基于生態(tài)約束條件的濟南市景觀格局優(yōu)化研究.pdf

1、隨著區(qū)域經(jīng)濟的快速發(fā)展，城市化進程逐步加快，與此同時出現(xiàn)了一系列生態(tài)和環(huán)境問題，如環(huán)境惡化、土地退化、全球氣候變化、生物多樣性減少等景觀和區(qū)域尺度的社會經(jīng)濟和生態(tài)問題，區(qū)域生態(tài)安全受到威脅。景觀格局是景觀異質性在空間上的綜合表現(xiàn)，是自然、社會和人類因素共同作用的結果，景觀格局空間分布特征與區(qū)域生態(tài)安全是緊密聯(lián)系的，通過對景觀格局優(yōu)化研究可增加景觀的多樣性和穩(wěn)定性，維持地區(qū)可持續(xù)發(fā)展與區(qū)域生態(tài)安全。因此本文基于生態(tài)約束條件進行景觀格局優(yōu)化

2、方法研究。 景觀格局優(yōu)化利用景觀生態(tài)學原理解決土地合理利用的問題，對原有景觀要素的優(yōu)化組合或引入新的成分，調整或構建新的景觀格局。本文對格局優(yōu)化的關鍵問題進行改進，綜合考慮了格局優(yōu)化中的自然約束因子和社會約束因子，在對生態(tài)約束條件理論界定的基礎上，構建了生態(tài)約束模型，將模型與空間模擬技術進行有機結合，旨在解決景觀格局數(shù)量和空間兩個方面的優(yōu)化問題。 本文選取東部快速城市化地區(qū)濟南市作為研究區(qū)，進行了基于生態(tài)約束的景觀格局優(yōu)

3、化研究。開展的主要研究內容和結論有： (1)界定了用于景觀格局優(yōu)化的生態(tài)約束條件的內涵。在可持續(xù)發(fā)展觀的指導下，分析生態(tài)安全評價、生態(tài)服務功能評價、生態(tài)健康評價和生態(tài)風險評價的內涵，明確不同目標評價之間的邏輯關系，在此基礎上為生態(tài)約束條件的界定提供理論依據(jù)。 (2)揭示了濟南市景觀格局及其生態(tài)服務功能的現(xiàn)狀和演化規(guī)律時空特征。景觀類型空間格局包括兩部分，一是其數(shù)量上的分布，二是其空間上的配置，因此，本部分從數(shù)量到空間，結

4、合靜態(tài)與動態(tài)兩個方面進行分析，在此基礎上，通過采用生態(tài)系統(tǒng)服務價值評價法對研究區(qū)不同景觀類型的生態(tài)變化進行分析，然后對研究區(qū)景觀格局演化機制進行分析。該內容作為本文的現(xiàn)狀分析部分，是景觀格局優(yōu)化研究的基礎。 (3)開展了生態(tài)約束目標下的景觀格局優(yōu)化研究，即論文的第四章和第五章。第四章基于生態(tài)約束的景觀格局數(shù)量優(yōu)化研究，采用“自上而下”的灰色線性規(guī)劃模型從6個方面構建生態(tài)約束條件以及目標函數(shù)，通過單純形法求解，得出不同情景下的總量

5、控制優(yōu)化方案，通過方案對比分析進行選擇，確定研究區(qū)內不同景觀類型在空間上的數(shù)量配置。第五章基于生態(tài)約束的景觀格局空間優(yōu)化研究，在第四章景觀格局數(shù)量優(yōu)化配置的基礎上，應用遺傳算法進行景觀格局空間結構優(yōu)化研究，從空間上進一步確定不同景觀類型在空間上的分配。 (4)優(yōu)化結果表明：數(shù)量上，與當前景觀格局現(xiàn)狀相比，2020年耕地減少，林地(包括園地)增加，城鎮(zhèn)用地增加，鄉(xiāng)村居民點面積減少，符合退耕還林還草政策以及鄉(xiāng)村居民點用地節(jié)約集約利用，研究區(qū)