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Evolvement of landscape pattern in coastal peri-urban area: A case study of Jimei District, Xiamen City.

滨海半城市化地区景观格局演变——以厦门市集美区为例


基于厦门市集美区1987—2007年5期TM/ETM+遥感影像数据,选取斑块类型水平和景观水平上的景观指数,定量研究了半城市化地区的景观发育过程及其时空动态特征.结果表明:研究区景观格局演变具有快速性、不稳定性、异质性和过渡性特征;1987—2007年间,研究区城市建设用地面积的增长最快,由2.7 km2增至29.1 km2,年均增长率13%,但仍然不是优势景观,其扩展主要通过侵占农用地和吸纳农村建设用地实现,并呈现出“飞地式”特征和复杂的空间形态;农村建设用地面积增加了2.3倍,年均增长率6.2%,其空间扩展呈现出无序和分散的特征;城市和农村的扩展导致农用地面积减少了42%,并呈破碎化趋势;受城市化影响,半城市化地区的整体景观在快速复杂的转变中趋于破碎化,景观异质性增强.

Based on the 1987-2007 Landsat TM/ETM+ images of Jimei District in Xiamen City, and through the analysis of landscape indices on both patch- and landscape scales, this paper quantitatively studied the evolvement and spatiotemporal characteristics of the unique landscape pattern in the coastal peri-urban area. The evolvement of the landscape pattern in the area had the characters of rapid, instable, heterogeneous, and transitional. In 1987-2007, the land area for urban construction increased from 2.7 km2 to 29.1 km2, with an average annual growth rate of 13%, but still was not the predominant landscape. The rapid expansion of urban construction land was mainly through occupying farmland and absorbing rural settlements, which showed the character of “enclave” and resulted in a complex space form. In the same period, the land area for rural construction increased by 2.3 times, with an average annual growth rate of 6.2%, and the expansion of the rural construction land had the characters of out-of-order and dispersive. 42% of the farmland was depleted by the urban and rural sprawl, resulting in its fragmentation. Under the effects of urbanization, the overall landscape pattern of the peri-urban area tended to be fragmentized and heterogeneous, because of the rapid and complicated landscape change.


全 文 :滨海半城市化地区景观格局演变
———以厦门市集美区为例*
刘摇 江1,2 摇 崔胜辉1**摇 邱全毅1 摇 张国钦1 摇 黄云凤3
( 1 中国科学院城市环境研究所, 福建厦门 361021; 2 中国科学院研究生院, 北京 100049; 3 集美大学生物工程学院, 福建厦
门 361021)
摘摇 要摇 基于厦门市集美区 1987—2007 年 5 期 TM / ETM+遥感影像数据,选取斑块类型水平
和景观水平上的景观指数,定量研究了半城市化地区的景观发育过程及其时空动态特征.结
果表明:研究区景观格局演变具有快速性、不稳定性、异质性和过渡性特征;1987—2007 年间,
研究区城市建设用地面积的增长最快,由 2郾 7 km2 增至 29郾 1 km2,年均增长率 13% ,但仍然不
是优势景观,其扩展主要通过侵占农用地和吸纳农村建设用地实现,并呈现出“飞地式冶特征
和复杂的空间形态;农村建设用地面积增加了 2郾 3 倍,年均增长率 6郾 2% ,其空间扩展呈现出
无序和分散的特征;城市和农村的扩展导致农用地面积减少了 42% ,并呈破碎化趋势;受城市
化影响,半城市化地区的整体景观在快速复杂的转变中趋于破碎化,景观异质性增强.
关键词摇 半城市化地区摇 景观格局摇 城市化摇 集美区
文章编号摇 1001-9332(2010)04-0856-07摇 中图分类号摇 Q149摇 文献标识码摇 A
Evolvement of landscape pattern in coastal peri鄄urban area: A case study of Jimei District,
Xiamen City. LIU Jiang1,2, CUI Sheng鄄hui1, QIU Quan鄄yi1, ZHANG Guo鄄qin1, HUANG Yun鄄
feng3 ( 1 Institute of Urban Environment, Chinese Academy of Sciences, Xiamen 361003, Fujian,
China; 2Graduate University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China; 3School of Bi鄄
ological Engineering, Jimei University, Xiamen 361021, Fujian, China) . 鄄Chin. J. Appl. Ecol. ,
2010,21(4): 856-862.
Abstract: Based on the 1987-2007 Landsat TM / ETM+ images of Jimei District in Xiamen City,
and through the analysis of landscape indices on both patch鄄 and landscape scales, this paper quan鄄
titatively studied the evolvement and spatiotemporal characteristics of the unique landscape pattern
in the coastal peri鄄urban area. The evolvement of the landscape pattern in the area had the charac鄄
ters of rapid, instable, heterogeneous, and transitional. In 1987 -2007, the land area for urban
construction increased from 2郾 7 km2 to 29郾 1 km2, with an average annual growth rate of 13% , but
still was not the predominant landscape. The rapid expansion of urban construction land was mainly
through occupying farmland and absorbing rural settlements, which showed the character of “ en鄄
clave冶 and resulted in a complex space form. In the same period, the land area for rural construc鄄
tion increased by 2郾 3 times, with an average annual growth rate of 6郾 2% , and the expansion of the
rural construction land had the characters of out鄄of鄄order and dispersive. 42% of the farmland was
depleted by the urban and rural sprawl, resulting in its fragmentation. Under the effects of urbaniza鄄
tion, the overall landscape pattern of the peri鄄urban area tended to be fragmentized and heterogene鄄
ous, because of the rapid and complicated landscape change.
Key words: peri鄄urban area; landscape pattern; urbanization; Jimei District.
*国家自然科学基金项目 ( 40701059 )、厦门市科技计划项目
(3502Z20081070)和中国科学院知识创新工程重要方向项目
(KZCX2鄄YW鄄450)资助.
**通讯作者. E鄄mail: shcui@ iue. ac. cn
2009鄄11鄄12 收稿,2010鄄01鄄14 接受.
摇 摇 半城市化地区是区域经济增长最迅速和最具活 力的区域类型,且具有明显的过渡性和动态性,是城
市化研究中一个新的理论前沿与热点[1-2] .目前,国
外对该领域的研究主要集中在半城市化地区的资源
保护与管理方法[3]、空间演变和环境问题[4]、景观
形成的驱动力等方面[5] . 与发达国家有所不同,我
应 用 生 态 学 报摇 2010 年 4 月摇 第 21 卷摇 第 4 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇
Chinese Journal of Applied Ecology, Apr. 2010,21(4): 856-862
国半城市化地区的形成机理多数是一种自下而上的
农村城市化过程.因此,国内对半城市化地区的研究
主要针对我国国情结合具体案例,以社会经济数据
为基础,对半城市化地区的主要特征建立判定指标
体系[6],分析其驱动因素[7-8]和空间分布变化[9],也
有学者对其空间整合途径和调控政策进行探
讨[10-12] .景观变迁是社会经济发展最明显的表现,
国内学者虽然对半城市化地区景观变迁的特征有所
提及,但并未对我国半城市化地区在城市化过程中
的景观格局演变进行针对性研究. 以往国内有关景
观格局演变的研究只是针对城市[13-16]和农村[17-18]
这一传统的二元地域划分方式进行探讨,虽然车生
泉等[19]提出了半城市化区域自然景观生态格局优
化的新途径,但对半城市化地区景观格局变迁的研
究尚鲜见报道.
我国目前仍处于快速城市化阶段,如何才能对
土地利用更加合理地进行调控,使这些地区的城市
化进程更加健康有序,通过对已经具备了半城市化
特征地区的景观演变规律及其存在的问题进行研究
无疑是一条很好的解决途径.因此,本文采用景观生
态学的方法,利用遥感影像定量研究了 1987—2007
年厦门市集美区这一半城市化地区的景观发育过程
及其动态变化特征,分析了其与传统城市地区和农
村地区景观格局的不同表现特征,旨在深入了解社
会经济发展与景观格局演变的关系,并为其他半城
市化地区的城市建设和管理提供理论依据.
1摇 研究地区与研究方法
1郾 1摇 研究区概况
厦门市集美区 (24毅25忆—24毅26忆 N,117毅57忆—
l18毅04忆 E)位于福建省东南沿海、厦门岛西北面,是
厦门市 6 个行政区之一,辖有 4 个街道 2 个镇,即集
美街道、侨英街道、杏林街道、杏滨街道、灌口镇和后
溪镇,总面积 268 km2 .该区地貌以丘陵、山地为主,
河流、水渠、水库点缀其间,海岸线长约 60 km.研究
区属亚热带海洋性季风气候,年均气温约 21 益,年
均降水量 1143 mm.该区居闽南金三角中心地段,西
北与漳州长泰县交界,东北与同安区接壤,西南与海
沧区毗邻,东南由厦门大桥及高集海堤连接厦门岛,
是进出厦门经济特区的重要门户(图 1). 1989 年 5
月和 1992 年 12 月,经国务院批准相继设立杏林、集
美台商投资区,规划总面积 32郾 06 km2,享受厦门经
济特区的优惠政策. 2003 年行政区划调整时 2 个台
商投资区予以保留并整合.
图 1摇 集美区区位及其行政区划
Fig. 1 摇 Location of Jimei District and its administrative divi鄄
sions.
1郾 2摇 数据来源及预处理
本研究数据包括集美区 2001—2008 年统计年
鉴以及 1987鄄01鄄15、 1992鄄01鄄15、 1997鄄01鄄12、 2007鄄
01鄄08 的 Landsat TM遥感影像数据和 2002鄄01鄄12 的
Landsat ETM+遥感影像数据(遥感数据的分辨率均
为 28郾 5 m),各影像时相相近,利于比较. 对 5 期
TM / ETM+遥感影像进行空间配准、重采样等预处
理,配准误差小于 0郾 5 个像元,然后根据相关专家的
判读经验所建立的遥感图像解译标志,在 Erdas 平
台上对 5 期遥感影像进行人机交互解译,在 GIS 技
术的支持下提取各期影像的景观类型数据(图 2).
1郾 3摇 研究方法
1郾 3郾 1 半城市化特征的界定 摇 从人口特征来看,集
美区人口增长速度快,主要以迁移流动人口的增长
为主. 2003—2006 年间,年均人口自然增长率为
4郾 53译,机械增长率 45郾 72译,2006 年户籍非农人口
比例为 64% ,外来人口占户籍人口的比例达 89% .
从经济特征来看,集美区近年来经济保持较高的增
长率,2001—2006 年 GDP 年均增长率达 19郾 5% ,
2006 年的增长率高达 21郾 8% ,国内生产总值达
178郾 62 亿元. 2007 年在所有的投资主体中,外资公
司占集美区年销售收入 500 万元企业数的 65% ,外
资企业产值占工业总产值的 76% . 从产业特征来
看,2000—2007 年间,集美区非农产业比重不断攀
升,第一、二、三产业比重由 2000 年的 4郾 21 颐
65郾 05 颐 30郾 74发展到 2007 年的 0郾 91 颐 68郾 70 颐
30郾 38.从就业特征来看,2005 年集美区农村实有从
业人员61313人,占总农业人口的66郾 7% ,其中从
7584 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 刘摇 江等: 滨海半城市化地区景观格局演变———以厦门市集美区为例摇 摇 摇 摇 摇
图 2摇 1987—2007 年研究区景观类型
Fig. 2摇 Landscape types of the study area from 1987 to 2007.
UCL: 城市建设用地 Urban construction land; RCL: 农村建设用地
Rural construction land; AL: 农用地 Agriculture land; FL: 林地 Forest
land; FA: 淡水水域 Freshwater area; MF: 滩涂 Mudflat; SA: 近海海
域 Short sea area; UL: 未利用地 Unused land. 下同 The same below.
事非农产业人员占 62郾 6% . 从景观特征来看,由于
两个投资区的设立使集美区工业得以相对集中发
展,虽然在一定程度上避免了出现其他半城市化地
区中工业发展“村村点火、处处冒烟冶的景象,但工
业区选址多位于原来的农村地区,呈现出城乡用地
混杂交错的景象,尤其是 2003 年之后,厦门城市扩
张加快了集美区景观格局的变迁. 结合以上对集美
区的特征分析,与不同学者对国内其他半城市化地
区的研究相比[7-12],可以判定集美区是典型的受外
资和城市扩展驱动形成的半城市化地区.
1郾 3郾 2 景观类型的划分摇 参考中国科学院“国家资
源环境遥感宏观调查与动态研究冶制定的土地资源
分类系统,结合集美区城乡用地的特点,本研究将研
究区景观分为城市建设用地、农村建设用地、农用
地、林地、淡水水域、滩涂、近海海域和未利用地 8 种
类型.其中,城市建设用地包括居住用地、公共设施
用地、工业用地、仓储用地、对外交通用地、道路广场
用地和市政公用设施用地;农村建设用地包括农村
居民点、非农生产用地和主干道路;农用地包括耕地
和园地等农业生产用地.
1郾 3郾 3 景观面积变化特征的表征摇 在 ArcGIS 中对 5
期景观分类结果进行对比统计,得出 20 年间景观类
型的总体变化特征. 为了进一步了解城市化进程中
不同景观类型之间的转化情况,利用 ArcGIS 空间分
析模块中的 Tabulate Area 工具计算出 1987—1997
和 1997—2007 年研究区景观类型的转移矩阵,在此
基础上计算景观类型转移概率矩阵[20] .
1郾 3郾 4 景观空间变化特征的表征 摇 利用 Fragstats
3郾 3 软件,选取斑块类型和景观 2 个水平的景观指
数,分别表征半城市化地区发育过程中不同景观类
型和整体景观格局的变化特征. 斑块类型水平上选
取斑块数(NP)、最大斑块指数(LPI)、景观形状指数
(LSI)、面积加权平均斑块分维数(FRAC_AM)、面
积加权的平均邻近度指数(CONTIG_AM)5 个指数;
景观水平上选取 NP、LPI、LSI、香农多样性指数(SH鄄
DI)、蔓延度指数 ( CONTAG)、分离度指数 ( DIVI鄄
SION)6 个指数.上述指数可从景观的数量、结构、形
态等方面定量刻画半城市化地区不同景观类型及整
体景观的空间格局特征[21-24] .
1郾 4摇 数据处理
采用 ArcGIS 9郾 3 和 FRAGSTATS 3郾 3 软件完成
各景观指数的计算.
2摇 结果与分析
2郾 1摇 城市化对滨海半城市化地区景观类型总体变
化的影响
城市化在景观上主要表现为城市建设用地的扩
张,以及城市化过程中不同景观类型之间的转换.由
图 3 可以看出,研究区城市建设用地面积从 1987 年
的 2郾 7 km2 增加到 2007 年的 29郾 1 km2,占景观总面
积的比例由 1郾 0% 增加到 11郾 5% ,年均增长率为
13% .从不同时期的建设速度可以看出,1987—2002
年间研究区城市建设用地面积年均增长 1% ;
2002—2007 年间,城市建设用地几乎增长了一倍.
原因在于 2003 年之前,集美区的发展主要受外资驱
动,城市建设速度较快;2003 年,厦门市提出的从
“海岛型冶城市向“海湾型冶城市转变的城市发展战
略进一步加快了集美区的城市建设速度.
在城市建设用地大面积增加的同时,研究区农
858 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 21 卷
图 3摇 1987—2007 年研究区各景观类型面积及所占比例
Fig. 3摇 Area and proportion of different landscape types of the
study area (1987-2007).
村建设用地面积也在不断扩大,2007 年农村建设用
地面积比 1987 年增加了 2郾 3 倍,年均增长率为
6郾 2% ,这一数字不包括被吸纳进城市建设用地的部
分.由此可以看出,半城市化地区表现出明显的城乡
协同城市化态势.
大面积建设用地的增加必然导致其他景观类型
的变化. 1987—2007 年间,研究区农用地面积减少
了 42% ,年均降幅达 2郾 5 km2,以 2002—2007 年间
的减幅最剧烈,期间共有 36郾 7 km2 的农用地转为其
他用地. 1997—2007 年间,该区滩涂面积呈不断下
降趋势,这一时期也是城市建成区向沿海及海湾地
区扩张最明显的时期. 未利用地中大部分为已经划
拨或在建的建设用地,在一定程度上反映了建设速
度,未利用地面积在 1997 年和 2007 年出现 2 个高
峰.这 2 个高峰期与台商投资建设和厦门城市扩张
的时间相对应.
摇 摇 由 1987—1997 年和 1997—2007 年研究区景观
类型转移矩阵的结果发现:1987—1997 年间,城市
建设用地中有 43郾 6%来自农用地,12郾 4%来自农村
建设用地,分别占农用地和农村建设用地总面积的
3郾 7%和 20郾 1% ;另外,有 55郾 9%的未利用地也被城
市建设所占用;1997 年,研究区农村建设用地的
70郾 1% (7郾 99 km2)来自农用地;农用地的 28%转化
为其他景观类型,其中,转为未利用地的比例最高
(9郾 1% ),其次为农村建设用地(6郾 8% ). 说明该时
期研究区城乡建设的速度很快,且以侵占农用地为
主.
1997—2007 年间,在城市建设用地扩张的部分
中,未利用地、农用地和农村建设用地分别占
20郾 5% 、20郾 4%和 12郾 4% ;城市建设侵占了 2郾 9 km2
的滩涂,占 1997 年滩涂总面积的 14郾 3% ,其影响明
显比 1987—1997 年大;农村建设用地的 31郾 7%被
城市建设所吸纳,而其增加的部分主要来自农用地
(79郾 3% )和未利用地(11郾 9% );农用地中被农村建
设、未利用地、城市建设侵占的比例分别为 11郾 3% 、
7郾 5%和 5郾 7% ;未利用地的 45郾 6%成为城市建设用
地,13郾 4%成为农村建设用地,而 1997 年 81郾 5%的
未利用地来自农用地. 说明农用地在城市化过程中
是最容易受到影响的景观类型,该时期研究区农村
建设用地被吸纳进城市建设用地的速度更快.
2郾 2摇 城市化对滨海半城市化地区景观格局的影响
2郾 2郾 1 斑块类型水平上的表现特征摇 由表 1 可以看
表 1摇 研究区斑块类型水平的景观指数
Tab. 1摇 Landscape index of the study area on class metric
景观类型
Land鄄
scape
type
年份
Year
斑块数
NP
最大斑块
指 数
LPI
景观形状
指 数
LSI
平均斑块
分维数
FRAC
_AM
平均邻近
度指数
CONTIG
_AM
UCL 1987 4 0郾 637 6郾 696 1郾 210 0郾 869
1992 8 1郾 134 8郾 443 1郾 214 0郾 880
1997 2 3郾 237 8郾 058 1郾 235 0郾 919
2002 4 6郾 102 11郾 274 1郾 291 0郾 909
2007 16 11郾 313 15郾 615 1郾 312 0郾 909
RCL 1987 245 0郾 121 22郾 349 1郾 110 0郾 950
1992 548 0郾 215 30郾 144 1郾 115 0郾 695
1997 293 0郾 612 29郾 515 1郾 162 0郾 731
2002 319 0郾 728 31郾 575 1郾 175 0郾 723
2007 462 2郾 242 37郾 226 1郾 236 0郾 746
AL 1987 201 43郾 234 20郾 382 1郾 284 0郾 942
1992 379 47郾 058 22郾 381 1郾 286 0郾 939
1997 175 31郾 045 24郾 165 1郾 277 0郾 926
2002 263 36郾 014 29郾 784 1郾 312 0郾 910
2007 531 15郾 830 38郾 838 1郾 276 0郾 854
FL 1987 264 34郾 838 15郾 918 1郾 249 0郾 718
1992 306 26郾 525 18郾 280 1郾 247 0郾 937
1997 198 26郾 542 13郾 416 1郾 201 0郾 954
2002 100 28郾 465 16郾 014 1郾 262 0郾 946
2007 121 32郾 921 17郾 226 1郾 276 0郾 945
MF 1987 80 2郾 283 12郾 138 1郾 162 0郾 910
1992 82 2郾 172 10郾 166 1郾 166 0郾 911
1997 29 4郾 496 8郾 113 1郾 179 0郾 943
2002 28 2郾 380 8郾 880 1郾 164 0郾 933
2007 38 2郾 152 8郾 578 1郾 126 0郾 930
UL 1987 31 0郾 056 8郾 393 1郾 125 0郾 690
1992 81 0郾 522 12郾 624 1郾 198 0郾 747
1997 98 1郾 745 18郾 322 1郾 215 0郾 841
2002 77 0郾 155 13郾 672 1郾 135 0郾 750
2007 314 0郾 857 27郾 996 1郾 161 0郾 759
UCL: 城市建设用地 Urban construction land; RCL: 农村建设用地
Rural construction land; AL: 农用地 Agriculture land; FL: 林地 Forest
land; MF: 滩涂 Mudflat; UL: 未利用地 Unused land; LPI: Largest
patch index; LSI: Landscape shape index; FRAC_AM: Area鄄weighted
mean fractional dimension; CONTIG _ AM: Area鄄weighted mean patch
contiguity index.
9584 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 刘摇 江等: 滨海半城市化地区景观格局演变———以厦门市集美区为例摇 摇 摇 摇 摇
出,1987—2007 年间,研究区城市建设用地斑块数
量处于波动状态,邻近度指数呈先增加后减少趋势,
最大斑块指数呈不断增加的趋势. 这说明集美区的
城市建设在蔓延式扩展中还具有“飞地式冶发展的
特征,已经城市化的核心斑块外围的斑块(这些斑
块多数是原来的农村建设用地)也有了城市化的表
现,并随着核心斑块的扩展被吸纳进来,形成了更大
的核心斑块,并循环往复.景观形状指数总体呈增加
趋势,分维数呈持续增加趋势,表现为城市扩展的无
序性和不稳定性,但 1997 年较 1992 年的形状指数
有小幅下降,说明在此期间城市扩展存在一定的回
填式增长. 总体来看,1987—2007 年间研究区城市
建设用地的各项指数均发生了较大变化,反映了半
城市化地区城市建设用地扩展的快速性和复杂性.
研究期间,农村建设用地斑块数量、最大斑块指
数、分维数、景观形状指数的变化趋势几乎与城市建
设用地一致,进一步验证了半城市化地区城乡协同
发展的趋势.但 2007 年农村建设用地邻近度指数比
1987 年减少了 0郾 204,说明农村建设虽然在局部形
成了较大规模,但总体上更复杂也更分散,反映出半
城市化地区农村建设无序扩张的现实情况.
1987—2007 年间,研究区农用地景观的斑块数
量和形状指数大幅增加,最大斑块指数大幅下降,邻
近度指数呈不断减小趋势,说明快速的城市化进程
导致农用地景观破碎化程度增加、农用地斑块趋向
于离散分布;研究区滩涂景观的最大斑块指数在
1997 年出现 1 个峰值后,到 2007 年下降为研究期
间的最低水平,比 1997 年减少了一半以上,其分维
数呈先增加后减少的趋势,在一定程度上反映了城
市扩张的填海造地行为使滩涂面积不断减少、海岸
线趋于平直;2007 年,研究区未利用地斑块数量是
1987 年的 10 倍多,变化较明显,其邻近度指数在
1987—2002 年间呈先增加后减少的趋势,结合之前
对未利用地主要转化为城市建设用地的分析,可以
再次推断城市建设存在回填式的发展过程(表 1).
2郾 2郾 2 景观水平上的表现特征 摇 由图 4 可以看出,
研究区景观斑块数在 1992 年和 2007 年出现了 2 个
高峰,1992 年主要是因为北部林地转变农用地而产
生了很多小斑块,2007 年在快速城市化进程的转变
过程中产生了很多残存斑块;最大斑块指数呈波动
式减少趋势,由表 1 可知,1987—2002 年最大斑块
指数的最大值一直是农用地,2007 年变成了林地,
说明农用地在城市化过程中受到的影响最
大 .虽然城市建设用地的最大斑块指数呈不断增加
图 4摇 1987—2007 年研究区景观水平的景观指数变化
Fig. 4摇 Landscape index change of the study area on landscape
metric from 1987 to 2007.
NP: 斑块数 Number of patches; LPI: 最大斑块指数 Largest patch in鄄
dex; LSI: 景观形状指数 Landscape shape index; SHDI: 香农多样性
指数 Shannon爷s diversity index; CONTAG: 蔓延度指数 Contagion in鄄
dex; DIVISION: 分离度指数 Landscape division index.
趋势,但由于其发展较分散,还没形成较大的中心城
区,在区域景观中仍然不是优势景观,这也是半城市
化地区的特点之一. 研究区景观形状指数呈不断增
加趋势,说明区域土地利用越来越复杂.蔓延度指数
和分离度指数可衡量区域景观的破碎化程度,蔓延
度值越小,说明景观中离散的小斑块越多、景观破碎
化越严重[21],分离度值越大,区域中景观分布越分
散[22] .研究期间,研究区景观的蔓延度指数总体呈
减少趋势,分离度指数总体呈增加趋势,说明区域景
观正趋于破碎化;1997—2002 年间,蔓延度指数增
加、分离度指数减少,说明该阶段区域内部景观出现
了集聚式发展.研究区景观类型数不变,而景观多样
性指数呈不断增加趋势,说明在快速城市化进程中,
不同景观类型面积更趋于均匀分布,景观异质性不
断增加,突出了半城市化地区不同用地类型混杂交
错的特点[18] .
3摇 讨摇 摇 论
与城市和农村的传统二元景观格局不同,半城
市化地区景观格局的演变具有快速性、不稳定性、异
质性和过渡性的特点. 其原因主要有以下几点:1)
位于城市周边的原农村地区受乡村工业化、外资驱
动、大城市扩散等影响,产生了“自上而下冶和“自下
而上冶的城市化过程,其建设速度甚至超过了某些
城市地区,使原来的农用地快速向非农用地转变,导
致区域景观格局的快速演变,由于快速发展导致不
068 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 21 卷
同景观类型之间的转化也凸显了半城市化地区景观
格局的不稳定性;2)受城乡二元管理体制的限制,
区域发展缺乏统一的长远规划,处于各自为政、粗放
无序发展的状况,区域土地利用混杂交错,导致景观
破碎化和异质性增强;3)半城市化地区属于城市化
进程中处于农村和城市之间的过渡类型,其景观格
局的演变也逐渐摆脱了原来以农业和农村居民点景
观为主的农村景观格局,渐渐趋向于非农景观占绝
对优势的城市景观格局.
与快速城市化地区景观格局的演变特征(城市
景观逐渐增加、农村景观逐渐减少) [15]不同,半城市
化地区的城乡协同城市化态势明显,仍处于城市和
农村景观同时快速增长的阶段. 与同时期某些城市
地区相比(如杭州市城市建设用地所占比例由 1996
年的 16郾 83%增长到 2006 年的 40郾 57% ,城市建设
用地取代耕地成为优势景观[15] ),集美区的城市建
设速度甚至快于我国城市发展速度最快的长三角的
城市地区,但由于集美区城市化起源于农村地区,城
市化起点较低,导致城市景观在区域范围内还没成
为优势景观.这一方面说明半城市化地区受早期分
散发展影响,还没形成较大的核心区;另一方面,从
城市建设用地的邻近度指数呈增加趋势可以看出,
其核心区在逐渐形成过程中,也反映了半城市化地
区的过渡性特点.
半城市化地区景观格局演变与社会经济发展具
有明显的联动作用,分析每个重要的经济发展政策
的时间节点与随后的景观变迁可以明显地发现这一
规律.集美区改革开放初期设立了台商投资区,其城
市化受外资驱动,经济迅速发展,城市建设用地面积
快速增加;2003 年后,厦门市“海湾型冶城市发展战
略的提出使中心城市对区域发展的驱动作用增强.
可以预见,国家最新批准的“海西经济区冶区域发展
计划必定会使集美区的城市化水平进一步提高.
半城市化地区的城市化过程很大程度上仅表现
为农村地区被吸纳进城市建设范围,但这些农村居
民点多数并没有按照城市的标准进行相应的基础设
施和社会公共服务设施的配套建设及规划. 虽然半
城市化地区的建设速度很快,但其建设质量与城市
地区还存在很大差距,农民在生活方式和观念上真
正成为市民还需要很长时间.因此,半城市化地区的
建设必须改变这种只重速度不重质量的局面,打破
城乡二元管理体制、进行统筹规划,加强对农用地的
保护和土地的集约利用,合理布局不同土地利用类
型,控制农村建设占用耕地的数量,并将城市建设范
围内原农村居民点的改造提上日程,使半城市化地
区向更健康的城市化方向发展.
4摇 结摇 摇 论
半城市化地区城乡协同城市化的态势明显,城
市和农村建设用地的快速扩张和农用地景观的破碎
化是半城市化地区景观格局演变的主要表现.
1987—2007 年间,研究区城市建设用地和农村建设
用地分别增加了 10 倍和 2郾 3 倍,年均增长率分别为
13%和 6郾 2% .
城市建设用地的扩展主要是占用农用地和吸纳
农村建设用地,并存在蔓延式扩展和回填式发展的
特征,而其在区域范围内还没有成为优势景观是半
城市化地区的另一个重要特征. 农村建设用地虽然
在局部形成了较大规模,但仍存在无序扩张和分散
发展的状况.农用地在城市化进程中受影响最大,已
经不是区域优势景观. 城市化过程中的填海造地行
为导致滩涂养殖用地的分维数减少、海岸线趋于平
直.半城市化地区景观格局的演变表现为快速性、不
稳定性、异质性和过渡性的特征.
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作者简介摇 刘摇 江,男,1984 年生,硕士研究生.主要从事城
市规划与景观设计研究. E鄄mail: jliu@ iue. ac. cn
责任编辑摇 杨摇 弘
268 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 21 卷