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为满足城市建设与经济发展的需求,人类活动对土地利用的干扰强度不断加深。土地利用变化对全球环境的影响已引起世界范围的广泛关注。将景观生态学原理应用到土地利用变化研究中,利用3S技术研究景观的土地利用格局变化是当今突出的研究领域。
景观研究多集中于景观格局与过程研究。目前的景观格局与过程研究大多局限在景观格局与某一自然生态过程的关系研究,而景观格局与人类参与较多的社会、经济过程之间的关系研究则较少。因此,本研究以天津滨海新区为研究对象,探讨了天津滨海新区景观格局随时间变化的特征,并系统分析导致该变化的自然、社会、经济等多方面生态驱动过程;在此基础上,基于DPSR(驱动力-压力-状态-响应)模型,对景观格局与过程的相互影响进行定量评价分析。本研究相对于传统研究实现了景观格局与过程的多因素分析与定量评价。研究得出以下几点结论:
(1)近20年来,滨海新区湿地、建设用地面积增加显著,而农田、林草地、裸地面积有所减少。整体上,景观斑块数量显著增加,而平均斑块面积显著减少,呈现破碎化的趋势;在各种景观类型中,斑块破碎化程度由高到低的顺序依次为建设用地>湿地>农田>林草地>裸地>海域,与实际情况符合;
(2)滨海新区近年来由于城市建设扩张、工业经济增长、农业发展转型导致景观类型发生显著变化,天然景观逐渐被人工景观代替,生态系统的服务功能随之降低;
(3)在景观格局与过程相互作用分析中,影响滨海新区景观格局变化的驱动力指数持续升高,降水量、平均气温、工业总产值及地区生产总值成为主要因素;土地资源所承受的压力指数也不断增加;进而导致滨海新区景观格局的状态指数总体下降,其中2000年后下降趋势较为明显;面对上述状况,描述人类环境保护行为的响应层指数呈逐年增强的趋势,特别表现在污染治理方面。
最后,根据已识别的导致景观格局变化的关键因素及显著景观变化特征,探讨了滨海新区景观格局的优化措施,包括对重要生态景观的特殊保护和主导生态过程的科学管理。