基于城市熱島減緩的湖泊濕地景觀功能連通性研究.pdf

1、熱島效應給城市帶來了很多不利影響,已成為人民生活質量進一步提高和城市進一步發(fā)展的制約因素。城市濕地是城市生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分,發(fā)揮著城市熱島效應緩解、水資源涵養(yǎng)、洪水調蓄等生態(tài)服務功能。深入研究湖泊濕地降溫效應,對改善城市環(huán)境、提高人們生活質量具有重要的意義。本文在武漢市2007年4月的城市熱島分布反演及湖泊濕地周圍土地利用類型提取的基礎上,研究了武漢市熱場分布及湖泊濕地周圍各土地類型與城市熱島間的關系,并探討了湖泊濕地景觀功能連通性

2、等級及其熱島緩解效應。主要研究結果如下:
　　 1、武漢市城市熱島隨著城市化進程和人工熱源的增加逐步由主城區(qū)向市郊蔓延,黃陂區(qū)、東西湖區(qū)、蔡甸區(qū)、漢南區(qū)均形成了新的熱島中心,且強度不亞于主城區(qū)。武漢市主城區(qū)中熱島分布與建設區(qū)域分布一致,在堤角工業(yè)區(qū)、易家墩工業(yè)區(qū)和武鋼工業(yè)區(qū)等幾個老工業(yè)區(qū)形成強熱島中心。中小型湖泊被高溫包圍,城中的湖泊濕地斑塊形成孤立的“冷島”,其中心低溫區(qū)與周圍的高溫區(qū)形成鮮明反差。在武漢市郊區(qū),東西湖區(qū)、蔡甸

3、區(qū)、漢南區(qū)等城區(qū)由于近年來大力發(fā)展城市建設導致自然下墊面急劇減少、濕地和植被面積萎縮,黃陂區(qū)礦山開采導致地表裸露,均出現強烈的熱島；而濕地面積最多的江夏區(qū)和新洲區(qū)城區(qū)僅有中低溫分布。長江水溫最低,漢水和市郊大型湖泊差別不大,主城區(qū)湖泊溫度較高,漢口城區(qū)由于濕地面積較武昌城區(qū)小而顯得水溫較高,但所有的濕地斑塊溫度均低于斑塊邊緣溫度。
　　 2、在武漢市濕地、林地、灌草地、農田用地、建設用地和裸地6種土地類型中,建設用地和裸地占據了

4、大部分的高溫區(qū)域,而濕地和林地幾乎占據著所有的低溫分布區(qū)域。湖泊濕地占市域的面積比和覆蓋市域低溫區(qū)的比例是一致的,小型斑塊數量眾多但是只占市域面積的28.77％,大型斑塊在數量上是中型斑塊的兩倍,覆蓋了一半的低溫區(qū)域。武漢市主城區(qū)中建設用地和裸地占據了大部分高溫區(qū),而濕地和植被幾乎占據著所有的中低溫區(qū),所有濕地中沒有熱島分布。主城區(qū)主要分布著高密度的建設用地,小型湖泊濕地和綠地斑塊數量眾多但呈現高度破碎化,大型湖泊濕地斑塊僅有東湖。在武

5、漢市郊區(qū)環(huán)境梯度下,農田用地、濕地、林地占優(yōu)勢,特別是面積大于1km2的湖泊濕地斑塊數量是主城區(qū)的8倍,大于10km2湖泊濕地的數量比主城區(qū)增加了17個,大于20km2的湖泊濕地增加了7個,因此郊區(qū)的溫度較主城區(qū)大幅度降低。
　　 3、武漢市湖泊周圍降溫率與湖泊降溫距離或湖泊面積的回歸關系均達到極顯著水平。湖泊周圍降溫率與湖泊降溫距離間的關系顯示,主城區(qū)湖泊濕地減緩周邊熱島的緩沖距離為500m,郊區(qū)湖泊濕地減緩周邊熱島的緩沖距離

6、為1000m。湖周降溫率與湖泊面積間的關系表明,大于1km2的湖泊隨著湖泊面積的增加湖泊周圍降溫率顯著增大,湖泊濕地減緩周邊熱島的湖泊面積臨界值為1km2。湖泊周邊各土地類型與湖周降溫率的相關性分析顯示:農田用地相關性不顯著,林地、灌草地為極顯著負相關,建設用地和裸地為極顯著正相關。湖泊周邊各土地類型緩解熱島效應的貢獻率依次是林地>灌草地>農田用地>建設用地>裸地。
　　 4、武漢市75個湖泊緩解熱島的功能連通性可分為高連通性區(qū)

7、、較高連通性區(qū)、低連通性區(qū)和不連通區(qū)4個等級區(qū)域,各等級區(qū)域占低溫區(qū)的面積比例依次是88.3％、7.5％、4.2％和0％,分別覆蓋城市熱島高溫區(qū)15.8％、23.4％、50.6％和10.2％。武漢市75個湖泊的功能連通性呈現島嶼狀,湖泊濕地面積比重大、植被分布相對集中的區(qū)域容易形成高度功能連通的區(qū)域中心,但這些區(qū)域被高熱區(qū)或地形因素分割。湖泊緩解熱島功能的不連通的區(qū)域集中分布在黃陂區(qū)和新洲區(qū)大別山余脈和湖泊濕地范圍較少、植被分布不均的地