郑州市城市森林生态安全评价研究

摘要

随着城市化进程的加剧，城市生态系统遭受着越来越大的环境压力，城市森林逐渐成为研究的热点问题。本文主要针对具有特定城市形态和气候条件的郑州市，在城市森林生态安全相关理论的基础上，对郑州市城市森林景观格局进行分析，研究2003到2017年近十五年间的城市森林用地类型变化状况，并探索了郑州市城市森林的生态服务价值量。最后结合郑州市城市森林的相关指标构建压力-状态-响应(PSR)模型，探讨郑州市城市森林生态安全的评价方法，并通过模糊综合评价法对郑州市城市森林生态安全状况进行评价。主要结论如下:
　　(1)郑州市城市森林景观类型中，以农林生产林地、交通林地、附属林地三种类型为主，为郑州市城市森林的优势景观元素，对整个郑州市城市森林生态系统起到决定性作用。郑州市的农林生产林地主要集中聚集在郑州市外围，附属林地和交通林地平均斑块面积较小，主要分布在郑州市建成区区域，景观破碎程度较高。从2003到2017年近15间的城市森林变化情况来看，农林生产林地面积在不断减少，建设区域在不断的以“摊大饼”的形式向城市外围蔓延。2003年到2017年，斑块数量明显增加，平均斑块面积减小，景观破碎度增加。
　　(2)本文对郑州市不同结构的城市森林斑块进行了温湿度及PM2.5和PM10浓度的测量，研究结果表明，城市森林斑块的覆盖度越大，对温度和湿度的调节功能以及降低PM2.5和PM10浓度的效果更明显。此外，对城市森林的固碳释氧能力、净化大气能力、温湿度调节能力3个方面共9个生态系统服务功能指标进行评估，结果表明，功能价值贡献的大小依次为净化环境能力＞固碳释氧能力＞温湿度调节能力。
　　(3)通过大量的资料查阅及专家咨询，将城市森林生态安全评价评语集设为不安全、不健康、亚健康、安全、健康五个安全等级。通过模糊综合评价法对文中所建立的压力-状态-响应评价体系进行计算，可得三个一级指标的评价结果依次为，不安全、不安全，健康。在一级评价的基础上再次进行计算，可以得出郑州市城市森林安全评价向量的五个分量分别为0.2846，0.1087，0.1093，0.2774，0.2201，分别表示郑州市森林生态安全评价属于等级“不安全”的概率为28.46％，属于等级“不健康”的概率为10.87％，属于等级“亚健康”的概率为10.93％，属于等级“安全”的概率为27.74％，属于等级“健康”的概率为22.01％。根据最大隶属度原则可推断郑州市城市森林生态安全评价结果为“不安全”。

目录

声明

致谢

摘要

1 文献综述

1．1 城市森林的概念和范围

1．2 城市森林的特性和功能

1．2．1 城市森林的特性

1．2．2 城市森林的功能

1．3 城市森林的影响因子

2 引言

2．1 研究理论基础

2．1．1 景观和景观格局

2．1．2 生态服务功能

2．1．3 森林生态安全评价

2．2 研究目的

2．3 研究区域概况

2．3．1 地理位置

2．3．2 自然条件

2．3．3 经济条件

2．3．4 城市建设发展历程和现状

2．4 研究范围选择

2．5 研究内容

2．6 研究方法和技术路线

2．6．1 研究方法

2．6．2 技术路线

3 材料与方法

3．1 郑州市城市森林景观格局

3．1．1 数据来源和处理

3．1．2 景观格局指数的选择和计算

3．2 郑州市城市森林生态服务功能研究

3．2．1 城市森林植物固碳释养量的测定

3．2．2 城市森林滞尘量的测定

3．2．3 城市森林不同植物群落温湿度变化测量

3．3 郑州市森林生态安全评价

3．3．1 生态安全指标的确定

3．3．2 指标的计算方法

3．3．3 指标无量纲化

3．3．4 权重的确定

3．3．5 隶属度的确定

3．3．6 建立模糊综合评价法模型

4 结果与分析

4．1 郑州市城市森林景观格局

4．1．1 2017年郑州市不同用地类型分类

4．1．2 2017年郑州市城市森林不同景观类型分类

4．1．3 郑州市城市森林变化分析

4．1．4 小结

4．2 郑州市城市森林生态服务功能评估

4．2．1 固碳释氧功能

4．2．2 滞尘功能

4．2．3 降噪功能

4．2．4 吸收有害气体功能

4．2．5 城市温湿度调控功能

4．2．6 小结

4．3 郑州市森林生态安全评价

4．3．1 构建城市森林生态安全评价层次结构模型

4．3．2 准则层指标B1～B3判断矩阵及一致性检验

4．3．3 计算方案层指判断矩阵及一致性检验

4．3．4．基于模糊综合评判法的城市森林生态安全评价

4．3．5 小结

5．结论与讨论

5．1 结论

5．2 讨论

参考文献