APP下载

秦皇岛海滨公园风景林景观质量评价与影响因素分析*

2022-06-29魏晖李婷婷张蒙静宋文馨成克武

西部林业科学 2022年3期
关键词:国家森林公园胸径秦皇岛

魏晖,李婷婷,张蒙静,宋文馨,成克武

(河北农业大学 园林与旅游学院,河北 保定 071000)

随着社会的不断进步、经济的快速发展以及城市居民生活水平的不断提高,人们对于森林游憩的需求日益增加。风景林作为森林公园、风景名胜区、自然保护区中自然景观的主要构成要素[1],不仅可以创造优质生态环境,形成美丽的景色,而且能为人们提供观赏游憩的活动场所,带来美的享受,因此逐渐受到公众的喜欢。改善风景林结构,提高其景观质量是风景林建设和管理中的重要任务。国内外相关学者开展了大量针对天然林的景观评价,通过分析景观质量状况与林分结构之间的关系,为风景林构建和管理提供理论依据[2-5]。

风景林景观评价主要是根据人类的审美偏好,从观赏角度探索理想的森林结构和类型,为指导森林景观资源管理提供基本依据[2]。风景林景观评价依赖于评价者与审美对象之间的空间距离,可分为林外景观评价和林内景观评价两种类型[3]。林内景观展现森林的自然美和意境美,是体验认知森林、开展森林游憩娱乐活动的主要场所[4],因此在森林景观评价中占据主要位置。由Daniel和Boster提出的美景度评价法(scenic beauty estimation,简称SBE法)是目前较为常用的森林景观评价方法之一[5-6]。如:Gary等[7]采用SBE法对犹他州不同风景林景观进行评价,根据评价结果提出了不同景观类型的管理模式;Ribe[8]运用SBE法对美国和加拿大太平洋西北部的森林进行了景观质量评价,探讨了经营模式对森林景观质量的影响;Schroedre等[9]利用SBE法对西黄松(Pinusponderosa)近景景观美景度进行评价,探讨美景度影响因子选择与森林管理之间的关系。国内针对风景林评价的研究大多聚焦于天然林和次生林为主的山地风景林[10-12],而对于平原地区尤其是平原城市周边风景林景观评价的研究相对不足[13-14],而此类风景林往往是城市居民利用率最高的类型。在评价方法方面,国内对于SBE法的应用还比较少[7],仅有个别学者利用SBE法对城市森林景观进行了评价[14]。由于山区和平原风景林在地形环境、森林起源和结构方面存在较大差异,山地风景林景观评价的成果不一定适合于平原地区风景林建设,因此有必要开展针对平原地区风景林的评价。

秦皇岛海滨国家森林公园位于河北省秦皇岛市北戴河海滨平原地区,前身为秦皇岛海滨林场,公园内风景林源于20世纪60年代营造的人工生态防护林。随着1991年该林场被批准设立为国家森林公园,原有的生态防护林转变成风景林,但林分结构和景观效果还存在不足,无法充分满足游客的小憩需求。因此,本研究拟采用SBE法对秦皇岛海滨国家森林公园风景林林内景观质量进行评价,分析其不足和主要影响因素,为该风景林结构优化提供参考。

1 研究区概况

秦皇岛海滨国家森林公园位于秦皇岛北戴河海滨平原地区(39°51′~39°52′N、119°29′~119°31′E,海拔2.0 m,),占地面积约10 km2,距离海岸约500 m,受人为干扰较少。所处区域属于暖温带半湿润大陆性气候,年平均气温11 ℃,7月份平均气温25 ℃,年降水量630 mm,土壤为海滨风积沙土。公园内风景林全部为人工林,主要为白桦(Betulaplatyphylla)林、毛白杨(Populustomentosa)林、加杨(P.canadensis)林、刺槐(Robiniapseudoacacia)林及黑松(Pinusthunbergii)林5种类型,其中毛白杨、刺槐、黑松和加杨均为20世纪60年代营造的同龄人工纯林,白桦林为2004年栽植的3 a生实生苗形成。这些林分自营造以来一直处于封山育林状态,无人为活动干扰。

2 研究方法

采用SBE法进行景观质量评价,运用数量化理论I等效模型概念[15],通过SPSS计算,得出景观评价模型[2]。研究过程按照SBE法的标准步骤进行[3]。

2.1 样地选取与调查

为保证样地调查能包括各种林分类型,首先对研究区进行全面踏查,确定不同类型风景林的分布情况,采用典型样地调查法对每种类型进行调查,选择可及性好、具有代表性并能够充分反映林内景观特征的典型林分设置样地。

共设置38块样地,样地规模为20 m×20 m。调查记录样地内乔木的种类、数量、胸径、树高及枝下高。同时,记录灌木层和草本层植物的种类、数量、高度及盖度。样地基本情况见表1。

表1 样地调查概况

2.2 景观照片拍摄

在样地调查的同时,拍摄各类型风景林的景观照片,用于不同类型风景林景观质量评价。为保证照片效果基本一致,本研究采用同一台相机、同一摄影者拍摄,取景以客观反映林内景观特征为原则,遵循参照SBE法所采用的摄影规范[14-16],共收集114张原始照片。

2.3 景观影响因素选取

参考已有的森林景观评价研究文献[2-3,14],结合秦皇岛海滨国家森林公园风景林林内景观的实际情况,以能够充分反映风景林林内景观特征为原则[17-20],共筛选出14个景观影响因素详见(表2)。其中林分类型、枝下高、平均胸径、平均树高、林分密度、草本高度、灌草盖度、林内透视距离等影响因素根据各林分类型的样地调查数据计算获得,树干形态、林下层整齐度、绿视率、色彩丰富度、藤本缠绕与枯落物等影响因素根据景观照片中林内景观特征情况获得。

表2 林内景观影响因素分解

各项影响因素的细分指标见表2,其中灌草盖度分为4个等级类目,林分类型分为5个等级类目,其余12个景观要素各分为3个等级类目,将“1、2、3、4、5”作为分别对应不同等级类目的反映值[4]。

2.4 美景度评价

把根据选取的美景度影响因素,体现美景度影响因素的照片筛选出来,确保每个影响因素都有相应的照片,一共筛选出60张照片作为评价的对象。在评价者选择方面,有学者研究表明[21],不同群体或文化背景的评判者之间的审美差异在统计学上并不显著。据此,本次评价选择河北农业大学风景园林、园林、旅游管理专业的大学生、研究生和相关专业的老师共计80人作为景观质量的评判者,采用网络问卷的评价方式,选择“喜好度”作为评价标准[2],分为7个评价标准(表3)。经过整理,最终得到76份有效问卷。

表3 风景林林内景观评价赋分标准

2.5 美景度值标准化

为了消除不同评判者之间的审美尺度差异,对评价得到的美景度值按下列公式进行标准化[22]。

Zij=(Rij-Rj)/Sj

式中:Zij表示第j个评判者对第i个景观的评判标准化值;Rij表示第j个评判者对第i个景观的评判值;Rj表示第j个评判者对林内景观的所有评判值的平均值;Sj表示第j个评判者对林内景观的所有评判值的标准差。将标准化值求其平均值,即为各景观照片的美景度值。

2.6 数据统计分析

使用Excel 2016统计数据并制作图表,使用SPSS 26.0进行方差分析、多元线性回归分析及相关性分析[2,23]。

3 结果与分析

3.1 美景度标准化得分值

由表4结果看出,60张照片的美景度值为-1.246~1.402,林内景观美景度平均值为0.053,说明公众对秦皇岛森林公园风景林整体景观喜好程度为一般[22]。5种林分类型风景林美景度平均值从高到低依次为加杨林>毛白杨林>刺槐林>白桦林>黑松林,其中加杨林美景度平均值显著性大于其它4种类型(P<0.05)。

美景度值经过K-S检验,结果服从正态分布(D=0.610,P=0.200>0.05),满足进一步分析和建模的要求[2]。

3.2 评价模型的构建

3.2.1 林内景观影响因素与美景度的相关性分析

以各景观照片美景度值为因变量,14个影响因素为自变量,采用Backward法进行影响因子筛选[24-25]。结果表明:枝下高、平均胸径、林分密度、林内透视距离、树干形态与美景度有极显著相关关系(P<0.01),绿视率、枯落物、林分类型、草本高度、平均树高、灌草盖度、藤本缠绕、色彩丰富度、林下层整齐度与美景度相关关系未达到显著水平(P>0.05),故在评价模型构建过程中剔除(表5)。

表4 景观照片美景度得分值

3.2.2 林内景观评价模型的建立

以保留下来的“枝下高X2”“平均胸径X3”“林分密度X5”“树干形态X6”“林内透视距离X14”这5个影响因素下的15个类型为自变量,建立林内景观评价模型为:

SBE=-0.753-0.774X2-1+0.206X2-3+0.230X3-2+0.402X3-3+0.650X5-1+0.460X5-2+0.395X6-1+0.174X6-2+0.281X14-1-0.092X14-3(R2=0.855,P<0.001)。

表5 林内景观评价模型建模偏相关系数运算结果

其中:X2-1表示枝下高<1/4树高,X2-3表示枝下高>1/2树高,X3-2表示平均胸径为10~20 cm,X3-3表示平均胸径>20 cm,X5-1表示林分密度<800 株/hm,X5-2表示林分密度为800~1 200 株/hm2,X6-1表示树干形态为通直,X6-2表示树干形态为一般,X14-1表示林内透视距离为数倍树高,X14-3表示林内透视距离为不可透视。

对评价模型进行线性F检验,检验结果为极显著水平(F=20.064,P<0.001),可建立线性模型。回归系数t检验的概率P值均小于显著性水平α(0.05),解释变量与被解释变量关系显著。因此,本模型可作为秦皇岛海滨国家森林公园风景林景观质量的评价模型。

3.3 林内景观美景度影响因素分析

根据评价模型的回归系数,得出各影响要素对林内景观美景度的贡献率如下(表6)。

(1)枝下高对美景度的贡献率达30.9%,位居第一,是影响美景度的最关键因素。从表6可以看出,美景度随着枝下高的增加而升高。这与李翠翠[26]、艾婧文等[27]的研究结果相同。究其原因:枝下高较高的林分,其林内空间往往显得较为开阔,而枝下高较低时,林内环境较为杂乱且通视性差,给人产生一种拥挤、压抑感,降低游客进入林内进行观赏的意愿,影响人们的喜好程度。

表6 林内景观评价模型中各类型得分值

(2)林分密度对美景度的贡献率为26.0%,位居第二。由表6可知,美景度随着林分密度的增大而降低。其原因在于林分密度过大时,乔木层竞争较为强烈,乔木个体生长发育受到影响,其胸径、树高、冠幅往往偏小,林内空间的通视性下降,林下灌草层的生长发育不良,层次结构单调,从而降低景观的美景度。这一点与相关学者的研究结果一致[3]。因此保持合理的林分密度能改善林内美景度。

(3)平均胸径对美景度的贡献率为16.1%,位居第三。从表6可以看出,美景度随着平均胸径的增大而升高,说明评价者更加偏爱大径级林木。其原因在于胸径过小的树木达不到人们对自然景色观赏的期望值,粗壮的树木给人以挺拔壮阔之感,游客更能感受到大自然的伟大力量,反映出大树是美景度提高的重要影响因素[19,28-29]。

(4)树干形态对美景度的贡献率为15.8%,位居第四。由表6可知,当树干通直时,美景度普遍较高。公众更倾向于干形优美、树干通直的林内景观,通直的树干给人以挺拔向上的感觉,而弯曲的树干往往由于树木个体生长过程中空间拥挤受压形成,多表现为生长不良,从而降低林内空间的透视性,进而降低景观的美景度[13,30]。

(5)林内透视距离的贡献率为11.2%,位居第五。由表6可知,公众对于透视距离较大的林内景观接受度较高。这与王娜等[20]研究结果相同,即增加林内透视距离能提升美景度。这是因为林内透视距离较低不仅会影响游客向林内观赏的即视感,还会降低林内景观的可达性,从而影响森林游憩功能的实现。

4 讨论与结论

SBE法作为目前森林景观质量评价中常用的方法之一,它是以照片为媒介,反映一般大众对于景观照片的审美态度[31]。本文对风景林景观美景度的主要影响要素与崔义[14]对平原人工林的研究结果不同:一是影响因素的排列顺序不同,最可能的解释是不同人工林树种不同、发育阶段不同、层次结构等不同可能会存在差异;二是本研究中林分密度是一个重要影响因素,而崔义研究中这一影响因素被剔除在外,可能是因为崔义研究中的人工林密度相对较低,对景观美景度影响较小而被排除,而本研究中各类型林分密度较高而其影响凸显出来。其他影响因素包括枝下高、平均胸径、树干形态、林内透视距离都较为一致,说明平原地区人工风景林林内景观质量与林内拥挤程度以及林木的生长情况关系密切,开阔的林下空间和较大的胸径可以满足人们对林内景观的审美需求。这一结果反映出不同地区平原人工林由于林分结构差异,其景观美景度影响因素不完全相同,需要根据具体类型进行评价分析。与以往学者对山地风景林景观影响因子分析结果相比[8-10,17,32],色彩丰富度在本研究中被剔除在外,造成差异性的原因可能是因为山地风景林林内物种多样性较高,林内景观色彩较为丰富,而秦皇岛海滨国家森林公园在起初营建时为同龄纯林,林内景观色彩较为单一。这一结果反映出平原地区人工林与天然林由于林分结构和物种丰富度差异,其景观美景度影响因素也不完全相同,需要根据立地条件进行评价分析。

本研究采用SBE法对秦皇岛海滨国家森林公园风景林景观质量的评价结果表明:公众对于秦皇岛海滨国家森林公园风景林景观喜好程度为一般,公园内风景林景观质量还有较大的提升空间;不同林分类型美景度平均值排序为加杨林>毛白杨林>刺槐林>白桦林>黑松林;林内景观美景度影响因素中,枝下高、平均胸径、林分密度、树干形态和林内透视距离与美景度之间具有极显著性相关关系(P<0.01),绿视率、枯落物、林分类型、草本高度、平均树高、灌草盖度、藤本缠绕、色彩丰富度以及林下层整齐度与美景度之间相关关系未达到显著性水平(P>0.05);秦皇岛海滨国家森林公园风景林景观质量评价模型为:SBE=-0.753-0.774X2-1+0.206X2-3+0.230X3-2+0.402X3-3+0.650X5-1+0.460X5-2+0.395X6-1+0.174X6-2+0.281X14-1-0.092X14-3。

根据影响因素分析结果,结合不同林分类型风景林林内景观现状,针对秦皇岛海滨国家森林公园风景林景观质量提出以下优化建议:(1)加杨林林分整体质量排在第一,影响林内景观质量的最主要问题是林下层整齐度低,林内通视性较差,建议清理林下生长较为杂乱的灌草层植物,控制灌草层植物的高度、盖度,扩大林内视距;(2)毛白杨林与加杨林具有类似的林分结构特点和问题,建议采取与加杨林相同的经营管理对策,同时割除部分更新质量较差的个体,对于胸径较大、干形优美的个体进行重点抚育;(3)刺槐林整体景观质量排在第三位,影响林内景观质量的最主要问题是枝下高低、干形差,建议根据具体的林分生长情况,在确保林木长势良好的情况下,适当增加枝下高同时对于胸径较大、干形优美的个体进行重点抚育;(4)白桦林整体景观质量排在第四位,影响林内景观质量的最主要问题是林分密度过大,胸径小,干形差、林内通视性差,建议采取逐行间隔去除法,将现有白桦林密度降低一半,从而扩大个体生长空间,提高个体胸径;(5)黑松林和白桦林具有类似的林分结构特点和问题,建议采用近自然林经营技术,在保留一部分生长良好的大径木的同时,伐除部分干形差、生长不良的个体。

展开全文▼

猜你喜欢

国家森林公园胸径秦皇岛
马尾松公益林胸径分布规律及冠幅影响因子分析
甘肃祁连山森林资源连续清查中祁连圆柏前后期胸径关系的探究
森林公园历险记
秦皇岛煤炭价格行情
秦皇岛煤炭价格行情
东台黄海国家森林公园:以绿之名,拓荒出“养心”景致
2019《中华诗词》第16届秦皇岛·金秋笔会在秦皇岛举行
基于文本挖掘的阿尔山国家森林公园旅游形象感知研究
孙婷婷
论岘山国家森林公园旅游资源的历史由来和文化特色