西雙版納熱帶林近原生景觀格局評價(jià)

崔文舉，劉滿賓，王曉春，張成才，師 靜

西南林學(xué)院資源學(xué)院，云南昆明 650224

西雙版納熱帶林近原生景觀格局評價(jià)

崔文舉，劉滿賓，王曉春，張成才，師 靜

西南林學(xué)院資源學(xué)院，云南昆明 650224

本文以我國西雙版納自然保護(hù)區(qū)勐臘縣國營林場為研究地區(qū)，利用GIS軟件對該地區(qū)的天然林進(jìn)行森林景觀分類，并以分類結(jié)果為基礎(chǔ)，選取景觀要素特征和景觀格局指數(shù)對勐臘縣國營林場進(jìn)行景觀格局分析評價(jià)。研究表明各類森林景觀要素中，熱帶雨林季雨林目前仍然是主導(dǎo)的森林類型，在景觀空間格局上充分表現(xiàn)出該景觀要素類型作為優(yōu)勢地帶性植被的基質(zhì)特征；櫟類林分布與熱帶雨林季雨林相連接，構(gòu)成了整個(gè)景觀的近原生核心；橡膠林、茶葉等經(jīng)濟(jì)林的斑塊經(jīng)營規(guī)劃混亂，是導(dǎo)致整個(gè)景觀破碎化的最主要原因。研究結(jié)果可為勐臘縣國營林場熱帶林經(jīng)營和保護(hù)提供依據(jù)。

景觀分類；景觀格局指數(shù)；景觀格局評價(jià)

景觀格局（landscape pattern）即空間格局，一般是指某特定尺度上景觀的空間結(jié)構(gòu)特征，是大小和形狀各異的景觀要素在空間上的排列形式，或景觀要素的類型、數(shù)目以及空間分布與配置等[1]。景觀格局及其變化是自然的和人為的多種因素相互作用所產(chǎn)生的一定區(qū)域生態(tài)環(huán)境體系的綜合反映。景觀斑塊的類型、形狀、大小、數(shù)量和空間組合既是各種干擾因素相互作用的結(jié)果，又影響著該區(qū)域的生態(tài)過程和邊緣效應(yīng)[2]。因此，對區(qū)域景觀空間格局的研究，是揭示其生態(tài)狀況及空間變異的有效手段[3]。

1 研究區(qū)概況

勐臘縣地處云南省最南端，西雙版納傣族自治州東部。地處北回歸線以南，屬熱帶北緣，在中國植被區(qū)劃中屬北熱帶雨林、半常季雨林、西雙版納山間盆地季節(jié)雨林范疇，由于未受冰川南移的影響，第三紀(jì)以前的古、稀、珍貴物種得以幸存，加上水熱條件優(yōu)越，動植物種類繁多，勐臘縣被譽(yù)為“植物王國皇冠上綠寶石”。勐臘縣現(xiàn)有植被有3種類型：原生地帶性森森植被、原生植被破壞后形成的次生植被、人工植被。其主要森林植被類型分述如下：全縣植被劃分八個(gè)植被類型，12個(gè)植被亞型和29個(gè)群系，另有大量人工植被類型群系。

2 景觀格局評價(jià)方法

2.1 景觀要素劃分

景觀是由相互作用的、以某種方式重復(fù)出現(xiàn)的異質(zhì)生態(tài)系統(tǒng)組成的陸地區(qū)域，這些異質(zhì)生態(tài)系統(tǒng)，可稱之為景觀要素。景觀要素分類應(yīng)明確景觀單元的等級，體現(xiàn)景觀空間分異與組合，反映控制景觀形成的主要因子。根據(jù)以上森林景觀分類的三原則，可以確定反映森林景觀明顯特征的直觀因子是劃分森林景觀類型的依據(jù)，具體體現(xiàn)在森林景觀的基質(zhì)、結(jié)構(gòu)、功能、規(guī)模、質(zhì)量等多個(gè)方面[4]。

根據(jù)我國《森林資源規(guī)劃設(shè)計(jì)調(diào)查主要技術(shù)規(guī)定》和景觀生態(tài)類型分類法[5]，結(jié)合2006年森林資源二類調(diào)查數(shù)據(jù)和數(shù)字化林相圖及研究目的，將勐臘縣國營林場進(jìn)行2級景觀人工分類。最終將研究區(qū)有林地共劃分為8種森林景觀類型：1）其他闊葉林（熱帶雨林及季雨林），2）櫟類林，3）茶葉，4）橡膠林，5）思茅松林，6）經(jīng)濟(jì)喬木林(主要包括柚木、木荷、閉花、荔枝、鐵刀木)，7）其他灌木林（主要包括萌生櫟、水錦樹、香櫞、柑桔、柚子），8）竹林。

2.2 景觀類型圖制作

依照上文對勐臘縣國營林場景觀要素分類，將數(shù)字化林相圖導(dǎo)入ArcInfo，在小班原有屬性基礎(chǔ)上增加分類屬性，并為各小班按以上所分類型賦相應(yīng)值。利用ArcToolbox中Conversion Tools下的To Raster工具，進(jìn)行Feature to Raster操作，將矢量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為柵格數(shù)據(jù)。得到勐臘縣國營林場景觀類型圖。

2.3 評價(jià)指數(shù)選取

景觀空間格局評價(jià)包括景觀要素斑塊特征的統(tǒng)計(jì)和景觀要素間空間結(jié)構(gòu)分析。本文在對研究地區(qū)進(jìn)行充分研究的基礎(chǔ)上，將景觀指數(shù)分為3類對景觀空間格局進(jìn)行評價(jià)。第一類景觀斑塊面積統(tǒng)計(jì)，選用各類型斑塊總面積(CA)、最大(LA)和最小面積(MA)、斑塊類型面積占總面積的比(PLAND)、斑塊個(gè)數(shù)(NP)以及最大面積指數(shù)(LPI)6個(gè)景觀指標(biāo)；第二類景觀斑塊形狀指數(shù)統(tǒng)計(jì)，選用面積加權(quán)平均形狀(AWMSI)、面積加權(quán)平均斑塊分維數(shù)(AWMPFD)和景觀形狀指數(shù)(LSI)3個(gè)景觀指標(biāo)；第三類景觀異質(zhì)性計(jì)算，選取景觀斑塊密(PD）、景觀蔓延度指數(shù)(CONTAG)、景觀聚集度指數(shù)(COHESION)、景觀多樣性指數(shù)(SHDI)、景觀均勻度指數(shù)(MSIEI)和景觀破碎化指數(shù)(FS)5個(gè)景觀指標(biāo)。

3 景觀空間格局指數(shù)計(jì)算與分析

3.1 景觀要素斑塊特征計(jì)算與分析

根據(jù)勐臘縣國營林場景觀分類和景觀要素斑塊特征指數(shù)選取，進(jìn)行柵格化處理和景觀要素斑塊特征計(jì)算，結(jié)果如表1所示。

表1 8類森林景觀斑塊面積和景觀斑塊形狀指數(shù)統(tǒng)計(jì)

上表統(tǒng)計(jì)了8類景觀要素的面積指數(shù)，各類森林景觀要素中，熱帶雨林季雨林具有最大的總面積、最大斑塊面積、占景觀面積比值最大，為77.6%，充分表現(xiàn)出該景觀要素類型作為優(yōu)勢地帶性植被的基質(zhì)特征。但其斑塊數(shù)為44，最小斑塊面積僅為67m2，面積加權(quán)的平均形狀值為5.8明顯大于其他景觀類型，面積加權(quán)的平均斑塊分維數(shù)和景觀形狀指數(shù)值也非常大，表明此類景觀邊緣比較復(fù)雜，受人為干擾嚴(yán)重。

橡膠林和茶葉是當(dāng)?shù)厣唐妨纸?jīng)營的主要類型，有較高的最大斑塊面積，總面積都比較大，但最小面積都非常小。橡膠林和茶葉斑塊個(gè)數(shù)分別有61和69個(gè)，面積加權(quán)的平均形狀、面積加權(quán)的平均斑塊分維數(shù)和景觀形狀指數(shù)值都比較大，表明橡膠林和茶葉的斑塊經(jīng)營規(guī)劃混亂，是導(dǎo)致整個(gè)景觀異質(zhì)性的最主要原因。

櫟類林也是勐臘地區(qū)分布的原生植被類群，在整個(gè)景觀中占據(jù)一定面積，最大斑塊面積是除熱帶、近熱帶植物景觀外最大的一個(gè)，對景觀格局產(chǎn)生一定影響。櫟類林斑塊個(gè)數(shù)為8，據(jù)統(tǒng)計(jì)的原始數(shù)據(jù)有4個(gè)大斑塊，剩余被其他斑塊分割。這種格局基本滿足了Forman（1995）提出的集中與分散相結(jié)合的原則，大的斑塊具有較大核心面積，有利于大型內(nèi)部種的生存，小斑塊則有利于廣生境物種的活動，屬于格局比較好的斑塊類型。

其余類型斑塊面積小，斑塊數(shù)少，為整個(gè)景觀的干擾斑塊，進(jìn)一步加大了景觀的異質(zhì)性。

3.2 景觀格局異質(zhì)性計(jì)算與分析

根據(jù)柵格化后的斑塊類型基礎(chǔ)數(shù)據(jù)及異質(zhì)性指數(shù)計(jì)算出勐臘縣國營林場景觀的各類異質(zhì)性指數(shù)，見表2。

表2 森林景觀異質(zhì)性指數(shù)

由表2可知，勐臘縣國營林場森林景觀的斑塊密度為0.98，即大約平均在100hm2的面積里存在一個(gè)斑塊。景觀蔓延度指數(shù)為79.9，蔓延度指數(shù)取值范圍為0＜CONTAG≤100，高蔓延度值則說明景觀中的某種優(yōu)勢組分形成了良好的連接性。景觀聚集度指數(shù)為99.8，聚集度指數(shù)取值范圍為0＜COHESION≤100，當(dāng)關(guān)鍵類型占景觀的比例增加時(shí)，COHESION增加。景觀均勻度指數(shù)趨近于0，說明景觀類型斑塊面積差異非常大。景觀破碎化指數(shù)為0.56，破碎化程度高于該指數(shù)的中值。綜合以上可知，勐臘縣國營林場森林景觀的優(yōu)勢組分（熱帶雨林季雨林）所占面積較大，有著良好的連通性，但整個(gè)景觀的破碎化程度較高。

4 結(jié)論

根據(jù)勐臘縣國營林場景觀格局指數(shù)及景觀類型圖分析可知：勐臘縣國營林場各類森林景觀要素中，熱帶雨林季雨林目前仍然是主導(dǎo)的森林類型，在景觀空間格局上充分表現(xiàn)出該景觀要素類型作為優(yōu)勢地帶性植被的基質(zhì)特征；櫟類林分布與熱帶雨林季雨林相連接，構(gòu)成了整個(gè)景觀的近原生核心；橡膠林、茶葉等經(jīng)濟(jì)林的斑塊經(jīng)營規(guī)劃混亂，是導(dǎo)致整個(gè)景觀破碎化的最主要原因。

森林景觀水平結(jié)構(gòu)分析表明，勐臘縣國營林場森林景觀雖然長期受人為經(jīng)營活動干擾，但由原生植被所形成的森林生態(tài)系統(tǒng)類型始終主導(dǎo)著本地區(qū)森林景觀格局的動態(tài)發(fā)展。因此，對于森林景觀規(guī)劃和經(jīng)營調(diào)控工作來說應(yīng)該把原生植被作為主體對象之一。

[1] 楊三紅.基于GIS的劉家流域景觀格局及其生態(tài)環(huán)境效應(yīng)的研究[D].山西農(nóng)業(yè)大學(xué)，2005：7-8.

[2] 肖篤寧，李秀珍，高峻，等.景觀生態(tài)學(xué)[M].北京：科學(xué)出版社，2003：3-4.

[3] 余新曉，牛健植，關(guān)文彬，等.景觀生態(tài)學(xué)[M].北京：高等教育出版社，2006：143-149.

[4] 韋新良.森林景觀類型劃分技術(shù)探討[J].華東森林經(jīng)理，1997，11（2）：29-33.

[5] 郭濼，薛達(dá)元，杜世宏.景觀生態(tài)空間格局——規(guī)劃與評價(jià)[M].北京：中國環(huán)境科學(xué)出版社，2009：104-105.

S77

A

1674-6708（2010）18-0051-02

崔文舉，西南林學(xué)院在讀碩士研究生，研究方向：3S技術(shù)在林業(yè)中的應(yīng)用