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四川天府新區(qū)BGI復(fù)合功能空間分異特征及其景觀格局驅(qū)動(dòng)機(jī)制研究

2024-04-29 12:05:46羅言云郭淑婷王倩娜王詩源
關(guān)鍵詞:分異龍泉網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

羅言云 郭淑婷 王倩娜 王詩源

藍(lán)綠基礎(chǔ)設(shè)施(Blue-Green Infrastructure, BGI)是實(shí)現(xiàn)適應(yīng)氣候變化戰(zhàn)略目標(biāo)的重要工具.研究BGI景觀格局和功能的空間關(guān)系,旨在為城市氣候適應(yīng)性建設(shè)提供依據(jù).以四川天府新區(qū)(含協(xié)調(diào)管控區(qū))為例,基于遙感影像數(shù)據(jù),從氣候適應(yīng)性視角出發(fā),進(jìn)行BGI復(fù)合功能評價(jià)和空間分異特征分析,并運(yùn)用地理探測器進(jìn)一步揭示景觀格局主要驅(qū)動(dòng)因子及驅(qū)動(dòng)機(jī)制.結(jié)果表明:(1)復(fù)合功能等級整體呈現(xiàn)從龍泉山脈向東西兩側(cè)遞減趨勢,高服務(wù)功能集中分布在龍泉山脈、彭祖山景區(qū)和三岔湖景區(qū)東南方向的協(xié)調(diào)管控區(qū)域.(2)復(fù)合功能等級空間分布格局整體呈顯著空間正向自相關(guān)關(guān)系,具有顯著高高(HH)、低低(LL)、高低(HL)聚集特征.(3)景觀組成類型、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)要素類型、斑塊密度指數(shù)(PD)和面積加權(quán)平均形狀指數(shù)(AWMSI)是復(fù)合功能空間分異的主要驅(qū)動(dòng)因子;景觀組成類型、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)要素類型是復(fù)合功能空間分異的主要交互驅(qū)動(dòng)因子.研究探明了景觀格局對BGI復(fù)合功能空間分異的驅(qū)動(dòng)機(jī)制,可用于指導(dǎo)研究區(qū)城市氣候適應(yīng)性建設(shè).

藍(lán)綠基礎(chǔ)設(shè)施; 復(fù)合功能; 景觀格局; 空間分異性; 驅(qū)動(dòng)機(jī)制

TU985.12 A 2024.016004

Study on the spatial differentiation characteristics of BGI multi-function ?and its landscape pattern driving mechanism in Sichuan Tianfu New Area

LUO Yan-Yun ?1 , GUO Shu-Ting ?1 , WANG Qian-Na ?1 , WANG Shi-Yuan ?2

(1.Institut of Architecture and Environment, Sichuan University, Chengdu 610065, China;

2.Guangdong Urban and Rural Planning and Design Institute Co., Ltd, Guangzhou 510290, China)

Blue Green Infrastructure (BGI) is an important tool to achieve the strategic goal of climate change adaptation. The purpose of studying the spatial relationship between BGI landscape pattern and function is to provide a basis for urban climate adaptability construction. Taking the Sichuan Tianfu New Area (including the coordinated control area) as an example, based on remote sensing image data and from the perspective of climate adaptability, the BGI multi-function evaluation and spatial differentiation feature analysis were carried out, and further revealed the main driving factors and driving mechanism of landscape pattern of BGI multi-function by using geographical detectors. The results showed that: (1) The overall multi-function level showed a decreasing trend from Longquan Mountain to the east and west sides, with high-service functions concentrated in the Longquan Mountains, Pengzu Mountain Scenic Area and coordinated control area in the southeast direction of Sancha Lake Scenic Area. (2) The overall spatial distribution pattern of the multi-function level showed a significant spatial positive autocorrelation relationship, with significant high (HH), low (LL), and high (HL) clustering characteristics. (3) Landscape composition type, network structure element type, patch density index (PD) and area weight average shape index (AWMSI) were the main driving factors for spatial differentiation of multi-function; landscape composition type and network structure element type were the main interactive driving factors for spatial differentiation of multi-function. The study has identified the driving mechanism of landscape pattern on the spatial differentiation of BGI multi-function, which can be used to guide the construction of urban climate adaptability in the study area.

Blue green infrastructure; Multi-function; Landscape pattern; Spatial differentiation;Driving mechanism

1 引 言

在國際氣候制度經(jīng)歷30余年不斷發(fā)展與演變的進(jìn)程中,氣候適應(yīng)已經(jīng)成為全球共識 ?[1] .《國家適應(yīng)氣候變化戰(zhàn)略2035》將適應(yīng)氣候變化納入國土空間規(guī)劃,提出在國土空間規(guī)劃中充分考慮氣候要素 ?[2] .藍(lán)綠基礎(chǔ)設(shè)施(Blue-Green Infrastructure, BGI)是由自然、半自然和人工綠地植被、水體為一體的生物棲息地網(wǎng)絡(luò)體系 ?[3] ,具有調(diào)蓄雨洪、管理河流、制造冷島、緩解熱島、固碳、改善空氣流通和休閑娛樂等生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能 ?[4] .在調(diào)節(jié)城市氣候和協(xié)助城市應(yīng)對未來氣候變化方面扮演著極為重要的角色 ?[5] .本研究中氣候適應(yīng)性指BGI對于不利氣候環(huán)境條件的適應(yīng)屬性.在國土空間規(guī)劃的重要時(shí)期,研究具有氣候適應(yīng)性的BGI功能, 有利于提高區(qū)域適應(yīng)極端氣候事件的能力,緩解氣候變化造成的不良影響,對我國城鄉(xiāng)藍(lán)綠空間系統(tǒng)專項(xiàng)規(guī)劃建設(shè)和實(shí)現(xiàn)氣候適應(yīng)性目標(biāo)具有重要意義.

目前,生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)(Ecosystem Service, ES)功能評價(jià)和景觀格局分析是BGI領(lǐng)域研究熱點(diǎn).ES功能評價(jià)以水資源調(diào)節(jié) ?[6,7] 、氣候調(diào)節(jié) ?[8,9] 、空氣質(zhì)量調(diào)節(jié) ?[7,10] 和文化娛樂調(diào)節(jié)功能 ?[11] 為主要評價(jià)對象,模型大致分為經(jīng)濟(jì)計(jì)量、空間計(jì)量兩大類 ?[7] .生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)和權(quán)衡綜合評估(Integrated Valuation of Ecosystem Services and Trade-offs, InVEST)模型是目前比較成熟的多功能ES評價(jià)模型,其中的固碳、城市降溫、城市內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)削減、生物多樣性指數(shù)、生境質(zhì)量和休閑娛樂等模塊應(yīng)用較為廣泛 ?[9,12-14] ,但其內(nèi)置評價(jià)模型有限,部分模塊并不以ES為直接輸出對象,結(jié)果數(shù)據(jù)還需進(jìn)一步處理.城市生態(tài)智慧管理系統(tǒng)(Intelligent Urban Ecosystem Management System, IUEMS)的引入可補(bǔ)充InVEST模型在此方面存在的不足 ?[15] .景觀格局分析以景觀格局指數(shù)和形態(tài)學(xué)空間格局分析(Morphological Spatial Pattern Analysis, MSPA)為主,二者分別側(cè)重于景觀組成和景觀結(jié)構(gòu)連通性,結(jié)合移動(dòng)窗口法(Moving window method)可實(shí)現(xiàn)景觀格局的空間可視化 ?[16] .近年來,部分學(xué)者通過將景觀格局指數(shù)和MSPA結(jié)合深入分析BGI景觀格局特征 ?[17,18] .

人類活動(dòng)造成BGI景觀格局的改變,從而驅(qū)動(dòng)ES供給發(fā)生顯著變化.研究景觀格局和ES功能的關(guān)系,有利于完善景觀格局現(xiàn)狀,提高ES功能,增強(qiáng)BGI應(yīng)對氣候風(fēng)險(xiǎn)的能力.目前相關(guān)研究較少,且往往忽視了景觀格局驅(qū)動(dòng)因子與ES功能在地理空間上的差異性 ?[19,20] .地理探測器(GeoDetector)作為一種檢驗(yàn)地理事物現(xiàn)象是否存在空間分異性的工具,能夠揭示空間分異背后的驅(qū)動(dòng)力以及探測兩因子交互作用對要素的解釋力 ?[21] ,已被廣泛應(yīng)用于自然地理 ?[22] 、人文經(jīng)濟(jì) ?[23] 、生態(tài)學(xué) ?[24] 等領(lǐng)域.鑒于此,選取國家級新區(qū)——四川天府新區(qū)(含協(xié)調(diào)管控區(qū))為研究區(qū),展開BGI復(fù)合功能評價(jià),并運(yùn)用地理探測器探測BGI景觀格局對復(fù)合功能空間分異的驅(qū)動(dòng)機(jī)制.以期為未來氣候變化背景下的BGI復(fù)合功能評估及其規(guī)劃設(shè)計(jì)實(shí)踐提供依據(jù)與參考.

2 材料與方法

2.1 材 料

2.1.1 研究區(qū)概況 ?四川天府新區(qū)及協(xié)調(diào)管控區(qū)位于成都市中心城區(qū)以南(103°47′~104°35′E, 30°4′ ~30°37′N),總面積約2678 km ?2 . 根據(jù)相關(guān)規(guī)劃 ?[25] ,研究區(qū)被劃分為:直管區(qū)、高新片區(qū)、龍泉片區(qū)、雙流片區(qū)、新津片區(qū)、簡陽片區(qū)、青龍片區(qū)、視高片區(qū)、協(xié)調(diào)管控區(qū)9個(gè)片區(qū)(圖1),其中協(xié)調(diào)管控區(qū)為成都市和眉山市協(xié)同管轄.研究區(qū)屬亞熱帶季風(fēng)氣候,多為低山丘陵,東部龍泉山脈和南部彭祖山形成重要生態(tài)屏障.近年來,研究區(qū)氣象災(zāi)害主要包括:暴雨、高溫、霧、雷暴、大風(fēng)、寒潮、低溫、干旱、冰雹,以及主汛期引發(fā)的洪澇、內(nèi)澇、滑坡等次生災(zāi)害 ?[26] ?.

2.1.2 數(shù)據(jù)來源及預(yù)處理 ?基于云量少、無遮擋的原則,選取 研究區(qū)2020年7月的Landsat 8遙 ?感影像數(shù)據(jù),并在ENVI 53中完成輻射定標(biāo)、大氣校正、鑲嵌、裁剪等預(yù)處理.通過波段運(yùn)算提取BGI要素(包括植被與水體),結(jié)合高精度衛(wèi)星影像及實(shí)地調(diào)研對運(yùn)算結(jié)果進(jìn)行目視解譯和修正,得到30 m×30 m精度的BGI柵格數(shù)據(jù).將所有采用數(shù)據(jù)(表1)進(jìn)行地理坐標(biāo)空間系統(tǒng)配準(zhǔn)、重采樣至30 m柵格并統(tǒng)一到WGS_1984坐標(biāo)系統(tǒng).

2.2 研究方法

2.2.1 BGI復(fù)合功能評價(jià) ?研究基于氣候適應(yīng)性視角,并結(jié)合四川天府新區(qū)氣候環(huán)境現(xiàn)狀,選取雨洪管理、緩解熱島、空氣凈化、固碳、休閑娛樂5項(xiàng)功能指標(biāo)進(jìn)行單項(xiàng)功能定量評價(jià)(表2) ?[27-31] ?.然后,借助層次分析-變異系數(shù)法確定各項(xiàng)功能權(quán)重,通過歸一化處理與疊加分析完成BGI復(fù)合功能評價(jià).運(yùn)用ArcGIS中的自然斷點(diǎn)法(Natural breaks),將各評價(jià)結(jié)果重分類為5類,依據(jù)結(jié)果由高到低分別賦值整數(shù)5~1,得到復(fù)合功能等級空間分布圖.

2.2.2 空間自相關(guān)分析 ?空間自相關(guān)是用來檢驗(yàn)?zāi)骋灰氐膶傩灾凳欠衽c其相鄰空間位置上的屬性值相關(guān)聯(lián)的方法 ?[32] ,考慮到全局空間自相關(guān)無法判讀屬性值在局域的空間自相關(guān)情況,而局部空間自相關(guān)可以獲知屬性值的聚集模式和分布格局.因此,研究選取全局空間自相關(guān)和局部空間自相關(guān)兩個(gè)指標(biāo)參數(shù)綜合分析BGI復(fù)合功能空間自相關(guān)情況.

全局空間自相關(guān)是探究研究區(qū)域中相鄰網(wǎng)格屬性值在全局空間上關(guān)聯(lián)度和相似性的指標(biāo)參數(shù),研究選用全局 Moran I 進(jìn)行分析.其中, I ?取值范圍為[-1,1],大于1為正相關(guān),小于1為負(fù)相關(guān),絕對值越大說明空間相關(guān)性越強(qiáng).計(jì)算公式如下:

I= ∑ ?n ??i=1 ?∑ ?n ??j=1 ??w ???ij ??x ???i - x ?- ???x ???j - x ?- ???S ??2 ∑ ?n ??i=1 ?∑ ?n ??j=1 ??w ???ij ???(1)

式中, I 為全局莫蘭指數(shù); n 為網(wǎng)格單元總數(shù); ??x ??i ?( ?x ??j ?) 為網(wǎng)格單元 ?i ( j )的測度值;( ?x ??i - x ?- ?)為第 ?i 個(gè)網(wǎng)格單元上測度值與平均值的偏差; ?w ??ij ?為標(biāo)準(zhǔn)化的空間權(quán)重矩陣; ?S ??2 ?為方差; ?x ?- ?是網(wǎng)格單元的平均值.

局部空間自相關(guān)可以測度每個(gè)網(wǎng)格與周邊網(wǎng)格之間的局部空間關(guān)聯(lián)度和空間分異性 ?[33] ,研究選用LISA指數(shù)進(jìn)行分析,得到LISA指數(shù)空間分布圖.計(jì)算公式如下:

I ???i = ??x ???i - x ?- ???S ??2 ?∑ ?n ??j=1 ??w ???ij ??x ???j - x ?- ???(2)

式中, ?I ??i ?為局部莫蘭指數(shù); n 為網(wǎng)格單元總數(shù); ??x ??i ?( ?x ??j ?) 為網(wǎng)格單元 ?i ( j )的測度值;( ?x ??i - x ?- ?)為第 ?i 個(gè)網(wǎng)格單元上測度值與平均值的偏差; ?w ??ij ?為標(biāo)準(zhǔn)化的空間權(quán)重矩陣; ?S ??2 ?為方差; ?x ?- ?是網(wǎng)格單元的平均值.

2.2.3 景觀組成類型分析 ?依據(jù)中科院土地利用/覆被類型(LUCC)分類體系,在ArcGIS中將預(yù)處理后的土地利用數(shù)據(jù)重分類為耕地、林地、草地、水域、建設(shè)用地和未利用地6種土地利用類型,得到研究區(qū)景觀組成類型柵格圖及數(shù)據(jù).

2.2.4 形態(tài)學(xué)空間格局分析 ?基于預(yù)處理得到的30 m×30 m精度的BGI二值柵格圖,利用Guidos Toolbox軟件進(jìn)行MSPA分析,采用八鄰域規(guī)則,邊緣寬度取值60 m,將柵格圖像識別分割成核心、孤島、穿孔、邊緣、連接橋、環(huán)和分支7個(gè)互斥類別,得到BGI網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)要素柵格圖.其中核心和孤島為生境斑塊,穿孔和邊緣為具有邊緣效應(yīng)的過渡地帶,連接橋、環(huán)和分支則為生物遷徙提供生態(tài)廊道.

2.2.5 景觀格局指數(shù)分析 ?從分析BGI景觀破碎化與多樣性特征角度出發(fā),選擇表征面積、形狀、聚散性和多樣性的4類5個(gè)景觀格局指數(shù),分析研究區(qū)BGI景觀格局空間分異情況.選取的面積指數(shù)為斑塊面積指數(shù)(PD)和最大斑塊面積指數(shù)(LPI),形狀指數(shù)為面積加權(quán)平均形狀指數(shù)(AWMSI),聚散性指數(shù)為蔓延度指數(shù)(CONTAG),多樣性指數(shù)為香農(nóng)多樣性指數(shù)(SHDI).首先,在ArcGIS中對BGI網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)要素柵格圖進(jìn)行重分類,將核心、孤島、穿孔、邊緣等塊狀景觀類型歸類為前景,連接橋、環(huán)和分支等線性景觀和非BGI歸類為背景,再應(yīng)用Fragstats 4.2軟件中的標(biāo)準(zhǔn)法和移動(dòng)窗口法,選取900 m為移動(dòng)窗口分析尺度,計(jì)算得到全局尺度景觀格局指數(shù)柵格圖.

2.2.6 空間分異性分析 ?地理探測器是一種探索空間分異并揭示其背后驅(qū)動(dòng)機(jī)制的統(tǒng)計(jì)方法.其核心思想是根據(jù)空間異質(zhì)性,分析自變量與因變量分布格局的一致性,探測自變量對因變量的解釋程度,主要包括:因子探測器、生態(tài)探測器、交互作用探測器和風(fēng)險(xiǎn)探測器4大模塊 ?[23] .研究運(yùn)用地理探測器,以BGI復(fù)合功能等級為數(shù)值量因變量,景觀組成、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)要素、景觀格局指數(shù)PD、LPI、AWMSI、CONTAG、SHDI為類型量自變量,運(yùn)用因子探測器、交互作用探測器和風(fēng)險(xiǎn)探測器綜合探測BGI復(fù)合功能的景觀格局主要驅(qū)動(dòng)因子及驅(qū)動(dòng)機(jī)制.

3 結(jié)果分析

3.1 BGI復(fù)合功能評價(jià)

對各單項(xiàng)功能進(jìn)行綜合賦權(quán)(表3),得到復(fù)合功能評價(jià)等級空間分布(圖2).其中,高服務(wù)功能等級區(qū)主要集中分布在以龍泉山脈為主的龍泉山區(qū)域,其次是以彭祖山景區(qū)為主的彭祖山區(qū)域和三岔湖景區(qū)東南方向的協(xié)調(diào)管控區(qū)域,以公園綠地為主的若干小型自然板塊分散分布在各個(gè)片區(qū).低服務(wù)功能等級區(qū)主要分布在北部區(qū)域和各片區(qū)城市建設(shè)程度較高的區(qū)域,如協(xié)調(diào)管控區(qū)的天府國際機(jī)場區(qū)域、視高片區(qū)的視高經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)區(qū)域.總體來看,復(fù)合功能等級整體呈現(xiàn)出從龍泉山脈向兩側(cè)遞減的趨勢,表明龍泉山脈區(qū)域具有良好的生態(tài)功能,對于研究區(qū)適應(yīng)氣候變化發(fā)揮著重要作用.

3.2 BGI復(fù)合功能空間分異特征

根據(jù)功能全局空間自相關(guān)分析結(jié)果(表4),各單項(xiàng)及復(fù)合功能的全局 Moran I 均大于0, ?P 值均為0,表明研究區(qū)區(qū)域內(nèi)各單項(xiàng)及復(fù)合功能服務(wù)等級空間分布格局整體上均呈顯著的空間正向自相關(guān)關(guān)系,功能單元之間聚集分布.其中,空氣凈化功能全局 Moran I 值為0.60,具有最高的顯著性,空間聚集程度最大;固碳、雨洪管理、緩解熱島、休閑娛樂功能的全局 Moran ??I 分別為0.36、0.29、0.27和0.20,空間聚集程度依次降低;復(fù)合功能與緩解熱島功能的 Moran I 值一致;休閑娛樂功能在空間上聚集程度最小,空間分布更趨于隨機(jī).

LISA聚集圖可以反映空間單元的屬性值同其鄰近空間單元的局部空間關(guān)系,分為4種空間相關(guān)類型,即高高(HH)聚集、高低(HL)聚集、低高(LH)聚集、低低(LL)聚集.根據(jù)BGI復(fù)合功能LISA聚集結(jié)果(圖3),復(fù)合功能空間格局呈現(xiàn)顯著的HH、LL、HL聚集.HH聚集主要集中分布在龍泉山脈、三岔湖景區(qū)及其東南方向的協(xié)調(diào)管控區(qū)域,LL聚集主要分布在龍泉山脈西部區(qū)域,以高新、雙流、龍泉視高片區(qū)區(qū)域?yàn)橹?,均表現(xiàn)為較強(qiáng)的空間正相關(guān)聚集.HL“組團(tuán)”聚集鑲嵌分布在LL聚集向HH聚集過渡區(qū)域,主要位于龍泉山脈東側(cè)的龍泉片區(qū)、簡陽片區(qū)和協(xié)調(diào)管控區(qū)和西側(cè)的直管區(qū),表現(xiàn)為一定的空間負(fù)相關(guān)聚集.總體來看,LISA指數(shù)HH聚集空間格局和高服務(wù)等級空間分布格局、LL聚集空間格局和低服務(wù)等級空間分布格局、HL聚集空間格局和中等服務(wù)等級空間分布格局趨于一致.

3.3 BGI景觀格局特征

研究區(qū)景觀組成類型以耕地為主,占比達(dá)6478%,林地和草地占比約15%,水域占比為209%(表5).耕地相對集中分布在協(xié)調(diào)管控區(qū)和直管區(qū),建設(shè)用地主要分布在西北部和成都市中心城區(qū)鄰近區(qū)域及東部天府國際機(jī)場區(qū)域和南部視高經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)區(qū)域,林地則主要集中分布在龍泉山脈和彭祖山景區(qū)(圖4a).

研究區(qū)BGI總面積為2053.07 km 2,占區(qū)域面積的78.51%,核心與環(huán)占總面積的59.98%,整體結(jié)構(gòu)連通性較好(表6). BGI網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)要素空間分異特征顯著,核心主要分布在簡陽片區(qū)、協(xié)調(diào)管控 區(qū)和龍泉片區(qū)的東部區(qū)域,環(huán)、連接橋和分支形成網(wǎng)絡(luò)主要分散分布在龍泉山脈西側(cè)的各片區(qū),在龍泉山脈的東側(cè),連接橋集中分布在三岔湖景區(qū)和龍泉湖景區(qū)區(qū)域(圖4b).

研究區(qū)各景觀格局指數(shù)空間分異特征顯著.其中,景觀格局指數(shù)CONTAG、SHDI空間分異最為明顯,CONTAG 高值主要集中分布在龍泉山脈、彭祖山景區(qū)和協(xié)調(diào)管控區(qū)南部區(qū)域,SHDI則完全相反,表明東南區(qū)域景觀破碎化程度較低,景觀連續(xù)性較強(qiáng).各片區(qū)LPI值都相對較高,其中龍泉山脈、彭祖山景區(qū)和協(xié)調(diào)管控區(qū)東南部區(qū)域是由于受外界干擾較小,而雙流、高新、直管區(qū)、龍泉片區(qū)和天府國際機(jī)場區(qū)域是受到強(qiáng)烈的單一性人為干擾.PD和AWMSI的空間分異特征相似,指數(shù)值整體都較低,高值零散分布在雙流、高新、直管、龍泉片區(qū)靠近主城區(qū)的區(qū)域,表明西北部區(qū)域景觀 破碎化程度較高,景觀復(fù)雜性較低.總體上,研究區(qū)東南部比西北部的景觀連續(xù)性更強(qiáng),異質(zhì)性更低(圖4c).

3.4 BGI復(fù)合功能空間分異的景觀格局驅(qū)動(dòng)機(jī)制

通過因子探測可以獲得景觀格局各因子對BGI復(fù)合功能空間分異的影響程度,并以 q 值進(jìn)行度量, q 值越大,說明該因子對BGI功能空間分異的影響程度越大.探測結(jié)果表明(表8),7個(gè)因子的 q 值均通過了顯著性檢驗(yàn),作用力從大到小依次為:景觀組成類型(0.614)> 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)要素類型(0.439)> PD(0.303)> AWMSI(0.204)> CONTAG(0.107)> SHDI(0.092)> LPI(0.071).由此可知,景觀組成類型是BGI復(fù)合功能空間分異的主導(dǎo)因子,網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)要素類型、PD、AWMSI也發(fā)揮著關(guān)鍵作用,而CONTAG、SHDI、LPI的影響程度最小.

選取景觀組成類型、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)要素、PD、AWMSI 4個(gè)主要因子進(jìn)行交互作用探測,4個(gè)因子在兩空間交互疊加后形成了6對交互作用.探測結(jié)果表明(表9),每一對因子交互作用的 q 值皆大于這對因子的任一因子的 q 值,即任意兩個(gè)主要驅(qū)動(dòng)因子相互作用時(shí)都能顯著增加對BGI氣候適應(yīng)性復(fù)合功能空間分異的解釋.其中 q 值大小排序?yàn)椋壕坝^組成類型∩網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)要素類型>景觀組成類型∩PD>景觀組成類型∩AWMSI>網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)要素類型∩PD>網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)要素類型∩AWMSI>PD∩AWMSI,且前3對因子交互作用的 q 值均大于05.由此可知,特定網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)要素、PD和AWMSI下的景觀組成類型對BGI氣候適應(yīng)性復(fù)合功能空間分異的驅(qū)動(dòng)作用更加顯著.

風(fēng)險(xiǎn)探測結(jié)果中子區(qū)域的功能等級屬性值越高時(shí)其風(fēng)險(xiǎn)等級越低,反之亦然.景觀組成類型風(fēng)險(xiǎn)探測結(jié)果表明(圖5a),景觀組成類 型子區(qū)域低功能等級風(fēng)險(xiǎn)排序?yàn)椋航ㄔO(shè)用地>水域>未利用地> ???耕地 >草地>林地.功能等級均值最大的為林地,其次是草地和耕地,水域的功能等級均值甚至小于未利用地. 因此,退耕還林還草等生態(tài)保護(hù)措施對復(fù)合功能有明顯的提升改善作用.

網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)要素類型風(fēng)險(xiǎn)探測結(jié)果表明(圖5b),網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)要素類型子區(qū)域低功能等級風(fēng)險(xiǎn)排序?yàn)椋汗聧u>非BGI>分支>連接橋>邊緣>環(huán)>穿孔>核心.作為重要生境斑塊的核心復(fù)合功能等級最高,其次是作為過渡地帶和生態(tài)廊道的穿孔、環(huán)、連接橋、邊緣,分支和孤島的復(fù)合功能等級最低,甚至低于非BGI.

對主要因子PD、AWMSI進(jìn)行景觀格局指數(shù)風(fēng)險(xiǎn)探測,結(jié)果表明(圖5c),PD、AWMSI值越高,即景觀破碎化程度越高、景觀復(fù)雜性越大時(shí),子區(qū)域功能等級值越低,風(fēng)險(xiǎn)等級越高.相同風(fēng)險(xiǎn)等級下,AWMSI子區(qū)域功能等級值均大于PD子區(qū)域功能等級均值,結(jié)合因子探測結(jié)果可知,AWMSI對于BGI復(fù)合功能的解釋度雖不及PD,但其能驅(qū)動(dòng)更多的高服務(wù)功能等級區(qū).

4 討論與結(jié)論

綜合運(yùn)用IUEMS平臺(tái)、InVEST模型、MSPA方法、景觀格局指數(shù)、空間自相關(guān)分析及地理探測器等方法,研究四川天府新區(qū)BGI復(fù)合功能空間分異特征及其景觀格局驅(qū)動(dòng)機(jī)制能夠較好地反映BGI復(fù)合功能空間分異情況,識別景觀格局主要驅(qū)動(dòng)因子及驅(qū)動(dòng)機(jī)制.具體地,復(fù)合功能等級整體呈現(xiàn)出從龍泉山向東西兩側(cè)遞減趨勢,高服務(wù)功能等級集中分布在龍泉山脈、彭祖山景區(qū)和三岔湖景區(qū)東南方向的協(xié)調(diào)管控區(qū)域.復(fù)合功能等級空間分布格局整體呈顯著空間正向自相關(guān)關(guān)系,具有顯著HH、LL、HL聚集特征.基于地理探測器的驅(qū)動(dòng)機(jī)制結(jié)果表明,景觀組成類型、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)要素類型、PD和AWMSI是BGI復(fù)合功能空間分異的主要驅(qū)動(dòng)因子;景觀組成類型和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)要素類型是BGI氣候適應(yīng)性復(fù)合功能空間分異的主要交互驅(qū)動(dòng)因子;景觀組成類型和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)要素類型的BGI氣候適應(yīng)性復(fù)合功能風(fēng)險(xiǎn)排序分別為:建設(shè)用地>水域>未利用地>耕地>草地>林地,孤島>分 支> ???非>邊緣>連接橋>環(huán)>穿孔>核心.

研究基于氣候適應(yīng)性視角,探討B(tài)GI復(fù)合功能空間分異特征,一定程度彌補(bǔ)了內(nèi)陸城市氣候適應(yīng)性研究的缺失.針對多因子交互作用識別的理論難題,引入ArcGIS空間疊加技術(shù)和地理探測器,探測景觀格局多因子之間的交互作用和驅(qū)動(dòng)機(jī)制,為研究區(qū)BGI規(guī)劃保護(hù)和氣候適應(yīng)性建設(shè)提供參考依據(jù).研究主要關(guān)注研究區(qū)的氣候適應(yīng)性功能研究,后續(xù)可進(jìn)一步結(jié)合未來氣象特征等進(jìn)行相關(guān)分析研究,為未來中遠(yuǎn)期氣候適應(yīng)策略的制定及規(guī)劃的編制等提供支撐.

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收稿日期: ?2023-02-09

基金項(xiàng)目: ?國家自然科學(xué)基金(31500581)

作者簡介: ??羅言云(1969-), 男, 四川大竹人, 副教授, 研究方向?yàn)轱L(fēng)景園林規(guī)劃與設(shè)計(jì)、城鄉(xiāng)生態(tài)與生態(tài)修復(fù). ?E-mail: luoyanyun3966@163.com

通訊作者: ?王詩源. E-mail: wangshiyuan1997@qq.com

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