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合理的城市绿地空间结构和良好的城市绿地生态效能在改善城市环境质量上发挥着重要的作用。当前国外对城市绿地的研究主要侧重于城市绿地景观结构与功能的关系、自然景观、绿色廊道的研究[1]。国内,同行众多学者、专家进行了各具特色的城市绿地空间结构的研究,近年来开展了城市绿地生态效能方面的研究。近10年来,相关学者对乌鲁木齐市城市绿地进行了独具特色的空间结构方面的研究,但在公开期刊上对其生态效能的研究未见论述。乌鲁木齐市全市及各市区绿地空间结构分析及生态效能综合评价是今后进行长期绿地规划的基础。
乌鲁木齐市计划在2013年建成国家园林城市,但相关标准中的绿地指标成为其园林城市建设的主要限制因素之一,对其城市绿地系统的研究具有积极的现实意义。本课题以中国城市统计年鉴、中国环境统计年鉴、新疆统计年鉴、乌鲁木齐市统计年鉴等数据为基础,采用2006年9月27日覆盖乌鲁木齐市主城区的ETM遥感影像,在Arcgis、Erdas、Patchanalyst等软件支持下,经过遥感影像解译、绿地信息提取、绿地景观分类、绿地相关指标统计,采取文献研读、数据收集和统计分析对比相结合的方法,通过斑块格局、廊道格局、多样性指数等绿地空间结构参数及维持碳氧平衡、净化空气、蓄水保土、降低气温等绿地生态效能评价参数计算,以景观生态学、生态经济学及城市地理等相关理论为指导,对乌鲁木齐市城市绿地空间结构和生态效能做定性和定量分析。
按照景观生态学和生态经济学理论对乌鲁木齐市城市绿地空间结构及生态效能进行分析,得出的主要结论有:
(一)城市绿地的空间结构分析结果
本文按照有关标准结合研究区实际情况将城市绿地分为公园绿地、生产绿地、防护绿地、道路绿地、附属绿地、其他绿地6类,从绿地空间构成和结构特征对绿地空间结构进行分析。
(1)空间构成主城区绿地以附属绿地和公园绿地为主,占绿地面积的67%,道路绿地严重缺乏,仅有5.08%,绿地斑块以大型斑块和小型斑块为主,缺少中型和大中型斑块。
(2)结构特征①廊道格局特征:主城区总体廊道密度指数偏低为0.41km/k㎡,各绿地类型间缺乏联系。新市区各绿地类型联系性最好(Ti值为0.93km/k㎡),水磨沟区最差(Ti值为0.05km/k㎡)。
②斑块格局特征:主城区总体绿地斑块形状较简单,各区绿地斑块受人为干扰程度相当。新市区绿地斑块形状最复杂,分布最破碎,天山区和水磨沟区绿地有成片分布的特征。
③多样性特征:主城区绿地总体多样性程度较低,新市区绿地多样性程度最高,无明显优势绿地类型,各绿地类型分布最均匀。
综合以上分析,得出主城区中新市区绿地空间结构最合理,水磨沟区绿地空间结构有待改善。
(二)城市绿地生态效能分析评价结果
(1)运用生态经济学方法从绿地维持碳氧平衡、净化空气、蓄水保土、降低气温四方面对其生态效能价值进行估算,得出乌鲁木齐市绿地固定CO2价值、释放O2价值、吸收SO2的价值、滞尘价值、蓄水保土价值、降温价值分别为4425.35万元、1891.2万元、36.6万元、804.6万元、194.4万元、50814.4万元。
(2)利用多边形综合指标法对绿地生态效能进行综合评价,得出全市绿地生态效能较差,四个主城区中除了新市区绿地生态效能一般,其他区绿地生态效能均较差。
(3)根据绿地生态效能相对综合差异度值得出,乌鲁木齐市主城区绿地相对综合生态效能西部方位优于东部,北部优于南部,西北部最佳。
取得的成果有:
(1)根据建立的指标体系,通过统计得出乌鲁木齐市主城区绿地空间结构的系列表。
(2)对多边形综合指标法中负向指标的标准化给出新的计算方法,通过绿地生态效能评价结果说明新方法的合理性。
(3)运用多边形综合指标法和相对差异度值得出乌鲁木齐市城市绿地生态效能综合评价系列表。
依据研究结果,分析出乌鲁木齐市绿地建设中存在道路比例严重不足、绿地斑块形状简单、主城区内绿地多样性程度较低等问题,提出在绿地建设中应加强道路绿地建设、注重绿地斑块形状的复杂性、绿地类型分布的均匀性,合理增加绿地面积,在绿地种植结构上注重乔灌木的合理搭配等建议。
由于笔者知识水平、时间、收集的数据有限,论文仍存在不足和有待深入研究之处,主要体现在:
(1)由于遥感影像数据的限制,只分析了乌鲁木齐市主城区的绿地,不能代表全市绿地情况;由于绿地生态效能相关数据的限制,只从维持碳氧平衡、净化空气、蓄水保土、降低气温四方面对其进行评价,不能全面反映绿地的生态效能;
(2)遥感影像监督分类精度有待提高,在对矢量数据源进行图斑打散操作时产生误差;
(3)通过三维绿量和不同时段乌鲁木齐市绿地物质、能量的输入、输出量的对比中分析绿地空间结构对各种生态效能的影响有待深入研究。