广州城市公园绿化系统特征及其效益分析

绿地系统是生态环境的重要组成部分。以广州城市公园绿地系统为研究对象,对其效益和现状,特征进行分析讨论,并就存在的一些问题提出改进的措施和方法,为改善和优化广州城市生态环境提供参考。     

上海外高桥保税区可持续发展的生态环境规划研究

以可持续发展理论和生态规划理论为指导,应用环境监测、遥感分析和GIS等方法评价了上海外高桥保税区大气、水体、土壤、噪声、绿化等生态环境质量现状和发展趋势,从生态环境建设的指标体系、环境保护规划和管理、绿地系统规划等方面提出了对策措施。     

基于景观可达性的城市绿地系统承载力估算

选取佛山市顺德区中心城区为研究样区,以景观可达性分析为基础,评价了城市绿地系统的生态服务功能等级服务范围,并结合街区人口密度估算绿地系统服务人口和承载力。结果表明:研究区城市绿地类型和斑块布局不均匀,绿地主要分布在中西部,而东部和北部较少;根据不同绿地类型的生态服务功能差异,采用费用加权距离法将研究区绿地系统服务范围划分为Ⅰ～Ⅴ级服务区,综合反映出绿地系统的空间可达性和生态服务功能差异;绿地系统服务人口大部分处于Ⅰ～Ⅲ级服务区内。基于人均绿地面积标准推算适宜的人口密度,并与绿地系统服务人口比较表明,研究区绿地系统服务人口已超过绿地承载能力。     

基于景观格局和网络分析法的崇明绿地系统现状和规划的评价

以崇明2005年卫星影像图、土地利用现状图为基础资料,结合崇明绿地系统规划,在地理信息系统支持下,选择崇明本岛面积大于10hm²的绿地作为节点,依照网络分析法,构建了不同的生态网络方案,通过α指数、β指数、γ指数以及成本比等网络结构指数进行不同网络方案的比较,从中选出最优的规划方案。然后在景观分析软件Fragstats支持下,运用景观格局分析方法,选用多种景观分析指数,在斑块类型层次上和景观层次上对崇明绿地系统现状、绿地系统规划以及优化后的生态网络规划方案从景观生态学角度进行了定量分析与评价,并针对现有的绿地系统规划提出了进一步完善的建议。研究结果表明崇明绿地系统规划有效地改善了绿地景观破碎化的问题,绿地斑块形状的复杂性程度增大,景观连接度得到提高,景观多样性和均匀性指数均得到较大幅度提升。而在现有绿地系统规划基础上做出的优化生态网络方案可进一步改善崇明本岛现有绿地系统的数量和质量。同时表明,生态网络分析结合景观格局分析是评价和改善绿地系统规划有效的途径。     

城市绿地生态系统服务价值估算及功能评价—以南京市为例

城市绿地作为城市复合生态系统的重要组成部分, 拥有巨大的生态系统服务价值, 对改善城市环境、促进人体健康、维持生态稳定具有重要作用。以南京市为例, 在统计该市绿地面积的基础上, 根据生态经济学原理和方法, 对该市2006—2015各年度的城市绿地生态系统服务价值进行了估算, 并采用全排列多边形图示法对该市绿地生态系统服务功能进行评价。结果表明: (1)就南京市绿地系统的生态服务总价值而言, 2006—2015年该市绿地系统的生态服务总价值总体呈上升趋势, 由2006年的125.2144亿元上涨到2015年的164.3537亿元, 净增加了约39.1392亿元, 表明该市绿地系统的生态服务价值巨大, 且随时间的推移不断增值。(2)就南京市绿地系统的生态服务价值构成而言, 该市绿地系统各项生态服务价值历年均值由大到小依次为: 降温(调节气温)>涵养水源>释氧>固碳>减噪>滞尘>吸收氮氧化物>吸收二氧化硫。(3)就南京市绿地系统的生态服务功能而言, 该市绿地系统的生态服务功能由弱变强, 不断改善。通过本文研究, 可为该市绿地系统的科学规划提供理论依据。     

长江三角洲核心区绿地系统时空演变特征及生态服务价值评估

在经济建设与环境保护矛盾突出的背景下,研究区域绿地系统时空演化特征,探讨人为因素对绿地系统生态服务的影响,对于改善绿地资源管理、促进区域永续协调发展具有重要意义。本研究基于景观生态学研究方法和生态服务价值当量因子评估法,运用ArcGIS 10.2软件的空间分析功能,对1990-2015年长江三角洲核心区绿地系统时空演化特征及生态服务价值进行了分析。结果表明:(1)长三角核心区绿地景观规模随时间的变化具有阶段性特征,呈现先扩大后缩减的态势;绿地景观与其他土地利用类型的转移存在阶段性与指向性特征;绿地景观格局总体上表现为初期集聚同质化、后期破碎异质化。(2)长三角核心区绿地系统生态服务价值随时间变化明显,不同绿地景观类型有不同的阶段性特征;长三角核心区绿地系统生态服务类型中,调节服务对于绿地系统整体生态服务价值贡献最大。(3)长三角核心区绿地系统生态服务价值在空间上呈现南北不均衡的特征,总体上呈南高北低态势,其中杭州市绿地系统生态服务价值在不同阶段均最高。区域地形地貌是影响区域生态服务价值的一个重要因素。     

浙江省绿地系统时空变化特征及生态损益评价

绿地系统时空变化及其生态损益评价,对促进大区域绿地系统景观格局优化、区域经济建设与环境管理具有重要意义。基于景观生态学理论和系数修正后的生态系统服务价值评估方法,分析了1990—2015年浙江省绿地系统的时空变化特征以及生态系统服务价值(ESV)损益。结果表明:浙江省绿地系统各类景观的时空变化显著,有林地为其主要景观类型,面积先有所增加后持续减少,绿地景观与其他土地利用类型的转化存在明显的阶段性与指向性特征,景观总体趋于破碎化和异质化;浙江省绿地系统的ESV总体表现为持续下降,年均变化率为-0.62%,始终以高生态服务价值区为主导等级区域,而极高等级区占比最小; 1990—1995年,高、极高和低生态服务价值区增加,而极低和中等级区表现为减少;之后,除极高生态服务价值区呈急剧减少外,其他等级区总体上均趋于平稳增加,空间上表现为向山地扩展的趋势,高生态服务价值区逐渐被较低等级所取代;浙江省各地市绿地系统的ESV空间分异显著,其中丽水市最高,其次是杭州市;各地市ESV总体呈下降趋势,且下降速率不断减小,但在2010年后,其下降速率有所增大,这表明人类在开发利用绿地系统时,对其保护和管理仍不到位,未来应注重环保建设,寻求经济与环境之间的平衡。     

城市绿地系统内外CO2浓度、δ13C、δ18O差异和来源及影响因素

采用离轴积分腔输出光谱技术测定夏季和冬季北京市4环路和北京园林科学研究院绿地系统空气中CO₂浓度、δ¹³C和δ¹⁸O值,在半小时尺度上分析了其变化特征和差异以及与车流量和气象因子的关联.结果表明： 4环路上车流量较大,夏季和冬季观测期间每日均超过15万辆次,有明显的早晚交通高峰.4环路与绿地系统的空气中CO₂浓度呈双峰曲线日变化,δ¹³C值呈双波谷曲线、δ¹⁸O值呈单波谷曲线日变化,夏季二者空气中的CO₂浓度、δ¹³C和δ¹⁸O差值远大于冬季.同位素定量区分结果显示,夏季观测期间4环路空气中CO₂主要来源于机动车尾气,约占64.9%,而绿地系统空气中CO₂主要来源于自养和异养呼吸,约占56.3%,冬季观测期间二者空气中CO₂均主要来源于机动车尾气.逐步回归分析表明,在半小时尺度上车流量和太阳辐射对绿地系统与4环路CO₂浓度差值产生显著影响,太阳辐射和相对湿度则是影响δ¹³C和δ¹⁸O差值的主要气象因子.绿地系统中的植物在生长季节通过光合作用吸收和消减化石燃料燃烧产生的CO₂来维持城市碳氧平衡,在改善城市生态环境方面发挥重要作用.     

城市绿地系统内外CO2浓度、δ13C、δ18O差异和来源及影响因素

采用离轴积分腔输出光谱技术测定夏季和冬季北京市4环路和北京园林科学研究院绿地系统空气中CO₂浓度、δ¹³C和δ¹⁸O值,在半小时尺度上分析了其变化特征和差异以及与车流量和气象因子的关联.结果表明： 4环路上车流量较大,夏季和冬季观测期间每日均超过15万辆次,有明显的早晚交通高峰.4环路与绿地系统的空气中CO₂浓度呈双峰曲线日变化,δ¹³C值呈双波谷曲线、δ¹⁸O值呈单波谷曲线日变化,夏季二者空气中的CO₂浓度、δ¹³C和δ¹⁸O差值远大于冬季.同位素定量区分结果显示,夏季观测期间4环路空气中CO₂主要来源于机动车尾气,约占64.9%,而绿地系统空气中CO₂主要来源于自养和异养呼吸,约占56.3%,冬季观测期间二者空气中CO₂均主要来源于机动车尾气.逐步回归分析表明,在半小时尺度上车流量和太阳辐射对绿地系统与4环路CO₂浓度差值产生显著影响,太阳辐射和相对湿度则是影响δ¹³C和δ¹⁸O差值的主要气象因子.绿地系统中的植物在生长季节通过光合作用吸收和消减化石燃料燃烧产生的CO₂来维持城市碳氧平衡,在改善城市生态环境方面发挥重要作用.     

佛山市顺德中心城区城市绿地生态网络规划

以佛山市顺德区中心城区为研究样区,基于景观连通性定量评价方法确定绿地系统核心斑块,并采用最小费用路径法构建了绿地系统潜在的生态廊道,同时还对绿地生态网络各组分的景观格局特征进行了分析。结果表明:斑块连通性指数距离阈值设定为500m时能够合理反映各绿地斑块重要性程度,并以连通性指数重要值排序结果确定了20个绿地斑块作为绿地生态网络的核心斑块;通过最小费用路径法构建的研究区31条潜在生态廊道,符合绿地系统分布特征并能够较好地连通各绿地核心斑块;生态网络景观格局分析表明,生态廊道缓冲区内斑块类型较复杂,景观格局破碎化程度较高。     

A spatial exploring model for urban land ecological security based on a modified artificial bee colony algorithm

Urban land ecological security plays an important role in alleviating human–land conflicts and in coordinating the development of natural and human resources and the environment. However, the subject of the present urban land ecological security is poorly studied. Given the circumstances, this paper presents a spatial exploring model for urban land ecological security (ULESM) based on the modified artificial bee colony algorithm (MABCA). The paper improves ABCA with a spatial grid, designed a grid-based ABCA calculation framework, ABCA's data structure, information-sharing mechanism and position selection strategy, introduces the model of spatial coupling and coordination degree for urban ecological security, and achieves spatial detection of ecologically hazardous areas. Taking Guangzhou as an example, this paper simulated the hazardous regions of the urban ecological land (assumed area: 50% of total area of Guangzhou), yielding favorable results. The results show that the ULESM based on MABCA exhibits an excellent global search and a rapid global-convergence speed, preventing a bee colony from being trapped in a local optimum. It can also effectively detect regions with urban land ecological hazards and provide intelligence-aided methods for decision making in urban ecological security and spatial planning     

基于生物物理视角的城市生态竞争力

研究城市的生命支持系统、系统解析城市运行的生物物理代谢过程是深入揭示现代城市"病"产生机理与作用规律的新视角.借助生态能量学方法之一 --能值方法对城市生态经济系统进行了系统分析,并构建了综合性城市生态竞争力指数UECCI,将之应用于北京、上海和广州3个案例城市1990年到2005年的评价中.同时,引入并整合台北(1991和1998年)和澳门(1990、1993、1995、1997、2000、2003和2004年)的能值分析结果进行参照对比.结果显示:研究期内3个案例城市生态经济系统的演化趋势呈现很好的一致性,但广州的UECCI一直高于北京和上海,广州城市生态经济系统在可持续发展的长远尺度上似乎更具有生态竞争力;与台北与澳门的进一步比较发现,尽管中国大陆城市经济发展程度不及台北与澳门,其UECCI总体上却高于台北和澳门.     

基于景观格局-服务的景观生态风险评价——以广州市为例

城市化对景观的结构和功能造成极大干扰,城市景观变化引起的生态风险受到城市生态建设的关注,但景观生态风险评价技术体系尚待深化,以促进风险防范决策。研究选取植被碳固定、土壤保持、水源涵养与提供和栖息地提供等景观服务改进景观脆弱度的评价方法,以广州市为案例研究区,评价了1990—2015年广州市城市景观生态风险及其时空变化特征。研究结果表明:(1)基于景观格局与服务的景观生态风险评价能够有效地评估城市景观生态风险的空间分布,但评价需要关注结果验证和辅助情景分析,方可为景观生态风险的预警和预测提供科学依据。(2)1990—2015年广州市的景观干扰度先增加后降低,2000年是景观干扰度变化的转折点;25年间,景观脆弱度不断增加,中脆弱度和高脆弱度比例之和维持在60%以上;2000年是景观生态风险的转折点,1990—2000年景观生态风险趋于增大,2000—2015年景观生态风险趋向降低;景观干扰度、脆弱度和生态风险在空间上呈现南部高于北部,西部高于东部的分布特征。(3)近25年,广州市景观生态风险与景观变化具有较好的空间一致性。维持低风险的比例为40.74%,基本都分布在北部山区,而维持高风险的比例为6.67%,由低风险向高风险的转变比例为32.28%,由高风险转变为低风险的比例为20.31%。     

大气污染对白云山森林植被的损害分析

通过测定白云山马尾松Pinusmassoniana、台湾相思Acasiaconfusa植物光合特性和叶片含氟、硫量 ,并将广州市城区及白云山测点大气污染、酸雨等污染特征和发展趋势 ,与大气污染、酸雨影响植物的阈值和剂量 -反应关系进行综合分析 ,评价广州市大气污染对白云山森林植物生态环境的影响。结果表明 ,位于白云山山南 (麓湖 )公路边的植物光合系统和细胞膜均产生明显变异 ,由汽车尾气衍生的光化学氧化剂污染物和酸雨是主要的影响因素。说明广州市大气污染已给白云山森林植被造成一定的损害 ,这种损害影响是低剂量长期的综合慢性效应 ,最终将导致森林的衰退 ,应引起重视。     

熵权模糊综合评价法在城市生态安全评价中的应用

为了拓新城市复合生态系统生态安全评价方法的研究,根据压力-状态-响应模型,构建了一个有3个要素和33项具体指标的城市生态安全水平度量的指标体系,并运用客观的熵权法赋权、模糊综合评价法以及划分的等级标准对我国5个经济发达城市的生态安全水平进行量化分析.结果表明,苏州市和北京市对“较安全”级别的隶属度最大,分别为0.376和0.286;深圳市、上海市和广州市则处于“临界安全”状态.另外,深圳市具有较大的系统压力,苏州市的系统状态和系统响应表现最优.与其它评价方法相比,该方法评价过程简易,结果定量和相对客观可信.     

广州南沙区4种典型城市林业土壤质量调查研究

为掌握广州南沙区城市林业土壤养分及肥力整体状况,提高广州南沙区城市林业土壤管养水平,以广州南沙区4种典型城市林业土壤(森林公园、湿地公园、生态景观林带、河涌防护林)为研究对象,测定土壤pH值、电导率、容重、渗透率、非毛管孔隙度、有机质、水解氮、有效磷、速效钾等9项理化指标,通过土壤理化性质分析、土壤综合肥力分析,对广州...     

基于遥感影像的广州市植被覆盖度内部结构与时空变化

以覆盖广州市的4个时相（1990、1995、2000和2005年）的TN遥感影像为数据源,经大气辐射校正,获得植被指数的计算模型,估算广州市域范围内的植被覆盖度,分5个等级研究植被覆盖度等级结构特征及其时空分异。结果表明：1990年至1995年间,广州市植被覆盖度下降幅度较大;植被覆盖等级结构也表明植被状态明显向不利于城市生态环境的方向变化。2000年至2005年间,植被覆盖度有所增加,等级结构也显示植被覆盖度有逆转的趋势。植被覆盖度变化幅度相对较大的是中心城区以外的新区,表明城市向郊区不断扩展。     

基于形态空间格局分析和最小累积阻力模型的广州市生态网络构建

构建生态网络对改善快速城市化背景下城市生态环境问题具有重要作用.本研究以广州市为研究区,采用形态学空间分析方法(MSPA)和景观指数法,提取景观连通性较好的核心区作为生态源地,并基于最小累积阻力模型(MCR)构建广州市生态廊道网络,通过重力模型和连通性指数定量分析生态网络结构,最后提出生态网络的优化对策.结果表明: 广州市共有10块核心区可作为生态源地,重要廊道有18条,一般廊道有27条,主要分布在研究区东北部;优化后的生态网络增加了5个生态源地和13条规划廊道,其结构指数有所改善;林地是生态廊道的主要组成景观,重要廊道的适宜宽度为60～100 m,规划廊道的适宜宽度为30～60 m.研究结果可为城市生态廊道规划提供科学参考.     

基于遥感的广州市城市绿地生态服务功能评价

利用TM卫星影像数据和野外观测数据,运用遥感定量反演模型和知识,提取影响广州市城市绿地生态服务功能的地表参数,如叶面积指数、植被指数、土壤水、地表反照率、地表温度等,然后利用神经网络技术实现对单一因子的城市绿地生态服务功能的评价与分级;在此基础上,利用模糊聚类法对广州市城市绿地生态服务功能进行综合评价。结果表明:广州市城市中心绿地生态服务功能偏弱;绿地在各区分布差异较大,空间布局不够合理。生态服务功能一级的城市绿地面积为2.1km2,仅占研究区域总面积的0.4%,生态服务功能二级、三级和四级的绿地面积占研究区域总面积的比例分别为2.4%、5.0%和2.9%。     

广州城区生态安全岛典型植物群落的结构及物种多样性研究

以广州城区生态安全岛典型的自然和半自然型植物群落为研究对象,通过样方调查,对物种组成、区系成分、群落结构、珍稀濒危种、物种丰富度和多样性等要素进行了研究,结果表明:广州城区6处生态安全岛3.238hm²的调查样方中,共记录到维管束植物145科342属495种,热带亚热带区系特征明显。不同保护级别的珍稀濒危植物6科7属7种;群落垂直结构复杂,乔木层一般都能划分亚层。物种丰富度Partrick指数值在22-100之间变化、Shannon-Wiener多样性指数值在0.3861-3.0901之间变化、Simpson优势度指数值在0.1380-0.9261之间变化以及Pielou均匀度指数值J_sw在0.1289-0.9427之间变化,相似性系数S和Bray-Curtis指数存在一定差异。目前广州城区生态安全岛的植物群落随着正向演替的进行,物种多样性在不断增加。在区系上,生态安全岛与具有南亚热带地带性典型植被的鼎湖山联系较密切,虽然在物种多样性方面尚有一定差距,但演替时间较长的生态安全岛植物群落的物种多样性已相当于鼎湖山南亚热带地带性植被演替的后期阶段。植被之间的空间距离、与城市中心距离的远近等生境条件差异、人为干扰均对群落的物种多样性产生影响。因此,需加强保护,才能在高度城市化的区域保存这样一些具有地带性顶级群落的结构和物种多样性特征的植物群落。