快速城市化地区生态网络构建与优化——以北京市大兴区为例

快速城市化直接导致生境日益破碎化,景观连通性和生态系统稳定性降低,环境不断恶化。构建完善的生态网络能够有效缓解快速城市化带来的系列生态环境问题,是城市生态系统修复、生物多样性保护的重要途径。以北京市大兴区为例,基于2019年6—8月高分辨率遥感影像分类解译提取的土地覆盖数据,应用形态学空间格局分析(MSPA)和景观连通性评价方法识别提取了生态源地,通过构建生态阻力面和运用最小累积阻力模型(MCR)识别了潜在生态廊道并应用重力模型对廊道系统进行了重要性分级,最后采用网络指数对研究区生态网络进行评价和优化,提出了有针对性的生态网络优化对策。结果表明:研究区核心区面积为349.42km^(2),占研究区总面积的33.73%;生态源地16块,总面积85.15km^(2),占总面积的8.2%;潜在生态廊道120条、生态节点49个,其中一级生态廊道39条、二级生态廊道81条。在生态网络优化方面,新增4块生态源地、70条规划生态廊道和17个生态节点,规划建设20处“踏脚石”,识别修复72个主要生态断裂点。实施这些优化措施后,网络闭合(α)指数、点线率(β)指数、网络连接度(γ)指数均有所提高,表明生态网络连接度得到有效优化。研究区虽具备较丰富的绿地资源,但在快速城市化过程中出现了生态斑块破碎化、分布不均衡、连通性较差等生态问题,生态源地和廊道主要分布在西部、南部永定河流域绿地以及东南部平原造林区,应重点加强研究区中北部的生态建设与修复。生态网络的构建与优化对于该区域生态系统修复、生物多样性保护具有重要意义,也可为其他快速城市化地区生态建设与优化修复、生态空间可持续发展提供参考借鉴。

首都功能核心区城市森林公园冷岛效应评价

为了研究首都功能核心区新建小型城市森林公园缓解城市热岛效应的能力,以广阳谷城市森林公园为研究对象,基于遥感(remote sensing,RS)和地理信息系统(geographic information system,GIS)完成了2014年、2017年和2019年公园内及周边区域的地表温度反演,同时结合长期定点监测公园内外空气温湿度,分析城市森林公园内及周边冷岛效应。结果发现:广阳谷城市森林公园建成后,在园外100 m范围内有一定的降温效果。相比建成前,2017年和2019年其100 m缓冲区内热岛区域占比分别减少了4.83%和1.38%,地表平均温度比核心区分别降低了0.72℃和1.15℃,说明公园建成以来,充分发挥了冷岛作用;公园内各测点在10:00—17:00的平均温度低于对照点1.65℃,公园内部的相对湿度比对照点高2.68%;3—8月公园内各点的平均温度比对照点低0.67℃,在3月、4月、6月和7月公园内各点的平均湿度比对照点高1.82%,说明森林公园在此段时间发挥着降温增湿的作用。

2005-2020年北京城市绿地景观格局时空变化及应急避险功能

利用2005-2020年北京市遥感数据和人口数据,在RS与GIS技术的支持下,采用景观格局指数分析方法,分析了不同时期北京市区城市绿地景观格局特征及应急避险能力。结果表明:2005-2020年,北京市区城市绿地总面积呈逐渐增加趋势,其中2010-2015年涨幅较快,公园绿地面积也呈相似的特征,但附属绿地和防护绿地呈现出先增加后降低的趋势,生产绿地面积呈现出逐渐减少的趋势;2005-2020年,面积在50hm^(2)以上的大型绿地斑块面积逐年增加,有利于应急避险疏散;从空间分布来看,2005年、2010年、2015年和2020年绿地斑块的最近邻点指数均超过1.5,斑块的空间分布较均匀,但大型斑块(50hm^(2)以上)主要分布在北京市区的中部和西北部,北京南部区域分布较少,在后期城市绿地规划建设过程中,应予以综合考虑;2020年北京核心城区人口密度相对较大,人口密度由内向外围逐渐递减,西南与东北区域人口密度相对较低,按照500m服务半径,2020年北京市区绿地缓冲区覆盖范围为1076.36km^(2),占市区总面积的96.6%,仅有38.06km^(2)的服务盲区,服务盲区主要分布在核心城区,按照1000m服务半径,服务盲区仅为0.59km^(2),基本实现了全覆盖。

顺义滨河森林公园林内小气候及人体舒适度效应分析

为探究城市绿地调节小气候、缓解城市热岛作用,以顺义滨河森林公园绿地为对象,选择硬质铺装为对照,于2022年3—11月,对不同植物群落空气温度、相对湿度、风速进行实地监测,研究不同植物群落间小气候及人体舒适度的改善提升效应。结果表明:春季降温效果最好(2.74℃),其次是夏季(2.05℃),一天内在14:00前时段降温效果最为显著;夏季增湿效果最高(6.88%),其次是秋季(5.62%);在减弱风速效果中春季幅度最高(0.2 m/s),其次是夏季(0.07 m/s),上午时间段内减弱风速程度较大。春夏秋三季均能不同程度提高人体舒适度,其中夏季最高(1.54),其次是春季(0.54),夏季全天及春季、秋季的12:00—14:00可为人们提供一个较为舒适的环境。可见植物群落优化提升对于提高城市绿地生态效益发挥、改善城市生态环境均有着重要的作用,研究结果可为城市绿地植物群落结构优化提升、经营管理及市民休闲出行供借鉴参考。