全 文 ：深圳市景观格局演变及其驱动因素分析 3
李卫锋1 ,2 　王仰麟1 ,2 3 3 　彭　建1 ,2 　李贵才3
(1 北京大学环境学院 ,北京 100871 ;2 北京大学深圳研究生院数字城市与城市景观研究中心 ,深圳 518057 ;
3深圳市城市规划设计研究院 ,深圳 518031)
【摘要】　在遥感与 GIS技术支持下 ,以深圳市域 1978 年 MSS影像与 1986、1990、1995 和 1999 年 4 期 TM
影像为主要数据源 ,研究了深圳市域景观的空间格局特征及其动态变化 ,探讨了不同尺度下景观格局演变
的驱动因素与变化机制. 结果表明 ,深圳市近 20 年景观特征发生了深刻变化 ,耕地面积比例由 31106 %下
降至 2167 % ,城建用地则由 0133 %上升至 22152 %. 景观多样性指数 1978～1995 年上升近 25 % ,1999 年
稍有下降 ;蔓延度指数先降后升 ,整体破碎度由 010042 上升到 010073 ;景观修改分维数 1990 年以前有所
下降 ,20 世纪 90 年代则呈现递增趋势. 景观格局指数的变化 ,反映了人为活动对区域景观特征的深刻影
响. 人为活动已成为深圳市景观格局演变的主要驱动因素. 其中 ,斑块形状复杂化主要是受个体经济单元
的经济利益驱动 ,景观空间构型的变化取决于产业布局与地域分工的影响 ,景观整体多样性的演变受到社
会经济发展水平的强烈影响 ,而自然生态条件则是景观整体结构变化的重要约束因子.
关键词 　景观格局 　景观动态 　驱动因素 　深圳市
文章编号 　1001 - 9332 (2004) 08 - 1403 - 08 　中图分类号 　Q149 　文献标识码 　A
Landscape spatial changes in Shenzhen and their driving factors. L I Weifeng1 ,2 , WAN G Yanglin1 ,2 , PEN G
Jian1 ,2 ,L I Guicai3 (1 College of Envi ronmental Sciences , Peking U niversity , Beijing 100871 , China ;2 Center f or
Digital City and U rban L andscape , S henz hen Graduate School , Peking U niversity , S henz hen 518057 , China ;
3 U rban Planning and Design Institute of S henz hen , S henz hen 518031 , China) . 2Chin. J . A ppl . Ecol . ,2004 ,
15 (8) :1403～1410.
Based on GIS technology ,the MSS image in 1978 and the TM images in 1986 ,1990 ,1995 and 1999 were used
to study the landscape spatial changes in Shenzhen during the past two decades. The results showed that the re2
gional landscape in Shenzhen changed dramatically ,from a typical agricultural landscape to a rapidly urbanizing
landscape. The percentage of cultivated land decreased from 31. 06 % to 2. 67 % ,while that of built2up area in2
creased from 0. 33 % to 22. 52 %. The landscape diversity index showed a tendency of increase in 1978～1995 ,
followed by a decrease in 1999. The index of landscape contagion decreased firstly and then increased ,and the
landscape fragmentation index increased from 0. 0042 to 0. 0073. Modified fractal dimension index showed the
same tendency as landscape contagion index. Human activity was the main driving factor for landscape change.
The change of geometry shape of landscape patches was driven by the economic interests of individual economic
cells ,and that of spatial configuration of landscape components was associated with the allocation of industries.
The diversity of the whole landscape was mainly associated with the natural and ecological conditions such as to2
pography and landform ,while its change was strongly affected by the whole level of social and economic develop2
ment .
Key words 　Landscape pattern , Landscape changes , Driving force , Shenzhen.3 国家自然科学基金资助项目 (40071041) .3 3 通讯联系人.
2003 - 05 - 29 收稿 ,2004 - 03 - 02 接受.
1 　引 　　言
中国的快速城市化进程 ,在城市快速发展的同
时近年来逐渐显现出一系列的生态环境和土地利用
问题 ,不合理的城市景观空间结构往往是这些问题
的症结所在. 因此 ,城市地域的可持续发展 ,必须以
城市景观生态的合理优化为前提. 这就需要对城市
化过程中景观格局和土地利用变化特征及其影响因
素进行深入探讨. 景观格局通常是指景观的空间结
构特征 ,包括景观组成单元的类型、数目以及空间分
布与配置. 景观格局及其动态变化分析是景观生态
学研究的核心之一[4 ,5 ,15 ] . 20 世纪 80 年代以后 ,景
观格局数量化研究逐步开展 ,主要侧重于运用不同
时期遥感影像对区域景观格局及其动态变化过程进
行研究[11 ,23 ] . 城市景观是地表景观动态变化最快的
类型之一 ,因此城市景观动态变化研究成为目前最
受瞩目的景观格局研究领域[3 ,6 ,10 ] . 城市景观格局
演变的驱动因素包扩自然和人为两个方面 ,但人为
活动无疑占据着优势地位. 现有研究显示 ,地形地貌
因素是城市景观格局演变过程中最受关注的自然影
应 用 生 态 学 报 　2004 年 8 月 　第 15 卷 　第 8 期 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
CHIN ESE JOURNAL OF APPL IED ECOLO GY ,Aug. 2004 ,15 (8)∶1403～1410
响因子. 人为活动从整体上改变着城市的景观特征 ,
人口、技术、政策及产业变化等都是重要的驱动因
素. 由于人为驱动机制的复杂性 ,目前的研究方法还
停留在因果关系的定性分析和简单的数理统计分析
阶段. 实际上 ,城市景观格局演变受到不同层次的多
种驱动因素的综合作用 ,不同因素在景观格局演变
过程中的重要性也随尺度而异. 因此 ,对驱动机制的
深入认识 ,需要综合考虑从微观到宏观不同层面上
影响景观格局演变的不同驱动因素及其作用机
制[11 ,13～15 ,20 ,23 ] .
本文在遥感与 GIS 技术支持下 ,选择快速城市
化地区 ———深圳市为研究区域 ,试图通过遥感影像
分类和景观格局度量 ,分析深圳市 20 年来区域景观
特征和空间格局的动态变化 ,以定量和定性分析相
结合的方法 ,探讨不同尺度下景观格局演变的驱动
因素与变化机制.
2 　研究地区与研究方法
211 　研究地区概况
深圳市位于广东省中南部沿海 ,113°45′44″～114°37′21″
E ,22°26′59″～22°51′49″N. 深圳市东临大亚湾 ,西濒珠江口 ,
北与东莞市和惠州市接壤 ,南与香港特别行政区仅一河之
隔.深圳市所辖范围呈狭长形 ,东西宽 ,南北窄. 根据 2000 年
底完成的土地资源详查成果 ,全市总面积 1 952 km2 ,其中经
济特区 391170 km2 . 深圳市地势东南高、西北低 ,地貌类型
多样 ,其中丘陵面积最大 ,平原次之. 深圳属南亚热带海洋性
季风气候 ,年平均温度 2214 ℃,年降水量 1 948 mm ,夏季常
有台风出现[16 ] .
深圳于 1979 年建市 ,1980 年设立经济特区 ,现辖经济
特区内 4 区 (罗湖、福田、南山、盐田) 和特区外宝安、龙岗 2
区.大规模的工业化和城市化过程 ,是深圳改革开放以来经
济发展的主要动力 ,从 20 世纪 80 年代中期到 90 年代中期
10 年左右的时间 ,深圳迅速完成了从传统的农业地区向新
兴的高度城市化地区转化的过程.
为了探讨景观格局的区域差异 ,依据社会经济发展水平
的相对一致性以及行政区划的相对完整性 ,本文将深圳市划
分为经济特区、宝安和龙岗 3 部分.
212 　研究方法
21211 数据来源 　1978 年 MSS 影像与 1986、1990、1995 和
1999 年 4 期 TM 影像 ;深圳市土地利用现状图 ;深圳市地形
图 (ARC/ INFO 格式 ,1∶10 000) ,以及实地调查和社会经济
统计数据 (数据来源 :深圳市统计信息年鉴和宝安区、龙岗区
社会经济统计年鉴等)及其它相关资料.
21212 景观遥感分类 　景观组分类型的划分以我国土地利
用现状分类系统为基础 ,根据研究区的特点分成 :耕地、园
地、林地、城建用地、水域、滩涂、推平未建用地 (发展备用
地) 、草地和其他未利用地 (荒地)等 9 种组分类型.
21213 景观格局分析 　运用 ERDAS 软件 ,采用监督分类和
目视修正相结合的方法 ,获得不同时期景观组分分类图 ,建
立 GIS数据库. 利用 ARCGIS和 VC 610 环境下的景观分析
辅助编程 ,计算景观格局指数 ,分析景观格局特征及其演变.
对于景观空间格局及其变化的考察 ,一套合理的指标体
系至少应包括三方面的内容 :景观个体单元的形态特征、景
观组分的空间构型特征和景观整体多样性特征. 本文选取景
观多样性指数 (整体多样性特征) ,蔓延度、破碎度指数 (空间
构型特征) ,平均斑块面积和修改分维数 (个体单元形态特
征) ,分别就三个方面特征进行度量和分析. 这些指数均为目
前景观格局分析的常用指数 ,其计算方法在相关文献中已详
尽叙述[8 ,9 ,19 ] .
21214 统计分析 　在 ARCGIS 下 ,将行政分区图与景观分类
图、高程坡度图等进行叠加分析 ,利用 Zonal Statistics (区域
统计)命令 ,统计各行政单元内的景观数量特征及其变化 ,并
与相应的社会经济统计数据进行相关分析.
3 　结果与分析
311 　景观格局演变
31111 景观的总体构成 　研究时段内 ,除 1978 年的
MSS 影像未解译草地和荒地外 ,深圳市的景观组分
类型并没有改变 ,只是构成比例发生了很大变化 ,各
类景观组分的面积比随时间推移呈现不同程度的增
减 (表 1) . 深圳市近 20 年景观变化过程主要表现
为 :建设用地迅速增加 ,农业用地 (包括耕地、园地)
持续减少 ,环境用地 (包括林地、水域、草地) 面积略
有波动 ,未利用地面积在 20 世纪 90 年代初期迅速
增加 ,后期逐渐消化 ;建设用地主要靠占用农业用地
来扩大. 研究时段内耕地面积呈单调下降趋势 ,面积
比例由 31106 %下降至 2167 % ,原有耕地往往成为
建设用地扩展的主要来源. 园地面积比例变化幅度
相对较小 ,只有少量区位较好的园地转化为城建和
推平未建地. 林地在整个研究时段内保持较为稳定
的面积比重 ,并且一直是市域景观的优势组分 ,面积
比例超过 40 %. 随着城市化的进程 ,城建用地面积
迅速增大 ,面积比例由 0133 %上升至 22152 % ;原来
零碎、小面积的城建用地斑块不断扩张、合并 ,城建
用地成为变化最显著的景观组分. 推平未建地面积
则经历了一个先增后减的过程. 前期推平未建地不
断扩张、合并 ,后期逐渐消化 ,转化为城建用地或重
新开垦为农业用地.
从生态效应来看 ,虽然纯自然生态类型的景观
组分 (环境用地) 面积变化不大 ,但由于半自然生态
类型的景观组分 (农业用地)面积急剧减少 ,人文类
4041 应 　用 　生 　态 　学 　报 　　　　　　　　　　　　　　　　　　15 卷
表 1 　1978～1999 年景观总体构成情况(面积比例 %)
Table 1 Landscape summary statisticsin in 1978～1999 ( Ratio %)
年份
Year
耕地
Cultivated
land
园地
Orchard
land
林地
Forest
land
城建用地
Urban built2
up area
水域
Water
body
滩涂
Coastal
land
推平未建地
Planned
urban area
草地
Meadow
land
荒地
Other
unused land
总计
Total
1978 31106 18192 43161 0133 3117 2174 0118 - - 100100
1986 28147 17126 42115 3106 4138 2158 1105 0161 0145 100100
1990 13127 22135 42189 6194 8135 2108 2193 0157 0162 100100
1995 3109 14145 43126 17109 8136 2119 10181 0147 0127 100100
1999 2167 12195 42143 22152 8100 1140 9100 0148 0156 100100
型景观组分 (建设用地) 面积迅速扩展 ,整个市域景
观更倾向于人文化 ,因此自然生态价值有所降低. 区
域水土流失加剧是区域生态系统发生退行性演替的
一个明显标志.
　　总体来说 ,深圳市近 20 年来 ,特别是 20 世纪 90
年代以来景观特征发生了深刻变化. 从组分构成上
看 ,20 世纪 90 年代以前深圳市还属于比较典型的农
业景观 ,此后由于大规模土地开发活动的兴起 ,非农
业用地面积不断增加 ,景观的整体特色也由农业景观
类型向非农业景观类型转化. 到 1999 年 ,深圳市已基
本呈现为一个新兴的快速城市化的城镇景观.
31112 景观多样性 　景观多样性反映了景观组分的
多少和各景观组分所占比例的差异. 一般来说 ,其值
越大 ,表明景观内各组分所占比例越均匀. 总体来
说 ,深圳市域景观的多样性程度较高 ,各类景观组分
面积比例较为均衡. 研究时段内 ,全市景观多样性指
数 1995 年以前持续上升近 25 % ,1999 年有所回落
(图 1) ,表明景观整体结构由于人类活动的加强而
图 1 　景观多样性指数
Fig. 1 Landscape diversity index1
Ⅰ1 全市 Shenzhen , Ⅱ1 特区 The Special Economic Zone ( SEZ) , Ⅲ1
宝安 Baoan distinct (BA) , Ⅳ1 龙岗 Longgang distinct (L G) .
变得均衡. 20 世纪 90 年代各区也呈现相同的变化
趋势 (20 世纪 90 年代以前各区差异尚不明显 ,因此
未作单独计算) ,但龙岗区的多样性指数明显低于特
区和宝安区 ,这主要是由于龙岗区城市化水平相对
较低 ,景观整体结构受人为影响不甚显著.
耕地面积的迅速减少和城建用地面积的快速增
长 ,导致了 20 世纪 90 年代中期以前各景观组分的
均匀度上升. 20 世纪 80 年代林地、耕地占主导的景
观格局 ,由于耕地面积的迅速减少和城建用地面积
的快速增长 ,开始变为林地、耕地、园地占主导并在
20 世纪 90 年代中期形成林地、城建和园地占主导
的景观格局 ,单个景观组分的控制程度减弱. 至
1999 年 ,由于城建用地的继续扩展 ,各景观组分所
占比例差异加大 ,多样性指数又有所下降.
景观多样性指数的变化 ,较好地反映了深圳市
由传统的农业景观向新兴的城镇景观转变的过程.
耕地面积的迅速减少和城建面积的快速增长是这一
过程的突出表现.
31113 景观空间构型 　蔓延度反映了景观中不同组
分的团聚程度. 一般情况下 ,取值大表明景观由少数
团聚的大斑块组成 ,取值小表明景观由许多分散的
小斑块组成. 由表 2 中深圳市域景观的蔓延度指数
可见 ,总体来说研究区景观的团聚程度较高. 研究时
段内蔓延度指数呈现先降后升的趋势 ,1990 年达到
最低值 ;20 世纪 90 年代各区也表现出相同的递增
趋势. 这一变化趋势 ,与景观多样性指数的变化稍有
差异 :各景观组分面积比例差异 1995 年最小 ,使景
观多样性指数最高 ,而蔓延度指数先于多样性指数
在 1990 年达到最低值.
表 2 　蔓延度和破碎度指数
Table 2 Index for contagion and landscape fragment
地区
Region
蔓延度指数 Index for contagion
1978 1986 1990 1995 1999
整体破碎化指数 Index for landscape fragment ( FN1)
1978 1986 1990 1995 1999
全市1) 019163 019158 019126 019182 019194 010042 010061 010064 010072 010073
特区2) 019011 019196 019208 010068 010064 010055
宝安3) 019173 019196 019206 010065 010080 010094
龙岗4) 019026 019036 019208 010063 010072 010068
1) Shenzhen ,2) The Special Economic Zone (SEZ) ,3) Baoan distinct (BA) ,4) Longgang distinct (L G) . 下同 The same below.
50418 期 　　　　　　　　　　　　　　李卫锋等 :深圳市景观格局演变及其驱动因素分析 　　　　　　　　　　　
　　从整体破碎化指数可看出 ,深圳市域景观的破
碎化程度随时间推移有所增加 ,特别是特区外仍处
在城市化初期 ,成为深圳市域扩张的主要地带 ,破碎
化程度上升较大. 1990 年前后各类景观组分的破碎
化指数均有显著变化 ,这是与 1992 年起大规模的土
地开发活动密切相关的. 农业用地形态日趋破碎 ,不
利于农业的集约化经营 ,也直接减弱了农田生态系
统对区域环境的调节功能. 林地受高速公路的切割 ,
景观连接度降低 ,自然植被破碎化程度上升 ,威胁到
水源保护和野生动物的栖息环境[7 ] .
31114 斑块特征 　从平均斑块面积 (图 2)看 ,变化最
显著的包括耕地、城建用地和滩涂等. 耕地的平均斑
块面积随时间推移而迅速递减. 城建用地不仅斑块
数增加 ,平均斑块面积也明显增大. 原来零碎、小面
积的城建用地斑块不断扩张、合并 ,城建用地呈现出
空间集中化的特点. 由于围海造地的影响 ,滩涂的平
均斑块面积下降较多.
图 2 　景观组分平均斑块面积
Fig. 2 Average patch area of each type of landscape elements1
A :水域 Water area ;B :林地 Forest land ; C :城建用地 Urban built2up
area ;D :园地 Orchard land ; E :耕地 Cultivated land ; F :推平未建地
Planned urban area ; G:荒地 Other unused land ; H :滩涂 Costal land ; I :
草地 Meadow land1
　　分维数反映在一定观测尺度上斑块的复杂程
度. 修改分维数则不仅含有形状和面积的信息 ,而且
包含斑块的相邻性和平均性的信息 ,因此有时比分
维数更能反映景观格局的变化[2 ] . 研究区景观斑块
修改分维数随时间推移先降后升 ,1990 年达到最低
点. 20 世纪 90 年代宝安区和龙岗区的变化趋势也
与此一致.
表 3 　景观平均修改分维数
Table 3 Indices for characteristics of landscape patches
地区
Region
年份 Year
1978 1986 1990 1995 1999
全市1) 117807 117649 117563 117810 117882
特区2) 117566 117750 117813
宝安3) 117407 117507 117645
龙岗4) 117897 118109 117914
　　景观平均修改分维数在九十年代呈递增趋势 ,
这主要是由于城建用地的修改分维数持续上升 ,而
形状较规则的耕地斑块面积大量减少. 城建用地斑
块形状越来越复杂 ,修改分维数甚至大于自然斑块.
城建用地斑块的修改分维数已由 1978 年的 115141
上升至 1999 年的 118753 ,这实际上也是城市建设
无序发展的一个反映. 耕地的修改分维数则呈递减
趋势 ,表明随着人为干预的加深 ,耕地斑块的形状变
得规则化. 推平未建地的修改分维数 20 世纪 90 年
代呈递减趋势 ,表明随着大规模土地开发活动的兴
起 ,推平未建地不仅斑块面积和数目增加 ,斑块形状
也趋于规则化.
312 　微观层面 (斑块特征变化)的驱动因素
城市景观格局演变过程具有比任何其他景观类
型都更加复杂的驱动机制 ,自然和人为因素均可以
对城市景观整体结构、空间构型以及斑块特征产生
显著影响 ,但是人为活动无疑占据着优势地位[12 ] .
斑块特征变化最明显的类型包括城建用地和耕地
等. 景观整体的斑块数、平均斑块面积和修改分维数
变化也主要是这两类斑块变化的结果.
景观斑块数目和平均斑块面积的变化 ,是和城
市化的扩散方式密切相关的. 从城镇扩展方式分 ,可
将城市化过程分为外延型和飞地型[17 ] . 外延型是指
原有的建成区 (主要是特区和特区外城镇中心)连续
逐渐的向外推进和延伸 ,蚕食城郊农业用地 ;飞地型
则是在城镇扩展过程中 ,出现了在空间上与建成区
分离 ,但职能上与中心城保持密切联系的扩展方式 ,
特区外的卫星城以及工业区就是这种城市化的结
果.深圳市的城市发展实际上是两种类型混合发展
的结果 ,这使得城镇斑块不仅平均斑块面积持续增
长 ,斑块数目也逐渐增多并保持相对稳定. 同时 ,由
于城镇的扩展和道路的切割 ,许多面积较大的耕地
斑块被分割成小斑块并被城镇用地逐渐蚕食 ,导致
耕地斑块数目先增后减 ,而平均斑块面积持续下降.
20 世纪 90 年代以来景观斑块形状复杂化 (图
3a) ,主要是由于受个体经济单元的经济利益驱动 ,
城建用地特别是非农建设用地斑块无序扩展所致.
特区外“三来一补”(来料加工、来件加工、来样加工
和补偿贸易)企业大都选择租厂房和住宅来开始其
初期投资 ,刺激了对工业厂房、住宅的市场需求. 巨
大的经济利益驱动加之具体操作的简单性 ,使得镇、
村热衷于发展非农建设 ,集体经济组织建厂房、建商
铺 ,村民建房出租 ,特区外出现“种房不种地”的现
象. 政府对于非农建设失去控制 ,城市规划的约束力
6041 应 　用 　生 　态 　学 　报 　　　　　　　　　　　　　　　　　　15 卷
极弱 ,建设用地中未办任何手续的违法用地比例大
幅上升 (图 3b) ,造成城郊建设用地斑块无序蔓延 ,
形状渐趋复杂[21 ] . 建设用地无序扩展 ,违法用地大
量出现 ,与当地居民的法律意识、社会意识薄弱和土
地所有权的双轨制有关. 由于历史原因 ,深圳市的集
体所有土地面积超过了国有土地 (图 3c) . 尽管新土
地法对集体所有土地建立了严格的用途管制制度 ,
但在实践中无法被有效地贯彻执行. 特区外大量集
体所有土地直接转为非农建设用地并进入市场 ,出
现了活跃而巨大的隐形房地产市场 ,严重削弱了政
府对土地供应的市场调控能力 ,导致土地盲目开发
和无序建设.
图 3 　斑块特征变化与影响因素
Fig. 3 Changes of patch shape and driving factors1
a)景观修改分维数 (斑块形状)变化率 Change rate of indices for char2
acteristics of landscape patches ,b)违法用地比例 Percentage of illegally
used land ,c)集体所有土地比例 Percentage of land with collective own2
ership1
　　以深圳市 24 个区 (特区内) 、镇 (特区外) 为样
本 ,通过计算修改分维数 1990～1999 年变化率、违
法用地比例以及集体土地比例的相关系数 ,结果表
明三者呈显著正相关 ;两两相关系数均通过 0105 显
著性水平检验 (表 4) .
313 　空间构型变化的驱动因素
深圳市域景观空间构型的变化主要取决于社会
经济地域分工与布局的影响. 快速工业化过程中 ,工
业用地选址、布局受到生产方式、企业规模以及经济
发展阶段等因素的影响 ,区域产业布局的时间变化
直接导致了景观空间构型的改变.
表 4 　斑块形状变化与影响因素相关系数
Table 4 Correlation coeff icient of patch shape changes and driving fac2
tors
a b c
a 1
b 01786 3 3 1
c 01540 3 01687 3 3 1
a)分维数变化率1) Change rate of indices for characteristics of landscape
patches ,b)违法用地比例 Percentage of illegally used land ,c) 集体土地
比例 Percentage of land with collective ownership1 3 P < 0105 , 3 3 P
< 01011 下同 The same below.
　　在特区建立初期 ,早期工业一般都集中在特区
内几大组团中心 ,而特区外基本上以农业为主 ,内部
联系紧密 ,在景观上表现为团聚程度较高. 由于城市
规划对特区内工业设定的基础门槛较好 ,深圳市工
业的聚集过程持续时间较短 ,其后的工业布局逐渐
向外围发展. 20 世纪 80 年代后期至 90 年代初 ,土
地开发活动主要是新开发区的建设 ,由于政策扶持
和税收优惠 ,开发区吸引了大量的国内外投资. 这些
新开发区一般是远离建成区的孤立斑块 ,与原有建
设用地的联系较为松散 ,使得景观整体的团聚程度
降低. 同时 ,由于“三来一补”产业的机动性很强 ,对
基础设施条件要求不高 ,在特区外各镇迅速发展 ,厂
房、宿舍遍地开花 ,进一步加剧了景观蔓延度的下降
趋势. 随着工业化的进一步发展 ,以及 20 世纪 90 年
代中后期大规模土地开发活动的兴起 ,特区外的城
镇中心逐渐组合形成几个具有相对独立发展能力的
卫星城镇 ,各开发区与城镇中心通过交通线或者由
于它们自身的快速扩展 ,逐渐连成一体. 按地域经济
分工和联系形成的城镇体系开始强化 ,市域景观的
团聚程度增强 ,景观蔓延度又呈现上升的趋势.
大规模的交通路网 ,穿越许多大型自然植被斑
块 ,将较大的耕地斑块切割成小斑块 ,使整个城市景
观呈现网格化 ,是造成景观整体破碎化程度加深的
直接驱动力[22 ] . 以特区外 20 个镇为样本 ,研究时段
内景观破碎化指数变化率与交通路网密度的相关系
数达到 01856 (通过 0101 显著型水平检验) ,表明两
者具有显著的相关性.
这个层面的空间构型基本上是按照城市规划的
要求发展的 ,逐渐形成了以特区为中心 ,向西、中、东
3 条放射发展轴延伸的带状组团式城市结构的基本
骨架. 相对于城市规划、设计在微观层面 (斑块特征)
的无能为力 ,城市总体规划在整体空间构型方面发
挥了应有的作用.
314 　宏观层面 (景观多样性变化)的驱动因素
31411 自然生态约束因子 　对于深圳市而言 ,影响
70418 期 　　　　　　　　　　　　　　李卫锋等 :深圳市景观格局演变及其驱动因素分析 　　　　　　　　　　　
图 4 　景观组分面积比例与地形地貌条件
Fig. 4 Proportion of landscape elements and topographic factors.
a)现状林地比例 Percentage of forest land ,b)平均海拔高度 Mean elevation ,c)现状城市建设用地比例 Percentage of urban built2up area ,d)海拔低
于 100 m 且坡度小于 30 %土地比例 Percentage of land with the elevation under 100 m and the slope under 30 %1
景观整体多样性水平的组分主要是林地、园地、耕地
和城市建设用地等的比例. 地形地貌等自然生态因
子 ,是这几类景观组分面积比例及其变化的重要约
束因素. 深圳市域海拔较高的低山地区 ,主要的景观
组分是林地. 各镇的林地比例与海拔高度呈显著正
相关 (图 4a、b) . 丘陵高台地地区的优势组分是园
地.而耕地、水域、建设用地和推平未建地等多分布
在海拔较低、坡度平缓的平原地区. 各镇的耕地、城
建用地等的面积比例与海拔高度、坡度都呈显著负
相关. 海拔低于 100 m 且坡度小于 30 %的地区 ,更
成为城市建设的最适宜地区 (图 4c、d) . 各镇多样性
指数的变化率 ,与其平均海拔高度、坡度都呈显著的
负相关 ,即深圳市域海拔较高、坡度较大的东南部低
山地区 ,受地形地貌条件限制 ,景观组分一直以林地
为主 ,组分间的转化较少 ,多样性指数变化微弱 ;而
海拔较低、坡度平缓的平原区 ,由于地形地貌因素的
适宜性 ,随着深圳市域景观由传统的农业景观向城
镇景观转化 ,各类景观组分的面积比例变化很大 ,多
样性指数也发生较大变化 (表 5) .
表 5 　景观多样性与地形地貌因素的相关系数
Table 5 Correlation coeff icient of landscape diversity and topographic
factors
项目
Item
耕地比例
Percentage
of cultivated
and
园地比例
Percentage
of orchard
land
林地比例
Percentage
of forest
land
城建用地比例
Percentage
of urban
built2up area 多样性指数变化率Change rateof index for
landscape
diversity
高程均值
Mean elevation - 01473 3 - 01409 3 01833 3 3 - 01594 3 3 - 01769 3 3
坡度均值
Mean slope - 01487 3 - 01392 01921 3 3 - 01650 3 3 - 01833 3 3
31412 社会经济驱动因子 　景观各类组分面积比例
以及整体多样性的演变 ,主要受宏观社会经济发展
的影响. 经济特区在政策驱动下的经济高速增长和
快速工业化过程 ,是景观整体格局变化的根本原因.
以研究时段内深圳市域景观多样性指数为因变
量 ( Y) ,从大量的社会经济统计数据中选取可能影
响景观整体多样性的 11 个变量作为备选自变量集
合. 这些自变量包括人口因子 :总人口 ( X1) ,外来人
口比重 ( X2) ,城市化水平 ( X3) ;经济因子 :人均收入
( X4) ,全社会固定资产投资 ( X5) , 实际利用外资
( X6) ,国民生产总值以及第 1、第 2、第 3 产业在其中
所占的比例 ( X7 、X8 、X9 、X10) ; 政策因子 ( X11) . 其
中政策因子为虚拟变量 ,表征 1992 年前后宏观经济
政策变化的影响 (1992 年之前设为 0 ,之后设为 1) .
将因变量与自变量进行逐步回归分析 ,可以得到下
式 :
Y = 21807 X3 + 01727 X4 + 11019 X6 +
01268 X9 　( R2 = 01998 , P < 0101)
可见 ,城市化水平、实际利用外资、全社会固定资产
投资以及第 2 产业的发展 ,是深圳市域景观整体多
样性演变的主要驱动因素.
由于研究时段内景观组分的数目并没有变化 ,
景观多样性变化主要表现为各类组分面积比例的变
化 ,其中变化最剧烈的包括城建用地、耕地和推平未
建用地 3 类组分. 因此 ,了解这 3 类组分面积变化的
驱动因素 ,可以更深入地理解景观整体多样性演变
的机制. 以研究时段内城建用地、耕地以及推平未建
用地的面积比例为因变量 ( Y 1 、Y2 、Y3) ,与上述 11
8041 应 　用 　生 　态 　学 　报 　　　　　　　　　　　　　　　　　　15 卷
个自变量分别进行逐步回归分析 ,得到下式 :
Y 1 = 11445 X1 + 01653 X6 + 01490 X9 +
01268 X10 　( R2 = 01996 , P < 0101)
Y 2 = - 21324 X4 - 11497 X5 - 01164 X9
( R2 = 01979 , P < 0101)
Y 3 = 01427 X2 + 01588 X11
( R2 = 01958 , P < 0101)
可见 ,城建用地面积比例增加的主要驱动因素是人
口增长、实际利用外资以及第 2、第 3 产业的发展.
而人均收入、全社会固定资产投资和第 2 产业的发
展与耕地面积比例持续下降有密切联系. 推平未建
用地面积比例的变化除受外来人口比重影响外 ,最
主要的驱动因素是政策变量. 1992 年以后大规模土
地开发活动的兴起 ,造成了大量土地的盲目开发、闲
置 ,使得后期土地开发供应以“消化存量、控制增量”
为主导政策.
由此可以看出 ,耕地向城市建设用地的大规模
转化 ,主要受到由内向外 (从城市到乡村) 和由外向
内 (从乡村到城市)两种作用力的共同推动[13 ,18 ] :前
者主要表现为“城市郊区化”,即外来投资和产业转
型的驱动下 ,第 2、第 3 产用地迅速向外扩展 ,占用
农业用地 ;后者主要表现为“郊区城市化”,即由于乡
村富裕程度的提高和乡镇工业的发展 ,城市化水平
提高 ,基础设施建设和工业、居住用地的需求使大量
农业用地转化为工业用地.
31413 景观整体结构演变的机制分析 　综合以上分
析 ,深圳市近 20 年来景观整体结构演变的机制可以
概括为 :工业投资 (包括外资和全社会固定资产投
资)通过推进工业化进程 ,使工业用地面积增加 ,同
时提高了城市化水平和居民收入 ,刺激了居住用地
和第 3 产业用地的扩大. 主要由工业用地、居住用地
和第 3 产业用地组成的城建用地的扩大 ,又导致了
耕地等农业用地的减少[1 ] . 景观多样性的演变 ,其
驱动力主要来自社会经济因素 ,而自然生态条件是
景观多样性变化的重要约束因子.
4 　结 　　论
411 　深圳市近 20 年景观特征发生了深刻变化 ,已
由比较典型的农业景观发展为新兴的快速城市化的
城镇景观. 耕地面积的迅速减少和城建面积的快速
增长 ,是这一过程的突出表现. 景观格局指数从整体
多样性、景观组分的空间构型以及斑块特征三方面
刻画了快速城市化过程中景观空间结构的动态变
化.结果表明 ,景观多样性指数总体上升 ,后期稍有
下降 ;蔓延度指数先降后升 ,整体破碎度有所增加 ;
景观修改分维数随时间推移前期下降 ,后期上升 ,斑
块形状渐趋复杂化. 此外 ,景观空间结构的演变显示
出一定程度的无序性. 今后必须通过城市规划 ,引导
城市景观生态的合理优化 ,实现区域及城市用地和
空间资源的有序配置 ,保障生态功能的正常发挥.
412 　在市域景观格局演变的驱动力方面 ,人为活动
成为深圳市域景观格局演变的主要驱动因素. 深圳
市域景观格局演变 ,受到了不同层次的多种驱动因
素的综合作用 ;从微观到宏观不同层面 ,影响景观格
局演变的主要因素也是不同的. 其中 ,斑块形状复杂
化主要是受个体经济单元经济利益驱动 ,景观空间
构型的变化取决于产业布局与地域分工的影响 ,景
观整体多样性的演变受到社会经济发展水平的强烈
影响 ,而自然生态条件则是景观整体结构变化的重
要约束因子.
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作者简介 　李卫锋 ,男 ,1978 年生 ,硕士生 ,主要从事景观生
态学与土地利用方面的研究. E2mail :wayhome @pku. edu. cn
致　读　者　·　作　者
　　《应用生态学报》系中国科学院沈阳应用生态研究所和中国生态学会主办的国内外公开发行的学术性期
刊 ,科学出版社出版. 国际标准刊号为 ISSN100129332. 专门刊载有关应用生态学 (主要包括森林生态学、农
业生态学、草地牧业生态学、渔业生态学、自然资源生态学、景观生态学、全球生态学、城市生态学、污染生态
学、化学生态学、生态工程学等)的具有创新性的综合性论文、研究报告和研究简报等.
　　本刊创刊于 1990 年 ,现为月刊 ,采用国际标准开本 (210mm ×285mm) ,192 面 ,每期 43 万字. 本刊系中
国自然科学核心期刊 ,曾荣获全国优秀科技期刊和中国科学院优秀期刊称号. 本刊整体质量和水平已达到相
当高度 ,在国内外应用生态学界的影响日益扩大.《中国科学引文索引》、《中国生物学文摘》、美国《生物学文
摘》(BA) 、美国《化学文摘》(CA) 、英国《生态学文摘》( EA) 、日本《科学技术文献速报》(CBST)和俄罗斯《文摘
杂志》(РЖ)等数十种权威检索刊物均收录本刊的论文摘要 (中英文) .
　　据悉 ,您们正在从事有关生态与环境科学研究项目 (如国家基础科学人才培养基金项目、国家杰出青年
科学基金项目、国家自然科学基金重大和重点项目、国家攀登计划项目、国家“863”和“973”计划项目、国家重
点科技攻关项目、“百人计划”项目、“长江学者计划”项目和国际合作研究项目等) ,并有望取得重大研究成果
和产生一系列创新论文 ,本刊编辑同仁热切希望您及您的同行们充分利用这一科学园地 ,竭诚为您们提供优
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