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西双版纳热带林近原生景观格局评价

2010-10-17崔文举刘满宾王晓春张成才

科技传播 2010年9期
关键词:勐腊县格局植被

崔文举,刘满宾,王晓春,张成才,师 静

西南林学院资源学院,云南昆明 650224

西双版纳热带林近原生景观格局评价

崔文举,刘满宾,王晓春,张成才,师 静

西南林学院资源学院,云南昆明 650224

本文以我国西双版纳自然保护区勐腊县国营林场为研究地区,利用GIS软件对该地区的天然林进行森林景观分类,并以分类结果为基础,选取景观要素特征和景观格局指数对勐腊县国营林场进行景观格局分析评价。研究表明各类森林景观要素中,热带雨林季雨林目前仍然是主导的森林类型,在景观空间格局上充分表现出该景观要素类型作为优势地带性植被的基质特征;栎类林分布与热带雨林季雨林相连接,构成了整个景观的近原生核心;橡胶林、茶叶等经济林的斑块经营规划混乱,是导致整个景观破碎化的最主要原因。研究结果可为勐腊县国营林场热带林经营和保护提供依据。

景观分类;景观格局指数;景观格局评价

景观格局(landscape pattern)即空间格局,一般是指某特定尺度上景观的空间结构特征,是大小和形状各异的景观要素在空间上的排列形式,或景观要素的类型、数目以及空间分布与配置等[1]。景观格局及其变化是自然的和人为的多种因素相互作用所产生的一定区域生态环境体系的综合反映。景观斑块的类型、形状、大小、数量和空间组合既是各种干扰因素相互作用的结果,又影响着该区域的生态过程和边缘效应[2]。因此,对区域景观空间格局的研究,是揭示其生态状况及空间变异的有效手段[3]。

1 研究区概况

勐腊县地处云南省最南端,西双版纳傣族自治州东部。地处北回归线以南,属热带北缘,在中国植被区划中属北热带雨林、半常季雨林、西双版纳山间盆地季节雨林范畴,由于未受冰川南移的影响,第三纪以前的古、稀、珍贵物种得以幸存,加上水热条件优越,动植物种类繁多,勐腊县被誉为“植物王国皇冠上绿宝石”。勐腊县现有植被有3种类型:原生地带性森森植被、原生植被破坏后形成的次生植被、人工植被。其主要森林植被类型分述如下:全县植被划分八个植被类型,12个植被亚型和29个群系,另有大量人工植被类型群系。

2 景观格局评价方法

2.1 景观要素划分

景观是由相互作用的、以某种方式重复出现的异质生态系统组成的陆地区域,这些异质生态系统,可称之为景观要素。景观要素分类应明确景观单元的等级,体现景观空间分异与组合,反映控制景观形成的主要因子。根据以上森林景观分类的三原则,可以确定反映森林景观明显特征的直观因子是划分森林景观类型的依据,具体体现在森林景观的基质、结构、功能、规模、质量等多个方面[4]。

根据我国《森林资源规划设计调查主要技术规定》和景观生态类型分类法[5],结合2006年森林资源二类调查数据和数字化林相图及研究目的,将勐腊县国营林场进行2级景观人工分类。最终将研究区有林地共划分为8种森林景观类型:1)其他阔叶林(热带雨林及季雨林),2)栎类林,3)茶叶,4)橡胶林,5)思茅松林,6)经济乔木林(主要包括柚木、木荷、闭花、荔枝、铁刀木),7)其他灌木林(主要包括萌生栎、水锦树、香橼、柑桔、柚子),8)竹林。

2.2 景观类型图制作

依照上文对勐腊县国营林场景观要素分类,将数字化林相图导入ArcInfo,在小班原有属性基础上增加分类属性,并为各小班按以上所分类型赋相应值。利用ArcToolbox中Conversion Tools下的To Raster工具,进行Feature to Raster操作,将矢量数据转化为栅格数据。得到勐腊县国营林场景观类型图。

2.3 评价指数选取

景观空间格局评价包括景观要素斑块特征的统计和景观要素间空间结构分析。本文在对研究地区进行充分研究的基础上,将景观指数分为3类对景观空间格局进行评价。第一类景观斑块面积统计,选用各类型斑块总面积(CA)、最大(LA)和最小面积(MA)、斑块类型面积占总面积的比(PLAND)、斑块个数(NP)以及最大面积指数(LPI)6个景观指标;第二类景观斑块形状指数统计,选用面积加权平均形状(AWMSI)、面积加权平均斑块分维数(AWMPFD)和景观形状指数(LSI)3个景观指标;第三类景观异质性计算,选取景观斑块密(PD)、景观蔓延度指数(CONTAG)、景观聚集度指数(COHESION)、景观多样性指数(SHDI)、景观均匀度指数(MSIEI)和景观破碎化指数(FS)5个景观指标。

3 景观空间格局指数计算与分析

3.1 景观要素斑块特征计算与分析

根据勐腊县国营林场景观分类和景观要素斑块特征指数选取,进行栅格化处理和景观要素斑块特征计算,结果如表1所示。

表1 8类森林景观斑块面积和景观斑块形状指数统计

上表统计了8类景观要素的面积指数,各类森林景观要素中,热带雨林季雨林具有最大的总面积、最大斑块面积、占景观面积比值最大,为77.6%,充分表现出该景观要素类型作为优势地带性植被的基质特征。但其斑块数为44,最小斑块面积仅为67m2,面积加权的平均形状值为5.8明显大于其他景观类型,面积加权的平均斑块分维数和景观形状指数值也非常大,表明此类景观边缘比较复杂,受人为干扰严重。

橡胶林和茶叶是当地商品林经营的主要类型,有较高的最大斑块面积,总面积都比较大,但最小面积都非常小。橡胶林和茶叶斑块个数分别有61和69个,面积加权的平均形状、面积加权的平均斑块分维数和景观形状指数值都比较大,表明橡胶林和茶叶的斑块经营规划混乱,是导致整个景观异质性的最主要原因。

栎类林也是勐腊地区分布的原生植被类群,在整个景观中占据一定面积,最大斑块面积是除热带、近热带植物景观外最大的一个,对景观格局产生一定影响。栎类林斑块个数为8,据统计的原始数据有4个大斑块,剩余被其他斑块分割。这种格局基本满足了Forman(1995)提出的集中与分散相结合的原则,大的斑块具有较大核心面积,有利于大型内部种的生存,小斑块则有利于广生境物种的活动,属于格局比较好的斑块类型。

其余类型斑块面积小,斑块数少,为整个景观的干扰斑块,进一步加大了景观的异质性。

3.2 景观格局异质性计算与分析

根据栅格化后的斑块类型基础数据及异质性指数计算出勐腊县国营林场景观的各类异质性指数,见表2。

表2 森林景观异质性指数

由表2可知,勐腊县国营林场森林景观的斑块密度为0.98,即大约平均在100hm2的面积里存在一个斑块。景观蔓延度指数为79.9,蔓延度指数取值范围为0<CONTAG≤100,高蔓延度值则说明景观中的某种优势组分形成了良好的连接性。景观聚集度指数为99.8,聚集度指数取值范围为0<COHESION≤100,当关键类型占景观的比例增加时,COHESION增加。景观均匀度指数趋近于0,说明景观类型斑块面积差异非常大。景观破碎化指数为0.56,破碎化程度高于该指数的中值。综合以上可知,勐腊县国营林场森林景观的优势组分(热带雨林季雨林)所占面积较大,有着良好的连通性,但整个景观的破碎化程度较高。

4 结论

根据勐腊县国营林场景观格局指数及景观类型图分析可知:勐腊县国营林场各类森林景观要素中,热带雨林季雨林目前仍然是主导的森林类型,在景观空间格局上充分表现出该景观要素类型作为优势地带性植被的基质特征;栎类林分布与热带雨林季雨林相连接,构成了整个景观的近原生核心;橡胶林、茶叶等经济林的斑块经营规划混乱,是导致整个景观破碎化的最主要原因。

森林景观水平结构分析表明,勐腊县国营林场森林景观虽然长期受人为经营活动干扰,但由原生植被所形成的森林生态系统类型始终主导着本地区森林景观格局的动态发展。因此,对于森林景观规划和经营调控工作来说应该把原生植被作为主体对象之一。

[1] 杨三红.基于GIS的刘家流域景观格局及其生态环境效应的研究[D].山西农业大学,2005:7-8.

[2] 肖笃宁,李秀珍,高峻,等.景观生态学[M].北京:科学出版社,2003:3-4.

[3] 余新晓,牛健植,关文彬,等.景观生态学[M].北京:高等教育出版社,2006:143-149.

[4] 韦新良.森林景观类型划分技术探讨[J].华东森林经理,1997,11(2):29-33.

[5] 郭泺,薛达元,杜世宏.景观生态空间格局——规划与评价[M].北京:中国环境科学出版社,2009:104-105.

S77

A

1674-6708(2010)18-0051-02

崔文举,西南林学院在读硕士研究生,研究方向:3S技术在林业中的应用

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