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为探究沿海山地城市城市化与蓝绿空间的协同关系,研究人员以青岛为例,分析 2000 - 2020 年蓝绿空间和城市化时空演变特征,发现二者耦合协调度虽呈上升趋势但仍待提升。该研究对城市可持续发展规划意义重大。
在当今城市化快速发展的时代,城市就像一台不断运转的巨型机器,深刻地改变着我们生活的方方面面。随着全球城市化进程的加速,城市规模不断扩张,越来越多的土地被用于城市建设。这虽然极大地推动了经济、社会和文化的发展,但也给城市生态环境带来了诸多挑战。其中,城市蓝绿空间(蓝色空间指区域内所有自然和人工水体,绿色空间指被植被覆盖的区域)受到的影响尤为显著。大量的蓝绿空间被城市建设所侵占,导致生态系统的平衡被打破,城市面临着诸如洪涝、热岛效应加剧、生物多样性减少等环境问题。
沿海山地城市作为城市化进程中的特殊区域,因其独特的地理位置和资源优势,一直是经济建设的重点地区,城市化速度远超多数内陆城市。然而,它们的生态系统却十分脆弱。其复杂的蓝绿系统对人类活动极为敏感,在城市化的浪潮下,城市红树林、自然荒野、海岸线和湿地等蓝绿资源不断减少,环境问题愈发严重。
为了深入了解沿海山地城市中城市化与蓝绿空间的相互关系,探寻城市可持续发展的路径,来自国内的研究人员以青岛这座典型的快速发展的沿海山地城市为研究对象,开展了相关研究。该研究成果发表在《Ecological Indicators》上,为城市规划和生态保护提供了重要的参考依据。
研究人员主要运用了以下关键技术方法:首先,利用土地利用数据、人口数据、GDP 数据等,通过数据预处理、重分类等操作,确保数据的准确性和一致性。其次,运用土地利用转移矩阵(可准确衡量研究期间各类土地利用类型的相互转换)、景观格局指数(用于量化蓝绿空间景观格局和动态变化)、城市扩张强度指数(描述建成区面积增长情况)等模型和指数进行分析。此外,采用扇区分析和渔网分析等方法,从不同角度探究城市化与蓝绿空间的关系。最后,通过耦合协调模型,定量评估复合系统的协调程度。
研究结果如下:
- 土地利用变化结果:在 2000 - 2020 年间,青岛土地利用变化显著。从土地利用类型面积变化来看,建设用地、林地、草地和湿地面积总体呈增加趋势,而耕地和水域面积有所减少。其中,耕地减少最多,水域面积减少比例最大,蓝绿空间受城市扩张侵蚀明显。从土地利用转移情况分析,耕地是转化最多的土地类型,主要转化为建设用地等。湿地变化也较为剧烈,前期因人类活动减少,后期因政策保护面积增加。从空间上看,蓝绿空间向建设用地的转化主要发生在沿海区域。
- 蓝绿空间景观格局时空变化:在绿色空间方面,2000 - 2020 年部分景观指标如斑块数量(NP)、斑块密度(PD)和边缘密度(ED)呈上升趋势,平均斑块面积(AREA - MN)下降,表明绿色空间受人类活动干扰,碎片化程度加剧,不过 2015 - 2020 年部分指标趋于稳定。空间上,胶州湾地区绿色空间碎片化和复杂性较高。在蓝色空间方面,2010 年后 NP、PD、ED 等指标显著上升,AREA - MN 下降,说明蓝色空间受人类活动影响,变得更加碎片化和复杂。空间上,胶州湾湿地北部蓝色空间的相关指标变化明显。
- 城市化分析:青岛建成区面积显著增长,但城市扩张强度逐渐降低。城市扩张方向具有轴向特征,主要向沿海方向扩展。从城市化时空变化来看,在人口、经济和土地三个层面,高城市化水平区域集中在胶州湾东部并向外辐射。
- 蓝绿空间与城市化耦合结果:在综合发展水平上,绿色空间总体呈下降趋势,蓝色空间先降后升,城市化水平显著上升。在耦合协调度方面,绿色空间 - 城市化、蓝色空间 - 城市化以及蓝绿空间 - 城市化复合系统的耦合协调度均呈上升趋势,但仍处于较低水平。空间上,中心城区耦合协调度较高,南北郊区较低。
研究结论和讨论部分指出,2000 - 2010 年,青岛蓝绿空间发展水平下降,主要原因是城市建设对生态用地的侵占、经济发展和人口增长带来的压力等。2010 - 2020 年,随着人们生态保护意识的提高和相关政策的实施,蓝绿空间发展水平有所改善。总体而言,青岛蓝绿空间与城市化的耦合协调度呈上升趋势,但不同区域存在显著差异。对于城市化快速发展的沿海地区,应平衡城市化与生态保护的矛盾,加强生态保护和蓝绿网络建设;对于城市化较弱的地区,应加速产业融合发展,提升耦合协调度。
这项研究意义重大,它深入剖析了沿海山地城市青岛蓝绿空间与城市化的关系,为城市可持续发展规划提供了科学依据。通过揭示二者的时空演变特征和耦合协调关系,有助于城市管理者制定更加合理的城市发展策略,实现城市发展与生态保护的双赢,推动城市向着高质量、可持续的方向发展。