贵阳城市绿地景观格局分析

罗杰+龙翠玲

摘要：在GIS支持下对贵阳市绿地景观斑块的空间分布、格局特征进行了研究。结果表明，贵阳市绿地景观斑块数量以小型斑块为主。贵阳市绿地景观多样性指数为0.34，均匀度指数为0.21，破碎化指数为0.78，城市绿地景观类型分布不均，各种类型相差较大， 破碎度较高，多样性程度低。乌当区和花溪区均以巨大型绿地斑块所占面积最大，白云区和小河区分别以小型和中型绿地斑块所占面积最大，云岩区和南明区以小型绿地斑块为主。花溪区和乌当区景观结构最为合理，小河区次之。贵阳城市绿地总体表现为面积小、以小型和中型绿地景观为主、分布不均匀等特征。

关键词：城市绿地；景观空间格局；景观生态学；贵阳市

中图分类号：S731.2 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2014）01-0089-04

Analyses of Urban Vegetation Landscape Pattern in Guiyang City

LUO Jie，LONG Cui-ling

（School of Geography and Environment， Guizhou Normal University， Guiyang 550001， China）

Abstract： Supported by GIS， space distribution pattern and characteristics of urban vegetation landscape in Guiyang city were studied. Results showed that the number of vegetation landscapes patches in Guiyang was dominated by small ones（30.39%）. The diversity index of vegetation landscapes in Guiyang was 0.34， the evenness index was 0.21 and broken degree index was 0.78， Distribution of urban vegetation landscape was uneven. Landscape types was different with higher fragmentation and the low level of diversity. Giant patches area in Wudang and Huaxi district was the biggest， and small patches area in Baiyun district the biggest， medium-sized patches area in Xiaohe district the biggest， and Yunyan and Nanming district were mainly small patches. Landscape structure of Huaxi and Wudang district was the most reasonable， the second was Xiaohe district. Overall， urban vegetation landscape of Guiyang were small area， mainly small and medium-sized patches and uneven distribution.

Key words： urban vegetation landscape； landscape spatial pattern； landscape ecology； Guiyang city

收稿日期：2013-03-29

基金项目：贵州省自然科学基金项目“贵阳市近郊森林植物多样性对人为干扰的响应”[黔科合J字（2012）2280号]

作者简介：罗 杰（1988-），女，贵州大方人，硕士，研究方向为自然资源开发与管理，（电话）13765847502（电子信箱）429756122@qq.com；

通讯作者，龙翠玲（1973-），女（侗族），教授，博士，（电话）13595078295（电子信箱）longcuiling898@163.com。

城市绿地是城市生态系统的重要组成部分，是一种特殊的生态系统，它不仅能为城市居民提供良好的生活环境，为城市中的生物提供适宜的生境，而且能够增强城市景观的自然性，达到城市中人与自然和谐相处的目的，因此被称为“城市之肺”。贵阳市经过几年的建设，在贵阳市花溪、白云、乌当、小河、南明、清镇、修文、息烽8个区、市、县及金阳高新区完成了200 km2公益林带的建设，为今后森林旅游打下了良好的基础，并有效改善了贵阳市的生态环境，但城市绿地的格局仍待进一步优化。

城市绿地景观是人工与自然耦合的城市景观之一，是城市景观的重要组成部分，是人类改善城市环境的重要手段[1]。随着城市化进程的加快，人们对城市生存空间环境质量的要求越来越高。如何利用有限的土地资源，实现城市绿地的合理布局，优化绿地空间结构，使城市绿地充分、高效地发挥其生态效益显得非常重要[2]。因此，将景观生态学中的定量方法引入到城市绿地的景观格局信息研究中，对城市绿地景观结构研究具有重要意义。贵阳市长期以来以建设“森林之城”、“中国避暑之都”为战略目标，为此对贵阳市城市绿地现状进行分析，以期为贵阳市的城市建设及可持续发展提供依据。

1 研究区概况

贵阳市位于贵州省中部，地处云贵高原东向斜坡中部的黔中地区。地理位置为东经106°07′～107°17′，北纬26°11′～27°22′。贵阳市属亚热带季风湿润气候，纬度较低，海拔较高，具有较明显的高原性季风气候特点。夏无酷暑，冬无严寒，春秋气候多变，水热资源丰富，阴天多、日照少，空气湿度大，年相对湿度80%左右；年平均气温15.3 ℃，≥10℃积温 3 700～4 710 ℃，最热的7月平均气温24 ℃，极端最高气温37.5 ℃，最冷的1月平均气温4.9 ℃，最低温-7.8 ℃。全年无霜期270 d左右。平均年降水量1 200 mm，4～9月降水量占全年的78.5%。水热同季，有利于各种植物的生长发育。贵阳市出露地层较齐全，除白垩系外自寒武系至第四系等均有分布。出露岩石有石灰岩、白云岩、泥灰岩、砂岩、砂页岩等，其中以碳酸盐岩分布最广。土壤类型多样，有黄壤、石灰土、紫色土、沼泽土和水稻土等。研究区包括贵阳市二环林带以内的绿地，分为乌当区、白云区、云岩区、南明区、小河区及花溪区等几个行政区。

2 研究方法

2.1 数据来源与预处理

通过应用2010年ALOS影像数据和相关地图，数字化后应用ERDAS软件进行匹配，辨别不同的色斑，统计每种颜色的像元数，将每种色斑和地类相匹配，最后用每种像元数和其代表的实地面积相乘得每种地类的实际面积；提取到的绿地数据应用ArcGIS软件进行景观格局分析。

2.2 绿地类型的划分

完成对影像的几何校正和辐射校正之后，进行影像融合处理，并对遥感影像数据进行分类，采用非监督分类的方法对城市绿地信息进行提取。在对城市绿地进行景观格局分析时，应用RS、GIS技术提取贵阳市城市绿地信息，生成矢量格式的城市绿地景观图，再应用ArcGIS软件划分绿地类型，分为小型绿地斑块（<0.5 hm2）、中型绿地斑块（0.5～1.0 hm2）、大型绿地斑块（1.0～5.0 hm2）、特大型绿地斑块（5.0～20.0 hm2）、巨大型绿地斑块（>20.0 hm2）[3]。

2.3 景观格局指数

采取的景观指数包括斑块面积、斑块数、破碎化指数、多样性指数等[4]。

1）景观多样性指数（H）。描述景观类型的多少及各类型所占比例的变化。景观的多样性体现在景观中斑块的复杂程度、齐全程度及多样化状况，参考基于信息理论的Shannon-Weiner指数来计算景观的多样性。其计算公式如下：

H′=-■（PilnPi）

式中，Pi为斑块i的景观比例；m为斑块类型的总数。

2）景观破碎化指数（FN）。用来测量景观的破碎度，反映空间结构的复杂性和人类活动对景观结构的影响程度，其计算公式如下：

FN=MPS（Nf-1）/N

式中，MPS为各类斑块的平均面积；Nf为第f类斑块数，N为斑块总数。

3 结果与分析

3.1 贵阳市城市绿地现状

贵阳市城市绿地斑块类型分布状况见表1。由表1可以看出，贵阳市城市绿地斑块以小型斑块所占比例最大，为30.39%；巨大型斑块次之，为22.11%；第三为特大型斑块，为18.81%；三者占各斑块总面积的71.31%，而中型斑块和大型斑块面积仅占总面积的28.69%，说明贵阳市城市绿地以较大面积的巨大型（>20.0 hm2）和特大型斑块（5.0～20.0 hm2）以及面积较小的小型斑块（<0.5 hm2）为主。因贵阳市周围有200 km2的环城林带，巨大型和特大型绿地斑块主要是连续分布的环城林带的体现，其余区域由于受人类活动影响较大，破碎度较高，绿地斑块面积较小，以小型绿地斑块为主，是贵阳市绿地景观的主导类型。同时，根据景观基质的判断标准，即基质是面积最大的景观类型，因此贵阳市的景观基质是小型城市绿地景观，说明贵阳市城市绿地景观较为破碎。

斑块的面积直接影响着城市景观的破碎程度，斑块越小越易受周围环境的影响。从表1可知，各景观类型的平均斑块面积都较小，说明斑块受周围其他景观的影响较大。从各景观类型的面积标准差来看，小型城市绿地景观各斑块间的面积标准差远大于其他类型，其值为6.12，表明小型绿地各斑块间的差异最大，斑块大小最不均匀，异质性特征最为强烈；其次为中型绿地景观和大型绿地景观；斑块密度是斑块个数与景观面积的比值，其值越大表明景观的破碎化程度越高，空间异质性就越大。从表1各景观要素的斑块密度可以看出，研究区各类型景观的破碎度大小为小型绿地斑块>中型绿地斑块>大型绿地斑块>特大型绿地斑块>巨大型绿地斑块。由于破碎度能反映人类活动对景观的干扰程度，由此可知小型绿地与中型绿地景观均是典型的人类干扰景观，具有较高的破碎度，而巨大型绿地破碎化程度最低。

3.2 贵阳市各行政区绿地斑块分布状况

贵阳市不同绿地斑块面积和数量在各行政区所占比例见表2。由表2可知，乌当区面积最大的绿地斑块是巨大型斑块，占总面积的32.46%，其次是小型斑块，占22.57%，中型和大型斑块所占比例较小，分别为13.54%和13.33%；斑块数量比例以小型绿地最大，占33.02%，中型和特大型绿地数量相当，分别占22.51%和22.53%，巨大型绿地数量最少，仅占4.44%。白云区小型绿地斑块面积最大，占30.41%，其次是巨大型斑块，占22.98%，中型和大型斑块面积较小，分别占13.56%和13.75%；斑块数量以小型和中型绿地最多，分别占30.16%和28.40%，特大型斑块数量最少，占13.26%。云岩区以小型绿地斑块面积最大，占34.35%，大型斑块面积最小，占13.88%；斑块数量比例是小型斑块最大，占45.02%，巨大型斑块数量最小，仅占2.90%。南明区面积最大的是小型绿地斑块，占33.13%，中型斑块次之，占31.33%，特大型斑块面积最小，占7.23%；斑块数量最多的是小型斑块，占39.82%，巨大型斑块数量最少，占1.07%。小河区中型绿地斑块面积最大，占27.49%，巨大型斑块面积最小，占11.70%；斑块数量比例最大的是小型斑块，占27.05%，巨大型绿地斑块数量最少，占1.87%，其他等级的绿地斑块数量相当。花溪区面积最大的是巨大型绿地斑块，占29.01%，中型斑块面积最小，占14.76%；大型和巨大型斑块的数量最多，比例达76.51%，数量最少的是小型斑块，仅占1.35%。

由此可知，乌当区和花溪区均以巨大型绿地斑块所占面积最大，白云区和小河区分别以小型和中型绿地斑块所占面积最大。云岩区和南明区面积和数量均以小型绿地斑块为主。由此比较而言，云岩区、南明区斑块破碎最为严重，其次为白云区和小河区，斑块连接最完整的是花溪区和乌当区。从贵阳市城市绿地景观类型空间分布情况来看（图1），整个贵阳市北部地区（乌当区）的城市绿地景观最密集，其次为南部地区（花溪区），中部地区（云岩区和南明区）城市绿地景观斑块最少。

3.3 贵阳市城市绿地斑块的多样性

多样性指数是描述景观类型的多少及各类型景观所占比例的变化。景观的多样性体现在景观中斑块的复杂程度、齐全程度及多样化状况[5-7]。贵阳市绿地斑块多样性指数为0.34，表明绿地类型较复杂，具有较强的多样性。斑块破碎化指数是景观的一个重要特征，它反映了城市绿地景观受到人类活动干扰的强度，破碎化指数的取值选0～1，0代表无破碎化存在，而1代表景观已完全破碎[8]。贵阳市绿地斑块的破碎化指数为0.78，表明贵阳市城市绿地景观破碎化程度较高，受人类活动干扰严重，城市绿地景观表现出斑块小、斑块数目多、斑块之间分割严重且斑块零散分布的特点，其中最为分散的是小型城市绿地景观。均匀度指数反映景观中各斑块类型在面积上的分布均匀程度，其值介于0～1之间。当整个景观中的类型分布极不均衡时，其值接近于0；当整个景观中的类型分布极其均匀时，其值接近于1。计算得到的研究区内绿地景观的均匀度指数为0.21，表明贵阳市各城市绿地斑块在面积上的分布不均匀。

4 小结与讨论

贵阳市总体上表现为城市绿地面积小、以小型绿地景观和中型绿地景观为主、城市绿地分布不均匀的特征。通过以行政区为单元的城市绿地空间分布分析可知，云岩区、南明区以小型绿地景观为主，白云区和小河区分别以小型和中型绿地斑块面积最大，乌当区和花溪区均以巨大型绿地斑块所占面积最大。从各行政区绿地分布比例看，贵阳市小型绿地斑块主要集中分布在云岩区、南明区等中心城区；北部地区以大型城市绿地为主，南部地区主要分布大型、特大型城市绿地景观。乌当区和花溪区均以巨大型斑块所占面积最大，其原因与这两个区域处于郊区，是贵阳市的重点旅游区，植被保存较好有关，但乌当区的大型斑块数量比花溪区少，说明乌当区的绿地斑块更大且连续性更完整，可能与其境内环城林带的存在有关。白云区和小河区分别以小型和中型斑块面积最大，这两个区域虽处郊区，但工业发达，植被破坏较严重，因而以小型和中型绿地斑块为主。云岩区和南明区绿地面积和数量均以小型斑块为主，由于这两个区域是贵阳市中心区，人口密集，人类活动频繁，因而绿地面积以小型斑块为主。

从贵阳市城市绿地类型的景观格局特征来看，城市各绿地景观的斑块在面积上的分布不均匀。小型城市绿地和中型城市绿地作为其景观基质，斑块分布非常分散，各斑块间差异大，异质性特征明显，受人类活动的干扰相对较大，其破碎度高，是典型的人类干扰后的景观。总体而言，贵阳市城市绿地各景观类型的平均斑块面积普遍较小，除城市周边保护较好的森林公园和环城林带外，城市绿地分布非常分散，不利于城市绿地的保护和经营。

参考文献：

[1] 洪志猛，叶功富，康伟锋，等.基于ETM影像的厦门城市绿地景观格局分析[J].林业科学研究，2008，21（增刊）：138-141.

[2] 周廷刚，郭达志.基于GIS的城市绿地景观空间结构研究——以宁波市为例[J].生态学报，2003，23（5）：901-907.

[3] 吴泽民，吴文友，高 健，等.合肥市区城市森林景观格局分析[J].应用生态学报，2003，14（12）：2117-2122.

[4] 傅伯杰，陈利顶，马克明，等.景观生态学原理及应用[M].北京： 科学出版社，2001.

[5] 李 贞，王丽荣，管东生.广州城市绿地系统景观异质性分析[J].应用生态学报，2000，11（1）：127-130.

[6] 王 原，吴泽民，张 浩，等.基于RS和GIS的马鞍山市分区城市森林景观格局综合评价[J].北京林业大学学报，2008，30（4）：46-52.

[7] 杨瑞卿，薛建辉.城市绿地景观格局研究——以徐州市为例[J].人文地理，2006（3）：14-18.

[8] 何兴元，陈 玮，徐文铎，等.沈阳城区绿地生态系统景观结构与异质性分析[J].应用生态学报，2003，14（12）：2085-2089.

（责任编辑 王晓芳）

3.3 贵阳市城市绿地斑块的多样性

多样性指数是描述景观类型的多少及各类型景观所占比例的变化。景观的多样性体现在景观中斑块的复杂程度、齐全程度及多样化状况[5-7]。贵阳市绿地斑块多样性指数为0.34，表明绿地类型较复杂，具有较强的多样性。斑块破碎化指数是景观的一个重要特征，它反映了城市绿地景观受到人类活动干扰的强度，破碎化指数的取值选0～1，0代表无破碎化存在，而1代表景观已完全破碎[8]。贵阳市绿地斑块的破碎化指数为0.78，表明贵阳市城市绿地景观破碎化程度较高，受人类活动干扰严重，城市绿地景观表现出斑块小、斑块数目多、斑块之间分割严重且斑块零散分布的特点，其中最为分散的是小型城市绿地景观。均匀度指数反映景观中各斑块类型在面积上的分布均匀程度，其值介于0～1之间。当整个景观中的类型分布极不均衡时，其值接近于0；当整个景观中的类型分布极其均匀时，其值接近于1。计算得到的研究区内绿地景观的均匀度指数为0.21，表明贵阳市各城市绿地斑块在面积上的分布不均匀。

4 小结与讨论

贵阳市总体上表现为城市绿地面积小、以小型绿地景观和中型绿地景观为主、城市绿地分布不均匀的特征。通过以行政区为单元的城市绿地空间分布分析可知，云岩区、南明区以小型绿地景观为主，白云区和小河区分别以小型和中型绿地斑块面积最大，乌当区和花溪区均以巨大型绿地斑块所占面积最大。从各行政区绿地分布比例看，贵阳市小型绿地斑块主要集中分布在云岩区、南明区等中心城区；北部地区以大型城市绿地为主，南部地区主要分布大型、特大型城市绿地景观。乌当区和花溪区均以巨大型斑块所占面积最大，其原因与这两个区域处于郊区，是贵阳市的重点旅游区，植被保存较好有关，但乌当区的大型斑块数量比花溪区少，说明乌当区的绿地斑块更大且连续性更完整，可能与其境内环城林带的存在有关。白云区和小河区分别以小型和中型斑块面积最大，这两个区域虽处郊区，但工业发达，植被破坏较严重，因而以小型和中型绿地斑块为主。云岩区和南明区绿地面积和数量均以小型斑块为主，由于这两个区域是贵阳市中心区，人口密集，人类活动频繁，因而绿地面积以小型斑块为主。

从贵阳市城市绿地类型的景观格局特征来看，城市各绿地景观的斑块在面积上的分布不均匀。小型城市绿地和中型城市绿地作为其景观基质，斑块分布非常分散，各斑块间差异大，异质性特征明显，受人类活动的干扰相对较大，其破碎度高，是典型的人类干扰后的景观。总体而言，贵阳市城市绿地各景观类型的平均斑块面积普遍较小，除城市周边保护较好的森林公园和环城林带外，城市绿地分布非常分散，不利于城市绿地的保护和经营。

参考文献：

[1] 洪志猛，叶功富，康伟锋，等.基于ETM影像的厦门城市绿地景观格局分析[J].林业科学研究，2008，21（增刊）：138-141.

[2] 周廷刚，郭达志.基于GIS的城市绿地景观空间结构研究——以宁波市为例[J].生态学报，2003，23（5）：901-907.

[3] 吴泽民，吴文友，高 健，等.合肥市区城市森林景观格局分析[J].应用生态学报，2003，14（12）：2117-2122.

[4] 傅伯杰，陈利顶，马克明，等.景观生态学原理及应用[M].北京： 科学出版社，2001.

[5] 李 贞，王丽荣，管东生.广州城市绿地系统景观异质性分析[J].应用生态学报，2000，11（1）：127-130.

[6] 王 原，吴泽民，张 浩，等.基于RS和GIS的马鞍山市分区城市森林景观格局综合评价[J].北京林业大学学报，2008，30（4）：46-52.

[7] 杨瑞卿，薛建辉.城市绿地景观格局研究——以徐州市为例[J].人文地理，2006（3）：14-18.

[8] 何兴元，陈 玮，徐文铎，等.沈阳城区绿地生态系统景观结构与异质性分析[J].应用生态学报，2003，14（12）：2085-2089.

（责任编辑 王晓芳）

3.3 贵阳市城市绿地斑块的多样性

多样性指数是描述景观类型的多少及各类型景观所占比例的变化。景观的多样性体现在景观中斑块的复杂程度、齐全程度及多样化状况[5-7]。贵阳市绿地斑块多样性指数为0.34，表明绿地类型较复杂，具有较强的多样性。斑块破碎化指数是景观的一个重要特征，它反映了城市绿地景观受到人类活动干扰的强度，破碎化指数的取值选0～1，0代表无破碎化存在，而1代表景观已完全破碎[8]。贵阳市绿地斑块的破碎化指数为0.78，表明贵阳市城市绿地景观破碎化程度较高，受人类活动干扰严重，城市绿地景观表现出斑块小、斑块数目多、斑块之间分割严重且斑块零散分布的特点，其中最为分散的是小型城市绿地景观。均匀度指数反映景观中各斑块类型在面积上的分布均匀程度，其值介于0～1之间。当整个景观中的类型分布极不均衡时，其值接近于0；当整个景观中的类型分布极其均匀时，其值接近于1。计算得到的研究区内绿地景观的均匀度指数为0.21，表明贵阳市各城市绿地斑块在面积上的分布不均匀。

4 小结与讨论

贵阳市总体上表现为城市绿地面积小、以小型绿地景观和中型绿地景观为主、城市绿地分布不均匀的特征。通过以行政区为单元的城市绿地空间分布分析可知，云岩区、南明区以小型绿地景观为主，白云区和小河区分别以小型和中型绿地斑块面积最大，乌当区和花溪区均以巨大型绿地斑块所占面积最大。从各行政区绿地分布比例看，贵阳市小型绿地斑块主要集中分布在云岩区、南明区等中心城区；北部地区以大型城市绿地为主，南部地区主要分布大型、特大型城市绿地景观。乌当区和花溪区均以巨大型斑块所占面积最大，其原因与这两个区域处于郊区，是贵阳市的重点旅游区，植被保存较好有关，但乌当区的大型斑块数量比花溪区少，说明乌当区的绿地斑块更大且连续性更完整，可能与其境内环城林带的存在有关。白云区和小河区分别以小型和中型斑块面积最大，这两个区域虽处郊区，但工业发达，植被破坏较严重，因而以小型和中型绿地斑块为主。云岩区和南明区绿地面积和数量均以小型斑块为主，由于这两个区域是贵阳市中心区，人口密集，人类活动频繁，因而绿地面积以小型斑块为主。

从贵阳市城市绿地类型的景观格局特征来看，城市各绿地景观的斑块在面积上的分布不均匀。小型城市绿地和中型城市绿地作为其景观基质，斑块分布非常分散，各斑块间差异大，异质性特征明显，受人类活动的干扰相对较大，其破碎度高，是典型的人类干扰后的景观。总体而言，贵阳市城市绿地各景观类型的平均斑块面积普遍较小，除城市周边保护较好的森林公园和环城林带外，城市绿地分布非常分散，不利于城市绿地的保护和经营。

参考文献：

[1] 洪志猛，叶功富，康伟锋，等.基于ETM影像的厦门城市绿地景观格局分析[J].林业科学研究，2008，21（增刊）：138-141.

[2] 周廷刚，郭达志.基于GIS的城市绿地景观空间结构研究——以宁波市为例[J].生态学报，2003，23（5）：901-907.

[3] 吴泽民，吴文友，高 健，等.合肥市区城市森林景观格局分析[J].应用生态学报，2003，14（12）：2117-2122.

[4] 傅伯杰，陈利顶，马克明，等.景观生态学原理及应用[M].北京： 科学出版社，2001.

[5] 李 贞，王丽荣，管东生.广州城市绿地系统景观异质性分析[J].应用生态学报，2000，11（1）：127-130.

[6] 王 原，吴泽民，张 浩，等.基于RS和GIS的马鞍山市分区城市森林景观格局综合评价[J].北京林业大学学报，2008，30（4）：46-52.

[7] 杨瑞卿，薛建辉.城市绿地景观格局研究——以徐州市为例[J].人文地理，2006（3）：14-18.

[8] 何兴元，陈 玮，徐文铎，等.沈阳城区绿地生态系统景观结构与异质性分析[J].应用生态学报，2003，14（12）：2085-2089.

（责任编辑 王晓芳）