中山市城市生態(tài)風景林美景度評價研究

修小娟，覃藝偉，林俊新，冼麗鏵，陳紅躍

（1.中山市國有森林資源保護中心，廣東 中山528400；2.廣東省農(nóng)業(yè)科學院，廣東 廣州510640；3.華南農(nóng)業(yè)大學 林學院，廣東 廣州510642）

1 引言

生態(tài)風景林是隨著城市化發(fā)展而出現(xiàn)的一種全新林種。從組成成分和相應的尺度功能來看，城市生態(tài)風景林特指，一是處于城市市域范圍內(nèi)的木本植物群落；二是必須滿足具有明顯生態(tài)價值風景林地等，還包括近年來在林業(yè)工程中新建和待建的具備景觀改造條件的各種類型的城市生態(tài)防護林、公益林等[1]。

目前生態(tài)風景林的研究較少，主流研究還是集中在風景林資源分類、景觀質(zhì)量、營建技術(shù)及撫育技術(shù)等方面[2～3]，對于生態(tài)風景林的研究僅有規(guī)劃設計及營建方面[4]。國內(nèi)對森林景觀質(zhì)量評價的研究大部分是在20世紀80年代開展的，評價對象一般為風景林或游憩林[5]。在森林風景評價及其管理中應用最廣泛的是SBE法，是景觀美學效益評價的主要方法，廣泛應用于量化風景林的美學質(zhì)量[6]。本研究在總結(jié)其它類型林分研究評價的基礎上，選擇SBE法，以實地調(diào)查數(shù)據(jù)和照片為依據(jù)，建立生態(tài)風景林景觀評價體系，同時結(jié)合實地調(diào)查的林分因子特征值數(shù)據(jù)，建立美景度評價得分值與林分因子特征值的關(guān)系模型，探討了一種科學合理的生態(tài)風景林景觀評價方法，為城市生態(tài)風景林質(zhì)量的提高提供指導，同時也為生態(tài)風景林及其它類型森林的評價提供理論基礎。

2 研究區(qū)概況

廣東省中山市為平原地形，屬亞熱帶季風氣候，光熱充足，雨量充沛，年平均氣溫為22.0℃，月平均氣溫以1月最低，為13.6℃，7月最高，達28.5℃。中山市的林業(yè)用地主要分布在中南部的五桂山和竹篙嶺山一帶。境內(nèi)植物種類繁多，具有亞熱帶向熱帶過渡的特色，但由于人類長期活動的影響，天然植物幾乎被破壞殆盡。目前，全市植被現(xiàn)狀，絕大部分是次生植物和人工植被。現(xiàn)存的次生天然林零星分布在五桂山、竹篙山的部分地區(qū)和區(qū)民點附近的所謂“風水林”中。闊葉林共有50萬畝，多分布在五桂山區(qū)，其中大部分是人工林。

3 研究方法

采用景觀評價中應用最多且最成熟的評價方法——心理物理學法中的美景度評判方法（Science Beauty Estimation Method）[7]。

3.1 外業(yè)調(diào)查與資料收集

選取中山市城區(qū)及郊外的森林公園、風景名勝區(qū)、林場等，選出具有代表性的生態(tài)風景林設置樣地，共設置33塊樣地。

景觀樣本采用拍攝方法獲得，于2012年11月統(tǒng)一進行樣地景觀特征的影像材料采集，每塊樣地選取一張最具代表性的圖像作為評價的基礎資料[8]。采集影像材料時遵循以下規(guī)范：①拍攝相機為尼康D90，采用同一鏡頭、同一拍攝模式、同樣大小的照片像素并使用三腳架；②選擇晴朗的天氣拍攝，拍攝時間段固定；③選擇較一致的拍攝角度、一律采用橫向拍攝[9]；④避免將溪流、道路、裸巖、野生動物、人及一些人工物體等非林分結(jié)構(gòu)因子拍攝在內(nèi)[10]。采集回來照片共189張，經(jīng)過篩選共獲得33張景觀照片。

基本林分因子數(shù)據(jù)采用常規(guī)樣地調(diào)查，調(diào)查樣地為20m×20m的標準地，詳細記錄林分的基本特征，包括胸徑、樹高、郁閉度、枯落物及樹種名稱等。

3.2 景觀評價

前人研究表明，不同群體的評判者在審美程度上沒有實質(zhì)上的差異[11]。因此，以128名大學生及研究生作為評判者，采用幻燈片播放方式進行評價，1張照片代表1個樣地景觀。評判者按幻燈片順序在評判反應表上記錄對每塊樣地的美景度得分值。評分為7級制，其評分等級及美景度分數(shù)分別為很喜歡（3分）、喜歡（2分）、較喜歡（1分）、一般（0分）、不太喜歡（－1分）、不喜歡（－2分）、很不喜歡（－3分）。逐一檢查并剔除無效的反應表，統(tǒng)計出美景度評判值并進行數(shù)值標準化。本次共回收評分表128份，剔除掉漏缺或有誤的無效表，實際有效表為119份，分析得到中山市生態(tài)風景林美景度值（表1）。

表1 生態(tài)風景林美景度標準化得分值

3.3 景觀要素分解

釆用多元數(shù)量化模型對不同生態(tài)風景林美景度進行分析，即同時對多種定性或定量因子進行分析，試圖找出對美景度影響最大的因子。根據(jù)對生態(tài)風景林景觀構(gòu)景因素的分析，結(jié)合標準地特征，確定9個景觀因素，按照各自統(tǒng)一標準對照片反映的不同景觀分別進行景觀要素分解（表2）。

表2 生態(tài)風景林景觀要素分解表

3.4 景觀模型的建立

通過偏相關(guān)性分析，又稱為凈相關(guān)性分析，是在有若干個變量的情況下，控制其他變量影響的前提下，分析其中兩個變量的線性相關(guān)。

按照生態(tài)風景林景觀要素分解表，依次對33塊生態(tài)風景林樣地照片進行景觀因子分解。以SBE標準值為因變量，9個景觀要素值（包括定性變量和定量變量）為自變量，采用SPSS多元線性回歸程序Backward法建立多元數(shù)量化模型。每次運算結(jié)束后，將相關(guān)系數(shù)數(shù)值最小的自變量（景觀因子）剔除；最后把對景觀SBE標準值貢獻較大的景觀因子保留下來，并檢驗自變量的多重共線性關(guān)系，最后確定因子個數(shù)，作為生態(tài)風景林景觀偏相關(guān)性分析的自變量，建立模型。

4 結(jié)果與分析

所有標準地的美景度評價值在1.2172～－0.8767之間。得分值為正值的樣地有21個，占所有調(diào)查樣地的63.64%。美景度評價值＞1的樣地僅有兩個，分別是紫馬嶺公園27號（得分值為1.5433）和紫馬嶺公園26號（得分值為1.3041）。美景度評價值在0.5～1之間的樣地有8個，分別是孫文公園18號、孫文公園20號、紫馬嶺公園25號、三鄉(xiāng)塘墈村21號、孫文公園19號、三鄉(xiāng)石瑩橋24號、三鄉(xiāng)控蝦村22號以及五桂山田心17號。美景度評價值為負值的樣地有12塊，占全部評價樣地的36.36%，其中得分值最低的樣地為五桂山田心8號，得分值為－0.8860。

以美景度標準值為因變量，景觀要素為因變量，經(jīng)項目篩選，按照優(yōu)先剔除偏相關(guān)系數(shù)小的、保留可解釋性強的因子等原則，依次剔除掉樹冠面特征、色彩豐富度、林下層統(tǒng)一度和枯落物這四個景觀因子（表3）。用剩下的樹干可感性、平均胸徑、平均樹高、樹種豐富度和郁閉度這5個景觀因子建立評價模型Y＝0.452＋0.053x1＋0.089x6＋0.088x7＋0.035x8＋0.077x9。其中，x1為樹干可感性，x6為平均胸徑，x7為平均樹高，x8為樹種豐富度，x9為郁閉度。由評價模型的檢驗可知，次模型的復相關(guān)系數(shù)R為0.844，表明此模型景觀因子與美景度預測值之間具有較強的線性關(guān)系，建立的回歸預測模型較好。

表3 生態(tài)風景林景觀評價模型4次運算結(jié)果

對生態(tài)風景林評價模型進行方差分析（表4），計算所得F＝12.603＞F0.01（5，27）＝3.78（p＜0.01），說明線性模型達到極顯著的水平。

表4 生態(tài)風景林美景度回歸模型的方差分析結(jié)果

殘差 0.628 27 0.023總計2.093 32

5 結(jié)語

分析美景度值分布規(guī)律可以發(fā)現(xiàn)，得分值較高的樣地景觀特征為：群落主景觀特征明顯，林冠線存在明顯的變化，同時群落結(jié)構(gòu)層次完整。得到負分的樣地景觀特征為：主景觀特征不清晰，林下雜亂，或者是純林景觀。

在引入模型的5個變量中，對美景度貢獻的大小順序依次為：平均胸徑＞平均樹高＞郁閉度＞樹干可感性＞樹種豐富度。說明①林地平均胸徑、平均樹高與美景度均呈正相關(guān)關(guān)系，在模型的所有變量中回歸系數(shù)最大，分別達到0.089和0.088。由此說明平均胸徑和平均高樹高是影響生態(tài)風景林美景度的重要因子。結(jié)果表明人們的審美觀念偏向于擁有粗壯胸徑和高聳樹干的成熟林分，因此，成熟的風水林相較于其他類型生態(tài)風景林能獲得較高的美景度值。在生態(tài)風景林營造時，可以保留林分內(nèi)具有規(guī)模的大樹，輔以其他樹種苗木，在營建初期可提升生態(tài)風景林的景觀觀賞性。②郁閉度與美景度呈正相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)達到0.077。當郁閉度較小的林分稀疏通透，郁閉度較大的林分的茂密蔥郁，郁閉度也是成熟林分的特征之一，對美景度有較大影響。在城區(qū)內(nèi)的生態(tài)風景林營建應以營建成熟林分作為目標，在保證林分結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的前提下適當移植高大林木營建優(yōu)良的生態(tài)風景林景觀；在城郊的生態(tài)風景林營建可適當選擇生長較快的觀賞樹種，加快生態(tài)風景林的營建速度，促使其盡快成林。③樹干可感性與美景度呈正相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)達到0.053。說明整齊且具有規(guī)模的林分相較于其他林分更容易獲得較高的美景度值，應在營建管理過程中對現(xiàn)有林分進行合理調(diào)整，過疏的林分要及時補植，過密或雜亂的林分應適當擇伐，促進不同林分向成熟林分過渡。④樹種豐富度與美景度值呈正相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)達到0.035，表明美景度隨著樹種豐富度增加而增加，這意味著純林結(jié)構(gòu)通常獲得較低的美景度值，在對美景度有要求的生態(tài)風景林的營建中盡量避免采用純林；在現(xiàn)有生態(tài)風景林經(jīng)營管理過程中，應適當擇伐更新并補植其他樹種，在提高林分結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性的同時也能提高林分的景觀。

可以得到：中山市生態(tài)風景林中，得分值較高的樣地主要分布在城區(qū)及城郊的孫文公園、紫馬嶺公園等森林公園及塘墈村、石瑩橋、控蝦村的風水林中，這些樣地中的5個變量也有較高的數(shù)值及得分值。其中，森林公園以營造優(yōu)美舒適林地環(huán)境為目的，在營建初期便考慮到林木搭配對美景度的影響，采用保留林地原有大胸徑樹木、疏空雜亂樹種、補植一定數(shù)量及類型的觀賞林木、保持林地郁閉度等措施來提高林地美景度；風水林經(jīng)過多年演替生長，自然形成具有一定規(guī)模的大樹，保持著較高的郁閉度及林地樹種豐富度，林地美景度也相應較高。因此，在中山市生態(tài)風景林的營建和管理經(jīng)營中，可以通過采用提高平均胸徑、平均樹高、林地郁閉度、樹種豐富度等因素的措施來達到提高林地景觀質(zhì)量的目的。

[1]翁友恒.廈門市生態(tài)風景林建設與評價[J].華東森林經(jīng)理，2001（1）：52～54.

[2]包戰(zhàn)雄.風景林景觀質(zhì)量評價與經(jīng)營研究[D].福州：福建農(nóng)林大學，2002.

[3]王 超.北京西山風景林撫育間伐技術(shù)研究[D].北京：北京林業(yè)大學，2007.

[4]馮學華.深圳市生態(tài)風景林建設[D].南京：南京林業(yè)大學，2005.

[5]李 波.北京西山風景林中、遠景景觀質(zhì)量評價研究[D].北京：北京林業(yè)大學，2011.

[6]張 錦.成都市主城區(qū)行道樹景觀美景度研究[D].雅安：四川農(nóng)業(yè)大學，2008.

[7]王 雁，陳鑫峰.心理物理學方法在國外森林景觀評價中的應用[J].林業(yè)科學，1999，35（s）：110～117.

[8]Daniel T C，Boster R S.Measuring landscape esthetics：the scenic beauty estimation method[D].（USDA Forest Service Research Paper RM－167）Range Experiment Station，1976.

[9]大 鵬.泰山風景游憩林景觀質(zhì)量與游憩承載力研究[D].泰安：山東農(nóng)業(yè)大學，2008.

[10]Michael J，Meitner.Scenic beauty of river views in the Grand Canyon：relating perceptual judgments to locations[J].Landscape and urban planning，2004（68）：3～13.

[11]俞曉凌.龍門山國家地質(zhì)公園天臺山風景林空間結(jié)構(gòu)與美景度的研究[D].成都：四川農(nóng)業(yè)大學，2010.