基于城市熱島減緩的湖泊濕地景觀功能連通性研究.pdf

1、熱島效應(yīng)給城市帶來了很多不利影響,已成為人民生活質(zhì)量進(jìn)一步提高和城市進(jìn)一步發(fā)展的制約因素。城市濕地是城市生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分,發(fā)揮著城市熱島效應(yīng)緩解、水資源涵養(yǎng)、洪水調(diào)蓄等生態(tài)服務(wù)功能。深入研究湖泊濕地降溫效應(yīng),對(duì)改善城市環(huán)境、提高人們生活質(zhì)量具有重要的意義。本文在武漢市2007年4月的城市熱島分布反演及湖泊濕地周圍土地利用類型提取的基礎(chǔ)上,研究了武漢市熱場(chǎng)分布及湖泊濕地周圍各土地類型與城市熱島間的關(guān)系,并探討了湖泊濕地景觀功能連通性

2、等級(jí)及其熱島緩解效應(yīng)。主要研究結(jié)果如下:
　　 1、武漢市城市熱島隨著城市化進(jìn)程和人工熱源的增加逐步由主城區(qū)向市郊蔓延,黃陂區(qū)、東西湖區(qū)、蔡甸區(qū)、漢南區(qū)均形成了新的熱島中心,且強(qiáng)度不亞于主城區(qū)。武漢市主城區(qū)中熱島分布與建設(shè)區(qū)域分布一致,在堤角工業(yè)區(qū)、易家墩工業(yè)區(qū)和武鋼工業(yè)區(qū)等幾個(gè)老工業(yè)區(qū)形成強(qiáng)熱島中心。中小型湖泊被高溫包圍,城中的湖泊濕地斑塊形成孤立的“冷島”,其中心低溫區(qū)與周圍的高溫區(qū)形成鮮明反差。在武漢市郊區(qū),東西湖區(qū)、蔡甸

3、區(qū)、漢南區(qū)等城區(qū)由于近年來大力發(fā)展城市建設(shè)導(dǎo)致自然下墊面急劇減少、濕地和植被面積萎縮,黃陂區(qū)礦山開采導(dǎo)致地表裸露,均出現(xiàn)強(qiáng)烈的熱島；而濕地面積最多的江夏區(qū)和新洲區(qū)城區(qū)僅有中低溫分布。長(zhǎng)江水溫最低,漢水和市郊大型湖泊差別不大,主城區(qū)湖泊溫度較高,漢口城區(qū)由于濕地面積較武昌城區(qū)小而顯得水溫較高,但所有的濕地斑塊溫度均低于斑塊邊緣溫度。
　　 2、在武漢市濕地、林地、灌草地、農(nóng)田用地、建設(shè)用地和裸地6種土地類型中,建設(shè)用地和裸地占據(jù)了

4、大部分的高溫區(qū)域,而濕地和林地幾乎占據(jù)著所有的低溫分布區(qū)域。湖泊濕地占市域的面積比和覆蓋市域低溫區(qū)的比例是一致的,小型斑塊數(shù)量眾多但是只占市域面積的28.77％,大型斑塊在數(shù)量上是中型斑塊的兩倍,覆蓋了一半的低溫區(qū)域。武漢市主城區(qū)中建設(shè)用地和裸地占據(jù)了大部分高溫區(qū),而濕地和植被幾乎占據(jù)著所有的中低溫區(qū),所有濕地中沒有熱島分布。主城區(qū)主要分布著高密度的建設(shè)用地,小型湖泊濕地和綠地斑塊數(shù)量眾多但呈現(xiàn)高度破碎化,大型湖泊濕地斑塊僅有東湖。在武

5、漢市郊區(qū)環(huán)境梯度下,農(nóng)田用地、濕地、林地占優(yōu)勢(shì),特別是面積大于1km2的湖泊濕地斑塊數(shù)量是主城區(qū)的8倍,大于10km2湖泊濕地的數(shù)量比主城區(qū)增加了17個(gè),大于20km2的湖泊濕地增加了7個(gè),因此郊區(qū)的溫度較主城區(qū)大幅度降低。
　　 3、武漢市湖泊周圍降溫率與湖泊降溫距離或湖泊面積的回歸關(guān)系均達(dá)到極顯著水平。湖泊周圍降溫率與湖泊降溫距離間的關(guān)系顯示,主城區(qū)湖泊濕地減緩周邊熱島的緩沖距離為500m,郊區(qū)湖泊濕地減緩周邊熱島的緩沖距離

6、為1000m。湖周降溫率與湖泊面積間的關(guān)系表明,大于1km2的湖泊隨著湖泊面積的增加湖泊周圍降溫率顯著增大,湖泊濕地減緩周邊熱島的湖泊面積臨界值為1km2。湖泊周邊各土地類型與湖周降溫率的相關(guān)性分析顯示:農(nóng)田用地相關(guān)性不顯著,林地、灌草地為極顯著負(fù)相關(guān),建設(shè)用地和裸地為極顯著正相關(guān)。湖泊周邊各土地類型緩解熱島效應(yīng)的貢獻(xiàn)率依次是林地>灌草地>農(nóng)田用地>建設(shè)用地>裸地。
　　 4、武漢市75個(gè)湖泊緩解熱島的功能連通性可分為高連通性區(qū)

7、、較高連通性區(qū)、低連通性區(qū)和不連通區(qū)4個(gè)等級(jí)區(qū)域,各等級(jí)區(qū)域占低溫區(qū)的面積比例依次是88.3％、7.5％、4.2％和0％,分別覆蓋城市熱島高溫區(qū)15.8％、23.4％、50.6％和10.2％。武漢市75個(gè)湖泊的功能連通性呈現(xiàn)島嶼狀,湖泊濕地面積比重大、植被分布相對(duì)集中的區(qū)域容易形成高度功能連通的區(qū)域中心,但這些區(qū)域被高熱區(qū)或地形因素分割。湖泊緩解熱島功能的不連通的區(qū)域集中分布在黃陂區(qū)和新洲區(qū)大別山余脈和湖泊濕地范圍較少、植被分布不均的地