（人文地理学专业论文）重庆市轻轨2号线沿线景观格局时空分异研究.pdf

西南大学硕士学位论文 摘要 重庆市轻轨2 号线沿线景观格局 时空分异研究 人文地理学专业硕士研究生郭月婷 指导教师廖和平教授 摘要 景观生态学是研究景观结构、功能和动态的学科，起源于中欧和东欧，是- - l - j 新兴的、 正在深入开拓和迅速发展的综合性学科。近年来国内景观生态方面研究日益广泛和深入，不 少学者以3 s 技术为支撑，结合景观格局定量化分析软件f r a g s t a t s ，开展了许多景观格局 定量化研究。但大多工作所涉及的是湿地、绿洲或温带森林等景观，就我国山地丘陵地区城 市轨道交通而言，对于该区域景观格局动态的定量研究少有报道。重庆市作为山地丘陵城市 的代表，其轨道交通二号线的建成对局地景观格局的影响尤为重要。因此，借助景观生态研 究手段，定量化研究该地区不同时期的景观格局及其动态尤为必要。在r s 和g i s 的支持下， 运用景观生态学原理，利用重庆市1 9 8 6 年、2 0 0 0 年l a n d s a tt i d 遥感影像资料和1 9 8 6 、2 0 0 0 、 2 0 0 7 年中心城区用地现状图作为信息源，选取景观多样性指数、景观优势度指数、景观均匀 度指数、景观丰富度密度和分维数等1 0 项景观指数，对重庆市城市轨道交通2 号线沿线2 k m 范围内景观格局变化进行定量分析。同时运用缓冲区分析方法，沿2 0 0 0 年黍i2 0 0 7 年轨道交 通以o o 5 k m ，0 5 1 k m ，卜1 5 k m ，1 5 - 2 k i n 建立双侧缓冲区，提取住宅用地、城市水域、商 服用地、工业用地、公园绿地五种重要景观要素信息，通过计算各缓冲区内各项要素的景观 指数，分析重庆轨道交通2 号线沿线景观类型的空间分异状况。结果表明，1 9 8 6 - 2 0 0 7 年间， 研究区内1 5 种景观类型斑块数逐渐减少，2 0 0 7 年研究区内斑块数比1 9 8 6 年减少了5 0 0 。住 宅用地、工业用地、商服用地、公园绿地景观面积均有所增加。城市水域景观斑块数和景观 面积均有减少，2 0 0 0 年后保持不变。通过逐一统计计算相关景观指数发现，研究区景观单位 面积上的斑块数呈现逐渐减少的趋势，同时，研究区斑块平均面积表现出增加的特点。这说 明研究区域内的人类活动趋于集中，密集度逐渐增强，社会经济发展水平逐步提高，使得城 市建设用地迅速扩展，景观面积不断增加，城市建设用地分布趋于集中，景观规划布局不断 合理优化。1 9 8 6 - 2 0 0 7 年问，研究区景观多样性指数和景观均匀度指数均有所增加。1 9 8 6 年 一2 0 0 7 年，研究区景观丰富度密度、优势度指数的减小，与均匀度指数呈负相关变化。1 9 8 6 年- 2 0 0 7 年研究区景观平均斑块形状指数呈现先增后减趋势，这表明研究区景观随着经济社会 西南大学硕士学位论文摘要 的发展，斑块形状趋于复杂，到了一定阶段后斑块复杂程度降低，已开始注重景观优化。研 究区景观分维数减小，分形特征日渐弱化，景观复杂程度降低。通过对2 0 0 0 年和2 0 0 7 年住 宅用地的空间研究发现，住宅用地景观要素在研究区各缓冲带内分布较多较广，远远高于其 他景观要素，各缓冲带内住宅用地所占景观总面积的比例均在3 0 以上。尤其在0 - 0 5 k m 和 0 5 i k m 缓冲带内，住宅用地斑块数最多、所占缓冲带比重均在4 3 以上，此后缓冲带内斑块 数和景观面积均有所减少，但远远高于其他几种景观要素斑块数目的总和，2 0 0 7 年各缓冲区 内住宅用地分维数有一定程度的降低，平均斑块面积比2 0 0 0 年有所增加，各缓冲区内平均斑 块面积差别不大。运用缓冲区分析方法，通过计算各缓冲区内各项要素的景观指数发现，在 0 - 0 5 k m 和0 5 1 k m 缓冲带范围内，住宅用地、商服用地分布较分散。随着缓冲区距离的增大， 其形状指数和分维数呈现降低的趋势。距离城市轨道交通较近，住宅用地和商服用地受轻轨2 号线建设的影响也最大。公园绿地景观总体形状比较规则，在0 - 0 5 k m 范围内，分布较多较广。 其主要原因是轻轨2 号线的开发建设，使得住宅用地大量增加，因此对其配套的公园绿地需 求增火。工业用地随着距轻轨2 号线距离的增加，其景观总面积、所占各缓冲带比重和各缓 冲带内斑块数及平均斑块面积均呈增加趋势。各缓冲区城市水域景观形状指数比其它要素小， 分维数也较低，说明城市水域景观形状较简单，稳定性强，且2 0 0 0 年至2 0 0 7 年景观指数变 化不明显。基于以上对景观格局时空分异驱动因素的分析发现：经济驱动因素、交通建设因 素及土地供应制度因素对重庆市轻轨2 号线沿线景观格局时空变化起重要影响。研究结果将 有助于了解该地区景观的结构组成特征和空间配置关系，进而可为该地区景观管理以及景观 格局优化提供理论和技术支持。 关键词：轨道交通景观格局空间分异驱动因素 西南大学硕士学位论文a b s t r a c t ! i t i,h, i ii _ a u 量曼曼皇曼曼曼皇鼍 r e s e a r c ho n s p a t i a l d i f f e r e n t i a t i o no f l a n d s c a p e p a t t e r na l o n gc h o n g q i n gu m t l i n e2 p o s t g r d u a t e ：g u oy u e t i n g t u t o r ：p r o f l i a oh e p i n g a bs t r a c t t h el a n d s c a p ee c o l o g y , w h i c hs t e m sf r o mc e n t r a le u r o p ea n de a s t e r ne u r o p e ，i sn e w l yf o r m e d a n db e i n gd e v e l o p e da n de x p a n d e dr a p i d l yc o m p r e h e n s i v es u b j e c t i ts t u d i e st h es t r u c t u r e ，f u n c t i o n a n dt h ed y n a m i co fl a n d s c a p ee c o l o g y i nr e c e n ty e a r st h er e s e a r c hf i e l do fd o m e s t i cl a n d s c a p e e c o l o g yw a se x p a n d e da n dd e e p e n e d ，l a n d s c a p ep a t t e r nq u a n t i f y i n ga n a l y s i ss o f t w a r ef r a g s t a t s b a s e do nt h e3 st e c h n o l o g yw a su s e dt os t u d yt h el a n d s c a p ee c o l o g yq u a n t i f y i n gb ym a n ys c h o l a r s t h e i rr e s e a r c hc o n t e n tm a i n l yf o c u s e do nw e t l a n d ，o a s i so rt e m p e r a t ez o n ef o r e s t s t h eq u a n t i t a t i v e r e s e a r c h0 1 1t h el a n d s c a p ee c o l o g yd y n a m i cp a a e mo fc i t yt r a c kt r a n s p o r t a t i o ni nm o u n t m n o u sa n d h i l l ya r e ai no u rc o u n t r yh a sb e e nr a r e l yr e p o r t e d a st h er e p r e s e n t a t i v eo f r n o u n t a i n o u sa n dh i l lc i t y , t h ec o m p l e t i o no fc h o n g q i n gu m tl i n e2i n f l u e n c e dt h el a n d s c a p ep a t t e r ng r e a t l y t h e r e f o r e ，i ti s e x c e e d i n g l ye s s e n t i a lt os t u d yt h el a n d s c a p ee c o l o g yp a t t e r na n di t sd y n a m i cc h a n g eq u a n t i f y i n g w i t ht h ea p p l i c a t i o no fl a n d s c a p ee c o l o g ym e t h o d b yr e m o t es e n s i n g ) a n dg e o g r a p h i c a l i n f o r m a t i o ns y s t e m ( g i s ) ，b a s e do nt h et h e o r yo fl a n d s c a p ee c o l o g y , l a n d s c a p ep a t t e r no fc h o n g q i n g u m tl i n e2w a sa n a l y z e db yu s i n gt mi m a g e si n1 9 8 6 ，2 0 0 0a n dl a n d u s em a po fu r b a na r e ao f c h o n g q i n gc i t yi n2 0 0 7 m e a np l a q u ea r e a ，l a n d s c a p ef r a g m e n t a t i o ni n d e x , l a n d s c a p es h a p ei n d e x a n df r a c t a ld i m e n s i o ne t cw e r ec h o s e nt op r e s e n tq u a n t i t a t i v ea n a l y s i so ft h es p a t i a lh e t e r o g e n e i t yo f c h o n g q i n gu m t l i n e2 a tt h es a m et i m e ，b yb u f f e rs p a t i a la n a l y s i so f0 0 5 k m ，0 5 一l k m ，1 1 5 k m ， 1 5 2 k mo f c h o n g q i n gu m t l i n e2i n2 0 0 0a n d2 0 0 7 ，r e s i d e n t i a ll a n d ，c i t yw a t e rb o d y , a n dl a n df o r c o m m e r c i a lu s e 。i n d u s t r i a ll a n da n dg r e e ns p a c ew e r ee x t r a c t e da sf i v ei m p o r t a n te l e m e n t so ft h e l a n d s c a p e b yc a l c u l a t i n gl a n d s c a p ei n d i c e so ft h e s ef i v ee l e m e n t s ，s p a t i a ld i f f e r e n t i a t i o no ft h e l a n d s c a p ep a r e r no fc h o n g q i n gu m t l i n e2w a sd i s p l a y e d t h er e s u l t ss h o w e dt h a td u r i n gt h e 西南大学硕士学位论文a b s t r a c t i i 。l 。,li- - ： _ 鼍皇曼皇曼曼寡曼曼鼍 p e r i o df r o m19 8 6t o2 0 0 7 ，t h en u m b e ro f15l a n d s c a p et y p em o t t l i n gi nt h es t u d ya r e ar e d u c e d g r a d u a l l y , a n dt h en u m b e ro fm o t t l i n gr e d u c e st o5 0 0f r o m1 9 8 6t o2 0 0 7 t h el a n d s c a p ea r e ao f r e s i d e n t i a ll a n d , l a n df o rc o m m e r c i a lu s e ，i n d u s t r i a ll a n da n dg r e e ns p a c eh a se x p a n d e d ，a n dt h e l a n d s c a p em o t t l i n ga n dl a n d s c a p e a r e ao fc i t yw a t e rb o d yh a v er e d u c e db u tr e m a i ni n v a r i a b l es i n c e 2 0 0 0 i ti sf o u n dt h a tt h em o t t l i n gn u m b e ri nt h ep e ra r e ao fr e s e a r c hf i e l dt e n d e dt or e d u c eg r a d u a l l y , a n dt h em e a na r e ao fm o t t l i n gi nt h es t u d ya r e ai n c r e a s e db yt h ec o u n t i n ga n dc a l c u l a t i n gt h er e l a t e d l a n d s c a p ei n d e x t h i si n d i c a t e st h a tt h eh u m a na c t i v i t yt e n d e dt ob ec e n t r a l i s m ，t h ed e n s i t yo f a c t i v i t ys t r e n g t h e n e d ，t h es o c i o e c o n o m i cd e v e l o p m e n tl e v e li m p r o v e dg r a d u a l l y , w h i c hm a k et h e u r b a nc o n s t r u c t i o nl a n de x p a n dr a p i d l y , t h el a n d s c a p ea r e ai n c r e a s e ，w h a t sm o r e ，t h eu r b a n c o n s t r u c t i o nl a n dd i s t r i b u t i o nt e n d e dt ob ec e n t r a l i s m , a n dt h el a n d s c a p ep l a nw a so p t i m i z e d r e a s o n a b l yg r a d u a h y f r o m19 8 6t o2 0 0 7 ，t h ec h a n g eo fl a n d s c a p ei nt h er e s e a r c h8 c ai sa sf o l l o w s ： b o mt h el a n d s c a p em u l t i p l ei n d e xa n dl a n d s c a p eu n i f o r m i t yi n d e xi nt h er e s e a r c ha r e ai n c r e a s e ；t h e l a n d s c a p ea b u n d a n c ed e n s i t ya n dd o m i n a n c ei n d e xd e c r e a s e d ，w h i c ha s s u m e s t h ei n v e r s ec o r r e l a t i o n w i n lu n i f o r m i t yi n d e x ；w i t l lt h ed e v e l o p m e n to fe c o n o m i cs o c i e t y ，t h em e a nl a n d s c a p es h a p ei n d e x i n c r e a s e df i r s ta n dt h e nd e c r e a s e d ，w h i c hi n d i c a t e dt h a tt h el a n d s c a p em o t t l i n gs h a p et e n d e dt ob e c o m p l e x ，w h e ni tr e a c h e dt oal e v e l ，t h ed e g r e eo fl a n d s c a p em o t t l i n gs h a p ec o m p l e xw o u l dr e d u c e ； a d d i t i o n a l l y , t h ef r a c t a ld i m e n s i o nd e c r e a s e d ，t h ef r a c t a lc h a r a c t e r i s t i cw e a k e n e dg r a d u a l l ya n dt h e c o m p l e xd e g r e eo fl a n d s c a p er e d u c e d b ys t u d y i n gt h er e s i d e n t i a ll a n ds p a c ep a t t e r n ，i ti n d i c a t e st h e l a n d s c a p eo f r e s i d e n t i a ll a n dw a sl o c a t e de x t e n s i v e l yi nt h eb u f f e rb e l to fs t u d ya r e a w h i c hi sm o r e t h a no t h e rl a n d s c a p ef a c t o r , w h a t sm o r e ，t h es p a c eo fr e s i d e n t i a ll a n da c c o u n t e df o ra b o v e3 0 o f t h el a n d s c a p et o t a ll a n d s c a p e t h em o t t l i n gn u m b e ro fr e s i d e n t i a ll a n dw a st h em o s ta n da c c o u n t e d f o ra b o v e4 3 o fb u f f e rb e l te s p e c i a l l yi nt h eb u f f e rb e l to fb o t hf r o m0t o0 5 k i na n df r o m0 5t o l k m ，a n db e y o n dt h es p a c e ，a l t h o u g ht h em o t t l i n gn u m b e ra n dt h el a n d s c a p ea r e ar e d u c e d ，i t s n u m b e rw a sg r e a t l ym o r et h a nt h et o t a ln u m b e ro fo t h e rl a n d s c a p e t h ef r a c t a ld i m e n s i o no f r e s i d e n t i a ll a n di n2 0 0 7r e d u c e dt os o m ee x t e n t ，a n di t sm e a nm o t t l i n ga r e ai n c r e a s e db yc o m p a r i s o n w i t h2 0 0 0 ，o ft h ei t sd i f f e r e n c ew a sn o tb i gi nt h ee v e r yb u f f e rb e l ti n2 0 0 7 e v e r yf a c t o rl a n d s c a p e i n d e xw a sc a l c u l a t e di nt h eb u f f e rb e l tu s i n gt h eb u f f e ra n a l y s i sm e t h o d , a n dt h er e s u l tw a sf o u n d t h a tr e s i d e n t i a ll a n da n dc o m m e r c i a ll a n dd i s t r i b u t e dd i s p e r s e d l yi nt h eb u f f e rb e l tf r o m0t o0 5 k m a n df r o m0 5t ol k m a l o n g 丽me n l a r g e m e n to fb u f f e rd i s t a n c e ，b o t hi t ss h a p ei n d e xa n dt h ef r a c t a l d i m e n s i o nn u m b e rp r e s e n t e dt h er e d u c i n gt e n d e n c y t h er e s i d e n t i a ll a n da n dc o m m e r c i a ll a n dw e r e i n f l u e n c e dm o s t l yb yc o n s t r u c t i o no fu m tl i n e2 ，b e c a u s et h e ya r en e a rt h eu m tl i n e2 t h e o v e r a l ls h a p eo fp a r kg r e e ns p a c el a n d s c a p ew a sr u l e ，a n di td i s t r i b u t e de x t e n s i v e l yi nt h e0 - 0 5 k m s c o p e i t sp r i m a r yr e a s o nw a st h a tt h er e s i d e n t i a ll a n ds p a c ee x p a n d e df o rl l l ec o n s t r u c t i o no fu m t l i n e2 ，w h i c hc a u s e dt h ed e m a n do fp a r kg r e e ns p a c ei n c r e a s ea c c o r d i n g l y t oi n d u s t r yl a n d ，t h e t o t a ll a n d s c a p ea r e a ，t h ep r o p o r t i o na c c o u n t i n gf o rt h eb u f f e rb e l t ，m o t t l i n gn u m b e ra n di t sm e a n a r e a t e n d e dt oi n c r e a s ea l o n gw i t hi n c r e a s i n gd i s t a n c ef r o mu m tl i n e2 b o t hl a n d s c a p es h a p ei n d e xa n d f r a c t a ld i m e n s i o no fc i t yw a t e r sb o d yw e r el e s st h a no t h e rf a c t o r , w h a t sm o r e ，t h el a n d s c a p ei n d e x c h a n g ef r o m2 0 0 0t o2 0 0 7 w a sn o to b v i o u s ，w h i c hi n d i c a t e dt h el a n d s c a p es h a p ew a ss i m p l ea n d 西南大学硕士学位论文 a b s t r a c t i i i , - - ii =llj。鼍量量曼璺量皇曼甍 s t a b l e a c c o r d i n gt ot h es t u a yt h ed r i v i n gf a c t o r so fs p a t i a la n dt e m p o r a ld i f f e r e n t i a t i o no fl a n d s c a p e p a t t e m ，t h er e s u l t sw e r ef o u n da sf o l l o w s ：t h ee c o n o m i c a ld e v e l o p m e n t ，t r a n s p o r t a t i o nc o n s t r u c t i o n a n dt h el a n ds u p p l ys y s t e mi n f l u e n c e dt h el a n d s c a p ep a t t e r na l o n gt h er o u t eo fc h o n g q i n gu m | t l i n e2g r e a t l y n er e s e a r c hr e s u l t sw i l lh e l p f u li nu n d e r s t a n d i n gt h er e l a t i o n s h i pb e t w e e nt h e s t r u c t u r ec o m p o s i t i o nc h a r a c t e r i s t i co fl o c a ll a n d s c a p ea n dt h es p a t i a ld i s p o s i t i o n , w h i c hm a y p r o v i d et h et h e o r ya n dt e c h n i c a ls u p p o r t f o rt h i sl o c a ll a n d s c a p em a n a g e m e n ta sw e l la st h e l a n d s c a p ep a t t e mo p t i m i z a t i o n k e y w o r d ：l i g h tr a i l w a yl a n d s c a p ep a t t e r n s p a t i a ld i f f e r e n t i a t i o nd r i v i n g f o r c e v 独创性声明 本人提交的学位论文是在导师指导下进行的研究工作及取得的 研究成果。论文中引用他人已经发表或出版过的研究成果，文中已, d n 丫特别标注。对本研究及学位论文撰写曾做出贡献的老师、朋友、同 仁在文中作了明确说明并表示衷心感谢。 学位论文储吨r 武曲 签字吼川口年甲月 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解西南大学有关保留、使用学位论文的规 定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允 许论文被查阅和借阅。本人授权西南大学研究生院( 筹) 可以将学位 论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩 印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书，本论文：口不保密， 口保密期限至年月止) 。 学位论文作者签名：李 7r 嘞导师签名：零争孕 i 7 签字日期：了ol 。年v 月妒日签字日期：击和年孕月幽日 西南大学硕士学位论文 第1 章绪论 曼皇曼曼皇量曼曼量曼皇曼鼍曼曼曼m = = 暑= = i i = = = ：=i = i n = n = m m = 。= m m = = ：= i ； 皇曼曼量曼曼曼皇曼皇曼篡 第1 章绪论 1 1 研究背景与意义 1 1 1 研究背景 景观生态学是研究景观结构、功能和动态的学科，起源于中欧和东欧，是- f j 新兴的、 正在深入开拓和迅速发展的综合性学科。近年来国内景观生态方面研究日益广泛和深入，不 少学者以3 s 技术为支撑，结合景观格局定量化分析软件f r a g s t a t s ，开展了许多景观格局 定量化研究。但大多数工作所涉及的是湿地、绿洲或温带森林等景观，就我国山地丘陵地区 城市轨道交通而言，对于该区域景观格局动态的定量研究少有报道。 1 9 9 7 年3 月1 4 日，根据党中央的决定，经第八届全国人大五次会议审议通过，重庆正式 成为我国继北京、天津、上海之后的第四个直辖市，由此揭开了重庆历史发展崭新的一页。 经过十余年的发展，重庆市经济已进入“求突破、大发展”的历史时期，己站新的历史起点 上，以新的姿态昂首阔步迈向新的辉煌。重庆市轨道交通二号线( 较场口新山村) ，是缓解 重庆城市客运交通紧张矛盾的重大基础设施项目，也是国家西部开发十大重点工程之一。二 号线东起市区商业中心较场口，西至大渡口区钢铁基地新山村，全长1 9 1 5 公里，设1 8 座车 站，2 个主变电站，1 座车辆维修基地，l 座控制中心。工程分二期建设实旋，其中一期工程 由较场口至动物园，线路长1 4 3 5 公里，设较场口、临江门、黄花园、大溪沟、曾家岩、牛角 沱、李子坝、佛图关、大坪、袁家岗、谢家湾、杨家坪、动物园1 3 个车站：延伸段线路由大 堰村至新山村，4 8 公里，设大堰村、马王场、平安、大渡口、新山村五个车站。二号线采用 的高架跨座式单轨交通系统转弯半径小，爬坡能力强，采用橡胶轮胎，车辆运行噪音极低， 无环境污染，具有适应山城特殊地形的优势和环保特性。该线路跨越三个行政区，辐射九个 片区，衔接六大行政区，沿线辐射区域居住人口1 0 0 万，居民出行客流占全市客流的4 0 ， 是全市经济最发达而交通阻塞最严重的区域。线路建成对疏导客流和发展沿线经济起着十分 有利的作用。形成单向3 万人次d , 时的客运能力，年客运量可达3 亿人次，吸引城区客流的 2 1 ，减少地面交通压力5 0 ，已成为一道穿越山城的亮丽风景线。于2 0 0 4 年1 2 月2 8 日试 运行，2 0 0 5 年6 月1 8 日开通运营。2 0 0 5 年底全线实现车通。重庆市作为山地丘陵城市的代 表，其轨道交通二号线的建成对局地景观格局的影响尤为重要。因此，借助景观生态研究手 段，定量化研究该地区不同时期的景观格局及其动态尤为必要。研究结果将有助子了解该地 区景观的结构组成特征和空间配置关系，进而可为该地区景观管理以及景观格局优化提供理 论和技术支持。 1 1 2 研究意义 单一景观要素格局是由各种大小参差、形状不的斑块有机地结合形成。这样的格局反 映了景观要素自身特征，同时也反映景观本底的空间变化，还反映了景观要素之间相互关系 以及各种生态因子对格局的影响。各种景观要素斑块交错分布，有机结合在一起形成了景观 镶嵌体。本文选取重庆市轨道交通南北线2 号线作为研究对象，分析计算了1 9 8 6 2 0 0 7 年轻轨 2 号线沿线住宅用地、： 业用地等五种要素的景观指数变化，同时运用g i s 和r s 手段，对2 0 0 0 1 西南大学硕士学位论文第1 章绪论 年和2 0 0 7 年轨道交通2 号线周围的景观格局情况进行缓冲区分析，提取线路两侧0 - 0 5 k m 、 0 5 一l k m 、1 1 5 k m 、1 5 2 k m 的带状区域的景观要素信息，从空间角度研究轨道交通2 号线沿 线景观格局的分异情况。并利用景观生态学原理，对重庆轻轨2 号线沿线的景观格局空间分 异的驱动力进行分析，不但可以揭示出沿线景观格局的动态变化特征，探索出驱动景观变化 的人文因素，同时为实现景观格局优化、为研究区管理和决策提供参考，进而为进一步开展 城市形态的动态变化、城市化的生态过程和生态后果、以及进行定量模拟和预测等研究打下 基础。 1 2 国内外研究动态 景观格局( 1 a n d s c a p ep a t t e r n ) 是景观生态学研究的核心内容和热点问题之一( 1 1 。景观格局包 括空间格局和时间格局，现今主要研究的是空间格局( s p a c ep a t t e r n ) 。景观空间格局是指大小和 形状不一的景观斑块在空间上的排列，它决定着资源和物理环境的分布形式和组合状态f 2 1 ，是 景观异质性的重要表现，同时又是各种生态过程在不同尺度上作用的结果。景观空间格局是 生态系统或系统属性空问变异程度的具体表现，它包括空间异质性、相关性和规律性等方面 内容。空间格局决定着资源地理环境的分布形成和组分，制约着各种生态过程【3 】。对景观格局 研究的目的是通过斑块镶嵌而成的景观，探索其潜在的规律性。通过景观格局分析，试图寻 找出产生和控制空间格局的因子及其作用机制1 4 1 ，比较不同景观镶嵌体的特征及其动态变化， 探讨空间格局的尺度性质，并为景观的合理管理提供有益资料【5 】。 1 2 1 景观尺度 景观尺度( l a n d s c a p es c a l e ) - - 直是景观生态学中的核心问题之一咿】，它与景观结构及过 程密切相关。不同尺度的分析结果可能会直接产生相当大的差异，因此对于景观不同组分或 不同类型景观要在适宜的尺度上加以分析才会得出正确结论。生态地理学中的尺度通常是指 研究对象或现象在空间上或是时问上的量度，即空间尺度和时间尺度。而在景观生态学中， 往往用粒度( g r a i n ) 和幅度( e x t e n t ) 来表达f 1 0 1 。粒度是指景观的最小可识别单元或某一现象或事件 发生的频率和时间间隔，而幅度则是指研究对象在空间和时间上的持续范围或长度【l 。一般 来说，研究区域的景观面积决定了空间幅度，所研究的时间跨度决定了时间幅度，当空间数 据的粒度大小发生改变时，分析结果也会随之变化，因此选择合适的粒度已成为景观尺度分 析的重点【嘲。景观生态学中关于尺度的理论和方法，t u m e 掣1 3 1 在2 0 世纪8 0 年代就进行研究， 而我国学者邬建国同样也进行了深入探讨，他指出：一般而言，大尺度( 或粗尺度，c o a r s es c a l e ) 常指较大空间范围内的景观特征，往往对应于小比例尺、低分辨率；小尺度( 或细尺度，f m es c a l e ) 则常指较小空间范围内的景观特征，往往对应于大比例尺、高分辨率【1 4 1 。尺度效应在2 0 0 1 年 美国景观生态学年会上被列为景观生态学优先研究的1 0 个领域之一，会议同时指出尺度研究 在理论、方法论和应用上都有待进一步加深和突破【l5 1 。 随着科学技术日新月异的发展，景观研究中的尺度范围已由最初的观察者的目力能见度， 逐步扩展到通过航空航天手段，尺度范围愈来愈大。但目前需要发展和测试新的尺度方法， 尺度转换通常包括尺度上推和尺度下推，由于不同尺度域下生态过程通常不一致，怎样提高 不同尺度域下尺度转换的准确性仍是当前需要解决的f - j 题 1 6 , 1 7 1 。尺度转换( s c a l i n g ) 问题已成 2 西南大学硕士学位论文第1 章绪论 为景观格局的研究瓶颈，急需发展跨尺度转换信息的方法。 1 。2 2 廊道效应与景观格局 廊道是指景观中与相邻两边环境不同的线性或带状结构。2 0 世纪9 0 年代杰夫等通过对美 国俄州研究发现城市化区域的集散主要沿交通干线进行，建成区的城市空间扩展从城市中心 沿着交通干线呈触角式增长，并将此称为城市廊道效应。在前人工作基础上，宗跃光【1 8 1 把城 市廊道分为两大类，即人工廊道和自然廊道。人工廊道以交通干线为主，自然廊道则以河流、 植被带为主。廊道效应包括流通效应和场效应。轨道交通作为一种重要的人工廊道，其对其 影响辐射区域的效应不容忽视。城市轨道交通对土地利用的廊道效应是指轨道交通建成后， 对其影响范围内各种城市用地的空间吸引，从而引起各类城市用地空间重新分布，使景观格 局发生变化。城市轨道交通在一定影响范围内效应场的大小由中心轴线向外逐减递减，遵循 疗+ ，历= 万r 距离衰减规律，理论上可以用对数衰减函数表示：d = 厂( e ) = 口l n = 二l = 一- t - 口2 一矿式 p 中e 表示梯度场效益，d 表示距离，a 是常数表示最大廊道效益【1 9 1 。城市轨道交通对土地利用 的廊道效应主要表现为空间吸引效应和空间分异效应。城市交通干道建设提高了沿线土地空 间可达性，形成空间吸引效应。首先，促进沿线土地利用开发加快，城市建设用地总量不断增 加；其次，不同性质用地在轨道交通的不同影响范围内空间吸引强度不同。一般城市轨道交 通对居住用地景观、公建用地景观吸引作用较强，对工业用地景观的吸引作用则较弱。另外， 轨道交通的建设，影响到不同性质的土地利用按照土地区位要求及土地价格等特性，在轨道 交通影响范围内进行区位再选择，进而引起沿线景观发生空间分异。一般城市土地利用沿轨 道交通线重新布局的总体趋向是：商业办公用地景观靠近轨道交通近距离，居住用地景观在 距离轨道交通中等距离布局；工业、仓储用地景观等趋于分布于距离轨道交通较远的范围。 沿交通线由近及远，呈现出按交通区位效益水平大小排列的城市土地利用分布，从而形成相 应的景观格局【2 0 1 。在这方面，国内很多学者也进行了一些有益研究。如周俊和徐建刚以上海 市轨道交通明珠线为例，对轨道交通的廊道效应与城市土地利用进行了分析【2 l l ；王锡福等瞄1 研究了南京城市轨道交通南北线一号线建设潜在影响下的土地利用分异；张毅等【2 3 j 和谢理【z 4 1 等分别研究了杭州地铁一号线和广州地铁二号线对沿线景观的影响。 1 2 - 3 景观格局变化及驱动力 景观格局变化是指自然和人为影响下所引起景观结构、功能的改变。随着社会生产力的 不断发展，人类对土地资源的索取力度不断加强，进而对区域性景观格局的改变也不断增加。 研究土地利用景观格局变化以及导致这些变化的因素等则成为景观生态学、环境规划和自然 资源管理学等领域里的重要课题【2 5 】。景观格局的变化类型一般可分为三种【2 6 , 2 7 l ：一是某一景 观要素成为基质，取代了原来的基质；二是几种景观要素的景观比例( 包括面积、连通性、对 景观的作用等) 发生了比较大的变化；三是景观内产生新的景观要素并且占有相当面积。国内 外学者在景观格局变化方面进行了大量深入的研究。例如v o s 对意大利s o l a n o 盆地1 9 3 5 - 1 9 8 5 年土地利用状况及其景观格局加以对比分析：o d u m 和t u r n e r 利用历史航片对g e r o g i a 州近5 0 年的景观动态变化进行研究：f o x 通过量化分析热带雨林变化的时空格局，进而说明各种自然、 生物和社会经济参数对泰国高地雨林的控制作用的研究等【2 引。国内学者也开展了丰富的有关 景观格局变化的研究，比如针对湿地景观 2 9 - 3 1 】、城市景观【3 2 1 、农业景观【3 3 3 4 】等。 3 西南大学硕士学位论文第1 章绪论 景观格局演变驱动力的研究同样成为地理学和景观生态学研究的热点问题【3 5 1 。近年来， 国内关于景观格局演变驱动力的研究日益丰富。景观格局演变是多种因素共同作用的结果， 归纳起来可分为自然驱动因素和人为驱动因素两大类。两类因素在不同时空尺度上，发挥着 不同的作用。自然驱动因素主要指在景观发育过程中对景观形成起作用的自然因素，包括气 候影响、生命定居、地貌形成、坡度坡向、水文土壤以及自然干扰等 3 6 , 3 7 ：人为驱动因素包括 人口变化、技术革新、经济发展、政策和文化等因素【3 8 3 9 1 。在较短的时间尺度内，气候条件的 变化占主导地位，对土地利用与植被覆被具有制约作用，是影响景观分异的重要因素【柏】。国 外很多学者同样重视景观格局演变驱动力的研究，但有些学者认同景观属性及地形地貌和地 质沉积物是影响景观格局的重要因素，但认为它们不是驱动力，可作为限制性因子存在【4 。 与自然驱动因素相比，人为驱