石家莊城市景觀格局對灰霾效應(yīng)的影響研究.pdf

1、霾是大量極細(xì)微的干塵粒等均勻地浮游在空中，使水平能見度小于10.0km空氣普遍混濁的天氣現(xiàn)象。由灰霾天氣引發(fā)的環(huán)境效應(yīng)問題，已經(jīng)引起科學(xué)界、政府部門和社會公眾的廣泛關(guān)注。城市景觀格局的生態(tài)過程具有大氣環(huán)境效應(yīng)，城市景觀格局通過影響大氣環(huán)境的物質(zhì)交換和能量流動的生態(tài)過程，影響了城市大氣污染物的組成、分布等特征。通過景觀格局與灰霾污染物關(guān)系的研究，可以為有效地進(jìn)行城市景觀格局的優(yōu)化從而減輕城市大氣污染提供重要參考依據(jù)。石家莊市是河北省最大的

2、工業(yè)基地，城市景觀格局中工業(yè)、商業(yè)、交通、居住等用地日益增多，城市綠地系統(tǒng)日漸消亡的現(xiàn)狀也加重了城市的霾污染。以石家莊市為例進(jìn)行城市景觀格局對灰霾污染的影響研究，是促進(jìn)石家莊城市景觀格局優(yōu)化，減輕城區(qū)污染的有效途徑。
　　本文借助遙感和地理信息系統(tǒng)技術(shù)手段，首先對石家莊城市景觀現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)查，得到石家莊城區(qū)景觀類型圖;其次，通過對石家莊空氣質(zhì)量評價監(jiān)測點位污染物數(shù)據(jù)的空間插值，獲得石家莊城區(qū)污染物分布的連續(xù)面狀數(shù)據(jù);然后，利用景觀指

3、數(shù)的統(tǒng)一網(wǎng)格取樣法與污染物濃度的插值分區(qū)統(tǒng)計方法，獲得不同尺度下景觀指數(shù)和污染物濃度的特征值;最后，通過相關(guān)分析，探討不同空間尺度下景觀格局同灰霾污染的關(guān)系，并有針對性地提出石家莊城市景觀格局的優(yōu)化措施。研究表明：⑴在市域尺度上，灰霾污染物的組成和分布受到城市中大氣污染源的影響。但通過優(yōu)化城市景觀的組分和布局確實具有改變灰霾分布，減輕灰霾污染的效果。⑵在微觀尺度上，各斑塊類型水平格局對污染物的影響機理較為復(fù)雜。單一尺度上，在灰霾污染物的

4、削減效應(yīng)方面，減小工礦用地、交通用地和建設(shè)用地景觀面積并提高這三種景觀斑塊破碎度以及增加耕草地、水域景觀面積可達(dá)到減少污染物濃度的效果。景觀類型面積比例與景觀破碎度所產(chǎn)生的灰霾效應(yīng)隨景觀尺度的增加而更加顯著，斑塊形狀復(fù)雜性特征的灰霾效應(yīng)一般在小尺度景觀內(nèi)產(chǎn)生，而斑塊連接性的灰霾效應(yīng)則多存在于較大景觀尺度。⑶整體景觀水平格局的灰霾效應(yīng)及其隨尺度變化趨勢存在一致性，即景觀格局的斑塊密度指數(shù)(PD)、香農(nóng)多樣性指數(shù)(SHDI)與4種污染物濃度

5、呈顯著負(fù)相關(guān)且隨尺度增加顯著性增強。平均斑塊面積指數(shù)(PA)與4種污染物濃度呈顯著正相關(guān)，但顯著性隨尺度增大而減弱。蔓延度指數(shù)(CONTAG)與4種污染物濃度呈顯著正相關(guān)且隨尺度增加顯著性增強。最大斑塊指數(shù)(LPI)和斑塊形狀指數(shù)（SHAPE）僅在尺度邊長為500 m時4種污染物濃度呈顯著相關(guān)，其中最大斑塊指數(shù)(LPI)與污染物濃度呈正相關(guān)，斑塊形狀指數(shù)(SHAPE)與污染物濃度呈負(fù)相關(guān)。⑷增加區(qū)域景觀多樣性并均衡各類型景觀的面積比例是