杭州西湖风景区景观动态与植物多样性格局

本文是一篇研究景观的论文，本文在景观生态学基础上，运用卫星遥感与样地调查数据，通过对景观格局指数的计算，分析西湖风景区 30 年景观格局的动态变化，并分析景观格局变化的影响因素，提出西湖风景区植物景观优化策略。研究得出以下主要结论：(1)1987-2017 年间，各景观类型规模均发生一定变化，其中以林地增加面积最多，2017年较 1987 年增长了 469.215hm2；草地增长幅度最大，耕地减小幅度最大。整体上西湖风景区景观破碎化、斑块小型化特征在前 20 年逐渐加强，近十年则略有好转；景观异质性不断增强，近十年又有所降低。西湖风景区整体的景观分布格局由其自身的山水格局等自然地貌决定，不同景观类型均受到不同程度的政策调控、城市扩张、经济发展、民众需求等人为因素影响发生变化。其中建筑、水体、耕地、茶园、竹林受人工规划程度大，进入 21 世纪后，受生态思想的影响各类型均向着自然化发展。

第一章 绪论

1.1 研究背景与意义
杭州西湖风景名胜区是国内最为著名的城市山水景观综合体，在 2011 年更以其独特的自然、历史和人文景观被联合国教科文组织评为“世界文化遗产”。西湖风景区占地约6000hm2，景区内分布有湖泊、森林、建筑、茶园、竹林等多种类型的景观。景区内保存着中国东部地区难得一见的大面积城市森林植被，是浙江省目前保存较完整、发育较好的次生植被之一[1]。该区域内的常绿阔叶林为地带性植被，落叶阔叶林和针阔叶混交林也较为常见，植被类型丰富。由于西湖风景区地处杭州城市中心位置，其景观格局也受到杭州快速城市化过程的影响。近年来杭州市政府还针对西湖风景区开展了一系列综合保护工程[2]，对西湖风景区的景观格局和生态环境也产生了一定影响。丰富的景观类型和多变的景观动态使得西湖风景区成为一个研究城市绿地系统的优秀平台。一些学者对西湖风景区内水体、城市公园和绿地等分别独立地开展了植物资源[3]、景观格局[4]、文化历史变迁[5]和生态系统服务价值评估[6]的研究，但对其景观格局长期动态变化的定量研究仍是一个空白。
随着 RS 与 GIS 技术在景观生态领域中的深入发展，以其强大的空间分析功能逐渐成为景观格局动态研究的核心技术[7]。采用 RS 与 GIS 技术和景观指数相结合的方法开展对城市绿地、风景区、公园等景观格局动态化、系统化、定量化的研究[8-9]，有利于揭示其演变特征，为城市绿化和城市环境保护提供必要的参考资料，也有利于政府部门进行产业规划和政策制定，促进经济和环境的和谐发展[10]。景观生态学近年来逐渐将其理论研究结果运用到实践应用中，为解决城市景观规划、设计和建设中存在的问题提供了全新的视角，同时有助于从宏观尺度把握城市景观空间特征及动态过程[11]，为营造合理的城市绿色空间分布格局，创造良好的城市生态环境提供了科学依据。西湖风景名胜区的森林植被对杭州市的生态环境、城市景观等均有着不容小觑的作用，同时兼具城市公园的职能，是市民游览休闲的集中区域。在生态文明建设的时代背景下，景区建设面临新的考验。
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1.2 基本概念
1.2.1 城市植被
植被是地面上生长着的植物的总称,城市地表集居着众多为了生产生活需要建造的人工建筑物,种种因素都改变了植被的原有面貌,并形成了具有特色的城市植被[17]。城市植被是一个植物群落特征多样,与城市生态环境密切联系的城市绿色环境体系。
1972 年 Detwyler 将城市植被划分为间隙森林、公园和绿地、园林、草坪（间隙草地）四类；1976 年城市植被的概念首次被提出[18-19],1988 年 Ohsawa 等将其划分为城市化前保留下来的自然残遗群落、占据城市新生环境的杂草群落和人工栽植的绿色空间三类。目前对城市植被较为全面的解释是:城市植被是指城市里覆盖着的生活植物,它包括城市里的公园、校园、寺庙、广场、球场、庭院、街道、农田以及空闲地等场所拥有的森林、灌丛、绿篱、花坛、草地、树木、作物等所有植物的总和[20-21]。
城市里一定程度上都保存着一定规模的自然植被区域,但在以人类活动为主导下的城市中，自然植被不可避免的受到人为影响而产生不同程度的变化。这些影响有利有弊，一方面城市建设对原有自然植被和乡土植物造成破坏,另一方面大量引进外来植物并构建新的植被种群,这些人为干扰最终都改变了城市植被的组成、结构、类群等自然特性,造成了其生境的特殊化、区系成分的简化、植物生理代谢的中断化、格局的园林化、结构分化的单一化、群落演替的偏途化等,使其具有了区别于自然植被的特性及生境条件。因此,城市植被是以人工种植为主的一种特殊植物类群[4],是城市生态系统的重要组成部分。
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第三章 西湖风景区景观格局动态分析..................................17
3.1 整体景观格局动态特征..............................................17
3.2 不同景观类型的动态变化特征.......................................17
第四章 西湖风景区植被与植物多样性动态分析..................................28
4.1 不同森林类型的景观动态变化特征.....................................28
4.2 植被分布与物种组成........................................31
第五章 西湖风景区景观格局优化.........................................39
5.1 西湖风景区景观格局优化目标及原则..........................................39
5.1.1 优化目标.......................................... 39
5.1.2 优化原则..................................... 39

第五章 西湖风景区景观格局优化