白馬林場景觀格局分析

摘 要：為全面了解白馬林場景觀格局特征，以白馬林場2022年森林資源一張圖數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，借助ArcGIS10.2和Fragstats軟件分析功能，對白馬林場景觀格局進(jìn)行初步分析。結(jié)果表明，草地、耕地和林地是白馬林場三大優(yōu)勢斑塊類型，草地的斑塊分形指數(shù)、邊緣密度、聚集度和景觀結(jié)合度最大，建設(shè)用地的斑塊密度、散步與并列指數(shù)最大，其他用地的斑塊連通性最好，林地的散步與并列指數(shù)最?。话遵R林場景觀要素類型之間的鄰接程度較好。

關(guān)鍵詞：景觀格局；景觀指數(shù)；白馬林場

中圖分類號：S718.5 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-7909（2025）3-103-4

DOI：10.19345/j.cnki.1674-7909.2025.03.021

0 引言

景觀格局是指大小、形狀、屬性不一的景觀斑塊在空間上的配置［1］。研究某區(qū)域景觀空間格局，是揭示該區(qū)域生態(tài)狀況及空間變異特征的有效手段。景觀格局是生態(tài)系統(tǒng)或系統(tǒng)屬性空間變異程度的具體體現(xiàn)，包括空間異質(zhì)性、空間相關(guān)性和空間規(guī)律性等。分析景觀格局有助于人們在無序的景觀中發(fā)現(xiàn)潛在的規(guī)律［2］。白馬林場處于毛烏素沙漠南緣地帶，研究其景觀格局特征，不僅有助于人們從大尺度上了解白馬林場景觀類型的分布狀況，更有助于區(qū)域生態(tài)環(huán)境建設(shè)規(guī)劃和可持續(xù)經(jīng)營。

1 研究區(qū)概況

白馬林場位于華池縣西北部的白馬鄉(xiāng)境內(nèi)，處于子午嶺林緣區(qū)，屬溫帶大陸性季風(fēng)氣候區(qū)，年均降水量為390 mm?？偨?jīng)營面積為6 747.13 hm2，其中林地面積為1 370.19 hm2，非林地面積為5 376.93 hm2。

2 研究方法

2.1 數(shù)據(jù)來源

矢量數(shù)據(jù)來源于華池林管分局2022年森林資源一張圖。

2.2 數(shù)據(jù)處理

利用ArcGIS10.2軟件建立空間數(shù)據(jù)庫，生成白馬林場景觀類型柵格圖（30 m×30 m），并將其作為景觀指數(shù)分析的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)源。使用景觀格局分析軟件Fragstats計(jì)算相關(guān)景觀指數(shù)。

2.3 土地利用類型劃分

結(jié)合白馬林場經(jīng)營實(shí)際和土地利用類型，將白馬林場土地利用類型劃分為5類：耕地（GD）、林地（LD）、草地（CD）、建設(shè)用地（JD）和其他用地（QD）。

2.4 景觀指數(shù)選取

選取10個(gè)常用景觀指數(shù)，從景觀水平和斑塊水平對白馬林場景觀格局進(jìn)行分析。景觀指數(shù)及其生態(tài)學(xué)意義詳見表1。

3 結(jié)果與分析

由表2可知，景觀格局分析中景觀面積（TA）為6 745.05 hm2，與白馬林場總經(jīng)營面積6 747.13 hm2基本一致，在誤差范圍內(nèi)，景觀指數(shù)分析數(shù)據(jù)可靠。

3.1 景觀的斑塊特征

3.1.1 斑塊面積（CA）

白馬林場景觀要素類型的面積大小順序?yàn)椴莸兀–D）gt;耕地（GD）gt;林地（LD）gt;建設(shè)用地（JD）gt;其他用地（QD），草地（CD）面積最大（3 253.68 hm2），其他用地（QD）面積最?。?4.64 hm2）。

3.1.2 景觀斑塊百分比（PLAND）

白馬林場景觀斑塊百分比的大小順序?yàn)椴莸兀–D）gt;耕地（GD）gt;林地（LD）gt;建設(shè)用地（JD）gt;其他用地（QD）。草地（CD）的景觀斑塊百分比為8.280 5%，是白馬林場最主要的景觀要素類型，在整個(gè)白馬林場景觀組成中的占比和貢獻(xiàn)率最大；耕地（GD）是白馬林場景觀構(gòu)成的第二大類型；林地（LD）是白馬林場景觀構(gòu)成的第三大類型［3］。景觀斑塊百分比與斑塊面積分析結(jié)果一致。

3.1.3 斑塊分形指數(shù)（FRAC_AM）

斑塊分形指數(shù)是度量斑塊空間結(jié)構(gòu)的形狀指標(biāo)，當(dāng)景觀中的所有斑塊形狀均為正方形時(shí)，其值為1；當(dāng)斑塊形狀偏離正方形時(shí)，其值大于1，這說明斑塊的邊界受地形、氣候等自然因素的影響較大［4-5］。由表2可知，白馬林場景觀要素類型的斑塊分形指數(shù)大小順序?yàn)椴莸兀–D）gt;耕地（GD）gt;林地（LD）gt;其他用地（QD）gt;建設(shè)用地（JD），草地（CD）的斑塊分形指數(shù)最大（1.235 2），建設(shè)用地（JD）的斑塊分形指數(shù)最?。?.050 3）。白馬林場草地（CD）主要是人工草地和其他草地，多分布在立地條件較差的區(qū)域，邊界形狀受自然地形限制；建設(shè)用地（JD）主要為交通用地和建制鎮(zhèn)，與其他用地（QD）相比，主要為特殊用地、濕地和灘涂，受人為活動干擾較大，邊界更規(guī)則，因此白馬林場建設(shè)用地（JD）面積不是最小但斑塊分形指數(shù)卻表現(xiàn)出最小。

3.2 景觀的異質(zhì)性

3.2.1 斑塊密度（PD）

白馬林場景觀要素的斑塊密度大小順序?yàn)榻ㄔO(shè)用地（JD）gt;草地（CD）gt;林地（LD）gt;耕地（GD）gt;其他用地（QD）。建設(shè)用地（JD）的斑塊密度最大（2.219 2 m/hm2），其他用地（QD）的斑塊密度最?。?.733 0 m/hm2），表明建設(shè)用地（JD）分布在單位面積上的斑塊數(shù)量最多，其他用地（QD）分布在單位面積上的斑塊數(shù)量最少；白馬林場景觀要素類型建設(shè)用地（JD）分化和破碎程度高，但斑塊規(guī)模小，而其他用地（QD）分化和破碎程度低，斑塊規(guī)模大［6］。

3.2.2 邊緣密度（ED）

白馬林場的景觀要素邊緣密度大小順序?yàn)椴莸兀–D）gt;耕地（GD）gt;林地（LD）gt;建設(shè)用地（JD）gt;其他用地（QD）。草地（CD）的邊緣密度最大，其他用地（QD）的邊緣密度最小，說明白馬林場景觀要素類型中草地（CD）的邊界被割裂的程度最高；而其他用地（QD）的邊界被割裂的程度最低，景觀要素類型保存較為完整，連通性好，這與白馬林場其他用地（QD）的特殊性也有一定的關(guān)系［7］。

3.3 景觀的空間分布格局

3.3.1 平均最近距離（ENN_MN）

平均最近距離用于描述同類型景觀要素斑塊之間的距離和分布團(tuán)聚狀況。白馬林場景觀要素類型的平均最近距離大小順序?yàn)槠渌玫兀≦D）gt;林地（LD）gt;建設(shè)用地（JD）gt;耕地（GD）gt;草地（CD），說明白馬林場景觀要素類型中其他用地（QD）斑塊之間的距離最遠(yuǎn)，空間分布格局呈現(xiàn)出分散狀態(tài)，斑塊之間相互干擾的可能性??；草地（CD）斑塊之間的距離最近，在空間分布格局上呈現(xiàn)出團(tuán)聚狀態(tài)，斑塊之間相互干擾的可能性大［8］，這與草地面積大有直接關(guān)系。

3.3.2 要素連接度指數(shù)（CONNECT）

要素連接度指數(shù)能夠度量景觀空間結(jié)構(gòu)單元之間的連續(xù)性。根據(jù)研究區(qū)實(shí)際，設(shè)置連接度為500 m，當(dāng)要素連接度指數(shù)為0時(shí)，表明這類景觀要素由一個(gè)斑塊組成或在其閾值內(nèi)，這類景觀要素類型的所有斑塊都不能連接；當(dāng)要素連接度指數(shù)為100%時(shí)，表明在閾值內(nèi)，這類景觀要素類型的所有斑塊都能連接。白馬林場景觀要素連接度指數(shù)大小順序?yàn)槠渌玫兀≦D）gt;草地（CD）gt;耕地（GD）gt;林地（LD）gt;建設(shè)用地（JD），說明白馬林場景觀要素類型中其他用地（QD）斑塊的連通性最好，建設(shè)用地（JD）斑塊的連通性最差。但白馬林場景觀要素連接度指數(shù)普遍較低，且類型之間的要素連接度指數(shù)相差不大，其他用地（QD）的要素連接度指數(shù)最大（2.426 9%），建設(shè)用地（JD）的要素連接度指數(shù)最?。?.168 1%），僅相差1.258 8%。

3.3.3 聚集度（AI）

聚集度反映景觀要素在景觀中的團(tuán)聚程度，其值隨景觀要素類型的團(tuán)聚程度增大而增加。對景觀類型而言，聚集度反映某種景觀要素與少數(shù)幾類大斑塊團(tuán)聚的程度。白馬林場景觀要素聚集度大小順序?yàn)椴莸兀–D）gt;林地（LD）gt;耕地（GD）gt;建設(shè)用地（JD）gt;其他用地（QD），說明白馬林場景觀中草地（CD）分散在其他各景觀要素類型之間，其他用地（QD）僅與少數(shù)大斑塊團(tuán)聚。白馬林場景觀要素類型的聚集度差異明顯，景觀類型草地（CD）、林地（LD）和耕地（GD）表現(xiàn)出明顯優(yōu)勢，建設(shè)用地（JD）和其他用地（QD）景觀要素類型的聚集度差異較小。

3.3.4 景觀結(jié)合度（CHESION）

景觀結(jié)合度能夠反映景觀要素類型之間的相互分散性，數(shù)值越大，表明景觀要素類型斑塊的自然銜接程度越高。白馬林場景觀要素類型的景觀結(jié)合度大小順序?yàn)椴莸兀–D）gt;耕地（GD）gt;林地（LD）gt;其他用地（QD）gt;建設(shè)用地（JD），說明白馬林場景觀要素類型中草地（CD）斑塊的自然銜接程度最高，草地（CD）的團(tuán)聚程度高；建設(shè)用地（JD）斑塊的自然銜接程度最低，斑塊分散度高。白馬林場景觀要素類型中草地（CD）、耕地（GD）和林地（LD）的景觀結(jié)合度都在90以上，且數(shù)值差異較?。黄渌玫兀≦D）和建設(shè)用地（JD）的景觀結(jié)合度都在50以下，且數(shù)值差異較大，表明白馬林場景觀中優(yōu)勢景觀類型草地（CD）、林地（LD）和耕地（GD）斑塊的自然銜接程度高，團(tuán)聚程度高，而其他用地（QD）和建設(shè)用地（JD）斑塊之間分散性大。

3.3.5 散步與并列指數(shù)（IJI）

白馬林場景觀要素類型的散步與并列指數(shù)大小順序?yàn)榻ㄔO(shè)用地（JD）gt;草地（CD）gt;耕地（GD）gt;其他用地（QD）gt;林地（LD），說明建設(shè)用地（JD）與其他各景觀要素類型鄰接程度高，林地（LD）僅與少數(shù)景觀要素類型鄰接，這與建設(shè)用地（JD）和林地（LD）的特點(diǎn)密切相關(guān)。白馬林場各景觀要素類型的散步與并列指數(shù)均在50%以上，表明白馬林場景觀要素類型之間的鄰接程度較高。

4 結(jié)論

白馬林場景觀格局的斑塊特征表現(xiàn)為：草地（CD）是面積最大的景觀斑塊類型，其他用地（QD）是面積最小的景觀斑塊類型；草地（CD）、耕地（GD）和林地（LD）是構(gòu)成白馬林場景觀的三大類型；草地（CD）的斑塊分形指數(shù)最大，建設(shè)用地（JD）的斑塊分形指數(shù)最小。景觀的異質(zhì)性表現(xiàn)為：建設(shè)用地（JD）的斑塊密度最大，其他用地（QD）的斑塊密度最小；草地（CD）的邊緣密度最大，其他用地（QD）的邊緣密度最小。景觀的空間格局表現(xiàn)為：其他用地（QD）斑塊之間的距離最遠(yuǎn)，草地（CD）斑塊之間的距離最近；其他用地（QD）斑塊的要素連通性最好，建設(shè)用地（JD）斑塊的要素連通性最差；草地（CD）的聚集度最大，其他用地（QD）的聚集度最??；草地（CD）的景觀結(jié)合度最大，建設(shè)用地（JD）的景觀結(jié)合度最小；建設(shè)用地（JD）的散步與并列指數(shù)最大，林地（LD）的散步與并列指數(shù)最小，白馬林場景觀要素類型之間的鄰接程度較高。

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Landscape Pattern Analysis of Baima Forest Farm

MA Youjing LIU Jianfeng ZHANG Saichun MA Wenyan ZHENG Weibin REN Xiufeng

HAO Youfeng

Ziwuling Forestry Administration Bureau of Gansu Province， Huachi 745600， China

Abstract： In order to comprehensively understand the landscape pattern characteristics of Baima Forest Farm， based on the data from a map of forest resources of Baima Forest Farm in 2022，the landscape pattern of Baima Forest Farm was preliminarily analyzed by using the analysis functions of ArcGIS10.2 and Fragstats software.The results showed that grassland， cultivated land and woodland were the three dominant patch types in Baima Forest Farm.Grassland had the largest FRAC_AM，ED，AI and CHESION，construction land had the largest PD and IJI， other land had the best patch connectivity， and woodland had the smallest IJI. The adjacency degree between the landscape elements of Baima Forest farm was good.

Key words： forest landscape; landscape index; Baima Forest Farm