武汉城市湿地景观格局的变化与城市景观建设

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时间：2008-01-03 来源：作者：王学雷蔡述明宁龙梅下载次数：

2.1景观类型
　　本文研究着重于探讨湿地景观变化与城市建设的关系，但为了突出湿地景观要素类型的变化趋势以及与其他城市景观要素的转化情况，将城市景观分为自然湿地景观（包括河流、滩地、湖泊）和人工湿地景观（包括水稻田、库塘、藕池、人工沟渠）、建设用地景观（包括道路、居民点、工矿用地等）和其他非湿地景观（包括草地、林地等）。
2.2景观要素的特征分析计算
　　用于景观格局分析的指标有很多，本文根据研究需要，选取了景观分析中常用的斑块面积、斑块密度、分维数、多样性、优势度、均匀度、破碎度等指标作为特征分析的依据，这些指数的计算方法参见参考文献[2-4]。表1列出了各种景观格局指标。表2列出了综合湿地景观格局指标。
2.3湿地景观类型转化分析计算
　　为了研究湿地景观的变化方向以及湿地景观与建设用地景观等非湿地景观的关系，将1996年和2001年的湿地景观图进行叠加，获得有关湿地景观之间转化情况的数据，再采用马尔科夫转移矩阵对武汉市近年来湿地景观类型的转移情况进行分析。马尔科夫过程是一个随机的运动过程，它表示一个系统在t+1时刻的运动状态只与t时刻有关[5]。我们以年为单位，根据各景观类型的年平均转化率来确定景观单元的转移概率，把滩地景观转化为其他景观的转移概率作为第一行，湖泊景观转化为其他景观类型的转移概率作为第二行，依此类推，建立转移概率矩阵（见表3）。

表1 1996年和2001年各类湿地景观格局指数表

		滩地	湖泊	河流	水稻田	库塘	藕池	人工沟渠	建设用地	其他非湿地
1996年	面积千hm2	5.456	45.602	16.822	88.565	10.685	3.710	0.155	37.941	70.986
	面积比 %	1.95	16.29	6.01	31.64	3.82	1.33	0.06	13.55	25.35
	斑数	129	254	15	287	264	158	5	672	865
	斑密度	0.0236	0.0056	0.0009	0.0032	0.0247	0.0426	0.0322	0.0177	0.0122
	分维数	1.281	1.431	1.511	1.465	1.335	1.366	1.335	1.369	1.355
	破碎度	0.0193	0.1623	0.0001	0.0502	0.0424	0.0152	0.0000	0.2756	0.2533
2001年	面积千hm2	6.002	45.437	17.317	53.236	14.865	7.837	1.181	57.753	76.220
	面积比%	2.14	16.24	6.19	16.231	5.31	2.80	0.42	20.64	27.24
	斑块数	139	334	15	341	294	367	34	311	447
	斑块密度	0.0232	0.0074	0.0009	0.0064	0.0198	0.0468	0.0288	0.0054	0.0059
	分维数	1.319	1.372	1.473	1.439	1.339	1.294	1.582	1.507	1.385
	破碎度	0.0213	0.1691	0.0578	0.1897	0.0529	0.0279	0.0041	0.2057	0.2718

表2 1996和2001年武汉市各种景观格局指数表

	景观类型	天然湿地景观	人工湿地景观	非湿地景观	城市景观
1996	破碎度	0.2419	0.3679	0.3889	0.0016
	优势度	0.4083	1.2859	0.8543	0.3754
	均匀度	0.5433	0.2078	0.5400	0.6563
	多样性	1.1767	0.7141	1.4685	3.2095
	破碎度	0.2452	0.2753	0.4781	0.0080
2001	优势度	0.3819	0.7455	0.5716	0.6156
	均匀度	0.5967	0.4659	0.6298	0.7484
	多样性	1.2031	0.2545	1.4284	2.8438

表3 1996——2001年期间武汉市湿地景观类型转移概率

	滩地	湖泊	水稻田	库塘	藕池	河流	草地	建设用地	旱地	林地	其它
滩地	0.9687	0.0101	0.0046	0.0061	0.0014	0.0016	0.0000	0.0058	0.0017	0.0000	0.0000
湖泊	0.0038	0.9735	0.0007	0.0093	0.0070	0.0000	0.0000	0.0030	0.0027	0.0000	0.0000
水稻田	0.0000	0.0000	0.9717	0.0031	0.0016	0.0004	0.0003	0.0092	0.0006	0.0000	0.0000
库塘	0.0000	0.0000	0.0002	0.9928	0.0000	0.0000	0.0000	0.0070	0.0000	0.0000	0.0000
藕池	0.0000	0.0000	0.0059	0.0000	0.9871	0.0000	0.0000	0.0070	0.0000	0.0000	0.0000
河流	0.0022	0.0000	0.0000	0.0000	0.0000	0.9978	0.0000	0.0000	0.0000	0.0000	0.0000
草地	0.0000	0.0000	0.0000	0.0010	0.0000	0.0000	0.9712	0.0057	0.0000	0.0221	0.0000
建设用地	0.0000	0.0000	0.0000	0.0000	0.0002	0.0001	0.0000	0.9992	0.0000	0.0008	0.0000
旱地	0.0000	0.0000	0.0050	0.0010	0.0000	0.0000	0.0003	0.0202	0.9707	0.0025	0.0000
林地	0.0000	0.0000	0.0012	0.0007	0.0000	0.0000	0.0000	0.0073	0.0080	0.9828	0.0000
其它	0.0000	0.0000	0.0000	0.0781	0.0000	0.0000	0.0000	0.0497	0.0000	0.0080	0.8642

3.研究结果分析

3.1武汉市湿地景观在城市景观中的地位
　　武汉市大部分地区的海拔均在50米以下，属残丘性河湖冲积平原，而且武汉市高温多雨的亚热带季风气候造就了武汉市众多的河湖湿地。武汉市各类湿地面积约占研究区总面积的48%，天然湿地占湿地总面积的61%，湖泊湿地占湿地总面积的41%。湖泊景观构成了武汉市城市景观的基底之一。河流湿地成为城市景观的重要廊道。广阔的湿地对于维持城市生态系统的生物多样性，调节城市气候，缓解城市热岛效应，降解城市污染物有着不可替代的作用。

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