城市河流景觀格局及可持續(xù)生態(tài)策略研究

　　摘要：基于景觀生態(tài)學原理構(gòu)建了數(shù)字化城市河流廊道－斑塊格局，并與自然格局進行了類比評價分析。結(jié)合城市干擾性、景觀資源空間差異性等定性分析，實現(xiàn)了城市河流景觀格局的耦合評價；通過景觀格局指數(shù)的生態(tài)表征敏感性的探討和河流景觀格局指數(shù)與生態(tài)效應的關(guān)聯(lián)性分析，提出了河流景觀生態(tài)格局的優(yōu)化策略。

　　關(guān)鍵詞：生態(tài)策略；廊道－斑塊格局；景觀格局；可持續(xù)發(fā)展；城市河流

　　河流是人類賴以生存的水資源的主要來源之一，人類社會的進步和發(fā)展與河流利用息息相關(guān)。河流在給人類社會帶來巨大的經(jīng)濟利益和社會效益的同時，自身生態(tài)系統(tǒng)卻遭到嚴重破壞，甚至引起了河流生態(tài)環(huán)境災難。特別是近年來，城市河流的自然生態(tài)功能迅速退化，生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)遭受破壞，嚴重影響了城市人居環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展；另一方面，河岸生態(tài)綠地隨著城市發(fā)展被不斷壓縮，僅存的線狀、點狀綠地無法實現(xiàn)應有的生態(tài)涵養(yǎng)功能。同時，城市河流景觀的生境質(zhì)量變差，且需人工長期護養(yǎng)；城市發(fā)展與河流生態(tài)環(huán)境保護這一影響城市宜居環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展問題引起了人類社會的強烈關(guān)注和學者們的反思。

　　1938年，德國Sdifert首先提出了親自然河溪治理的概念，即在完成傳統(tǒng)河道治理任務(wù)的基礎(chǔ)上，達到接近自然、經(jīng)濟并保持景觀美的一種治理方案[1]。國外對城市河流景觀的生態(tài)思考始于19世紀80年代“波士頓項鏈”城市河流景觀設(shè)計，其意義影響至今[2]。隨著景觀生態(tài)學等理論和遙感技術(shù)的發(fā)展，城市河流景觀研究開始面向生態(tài)過程的廊道格局。城市河流景觀格局是以廊道為軸線的線狀景觀格局，以及其與所包圍的斑塊間的“廊道—斑塊—基質(zhì)”的較強聯(lián)系格局[3]。Forman等[4]提出了河流景觀生態(tài)廊道連接功能和遷徙通道功能，并對提供生物多樣性保護的河流生態(tài)廊道展開寬度進行了研究。隨著河流生態(tài)學、景觀生態(tài)學理論的發(fā)展，Dramstad等[5]將景觀生態(tài)學原理具體化，形成了河流生態(tài)廊道一般性水平格局原理。國內(nèi)城市河流景觀的生態(tài)研究起步較晚，俞孔堅等[6－11]進行了城市河流景觀格局與生態(tài)效應方面的關(guān)聯(lián)性研究，但在城市河流景觀格局的生態(tài)分析并導向可持續(xù)發(fā)展策略方面的研究，前人尚未涉及。

　　筆者應用“斑塊－廊道”原理，將幾何校正后的區(qū)域遙感影像導入ArcGIS軟件進行目標數(shù)據(jù)提取，并耦合景觀分析軟件FrAGStAtS進行景觀格局運算分析，通過景觀格局指數(shù)的生態(tài)表征反映，結(jié)合城市多元干擾分析，提出了城市河流景觀格局的優(yōu)化策略及可持續(xù)生態(tài)策略，以期對城市河流生態(tài)建設(shè)起到參考作用。

　　1　研究方法

　　應用地理空間信息ArcGIS軟件平臺對城市河流景觀斑塊進行分類和信息提取，提取的數(shù)據(jù)利用景觀格局分析軟件FrAGStAtS中的平均斑塊指數(shù)、面積周長指數(shù)、分維數(shù)、正方像元指數(shù)等景觀格局指數(shù)模式進行運算后，將城市河流的生態(tài)斑塊現(xiàn)狀特征進行數(shù)字化模擬，并類比河流自然生境格局進行對比分析。

　　目前描述景觀格局的指數(shù)較多，本文使用到的景觀格局指數(shù)包括面積指數(shù)、平均斑塊面積、斑塊面積標準差等[10]，分別敘述如下。

　　2　研究數(shù)據(jù)

　　研究數(shù)據(jù)采用綿竹市2008年2月城市段馬尾河遙感影像圖，影像范圍為104°10′27″E—104°13′56″E、31°21′38″Ｎ—31°18′12″Ｎ。結(jié)合綿竹市馬尾河現(xiàn)狀地形圖和《綿竹市近期建設(shè)規(guī)劃（2008—2015）》系列規(guī)劃圖進行幾何校正后導入FrAG