全 文 ：生态科学2006年10月第25卷第 期
广州市植被覆盖度等级结构及其时空格局特征
夏北成，龚建周(中山大学环境科学与工程学院，广州510275)
【摘要】 城市化过程直接改变了城市景观，研究城市植被覆盖度及其景观特征动态变化，再现了人们对城市自然景观
的干扰过程与强度，反映出城市生态环境质量。1990～2005年间，广州市经济发展迅速，同时也使城市植被系统经历
了从严重破坏到逐步恢复的过程，用1M遥感影像解译区域植被覆盖度并进行其等级结构的时空特征研究。结果表明，
1990～1995年间是区域植被破坏最严重的时期；以后的时段内，这种趋势在中心城区有所减缓，但没有根本改变，郊
区从化市则从2000年起，植被系统未再受到破坏，表现为植被覆盖度增加，植被覆盖度等级结构也获得改善，而这一
过程对全市的植被系统产生积极的影响作用。
关键词：时空格局；等级结构；植被覆盖度；TM影像；广州市
中图分类号：P208 文献标识码：A 文章编号：1008—8873(2006)05—417—06
Spa60-“m叩oralpattemandhierachicaId眦旺叠d【eristicsofve留e蜥帅f}actionfh哪!990to瑚SilIGuan霉皿hou
XnBei—chen2，GONGJiall-zhou(SchoolofEnvimnmentalScience锄dEnginee血如SunYat—SenUIliversitv。GuaIlgzhou
510275，China)．
AbstractUr anizationh schangedm landscapes廿uctureofurb柚area．BysmdVingmevegetationfbctionanditspattem
ofurbanvegetation，tllechangingprocessand出eintensityofurbanlandscapeouldbeerne嫒edonceagain．Meanwhile，it
indmectlvma：kesknowⅡleeco-envimnmenta：lstateincity．Fmm1990to2005。ve2etationsvsteminGuangzhouwas
experiencedaperiodof Ies缸oyingandmenextperiodofrestoration．ThisprocedurewastudvingbvtranslatingTMremote
sensingmage．BaLsedonit，regionalvegetationftaction柚ditsgradesmlcmrewereshowedwime缸anslatedimages．The
researchwasalsoindicatedmatregionalvegetationfhctionwasdecreasedseriouslvinwholestudvarea—fuUG aIlgzhou，柚d
untilnow山etendencytodecreasevegetationftactionincitycentreofGu蚰gzhouiscontinuin2，butbeingslowlv．Insuburb
district—Conghua，vegetationsystemisbecoIIlingbetterandbetteLItsvegetation仃actionis ppr achingttlehighestlevelin
thepast15years，锄dvegetationgradestnlctureismoreperfect．Invegetationsystem，hi曲gradevegetation仃actionis
increasing．、7egetationsys eminC ghuaissoimportantoimpactmeendencvofvegetationsvsteminfunGuan2zhou．
Keywords：Spatio-temporalpattem；GradestnlctIlre；Vbgetationfraction；TMimage：Gu蛐2zhou
城市化作为世界性的社会经济现象，已是人类进
步和经济社会发展的必然趋势。城市化总是伴随着工
业化的脚步而前进，而工业对劳动力和资源的需求就
产生了城市化的种种弊端。过去人类将注意力集中在
经济增长上，忽视了人口、资源、环境之间的矛盾，
引发了一系列城市问题，如人口膨胀、资源紧缺、生
态破坏、环境污染等⋯。在经济发展的初期，人们对
城市生态服务功能之要求较低，但是，当经济发展到
一定的水平则会出现一个生态服务功能严重缺乏的
“突发期”，现在的珠江三角洲地区就是如此，人们突
然发现当自己不再为温饱发愁时却又发现自己更迫切
需要的是生态服务，这就给城市生态环境建设提出了
十分紧迫的要求。研究生态系统的动态变化及景观格
局是完善城市生态环境建设的关键过程，景观生态学
的研究在这方面的具有重要的作用。景观格局是指景
观的空间结构特征【2J，指示着景观生态因子的时空分
布特征[3】o
城市植被作为城市生态系统重要的还原组织，是
城市生态系统中最重要的生态元素⋯。探讨其格局与
变化，对于指导城市生态环境建设和对城市生态系统
进行调控将具有重要的意义。专家学者们已经就城市
植被进行了大量研究，如粟娟【4]、孔杨勇【5]、沈涛【6J、
高峻【7】等分别进行了绿地结构分析、绿地中的地被植
被调查、基于遥感的城市绿地资源信息提取、城市绿
地景观格局研究。
广州市位于中国经济发达的珠三角的中心位置，
其绿地被大量蚕食所带来的生态环境影响，既影响了
人们生活质量，也影响到区域中心城市的形象。本文
基于遥感数据源，以植被覆盖度为载体，研究广州市
城市植被覆盖度的变化及其景观格局演变规律。一方
面进行广州市不同植被覆盖度等级的类型结构与动态
分析；二是分析典型区域植被覆盖度的景观格局及其
收稿日期：2006．06．23，2006．08．20接受
基金项目：中山大学985工程环境污染控制技术创新平台项目资助
作者简介：夏北成(1957一)，男，博士，教授，博导。主要从事环境生
态与生态环境管理研究
万方数据
万方数据
5期 夏北成，等：广州市植被覆盖度等级结构及其时空格局特征 419
(A)：市域wholestudyarea：(B)：中心城区c时center；(C)：从化市Conghuadis啊ct
图1广州市市域、中心城区及从化市植被覆盖度等级结构动态图
Fig．1Comp嬲itionofdi仃enntg聃d髓ofvegetationf哺ctionindi仃erenta瑚sindi仃ennty明璐
口5级G『ade
F柏
口4级G『ade
F0m
田3级Grade
m一
口2级G融
S∞Ond
口1级G喇o
Fi瞰
表2 1990—2005年中心城区和从化市植被覆盖的景观结构指数
堡垒堡兰坠璺坠坐塑匹!垒巴竺!望堡i翌堕i竺箜堕塑g!兰璺垡塑鱼堕竺垡壁坠堑Q巴!竺丝!旦型曼
景观指数 面积特征指数Areametrics 形艺冀慧量带 c。0謦署+‰。。 Di毳慧萝篡兰。。
L絮嚣 斑块密度PD 最大斑块指数LPI n慧‰ 分割指数sPLIT聚集度AI 香农螽篙指数metri矗 F<：孑蔷N 一”i湍}⋯”
1990 39．19 22．94 1．03 14．25 80．87 1．50
中心城区
1995 42．33 74．66 1．03 1．79 87．77 0．95
Center
2000 72．50 49．85 1．02 4伽 77．57 1·18
2005 39．50 32．38 1．03 6．99 81．53 1．30
1990 55．89 9．06 1．03 37．33 75．76 1．50
从化巾
1995 101．04 8．33 1．03 59．38 70．81 1．50
Dis盈ct2000 31．75 72．77 1．03 1．89 89．61 o．98
2005 4346 43．79 1．03 5．09 78．65 1．42
好，属于等级3、4和5的高等级的植被覆盖度比增加，
由30．70％至51．19％。表明这个时段内不仅是植被覆
盖度下降，同时植被的质量也遭受破坏。该时段内，
正经历着经济改革开放的第二个高潮，经济的快速发
展对全市范围内森林植被的蚕食、侵占城市、公园和
苗圃绿地的现象很严重[171。在2000和2005年，植被
覆盖度恢复仍不理想，但是植被结构朝着好转的方向
发展，表现为植被覆盖度低值区的比例在减小，中间
值区的比例在增加。
比较中心城区和从化市的植被覆盖度等级结构
动态(图1(B)和图l(C))，1995年的结果显示，
中心城区高等级覆盖度的植被大面积地破坏，属于等
级3、4和5的高等级覆盖度的植被所占比例从1990
年的77．76％下降至1995年的33．66％；同期，从化市
的植被覆盖度等级结构仅出现不良变化的趋势，并且
在1995至2005年间，其等级结构呈现出改善的趋势，
高等级的3、4和5级的比重逐年增加，至2005年时
三个高等级覆盖度所占比例达84．02％。
2．3植被覆盖度景观格局时空变化
表2显示了中心城区和从化市植被覆盖度景观指
数的动态变化，而表3和表4则分别显示了这两个区
域的植被覆盖度等级结构之景观指数的动态。表2中
从化市1995年斑块密度和分割指数出现一个很高的
值，也在这个时期全市范围内出现大规模的植被破坏，
在从化表现出植被景观斑块破碎化，单位面积内的斑
块数量大幅度增加，结果是导致植被覆盖度下降和植
被覆盖度等级结构恶化。
表3和表4中斑块面积百分比显示出植被覆盖度
不同等级结构的动态变化，结果表明区域差异明显。
中心城区在1990～2005年间，低覆盖度等级1和高覆
盖度等级4的面积百分比变化较大，变化幅度分别达
到73．22％、50．76％，并呈波动变化；变化幅度最小的
是中间覆盖度的等级3(变化幅度为14．75％)。反映城
市化进程对城市植被的破坏与恢复过程，如1990～
1995年，等级l所占面积百分比从5．11％上升到
76．97％，而等级4和等级5的变化分别是由31．37％
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011。∞扛c01一g∞口a^．I擘∞口eJ。_J＆luaoJm山
●暴拱衄蓬螺妒瑙相雕衽蜒匿乓
万方数据
420 生态科学 25卷
表3广州市中心城区1990～2005年植被覆盖度景观结构指数
：!垒垒堕兰墅塑堂!璺陛i望堕堂笪鱼!!竺g竺兰璺垡旦翌鱼!璺!垡壁旦垫堕鲤竺竺坠丝!丝鱼旦璺坠罂坠壁坚墅竺堡!竺塑鲤型
等奶娄犁 面积、周长和密度指数 形状指数 蔓延度指数
年度 Grade Area／Perimeter／Densitymetrics Shapemetrics Contagionmetrics
Year
Clas．sifica斑块密度PD 面积百分比 最大斑块指数LPl 分维数 分割指数SPLIT聚集度AI
tlon
PLAND FRACMN
到4．39％和由22．42％到4．65％，表明该时期对植被尤
其是高覆盖度城市植被的破坏非常严重。另外，植被
覆盖度等级5的面积百分比持续下降，说明城市化进
程对高覆盖度植被的蚕食现象持续存在。从化市在
1990～-2000年间，等级1所占比例由7．01％增DI：I至Jl
74．49％，增幅达67．48％，说明城市化进程导致大量低
覆盖度地表或城镇用地的形成。但是对高覆盖度的植
被侵占比例相对中心城区略小，等级4、5分别下降幅
度为27．75％、15．28％。并且在2000～2005年间，这
两个高等级植被覆盖度的面积百分比都有所升高，说
明同期植被覆盖度等级结构得到改善。表明广州市为
保护流溪河而进行的生态保护与植被恢复成果显著，
尤其是高等级的森林植被的恢复。
1990---1995年间是植被变化最大的一个时期，广
州市的整体情形及各区较类似。植被覆盖度各等级斑
块密度指数和面积百分比可以说明植被变化的细节与
特征。以从化市为例，1990～1995年间景观斑块密度
由55．89增大为102．04，表明成片植被已被人为活动
分割，植被的斑块数量增加，导致斑块密度急剧上升。
更为显著的是等级5的森林植被斑块数大大减少，其
密度由14．98下降到9．37，说明在这个时期内大量的
高等级植被受到严重破坏。等级5的面积百分比也从
20．67％降低到13．12％，也同样证明高等级植被斑块的
转化，分析原因是同期城市化过程的加快，经济出现
第一个增长高峰。据统计数据同期工业总产值增加
2．188倍。此时的经济发展过程对环境的忽略导致了森
林植被的较大破坏。《广州年鉴》(1996)分析此期内
主要有滥伐树木及蚕食、侵占城市道路、公园、苗
圃绿地搞开发、办商业等行为导致绿化覆盖率大大下
降[181。在这个时期内等级l的植被面积变化很小，但
是斑块被破碎化，单位面积内的斑块数增加了2．29倍，
虽然面积变化小，但是斑块被破坏了，植被生态系统
的完整性被破坏。同时分析其他等级的植被覆盖度的
变化，则其中隐含着原低级植被覆盖度的消失和从高
等级植被斑块转化来的新的低等级植被覆盖度。等级
2、3和4的斑块密度表示同样的斑块破碎化过程，3
万方数据
生态科学2006年10月第25卷第 期 ECoLoGICSC ENCEOct，2006，25(5)：423～425
南瓜对镉的吸收积累特性研究
李贞霞，任秀娟，孙涌栋(河南科技学院，新乡453003)
【摘要】对南瓜进行盆栽试验，通过加入不同含量的镉、CaCO，和草炭土，研究南瓜对镉的吸收积累特性，利用火焰
原子吸收法测定。结果表明，南瓜植株对镉的富集量主要集中在茎、根中；当土壤镉含量小于5mg·kg。1时，对南瓜根
的生长有促进作用，当土壤镉含量大于5mg·kgo时，开始对根的生长产生抑制作用，抑制作用随镉含量的增大而加强；
在土壤中施caC0，，能降低南瓜对镉的吸收；在土壤中加入草炭土，在一定范围内，它能促进南瓜对镉的吸收。
关键词：南瓜；镉；积累：吸收
中图分类号：Q948．116 文献标识码：A 文章编号：1008．8873(2006)05．423—03
CadmiumabsorDtioncharacteristicsofpumpkin
LIZhen．xia，RENXiu—juan，SUNYbng．dong(HenanInstituteofScienceaIldTechnologvHenaIlXinxi锄g453003)
AbstractCadllliumabsorDtionandconcen廿ationinDumDkinwerestIldiedinapotexperiment．TheⅡeatInentswerediffbrent
concentrationsofcaI枷um，CaC01ndplantcharcoal，measuredbynaInatomicabsorptionspec仃ophotometer．Results
showedmatcadIIliumweremainlVconc％仃atedinstemandrootofpumpkin．Whenmeconcen仃ationofcadmiumnsoilwas
<50mg·k2qitpromotedⅡIer00tgmwm，butwhenttleconcemtationofcadmiumwas>50mg·kg-litsignificannyinhibitedttl
rootgmwttl．ThehighermecadIIliumconcen仃ationinsoil，memoremerootgrowthwereinhibited．CaC03decreased，butplant
charcoals ilinc聘ased山eaccumulationofcadIIliuminpumpl【in．
Keywords：f’Ilmp虹n；Cadmium；Accumulation；Absorption
近年来关于农产品污染尤其是因重金属污染而影
响人体健康的研究日益引起人们的关注和重视【l叫J。
蔬菜作为人们日常的主要农副产品，也是极易受重金
属污染和影响的农作物。国内外学者对各种植物进行
了大量的研究和探讨，旨在研究植物对重金属尤其是
毒性较大的重金属的吸收积累规律和特性【4~9】，为作物
无公害种植提供参考的依据。南瓜是人们日常生活中
经常食用的瓜类蔬菜，近年来更因其特殊的营养保健
作用而倍受青睐，重金属镉对南瓜所造成的污染问题
尚未受到足够重视。本文采用盆栽和水培两种方法，
探讨镉在南瓜体内的富集吸收规律及其不同pH条件
下南瓜对镉的吸收积累特性。
1材料与方法
1．1供试材料。
试验材料为南瓜(CucurbhmaschataDuch．)“珍
珠”品种，由河南科技学院南瓜科研组提供。
1．2试验方案
1．2．1镉在南瓜植株中的积累特性研究在室内育苗，
待南瓜苗长至5片真叶大小，将其从营养钵中移出定
植于60cm口径的圆形塑料筒中，每盆10蚝风干土，
土壤取自河南科技学院试验田，土壤质地为中壤土，
pH值为8．21，容重1．47g．kg～，有机质含量2．26％，
有效磷66．7mg·kg～，有效钾136．4mg·kg～。加入镉的
量分别为Omg·埏～、2．5mg．kg～、5mg·蚝～、10n唱·埏～、
15mg·kg一、25mg·kg一、50mg·蚝。1土样，以硫酸镉(分
万方数据
生态科学 25卷
市化进程快慢差异，也就是说明中心城区城市植被在
1995年已受到强烈干扰，导致某些等级覆盖度的植被
占较大比例。从表3的面积百分比可得到映证。从化
市的情况类似，只是这种影响到2000年才得以体现。
最大斑块指数是面积最大的斑块在景观中所占
面积的百分比，因此是景观优势度的简单表述方法。
表2显示出，该指数与香农多样性指数有类似的变化
规律。说明两种指数在描述景观空间特征时具有一
致性。
3结论
植被是区域生态景观的最佳代表属性，区域的景
观动态可以直接通过植被覆盖度的变化来体现。通过
遥感影像解译区域植被覆盖度的动态变化是研究区域
生态景观的有效方法。
经遥感影像资料解译所获得的植被覆盖度是一个
连续的等级覆盖度，可根据具体情况对其进行等级分
类，从而形成植被覆盖度等级结构。植被覆盖度的等
级直接代表着植被的郁闭度等级综合信息，植被覆盖
度等级结构隐含着植被系统的质量信息，直接影响到
城市植被的生态服务功能。根据生态服务功能的一些
基本特征，显然高覆盖度的植被的生态服务功能显著
强于低覆盖度植被，因此植被等级结构的变化方向将
直接影响城市区域生态环境质量的变化方向。研究结
果表明广州市区域植被覆盖度等级结构过去遭受严重
破坏，但现在正向高覆盖度的方向发展，说明广州市
的生态环境质量正朝着改善的方向发展。
与区域内植被系统变化方向最直接相关的是区域
内的人为干扰，而最能体现人为干扰的活动就是城市
化进程，既包含了经济活动、社会活动以及对自然环
境的破坏活动。由于中心城区、城乡结合部以及郊区
的位置关系，区域内植被系统变化的程度存在着空间
差异，甚至在变化方向上都是不同的。例如广州中心
城区的植被覆盖度仍然在下降，而郊区从化市则已经
出现很好的恢复趋势，等级结构也获得改善。本文植
被覆盖度变化能较好地体现这种空间差异。
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万方数据
广州市植被覆盖度等级结构及其时空格局特征
作者： 夏北成， 龚建周， XIA Bei-cheng， GONG Jian-zhou
作者单位： 中山大学环境科学与工程学院,广州,510275
刊名： 生态科学
英文刊名： ECOLOGICAL SCIENCE
年，卷(期)： 2006,25(5)
被引用次数： 3次

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