干擾對太湖西山風(fēng)景林景觀格局影響的時間軌跡分析

王軍圍，唐曉嵐，李明陽，楊玉鋒

（1.南京林業(yè)大學(xué) 風(fēng)景園林學(xué)院，江蘇 南京 210037；2.南京林業(yè)大學(xué) 林學(xué)院，江蘇 南京 210037）

干擾對太湖西山風(fēng)景林景觀格局影響的時間軌跡分析

王軍圍1，唐曉嵐，李明陽2，楊玉鋒2

（1.南京林業(yè)大學(xué) 風(fēng)景園林學(xué)院，江蘇 南京 210037；2.南京林業(yè)大學(xué) 林學(xué)院，江蘇 南京 210037）

由于各種自然、人為干擾，森林公園風(fēng)景林存在著快速的空間及結(jié)構(gòu)特征的變化。以太湖西山國家森林公園為研究區(qū)域，以免費(fèi)開放的2001～2010年Landsat時間系列堆棧（LTSS）數(shù)據(jù)為主要信息源，在監(jiān)督分類、森林景觀格局指數(shù)計(jì)算基礎(chǔ)上，分觀光旅游（2001～2004年）、度假旅游（2005～2007年）、綜合整治（2008～2010年）3個時段，對研究區(qū)域2001～2010年的風(fēng)景林景觀格局變化及其驅(qū)動因素進(jìn)行了時間軌跡分析。研究表明：（1）2001～2010年，研究區(qū)域的森林干擾經(jīng)歷了小幅上升、上下劇烈變動、緩慢下降3種不同的變化趨勢；（2）2001～2010年，研究區(qū)域風(fēng)景林平均斑塊大小和面積加權(quán)形狀指數(shù)經(jīng)歷了較大幅度下降、上下劇烈變化、緩慢上升3種不同的變化趨勢，斑塊數(shù)量則呈現(xiàn)較大幅度上升、先下降后上升的劇烈變化、緩慢上升3種變化趨勢；（3）2001～2010年，森林干擾變化劇烈的地段位于海拔較低、坡度較為平緩、受人類旅游活動影響劇烈的西山島東部以及南部邊緣地帶；（4）西山島森格局指數(shù)的時間軌跡變化與森林干擾指數(shù)的變化趨勢在時空上存在著密切的聯(lián)系。

森林景觀格局；自然和人為干擾；時間軌跡分析；江蘇省太湖西山島

作為森林公園、風(fēng)景區(qū)的基礎(chǔ)，風(fēng)景林或者與名勝古跡融為一體，或者通過陪襯、背景作用使風(fēng)景增輝，或者和獨(dú)特的地貌特征相結(jié)合直接構(gòu)成景觀資源[1]。風(fēng)景林景觀格局主要是指森林公園或風(fēng)景區(qū)中風(fēng)景林斑塊的數(shù)量、形狀、大小及其空間分布模式，它決定著風(fēng)景資源與地理環(huán)境的分布、形成和組分，制約著多種生態(tài)過程，與風(fēng)景林干擾能力、恢復(fù)能力、系統(tǒng)穩(wěn)定性、生物多樣性存在著密切的聯(lián)系[2]。風(fēng)景林景觀格局動態(tài)變化及其驅(qū)動因素分析是景觀生態(tài)學(xué)中的一個重要研究內(nèi)容。

20世紀(jì)90年代以來，我國學(xué)者利用多期遙感數(shù)據(jù)對森林景觀的格局及其動態(tài)進(jìn)行了深入的研究，在景觀格局指數(shù)選擇、景觀變化模型構(gòu)建方面取得了大量的成果[3]。然而，這些研究存在以下2點(diǎn)不足：（1）大多數(shù)研究者使用兩期或多期3～10 a以上的時間間隔圖像變化分析算法來研究間隔期的景觀格局變化[4]，這種基于長時間間隔遙感數(shù)據(jù)的變化監(jiān)測方法不能充分挖掘多時相遙感數(shù)據(jù)的相互關(guān)系，很難捕捉突發(fā)性（森林采伐、森林火災(zāi)）和緩慢性干擾（氣候變化）及恢復(fù)進(jìn)程（封山育林）引起的景觀格局變化；（2）未能將森林景觀格局變化與森林干擾進(jìn)行同步分析，難以精細(xì)刻畫森林干擾與恢復(fù)對景觀格局的影響，無法為風(fēng)景林可持續(xù)經(jīng)營措施的制定提供科學(xué)依據(jù)。

2008年9月1日美國地質(zhì)調(diào)查局（USGS）免費(fèi)開放的Landsat存檔遙感數(shù)據(jù)，由于覆蓋面廣、光譜信息充分、重訪頻率高、計(jì)算機(jī)處理程度高、空間分辨率（30 m×30 m）與森林經(jīng)營管理單元空間尺度（1 000 m2）相近等優(yōu)勢，使得利用Landsat時間序列數(shù)據(jù)（LTSS）對區(qū)域長時間尺度上的森林景觀格局進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測、森林干擾與恢復(fù)的歷史進(jìn)行刻畫及其空間成圖成為可能[5]。

我國許多森林公園，由于地處城市規(guī)劃區(qū)范圍，風(fēng)景林容易受經(jīng)常變動的城市規(guī)劃的影響。由于景區(qū)旅游活動引發(fā)的諸多自然因素和人為因素的干擾，森林公園風(fēng)景林存在著快速的空間及結(jié)構(gòu)特征的變化[6]。本研究以太湖西山國家森林公園為研究區(qū)域，以免費(fèi)開放的2001～2010年Landsat時間系列堆棧（LTSS）數(shù)據(jù)為主要信息源，進(jìn)行干擾對城市森林公園風(fēng)景林景觀格局時間軌跡分析方法研究，可以為森林公園風(fēng)景林可持續(xù)經(jīng)營措施的制定提供科學(xué)依據(jù)。

1 研究區(qū)域概況與數(shù)據(jù)來源

1.1 研究區(qū)域概況

太湖西山國家森林公園位于江蘇省蘇州市吳中區(qū)，地理坐標(biāo)為 31°31′24″～ 31°11′24″N，20°10′42″～ 120°21′54″E。森林公園南北寬 11 km，東西長15 km，由西山主島及其附屬的21個島嶼及四周部分水面構(gòu)成，景區(qū)總面積為 235.48 km2。公園地處太湖風(fēng)景度假區(qū)內(nèi)，是我國歷史上的魚米之島和淡水湖泊中最大的島嶼。公園屬北亞熱帶濕潤性季風(fēng)氣候，常年濕潤多雨，具有四季分明、溫暖濕潤、降水豐沛、日照充足和無霜期較長的氣候特點(diǎn)。森林公園的年平均溫度在 16 ℃左右，年降水量在 1 000～1 500 mm之間，全年降雨日數(shù)在 120 d左右。西山國家森林公園的縹緲峰海拔336 m，為太湖七十二峰之首。在西山國家森林公園中，除了西山島、葉山島等為數(shù)很少的幾個島進(jìn)行了旅游開發(fā)、建設(shè)有相關(guān)旅游商業(yè)設(shè)施外，其它島嶼由于交通極為不便，還沒有得到開發(fā)，鮮有游客光顧，各種人為干擾對風(fēng)景林景觀格局的影響很小。因此，本研究以森林公園中最大的西山島作為研究對象。

西山島面積 79.82 km2，湖岸線逶迤曲折，長達(dá) 50 余公里，是中國內(nèi)湖第一大島，由全長4 308 m的太湖大橋與太湖國家旅游度假區(qū)相連。西山島地形比較復(fù)雜，山脈走向多樣，在不同高度、坡度和坡向間溫度差異較大。西山島雖然最高海拔不高，但是植被垂直分布非常明顯：島的最上部是草山，中部是以馬尾松Pinus massoniana為主的針葉樹和常綠闊葉樹的混交林，山麓是果樹栽培區(qū)，湖灣地區(qū)是果樹和水稻栽培區(qū)。西山島森林覆蓋率高達(dá)80%，是江蘇省常綠果樹重點(diǎn)產(chǎn)地和夏果科技示范基地，擁有眾多的古樹名木和植物名勝景觀，是江南重要的花果產(chǎn)地。其中，“甪里梨云”和“駕浮梅?！币呀?jīng)成為著名的植物觀賞景觀。西山島的古村落是吳文化中的一朵奇葩，島的東、南、西、北群山環(huán)抱中，分布著東村、堂里、植里、后埠、東西蔡、甪里、明月灣等 7 個古村落。

西山國家森林公園所屬的金庭鎮(zhèn)，轄 11 個行政村、1 個社區(qū)，人口約 4.5 萬人。2000年以來，隨著旅游經(jīng)濟(jì)和采礦業(yè)的發(fā)展，農(nóng)家樂、房地產(chǎn)開發(fā)、采礦引起的蠶食林地、森林火災(zāi)、違章建筑以及登山熱引發(fā)的游人踐踏植被等人為因素的干擾，極大地改變了森林景觀結(jié)構(gòu)，對風(fēng)景林的可持續(xù)經(jīng)營構(gòu)成了嚴(yán)重的威脅。

1.2 數(shù)據(jù)來源

本研究所采用的數(shù)據(jù)有：①來自美國地質(zhì)調(diào)查局（USGS）的2001～2010年研究區(qū)Landsat TM/ETM數(shù)據(jù)，影像獲取時間為林木生長季節(jié)的5～10月，云覆蓋率＜20%，多光譜波段空間分辨率為30 m×30 m，全色波段空間分辨率為15 m×15 m（見表1）；②研究區(qū)域2013年9月的彩色航空正射影像鑲嵌圖，空間分辨率為2.1 m；③江蘇省城市規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院 2003年9月編制的《太湖風(fēng)景名勝區(qū)西山景區(qū)總體規(guī)劃》；④ 根據(jù)西山森林公園1∶10 000 地形圖制作的數(shù)字高程模型（DEM），空間分辨率為3.3 m×3.3 m。

表1 2001～2010 年Landsat TM/ETM+數(shù)據(jù)基本特征Table 1 Basic characteristics of Landsat TM/ETM+ data during 2001 to 2010

1.3 數(shù)據(jù)預(yù)處理

研究區(qū)域2001～2010年的LTSS的圖像預(yù)處理主要包括精確配準(zhǔn)和正射校正、輻射定標(biāo)、水體及云檢測以及大氣校正。利用AROP 程序包進(jìn)行遙感影像的精確配準(zhǔn)和正射糾正[7]，基于光譜規(guī)則對云陰影以及水體進(jìn)行自動識別并掩膜。其中，云覆蓋自動識別采用自動云覆蓋評估 ACCA（Automatic Cloud Cover Assessment） 算 法[8]。大氣校正利用FLASSH方法，使得定標(biāo)及云掩膜后的影像的光譜值轉(zhuǎn)化為地表反射率值，并形成相應(yīng)的地表反射率產(chǎn)品。對于2003年5月31日后獲取的Landsat-7 ETM+ SLC OFF產(chǎn)品，由于數(shù)據(jù)條帶丟失導(dǎo)致信息缺失，采用免費(fèi)下載的ENVI Destrip補(bǔ)丁加以修復(fù)。對經(jīng)過圖像預(yù)處理的LTSS，采用支持向量機(jī)監(jiān)督分類方法，將研究區(qū)域土地利用類型分為森林、非森林2種類型，作為森林景觀格局指數(shù)時間軌跡分析的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。LTSS的監(jiān)督分類結(jié)果經(jīng)與2001～2010年的研究區(qū)域國土資源統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)比較，每景的森林分類精度均達(dá)到80%以上。

2 研究方法

2.1 森林干擾指數(shù)的計(jì)算

由于綠色植被的光吸收以及森林冠層的遮擋作用，森林在有葉時期Landsat 影像的部分波段中相對其他地物如裸土、建筑物等具有較低的亮度值。經(jīng)過暗物質(zhì)掩膜之后的Landsat影像第三波段直方圖中反射率值低于森林峰值的像素便是純凈森林像素。在提取LTSS純凈森林像元基礎(chǔ)上，對每景圖像做纓帽變換。采用公式（1）來計(jì)算干擾指數(shù)DI（Disturbance Index）[9]。

2.2 景觀格局指數(shù)的選擇

景觀格局指數(shù)分析是景觀空間分析的重要方法，特別是在水平層次上能夠反映出研究對象的結(jié)構(gòu)組成和空間配置，具有高度濃縮景觀結(jié)構(gòu)信息、簡單定量的作用，使生態(tài)過程與空間結(jié)構(gòu)相互關(guān)聯(lián)的度量成為可能。選擇合理的景觀格局指標(biāo)，對于風(fēng)景林格局研究具有重要的影響。本研究從森林平均斑塊面積（MPS）、森林斑塊數(shù)量（NumP）、森林斑塊面積加權(quán)形狀指數(shù)（AWMSI）3個方面分別選擇指標(biāo)對風(fēng)景林景觀格局動態(tài)進(jìn)行分析。由于篇幅所限，這3個景觀指數(shù)的意義、具體計(jì)算公式，參考文獻(xiàn)[10]。在LTSS監(jiān)督分類基礎(chǔ)上，采用ArcGIS 9.3上的外掛式景觀格局分析工具Patch Analyst，對2001～2010年間風(fēng)景林景觀格局指數(shù)進(jìn)行計(jì)算。

2.3 空間熱點(diǎn)探測

空間熱點(diǎn)探測的目的在于尋找研究區(qū)域內(nèi)屬性值顯著異于其他地方的子區(qū)域，實(shí)質(zhì)上是空間聚類的一種特例[11]。根據(jù)空間熱點(diǎn)探測的目的，分為焦點(diǎn)聚集性檢驗(yàn)和一般聚集性檢驗(yàn)。本研究采用ArcGIS 9.3空間統(tǒng)計(jì)工具箱中的聚集及特例分析工具，通過計(jì)算森林干擾指數(shù)的MoranI值和ZScore值來測量特定區(qū)域的要素值聚合程度，從而進(jìn)行森林干擾熱點(diǎn)探測。如果索引值I為正，則要素值與其相鄰的要素值相近，如果索引I值為負(fù)值，則與相鄰要素值有很大的不同。在統(tǒng)計(jì)學(xué)中，Z是測度標(biāo)準(zhǔn)偏差的一個統(tǒng)計(jì)量，數(shù)值上等于偏離平均值的標(biāo)準(zhǔn)偏差的倍數(shù)。當(dāng)可信度P=0.95、Z位于區(qū)間范圍[-1.96，1.96]時，統(tǒng)計(jì)變量呈現(xiàn)隨機(jī)分布的空間格局。當(dāng)Z值落在區(qū)間范圍之外，統(tǒng)計(jì)變量呈現(xiàn)出離散或聚集的分布格局[12]。Z值為正且越大，要素分布趨向高聚類分布；相反為低聚類分布。

3 結(jié)果與分析

3.1 森林干擾時間軌跡分析

將預(yù)處理后的LTSS代入公式（1），生成2001～2010年森林干擾時間系列柵格圖層，提取每個柵格圖像像元森林干擾的平均值，采用Origin 9.0制圖工具中的Spline曲線，連接所有均值點(diǎn)，進(jìn)行案例研究地區(qū)森林干擾時間軌跡分析（圖1）。

圖1 西山島2001-2010年森林干擾時間軌跡Fig.1 Spatial trend of forest disturbance during 2001 to 2010 in Xishan Island

如圖1所示，2001～2010年，研究區(qū)域的森林干擾經(jīng)歷了小幅上升、上下劇烈變化、緩慢下降3種不同的變化趨勢。2001～2004，研究區(qū)域風(fēng)景林的干擾主要是旅游商店、旅游賓館、農(nóng)家樂等旅游服務(wù)設(shè)施建設(shè)帶來的森林干擾，表現(xiàn)為規(guī)模小、強(qiáng)度低、點(diǎn)狀分布。2004～2007年，隨著旅游經(jīng)濟(jì)的興起，小規(guī)模觀光旅游轉(zhuǎn)化為大規(guī)模休閑度假旅游，大型療養(yǎng)院、度假村、游樂中心蓬勃興起，點(diǎn)狀分布的農(nóng)家樂規(guī)模也不斷擴(kuò)大。與此同時，森林公園管轄范圍內(nèi)的采礦業(yè)也呈迅速崛起之勢，森林干擾強(qiáng)度呈直線上升趨勢，并于2005年達(dá)到峰值。從2006年開始，尤其是2007年后，受美國次貸危機(jī)引發(fā)的世界金融危機(jī)的影響，區(qū)域經(jīng)濟(jì)走勢趨向疲軟，礦產(chǎn)品需求下降，旅游市場呈現(xiàn)萎縮之勢，旅游度假引發(fā)的房地產(chǎn)業(yè)也呈降溫趨勢。2007年金融危機(jī)后，西山島所屬的金庭鎮(zhèn)開始了從粗放經(jīng)濟(jì)向生態(tài)經(jīng)濟(jì)的轉(zhuǎn)變，200多家礦山被關(guān)閉，2 000多名農(nóng)民工以內(nèi)退等形式“下崗”，一些關(guān)閉的的礦山宕口，通過生態(tài)修復(fù)、綠化美化，變成騎馬場、休閑公園等旅游景點(diǎn)。在粗放式增長的房地產(chǎn)業(yè)得到抑制條件下，人為干擾活動大大減少，森林干擾指數(shù)呈現(xiàn)小幅波動、總體下降趨勢。

3.2 森林景觀格局變化的時間軌跡分析

3.2.1 斑塊大小時間軌跡分析

在Origin 9.0平臺上，利用Spline曲線連接2001～2010年研究區(qū)域風(fēng)景林平均斑塊大小，進(jìn)行案例研究地區(qū)風(fēng)景林平均斑塊大小時間軌跡分析（見圖2）。

從圖2可以看出，2001～2010年，研究區(qū)域的森林平均斑塊大小經(jīng)歷了較大幅度下降、上下劇烈變化、緩慢上升3種不同的變化趨勢。2001～2004，伴隨著森林旅游業(yè)的開展、景區(qū)眾多旅游道路的開辟，森林公園景觀破碎化嚴(yán)重，大面積原始天然次生林被各種旅游道路切割成小塊的森林，森林平均斑塊面積迅速下降。2004～2007年，隨著旅游經(jīng)濟(jì)的興起，森林公園旅游規(guī)模不斷擴(kuò)大，為大型療養(yǎng)院、度假村等旅游設(shè)施配套建設(shè)的各種大規(guī)模人工森林景觀不斷涌現(xiàn)，與此同時，天然林被蠶食、景觀破碎化趨勢呈現(xiàn)擴(kuò)大趨勢，使研究區(qū)域的森林平均斑塊大小呈現(xiàn)先上升后下降的的劇烈變化趨勢。2007年金融危機(jī)后，隨著西山島所屬的金庭鎮(zhèn)從粗放經(jīng)濟(jì)向生態(tài)經(jīng)濟(jì)的轉(zhuǎn)變，多家礦山被關(guān)閉，一些礦山廢棄地通過生態(tài)修復(fù)變?yōu)槁糜尉包c(diǎn)。隨著各種人為干擾活動的大大減少，森林平均斑塊面積呈緩慢增長趨勢。

圖2 西山島森林斑塊大小時間軌跡Fig.2 Trends of forest mean patch size in Xishan Island during 2001 to 2010

3.2.2 斑塊數(shù)量時間軌跡分析

利用Origin 9.0的Spline曲線制圖工具，連接2001～2010年研究區(qū)域風(fēng)景林斑塊數(shù)量，進(jìn)行案例研究地區(qū)風(fēng)景林斑塊數(shù)量時間軌跡分析（見圖3）。

圖3 西山島2001～2010年森林斑塊數(shù)量時間軌跡Fig.3 Trends of forest patch number in Xishan Island during 2001 to 2010

從圖3可以看出，2001～2010年，研究區(qū)域的森林斑塊數(shù)量經(jīng)歷了較大幅度上升、先下降后上升的劇烈變化、緩慢上升3種不同的變化趨勢。2001～2004，森林旅游業(yè)興起的背景下，伴隨著旅游飯店、酒館、碼頭等眾多旅游服務(wù)設(shè)施興建帶來的旅游道路長度、密度的增加，森林景觀破碎化趨勢增強(qiáng)，森林斑塊數(shù)量迅速上升。2004～2007年，隨著大型療養(yǎng)院、度假村、娛樂中心等旅游設(shè)施配套的建設(shè)，在天然林地被蠶食、占用的基礎(chǔ)上，各種大規(guī)模人工森林景觀不斷涌現(xiàn)。與此同時，隨著天然林被蠶食，森林景觀破碎化趨勢嚴(yán)重，使研究區(qū)域的森林斑塊數(shù)量呈現(xiàn)先下降后上升的的劇烈變化趨勢。2007年金融危機(jī)后，隨著西山島所屬的金庭鎮(zhèn)從粗放經(jīng)濟(jì)向生態(tài)經(jīng)濟(jì)的轉(zhuǎn)變，一些礦山廢棄地通過生態(tài)修復(fù)轉(zhuǎn)變?yōu)槁糜尉包c(diǎn)。伴隨著園林綠地的增多，森林斑塊數(shù)量呈緩慢增長趨勢。

3.2.3 斑塊形狀時間軌跡分析

利用Origin 9.0的Spline曲線制圖工具，連接2001～2010年研究區(qū)域風(fēng)景林斑塊面積加權(quán)形狀指數(shù)的平均值，進(jìn)行案例研究地區(qū)風(fēng)景林斑塊形狀指數(shù)時間軌跡分析（見圖4）。

圖4 西山島2001～2010年森林斑塊面積加權(quán)形狀指數(shù)時間軌跡Fig.4 Trends of forest patch area weighted shape index in Xishan Island during 2001 to 2010

從圖4可以看出，2001～2010年，研究區(qū)域的森林斑塊的面積加權(quán)形狀指數(shù)經(jīng)歷了較大幅度下降、上下劇烈變化、緩慢上升3種不同的變化趨勢。2001～2004，隨著森林旅游業(yè)的興起，原始天然次生林被不斷蔓延的各種旅游道路切割成邊界形狀簡單的小型斑塊，使森林斑塊加權(quán)形狀指數(shù)呈迅速下降趨勢。2004～2007年，在西山島觀光旅游向休閑度假旅游轉(zhuǎn)軌的過程中，各種大規(guī)模人工森林景觀不斷涌現(xiàn)。這些人工森林景觀模仿借鑒了中國古典園林“山要回抱、水要縈回”的造園手法，使得人工森林斑塊形狀趨向復(fù)雜化。與此同時，被各種旅游道路切割的破碎化的森林斑塊邊界呈簡單化趨勢，致使研究區(qū)域的森林斑塊的面積加權(quán)形狀指數(shù)呈現(xiàn)先上升后下降的的劇烈變化趨勢。2007年金融危機(jī)后，隨著西山島所屬的金庭鎮(zhèn)從粗放經(jīng)濟(jì)向生態(tài)經(jīng)濟(jì)的轉(zhuǎn)變，一些礦山廢棄地通過生態(tài)修復(fù)變?yōu)槁糜尉包c(diǎn)，遭受嚴(yán)重破壞的天然林得到休養(yǎng)生息，在自然演替生態(tài)過程作用下，森林斑塊的面積加權(quán)形狀指數(shù)呈緩慢增大趨勢。

3.3 森林干擾變化空間熱點(diǎn)分析

通過空間冷熱點(diǎn)分析，將2001～2010年研究區(qū)森林干擾標(biāo)準(zhǔn)差的空間聚集類型分為4種：高值點(diǎn)（熱點(diǎn)，HH）、低值點(diǎn)（冰點(diǎn)，LL）、高值被低值包圍的特例點(diǎn)（HL）、低值被高值包圍的特例點(diǎn)（LH）（見圖5）。

圖5 西山島2001～2010年森林干擾冷熱點(diǎn)Fig.5 Cold/hot spots in Xishan Island during 2001 to 2010

從圖5可以看出，西山島森林干擾變化比較劇烈的熱點(diǎn)區(qū)域集中于東部金庭鎮(zhèn)政府、南部逍夏灣兩大片區(qū)和西南部太湖沿岸依山背水的堂里、東西蔡、甪里、明月灣古村落附近。前者的森林干擾表現(xiàn)為度假村、休閑山莊、開心農(nóng)場等大型旅游設(shè)施的面狀干擾，后者表現(xiàn)為農(nóng)家樂等小型旅館、飯店引發(fā)的點(diǎn)狀干擾。西山島森林干擾變化比較緩慢的熱點(diǎn)區(qū)域主要集中在海拔較高、交通相對落后、居民點(diǎn)分布較少的縹緲峰景區(qū)。森林干擾比較劇烈的熱點(diǎn)平均海拔、平均坡度為4.605 m、2.824°，冷點(diǎn)為78.425 m、11.671°，熱點(diǎn)地段的平均坡度、平均海拔分別比冷點(diǎn)地段低73.820 m、8.847 o，表明森林干擾變化劇烈的地段位于海拔較低、坡度較為平緩的西山島東部以及南部邊緣地帶，而變化比較平緩的地段則多處海拔較高、坡度較陡的中西部山區(qū)。森林干擾變化劇烈的熱點(diǎn)距道路距離、距居民點(diǎn)距離為215.916 m、496.411 m，冷點(diǎn)則為516.601 m、805.449 m，冷點(diǎn)地段距道路距離、距居民點(diǎn)距離分別比熱點(diǎn)地段分別遠(yuǎn)300.684 m、309.008 m，表明森林干擾變化劇烈的地段受交通、居民生產(chǎn)活動等人為干擾活動的影響較大。

4 結(jié)論與討論

景觀格局決定著風(fēng)景資源與地理環(huán)境的分布、形成和組分，制約著多種生態(tài)過程。由于各種自然、人為干擾，森林公園風(fēng)景林存在著快速的空間及結(jié)構(gòu)特征的變化。本研究以太湖西山國家森林公園為研究區(qū)域，以免費(fèi)開放的2001～2010年Landsat時間系列堆棧（LTSS）數(shù)據(jù)為主要信息源，進(jìn)行干擾對城市森林公園風(fēng)景林景觀格局時間軌跡分析方法研究，可以為森林公園風(fēng)景林可持續(xù)經(jīng)營措施的制定提供科學(xué)依據(jù)。

研究表明，2001～2010年，研究區(qū)域的森林干擾經(jīng)歷了小幅上升、上下劇烈變化、緩慢下降3種不同的變化趨勢。2001～2010年，研究區(qū)域森林干擾的主要驅(qū)動因素是采礦活動、賓館飯店等旅游基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、道路修建等人為干擾。

2001年研究區(qū)域風(fēng)景林景觀格局時間軌跡分析表明，太湖西山島風(fēng)景林景觀格局指數(shù)的時間軌跡變化與森林干擾指數(shù)的變化趨勢在時空上存在著密切的聯(lián)系。降低大型旅游基礎(chǔ)設(shè)施、服務(wù)設(shè)施對森林的干擾強(qiáng)度，對廢棄的礦山進(jìn)行生態(tài)恢復(fù)，控制古村落農(nóng)家樂旅游規(guī)模，是提高研究區(qū)域風(fēng)景林經(jīng)營水平的主要措施。

在森林公園景觀尺度上，本研究探討了森林干擾對風(fēng)景林景觀格局影響的一般規(guī)律?；谙裨叨鹊纳指蓴_對景觀格局影響量化分析，Landsat TM/ETM+遙感圖像混合像元對森林干擾指數(shù)計(jì)算精度的影響，需要進(jìn)一步深入研究。

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Time trajectory analysis on effects of disturbances to scenic forest landscape pattern in Taihu Xishan Island

WANG Jun-wei1, TANG Xiao-lan, LI Ming-yang2, YANG Yu-feng2
(1.College of Landscape Architecture, Nanjing Forestry University, Nanjing 210037, Jiangsu, China; 2.College of Forestry, Nanjing Forestry University, Nanjing 210037, Jiangsu, China)

Due to a variety of natural and anthropogenic disturbances, there are rapid spatial and structural changes for scenic forests in forest parks. Taihu Xishan National Forest Park was chosen as the study area, and the free and open accessed Landsat time series stacks (LTSS) data during 2001 to 2010 were collected as the main information sources to do supervised classi fi cation and calculation of forest landscape pattern indices, followed by time trajectory analysis of forest landscape change and driving factors with three periods of touring period (2001～2004), vacation period (2005～2007) and comprehensive renovation (2008～2010). The study results show that(1) during 2001 to 2010, forest disturbances in study area experienced three kinds of different trends such as a slight increase, dramatic changes of up and down, slow decline; (2) during 2001 to 2010, average scenic forest patch size and area weighted shape indexes in study experienced trends of a more signi fi cant decline, dramatic changes of up and down, slowly rising, while the number of patches showed trends of big increase, dramatic decline followed by rising, slow rise; (3) during 2001 to 2010, hot spots of dramatic changes of disturbances were located in the eastern part and southern fringes of the island with a lower elevation, gentle slope, subject to intense human impacts of tourism activities; (4) time trends of forest landscape pattern indexes were closely linked with changing trends of forest disturbances both in time and space.

forest landscape pattern; natural and anthropogenic disturbances; time trajectory analysis; Taihu Xishan Island in Jiangsu province

S727.5 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1673-923X(2015)12-0069-07

2014-10-02

國家自然科學(xué)基金“基于3S技術(shù)的太湖名勝區(qū)中村落景觀特色研究”（31270746）

王軍圍，博士研究生

唐曉嵐，教授，博導(dǎo)；E-mail：xiaolantang@163.com

王軍圍, 唐曉嵐，李明陽, 等. 干擾對太湖西山風(fēng)景林景觀格局影響時間軌跡分析[J].中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報(bào),2015,35(12): 69-75.

[本文編校：文鳳鳴]