珠海淇澳島紅樹林景觀質(zhì)量評價(jià)1)

武 鋒 鄭松發(fā) 陸釗華

(中國林業(yè)科學(xué)研究院熱帶林業(yè)研究所，廣州，510520)

紅樹林指生長在熱帶、亞熱帶低能海岸潮間帶上的木本生物群落。紅樹林的服務(wù)價(jià)值主要表現(xiàn)在:有機(jī)物生產(chǎn)、原材料的供給、棲息地服務(wù)、促淤保灘、廢物處理服務(wù)、文化教育旅游服務(wù)[1－2]。目前紅樹林的研究主要集中在紅樹林的恢復(fù)、生態(tài)系統(tǒng)健康以及紅樹林的發(fā)展與全球氣候變化等宏觀方面，其次是以紅樹林的光合特性、耐鹽性機(jī)制等分子生態(tài)學(xué)的微觀方面[3]。在紅樹林生態(tài)美學(xué)方面研究甚少，國內(nèi)至今僅有葉丹[4]對廣西濱海的紅樹林景觀美學(xué)做過評價(jià)。國內(nèi)對森林景觀質(zhì)量評價(jià)的研究大部分是在20世紀(jì)90年代開展的，評價(jià)對象一般為風(fēng)景林或游憩林[5－7]。董建文等[5]對風(fēng)景游憩林進(jìn)行了研究，提出風(fēng)景游憩林的質(zhì)地、冠形可辨度、統(tǒng)一度和對比度、斑塊邊界線、樹種組成和年齡結(jié)構(gòu)、群落垂直結(jié)構(gòu)、混交方式等對森林風(fēng)景的美景度均有一定影響。陳鑫峰等[6]對京西山區(qū)的風(fēng)景游憩林季相景觀進(jìn)行了評價(jià)。近些年來森林美景度研究對象和范圍也越來越廣，從觀賞角度來看，分為林內(nèi)景觀、林外景觀、林緣景觀、林道景觀等。按觀察者的距離又分為近景、中景和遠(yuǎn)景。紅樹林不僅有消風(fēng)避浪、促灘保於等功效，其獨(dú)特的生長環(huán)境，注定了它的與眾不同。本研究嘗試用美景度評價(jià)法(SBE)對紅樹林的景觀質(zhì)量進(jìn)行評價(jià)，確定影響紅樹林美景度的景觀要素，并根據(jù)研究結(jié)果提出紅樹林結(jié)構(gòu)優(yōu)化措施，為紅樹林生態(tài)美的建設(shè)提供基礎(chǔ)材料及參考意見。

1 研究區(qū)概況

淇澳島位于珠海市西北部(22°23'40″～22°27'38″N，113°36'40″～113°39'15″E)，面積 23.8 km2，森林覆蓋率高達(dá)90%以上。島上風(fēng)景優(yōu)美，素有“淇澳八景”:赤嶺觀日、鹿嶺朝霞、松澗流泉、金星波濤、雞山返照、岬洲煙雨、婆灣晚渡、蟹珠夜月。氣候類型為南亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候，年均氣溫22.4℃，年平均降水量1975.1 mm。該島紅樹林是國內(nèi)人工恢復(fù)連片面積最大的紅樹林和全國少有的緊靠城市中心區(qū)的紅樹林之一，在紅樹林濕地恢復(fù)工程中具有很好的代表性。島上真紅樹有10科13屬15種，半紅樹7科9屬9種[8]。保護(hù)區(qū)內(nèi)以無瓣海桑(Sonneratia apetala)為主，另外還有面積較大的秋茄(Kandelia candel)、老鼠勒(Acanthus ilicifolius)、海芒果(Cerbera manghas)、水黃皮(Pongamia pinnata)、桐花樹(Aegiceras corniculatum)、木欖(Bruguiera gymnorrhiza)、銀葉樹(Heritiera littoralis)、楊葉肖槿(Thespesia populnea)、黃槿(Hibiscus tiliaceus)、鹵蕨(Acrostichum aureum)等植物群落。

2 研究方法

采用美景度評價(jià)法，其評價(jià)結(jié)果由景觀本身的特征和評價(jià)者的審美尺度2個方面決定，是在景觀評價(jià)中應(yīng)用最多且公認(rèn)有效的心理物理學(xué)方法[9]。俞孔堅(jiān)[10]、陳鑫峰等[11]的研究對評判的步驟、方法，照片的數(shù)量、拍攝方法都給予了一定的規(guī)定。只要按照統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)保證評價(jià)所用景觀照片的基礎(chǔ)一致，依據(jù)公眾評價(jià)得出的喜好度評價(jià)結(jié)果就有很高的可靠性。

2.1 景觀樣本的獲取

為了更加真實(shí)地反映紅樹林的景觀，對淇澳島大圍灣的紅樹林進(jìn)行全面的摸底調(diào)查，包括群落類型、群落或樹種的季相特征，生長狀況以及觀賞效果等。景觀樣本用拍攝方法獲取，在2013年7—8月，選擇林分比較均一的林分，采用每張照片代表一種景觀[12]，拍攝相機(jī)為佳能350D，拍攝工作按下列規(guī)范進(jìn)行:①選擇晴朗、能見度高的天氣拍攝，拍攝時(shí)間為 9:00—12:00、14:30—17:30。②盡量在順光條件下拍攝。③拍攝以平視為主，鏡頭與眼睛齊平。④拍攝采用廣角(25～30 mm)拍攝，一律橫向拍攝。⑤盡量避免將人、儀器設(shè)備、船只、裸灘等非林分結(jié)構(gòu)因子拍攝在內(nèi)。經(jīng)過篩選共獲得32張景觀照片，各景觀概況描述見表1。

2.2 樣地調(diào)查

以能客觀反映所拍攝景觀的整體特征為原則。調(diào)查面積視林分的特征而定，原則上每個樣地調(diào)查的樹木在30株以上，詳細(xì)記錄林分的結(jié)構(gòu)因子、測樹因子和林分密度。

2.3 景觀評判

國內(nèi)外的前期研究均表明不同類群的評判者，其評判的結(jié)果有顯著的一致性[13－16]，野外(現(xiàn)場)評判和室內(nèi)評判獲得的結(jié)果無顯著差異。1張照片代表1個景觀[12]，以68名大學(xué)生或研究生作為評判者，評判選用幻燈片方式。反應(yīng)尺度采用7分制。在近景景觀的評判中，選擇美景度為衡量的標(biāo)準(zhǔn)，即依次為極漂亮、很漂亮、漂亮、一般、難看、很難看、極難看。與這7級衡量標(biāo)準(zhǔn)相對應(yīng)的得分值依次為3、2、1、0、－1、－2、－3。

表1 珠海淇澳島紅樹林近景景觀概況

景觀評判的步驟:評判開始前對評判者做不涉及景觀評判的簡要說明，并采用Daniel等[12]評判前所采用的“標(biāo)準(zhǔn)化說明”。將所有幻燈片編號，用ACDsee隨機(jī)播放景觀照片。根據(jù)心理物理學(xué)評判的原理每張幻燈片的放映時(shí)間為10 s，評判者按照幻燈片的序號在評判表上記錄對應(yīng)景觀反應(yīng)值。各景觀的標(biāo)準(zhǔn)化得分值詳見表2。

表2 珠海淇澳島紅樹林近景景觀標(biāo)準(zhǔn)化得分值

2.4 景觀要素分解

根據(jù)對森林美的剖析以及對森林景觀構(gòu)景因素的分析，結(jié)合紅樹林的特征確定14個景觀因素。按照各自統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)對照片反映的不同景觀分別進(jìn)行景觀要素分解(表3)。

表3 珠海淇澳島紅樹林近景景觀要素分解

2.5 數(shù)據(jù)處理和模型的建立

對各位評判者的每一類景觀的反應(yīng)表逐一檢查，剔除無效的反應(yīng)表。因不同的評判者之間審美尺度存在一定差異，為消除或減少這種差異，對美景度評判值進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化[13]。

式中:Zij為第j個評判者對第i個景觀的評判標(biāo)準(zhǔn)化反應(yīng)值;Rij為第j個評判者對第i個景觀的評判值;Rj為第j個評判者對所有景觀評判值的平均值;Sj為第j個評判者對所有景觀評判值的標(biāo)準(zhǔn)差;Zi為第i個景觀的標(biāo)準(zhǔn)化得分值;Ni為第i個景觀有效評判者的數(shù)量。

以各景觀的標(biāo)準(zhǔn)化得分值為因變量，各景觀要素值(包括定性變量和定量變量)為自變量，選用多元數(shù)量化模型I建立模型，在建模的過程中逐步剔除一些不太重要的因子，把對Z值貢獻(xiàn)大的因子保留下來，并檢驗(yàn)自變量的多重共線性關(guān)系，最后確定因子個數(shù)，作為各類景觀模型的自變量，建立模型。

3 結(jié)果與分析

經(jīng)項(xiàng)目篩選，從14個項(xiàng)目中選出6個項(xiàng)目作為紅樹林近景景觀模型的預(yù)測變量，前5個為定性指標(biāo)，第6個為定量指標(biāo)，見表4。

用6個項(xiàng)目建立近景景觀模型為:

計(jì)算所得 F=4.729，對應(yīng)的 P=0.019＜0.05，所以6個景觀因子與美景度之間的線性關(guān)系是顯著的，可以建立線性模型。模型中各項(xiàng)目得分值及得分范圍見表5。

表4 建模運(yùn)算結(jié)果

表5 項(xiàng)目得分

從表5可以看到，在5個定性項(xiàng)目中，對喜好程度貢獻(xiàn)最大的是“樹干形態(tài)”，其次是“郁閉度”，然后依次為“樹干排列”、“林下層總蓋度”和“樹種組成”。從6個項(xiàng)目的回歸系數(shù)中，可以看到人們對紅樹林近景景觀的喜好程度具有如下變化規(guī)律:①從“郁閉度”來看，以“0.3～0.7”最好，其次是“小于0.3”，“大于 0.7”最差。林木樹冠擴(kuò)展，林內(nèi)光線不足，使人們不能順利的看到林內(nèi)景觀，降低了美景度。淇澳島紅樹林多為人工林，且紅樹林生長較慢，應(yīng)等其郁閉度慢慢提高。②從“樹干形態(tài)”來看，“通直”干形最好，“彎曲”干形最差。這是因?yàn)楦尚瓮ㄖ钡慕熬坝^在整體上給人一種筆直、堅(jiān)挺之美，而通直中夾雜彎曲的干形使景觀整體顯得很雜亂，有序度低。另外干形通直的林分往往具有極好的通視性和可及性。因此，在景觀改造林中，擇伐對象應(yīng)為樹干彎曲等有礙風(fēng)景的樹種或者個體，為干形通直的林木創(chuàng)造良好的生長空間。③從樹種組成來看，以“優(yōu)勢木 50%～80%”最好，“優(yōu)勢木大于80%”的次之，而達(dá)到“優(yōu)勢木小于50%”的林分時(shí)降低了喜好度值。淇澳島以無瓣海桑林為主，同一視野下幾乎全是無瓣海桑，因此應(yīng)該增加同一視野下樹種的種類。④樹干排列方式以“自由式”最好，“規(guī)則式”次之，“叢狀”最差。這是由于“自由式”最貼近自然，能讓人感受到自然、活潑，而“規(guī)則式”顯的有些呆板，又由于其有序的排列產(chǎn)生的幾何美也能為人們普遍接受。從回歸系數(shù)可以看到，“自由式”和“規(guī)則式”兩種排列方式對喜好度的影響差異不大，而“叢狀”的樹干排列往往產(chǎn)生雜亂無序的線條，并且最容易阻礙觀賞視線，給人一種混亂的感覺，是不易被大家接受的一種樹干排列方式。為此，在后面的植樹造林中應(yīng)注意采用“自由式”或者“規(guī)則式”的樹干排列方式植樹造林。⑤從“林下層總蓋度”來看，以“30%～70%”最好，其次是“大于70%”，最后是“小于30%”。從總體來看，林下灌草的覆蓋度和美景度的變化具有一致性。但過于稠密的灌木層可能會阻礙視線，林內(nèi)可及性差，因而影響人們的喜好程度。因此在經(jīng)營中，林下層總蓋度應(yīng)控制在60%左右為宜。⑥在一定范圍內(nèi)，林下層高度越高，美景度值越高。然而高的灌木能形成四周封閉，過高時(shí)會嚴(yán)重阻礙人們的視線，影響林分的美學(xué)價(jià)值，而太低時(shí)不易遮擋地上的枯枝落葉和裸露的土地，往往容易給人一種荒涼的感覺。在景觀經(jīng)營中，應(yīng)該定期刈割，控制林下層高度，并提高林下層的統(tǒng)一度，從而提高森林的觀賞性。⑦31號景觀由于林內(nèi)海洋垃圾較多，美景度得分值明顯低于其它景觀，可見林內(nèi)衛(wèi)生狀況對森林美景度有一定的影響。

4 結(jié)論與討論

珠海淇澳島紅樹林保護(hù)區(qū)紅樹林近景景觀質(zhì)量可用郁閉度、樹干形態(tài)、樹種組成、樹干排列、林下層總蓋度和平均林下層高度6個因子來進(jìn)行有效評價(jià)，其中樹干形態(tài)、林分郁閉度是最主要的影響因素。對于一個景觀質(zhì)量高的林分，它的特征是:郁閉度 0.3～0.7、樹干通直、優(yōu)勢木的比例在 50%～80%、樹干自由式排列、林下層蓋度在30%～70%、林下層能完美遮擋住裸露的地面，但又不能過高以至于影響林內(nèi)景觀的視線。

對于樹種內(nèi)部組成和樹種林齡相同的林分來說，樹干自由排列的景觀效果最好，其次是規(guī)則式，叢狀排列效果最差，這也與陳鑫峰等[11]，歐陽勛志等[17]的研究結(jié)果相同。樹種的不同混交方式不僅是樹種排列方式的問題，還與樹種本身的特性有關(guān)系，如樹種冠形特征、樹木年齡等，另外景觀的空間結(jié)構(gòu)特征對美景度的影響較大，樹種組成、株間和行間間距等也可能是影響美景度的一些關(guān)鍵性因子。

林下層統(tǒng)一度是為了反映林下層的統(tǒng)一性和變異性特征，主要從觀察出現(xiàn)的情況和整齊程度來考慮。變化太明顯的林下層會使林內(nèi)感覺雜亂無章，使有人產(chǎn)生視覺雜亂。林下層總蓋度對近景景觀美景度的影響大于林下層統(tǒng)一度，但這兩者之間沒有必然的聯(lián)系，對林下層的高度和蓋度進(jìn)行撫育管理時(shí)，應(yīng)盡量保證林下層的統(tǒng)一度，保持林下總蓋度在60%左右。

用數(shù)量化理論來研究珠海淇澳島紅樹林近景景觀質(zhì)量評價(jià)模型，對紅樹林的景觀管理、結(jié)構(gòu)優(yōu)化，以及不同地區(qū)的紅樹林景觀評價(jià)有一定的指導(dǎo)意義。本研究結(jié)論是通過對特定植物群落類型統(tǒng)計(jì)分析的結(jié)果得出的，主要是對紅樹林近景景觀進(jìn)行的研究，對于如林內(nèi)景觀、林道景觀等其他方面可能出現(xiàn)不同的變化規(guī)律，在以后的研究中應(yīng)繼續(xù)探討。另外，本研究進(jìn)行的時(shí)間是在夏末秋初，并未考慮其他季相。

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