快速城市化背景下黔中多山城市扩展模式及景观格局动态——以安顺市为例

李 睿, 王志泰,2, 包 玉,2

(1.贵州大学 林学院, 贵阳 550025; 2.贵州大学 风景园林规划设计研究中心, 贵阳 550025)

城市化是影响土地利用变化的重要因素之一[1],是非城市用地转化为城市用地的过程[2]。快速城市化发展将导致生态用地流失、生态系统服务下降和环境健康风险加剧，从而影响城市生态安全[3]。有关城市化过程对城市绿地景观格局影响的研究已非常广泛[4]，随着中国大面积的快速城镇化，人口增长，城市扩张，土地利用及其结构不断发生变化[5]，一些发达区域已开展大量的相关研究，并取得丰硕的成果[6-9]。然而，我国幅员辽阔，城市形态多样，特殊自然环境下的城市(如山地型城市、湖泊型城市等)，城市扩展过程中对周边自然生境的影响除了侵占导致丧失以外，一些受保护或不易开发建设的生境资源常被破碎化，残余生境碎片逐渐被城市基质包围，形成镶嵌于城市内部类型各不相同的城市自然遗存[10]。因此，城市扩展模式不同，城市景观(尤其是城市内的自然景观)类型与格局有其特殊性，对城市发展的制约与贡献也不相同。

贵州省是长江、珠江上游重要生态屏障，是我国唯一没有平原支撑的省份，95.2%的面积为山地，其中69.2%属于喀斯特地貌[11]。喀斯特生态系统生境脆弱，易受干扰，一旦破坏难以恢复[12]。因此，贵州省不仅存在着普遍的结构性生态问题，还有着水土流失、石漠化和生态环保基础设施极为落后等特殊问题。自西部大开发战略实施以来，尤其是近10年的快速城市化进程，城市人口剧增、城市规模不断扩大，城市扩张过程不断挤占、蚕食和侵占自然生境，自然山体逐渐镶嵌于城市，城市景观格局发生着剧烈变化，这些问题都给贵州脆弱的生态环境造成了巨大的威胁。近年来，该地区相关研究主要集中在退化生态系统恢复以及石漠化分级分类等方面[13-14]，而典型喀斯特山地城镇景观格局动态研究薄弱，城市规划建设缺乏相关基础理论指导。“向山要地”思想指导下的削山建城，以及对城市内自然山体的盲目、过度和低效的公园化开发利用等现象仍在继续，导致水土流失，甚至引发山体滑坡的事件时有发生[15]，大型自然斑块碎裂、消失，城市生态环境恶化的风险突显[16]。基于此，本文以黔中典型喀斯特多山城市——安顺市为研究对象，分析其近10 a城市快速扩张过程中土地利用类型与地表覆盖景观，解析黔中地区典型喀斯特多山城市扩展模式及其景观格局规律，为该地区城市规划建设提供基础理论参考，为进一步深入研究多山城市山体自然遗存生态系统维持与生态服务供给提供前期基础。

1 研究区概况

安顺市(105°12′—106°34′E，25°21′—26°38′N)地处长江水系乌江流域和珠江水系北盘江流域的分水岭地带，平均海拔1 102～1 694 m，典型的高原湿润亚热带季风气候，年降雨量1 360 mm，年平均气温12.8～16.2℃，年平均相对湿度80%，年平均风速2.4 m/s。由于独特的地理位置和复杂多样的地形地貌，蕴育了丰富多样的植被类型，其中主要以中亚热带常绿阔叶林带及贵州高原常绿阔叶林带为主。中心城区位于锥状喀斯特地貌集中、馒头状山丘、峰林密集的黔中岩溶盆地，城市扩张过程中将大量自然山体镶嵌于城市之中，形成典型的“城在山中，山在城中”的黔中喀斯特多山城市。西部大开发战略实施以来，尤其是近10 a来，安顺市城市发展迅速，主城区面积不断扩展，大量喀斯特山体被城市建设用地所包围。

2 数据与方法

2.1 数据源及处理

以2017年中心城区规划区边界为研究范围，购买研究范围内2007年、2012年和2017年3个时间段的法国Pleiades卫星影像(0.5 m空间分辨率)，轨道号123/32，三景数据质量较好，采用Eradas Imagine 9.0遥感处理软件对影像进行大气校正、几何校正、图像增强、合成等过程，将影像与地形图(1∶1万)进行地理坐标配准。从安顺市园林局获取《安顺市城市总体规划修编(2016—2030)》《安顺市城市绿地系统规划》《安顺市山体公园体系规划》等资料。

土地利用分类参考国土资源部修订的《土地利用现状分类》(GB/T21010—2017)，将研究区土地利用分为草地、耕地、工矿仓储用地等9类(表1)，按住房和城乡建设部修订的《城市用地分类与规划建设用地标准》(GB50137—2011)对9类用地进行了建设用地和非建设用地的属性划分(表1)。采用人工目译与实地调研相结合的方法进行解译，在ArcGIS软件的支持下，统计生成不同时期的土地利用类型图(图1)；然后根据地表覆盖景观类型，将各时期建成区内景观类型分为：不透水建设用地、城市园林绿地、自然山体绿地、水域和其他土地5种景观类型(表2)，并生成不同时期建成区地表覆盖景观类型图；通过数据融合与叠加分析，得到研究区域土地利用/覆盖变化的动态变化信息。

2.2 研究方法

2.2.1 土地利用/覆盖研究方法 采用动态度(K)、耗减度(Lde)和马尔科夫转移矩阵(C)等指标对土地利用/覆盖的变化幅度、速度和方向进行定量分析，安顺市土地利用/覆盖在时间与空间上的动态变化过程所涉及的公式如下：

(1) 土地利用动态度(K)表示单位时间内某种土地利用类型面积的变化程度，其计算公式为:

(1)

式中：U1为区域中某种土地利用类型研究初期的面积(hm2)；U2为区域中某种土类型研究末期的面积(hm2)；T2-T1为研究时间段(a)。

表1 安顺市中心城区规划区土地利用类型划分

表2 安顺市中心城区建成区地表景观类型划分

(2) 土地利用耗减度(Lde)表示单位时间内该土地利用类型面积转化为其他土地利用类型面积的总和，其计算公式为：

(2)

式中：Cab为a时刻到b时刻某种土地利用类型被消耗的面积(hm2)；T为研究时间段长度。

(3) 马尔科夫转移矩阵(C)表示不同时间段内某一区域不同土地利用类型的相互转化关系，其计算公式为：

(3)

2.2.2 景观格局时空分析研究方法 从景观整体水平和斑块类型2个尺度，选用国内外目前广泛使用的景观格局指标进行景观格局分析。景观尺度主要选用斑块密度(PD)、Shannon多样性指数(SHDI)、Shannon均匀度指数(SHEI)、景观分离度(DIVSION)、景观形状指数(LSI)、景观连通度指数(COHESSION)、蔓延度指数(CONTAG)；斑块类型尺度主要选用斑块个数(NP)、斑块类型比例(PLAND)、平均斑块面积(AREA-MN)、最大斑块指数(LPI)、周长—面积分维数(PAFRAC)；各类指标的计算公式与生态学意义见参考文献[17]，所有指标均采用Fragstas 4.2软件进行计算。

3 结果与分析

3.1 安顺市规划区扩展模式

通过对2007年、2012年和2017年3期遥感影像的土地利用解译，得到不同时期土地利用空间格局图(图1)，图1很直观地反映城市扩展过程中各类城市用地的时空特征：2007—2012年5 a间城市扩张主要集中在主城区周边和东部区域，建成区面积由21.67 km2增加到35.06 km2，但土地利用变化强度相对温和；而2012—2017年，城市迅速扩张，建成区面积由35.06 km2增加到68.68 km2，年均扩张6.72 km2。由图1可以看出，这段时期主城区继续扩大，东西两个方向是城市扩展的主要方向，中心城区南边为东西走向的连绵山体形成山体屏障，阻隔着城市向南发展，东边和西边有大量独峰山丘，形成峰林，而东边方向接省会贵阳，西边通向黄果树景区，因此东、西方向具有强烈的区位发展磁极产生的引力，北边山体较少，多为基本农田，受自然地理条件限制和周边经济发展因素作用，安顺市近10 a的城市扩展主要向阻力大、引力亦较大的东、西两个方向扩展，其次向北有部分延展。作为典型的多山型城市，其城市扩展受到周边自然山体的阻力，不能以“摊大饼”式的四周延展，其扩展模式可以比拟为“水淹式”，即建成区中心如同水库，随着人口增加、经济社会发展，“城市建设水位”上升后向四周浸漫，避高就低将山间平地、峰丛基地淹没，一些小的山体被侵吞，较大自然山体逐渐被包围形成城市灰色基质中的绿色生态岛，从而塑造出“城在山中、山在城中”的多山城市形态特征；同时“城市建设之水”绕开山体阻力，以城市道路交通为“渠”，引向四周，再聚为多个“小水池”，“小水池”继续扩大最终与“中心水库”相连，因此多山城市建成区边界呈极不规则形状。

另外，随着物质生活水平的迅速提高，城市居民对居住环境的要求越来越高，自然山体因其大体量的绿量和无法替代的生态服务功能，成为城市中非常珍贵的生态资源，带动了城市中“依山而居”的房地产开发新理念和房价新增长点，改变了多山城市由“向山要地”转变为“靠山发展”的思路，城市发展主动向自然山体靠进，这也是安顺市中心城区向山体较多的东、西两个方向较快延展的主要原因。

图1 不同时期安顺市中心城区规划区土地利用解译图

3.2 中心城区规划区内的景观格局动态

3.2.1 土地利用类型转换特征 快速城市化背景下，城市发展过程中景观格局发生着剧烈的变化，一方面城市扩展使周边自然生境丧失，取而代之的是各种城市建设用地类型；另一方面，城市内部也在发生着土地利用类型的转变，即城市内部更新[18]。基于土地利用类型的景观格局动态分析，可以反映城市发展规律和驱动因素。对安顺市中心城区以规划区边界为研究范围，统计分析2017年、2012年和2007年3期各土地利用类型面积，统计各类用地面积及其在规划区内的占比得到各期土地利用基本组成情况表(表3)，对比分析近10 a城市发展过程中的内外景观动态特征。可以看出：10 a间耕地持续减少，在规划区内的占比也持续下降，尤其是2012—2017年，下降幅度剧烈，分析其原因首先是城市扩展侵占，其次是退耕还草还林政策的持续实施；草地面积10 a间，前5 a略有增加，后5 a成倍增加，在规划区内的用地占比也提高较多，主要来源一是退耕还林还草，二是城市园林绿化的贡献。在城市建设用地中各类用地均有增加，而增加最明显的是工矿仓储用地和住宅用地，尤其是住宅用地占规划用地百分比上升到14%。

表3 2007-2017年中心城区规划区各类土地利用类型面积与占比

土地利用类型转移矩阵能够揭示地类变化过程的细节特点，可以全面、具体地刻画区域土地利用变化的结构特征和各用地类型变化的方向[19]。图2是根据两期土地利用转移矩阵绘制的各类用地转换关系图。由图2可以看出：2007—2012年，耕地的转出量为2 072.87 hm2，32%转变为林地，22%转变为住宅用地，16%转变为其他土地；林地的转出量为1 015.54 hm2，66%转变为耕地，12%转变为草地，7%转变为住宅用地，7%转变为其他土地。可以看出这5 a，城市扩张已成趋势，也印证了黔中多山城市的扩张模式与规律：13%耕地转化为交通运输用地证明了以交通运输先行，渠化引导建设用地向周边发展，绕开有阻力的山体，在外围形成据点，成为城市生长极，逐渐扩展后连片扩大建成区范围，这一过程也是多山城市对周边自然或近自然生境破碎化、山体被隔离镶嵌于城市基质的过程。住宅用地作为主要转入用地，说明房地产业是这一时期城市扩张的主要驱动因素。由在建用地、空闲地、裸土地、采矿用地等组成的其他土地是城市建设过程中的中间类型。值得注意的是山地是该地区林地的主要载体，大量的林地转出说明城市建设过程中对自然山体的巨大冲击，建设用地紧张是山地城市发展的主要限制因素，在这一时期经济优先和“向山要地”的思想主导着城市扩张理念，导致在这一阶段大量的自然植被景观向城市硬质景观转化，自然植被面积锐减，强烈的人工干扰使大量林地转化为耕地和草地，生态系统退化明显。2012—2017年，耕地和林地依然是转出量最多的土地利用类型，分别转出3 411.46，1 767.86 hm2。其中，耕地转出量的22%转变为草地，17%转变为住宅用地，15%转变为林地，13%转变为工矿仓储用地；林地转出量的41%转变为草地，33%转变为耕地，11%转变为其他土地。增加量最多的是草地和住宅用地，草地的增加量主要来自于耕地和山体，主要形式是城市建设的配套园林绿化建设，多以草坪、草地景观为主。在城市扩张过程中，城市公园的用地主要来源于不宜建设的山林地，2012年提出建设园林城市的目标后，城市园林绿化得以快速发展。在2007—2017年的土地利用转化中耕地和林地的互相转化以一定的规模持续存在，这一现象也许是山地城市扩张过程中特有的现象，现场调查和图像解译过程中得知，耕地转化为林地主要归因于退耕还林政策的实施和弃耕还林的结果，而林地转耕地主要在建成区周边区域，征占用地待建期，另外在城市内部靠自然山体比较近的居民，就近对遗存于城市之中的自然山体周边进行蚕食开垦的以种植疏菜为主形成耕地现象也较多见。

图2 2007-2017年土地利用类型转移关系

3.2.2 土地利用类型开发强度 指定区域土地利用类型的变化速度可以反映该区域土地利用类型转化的剧烈程度[20]，通过动态度和耗减度对安顺市各类用地进行定量分析，结果见表4。可以看出：2007—2012年，其他土地的动态度值最大为13.30%，远大于其他用地类型的动态度，而且其开发度也明显高出其他用地类型，并高出其耗减度13.33%，由于其他土地主要包括在建用地、空闲地、裸土地、采矿用地等，这类用地是自然景观类用地向城市类人工景观用地转化的中间类型。同时，交通运输用地和工矿仓储用地的动态度也较大，分别为8.44%，7.47%，表明这一时期城市处于扩张初期，以开发建设为主；2012—2017年，草地的土地利用类型动态度最大，为32.51%，是变动最大的土地利用类型；其他土地保持了上一阶段的速度。2007—2017年前后两个5 a，不同用地类型之间的动态度差异较大。这表明，2007—2017年，是安顺市自然景观类型与城市人工景观类型处于极剧消长的状态。

表4 2007-2017年中心城区规划区土地利用/覆盖动态度与耗减度 %

3.2.3 景观空间格局分析 景观空间格局分析是对景观的组成单元及其空间配置关系的分析[17]，景观格局是各种生态过程长期作用的产物，同时也直接影响着生态过程[21]，城市是由人工主导的多种生态过程共同作用的景观生态单元，各种城市景观组成单元之间的空间关系决定着城市自然生态系统的健康性和安全性，进而决定着城市的健康可持续发展[22]。本文对安顺市中心城区规划区景观空间格局从整体景观水平和斑块类型水平两个层次进行分析。

(1) 整体景观格局分析。表5是2007—2017年安顺市中心城区规划区范围整体景观格局指数计算结果，从数据变化趋势分析可以看出安顺市2007—2017年景观空间格局发生显著变化。其中，斑块数量(NP)和斑块密度(PD)持续增加，斑块数量从2007年11 445个增加到2017年的16 921个；而斑块密度从2007年的43.18增加到2017年的63.84，整体增加47.85%；反之，斑块平均密度逐年降低，这说明斑块破碎化主要集中于局部地带，主要原因是呈大斑块的耕地和自然林在转出为城市建设用地过程中，土地利用类型多样性导致的斑块破碎化。表明安顺市近10 a城市主要以向外扩展的增量发展为主，城市内部更新相对较弱，中心城区规划区范围内景观持续破碎。香农多样性指数(SHDI)和均匀度指数(SHEI)是比较不同景观或同一景观不同时期多样性变化的主要指数，SHDI从2007年的1.42上升到2017年的1.79，SHEI从2007—2017年也逐渐增加，并趋近于1，但二者的变化幅度不大，说明景观多样性略有增加但不明显。景观分割指数(DIVISION)和景观形状指标(LSI)均有所上升，表明斑块呈异形化变化趋势，不同的景观类型相互切割现象严重。2007—2017年，景观斑块凝聚度(COHESION)和景观蔓延度(CONTAG)均呈现下降趋势，表明城市整体景观水平不同斑块类型团聚程度和延展性降低，景观同类景观斑块连接度降低。

综合以上相关指数分析可知，2007—2017年中心城区规划区范围整体景观格局持续破碎，斑块趋于均质化，不同景观类型相互切割现象严重，景观连接度降低。

表5 安顺市不同时期规划区景观水平整体景观格局指数

(2) 不同土地利用类型的景观格局动态。由表6可知，2007—2017年，在土地利用的斑块类型层次，草地、耕地、工矿仓储用地、交通运输用地、其他土地和住宅用地的斑块数均增加，增加量最大的是草地斑块，增量为1 352个，水域及水利设施用地斑块数量明显下降，且减量最多，共减少1 748个，公共管理与服务用地呈现出先降低后增加，而林地的斑块数量先升后降。平均斑块面积占优势的虽然是耕地和林地，但二者平均斑块面积在下降，说明城市扩展过程中，均存在不同程度的破碎化，尤其林地的平均斑块面积持续下降，如前所述，山体是林地主要载体，林地平均斑块面积下降的原因主要是城市建设过程中不断对自然山体进行侵占和蚕食，也有些遗存于城市之中的自然山体由于生境面积不断缩小，并与其他自然生境隔绝，导致其生态稳定性下降、生态服务功能将会受到影响；水利和水域设施用地不仅斑块数量在下降，其平均斑块面积也在下降；林地和水域斑块面积的下降应引起足够的重视，因为此两类用地在城市生态系统起着非常重要的生态作用，林地为城市之肺、水域为城市之肾，这一结果说明城市扩展过程中对自然生态资源的破坏已十分明显；草地的平均斑块面积增加较为明显，但草地的绿量有限，今后可以在草地上丰富植被景观，提升其生态服务功能。在2007—2017年，最大斑块指数最高的是耕地，但其下降程度十分明显，说明其在规划区内的优势景观地位不断下滑。交通运输用地最大斑块指数2007—2012年缓慢上升，2012—2017年陡然上升，成为上升最快的土地利用类型，这主要归因于城市主干道和绕城高速的集中修建；其他各类土地利用类型的最大斑块指数变动幅度不明显。斑块类型比是指某一类型斑块占所有景观的比例，从表6可以看出，属于建设用地的各类土地利用类型其斑块类型比均呈上升趋势，尤其是住宅用地不仅上升幅度大，而且所占比例也最大。具有生态服务功能的各类土地利用类型中只有草地类增加，而其他类型都在下降，林地在2012—2017年下降幅度增强。周长—面积分维数主要是利用回归分析来反映不同空间尺度性状的复杂性，结果会因样本量小于10出现误差，研究结果均属于1～2范围未出现误差值。2007—2017年，各类土地利用类型的周长—面积分维数变化不大，说明其形态特征变化不明显。

上述结果进一步说明城市建设过程中景观破碎化持续发生，尤为值得关注的是水域及水利设施斑块的持续减少，黔中喀斯特地区常年雨量充沛且地下水资源丰富，但工程性缺水状况普遍存在，因此局部洼地的形成小型水塘等湿地类型，对调节局部生态环境和保护生物多样性起着至关重要的作用，但在城市扩展过程中大量的小型湿地斑块消失；林地斑块先增后减，先增是因为外围退耕还林已见成效，后减则更多是城市建设对自然林地的侵占所致。可见，黔中喀斯特山地城市的扩张必然以牺牲资源和破坏生态环境为代价。

表6 不同时期各类土地利用类型景观指数

3.3 建成区地表覆盖动态特征

城市建成区是由人工主导的社会—自然复合系统，地表景观类型可以反映其开发建设强度和城市生态环境的基本特征。按表2地表覆盖景观分类方式，结合现场调查，对安顺市2007年、2012年、2017年3期遥感影像进行解译得到建成区地表景观组成类型数量与百分比图(图3)。

图3 建成区3期城市景观类型组成特征

图4为3期城市建设成区地表景观类型组成及其数量特征图，由图4可以直观看出，近10 a安顺市建成区总面积持续扩大，由2007年的21.67 km2增长到2012年的35.07 km2，之后增长速度加快，至2017年建成区面积达68.67 km2。作为城市建设过程用地类型的其他土地也成倍速增加，说明安顺市地表覆盖景观一直处于动态变化过程中，2012年以后其他土地占建成区范围总面积百分比基本稳定在27%。在5种地表景观类型中，不透水建设用地和其他土地均为硬质城市灰色基质，二者占比之和在2007—2012年呈上升趋势，由66.2%上升到69.9%，说明这一段时间城市园林绿化建设相对滞后；从2012年开始硬质景观占比下降到66.4%，接近2007年的水平。城市园林绿地、山体自然绿地和水域是城市中具有生态服务功能的软质景观，3种软质景观在建成区中的占比与硬质景观呈相互消长的关系，因此其10 a间的总和占比为先降后升的变化特征，但由图3可以直观地看出10 a间由人工建设的城市园林绿地的数量增加，与不透水建设用地面积增加的速率不相协调，而且占比直线下降，相反山体自然绿地呈持续加速增长的态势，其占比也加速增长，到2017年占到整个建成区近24%，在维持建成区绿地率中发挥着非常重要的作用。这一结果一方面表现了多山城市建设的特点，即由于建设用地紧张自然山体与原自然生境隔离被城市包围，同时又要在城市绿地率指标中做出重要贡献，但同时也暴露出过分依赖自然山体，弱化城市园林绿地建设的问题，结果必将导致城市园林绿地的空间分布均好性和绿地的可进入性等问题出现，并不符合新时代城市高质量发展的要求，不能满足城市居民对美好宜居环境和高品质户外休闲空间的需求。

4 讨 论

4.1 多山型山地城市扩展模式与城市景观格局特征

黔中多山城市扩展模式有其特殊性，属于“水淹式网状扩展模式”，与其他学者关于北京、上海、深圳等中东部发达地区“摊饼式”形态完全不同[23-24]，也不同于其他山地城市的“飞地式”扩展形态。城市整体景观格局呈破碎化状态，中心城区向外延展过程中，一方面使周边自然生境破碎化，另一方面也使得城市建设成区的破碎化程度不断增加[25]。黔中地区由于历史上发展相对滞后，经济社会和城市化快速发展起步较晚，近10 a来城镇化进入增速发展的阶段，城市扩展压力增大，导致城市以最快的速度增量发展，相比较而言建成区内部的景观格局动态较外围弱，根据《安顺市城市总体规划修编(2016—2030)》，至2030年，安顺市中心城区建设用地规划规模为99.86 km2，今后10 a安顺市城市空间仍将以外向扩展为主，城市扩展仍将增加区域生态环境的承载压力和生态资源的消耗。

图4 不同时期安顺市建成区土地利用解译图

4.2 山体自然遗存是黔中多山城市内绿地景观的主要组成部分，但面临着生态退化和石漠化风险

作为城市自然—社会耦合生态系统中生态系统服务供给的基本载体，城市绿地将经济社会发展与自然生态演替耦合关联在一起，作为城市中唯一有生命的基础设施，已成为统筹解决城市问题的重要综合途径[26]。早在2001年国务院发出关于加强城市绿化建设的通知，并提出绿地率要求，城市园林绿地的建设不断得到加强，城市园林绿地也随着城市扩张而扩张。然而在土地经济价值驱动下，由于用地紧张，安顺市中心城区建设成区绿地率虽略有增长，但始终维持在30%左右，随着城市扩展镶嵌的自然山体数量增长，建设成区绿地系统中人工园林绿地占比下降而山体自然绿地占比增长。因此，黔中多山型山地城市绿地系统过分依赖自然山体绿地。镶嵌于城市之中的自然山体绿地虽然具有良好的生态服务功能，但供人们休闲游憩的社会服务功能较弱，不能满足城市居民对城市园林绿地的多样化和多元化的需求，而且，因为空间分布不均匀，其提供的生态功能也不具有均匀性。另外镶嵌于城市之中的喀斯特自然山体具有生态系统脆弱的先天不足，被城市隔离后形成的山体自然遗存能否维持其生态系统的稳定性和健康性，或者其维持自然生态稳定和健康的最小面积是多少？对生态廊道的需求如何？以及城市化开发建设强度对其影响的时应效应和强度效应如何表现？等等一系列基础问题由于相关研究缺乏而未知，对城市内自然山体绿地未采取积极的措施加以保护，蚕食侵占将会继续导致其植被退化，进而石漠化，城市生态安全将受到极大的挑战。

4.3 黔中多山城市为研究城市背景下的岛屿生物地理学相关研究提供了非常理想的场所

城市自然遗存是城市扩展过程中生境丧失和破碎化的结果，关于生境丧失和破碎化过程对生物多样性及生态进程的影响一直以来是本领域研究的热点问题[27-28],研究受到了岛屿生物地理学理论(IBT)的重大影响，从1970年开始，陆地上破碎后的残余生境和海洋岛屿之间的类比研究在文献中大量出现[2,29]。之后的研究批判性地提出，并非所有物种都认为转换后的土地是同质的或不适宜居住的，也不是所有物种的反应都类似于生境的丧失和破碎，生境的丧失和破碎还涉及许多其他效应，如边缘效应、斑块大小效应、与邻近生境的距离效应、物种相互作用和生态梯级等[30-32]。当前，形成共识的观点是生境丧失对生物多样性及生态进程有很大的负面影响，破碎化后的残余生境碎片对生物多样性和生态系统服务具有保护价值[30,33-34]，但是关于生境破碎化本身对生态系统的生态效应是正面的还是负面的却有很大的争议。因此，需要从不同的尺度和不同基质上破碎化的残余生境类型进行进一步的实证研究，以期揭示生境破碎本身的生态影响机制。黔中地区特殊的自然地理背景造就了特殊的多山型山地城市形态，据统计当前安顺市中心城区建成区内部及周边镶嵌着大小不等的166座自然山体，省会城市贵阳建成区内及周边有310余座自然山体，由于锥状岩溶地质特点，大多数山体以孤峰形式出现，这些自然山体遗存是城市灰色基质上自然生态孤岛，它们被镶嵌入城的时间不同、大小规模不同、距离城市周边自然生境的距离不同、植被特征不同等状态，对于研究生物多样性、生态过程以及生态服务供给与生态系统稳定性维持平衡机制等一系列景观生态基础理论问题提供了理想的研究场所与对象，是研究城市基质上岛屿生物地理学理论的理想场所。

5 结 论

(1) 近10 a的快速城市化背景下，黔中多山城市的扩展模式可以概括为“水淹式网状扩展,里应外合逐渐靠拢”，即中心城区避高就低，在喀斯特峰林之间向外网状拓展，并以道路交通为先导绕开山体阻力，将城市建设渠化引导至外围相对平缓地段，形成多个外围增长点，里应外合逐渐靠拢，由此形成黔中岩溶地区典型的多山城市。

(2) 规划区土地利用类型转化结果表明，该地区城市扩展的主要驱动因素为房地产业的发展，这也是快速城市化使城市人口增加导致的结果，而耕地是城市扩展的最大土地贡献者，一些体量较小、相对高差不大的自然山体在城市扩展过程也被建设用地侵吞。

(3) 黔中多山城市独特的扩展模式，在城市中形成大量自然山体遗存，是该地区城市之中非常珍贵的自然资源，如何更好地保护和利用山体自然遗存，在快速城市化过程中确保其生态服务供给与生态系统稳定性维持之间的平衡机制，需要开展系统性深入研究。