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摇 摇 摇 摇 摇 生 态 学 报
摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 (SHENGTAI XUEBAO)
摇 摇 第 31 卷 第 8 期摇 摇 2011 年 4 月摇 (半月刊)
目摇 摇 次
塔里木河下游胡杨径向生长与地下水的关系 安红燕,徐海量,叶摇 茂,等 (2053)………………………………
冲积平原区高程因子对土壤剖面质地构型的影响———以封丘县为例 檀满枝,密术晓,李开丽,等 (2060)……
臭氧胁迫对大豆叶片抗坏血酸鄄谷胱甘肽循环的影响 王俊力,王摇 岩,赵天宏,等 (2068)……………………
重要理化因子对小球藻生长和油脂产量的影响 张桂艳,温小斌,梁摇 芳,等 (2076)……………………………
北亚热带马尾松净生产力对气候变化的响应 程瑞梅,封晓辉,肖文发,等 (2086)………………………………
亚热带沟叶结缕草草坪土壤呼吸 李熙波,杨玉盛,曾宏达,等 (2096)……………………………………………
UV鄄B辐射对马尾松凋落叶分解和养分释放的影响 宋新章,张慧玲,江摇 洪,等 (2106)………………………
干旱胁迫下内生真菌感染对羽茅的生理生态影响 韩摇 荣,李摇 夏,任安芝,等 (2115)…………………………
蜜环菌对锌的耐性和富集特性 朱摇 林,程显好,李维焕,等 (2124)………………………………………………
干旱荒漠区狭叶锦鸡儿灌丛扩展对策 张建华,马成仓,刘志宏,等 (2132)………………………………………
黄土高原区不同植物凋落物搭配对土壤微生物量碳、氮的影响 王春阳,周建斌,夏志敏,等 (2139)…………
内蒙古典型草原克氏针茅与冰草的生存策略 孙摇 建,刘摇 苗,李胜功, 等 (2148)……………………………
荒漠沙柳根围 AM真菌的空间分布 贺学礼,杨摇 静,赵丽莉 (2159)……………………………………………
开放式昼夜不同增温对单季稻影响的试验研究 董文军,邓艾兴,张摇 彬,等 (2169)……………………………
醉马草免培养内生细菌的多样性 张雪兵,史应武,曾摇 军,等 (2178)……………………………………………
河南生态足迹驱动因素的 Hi_PLS分析及其发展对策 贾俊松 (2188)…………………………………………
禹城市耕地土壤盐分与有机质的指示克里格分析 杨奇勇,杨劲松,余世鹏 (2196)……………………………
旋覆花提取物对朱砂叶螨的生物活性及酶活性的影响 段丹丹,王有年,成摇 军,等 (2203)……………………
白洋淀湖滨湿地岸边带氨氧化古菌与氨氧化细菌的分布特性 叶摇 磊,祝贵兵,王摇 雨,等 (2209)……………
干旱胁迫条件下 6 种喀斯特主要造林树种苗木叶片水势及吸水潜能变化
王摇 丁,姚摇 健,杨摇 雪,等 (2216)
………………………………………
……………………………………………………………………………
桉树人工林物种多样性变化特征 刘摇 平,秦摇 晶,刘建昌,等 (2227)……………………………………………
海河流域湿地生态系统服务功能价值评价 江摇 波,欧阳志云,苗摇 鸿,等 (2236)………………………………
芦苇在微咸水河口湿地甲烷排放中的作用 马安娜,陆健健 (2245)………………………………………………
云南不同土壤铅背景值下大叶茶种群对铅的吸收积累特征及其遗传分化
刘声传,段昌群,李振华,等 (2253)
………………………………………
……………………………………………………………………………
长江口和杭州湾凤鲚胃含物与海洋浮游动物的种类组成比较 刘守海,徐兆礼 (2263)…………………………
江西大岗山地区 7—9 月降水量的重建与分析 乔摇 磊,王摇 兵,郭摇 浩,等 (2272)……………………………
山核桃免耕经营的经济效益和生态效益 王正加,黄兴召,唐小华,等 (2281)……………………………………
基于 GIS的广州市中心城区城市森林可达性分析 朱耀军,王摇 成,贾宝全,等 (2290)…………………………
专论与综述
土壤呼吸温度敏感性的影响因素和不确定性 杨庆朋,徐摇 明,刘洪升,等 (2301)………………………………
植物代谢速率与个体生物量关系研究进展 程栋梁,钟全林,林茂兹,等 (2312)…………………………………
耕地生态补偿实践与研究进展 马爱慧,蔡银莺,张安录 (2321)…………………………………………………
问题讨论
元谋干热河谷三种植被恢复模式土壤贮水及入渗特性 刘摇 洁,李贤伟,纪中华,等 (2331)……………………
研究简报
中微量元素和有益元素对水稻生长和吸收镉的影响 胡摇 坤,喻摇 华,冯文强,等 (2341)………………………
期刊基本参数:CN 11鄄2031 / Q*1981*m*16*296*zh*P* ￥ 70郾 00*1510*33*
室室室室室室室室室室室室室室
2011鄄04
封面图说: 巴西热带雨林———美丽的巴西北部玛瑙斯热带雨林景观。 位于南美洲的亚马逊河是世界上流域最广、流量最大的
河流,孕育了世界面积最大的热带雨林,雨林中蕴藏着极丰富的生物资源。
彩图提供: 中国科学院生态环境研究中心徐卫华博士摇 E鄄mail:xuweihua@ rcees. ac. cn
生 态 学 报 2011,31(8):2290—2300
Acta Ecologica Sinica
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基金项目:国家“十一五冶科技支撑计划重大项目(2006BAD03A06); 中国林科院林业所所长基金资助项目
收稿日期:2010鄄03鄄08; 摇 摇 修订日期:2010鄄09鄄28
*通讯作者 Corresponding author. E鄄mail: wangcheng@ caf. ac. cn
基于 GIS的广州市中心城区城市森林可达性分析
朱耀军1,王摇 成2,*,贾宝全2,粟摇 娟3
(1. 中国林业科学研究院 湿地研究所,北京 100091;2. 中国林业科学研究院 林业研究所,国家林业局林木培育重点实验室,
国家林业局城市林业研究中心,北京摇 100091;3. 广州市林业和园林局,广州摇 510030)
摘要:城市森林是城市中主要的生态功能景观,已经成为城市生态环境建设的主体。 基于居民方便获取城市森林服务的要求,
根据大型城市森林斑块、道路网和街区单元数据,利用 ArcGIS9. 2 的 Network Analyst工具,分析了广州市中心城区在 2km 步行
距离内街区单元到达城市森林斑块的可达性以及城市森林斑块的承载力,并结合航片解译的树冠覆盖数据对具有不同可达性
的街区单元进行了分析。 分析结果表明:广州中心城区的外环高速以内的区域范围,分别有 73% 、46%和 18%的的街区单元在
步行 2km、1km和 0. 5km距离内能够到达大型城市森林绿地斑块。 从街区单元的行政归属看,以越秀区的街区可达性最好,而
海珠区和原芳村区的街区可达性较差。 研究范围内,0. 5km 内不能到达大型城市森林斑块且树冠覆盖超过 30%的街区类型
中,以公共管理单位类型为主,单位绿化对于树冠覆盖的贡献率大;而绝大多数以住宅类型为主的街区单元的树冠覆盖率低于
10% ,其中 64%的街区树冠覆盖率低于 5% 。 以街区单元为基本对象进行可达性度量,分析城市森林斑块现状分布和服务状
况,并结合其树冠覆盖特征,可以明确需要重点关注区域的空间分布,可为广州市在较小尺度上的城市森林空间布局优化提供
参考。
关键词:广州;城市森林;可达性;街区;网络分析;格局优化
GIS鄄based analysis of the accessibility of urban forests in the central city of
Guangzhou, China
ZHU Yaojun1,WANG Cheng2,*,JIA Baoquan2,SU Juan3
1 Research Institute of Wetland, Chinese Academy of Forestry, Beijing 100091,China
2 Research Institute of Forestry Chinese Academy of Forestry, Key Laboratory of Tree Breeding and Cultivation, State Forestry Administration, Research Centre
of Urban Forestry, State Forestry Administration, Beijing 100091, China
3 Guangzhou Municipal Bureau of Forestry and Landscape, Guangzhou 510030, China
Abstract: The concept of urban forestry was created as early as in 1894 in the United States, and developed in 1960s
quickly in North America and Europe. The concept of urban forestry was introduced to china in the 1980s, and Chinese
scholars paid more attention on the aspects of urban forest functions and benefits previously, but rarely studied their service
ability were, which was concerned more by foreign scholars. In China, the current criterion that have evaluated the service
ability of urban forest often employed some statistical indices such as coverage rate, coverage area per capita, and numbers
of urban forest as well. Whether to acquire the " natural services" of urban forests is the basic requirements of urban forest
functions, a guide line of life quality of urban residents, and an important aspect of city modernization and international
competitiveness as well. The access to urban forests for urban residents could be used as an index to evaluate the
implementation of urban forest functions. As the main element of the ecological landscape, urban forests are the principal
part of ecological constructions in urban regions. The blocks were an essential composition of an urbanized area. The
network analyst model in ArcGIS9. 2 was used to analyze the accessibility between the blocks and urban forest patches
within Outer Ring Highway in Guangzhou, and the service capacity of urban forest patches was examined as well. The
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differences among the blocks were analyzed in combination with tree canopy coverage by interpretation of aerial photos.
The results showed that 73% of the blocks could reach large green patchs in a 2km walk distance, and about 46% in a
1km walk distance, but only 18% of blocks could reach large green patchs in a 0. 5km walk distance. Urban forest patches
accessibility was the highest in Yuexiu District,while the provision and accessibility were the most inadequate and worst in
Fangcun and Haizhu Districts. Among blocks that could not reach large green patch in a 0. 5km walk distance but tree
canopy coverage beyond 30% , the percent of institutions block was predominant, while the coverage of most of the resident
blocks was under 10% , and even 64% of those under 5% .
Though the actual distance might be over鄄estimated or under鄄estimated due to the use of centroids as the blocks, the
losses and gains were balanced within the 2169 blocks and the uncertainty was assumed to be negligiblein this analysis. The
results indicated that the total service area of urban forests was smaller than the area derived by the conventional simple
buffering method, and this was due to the fact that the actual pedestrian routes were not direct and affected by many factors.
GIS鄄based network analyses offered a more realistic insight into actual provision of urban forest and were able to reliably
identify the location of lacking urban forest services and inform the local planning process. Combining the actual pedestrian
accessibility rather than buffers or straight lines to urban forests with the tree canopy coverage of blocks, the results derived
from the Network Analyst Model using block units provided valuable information for urban forest landscape pattern
optimization at a small scale in Guangzhou.
Key Words: Guangzhou;urban forest;accessibility;block;network analyst;pattern optimization
城市森林是城市中主要的生态服务功能景观元素,它对于改善城市环境、提供居民休闲游憩、满足身心健
康需求、防灾御灾等生态系统服务的发挥具有不可代替的作用[1鄄6]。 居民能否方便地获取城市森林的“自然
服务冶是城市森林基本的功能要求,是市民生活质量的重要指标,也是衡量城市现代化水平和竞争力的重要
内容。 城市绿地的生态功能存在着类型和尺度上的差异[7鄄8],当前我国园林城市、森林城市评价标准中多侧
重于覆盖率等平面指标的测度和衡量,在国内外也有学者提出绿色容积率[4]、绿化空间辐射占有量[9鄄10]等空
间评价指标,而对于其服务实现的评价指标研究和应用较少。 McAllister[11]提出用均衡和效率的方法来研究
绿地的服务布局,并指出在特定的区域均衡的重要性更大,更能为市民提供便捷的休闲机会。 也有学者用可
达性和接近机会的标准建立模型来衡量公园的分布状况[12]。 可达性反映景观对某种水平运动过程的阻力,
它不仅包括距离、时间,还包括来自社会、文化等多方面的含义[13]。 可达性形成城市内部土地利用模式的差
异,对于社会服务设施等功能性景观单元的区位确定[14鄄17]以及不同社会群体对于特定社会服务的接近度是
否公平的评价[18鄄19],已经成为可达性在城市中应用和研究的重要领域。
绿地空间的可达性研究方法多从容纳式、覆盖式、最小距离法、平均旅行距离、重力模式等方面展
开[20鄄21]。 国外学者用网络分析方法进行绿地空间的服务评价[22鄄23],我国有学者对城市绿地的可达性进行了
相关探索[24鄄27],而研究更多关注景观客体自身的可达性,对国外学者所关注的城市居民可达性以及影响居民
可达性的时空因素、经济和社会因素等实效性研究内容的关注较少。 城市森林可达性可以理解为城市居民对
于城市森林的可接近水平,体现主客体之间相互作用关系的人本理念,是城市森林格局分析和服务功能评价
的指标内容,指的是从居住单元到达城市森林的相对或绝对难易程度,可以用时间、距离、耗费等进行量
化[24],可达性受城市森林吸引力、承载力、服务质量及城市居民的主体意念等多方面的影响。 街区单元的树
木为居民提供了更多接近自然的机会,从某种程度上可体现城市森林可达性的文化内涵[28鄄29]。
本文以广州中心城区为例,利用 ArcGIS9. 2 的网络分析模块,基于城市步行道路网络,以到达大型城市森
林绿地斑块的实际方式来评价居住单元的可达性水平及绿地斑块的空间分布和服务情况,探索以街区单元为
基础的城市绿地合理布局,为城市绿色基础设施服务研究提供新思路和新方法,并为更小尺度上广州城市森
林空间格局优化和城市生态建设提供参考。
1922摇 8 期 摇 摇 摇 朱耀军摇 等:基于 GIS的广州市中心城区城市森林可达性分析 摇
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1摇 研究区概况
广州(112毅57忆—114毅3忆E,22毅26忆—23毅56忆N)位于广东省的中南部,地处珠江三角洲,濒临南海,海洋性气
候特征特别显著,具有温暖多雨、光热充足、温差较小、夏季长、霜期短等气候特征。 地带性植被为南亚热带季
风常绿阔叶林。 近年来广州城市规模不断扩大,2007 年末市区人口密度 1657 人 / km2,是中国城市化速度最
快的地区之一。 以广州市中心城区环城高速路内的区域为研究范围,面积约 222km2,涉及荔湾区(包括原芳
村区)、越秀区(包括原东山区)、海珠区、白云区、天河区等 5 个行政区的管辖范围。 珠江从研究区中间川流
而过,研究区南部区域水系相对丰富。
2摇 数据来源与研究方法
2. 1摇 数据来源
研究数据采用广州市 2004 年高分辨率航片数据(空间分辨率 0. 4m)和广州市 2004 年 1:10 000 基础地
理信息数据及广东省城市生活电子地图(2005 版)。
2. 2摇 数据提取及模型建立
网络分析是地理信息系统中一个重要工具,能够分析与线状网络相关的一系列问题,在水文、交通等领域
有独特优势,广泛应用于社会经济生活研究的各个方面。 通过计算网络中节点之间的距离关系来描述现象,
强化一种“导航冶功能,常被用于最佳路径、服务范围、最近设施、起点终点花费等分析(参见 ArcGIS 软件帮助
文件)。 基于网络分析模块的数据要求,分别提取“源冶、“目标冶和“连接冶数据层。
(1)城市森林绿地斑块摇 对广州市 2004 年航片进行解译,结合有关资料,提取分析区内树冠连续覆盖面
积达到一定规模(面积大于 0. 5hm2)具备城市森林特征的公园型绿地、纪念性林地、生态林地、绿化广场型绿
地、街头绿地及风景区林地等大型绿地斑块作为可达性研究对象的“目标冶层(图 1)。
图 1摇 研究区步行道路网与大型森林斑块分布
Fig. 1摇 The distribution of large urban forest patches and footpath network in the study area
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(2)步行道路网络建立摇 根据广州市 2004 年基础地理信息数据及广东省城市生活电子地图,结合研究
区航片(1 颐2000)解译结果,提取研究区内不同等级的道路网作为研究的“连接冶数据层(图 1),按照城市主干
道路基于十字路口、过街天桥和地下通道连接通行,一般市政道路根据道路自然连接通行的原则,制定“连
接冶层数据的连接规则。
(3)街区单元划分摇 首先按照自然障碍如河流水系等划分界限,再根据研究区主干路网(公路、铁路)自
然形成的网格划分,然后按照次级道路和一般市政道路网络,结合广东省城市生活电子地图 2005 版步行网
络,再分为面积大致相当的近似正方形区域,根据路网密度调整,路网密度大的区域,街区单元面积适当减小,
共形成 2169 个街区单元(图 2),结合基础地理信息对街区单元性质进行划分,在 ArcGIS9. 2 中提取这些街区
单元的“质心冶,作为研究的“源冶数据层。 受原始数据资料限制,本文分析结果中涉及行政管辖部分以广州市
原行政区划进行说明。
图 2摇 广州市外环内街区单元划分
Fig. 2摇 The blocks within Outer Ring Highway in Guangzhou
2. 3摇 统计分析
在 ARCGIS9. 2 中,将街区单元多边形的质心作为点要素建立在网络中,城市森林斑块与道路的交点作为
其“可达性点冶,以步行道路网络作为连接要素,构建网络数据集。 利用 ArcGIS9. 2 中的网络分析模型进行分
析,在代表街区单元的“质心冶点和代表城市森林斑块的“可达性点冶之间建立可达性距离矩阵。 用 EXCEL软
件统计 2km步行距离内的城市森林斑块承载能力和街区单元的可达性情况,并对可达性水平进行分级,进一
步结合街区单元的航片解译数据进行分析。
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表 1摇 研究区城市森林斑块类型性质
Table 1摇 Features of urban forest patch in the study area
城市森林斑块类型
Urban forest patch type
数量
Number
面积 / hm2
Area
比例
Ratio
纪念性林地 Memorial forest 5 84. 29 10. 0%
街头绿地 Street鄄corner stand 3 1. 94 0. 2%
森林公园 Forest park 3 59. 51 7. 0%
社区公园 Block park 11 51. 15 6. 0%
专类动物园 Zoo 1 36. 04 4. 3%
专类公园 specialized garden 4 63. 01 7. 4%
专类植物园 Botanical garden 2 22. 37 2. 6%
综合性公园 Comprehensive park 10 528. 94 62. 4%
研究区 Study area 39 847. 05 100%
3摇 结果与分析
3. 1摇 主要城市森林斑块分布特征
从研究区主要城市森林斑块的分布看(表 1),由
于历史原因,广州市珠江以北的老城区区域的中北部
集中了主要的大型斑块,而珠江以南的海珠区和原芳
村区缺乏大型城市森林绿地斑块的分布。 提取的 39
个具有城市森林性质的绿地斑块中,除东山公园、五
仙观绿化广场等街头绿地类型的树冠连续覆盖面积
在 0. 5hm2左右外,其余均超过 1hm2,具有一定的服务
能力。 从面积统计来看,以综合类公园类型的面积占
优,占绿地斑块总面积的 62. 4% ,主要有荔湾湖公园、
天河公园、麓湖公园、越秀公园、流花湖公园、天河体
育中心公园等大型斑块,其余性质公园均不超过 10% ,如动物园、兰圃等专类公园,宏城公园、东风公园、海印
公园等社区公园,广州烈士陵园、黄花岗公园等纪念林地及多个广场绿地、生态林地等多种绿地类型。 从分布
区域看,研究范围内隶属天河区管辖范围的公园面积最大,约占 48. 2% ,其次为越秀区(包括原东山区)约占
33. 8% ,而越秀区(包括原东山区)的公园类型多,原芳村区的斑块类型和面积最少。 由于本文研究区只涉及
白云区行政区南部的少部分区域,但白云山景区作为大型斑块对于整个中心城区的城市森林服务有重要
作用。
3. 2摇 城市森林绿地斑块的服务承载分析
通常用一定服务半径所环绕的面积来衡量公共设施的服务范围,但不同设施的服务面积内人口密度和服
务距离是不同的。 国外对于绿色空间的服务半径和服务人口有较明确的标准,如北美国家公园协会(NRPA)
规定公园服务半径应小于 0. 8km,且每英亩服务人口不超过 800 人。 英国基于城市等级制定不同标准,其中
建议 1000 人的居住区在 0. 3km内应该有一个不小于 2hm2的绿色空间等系列标准。 韩国的城市公园法对于
儿童公园、街区公园等规定了相关的服务半径和面积标准[22]。 我国现行《城市绿地分类标准 CJJ / T 85—
2002》中对居住区公园和小区游园设定服务半径为 0. 3—1km。
表 2摇 研究区不同步行距离的绿地斑块承载能力
摇 摇 Table 2摇 The capacity of urban forest patches within different walk
distance in the study area
分级
Level
服务指数
Service index
不同服务距离的城市森林斑块数
The number of green patches
within different walk distance
0. 5km 1km 2km
1 臆10 26 12 1
2 10—50 11 17 15
3 50—100 0 6 7
4 逸100 2 4 16
摇 摇 摇 摇 服务指数=某城市森林斑块在一定步行距离内服务的街区总面
积 /城市森林斑块面积
由于缺少人口统计的详实数据,以研究区内的街
区单元的面积为统计对象,分别分析步行距离在 0郾 5、
1km和 2km范围内街区单元的可达性水平,本文采用
服务距离代替服务半径来描述在一定步行距离内街
区单元的可达性。 国外对于绿色空间多采用距离、面
积和相对人口容量的标准进行规划,本文用服务距离
范围内的街区单元面积和树冠覆盖所处的绿地斑块
面积之比作为服务指数来衡量绿地斑块的承载能力,
服务指数越大则说明绿地斑块承载的街区面积越大,
如果人口密度在街区间差别不大,则一定程度上可能
导致绿地斑块服务质量的下降。
表 2 可以看出,在 0. 5km服务距离内,研究区内的 39 个城市森林斑块中有 26 个服务指数小于 10,即能
够在步行 0. 5km到达该城市森林斑块的街区单元总面积不超过此城市森林斑块面积的 10 倍。 随着服务距
离的增大,服务距离为 1km时有 12 个城市森林斑块的服务指数小于 10,当步行距离为 2km时仅有 1 个。 城
市森林斑块的服务指数变化除了与斑块自身面积有关外,还与其所处的位置周边的街区单元分布有关。 随着
服务距离的增加,有些街区对于到达绿地斑块的选择性也增加,这些街区主要集中于老城区公园型林地相对
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集中的区域。
3. 3摇 街区单元可达性
根据航片解译结果的建筑物布局结构特征,并结合广州市基础地理信息和广东省城市生活电子地图
(2005 版),根据面积占绝对多数的建筑类型用途性质确定街区单元的性质(图 2)。 分析得知,街区单元中有
27%面积为公共管理单位类型,住宅类型占 19% ,未利用地类型占 17% ,商服用地类型占 12% ,工矿仓储类型
占 10% ,其余为交通运输、水域、耕地、园地等类型面积共占研究区面积的 15% 。
对于研究区的统计数据(图 3)分析可以看出,广州中心城区(外环内)在划分的 2169 个街区单元中,除被
划分为水域、耕地、园地等类型的街区外,能够在 0. 5km步行距离内到达大型城市森林斑块的有 381 个,这些
街区单元面积占研究区街区总面积的 12. 4% 。 其中能够在步行距离 0. 5km内到达 3、2 个和 1 个城市森林斑
块的街区单元数量分别为 3、25 个和 353 个,可见绝大多数街区单元在 0. 5km 步行距离内仅能到达 1 个大型
城市森林斑块。
图 3摇 不同服务距离的街区可达性与树冠覆盖
Fig. 3 The accessibility and tree canopy coverage of blocks with different walk distance
表 3摇 不同服务距离内能够到达大型绿地斑块的街区数
Table 3摇 The number of blocks that can access urban forest patch within different walk distance
行政区
District
步行距离 Walk distance
0. 5km
数量 Number 比例 Ratio / %
1km
数量 Number 比例 Ratio / %
2km
数量 Number 比例 Ratio / %
白云区 Baiyun District 14 12 32 28 54 48
东山区 Dongshan District 72 28 200 78 247 97
芳村区 Fangcun District 8 4 29 15 98 51
荔湾区 Liwan District 68 27 183 73 236 94
天河区 Tianhe District 116 18 280 44 513 81
越秀区 Yuexiu District 68 52 121 93 122 94
海珠区 Haizhu District 41 7 147 25 316 54
研究区 Study area 387 18 992 46 1586 73
5922摇 8 期 摇 摇 摇 朱耀军摇 等:基于 GIS的广州市中心城区城市森林可达性分析 摇
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摇 摇 在研究范围内仅有 18%的街区单元能够步行 0. 5km到达大型城市森林斑块(图 3)。 从分析区街区单元
的行政管辖来看(表 3),以越秀区(包括原东山区)的可达性最好,以海珠区和原芳村区的街区可达性最差。
越秀区在步行 0. 5km范围内有 52%的街区具备可达性条件,明显高于其它各区,93%的街区能够步行 1km到
达大型城市森林斑块;原荔湾区有 73%的街区能够在 1km内到达大型城市森林斑块,且可达性明显好于其它
区。 随着服务距离的增加,街区单元的可达性水平增加,但当服务距离为 2km 时,研究区内依然有 27%的街
区单元不能步行到达大型城市森林斑块,其中研究区中的白云区、海珠区和原芳村辖区的街区单元仍有近一
半的街区单元不能近距离享受城市森林的“自然服务冶。
3. 4摇 基于街区单元的网络可达性与简单缓冲法比较
以往对于社会服务设施(医院、公园、学校等)的区位及服务评价更多采用简单缓冲的方法,多基于设施
中心点或边界的直线距离缓冲,根据设定的参数确定其时空覆盖范围,进而确定重点关注的区域,然而这种基
于服务半径的简单缓冲方法因忽略了设施的实际时空障碍而加大了其可达性水平。 用街区单元多边形的质
心代表街区单元,用实际到达距离进行网络可达性分析,对于服务区域的边缘部分街区一定程度上也加大了
其可达性水平,但这些误差可能随服务距离和街区单元划分数量的增加,在街区单元之间得到平衡。 本文对
于研究区的城市森林斑块用简单缓冲方法和网络分析方法进行了对比分析,从基于 1km 的服务距离的分析
结果(图 4)可以看出,简单缓冲方法的覆盖范围超出网络分析法所覆盖的街区范围。 可以说简单缓冲法在更
大程度上增加了研究区街区的可达性,网络分析法能更准确地反映设施服务水平,进一步验证了前人的结
论[22,24,30]。 一方面道路本身的设置并不完全是最小穿越距离,需要穿越过街天桥、地下通道、十字路口等;另
一方面道路本身或其它自然障碍体(如水体、铁路、市区内高等级输运通道等)影响了居民到达绿地斑块的便
利性。
3. 5摇 街区的城市森林可达性与树冠覆盖
树冠覆盖是城市森林在小尺度上的景观表达,是衡量城市森林生态功能服务质量的重要指标,前人研究
表明树冠覆盖与城市热岛效应、城市小气候、环境质量等密切相关[31]。 达到一定覆盖规模的居所林地可为城
市居民提供近距离的户外交流场所,促进邻里关系融洽,增加儿童认知以等,同时生长在街区中的古树名木、
大树等也为城市居民增加街区认同感[28鄄29]。
本研究从不同服务距离范围对街区到达城市森林斑块的可达性进行了分析(图 3)。 分析可以看出(表
4),在 0. 5km、1km和 2km步行距离内,研究区分别有 80% 、51%和 24%的街区单元不能到达大型城市森林斑
块,有 51%的街区步行 1km不能到达城市森林,24%的街区 2km步行距离内没有大型城市森林的分布。 从行
政管辖范围看,越秀区的街区可达性最好,其次为原荔湾区所辖街区,而以原芳村区街区单元步行到达大型城
市森林斑块的便利性最差。
表 4摇 一定服务距离内不能到达大型城市森林斑块街区的树冠覆盖情况
Table 4摇 The tree canopy coverage of blocks that cannot reach urban forest patch within different walk distance
行政区 District
不能到达的街区比例 / %
Ratio of Blocks no accessibility
0. 5km 1km 2km
其中树冠覆盖率<10%的街区比例 / %
Ratio of Blocks under 10% tree
canopy coverage and no accessibility
0. 5km 1km 2km
白云区 Baiyun 82 69 50 72 62 43
东山区 Dongshan 69 18 40 13
芳村区 Fangcun 95 84 48 69 62 33
荔湾区 Liwan 72 25 4 60 18 2
天河区 Tianhe 78 52 16 54 35 9
越秀区 Yuexiu 42 1 32 1
海珠区 Haizhu 92 73 44 64 50 30
研究区 Study Area 80 51 24 57 36 16
6922 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 31 卷摇
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图 4摇 网络分析法与简单缓冲法对比
Fig. 4摇 Contrast between network analysis and simple buffer method within 1km walk distance
对可达性街区单元的树冠覆盖统计看出(图 4),研究区约 69%的街区单元的树冠覆盖率小于 10% ,这些
街区单元中有 16% 、36%和 57%的街区分别在 2、1km和 0. 5km内不能步行到达大型城市森林斑块。 从步行
0. 5km的服务距离看,不能到达大型城市森林斑块但树冠覆盖率大于 30%的街区单元中,是以机关团体、科
教文卫等公共管理单位为主的街区类型;而 90%以上的以住宅为主要构成类型的街区树冠覆盖率低于 10% ,
64%的住宅型街区单元的树冠覆盖低于 5% 。 从行政归属看,2km 内不能步行到达城市森林斑块且树冠覆盖
面积低于 10%的街区单元以白云区、海珠区和原芳村区所占比例最大,而越秀区(包括原东山区)街区在步行
2km内都能够到达大型森林斑块。
4摇 结论与讨论
4. 1摇 结论
(1)在研究区域的中北部集中了主要的大型城市森林斑块,而珠江以南的海珠和原芳村管辖区缺乏大型
斑块的分布,这些斑块以综合类公园面积占优势,原广州老城区的越秀区(包括原东山区)的公园类型多,而
原芳村区斑块的类型和面积最少。
(2)广州中心城区外环高速路以内的区域,73%的街区单元能够步行 2km 内到达大型城市森林斑块,有
46%的街区单元能够步行 1km内到达,而在 0. 5km内能够到达的街区比例仅占 18% 。 从街区单元的行政归
属看,以越秀区的街区可达性最好,而海珠和原芳村区的街区可达性较差。
(3)研究范围内,0. 5km内不能到达大型城市森林斑块且树冠覆盖超过 30%的街区类型中,以公共管理
单位类型为主,而 90%以上的住宅类型街区单元的树冠覆盖率低于 10% ,其中 64%的街区树冠覆盖率低于
5% 。 从树冠覆盖的角度来看,研究区内街区单元的绿化还应该有很大的空间发展潜力。
7922摇 8 期 摇 摇 摇 朱耀军摇 等:基于 GIS的广州市中心城区城市森林可达性分析 摇
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4. 2摇 讨论
由于社会历史、经济发展等多方面原因,我国多数城市的老城区普遍缺乏大型绿色空间,这与越来越密集
的城市人口不相适应,各城市发展的自然条件不同,不能用简单的人均公共绿地面积来评价。 我国当前园林
城市、森林城市的评选标准中已经开始使用可达性(如 0. 5km内到达公园等)的概念,但对于绿地承载力方面
还没有相关指标,将人口密度融合在可达性研究之中是今后研究着重解决的问题。 用“质心冶和“可达性点冶
分别代表街区单元及绿地斑块进行网络可达性分析,一定程度上提高了其可达性。 有学者基于公园实际入口
探讨了沈阳市公园的可达性[27],随着在更小尺度上划分的街区单元之间相互平衡和广州市公园绿地开放程
度的提高,这种损失将会得到弥补,与简单缓冲法比较更为准确地评价街区对于城市森林的可达性和实效性。
可达性是一个复杂的问题,受主观因素(如街区居民意愿)和客观条件(如绿地质量、服务内容和人口成
分等)的多因素制约,如果能够结合详实的街区单元人口统计资料(人口、文化特征等)进行叠加分析,可以进
一步修正基于服务面积的承载结果,也可用于探讨与社会文化相关的深层次可达性分析。 国外有学者基于调
查方法,对被调查者心理距离与实际距离对比的方法研究绿色空间的可达性,也是可达性的有效尝试[32]。 有
学者通过对广州市公园绿地基于栅格数据的成本加权距离进行了分析,得到用时间耗费表达的绿地可达性空
间分布[26]。 街区单元是城市组织的有机构成层次,通过以街区单元为基本对象进行可达性度量分析,结合树
冠覆盖等指标的生态建设评价,可以明确需要重点关注的街区单元的空间分布,为大型绿地斑块的未来规划
建设区域和位置提供参考。
随着人们生活质量的提高,城市中大型城市森林斑块对城市居民身心健康的作用近年来受到普遍关注,
基于广州市居民游憩行为的研究[33鄄34]也表明,居民更倾向于选择城市森林等自然景观,除景点吸引力外,可
达性是重要的约束条件。 同时地震等灾害性事件的警示也使人们对于绿地应急避险功能的认识不断提高,很
多城市已对此展开相关研究[35鄄36]。 统计资料显示,到 2007 年广州市已经批建的森林公园已达 44 个,主要分
布于广州北部山地,与人口集中的中心城区建成区的距离较远,近距离服务能力相对较弱。 中心城区是广州
市历次城市规划的重点区域,广州人口密度大,老旧居住区形成的特有聚居模式限制了大型城市森林斑块的
分布,各种城市问题在老城区中日渐凸显。 因此,政府在老城区改造时应重视大型绿地斑块不足的问题,建议
通过置换或征购等多途径,增加大型绿地斑块数量。 利用地理信息系统将自然要素和相关的社会经济因素叠
加分析,更能很好反映和解决城市问题,基于网络分析的城市公共服务设施(如绿地、医院、学校等)可达性研
究必将在城市功能格局优化中发挥更大作用。
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0032 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 31 卷摇
ACTA ECOLOGICA SINICA Vol. 31,No. 8 April,2011(Semimonthly)
CONTENTS
The relationship between Populus euphratica忆s radial increment and groundwater level at the lower reach of Tarim River
AN Hongyan, XU Hailiang, YE Mao,et al (2053)
……………
…………………………………………………………………………………
Influence of elevation factor on soil profile texture configuration: a case study of the alluvial plain of Fengqiu County
TAN Manzhi, MI Shuxiao, LI Kaili, et al (2060)
………………
…………………………………………………………………………………
Effects of ozone on AsA鄄GSH cycle in soybean leaves WANG Junli, WANG Yan, ZHAO Tianhong, et al (2068)……………………
The effects of physical and chemical factors on the growth and lipid production of Chlorella
ZHANG Guiyan, WEN Xiaobin,LIANG Fang, et al (2076)
……………………………………………
………………………………………………………………………
Response of net productivity of masson pine plantation to climate change in North Subtropical Region
CHENG Ruimei, FENG Xiaohui, XIAO Wenfa, et al (2086)
…………………………………
………………………………………………………………………
Soil respiration of Zoysia matrella turfgrass in subtropics LI Xibo,YANG Yusheng,ZENG Hongda,et al (2096)………………………
Effect of UV鄄B radiation on the leaf litter decomposition and nutrient release of Pinus massoniana
SONG Xinzhang, ZHANG Huiling, JIANG Hong, et al (2106)
……………………………………
……………………………………………………………………
Physiological ecological effect of endophyte infection on Achnatherum sibiricum under drought stress
HAN Rong, LI Xia, REN Anzhi, et al (2115)
…………………………………
……………………………………………………………………………………
Zinc Tolerance and Accumulation Characteristics of Armillara mellea ZHU Lin,CHENG Xianhao,LI Weihuan,et al (2124)…………
Expansion strategies of Caragana stenophylla in the arid desert region
ZHANG Jianhua, MA Chengcang, LIU Zhihong, et al (2132)
…………………………………………………………………
……………………………………………………………………
Effects of mixed plant residues from the Loess Plateau on microbial biomass carbon and nitrogen in soil
WANG Chunyang, ZHOU Jianbin, XIA Zhimin,et al (2139)
………………………………
………………………………………………………………………
Survival strategy of Stipa krylovii and Agropyron cristatum in typical steppe of Inner Mongolia
SUN Jian, LIU Miao, LI Shenggong, et al (2148)
…………………………………………
…………………………………………………………………………………
Spatial distribution of arbuscular mycorrhizal fungi in Salix psammophila root鄄zone soil in Inner Mongolia desert
HE Xueli, YANG Jing, ZHAO Lili (2159)
……………………
…………………………………………………………………………………………
An experimental study on the the effects of different diurnal warming regimes on single cropping rice with Free Air Temperature
Increased (FATI) facility DONG Wenjun, DENG Aixing, ZHANG Bin, et al (2169)…………………………………………
Endophytic bacterial diversity in Achnatherum inebrians by culture鄄independent approach
ZHANG Xuebing, SHI Yingwu,ZENG Jun, et al (2178)
………………………………………………
…………………………………………………………………………
Hierarchical Partial Least Squares (Hi_PLS) model analysis of the driving factors of Henan忆s Ecological Footprint (EF) and its
development strategy JIA Junsong (2188)…………………………………………………………………………………………
Evaluation on spatial distribution of soil salinity and soil organic matter by indicator Kriging in Yucheng City
YANG Qiyong,YANG Jinsong,YU Shipeng (2196)
…………………………
…………………………………………………………………………………
The toxicity of lupeol of Inula britanica on Tetranychus cinnabarinus and its effects on mite enzyme activity
DUAN Dandan,WANG Younian,CHENG Jun,et al (2203)
…………………………
…………………………………………………………………………
Abundance and biodiversity of ammonia鄄oxidizing archaea and bacteria in littoral wetland of Baiyangdian Lake, North China
YE Lei, ZHU Guibing, WANG Yu, et al (2209)
………
…………………………………………………………………………………
Changes of leaf water potential and water absorption potential capacities of six kinds of seedlings in Karst mount area under
different drought stress intensities: Taking six forestation seedlings in karst Mountainous region for example
WANG Ding,YAO Jian,YANG Xue,et al (2216)
……………………
…………………………………………………………………………………
Comparison of structure and species diversity of Eucalyptus community LIU Ping, QIN Jing, LIU Jianchang, et al (2227)…………
Ecosystem services valuation of the Haihe River basin wetlands JIANG Bo,OUYANG Zhiyun,MIAO Hong,et al (2236)……………
Effects of Phragmites australis on methane emission from a brackish estuarine wetland MA Anna, LU Jianjian (2245)………………
Genetic differentiation and the characteristics of uptake and accumulation of lead among Camellia sinensis populations under
different background lead concentrations of soils in Yunnan,China
LIU Shengchuan, DUAN Changqun, LI Zhenhua, et al (2253)
………………………………………………………………
……………………………………………………………………
Comparison of zooplankton lists between Coilia mystus food contents and collections from the Yangtze River Estuary & Hangzhou
Bay LIU Shouhai,XU Zhaoli (2263)………………………………………………………………………………………………
Reconstruction and analysis of July鄄September precipitation in Mt. Dagangshan, China
QIAO Lei, WANG Bing, GUO Hao, et al (2272)
…………………………………………………
…………………………………………………………………………………
Analysis on economic and ecological benefits of no鄄tillage management of Carya cathayensis
WANG Zhengjia, HUANG Xingzhao, TANG Xiaohua, et al (2281)
…………………………………………
………………………………………………………………
GIS鄄based analysis of the accessibility of urban forests in the central city of Guangzhou, China
ZHU Yaojun,WANG Cheng,JIA Baoquan,et al (2290)
………………………………………
……………………………………………………………………………
Review and Monograph
Impact factors and uncertainties of the temperature sensitivity of soil respiration
YANG Qingpeng, XU Ming,LIU Hongsheng,et al (2301)
………………………………………………………
…………………………………………………………………………
The advance of allometric studies on plant metabolic rates and biomass
CHENG Dongliang,ZHONG Quanlin, LIN Maozi, et al (2312)
…………………………………………………………………
……………………………………………………………………
Practice and the research progress on eco鄄compensation for cultivated land MA Aihui,CAI Yinying,ZHANG Anlu (2321)…………
Discussion
Soil water holding capacities and infiltration characteristics of three vegetation restoration models in dry鄄hot valley of Yuanmou
LIU Jie, LI Xianwei, JI Zhonghua, et al (2331)
………
……………………………………………………………………………………
Scientific Note
Effects of secondary, micro鄄 and beneficial elements on rice growth and cadmium uptake
HU Kun, YU Hua, FENG Wenqiang, et al (2341)
……………………………………………
…………………………………………………………………………………
2009 年度生物学科总被引频次和影响因子前 10 名期刊绎
(源于 2010 年版 CSTPCD数据库)
排序
Order
期刊 Journal
总被引频次
Total citation
排序
Order
期刊 Journal
影响因子
Impact factor
1 生态学报 11764
2 应用生态学报 9430
3 植物生态学报 4384
4 西北植物学报 4177
5 生态学杂志 4048
6 植物生理学通讯 3362
7
JOURNAL OF INTEGRATIVE
PLANT BIOLOGY
3327
8 MOLECULAR PLANT 1788
9 水生生物学报 1773
10 遗传学报 1667
1 生态学报 1. 812
2 植物生态学报 1. 771
3 应用生态学报 1. 733
4 生物多样性 1. 553
5 生态学杂志 1. 396
6 西北植物学报 0. 986
7 兽类学报 0. 894
8 CELL RESEARCH 0. 873
9 植物学报 0. 841
10 植物研究 0. 809
摇 绎《生态学报》 2009 年在核心版的 1964 种科技期刊排序中总被引频次 11764 次,全国排名第 1; 影响因
子 1郾 812,全国排名第 14;第 1 ~ 9 届连续 9 年入围中国百种杰出学术期刊; 中国精品科技期刊
摇 摇 编辑部主任: 孔红梅摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 执行编辑: 刘天星摇 段摇 靖
生摇 态摇 学摇 报
(SHENGTAI摇 XUEBAO)
(半月刊摇 1981 年 3 月创刊)
第 31 卷摇 第 8 期摇 (2011 年 4 月)
ACTA ECOLOGICA SINICA
摇
(Semimonthly,Started in 1981)
摇
Vol郾 31摇 No郾 8摇 2011
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