湯旺河林業局7種主要林型景觀動態分析

王 巖 李 彬

(黑龍江省林業科學院，哈爾濱 150081)

森林景觀的具體配置和組合形式，景觀斑塊結構、斑塊大小形狀、斑塊空間關系的格局變化對森林生態系統可持續性有顯著影響，因此掌握森林景觀格局動態對于景觀生態學研究至關重要。本文運用GIS軟件和景觀分析軟件，基于湯旺河林業局7種主要林型在2個不同年份的林分數據，對研究區域的景觀格局進行動態研究。

1 研究區概況

湯旺河林業局(128°51′28″—130°08′03″E，48°22′14″—48°48′16″N)位于黑龍江省伊春市東北部湯旺河上游，施業區橫跨小興安嶺南北坡，屬小興安嶺低山丘陵區。經營總面積為215 351hm2。該區處于北溫帶大陸濕潤性季風氣候區，四季分明，冬長夏短，年平均氣溫-0.3～1.5℃，最高氣溫34.6℃，最低氣溫達-47.9℃。林區屬于溫帶針闊混交林區，喬木樹種有紅松、云冷杉、落葉松、椴樹、白樺、楊樹、水曲柳等。

2 研究方法

掌握湯旺河林業局1988年、2008年的林相圖(1∶50000)、地形圖(1∶50000)和森林經理小班調查數據。統計白樺林、楊樹林、紅松林、落葉松林、闊葉混交林、針葉混交林和針闊混交林的林分數據，重點分析斑塊面積、斑塊數量、景觀面積等指標數據，建立這7種林型的景觀數據庫。利用景觀指數分析軟件Fragstats3.3進行景觀指數計算，選取6個景觀指數用于景觀變化分析。

3 結果和分析

表1 7種主要林型景觀指數動態表

CA—斑塊類型面積；NP—斑塊數量；DP—斑塊密度；MPS—平均斑塊面積；%LAND—斑塊所占景觀面積；MPFD—平均斑塊分維度

表1顯示了7種林型的景觀動態，根據不同的作用方式和功能側重，可分為優勢度和破碎度兩方面內容來考察。其中，斑塊類型面積和斑塊所占景觀面積是優勢度的反映指標，斑塊數量、斑塊密度、平均斑塊面積、平均斑塊分維度是破碎化程度的反映指標，優勢度和破碎度的動態特征共同決定了森林景觀要素的變化規律。

3.1 景觀優勢度動態特征

考察兩期森林景觀要素的斑塊類型面積、斑塊數量和面積比等指標的變化，得出7種林型景觀優勢度動態特征：

與1988年相比，2008年白樺林、楊樹林、針葉混交林、闊葉混交林和針闊混交林的面積有所增加，其中白樺林面積增長幅度最大，為82.78%；針闊混交林的面積增長數量最大，為18 071.95hm2。紅松林和落葉松林的面積不斷減少，其中紅松林的面積減少19 076.48hm2，減幅為86.71%，是同類景觀要素中面積減少最多、變化幅度最大的景觀要素。

1988—2008年，除紅松林之外的所有林分的斑塊數量均有增加。斑塊數增加最多的林分是針闊混交林，20年間增加了1 378塊，增幅達到了83.11%，綜合其面積變化情況，針闊混交林具有十分明顯的優勢發展趨勢。楊樹林和白樺林斑塊數量激增，分別增長了300%和120%，但由于斑塊數基數小，優勢度增長有限。紅松林斑塊數量減少了85.98%，分布范圍縮小，由大面積廣泛生長變為小面積集中生長。

3.2 景觀破碎化動態特征

考察斑塊密度、平均斑塊面積和平均斑塊分維數等指標的變化，得出7種林型景觀破碎化動態特征：

1988—2008年，楊樹林的斑塊密度減少，其他所有林分的斑塊密度增加。紅松林、針葉混交林和針闊混交的斑塊密度變化幅度不大，但對比前期數據，2008年的景觀密度還是有所增加。由于斑塊密度與破碎化程度正相關，可以說明經過20年的森林資源變遷，大多數林分類型斑塊趨于離散，破碎化程度提高，只有楊樹林破碎化程度有所降低。

與斑塊密度動態結果相似，2008年各林分的平均斑塊面積普遍減小，只有楊樹林的指標值呈增大趨勢。落葉松林的平均斑塊面積變化幅度最大，較前期減小了35.72%。紅松林的平均斑塊面積變化幅度最小，幅度僅為5.24%。由于同級別斑塊下平均斑塊面積越大的景觀要素的破碎化程度越低，因此可以說明，2008年各林分的平均斑塊面積普遍減小，破碎化程度迅速加深，尤其是落葉松林的破碎化速率較高，而紅松林則不存在明顯的破碎化趨勢。

1988年和2008年，平均斑塊分維度最大的景觀要素是闊葉混交林，其兩期指標值分別為1.058和1.054，可見其斑塊形狀最為復雜。20年間，只有楊樹林的平均斑塊分維度上升，其他林分的平均斑塊分維度均有所下降，其中針葉混交林下降了48%，其斑塊形狀規則化、簡單化趨勢最為明顯。平均斑塊分維度反映斑塊形狀的復雜程度，對景觀斑塊破碎化狀況有指示作用，即平均斑塊分維度與破碎化程度正相關。這證明了闊葉混交林受到的人為干擾較小，破碎化進程較慢；針葉混交林受到了強烈的干擾，破碎化程度最高。

4 結論

1988年和2008年，湯旺河林業局主要樹種的景觀優勢度和破碎化程度均發生了變化。優勢度方面，紅松林面積大幅減少，已經失去了樹種優勢。針闊混交林增幅最大，逐漸取代了紅松林優勢地位，成為有林地的景觀基質。白樺林、楊樹林、針葉混交林和針闊混交林的面積比例有所上升，對森林景觀各種功能的影響加大。破碎化程度方面，由于林區有林地整體景觀破碎化程度加深，7種林型也呈現不同的破碎化趨勢，除楊樹林外所有林型都趨向于破碎化。這反映了20多年來，在高強度的人為干擾下，湯旺河林業局主要用材林型分布趨于離散，森林景觀破碎化程度不斷加深，以紅松林為代表的7種主要林型的景觀狀況發生了動態變化，林型優勢地位發生了更迭改變，并共同參與了森林景觀的破碎化進程。

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