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随着经济和社会的发展,城市化进程不断加快。如火如荼的城市建设吞噬着城市中的自然生态系统,原本的自然生境破碎成块。城市内能满足生物安全、稳定地栖息繁衍的自然或半自然生境斑块,是保持生态完整性的基本单元,对维持城市生态安全有重大意义。此类自然或半自然生境斑块在城市人造环境基底中往往呈相对破碎的岛状。目前这类城市中的“生态安全岛”或类似生境的景观生态学研究不多,其中森林景观的城市生态安全岛作为具有极高的生态价值的斑块,具有重大的研究意义。
本研究首先利用遥感影像并结合实地调查,筛选并确定森林景观的城市生态安全岛;考虑面积和位置等因素对城市生态安全岛各项特征的影响,然后通过遥感图提取城市生态安全岛NDVI信息、地形信息,并计算景观指数,据此分析森林景观的城市生态安全岛地表覆被、地形、景观格局特征。
本研究主要的结论有:
(1)根据遥感图像解译和实地核实的结果,广州城市生态安全岛共94个,集中分布在萝岗、天河、越秀、白云、黄埔5区,面积从1.01ha到5620.79ha不等。广州城市生态安全岛总面积8496.6ha,占研究区域总面积的11.91%。
(2)生态安全岛所处的位置和面积影响其植被覆盖情况。总体上看,沿城市扩张方向,NDVI平均等级提高。处于内环路内的生态安全岛几乎没有区域达到NDVI≥0.6;而内环路与外环路间的生态安全岛中有6%的区域NDVI≥0.6;外环路外的生态安全岛有44%的区域NDVI≥0.6。面积小于30ha的生态安全岛中, NDVI≥0.6的区域仅占13.3%;面积在30ha-50ha的生态安全岛中NDVI≥0.6的区域达到30.9%;大于50ha的生态安全岛中NDVI≥0.6的区域达到47.3%;面积小于30ha时,生态安全岛的NDVI值与面积关系不明显。与面积相比,城市生态安全岛的位置对NDVI的影响更大。
(3)大部分生态安全岛皆分布在地形突起的山丘处,相对高程越高生态安全岛面积越大;城市生态安全岛分布在125米-300米高程段的面积大于50%;生态安全岛坡度组成与研究范围内其它区域的坡度组成有差别,70%以上的生态安全岛坡度小于15°;生态安全岛坡向相对集中地分布在南和东南。
(4)离中心城区距离增大,城市生态安全岛数量增加,斑块总面积、平均斑块面积、最大斑块面积增大;位于内环路和外环路间的生态安全岛的斑块形状在生态安全岛中最为简单,反映出此地段人为干扰较大的特征;随着距离城市中心越远,生态安全岛的团聚程度增加,破碎化趋势减缓。随着面积增大,FRAC和SHAPE等衡量复杂程度的指数增大,说明面积小的城市生态安全岛林地景观更容易受到干扰的影响,面积大的生态安全岛呈现更自然的边界特征。
(5)生态安全岛的景观生态特征与可达性和面积大小有关。地形和距离两个因素通过可达性影响人类干扰强度;面积则影响生态安全岛抗干扰、维持稳定性的能力。