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旅游视野下嵩山国家森林公园森林景观结构及其优化

2013-12-28李若凝

中南林业科技大学学报 2013年9期
关键词:嵩山森林公园斑块

李若凝

(河南农业大学 林学院,河南 郑州 450002)

旅游视野下嵩山国家森林公园森林景观结构及其优化

李若凝

(河南农业大学 林学院,河南 郑州 450002)

从森林旅游开发的角度,选取景观总体特征、景观复杂性、景观多样性等指标,借助地理信息技术,分析嵩山国家森林公园森林景观空间结构特征。结果表明:其森林景观相对旅游开发存在着景观类型不丰富、分布相对集中、景观斑块不明显等景观结构不合理问题。在此基础上提出森林景观优化措施,以提高森林游憩价值,促进森林旅游发展。

森林公园;森林景观结构;森林旅游;结构优化

森林景观是以森林生态系统为主体所构成的景观[1],是森林公园的主体,也是森林生态旅游的主要载体,合理的景观结构不仅能提高生态环境质量,也能提高森林景观的观赏价值、特色性,满足现代人休闲的需求,发挥森林景观多效益。近年来,国内外学者对森林景观结构的研究不断深入,在景观格局指数、景观动态和驱动机制方面取得了很多研究成果,这些研究对土地合理利用、景观规划、监测和生物多样性保护等都具有重要意义。但从旅游开发的角度研究森林景观结构及其优化的文章不多,本文以提高森林游憩价值为目的,分析嵩山国家森林公园的森林景观结构特征及存在的问题,在维护森林景观的健康和稳定,保证生态功能的前提下,提出合理配置森林景观要素和景观结构的措施,为保护森林景观的完整性和特色性、促进森林旅游发展提供理论依据。

1 研究区概况

嵩山国家森林公园位于登封市西北,地处东经 112°32′~ 113°40′, 北 纬 34°02′~ 34°42′, 东部、北部与黄淮平原相接,西北及南部分别被伊洛河、河谷平原、伊河谷底及汝河平原分隔,东西呈带状,东西绵延60多公里。嵩山以低山丘陵为主,海拔在400~1 500 m之间,属石质山区,石厚土薄,土壤主要为山地棕壤和褐土。山地系古生代单斜地层组成,形成北坡缓,南坡陡的单面山地貌,加上强烈的断块抬升,山体相对高差较大,山势挺拔,高峻雄伟,是国家地质公园所在地。该地区属大陆性季风气候,四季分明,年均温14.2℃,年降水量600~700 mm,夏季降水占全年降水的53%。林区全年温和,光照充足,无霜期长,植物种类比较丰富,自然植被具有明显的暖温带特色,同时由于其特殊的地理位置,东西、南北植物兼容并存,且有明显的过渡特征,主要树种有栓皮栎、檞树、、柏木、刺槐、灌丛等类型构成,森林覆盖率达87.7%。嵩山森林公园蕴藏着极其丰富的旅游资源,是开展森林生态旅游的理想场所。

2 研究方法

2.1 景观类型划分

根据森林公园森林景观的特征和研究内容的需要,以土地利用类型和森林群落优势树种为主要景观要素,采用两级分类体系进行森林景观类型划分。第一级:根据土地利用类型和森林类型的不同,把研究区的森林景观划分为:有林地、灌木林地、疏林地、未成林造林地、宜林地、苗圃地和其它用地等七大类型。第二级:在第一级分类的基础上,根据斑块的外貌特点、优势树种情况,进一步将斑块类型细分为:栎类、刺槐、毛白杨、硬阔、油松、柏木、白榆、杏、黄栌、灌木林地、疏林地、未成林造林地、宜林地、苗圃地和其它用地等15个类型。

2.2 数据来源与处理

本研究以黑白航片、1∶25 000地形图和林相图(登封县林业局2007年绘制)以及森林资源二类调查资料和小班调查簿为基础数据,在Photoshop、Arcview-Gis软件的支持下,对遥感影像进行勾绘,数据格式转换,建立数字景观图层及相应属性数据库,计算景观指数、为景观结构分析提供基础数据。

2.3 主要景观结构指标的选取和计算方法

研究森林景观结构,首先要定量化的揭示景观结构,景观结构的定量化是通过景观结构指数实现的。森林景观分析中,可选用的指标较多,根据研究目的不同可以选择不同的指标,从景观视觉质量和旅游体验角度,规模、形状、多样性、统一性以及由此衍生出的视觉力等是森林景观最重要的法则[2],根据对已有研究成果总结[3-6],选取了景观面积比例、景观斑块比例等景观结构总体特征指标,景观斑块密度、景观边界密度、景观分离度等景观复杂性指标、以及景观多样性指数、均匀度指数、优势度指数等景观多样性指标。

(1)景观面积比例

式中:Ai为第i类景观要素的斑块面积,A为研究区景观总面积。反映某种景观要素类型在整体景观中的优势地位,单一类型与景观整体的相似性程度。

(2)景观斑块比例

式中:Ni为第i类景观要素的斑块数;N为研究区景观斑块的总数。

(3)斑块面积标准差和变异系数

式中:Aij为第i类景观要素第j个斑块的面积,Ai为第i类景观要素斑块平均面积。Si和Ci是第i类景观要素的斑块面积统计标准差和变异系数。反映该类景观要素类型斑块规模的不规则程度。

(4)景观斑块密度

式中:Ni为第i类景观要素的斑块数;Ai为第i类景观要素的斑块面积。斑块密度是景观破碎化程度的直接反映。

(5)景观边界密度

式中:Ki为第i类景观要素的斑块边缘长度;Ai为第i类景观要素的斑块面积。边界密度是景观边界复杂度的直观度量,边界密度越大,边界形状越复杂,斑块融合越好。

(6)景观分离度

式中符号含义与前相同。景观分离度反映某一景观类型所含斑块主体分布的离散程度。景观分离度越小,森林景观斑块群集的连接性好,越能体现宏观美。

(7)景观多样性指数

式中:Pi某景观要素类型所占本研究区总面积的比例;m是本研究区中景观要素类型数目的总和。景观多样性指数反映了景观元素的多少和各景观元素各占的比例的大小。

(8)景观均匀度指数

E=H/Hmax;Hmax=log2m。

景观均匀度指数表示区域景观中不同景观要素类型分配的均匀程度,即景观的均匀性。

(9)景观优势度指数

D=Hmax-H。

景观的优势度是用来测量景观格局构成中一种或几种景观类型控制整个区域景观的程度,或者说是景观多样性对最大多样性的偏离程度。

3 嵩山森林公园森林景观结构分析

3.1 森林景观总体结构特征

景观总体结构是景观斑块、面积的数量及其比例的反映。由表1可知,嵩山国家森林公园共有斑块663个,总面积12 745.29 hm2,平均面积19.22 hm2,除苗圃地斑块面积较小外,其它景观要素斑块平均面积相差不大,有利于森林群落的发生和发展并逐步形成为稳定的群落,对林区的生物多样性具有很大的生态意义。有林地占景观总面积的80.00%,在一级森林景观要素类型中具有绝对优势;在有林地9个森林景观类型中,栎类景观占总面积的50.98%,斑块数占48.42%,是研究区的主导森林景观,在景观中的控制作用非常明显。其次是硬阔和柏木,景观面积比例分别为12.65%和8.66%,其它树种斑块数目较少,景观比例较低,说明研究区景观整体的相似性程度高,各景观要素类型分布不均衡。特别是常绿针叶树种油松和具有季节变化的色叶树种黄栌的面积比例偏低,面积仅占2.48%和0.18%,反映森林景观单调,季相变化少。

3.2 嵩山森林公园森林景观结构复杂性分析

森林景观结构复杂性是景观斑块形状变化规则性、斑块融合性的反映,复杂多样的景观结构才能给人美感,增强旅游资源的吸引力。由表2可知,除毛白杨、苗圃地和其它用地外,森林公园各景观类型面积的标准差和变异系数都比较大,说明斑块间的面积差距比较大,斑块的不规则程度比较高。从景观斑块密度看,苗圃地、疏林地和有林地中黄栌景观斑块密度较大,分别是0.170 1、0.095 0和0.088 2,表明这些景观斑块小而分散,景观破碎度较高;其它多数景观类型斑块密度较少而且相差不大。同样,苗圃、有林地中的黄栌和地疏林地的景观边界密度最大,分别达到203.627 6、164.782 6和151.416 6,说明这几类景观的边界比较发达,镶嵌结构的复杂性比较高,斑块之间融合度较高;而具有绝对优势的栎类景观边界最不发达,仅为89.244 9,景观结构的复杂性比较低,斑块之间融合度差;说明嵩山森林公园森林景观整体破碎度和斑块形状的复杂程度处于中等水平,有利于系统的稳定性,但景观多样性、视觉效果不够好。从景观分离度看,在一级景观类型中苗圃地的分离度最大,有林地中黄栌、毛白杨分离度最大,特别是富有季节变化的黄栌景观,斑块数量少、面积较小,景观的离散化程度高,森林景观斑块群集的连接性差,难以体现整体宏观美。

表1 嵩山国家森林公园森林景观结构总体特征Table 1 Overall characteristics of forest landscape structure of Songshan National Forest Park

3.3 嵩山森林公园森林景观多样性分析

景观多样性是对景观水平上生物多样性的表征,可以定量描述不同景观的差异[3]。嵩山森林公园整体景观多样性指数H=2.414 2,相对于等概率条件下景观最大多样性指数H=3.906 9有较大的偏差;景观优势度D=1.4927较高,表明该区域森林景观异质性较低;景观均匀度E=0.617 9,处于中等偏低水平,景观类型相互间的比例不够均匀。从景观多样性分析结果来看,整个区域景观只由少数景观类型控制,森林景观类型不够丰富,景观比较单调,森林资源观赏价值和景观的总体质量不高,不能满足森林生态平衡和森林旅游的可持续性发展的需要。

表2 嵩山国家森林公园森林景观结构复杂性Table 2 Complexity characteristics of forest landscape structure of Songshan National Forest Park

4 嵩山森林公园林区森林景观优化的主要措施

4.1 系统规划,创造森林景观的整体美

旅游活动是整体的体验活动,从进入景区开始到旅游结束都要展现给游人最美的森林景观。景观优化要在设计最佳旅游线路基础上通过系统分析森林地域特点、田园景观和景点的布局,实现“点—线—面”的合理配置。在环山旅游专用路三皇寨至中岳庙段、中岳庙至九龙潭段道路两侧配置落叶阔叶树林、常绿针叶树林、常绿灌木树丛或花灌木等,使其形成高低错落、富于季相变化的风景林带,并于转弯处配置花灌木或常绿灌木树丛,形成丰富多彩的路景,使游览者在沿途就能领略优美的自然景观,同时起到引导路线的作用。景区内以登山健身路径为轴,利用山区丰富的地形沿旅游路线营造不同的森林景观。山谷突出花、叶、果的色彩斑斓,山腰突出色叶树种和林相的季节变化,山顶突出青松的翠绿,景观规模从山谷和山麓到山顶要逐渐增大,树木排列平行于山坡线,将视线牵引到富有特色的森林景观上去,即在山脊处产生引导视线向下的森林形状,在山谷处产生引导视线向上的森林形状[7],合理设置透景线、眺望点,扩大视域范围和视觉吸引力,达到多视点、多角度的观赏效果[8]。

4.2 合理配置观赏树种、丰富森林景观

坚持适地适树的原则,选择观赏价值高,又具有涵养水源,保持水土的功能的树种进行宜林地造林,结合增加树种、植被,建造不同功能的景观,结构上关注植物的形态、层次、色彩、季相、香味等的变化,营造丰富多彩的植物景观,以营造适合的气氛。具体办法是(1)海拔1 100~1 500 m的山地上部,采用“阔缝栽针”的方法,增加华山松树种,主要以华山松和锐齿槲栎为建群种,既涵养水源,保持水土,又能形成青松压顶的园林艺术意境。(2)海拔600~1 100 m的山地中部,应充分利用本亚带内的色叶树种资源,以油松和栓皮栎为主,在适当地段成片配置具有景观价值并富有季相变化的色叶树种,如黄栌、槭树、漆树等。达到松栎缠腰、色彩斑斓的意境。(3)海拔600 m以下的山地下部和丘陵地区,营造以侧柏与油松为主的风景林,配置以山楂、苹果、大枣等果树为主的经济林,增加核桃、柿、花椒等经济树种,形成春日山花烂漫,秋时硕果累累的景色。在观景点、登山健身路径两旁适当种植富含负氧离子,促进新城代谢增加免疫力和杀菌治疗作用的柏属、油松等植物,以增加森林的保健功能。

4.3 加强现有景观优化改造、促进斑块融和

森林景观的旅游吸引力存在着生命周期,当发展到一定时期时旅游吸引力会逐渐下降,必须按照不同阶段的发展要求进行合理调整,构建新的森林景观格局,赋予其新的生命力[9]。使游人一看到森林,就能想到该旅游区的特色[10]。嵩山森林公园内现有的人工林许多为纯林且已经是成熟林或接近成熟林,森林生态效益降低,森林景观的质量下降,因此,在尽可能减少对原有植被破坏的基础上,适当改造和加工。通过对现有的林分抚育间伐,调节林齢结构,改善群落结构,改变现有林分结构较为单一、林相简单的现状;再对森林资源进行合理的艺术加工,如美化、彩化、香化处理,利用不同树种、不同形状以及花、叶、果的颜色的变化,构造有层次、有韵律变化的、又季相变化的复层森林景观。把握不同类型景观空间特质和景观构成要素之间的关系,使不同要素,不同树种形成的斑块相互渗透、交织融合在一起,构造复杂的镶嵌结构,形成一种美感。

4.4 突出森林美学和森林文化,建造以科普宣传教育为核心的植物景观

森林景观具有外形美、色彩美和风韵美等特点,还有丰富的文化内涵[11-13]。景观优化在考虑生态功能和景观功能的同时,要引入寓教于游、保护自然的理念,满足游人对森林旅游特殊的审美追求,寓教于游和舒心健体,体现独特的森林文化。在森林公园生物多样性丰富的区域建立植物园,将科普性、知识性、趣味性和康体性相结合,使森林公园逐步成为中小学校的校外教育基地和大中专院校的实习基地。使游客在游玩过程中了解动植物学、生态学知识,认识人与自然环境的关系,唤起人们对森林的尊重和爱护。在主要观景点利用移植大树进行群落配置和景观环境优化、构建以人工古树名木群落为核心的典型植物景观,并使其与少林寺千年古刹相呼应。

5 结 论

森林景观结构的研究,可以从整体上分析和评价森林资源的特色和分布特征,目前嵩山国家森林公园景观要素中,栎类景观占绝对优势,其它树种比例较低,景观类型不丰富、分布不均衡、景观斑块变化不明显,景观结构不能很好满足旅游发展的需要。为创造优美、舒适的游憩观光环境,嵩山国家森林公园应充分利用自身的优越条件,以多层次、多方面的森林旅游需求为基础,以发挥景区森林旅游资源的最大潜力为核心,优化森林景观结构,满足人们日益增长的旅游需求和回归大自然的愿望,从而促进森林公园的旅游发展。

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Forest landscape structure of Songshan National Forest Park and its optimization at a tourism perspective

LI Ruo-ning
(College of Forestry, Henan Agricultural University, Zhengzhou 450002, Henan, China)

From the perspective of forest tourism development, by selecting overall landscape characteristics, landscape complexity,landscape diversity as the evaluating indicators, by means of geographical information system, the forest landscape spatial structure characteristics of Songshan Forest Park were investigated. The results show that from tourism industry developmentthe, the forest landscape type in the park was not abundant, the landscape sites relatively centralized, the landscape patches did not distinctly differentiated each other and the landscape layout was unreasonable. For the above shortcomings, some optimized management countermeasures were put forward to promote the forest recreation value, and boost the development of tourism.

forest park;forest landscape structure;forest tourism;structure optimization

S759.5;S759.91

A

1673-923X(2013)09-0121-05

2013-01-11

河南省哲学社会科学项目(2012BJJ0015)

李若凝(1964-),男,河南温县人,副教授,博士, 研究方向:森林旅游;E-mail:liruoning11@163.com

[本文编校:吴 毅]

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