小流域用地紧凑度评价结果与空间分布特征

1小流域用地紧凑度评价结果与空间分布特征

 

子流域用地紧凑度评价结果见图2。研究区域内处于紧凑与高度紧凑水平的子流域数量最多，且用地紧凑性呈现西部低、东部高的趋势，这一结果主要与小流域城市用地建设强度向西逐渐减弱有关。

位于武汉市主城区域的W1~W10子流域的用地紧凑度呈现从中度紧凑到高度紧凑的空间分异，体现了用地布局与形态紧凑性对高强度城市建成区用地紧凑性的贡献。

 

 

总体上，随子流域用地紧凑度提升，河岸带综合生境质量显著降低(表3)，但不同维度的生境质量对用地紧凑变化的响应不同。表征生境质量的受影响程度最显著，二者为强负相关关系。本底生境质量、潜在生境质量与生境威胁均与用地紧凑度变化呈中度负相关关系。本底生境评价中，城市用地紧凑发展主要影响河岸弯曲度与河岸带潮湿生境面积。表征生境评价中，除乔木覆盖率与鸟类出现数量外，其余指标与用地紧凑度的负相关性均较显著。

这是由于受公园、防洪林建设等人类活动影响，不同河段河岸带乔木覆盖程度均较高，而鸟类的活动范围广泛，且河岸带植被纵向连续性较好，因此不同子流域的用地紧凑发展对其分布无明显影响。潜在生境质量变化主要表现在随紧凑度升高，河岸带外侧土地利用强度增强。生境威胁方面，没有发现外来入侵植物和土壤侵蚀与用地紧凑发展的相关性，河岸带受人类活动干扰程度则随用地紧凑度升高而显著加剧。

 

3河岸带生境质量与用地紧凑测度的RDA分析

 

为进一步明确不同用地紧凑测度对河岸带生境质量变化的影响程度，将河岸带生境质量与用地紧凑测度进行直接梯度分析。去趋势对应分析(DCA)表明，最长轴的梯度均小于3，因此选用RDA分析。

结果表明，开发利用强度(X1)、居住用地占比(X2)、公共管理用地占比(X3)、分形维度指数(Y1)与土地利用混合度(Z2)是解释河岸带生境质量变化的最小变量组合(图3)，且开发利用强度、居住用地占比和土地利用混合度的影响达到极显著水平，表明传统的高强度城市建设、高密度人口聚集及高混合土地利用的紧凑用地模式对河岸带生境的压力十分显著。



RDA排序图显示，分形维度指数(Y1)与河岸带生境质量呈正相关关系(图3)。另外，用地形态紧凑维度下的几何形状指数(Y2)、土地整合度(Y3)与用地布局紧凑维度下的土地中心聚集度(Z1)、路网密度(Z3)与公共交通站点密度(Z4)指标对河岸带生境质量变化的解释程度均不显著。

 

4讨论

 

本文从用地强度、形态和布局视角出发，探究了子流域水平上的城市用地紧凑变化对河岸带生境质量的影响。结果表明，与分散的城市化相比，用地紧凑模式下的河岸带生境现状并不理想。本底生境方面，随用地紧凑度提升，河岸带趋向于顺直，潮湿生境面积也显著减小；表征生境方面，受密集的土壤压实与不透水地表蔓延影响，流域内的水文过程已经发生了深刻改变，河岸带本土草本植物丰富度、木本植物自然更新、沿岸水生植被与生境复杂度均因此受到了较显著的抑制。

另外，河岸带外侧土地通常被各类建设用地占据，与城市中其他自然生态系统的连通性较弱，这不利于物种的迁移与扩散。

生境威胁方面，随用地紧凑发展而来的较严重的人类活动干扰，反映出当前河岸带规划与建设主要以城市美化、居民休闲娱乐、防洪、航运等为导向，对生物多样性保护的关注远远不足。当前城市河岸带生境亟须在人工干预下，以生物多样性保护为目的，恢复其完整的生态系统构成与食物链结构。

结合上文对用地紧凑度与生境质量相关性的分析，关键修复措施应包括改善河岸弯曲性，采用格宾石笼、生态袋等替代被混凝土硬化的驳岸，恢复河岸带与河流之间的水文交换，营造潮湿的生境与水生植被生长环境；合理增加对本土草本植物的运用，以提升河岸带本土景观特色，并为无脊椎动物提供良好的栖息环境与食物来源。

 

不同用地紧凑测度对河岸带生境变化的影响趋势不同。RDA分析结果表明，开发利用强度、居住用地占比和土地利用混合度是影响河岸带生境的主导因子。而用地形态紧凑性对河岸带生境质量变化的贡献率不高，且分形维度指数与河岸带生境质量关系呈正相关关系，这意味着在同等强度的土地开发利用下，斑块形状较为复杂且连续、集中性的用地发展形态能够缓解城市化对河岸带生境的压力。

另外，公园绿地占比、土地中心聚集度、路网密度与公共交通站点密度指标对河岸带生境质量变化的影响也极不显著，表明中心集聚、小街区、密路网并以公共交通为导向的紧凑城市布局策略不仅是提升城市运行效率的有效措施，也能与城市生态环境发展相适应。

综上所述，为最大程度协调城市用地紧凑发展与河岸带生物多样性维持的关系，应根据不同用地建设特征制定差异化的紧凑城市发展策略。针对紧凑程度较高、用地开发较饱和的子流域，应在现有土地利用强度上，优化整合区域内绿色空间布局，以促进其与河岸带生境廊道的连通，并通过增加透水性下垫面面积改善流域内的水文过程。而针对紧凑度较低，或正处于新城开发阶段的子流域，着力规划紧凑的用地形态与布局是协同城市建设与河岸带生物多样性保护的有效策略。