2015—2020年間海南熱帶雨林國(guó)家公園景觀格局變化

陳圣天 付暉 杜彥君 付廣 陳杰

摘?要：海南熱帶雨林國(guó)家公園森林資源富集，探究該地區(qū)景觀格局時(shí)空演變特征，對(duì)維護(hù)海南島生態(tài)安全屏障具有重要意義。該研究依托2015年和2020年海南熱帶雨林國(guó)家公園地表覆蓋數(shù)據(jù)，建立景觀分布格局體系，采用景觀格局指數(shù)、單一景觀動(dòng)態(tài)度和景觀轉(zhuǎn)移矩陣的方法，分析海南熱帶雨林國(guó)家公園10類土地覆蓋類型的景觀格局變化特征，探究其變化的影響因素。結(jié)果表明：（1）2015—2020年，海南熱帶雨林國(guó)家公園整體景觀破碎度呈現(xiàn)降低趨勢(shì)，空間集聚性增加，綜合動(dòng)態(tài)度較小，景觀類型整體較穩(wěn)定。（2）雨林優(yōu)勢(shì)種常綠闊葉林面積不斷增加，破碎度減小，呈正向增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)；針葉林與灌木林面積減少；部分水體轉(zhuǎn)化為濕地等，面積減?。黄溆嗑坝^類型面積占比較小，按自然演替方向發(fā)展變化。（3）景觀格局演變主要以雨林自然演替為主，其次受政策、氣候等因素綜合影響。綜上所述，自開展海南熱帶雨林國(guó)家公園體制試點(diǎn)以來，其景觀格局趨于穩(wěn)定。政策引導(dǎo)發(fā)揮著重要的正向作用，有針對(duì)性地開展熱帶雨林景觀保護(hù)及修復(fù)工作，有助于海南熱帶雨林國(guó)家公園可持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞： 景觀格局， 演變， 海南熱帶雨林國(guó)家公園， 影響因素， 自然保護(hù)地

中圖分類號(hào)：Q948

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1000-3142（2023）09-1688-12

收稿日期：2023-03-12

基金項(xiàng)目：海南省自然科學(xué)基金（421QN264）； 海南大學(xué)教務(wù)管理改革研究項(xiàng)目（hdxfz2204）; 海南大學(xué)2022—2023學(xué)年基層黨建研究專項(xiàng)課題（hddj43）。

第一作者： 陳圣天（1998-），碩士研究生，研究方向?yàn)榫坝^生態(tài)規(guī)劃，（E-mail）omoyatt@163.com。

*通信作者：付暉，博士，副教授，研究方向?yàn)榫坝^生態(tài)規(guī)劃，（E-mail）iflying@126.com。

Landscape pattern changes of Hainan Tropical

Rainforest National Park from 2015 to 2020

CHEN Shengtian， FU Hui*， DU Yanjun， FU Guang， CHEN Jie

（ College of Forestry， Hainan University， Haikou 570228， China ）

Abstract：Hainan Tropical Rainforest National Park is located in the middle mountainous region of Hainan Province， and it has a diverse landscape with 95.56% forest coverage. Studying the evolutionary aspects of the landscape pattern in time and space in Hainan Tropical Rainforest National Park is extremely important for preserving and enhancing Hainan Provinces ecological security barrier. The landscape pattern index， single-motion landscape dynamic attitude and landscape transfer matrix were used to examine the geographical and temporal evolution features of the landscape pattern of 10land cover patterns in Hainan Tropical Rainforest National Park between 2015 and 2020. This study used ground cover data from the Hainan Tropical Rainforest National Park between 2015 and 2020 to develop a landscape pattern distribution system based on actual ecological situations. Other elements that affected the evolution of the landscape pattern in Hainan Tropical Rainforest National Park included policies， climate and other natural and human factors. The results were as follows： （1） The overall landscape fragmentation of Hainan Tropical Rainforest National Park reduced from 2015 to 2020， increasing spatial agglomeration of the landscape， decreasing integrated dynamic attitude， and generally steady development of landscape patterns. （2） The area of evergreen broad-leaved forest in the tropical rainforestincreased in five years， with an increase of 531.38 km2， a decrease in fragmentation， and a positive growth trend， and the landscape tends to be concentrated in patches; on the other hand， the area of needle-leaved forest and shrubwood significantly reduced， with losses of 189.53 km2 and 294.74 km2 respectively; there was also a partial transformation of water， and the area of the water landscape had been somewhat reduced， and the patches tended to be concentrated and spread; the remainder of the landscape patterns accounted for a relatively modest amount， and developed and changed in the direction of natural succession. （3） The landscape pattern evolution of Hainan Tropical Rainforest National Park was primarily based on natural succession of the rainforest， followed by a comprehensive impact of policy， climate and other factors， which reduced human factors on the tropical rainforest landscape interference and was conducive to improving the rainforest ecosystems self-healing capacity. To summarize， the landscape pattern of Hainan Tropical Rainforest National Park has been stable since the commencement of the pilot project， and policy direction has played an essential constructive role. The targeted conservation and restoration of the tropical rainforest landscape will help to the Hainan Tropical Rainforest National Parks sustainable development.

Key words： landscape pattern， evolution， Hainan Tropical Rainforest National Park， influencing factors， nature conservation land

景觀格局是大小形狀各異的景觀嵌塊體在空間上的排列情況，既是景觀異質(zhì)性的具體表現(xiàn)，又反映了自然和人為因素在時(shí)空上的共同作用結(jié)果（McGarigal et al.， 2018; 曹嘉鑠等，2021）。城鎮(zhèn)化活動(dòng)頻繁、全球氣候變化等是影響全球景觀變化的重要驅(qū)動(dòng)因素之一（Plieninger & Bieling， 2012）。隨著時(shí)間的推移，人類加速環(huán)境變化，生態(tài)景觀趨于破碎化發(fā)展，一旦超出其所能承受的限度，生態(tài)系統(tǒng)的各項(xiàng)生態(tài)功能及自我修復(fù)力將顯著降低（Beller et al.， 2019），土壤質(zhì)量下降、生物多樣性喪失等問題層出不窮（Scheffer et al.， 2015; Li et al.， 2020; Zhang et al.， 2020）。加強(qiáng)景觀格局時(shí)空變化規(guī)律的研究，廣泛開展景觀變化監(jiān)測(cè)和保護(hù)，對(duì)維護(hù)區(qū)域生態(tài)安全具有重要意義（Manolaki et al.， 2021）。

隨著遙感技術(shù)和地理信息系統(tǒng)的發(fā)展，眾多學(xué)者運(yùn)用景觀格局指數(shù)等方法定量描述和監(jiān)測(cè)景觀結(jié)構(gòu)的變化特征（Turner & Ruscher， 1988; Szilassi et al.， 2017），分析影響景觀變化的驅(qū)動(dòng)機(jī)制（Tzanopoulos & Vogiatzakis， 2011; You et al.，2023），抑或借助CLUE模型進(jìn)行多層次、多尺度的土地利用動(dòng)態(tài)變化模擬（Das et al.， 2019），全過程探討景觀格局時(shí)空演變特征。但是，由于熱帶雨林的自身復(fù)雜性以及深入調(diào)查的困難性，現(xiàn)有研究中對(duì)熱帶雨林地區(qū)的景觀演變研究較少。

2018年，習(xí)近平總書記在“4·13”重要講話中強(qiáng)調(diào)，“要積極開展國(guó)家公園體制試點(diǎn)，建設(shè)熱帶雨林等國(guó)家公園，構(gòu)建歸屬清晰、權(quán)責(zé)明確、監(jiān)管有效的自然保護(hù)地體系?！蹦壳?，我國(guó)對(duì)國(guó)家公園的研究尚在起步階段，主要側(cè)重于管理體制的建立、法律機(jī)制的完善等方面（黃寶榮等，2018），仍存在一些尚未解決的問題和困難（臧振華等，2020）。因此，借鑒國(guó)內(nèi)外優(yōu)秀經(jīng)驗(yàn)，對(duì)國(guó)家公園景觀格局破碎化程度展開細(xì)致評(píng)估（Muhammed & Elias， 2021; Zhang et al.， 2022），對(duì)維護(hù)典型生態(tài)系統(tǒng)的完整性至關(guān)重要。海南熱帶雨林國(guó)家公園于2021年10月12日入選我國(guó)第一批國(guó)家公園。早前研究主要側(cè)重于群落植物組成及多樣性變化格局（Chen et al.， 2014; Liu et al.， 2020），景觀格局研究對(duì)象主要為各國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)或主要林區(qū)（Lan et al.， 2020），對(duì)土地利用結(jié)構(gòu)及景觀格局進(jìn)行監(jiān)測(cè)，宏觀把握林地動(dòng)態(tài)演變規(guī)律（肖智等，2010；劉曉雙，2010; 宋曉麗等，2013），運(yùn)用空間分析等方法探究保護(hù)區(qū)景觀脆弱性（韋慶高和孟偉，2015），亦有學(xué)者對(duì)熱帶雨林國(guó)家公園土地利用變化與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值進(jìn)行了相關(guān)性分析（Li et al.， 2022）。但以往的研究尚缺少對(duì)海南熱帶雨林國(guó)家公園景觀格局演變驅(qū)動(dòng)力的探討，并忽視了對(duì)各保護(hù)區(qū)外部聯(lián)結(jié)地帶的全域景觀格局分析。常綠闊葉林是海南熱帶雨林國(guó)家公園的優(yōu)勢(shì)種群，尋找林地景觀薄弱地區(qū)，有針對(duì)性地提高保護(hù)工作，定量評(píng)估自然與人為因素對(duì)景觀破碎程度的影響，是開展熱帶雨林生態(tài)修復(fù)的重要基礎(chǔ)。

基于此，本研究以海南熱帶雨林國(guó)家公園全范圍為對(duì)象，依托2015年和2020年的精細(xì)地表覆蓋產(chǎn)品，采用景觀格局指數(shù)和景觀動(dòng)態(tài)變化模型的方法，擬探討以下問題：（1）近5年熱帶雨林國(guó)家公園景觀格局變化特征；（2）影響熱帶雨林國(guó)家公園景觀變化的因素。本研究以期為海南熱帶雨林國(guó)家公園規(guī)劃和可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)參考。

1?材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

海南熱帶雨林國(guó)家公園（以下簡(jiǎn)稱“研究區(qū)”），位于海南省中部山區(qū)（108°44′—110°04′ E、18°33′—19°14′ N），東起吊羅山國(guó)家森林公園，西至尖峰嶺國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)，南至保亭縣毛感鄉(xiāng)，北至黎母山省級(jí)自然保護(hù)區(qū)，是亞洲熱帶雨林和世界季風(fēng)常綠闊葉林交錯(cuò)帶上唯一的“大陸性島嶼型”熱帶雨林?？偯娣e為4 000多平方千米，約占海南島陸域面積的1/7。氣候類型為熱帶海洋性季風(fēng)氣候，全年高溫多雨，多年平均氣溫為24.67 ℃，降雨量為1 759 mm。土壤主要為磚紅壤、赤紅壤等。研究區(qū)地勢(shì)中間高四周低，以五指山、鸚哥嶺等為最高核心，海拔逐漸降低，最高海拔為五指山1 867 m。擁有豐富的動(dòng)植物種類及種質(zhì)資源，如海南梧桐（Firmiana hainanensis）、海南長(zhǎng)臂猿（Nomascus hainanus）等海南特有物種，森林覆蓋率高達(dá)95.56%。

1.2 數(shù)據(jù)來源及處理

本研究選用國(guó)家公園設(shè)立前后2015年和2020年兩期全球30 m精細(xì)地表覆蓋產(chǎn)品（GLC_FCS30-2015、GLC_FCS30-2020），數(shù)據(jù)來源于中國(guó)科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院劉良云研究員團(tuán)隊(duì)（http：//data.casearth.cn）。降雨、溫度等氣象數(shù)據(jù)來源于中國(guó)天氣網(wǎng)（http：//www.weather.com.cn/）；臺(tái)風(fēng)數(shù)據(jù)來源于國(guó)家環(huán)境信息中心（https：//www.noaa.gov/）；研究區(qū)范圍由《海南熱帶雨林國(guó)家公園總體規(guī)劃（2019—2025）》規(guī)劃邊界矢量化生成。

將基礎(chǔ)數(shù)據(jù)導(dǎo)入ENVI 5.3軟件進(jìn)行幾何校正和圖像鑲嵌處理，運(yùn)用ArcGIS軟件根據(jù)海南熱帶雨林國(guó)家公園矢量邊界進(jìn)行裁剪，得到研究區(qū)2015年、2020年土地覆蓋類型圖。本研究參照國(guó)際IGBP的LUCC分類體系和GLC_FCS30的30類土地覆蓋類型，結(jié)合研究區(qū)實(shí)際景觀情況和研究目的將研究區(qū)景觀類型分為旱地、草本植物、灌溉農(nóng)田、常綠闊葉林、落葉闊葉林、針葉林、灌木林、濕地、不透水層、水體10類（圖1）。

1.3 景觀格局分析方法

1.3.1 景觀格局指數(shù)?景觀格局揭示了形狀大小各異的景觀要素在空間上排列組合情況，景觀格局指數(shù)采用定量分析的方法，高度濃縮概括景觀空間結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)變化特征（俞飛和李智勇，2020；賈艷艷等，2020）?；谘芯繀^(qū)景觀植被特征，本研究從類型和景觀2個(gè)尺度進(jìn)行研究。類型水平選取斑塊占景觀面積比例（PLAND）、斑塊數(shù)量（NP）、斑塊密度（PD） 、平均斑塊面積（AREA_MN）、最大斑塊指數(shù)（LPI）、景觀形狀指數(shù)（LSI）、斑塊結(jié)合度指數(shù)（COHESION）；景觀水平選擇斑塊數(shù)量（NP）、蔓延度指數(shù)（CONTAG）、聚合度指數(shù)（AI）、香農(nóng)多樣性指數(shù)（SHDI）、香農(nóng)均勻度指數(shù)（SHEI）。計(jì)算基于Fragstats 4.2軟件完成。

1.3.2 景觀動(dòng)態(tài)變化模型?景觀動(dòng)態(tài)變化分析可綜合反映某個(gè)時(shí)間范圍內(nèi)景觀格局變化情況，對(duì)比較景觀格局變化的區(qū)域差異和預(yù)測(cè)景觀格局未來趨勢(shì)具有積極作用（李丹等，2020）。為充分研究5年間研究區(qū)景觀格局變化特征，本研究引入單一景觀動(dòng)態(tài)度和景觀轉(zhuǎn)移矩陣構(gòu)建景觀動(dòng)態(tài)變化模型。

單一景觀動(dòng)態(tài)度能準(zhǔn)確反映某個(gè)時(shí)間范圍內(nèi)研究區(qū)景觀變化的活躍程度及數(shù)量情況（王秀蘭，2000），其計(jì)算公式如下：

式中：K為研究時(shí)段內(nèi)某景觀單一動(dòng)態(tài)度；Ua、Ub分別為研究期初及研究期末某一種景觀類型的面積（km2）；T為研究時(shí)段長(zhǎng)（a）。

景觀轉(zhuǎn)移矩陣模擬景觀從一種狀態(tài)向另一種狀態(tài)轉(zhuǎn)移的動(dòng)態(tài)過程， 能夠定量地解釋各景觀格局之間的具體轉(zhuǎn)換方向，具有重要統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（楊欽等，2020），其數(shù)學(xué)表達(dá)式如下：

式中：S為各景觀的面積；n為轉(zhuǎn)移前后景觀格局的類型數(shù)；i和j分別為研究期初及研究期末的景觀類型。

2?結(jié)果與分析

2.1 海南熱帶雨林國(guó)家公園景觀結(jié)構(gòu)特征

由表1可知，研究區(qū)屬于典型熱帶雨林環(huán)境，景觀類型豐富。主導(dǎo)景觀為常綠闊葉林，其次為灌木林，兩種景觀類型總占比由89.34%上升至94.72%。2015年和2020年常綠闊葉林面積占比均超過50%，5年間面積增長(zhǎng)531.38 km2，表明隨著保護(hù)力度的不斷增強(qiáng)，研究區(qū)常綠闊葉林增長(zhǎng)趨勢(shì)顯著。主要變化區(qū)域?yàn)槲逯干胶诵谋Ｗo(hù)區(qū)、吊羅山核心保護(hù)區(qū)及獼猴嶺周邊地區(qū)。灌木林比重降低，向常綠闊葉林轉(zhuǎn)化，面積減少294.73 km2，主要分布于五指山康運(yùn)嶺及什寨嶺。落葉闊葉林、濕地、不透水層面積呈快速增長(zhǎng)趨勢(shì)，而旱地、草本植物、灌溉農(nóng)田、針葉林、水體景觀面積則趨于減少。濕地景觀占比最小，主要分布于大廣壩水庫(kù)及昌化江流域。2020年景觀類型面積大小關(guān)系依次為常綠闊葉林>灌木林>針葉林>水體>旱地>灌溉農(nóng)田>草本植物>落葉闊葉林>不透水層>濕地。

2.2 海南熱帶雨林國(guó)家公園景觀指數(shù)變化特征

從類型尺度分析，由表2可知，5年間研究區(qū)景觀NP及PD總體呈下降趨勢(shì)，僅落葉闊葉林、濕地和不透水層稍有增長(zhǎng)，說明三者景觀破碎度增加。常綠闊葉林NP顯著下降，但其面積逐年增加， AREA_MN增長(zhǎng)量最高， 表示斑塊連接成片集中分布，異質(zhì)性和破碎度減弱。草本植物PD呈下降趨勢(shì)，景觀破碎度降低。水體AREA_MN最大且呈現(xiàn)增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，主要分布于大廣壩水庫(kù)，但其NP較小，表明水體斑塊趨于集中。常綠闊葉林LPI最高且增長(zhǎng)速率最快，表明常綠闊葉林是研究區(qū)的主要景觀類型，抵御干擾能力較強(qiáng)；其次灌木林LPI較高，但5年間灌木林面積趨于減少，LPI顯著降低，景觀優(yōu)勢(shì)度減弱，說明人類活動(dòng)等外因干擾對(duì)灌木林演替造成一定影響。灌木林LSI最高，說明研究區(qū)灌木林斑塊形狀較不規(guī)則，邊際效應(yīng)顯著。除落葉闊葉林、濕地和不透水層外，5年間各景觀類型LSI均呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，斑塊形狀趨于規(guī)則，與外界產(chǎn)生交互作用的可能性減弱。除濕地外，研究區(qū)各景觀類型COHESION均較高，其中常綠闊葉林和水體COHESION數(shù)值趨于100%，這表明常綠闊葉林和水體的景觀連通性極高。濕地景觀分布較為分散，連通性較弱。

從景觀尺度分析，由表3可知，受優(yōu)勢(shì)景觀常綠闊葉林影響，研究區(qū)整體NP顯著下降，景觀破碎度降低。5年間整體景觀CONTAG和AI較高且呈現(xiàn)增長(zhǎng)趨勢(shì)，表示研究區(qū)景觀空間聚集性增強(qiáng)，優(yōu)勢(shì)景觀常綠闊葉林將整體景觀串聯(lián)，形成了較高的連接度。SHDI和SHEI數(shù)值較低且5年間呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，說明研究區(qū)各景觀類型比例差異增強(qiáng)，景觀豐富度較低，優(yōu)勢(shì)度增強(qiáng)。

2.3 海南熱帶雨林國(guó)家公園整體景觀類型動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)移

由面積變化和動(dòng)態(tài)度分析（表4）可知，（1）常綠闊葉林、灌木林及針葉林占據(jù)主導(dǎo)，其余景觀面積變化較少。面積變化絕對(duì)值從大到小依次為常綠闊葉林>灌木林>針葉林>草本植物>旱地>落葉闊葉林>水體>灌溉農(nóng)田>不透水層>濕地。（2）動(dòng)態(tài)度絕對(duì)值從高到低依次為濕地>落葉闊葉林>不透水層>草本植物>針葉林>常綠闊葉林>灌木林>灌溉農(nóng)田>旱地>水體。動(dòng)態(tài)度受初始面積影響，僅有常綠闊葉林、落葉闊葉林、濕地及不透水層面積為正向增長(zhǎng)，動(dòng)態(tài)度為正值。濕地動(dòng)態(tài)度變化值最大，水體變化最小。

由景觀類型轉(zhuǎn)化方向（表5）可知：（1）轉(zhuǎn)移量最大為常綠闊葉林，主要由灌木林和針葉林轉(zhuǎn)化而來，轉(zhuǎn)化面積分別為512.965、203.970 km2，占面積總量的比例依次為17.05%、6.78%。針葉林轉(zhuǎn)化區(qū)域主要集中分布于亞恩村舊址、五指山及吊羅山保護(hù)區(qū)核心區(qū)。（2）依水灌溉農(nóng)田，導(dǎo)致近岸水體硬化，水體向濕地、旱地和灌溉農(nóng)田轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)化面積分別為0.581、1.940、2.340 km2，轉(zhuǎn)化比例依次為0.89%、2.99%、3.60%，轉(zhuǎn)化區(qū)域主要分布于大廣壩水庫(kù)兩岸和昌化江什運(yùn)鄉(xiāng)段。（3）草本植物主要轉(zhuǎn)化為灌木林，轉(zhuǎn)化面積為37.576 km2，轉(zhuǎn)化比例為76.49%。轉(zhuǎn)化區(qū)域主要分布于霸王嶺核心區(qū)白沙縣。（4）旱地與常綠闊葉林部分轉(zhuǎn)化為落葉闊葉林，轉(zhuǎn)化面積分別為1.409、1.717 km2，轉(zhuǎn)化比例依次為21.83%、26.59%。（5）旱地主要與灌木林相互轉(zhuǎn)化。灌溉農(nóng)田和不透水層轉(zhuǎn)移變化較小。

計(jì)算綜合動(dòng)態(tài)度可以從整體角度統(tǒng)籌分析熱帶雨林國(guó)家公園及各保護(hù)區(qū)景觀類型的變化情況，2015—2020年間熱帶雨林國(guó)家公園綜合動(dòng)態(tài)度為2.45%。參照劉紀(jì)遠(yuǎn)等（2014）的相關(guān)研究，研究區(qū)綜合動(dòng)態(tài)度屬于極緩慢變化型，景觀類型變化緩慢，景觀類型維持基本穩(wěn)定，受人為因素的干擾較小，景觀植被自然演替，生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性較好。

3?景觀格局變化影響因素

3.1 政策因素

自1998年“天保工程”在海南實(shí)施以來， 海南省天然林得到了有效保護(hù)，森林蓄積量和覆蓋率連年攀升。2013年海南省政府發(fā)布《海南省綠化寶島大行動(dòng)工程建設(shè)總體規(guī)劃》，進(jìn)一步加強(qiáng)天然林保護(hù)。此外，海南省自2006年建立生態(tài)公益林地方配套機(jī)制以來，補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)逐年攀升，從2006年每666.67 m2 3元提升至2017年每666.67 m2 18元，大大提升了農(nóng)民參與生態(tài)保護(hù)的積極性。為保護(hù)區(qū)天然林安全穩(wěn)定生長(zhǎng)提供生態(tài)保障，有效防控重大危險(xiǎn)性林業(yè)有害生物危害林業(yè)發(fā)展，2015年4月，五指山等周邊四市縣森防站共同簽訂了《林業(yè)有害生物聯(lián)防聯(lián)治協(xié)議》。自2016年以來，海南省法院先后在鸚哥嶺、霸王嶺等保護(hù)區(qū)設(shè)立巡回法庭，為珍稀熱帶雨林環(huán)境資源和野生動(dòng)植物保護(hù)提供了有力的司法保障。一系列政策舉措彰顯了海南政府致力于保護(hù)熱帶雨林生態(tài)環(huán)境的決心與毅力，促使熱帶雨林國(guó)家公園范圍內(nèi)違法砍伐現(xiàn)象逐年減少，生態(tài)修復(fù)工作有序開展，天然林地面積不斷增加，景觀連綿成片，破碎化程度減小。

此外，為解決長(zhǎng)臂猿等珍稀野生動(dòng)物食源植物補(bǔ)充和棲息地破碎化的問題，自2013年起，海南省林業(yè)部門在霸王嶺自然保護(hù)區(qū)采用人工干預(yù)的方式修建生態(tài)廊道，通過在南叉河地區(qū)改造26.67 hm2松樹林，種植長(zhǎng)臂猿食源植物，修建混交林區(qū)（彭文成等，2022）。這也是研究區(qū)尤其是霸王嶺片區(qū)闊葉林面積增長(zhǎng)的重要原因之一。

3.2 人類活動(dòng)因素

熱帶雨林國(guó)家公園范圍內(nèi)人為活動(dòng)較少，本研究選取居民點(diǎn)及道路分布情況表征人類活動(dòng)的強(qiáng)度，探究人類活動(dòng)對(duì)景觀格局變化的影響。對(duì)研究區(qū)內(nèi)18個(gè)集中居民點(diǎn)進(jìn)行多環(huán)緩沖區(qū)分析，表示不同人類活動(dòng)強(qiáng)度的影響（圖2：A）。在研究區(qū)范圍創(chuàng)建1 km × 1 km漁網(wǎng)，提取2020年研究區(qū)及周邊5 km范圍內(nèi)的各級(jí)道路和鐵路，進(jìn)行道路密度分析，計(jì)算公式為道路密度=道路長(zhǎng)度/網(wǎng)格面積 （圖2：B）。對(duì)居民點(diǎn)及道路影響進(jìn)行加權(quán)分析，得到綜合人類活動(dòng)強(qiáng)度等級(jí)分布圖（圖2：C）。結(jié)果表明，人類活動(dòng)高強(qiáng)度區(qū)主要位于什運(yùn)鄉(xiāng)、錢鐵村、同甲村等交通便利、海拔較低的地區(qū)，此類地區(qū)主要以旱地與灌木林之間的轉(zhuǎn)化為主。以什運(yùn)鄉(xiāng)為例，其位于鸚哥嶺山腳，地勢(shì)平坦，周邊有G224國(guó)道與G9811海三高速等瓊中重要交通通道，受人類活動(dòng)干擾嚴(yán)重，在該地區(qū)灌木林向旱地、草本植物、灌溉農(nóng)田等多種地類的轉(zhuǎn)化較為顯著，生態(tài)系統(tǒng)趨于逆向演替。反之，灌木林向常綠闊葉林的正向演替主要發(fā)生在蛙嶺等高海拔、人類活動(dòng)中低強(qiáng)度地區(qū)。

3.3 氣候因素

基于2015—2020年研究區(qū)9個(gè)縣區(qū)月平均降水量和溫度數(shù)據(jù)，分析海南熱帶雨林國(guó)家公園的氣候變化。由表6可知，2015年研究區(qū)年均氣溫為24.55 ℃，年降水量為130.89 mm，2020年年均氣溫為24.80 ℃，年降水量為145.97 mm?？傮w而言，5年間研究區(qū)降水量及氣溫均呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，平均增溫0.25 ℃，降水量平均增加15.08 mm，一定程度上有利于形成促進(jìn)植被生長(zhǎng)的水熱條件，況且研究區(qū)范圍內(nèi)土壤以富含有機(jī)質(zhì)的紅壤為主，有利于熱帶雨林優(yōu)勢(shì)種群常綠闊葉林景觀正向積極演替。此外，臺(tái)風(fēng)過境等惡劣氣候?qū)τ炅种脖簧L(zhǎng)會(huì)產(chǎn)生如林冠層破壞等負(fù)面影響，產(chǎn)生大量林窗、風(fēng)倒木和山體滑坡等現(xiàn)象。2015—2020年間共有3次強(qiáng)熱帶風(fēng)暴席卷海南熱帶雨林國(guó)家公園，其中2016年登陸的3號(hào)臺(tái)風(fēng)“銀河”與2018年登陸的9號(hào)臺(tái)風(fēng)“山神”，伴隨8～9級(jí)大風(fēng)及強(qiáng)降雨?yáng)|西向穿越五指山核心保護(hù)區(qū)和尖峰嶺核心保護(hù)區(qū)，對(duì)大徑級(jí)喬木層植株造成損害，甚至改變區(qū)域景觀優(yōu)勢(shì)種，這可能是五指山片區(qū)針葉林減少的原因之一。同時(shí)，臺(tái)風(fēng)過境形成的林窗，一定程度上促進(jìn)了幼木層和下木層植被的生長(zhǎng)，有利于雨林植被更新（許涵，2010）。

3.4 地形因素

將研究區(qū)高程圖與景觀轉(zhuǎn)移圖疊加分析（表7）可知，針葉林轉(zhuǎn)入常綠闊葉林總面積為203.923 km2，在海拔801～1 400 m的區(qū)域轉(zhuǎn)化率較高，共有143.654 km2，占比為70.45%，主要分布于五指山核心保護(hù)區(qū)、霸王嶺核心保護(hù)區(qū)、吊羅山核心保護(hù)區(qū)、青春嶺、蛙嶺以及獼猴嶺。灌木林轉(zhuǎn)入常綠闊葉林總面積為512.453 km2，主要分布于201～800 m的低海拔山地，面積為409.859 km2，占比79.98%。草本植物轉(zhuǎn)入灌木林總面積為37.446 km2，在400 m以下的低海拔丘陵地帶轉(zhuǎn)化率較高，面積共有21.995 km2，占比58.74%，上述轉(zhuǎn)化的分布地區(qū)與植被自然生長(zhǎng)規(guī)律較為符合。對(duì)研究區(qū)進(jìn)行坡度坡向分析，結(jié)果表明在坡度較為平緩、西北向、低海拔山地的背坡

地帶，降雨量較小，灌木林向旱地轉(zhuǎn)化較為顯著。研究區(qū)地勢(shì)復(fù)雜，相較于坡度與地貌，高程對(duì)景觀類型變化影響較大，三者的交互作用均呈現(xiàn)非線性增強(qiáng)特征。

4?討論與結(jié)論

4.1 海南熱帶雨林國(guó)家公園景觀格局演變規(guī)律

海南熱帶雨林國(guó)家公園屬于典型熱帶雨林環(huán)境，以常綠闊葉林為主要優(yōu)勢(shì)景觀（Li et al.， 2022），其次為灌木林。隨著保護(hù)和宣傳政策的不斷加強(qiáng)，海南熱帶雨林面積逐年增加，主要表現(xiàn)如下：位于五指山核心保護(hù)區(qū)和吊羅山核心保護(hù)區(qū)及獼猴嶺周邊地區(qū)的常綠闊葉林面積增長(zhǎng)， 景觀優(yōu)勢(shì)度增強(qiáng)，破碎度減小，連接成片集中分布。常綠闊葉林主要是由灌木林、針葉林轉(zhuǎn)化，以致灌木林和針葉林面積顯著降低，其中，分布于五指山康運(yùn)嶺和什寨嶺的灌木林面積大幅縮減，但其景觀形狀指數(shù)最高，斑塊形狀不規(guī)則，邊際效應(yīng)顯著。在海南省生態(tài)補(bǔ)償和原住民生態(tài)搬遷的政策引導(dǎo)下，旱地向灌木林、闊葉林正向演替；大廣壩水庫(kù)近岸區(qū)域水體向濕地、農(nóng)田等景觀負(fù)向轉(zhuǎn)化。濕地景觀單一動(dòng)態(tài)度最高，表明其變化活躍，呈顯著正向增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，但濕地景觀疏散分布，連通性差，破碎化程度增加；水體景觀小幅縮減，但斑塊趨于聚集。早前有學(xué)者對(duì)海南島景觀格局展開了調(diào)查，研究表明霸王嶺等片區(qū)林地面積正在緩速增長(zhǎng)（劉曉雙等，2010; 周亞東和周兆德，2015），而本研究著眼于海南熱帶雨林國(guó)家公園試點(diǎn)區(qū)成立前后5年時(shí)間，詳盡探究了研究區(qū)景觀格局變化規(guī)律，進(jìn)一步論證了在政策宏觀調(diào)控之下，海南熱帶雨林得到了良好的保護(hù)，景觀破碎度持續(xù)降低，雨林生態(tài)修復(fù)能力提升。

4.2 海南熱帶雨林國(guó)家公園景觀格局變化因素分析

海南熱帶雨林國(guó)家公園景觀格局演變主要受政策因素影響，其次為氣候、地形及人類活動(dòng)干擾等因素。在過去的幾十年中，由于經(jīng)濟(jì)農(nóng)林熱潮的不斷涌現(xiàn)（Feintrenie & Levang， 2009），熱帶地區(qū)的原始雨林正以每年2%～20%的速度消失（Potapov et al.， 2017 ），印度尼西亞熱帶雨林遭到嚴(yán)重污染（Sahide et al.， 2015），中國(guó)西雙版納人工經(jīng)濟(jì)林面積增長(zhǎng)超20倍，闊葉林、針葉林面積均顯著減少30%，雨林碳儲(chǔ)量銳減，天然林景觀格局趨于破碎化（Liu et al.， 2017）。得益于海南省“天保工程”和綠化寶島行動(dòng)，持續(xù)開展的熱帶雨林天然林封育保護(hù)使得闊葉林面積顯著增長(zhǎng)，并且在我國(guó)退耕還林政策引導(dǎo)下，原住民陸續(xù)搬遷出海南熱帶雨林國(guó)家公園核心區(qū)，避免了人類活動(dòng)對(duì)雨林生態(tài)的影響，在雨林生態(tài)系統(tǒng)的自我修復(fù)下，研究區(qū)內(nèi)原有耕地逐步轉(zhuǎn)變?yōu)榱值兀≒riyadarshini & Abhilash， 2020）。海拔較高的山地雨林以正向自然演替為主，林地面積持續(xù)增長(zhǎng)，空間聚集性增強(qiáng)。在人類活動(dòng)較為頻繁的地區(qū)，雨林生態(tài)系統(tǒng)趨于逆向演替，景觀破碎化嚴(yán)重，本研究與中國(guó)西雙版納熱帶森林景觀變化較為一致（魏莉莉等，2018）。與亞洲地區(qū)不同，剛果熱帶雨林景觀變化的主要驅(qū)動(dòng)因素為氣候，這是因?yàn)榉侵薜貐^(qū)受氣候降水影響嚴(yán)重，降水量的細(xì)微變化都可能導(dǎo)致雨林景觀與草原發(fā)生轉(zhuǎn)化 （Giresse et al.， 2020）；不恰當(dāng)?shù)娜祟惢顒?dòng)也是造成非洲地區(qū)雨林危機(jī)的重要因素之一（Berhanu et al.， 2023）。建立國(guó)家公園是我國(guó)生態(tài)文明建設(shè)的重要一步，通過政策調(diào)控，逐步減少人為因素對(duì)熱帶雨林景觀的干擾，保障海南熱帶雨林生態(tài)系統(tǒng)的原真性，對(duì)日后中國(guó)生態(tài)環(huán)境保護(hù)與發(fā)展具有一定的借鑒和指導(dǎo)意義。

4.3 海南熱帶雨林國(guó)家公園未來發(fā)展

2019年海南熱帶雨林國(guó)家公園體制試點(diǎn)設(shè)立，2021年其入選為我國(guó)第一批國(guó)家公園，海南省亦不斷加強(qiáng)對(duì)熱帶雨林國(guó)家公園的宣傳推廣工作。一方面，通過廣泛的科教宣傳，提高了廣大群眾對(duì)熱帶雨林景觀的保護(hù)意識(shí)；另一方面，生態(tài)游憩規(guī)劃建設(shè)將提上日程。研究區(qū)未來將趨于多元化發(fā)展，核心保護(hù)區(qū)強(qiáng)調(diào)對(duì)雨林生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行嚴(yán)格保護(hù)，遵循自然演替規(guī)律；一般控制區(qū)則一定程度面向公眾開放，挖掘綠水青山的生態(tài)經(jīng)濟(jì)價(jià)值。為平衡保護(hù)與利用的關(guān)系，需加強(qiáng)對(duì)海南熱帶雨林國(guó)家公園景觀的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)管理，倡導(dǎo)保護(hù)性開發(fā)、生態(tài)性開發(fā)，嚴(yán)禁一切可能破壞雨林景觀的建設(shè)活動(dòng)；一般控制區(qū)倡導(dǎo)生態(tài)宜居化發(fā)展，從不同尺度探索具有保護(hù)潛力的HML （human modified landscapes）結(jié)構(gòu)，優(yōu)化景觀組成，探索熱帶雨林保護(hù)的關(guān)鍵生態(tài)閾值（Wies et al.， 2021），學(xué)習(xí)國(guó)外優(yōu)秀經(jīng)驗(yàn)，引入生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)付費(fèi)等森林治理機(jī)制體制，從法律制度方面減少對(duì)雨林的無序破壞（Edwards & Giessen， 2014; Berhanu et al.， 2023）。

熱帶雨林國(guó)家公園是海南三大河流的發(fā)源地，擁有海南第二大水庫(kù)大廣壩水庫(kù)，水資源豐富。但5年間研究區(qū)水體景觀面積呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，與逐年增長(zhǎng)的降水量變化不相符。應(yīng)著重加強(qiáng)河流發(fā)源地保護(hù)力度，建立水源保護(hù)區(qū)，優(yōu)化水源涵養(yǎng)布局，增強(qiáng)研究區(qū)景觀完整性與連通性（Wang et al.， 2020 ）。此外，在人類活動(dòng)較強(qiáng)的什運(yùn)鄉(xiāng)、毛瑞等地區(qū)，生態(tài)環(huán)境較為脆弱，應(yīng)盡快恢復(fù)建設(shè)用地（如高速公路用地）周邊植被環(huán)境，以建立綠帶等形式劃分道路緩沖區(qū)，形成生態(tài)安全屏障，減小對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響。熱帶雨林國(guó)家公園生物多樣性豐富，是我國(guó)至關(guān)重要的熱帶種質(zhì)基因庫(kù)，并且霸王嶺保護(hù)區(qū)是全球?yàn)l危靈長(zhǎng)類動(dòng)物海南長(zhǎng)臂猿的唯一棲息地（Du et al.， 2020）。為進(jìn)一步提高雨林植被豐富度，為珍稀動(dòng)物提供優(yōu)質(zhì)棲息環(huán)境，應(yīng)不斷建立健全生態(tài)修復(fù)制度，搭建景觀生態(tài)廊道，種植防護(hù)效益較好的樹種，加強(qiáng)各保護(hù)區(qū)之間的連通性，以形成連續(xù)的森林生態(tài)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

本研究時(shí)間跨度僅為熱帶雨林國(guó)家公園確立前后的5年，未能全面揭示研究區(qū)景觀格局演變特征及影響因素，在后續(xù)研究中將考慮增加時(shí)間跨度，討論研究20世紀(jì)90年代各保護(hù)區(qū)成立之前景觀狀況，綜合探究研究區(qū)整體保護(hù)成效。此外，研究區(qū)屬于海南省重點(diǎn)保護(hù)地區(qū)，部分詳盡的氣象、植被數(shù)據(jù)較難獲取，而政策、人類活動(dòng)因素的影響較難量化統(tǒng)計(jì)，后續(xù)研究中將擴(kuò)大選取指標(biāo)，加大實(shí)地調(diào)研，進(jìn)一步挖掘研究區(qū)景觀格局演變的驅(qū)動(dòng)因素。

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（責(zé)任編輯?鄧斯麗?王登惠）