论文部分内容阅读
长江三角洲平原河网地区水系密布,是江南水乡自然与人文景观的典型,但伴随着区域近年来快速的城市化进程,人类活动对河网的干扰日趋严重,村镇小水体出现大面积填埋,部分地区河网结构趋于简单,非主干河道不断减少。本文尝试以上海市青浦区为例,在回顾分析水系结构、土地利用及景观格局历史变迁的基础上,探讨分析影响水系结构的主要城市化景观要素,最终采用最小累积阻力模型对青浦区进行合理分区并提出具有针对性的河网空间分区保护方案。论文主要工作及结论如下:(1)从河网水系数量指标和结构指标两方面展开对河网水系结构历史变迁的回顾,并总结分析其主要变化规律特征,研究结果表明:①近四十年来,在人类活动的干扰影响下,青浦区河网密度、河频数及各项结构指标均呈现持续下降趋势,水系结构整体趋于主干化和简单化。然而,在研究期间内,青浦区水面率不仅未下降还有小幅增长,这表明在河流保护与治理的过程中存在着重视水面率维持,忽视良性水系结构保护的现象。②青浦区河流消失主要表现为末端村级河流的消失,而市区级河流数目、总长及面积均有不同程度的增加,这表明在河流保护与治理的过程中存在重视主干河流,忽视末端支流的现象。(2)通过计算土地利用动态度、转移矩阵和重要度分析土地利用演变过程,通过景观水平和斑块类型水平的景观格局计算探讨景观格局变化过程,研究结果表明:①随着青浦区城市化发展进程不断推进,各种城市建设用地兴建,大量农业用地被占用,土地利用转变基本为农业用地转化为工业用地、道路交通用地、居住用地等城市建设用地,而部分水域通过围湖造田等手段转化为农业用地以弥补青浦区整体农业用地的锐减。②随着人类活动影响的不断增强,青浦区土地利用类型趋于丰富,景观空间异质性增强,斑块破碎度增加且形状趋于不规则。景观斑块聚集度降低,不同类型的土地利用斑块趋于混杂且分散均匀的分布。同时,近四十年来的景观格局变迁分析结果表明青浦区整体正处于城市化发展中期,即农业用地的绝对土地利用类型优势已不复存在,但城市建设用地也还尚未代替农业用地成为优势用地类型。(3)分析河网水系连通性和形态以及城市化发展下土地利用变化的空间差异,并尝试采用聚类分析法将青浦区分为3个集群,分别探讨各集群的空间特征及影响各集群水系连通性和形态的主要城市化景观因子,研究结果表明:①根据水系连通性和形态变化以及城市化发展下土地利用的变化,青浦区可分为3个集群,3个集群各具特征。3个集群的城市化发展程度为集群3>集群2>集群1。②城市化发展初期,河网水系结构连通性及河流形态主要受道路交通用地、居住用地等基础设施建设的影响;处于城市化快速发展时期,主要受道路交通用地、居住用地、工业用地等城市建设用地扩张的影响,为实现发展与保护河网水系双赢,应在道路建设过程中尽量修建桥梁或涵洞,工业用地和居住用地建设尽量形成平均斑块面积较小的集聚型片区或社区,在建设过程中遇到河流应尽量将其保留成为工业片区或居住社区的内河、景观河,减少城市化进程中河道被填埋、截断的现象;对于城市化发展较为成熟、城市建设用地已取代农业用地成为主导用地类型的区域,水域及农业用地景观格局受严重影响的区域,应及时恢复生态用地,开展受损河流的修复工作。(4)尝试采用最小累积阻力模型将青浦区分为河网特殊保育区、河网重点保护区、河网风貌保留区、河网生态建设区和河网景观恢复区5个区域,并提出具有针对性的河网空间保护方案,研究结果表明:①河网水系在江南水乡具有明显的廊道效应,河流在城镇用地扩张中的阻碍作用和在生态用地扩张中的促进作用均很显著。因此,江南水乡水系结构的完整性和连通性的保护不但有利于发挥河网水系的整体生态功能,而且有利于区域生态用地的保留和扩张。②河网分区对于快速城市化地区的河网水系保护是较为可行的途径,采用最小累积阻力模型,充分考虑了城市扩张与生态保育两方面影响因素,形成以淀山湖为中心的圈层扩散型分区保护结构,河网特殊保育区、河网重点保护区、河网风貌保留区、河网生态建设区、河网景观恢复区分别占到全区面积的4.54%、21.51%、21.19%、34.09%和19.67%,由生态功能最为重要的淀山湖向城市扩张最为突出的东北方依次展开,相应河网水系结构保护力度由强至弱,体现了江南水乡河网的分区域分层次保护理念。