珠江三角洲公路网络对景观破碎度影响研究

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道路是人类文明的产物,它在促进社会经济发展、方便人们生活的同时,也给沿线区域的自然景观和生态环境带来一定的负面影响,影响尺度从种群一直到景观乃至大的区域。随着人们环保意识的不断提高,道路修建、运营过程中所带来的生态环境问题大多得到较好的解决;但在景观尺度上,由于研究范围尺度大以及道路与景观作用机制的复杂性等,导致人们对道路景观生态影响认识不足,一些潜在的生态效应也因此而不断凸显出来,道路景观破碎化影响便是其中之一。道路的修建直接破坏原地表植被,导致原始生境丧失、面积减小;道路的延伸或扩展还会对原有自然景观形成一种强烈的切割作用,致使原本一个大的自然景观斑块被分割成多个彼此孤立的小斑块,造成景观破碎化。道路景观破碎化被认为是全球生物多样性丧失的重要原因之一,业已成为当前道路生态学和景观生态学研究的热点问题之一。  道路在为区域带来巨大的社会经济效益的同时,其对区域景观的破碎化影响却长期以来被人们所忽视。本论文以遥感影像和珠江三角洲道路网矢量数据为基础,在遥感技术、GIS技术和Fragstat软件的支持下,通过景观生态学方法,对珠江三角洲路网空间格局及其景观破碎化影响程度进行研究,以期为珠江三角洲地区道路建设的生态规划和管理提供科学依据。  研究结果表明,基于道路最小影响面积的估算,珠江三角洲道路影响生态系统面积占区域土地面积的0.59%,各类型道路影响的面积比例相当,都在0.138%~0.16%之间。在各类型道路影响各类景观面积中,高速公路、国道和省道对建设用地和耕地景观的影响比例较高,而县道则对林地景观的影响比例较高。道路对景观的切割作用十分明显,随着道路的修建以及道路级别的增加,景观趋于更加破碎;当所有类型道路都叠加于景观之上后,景观斑块密度增加了3%左右,相应地,平均斑块面积也缩小了3%左右。  采用GIS空间分析中的核密度估算(KDE)方法,结合道路密度指数,可以直观、形象地反映区路网建设的空间格局特征;Spearman秩相关分析表明,道路密度与道路景观破碎度之间存在较强的相关性;基于KDE函数自动搜寻的路网密度指数,为不同特征路网及其相应的景观破碎化影响程度提供了一个较好的量化工具。  道路的景观破碎化影响存在时间尺度差异。在以5a为周期的时间尺度上看,景观的破碎化影响不明显,而从25a的时间尺度上看,道路的驱动作用使得沿线景观破碎化明显加剧。在空间尺度上,研究初期(1978年)景观总体与各类型景观破碎化特征规律不明显;到研究期末(2005年),受道路的驱动作用,道路景观破碎化特征规律明显,道路沿线景观破碎化随着离公路距离的增加呈不断加剧的趋势。
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