5 2013-2016 土地利用类型转移矩阵 23
表 5-6 2001—2016 土地利用类型转移矩阵 24
表 5-7 2001—2016 各土地利用类型所占面积比例 24
表 5-8 2001—2016 土地利用动态度 28
1 绪论
经济的快速发展推动了世界各地的城市化进程,尤其是发展中国家。人们主 要通过开发大规模的城市用地来改造自然环境[1]。城市化进程中,人口的增长、 能源的消耗以及地域的扩张对生态环境造成了压力[2]。而生态环境作为人类发展 与生存的根本支撑,大规模的城市化造成的生态环境问题引起了人们广泛的重 视。生态环境问题中,最直接的表现为该区域景观格局的变化,所以研究城市景 观格局的时空变化对于生态环境的保护及优化具有不可或缺的现实意义。在我 国,景观生态学在 20 世纪 80 年代后开始迅速发展并成为现代生态学中重要的学 科之一[3]。我国景观格局研究也在这一时期开始起步,诸多学者开始了对景观格 局的关注。
徐州市是资源丰富集中并且组合条件优越的地区,是全国重要的煤炭产地, 是华东地区的电力能源基地。随着矿产资源的开采,徐州市经济获得快速发展, 城市开始扩张。但同时煤炭能源渐渐枯竭、环境质量趋于恶化,环境压力不断增 大。人们开始意识到生态环境的重要性并致力于生态环境的优化、保护与监测, 徐州走上城市转型道路,开始注重生态环境的保护及优化,但历史遗留的生态环 境问题依旧严峻。所以本文将研究 2001 至 2016 年期间徐州市区景观格局的时空 变化,获取研究时间段内徐州景观格局的变化趋势,评价徐州市区生态环境质量, 分析促使徐州市区景观格局变化的原因,力求生态环境与区域发展的协调与平 衡,也可以在实践上为徐州景观格局规划提供有效决策支持。
1.1 国内外研究现状
近年来,国内外众多学者都开展了对景观格局的研究。William L.Baker 对 景观变化模型进行了分析研究,结果表明一定的土地范围内,景观具有相关性[4]; Palang H 等利用 12 个多样性指标研究了 20 世纪爱沙尼亚的景观多样性动态, 表明景观多样性存在着地域差异[5];E.Lioubimtseva 和 P.Defourny 利用 GIS, 结合了自然生态与社会经济系统,对俄罗斯欧洲部分景观的分类和制图展开了研 究[6];R.D.Swetnametal 借助 GIS 的建模分析功能建立了生态模型,模拟了城市 与乡村土地利用景观格局的变化过程[7]; MnaderRob 和 H.G.Jongman 研究了欧洲 中部和北部农村景观格局变化中人为因素的影响作用以及遥感在景观格局研究 中的应用[8]; Michael B.Usher 从理论上论证了人为因子和自然因子对景观结构、 组成和功能变化方面的促进作用,并进行了实例验证[9]。Thomas M F 从景观系统对不同时间和空间尺度的摄动的响应研究了景观的敏感性[10]。 我国的众多学者也对景观格局进行了深入的研究。肖笃宁等利用四种计测指标对沈阳西郊景观格局变化展开了研究[11]; 王宪礼等利用遥感、地理信息系统 的手段,通过对景观类型与湿地类型两种系统的景观多样性、均匀度、斑块的分 维数、聚集度等指数的计算,对研究区域的景观格局及异质性进行研究,得出结 论,人类干扰强度增加会造成景观多样性下降,景观优势度增加[12];高俊和宋 永昌,利用景观格局分析指数,研究上海西南城乡交错带的景观格局特征及其动 态,强调了建立合理景观结构的重要性[13]。徐建华等利用 GIS 空间分析方法,研 究了城市景观格局的空间尺度效应[14]。石玉胜、肖捷颖等人利用遥感与 GIS,并 结合多年统计资料,以天津市蓟县为例,分析研究区土地利用景观的时空动态变 化过程与景观格局变化的空间分异特征,认为景观格局变化的趋势为景观呈破碎 化趋势,形状复杂,多样性增加,变化的原因主要为地形、交通、人口空间分布, 变化的主要驱动力为人口增加与经济发展[15];刘富强、吴涛等利用多期遥感数 据,通过计算景观格局指数构建了人为干扰强度指标,探讨了人类活动对岸线和 景观格局变化的影响[16];徐凯等利用异质性景观指数研究城市“源,“汇”景 观格局与大气霾污染的相关关系[17]。