广东省森林景观空间格局特征

李 伟，张华英，魏安世，丁 胜，陈 鑫，彭展花

（广东省林业调查规划院，广东 广州 510000）

广东省森林景观空间格局特征

李 伟，张华英，魏安世，丁 胜，陈 鑫，彭展花

（广东省林业调查规划院，广东 广州 510000）

运用3S技术和景观分析等技术手段，分别从景观面积、斑块类型面积、斑块数、斑块平均大小、斑块均方差等5个方面对广东省森林景观空间格局特征进行了较为全面的分析。结果表明：（1）广东省森林景观主要分布在粤北；粤东、粤西沿海经济区次之，以针叶林、阔叶林为主要组成部分。景观内部斑块面积变化程度与景观面积关系密切，基本呈正相关。（2）疏林地等景观面积较小的森林类型破碎度较大，而针叶林、阔叶林等主要森林类型破碎度较小；粤西森林景观破碎度较大，粤北及粤东较小。（3）针对现有森林景观空间格局特征，提出了合理配置森林结构、减少人为干扰、加大保护力度等应对措施。

森林景观；空间格局；3S技术；广东省

森林景观是指由森林群落及其环境因子构成的景观总称。景观空间格局是指大小和形状不一的景观斑块在空间上的排列，它是景观异质性的重要表现，同时又是各种生态过程在不同尺度上作用的结果[1]。近年来，随着景观格局研究方法的不断完善，景观格局的研究对象也变得更加广泛，研究主要集中在过渡带及岛屿等景观实体[2-4]，沙地、湿地及森林等自然区域[5-8]，流域内生态环境恢复及地质状况变化[9-12]等方面，而针对广东省全省范围内森林景观空间格局的研究却开展较少。

本研究基于景观生态学原理，在3S技术的支持下，分析了整个广东省森林景观格局特征，研究产生和控制空间格局的主导因子及其作用机制，为广东省森林景观规划提供了一种新的思路和科学依据。

1 研究区概况

广东省位于我国南部，东邻福建，西接广西，北接江西、湖南，南临南海，西南端隔琼州海峡与海南相望，珠江三角洲东西两侧分别与香港、澳门特别行政区接壤，地理坐标为北纬20°09′～25°31′和东经 109°45′～ 117°20′，陆地总面积为17.98万km2，海域面积约41.9万km2，在地理位置上有海陆兼备的特点。2010年末广东省常住人口10 430.31万人，为中国常住人口最多的省区。全省气候具有热带、亚热带季风海洋气候特点，由北向南分别为中亚热带、亚热带和热带气候。年平均气温19～24℃，年降水量1 500～2 000 mm，年平均日照1 500～2 300 h，是中国光热和水资源最丰富的地区之一。

2 材料与方法

2.1 数据来及处理

广东省TM多光谱遥感数据、IRS-P6多光谱遥感数据、SPOT5正射影像、2004年森林资源二类调查资料、第六次国家森林资源连续清查数据、土地利用祥查图、森林分布图、林种分布图、生态公益林分布图及土壤分布图等有关专题图件和统计数据。

利用广东省TM多光谱遥感数据和IRS-P6多光谱遥感数据，在综合分析经几何校正、波段合成、图像增强和分辨率融合后遥感影像数据的基础上，结合广东省第六次森林资源连续清查的3 685个地面固定样地调查数据，建立广东省景观要素类型解译标志，进而采用图像监督分类的方法对遥感影像进行解译。根据监督分类结果，最终得到广东省森林景观要素信息数据库。

2.2 森林景观要素分类

依土地利用性质和行业标准，同时结合森林资源规划设计调查规范，将景观要素划分为林业用地和非林业用地2大类，针叶林、阔叶林、针阔混交林、红树林、竹林、疏林地、灌木林地、未成林地、采伐迹地、火烧迹地、宜林地、非林业用地12个景观类型。

2.3 森林景观指数

本研究采用了景观指数计算法来度量和评价景观格局，建立景观结构与过程或现象的联系，更好地解释与理解景观功能。根据广东省景观斑块结构特点，本着准确、全面、简洁地描述广东省森林景观格局为原则，本研究在斑块水平上选用了景观面积、类型面积、斑块数、斑块平均大小、斑块面积均方差等5个指标。

3 结果与分析

3.1 森林景观面积

依据地理分布结果（见图1）显示，广东省森林景观主要集中分布在粤北及周边经济区，特别是清远、韶关、梅州、河源、肇庆等5个区域，说明粤北地区森林景观保护力度较好，与其经济发展及城镇化推进速度存在密切关系，而经济发展较好的珠江三角洲经济区、粤东沿海区域的森林景观面积就恰恰相反，相对较小。

图1 各市景观面积分析Fig.1 Landscape areas of main cities in Guangdong province

3.2 斑块类型面积

依据景观类型分析结果（见图2）显示，广东省11类森林景观面积共有1 061.1万hm2，其中面积比例最大的是针叶林，占37.76%；其次为阔叶林斑块，占36.04%，针阔混交林占8.06%，竹林占3.20%，红树林占0.21%，灌木林占6.40%，疏林地占0.46%，未成林地占3.14%，采伐迹地占1.06%，火烧迹地占1.14%，宜林地占2.52%。

图2 景观斑块类型面积分析Fig.2 Areas of landscape patches of each land type

依据地理分布结果（见图3）显示，广东省针叶林主要分布在粤北及周边经济区（梅州、河源、韶关、清远、肇庆、云浮），其中梅州针叶林面积为61.3万hm2，占总针叶林面积的15.3%；河源针叶林面积为59.0万hm2，占14.7%；韶关针叶林面积53.4万hm2，占13.3%；而其它经济区的针叶林相对较小。阔叶林也主要分布在粤北及周边经济区（清远、韶关、惠州、河源），其中清远阔叶林面积为47.2万hm2，占总阔叶林面积的12.4%；韶关阔叶林面积为44.2万hm2，占11.6%。

图3 各市景观斑块类型面积分析Fig.3 Areas of landscape patches of each land type in each city

3.3 斑块数

斑块数是测度某一景观类型范围内景观分离度与破碎性最简单的指标。它反映景观的空间格局，经常被用来描述整个景观的异质性，其值的大小与景观的破碎度也有很好的正相关性，一般规律是斑块数大，破碎度高；斑块数小，破碎度低。

依据景观类型分析结果（见图4）显示，景观类型斑块数大小的排列顺序与各森林景观类型面积的排列顺序并不完全一致，在斑块数所占比例中阔叶林排在第一位，说明尽管针叶林斑块总面积较大，但斑块数目却较小，而阔叶林总面积小于针叶林总面积，但其斑块数多于针叶林，因此阔叶林景观破碎度较针叶林景观破碎度大，而针叶林较灌木林地破碎度大。

图4 各景观类型斑块数量分析Fig.4 Numbers of landscape patches of each land type

依据地理分布结果（见图5）显示，粤西沿海经济区斑块数目较多，特别是茂名、湛江的阔叶林较为明显；粤北及其周边经济区斑块数目也较大，但各类型之间差别较小。就各市的森林景观类型斑块数目来看，阔叶林中，茂名斑块数目最大，其次为湛江，说明茂名、湛江阔叶林景观类型破碎程度较大；而针叶林景观中，肇庆、韶关、清远斑块数目相对较大，其破碎程度也较大；灌木林地景观中，清远、韶关、河源斑块数目相对较大，其破碎度也较大。斑块数目与景观类型面积有一定关系，但并不呈正相关性。

图5 各市景观类型斑块数量分析Fig.5 Numbers of landscape patches of each land type in each city

3.4 斑块平均大小

斑块平均大小用于描述景观粒度，在一定意义上揭示景观破碎化程度，是景观类型数量和面积的综合测度，可以表征景观类型的破碎度。在斑块级别上，一个具有较小斑块平均面积值的斑块类型比一个具有较大斑块平均面积值的斑块类型具有更高的破碎度。

依据景观类型分析结果（ 见图6）显示，非林地平均斑块面积最大，说明非林地基本上是成片分布，聚集度较高。而在森林景观类型中，针叶林所占面积比例最大，其平均斑块面积也是最大，为46.68 hm2，最小的为疏林地，为14.43 hm2；所有的森林景观类型平均斑块大小依次为：针叶林＞阔叶林＞针阔混交林＞火烧迹地＞灌木林＞红树林＞未成林地＞采伐迹地＞竹林＞宜林地＞疏林地。

图6 各景观类型的斑块平均大小分析Fig.6 Mean size of landscape patches of each land type

依据地理分布结果（见图7）显示，珠三角洲经济区和粤东沿海经济区的红树林斑块较大，特别是珠海、揭阳的红树林平均斑块面积分别达到262.98、221.62 hm2，说明红树林景观斑块单位面积较大，斑块成片状分布，连通性较好。在珠三角洲经济区范围内优势森林类型主要为阔叶林，阔叶林构成的斑块面积较大，在很大程度上控制着整个珠三角的生态环境。潮州、揭阳、汕尾、茂名、阳江、云浮、肇庆的针叶林平均斑块面积相对较大。粤西沿海经济区主要以人工种植的速生阔叶树为主，所以其斑块平均面积较小，特别是湛江，说明其景观斑块较小，连通性较差，分散性较大。

图7 各市景观类型的斑块平均大小分析Fig.7 Mean size of landscape patches of each land type in each city

3.5 斑块面积均方差

斑块面积均方差反映各森林景观类型内部斑块面积的变化程度、斑块大小相比较的差异程度。

依据景观类型分析结果（见图8）显示，各景观类型的斑块面积均方差差异性较为明显，从大到小依次为：非林地＞阔叶林＞针叶林＞灌木林＞竹林＞红树林＞宜林地＞针阔混交林＞采伐迹地＞火烧迹地＞未成林地＞疏林地。由此可说明，森林景观类型内部斑块的面积大小不一，并且针叶林、阔叶林斑块大小差异最明显，疏林地斑块差异最小。

图8 各景观类型斑块面积均方差分析Fig.8 Mean-variance analysis of landscape patches of each land type

依据地理分布结果（见图9）显示，各市的阔叶林斑块面积方差相差较大，粤东沿海经济区的针叶林表现尤为突出。森林景观类型内部斑块的面积也是相对较大，并且以针叶林和阔叶林大小的差异最大。针叶林景观类型中，茂名的斑块面积均方差最大；阔叶林景观类型中，惠州、阳江、汕尾较大；针阔混交林景观类型中，揭阳、惠州、东莞较大；灌木林地景观类型中，清远、肇庆相对较大，说明在所有的森林景观类型中，不同类型的景观内部斑块面积差异相对较大。

图9 各市景观类型的斑块面积均方差分析Fig.9 Mean-variance analysis of landscape patches area of each land type

4 结 论

（1）森林景观结构组成可以从景观要素斑块数量、面积及其在景观中的分布情况来反映。广东省森林景观斑块总面积为1 061.2万hm2，占全省国土面积的60.03%，主要分布在粤北及周边经济区；粤东、粤西沿海经济区次之；最小的为珠三角洲经济区，不同地区之间景观分布面积和类型差别较大。全省景观表现的是一个由森林景观斑块构成的镶嵌体，森林景观以乔木林为主，由针叶林、阔叶林、针阔混交林共同构成，以针叶林占优势。针叶林和阔叶林为森林景观的主要组成部分，是整个广东森林景观的基质，对广东整体结构、功能和变化特征有很大的控制作用。

（2）斑块数方面，森林类型中阔叶林斑块数最大，其次是针叶林、灌木林及竹林等；从地理分布上看，粤西沿海经济区斑块数较多，特别是茂名、湛江2市，粤北及其周边经济区斑块数也较大，而粤东较发达区域的斑块数均较小。斑块平均大小方面，森林类型中针叶林斑块平均面积最大，而疏林地最小；珠三角洲经济区和粤东沿海经济区斑块平均面积较大，其次是粤北及其周边经济区，而粤西沿海经济区较小，说明广东省主要森林景观类型的破碎度均较大。地理分布上看，粤西沿海经济区的破碎度最大，人为干扰最严重，而珠三角洲经济区和粤东沿海经济区的保护度最好，因此破碎度也最小。

（3）森林景观类型内部斑块面积大小变化差异较为明显，变化最大的是针叶林、阔叶林斑块，最小的是疏林地；地理分布上看，粤北及其周边经济区斑块面积变化差异较为明显，而粤东、粤西等沿海经济区斑块面积变化差异较小。

（4）根据广东省森林集中分布在粤北，但保护力度欠缺，主要类型以配置不合理的针叶林和阔叶林为主的现状，应加大森林结构调整力度，加大粤东、粤西发达地区的林地种植面积，同时将现有的森林景观类型向结构稳定性最佳的天然混交林转化。在保护力度方面，增加粤北欠发达地区的林业保护经费，加大该地区森林景观的保护力度。

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Study on forest landscape spatial patterns characteristics in Guangdong province

LI Wei, ZHANG Hua-ying, WEI An-shi, DING Sheng, CHEN Xin, PENG Zhan-hua
(Guangdong Institute of Forest Inventory and Planning, Guangzhou 510000, Guangdong , China)

By using 3S technology and landscape analysis technical, the spatial distribution features of Guangdong province forest landscape, such as landscape area, patch type area, numbers of patches, the average size of patch and mean square deviation of patch,were analyzed. The results show that (1) The forest landscape of Guangdong is mainly distributed in the northern Guangdong, next in eastern and western Guangdong coastal economic zone, and the forest landscape consists of coniferous forest, broadleaved forest as the main part; the landscape area changes were is closely related to the changes of patch areas in the landscape, being a positive correlation. (2)Open forest land of smaller landscape area had larger fragmentation, but the fragmentation of coniferous forest and broad-leaved forest were smaller; the fragmentation of western part’s forest landscape was larger, that of northern and eastern were smaller. (3) In view of the characteristics of existing forest landscape spatial pattern, the suggestions were put forward of reasonable conf i guration of forest structure, reducing the artif i cial interference, increasing the protection measures.

forest landscape; spatial pattern; 3S technology; Guangdong province

S718.5；Q948

A

1673-923X(2013)03-0079-05

2012-10-16

国家林业局专题项目“国家森林资源和生态状况综合监测：广东省试点专题”

李 伟（1975-），男，河北承德人，高级工程师，硕士，从事资源监测及3S技术应用研究；E-mail：liw1996@163.com

[本文编校：谢荣秀]