中山市城市生態(tài)風(fēng)景林美景度評(píng)價(jià)研究

修小娟，覃藝偉，林俊新，冼麗鏵，陳紅躍

（1.中山市國(guó)有森林資源保護(hù)中心，廣東 中山528400；2.廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院，廣東 廣州510640；3.華南農(nóng)業(yè)大學(xué) 林學(xué)院，廣東 廣州510642）

1 引言

生態(tài)風(fēng)景林是隨著城市化發(fā)展而出現(xiàn)的一種全新林種。從組成成分和相應(yīng)的尺度功能來(lái)看，城市生態(tài)風(fēng)景林特指，一是處于城市市域范圍內(nèi)的木本植物群落；二是必須滿(mǎn)足具有明顯生態(tài)價(jià)值風(fēng)景林地等，還包括近年來(lái)在林業(yè)工程中新建和待建的具備景觀改造條件的各種類(lèi)型的城市生態(tài)防護(hù)林、公益林等[1]。

目前生態(tài)風(fēng)景林的研究較少，主流研究還是集中在風(fēng)景林資源分類(lèi)、景觀質(zhì)量、營(yíng)建技術(shù)及撫育技術(shù)等方面[2～3]，對(duì)于生態(tài)風(fēng)景林的研究?jī)H有規(guī)劃設(shè)計(jì)及營(yíng)建方面[4]。國(guó)內(nèi)對(duì)森林景觀質(zhì)量評(píng)價(jià)的研究大部分是在20世紀(jì)80年代開(kāi)展的，評(píng)價(jià)對(duì)象一般為風(fēng)景林或游憩林[5]。在森林風(fēng)景評(píng)價(jià)及其管理中應(yīng)用最廣泛的是SBE法，是景觀美學(xué)效益評(píng)價(jià)的主要方法，廣泛應(yīng)用于量化風(fēng)景林的美學(xué)質(zhì)量[6]。本研究在總結(jié)其它類(lèi)型林分研究評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上，選擇SBE法，以實(shí)地調(diào)查數(shù)據(jù)和照片為依據(jù)，建立生態(tài)風(fēng)景林景觀評(píng)價(jià)體系，同時(shí)結(jié)合實(shí)地調(diào)查的林分因子特征值數(shù)據(jù)，建立美景度評(píng)價(jià)得分值與林分因子特征值的關(guān)系模型，探討了一種科學(xué)合理的生態(tài)風(fēng)景林景觀評(píng)價(jià)方法，為城市生態(tài)風(fēng)景林質(zhì)量的提高提供指導(dǎo)，同時(shí)也為生態(tài)風(fēng)景林及其它類(lèi)型森林的評(píng)價(jià)提供理論基礎(chǔ)。

2 研究區(qū)概況

廣東省中山市為平原地形，屬亞熱帶季風(fēng)氣候，光熱充足，雨量充沛，年平均氣溫為22.0℃，月平均氣溫以1月最低，為13.6℃，7月最高，達(dá)28.5℃。中山市的林業(yè)用地主要分布在中南部的五桂山和竹篙嶺山一帶。境內(nèi)植物種類(lèi)繁多，具有亞熱帶向熱帶過(guò)渡的特色，但由于人類(lèi)長(zhǎng)期活動(dòng)的影響，天然植物幾乎被破壞殆盡。目前，全市植被現(xiàn)狀，絕大部分是次生植物和人工植被。現(xiàn)存的次生天然林零星分布在五桂山、竹篙山的部分地區(qū)和區(qū)民點(diǎn)附近的所謂“風(fēng)水林”中。闊葉林共有50萬(wàn)畝，多分布在五桂山區(qū)，其中大部分是人工林。

3 研究方法

采用景觀評(píng)價(jià)中應(yīng)用最多且最成熟的評(píng)價(jià)方法——心理物理學(xué)法中的美景度評(píng)判方法（Science Beauty Estimation Method）[7]。

3.1 外業(yè)調(diào)查與資料收集

選取中山市城區(qū)及郊外的森林公園、風(fēng)景名勝區(qū)、林場(chǎng)等，選出具有代表性的生態(tài)風(fēng)景林設(shè)置樣地，共設(shè)置33塊樣地。

景觀樣本采用拍攝方法獲得，于2012年11月統(tǒng)一進(jìn)行樣地景觀特征的影像材料采集，每塊樣地選取一張最具代表性的圖像作為評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)資料[8]。采集影像材料時(shí)遵循以下規(guī)范：①拍攝相機(jī)為尼康D90，采用同一鏡頭、同一拍攝模式、同樣大小的照片像素并使用三腳架；②選擇晴朗的天氣拍攝，拍攝時(shí)間段固定；③選擇較一致的拍攝角度、一律采用橫向拍攝[9]；④避免將溪流、道路、裸巖、野生動(dòng)物、人及一些人工物體等非林分結(jié)構(gòu)因子拍攝在內(nèi)[10]。采集回來(lái)照片共189張，經(jīng)過(guò)篩選共獲得33張景觀照片。

基本林分因子數(shù)據(jù)采用常規(guī)樣地調(diào)查，調(diào)查樣地為20m×20m的標(biāo)準(zhǔn)地，詳細(xì)記錄林分的基本特征，包括胸徑、樹(shù)高、郁閉度、枯落物及樹(shù)種名稱(chēng)等。

3.2 景觀評(píng)價(jià)

前人研究表明，不同群體的評(píng)判者在審美程度上沒(méi)有實(shí)質(zhì)上的差異[11]。因此，以128名大學(xué)生及研究生作為評(píng)判者，采用幻燈片播放方式進(jìn)行評(píng)價(jià)，1張照片代表1個(gè)樣地景觀。評(píng)判者按幻燈片順序在評(píng)判反應(yīng)表上記錄對(duì)每塊樣地的美景度得分值。評(píng)分為7級(jí)制，其評(píng)分等級(jí)及美景度分?jǐn)?shù)分別為很喜歡（3分）、喜歡（2分）、較喜歡（1分）、一般（0分）、不太喜歡（－1分）、不喜歡（－2分）、很不喜歡（－3分）。逐一檢查并剔除無(wú)效的反應(yīng)表，統(tǒng)計(jì)出美景度評(píng)判值并進(jìn)行數(shù)值標(biāo)準(zhǔn)化。本次共回收評(píng)分表128份，剔除掉漏缺或有誤的無(wú)效表，實(shí)際有效表為119份，分析得到中山市生態(tài)風(fēng)景林美景度值（表1）。

表1 生態(tài)風(fēng)景林美景度標(biāo)準(zhǔn)化得分值

3.3 景觀要素分解

釆用多元數(shù)量化模型對(duì)不同生態(tài)風(fēng)景林美景度進(jìn)行分析，即同時(shí)對(duì)多種定性或定量因子進(jìn)行分析，試圖找出對(duì)美景度影響最大的因子。根據(jù)對(duì)生態(tài)風(fēng)景林景觀構(gòu)景因素的分析，結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)地特征，確定9個(gè)景觀因素，按照各自統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照片反映的不同景觀分別進(jìn)行景觀要素分解（表2）。

表2 生態(tài)風(fēng)景林景觀要素分解表

3.4 景觀模型的建立

通過(guò)偏相關(guān)性分析，又稱(chēng)為凈相關(guān)性分析，是在有若干個(gè)變量的情況下，控制其他變量影響的前提下，分析其中兩個(gè)變量的線性相關(guān)。

按照生態(tài)風(fēng)景林景觀要素分解表，依次對(duì)33塊生態(tài)風(fēng)景林樣地照片進(jìn)行景觀因子分解。以SBE標(biāo)準(zhǔn)值為因變量，9個(gè)景觀要素值（包括定性變量和定量變量）為自變量，采用SPSS多元線性回歸程序Backward法建立多元數(shù)量化模型。每次運(yùn)算結(jié)束后，將相關(guān)系數(shù)數(shù)值最小的自變量（景觀因子）剔除；最后把對(duì)景觀SBE標(biāo)準(zhǔn)值貢獻(xiàn)較大的景觀因子保留下來(lái)，并檢驗(yàn)自變量的多重共線性關(guān)系，最后確定因子個(gè)數(shù)，作為生態(tài)風(fēng)景林景觀偏相關(guān)性分析的自變量，建立模型。

4 結(jié)果與分析

所有標(biāo)準(zhǔn)地的美景度評(píng)價(jià)值在1.2172～－0.8767之間。得分值為正值的樣地有21個(gè)，占所有調(diào)查樣地的63.64%。美景度評(píng)價(jià)值＞1的樣地僅有兩個(gè)，分別是紫馬嶺公園27號(hào)（得分值為1.5433）和紫馬嶺公園26號(hào)（得分值為1.3041）。美景度評(píng)價(jià)值在0.5～1之間的樣地有8個(gè)，分別是孫文公園18號(hào)、孫文公園20號(hào)、紫馬嶺公園25號(hào)、三鄉(xiāng)塘墈村21號(hào)、孫文公園19號(hào)、三鄉(xiāng)石瑩橋24號(hào)、三鄉(xiāng)控蝦村22號(hào)以及五桂山田心17號(hào)。美景度評(píng)價(jià)值為負(fù)值的樣地有12塊，占全部評(píng)價(jià)樣地的36.36%，其中得分值最低的樣地為五桂山田心8號(hào)，得分值為－0.8860。

以美景度標(biāo)準(zhǔn)值為因變量，景觀要素為因變量，經(jīng)項(xiàng)目篩選，按照優(yōu)先剔除偏相關(guān)系數(shù)小的、保留可解釋性強(qiáng)的因子等原則，依次剔除掉樹(shù)冠面特征、色彩豐富度、林下層統(tǒng)一度和枯落物這四個(gè)景觀因子（表3）。用剩下的樹(shù)干可感性、平均胸徑、平均樹(shù)高、樹(shù)種豐富度和郁閉度這5個(gè)景觀因子建立評(píng)價(jià)模型Y＝0.452＋0.053x1＋0.089x6＋0.088x7＋0.035x8＋0.077x9。其中，x1為樹(shù)干可感性，x6為平均胸徑，x7為平均樹(shù)高，x8為樹(shù)種豐富度，x9為郁閉度。由評(píng)價(jià)模型的檢驗(yàn)可知，次模型的復(fù)相關(guān)系數(shù)R為0.844，表明此模型景觀因子與美景度預(yù)測(cè)值之間具有較強(qiáng)的線性關(guān)系，建立的回歸預(yù)測(cè)模型較好。

表3 生態(tài)風(fēng)景林景觀評(píng)價(jià)模型4次運(yùn)算結(jié)果

對(duì)生態(tài)風(fēng)景林評(píng)價(jià)模型進(jìn)行方差分析（表4），計(jì)算所得F＝12.603＞F0.01（5，27）＝3.78（p＜0.01），說(shuō)明線性模型達(dá)到極顯著的水平。

表4 生態(tài)風(fēng)景林美景度回歸模型的方差分析結(jié)果

殘差 0.628 27 0.023總計(jì)2.093 32

5 結(jié)語(yǔ)

分析美景度值分布規(guī)律可以發(fā)現(xiàn)，得分值較高的樣地景觀特征為：群落主景觀特征明顯，林冠線存在明顯的變化，同時(shí)群落結(jié)構(gòu)層次完整。得到負(fù)分的樣地景觀特征為：主景觀特征不清晰，林下雜亂，或者是純林景觀。

在引入模型的5個(gè)變量中，對(duì)美景度貢獻(xiàn)的大小順序依次為：平均胸徑＞平均樹(shù)高＞郁閉度＞樹(shù)干可感性＞樹(shù)種豐富度。說(shuō)明①林地平均胸徑、平均樹(shù)高與美景度均呈正相關(guān)關(guān)系，在模型的所有變量中回歸系數(shù)最大，分別達(dá)到0.089和0.088。由此說(shuō)明平均胸徑和平均高樹(shù)高是影響生態(tài)風(fēng)景林美景度的重要因子。結(jié)果表明人們的審美觀念偏向于擁有粗壯胸徑和高聳樹(shù)干的成熟林分，因此，成熟的風(fēng)水林相較于其他類(lèi)型生態(tài)風(fēng)景林能獲得較高的美景度值。在生態(tài)風(fēng)景林營(yíng)造時(shí)，可以保留林分內(nèi)具有規(guī)模的大樹(shù)，輔以其他樹(shù)種苗木，在營(yíng)建初期可提升生態(tài)風(fēng)景林的景觀觀賞性。②郁閉度與美景度呈正相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)達(dá)到0.077。當(dāng)郁閉度較小的林分稀疏通透，郁閉度較大的林分的茂密蔥郁，郁閉度也是成熟林分的特征之一，對(duì)美景度有較大影響。在城區(qū)內(nèi)的生態(tài)風(fēng)景林營(yíng)建應(yīng)以營(yíng)建成熟林分作為目標(biāo)，在保證林分結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的前提下適當(dāng)移植高大林木營(yíng)建優(yōu)良的生態(tài)風(fēng)景林景觀；在城郊的生態(tài)風(fēng)景林營(yíng)建可適當(dāng)選擇生長(zhǎng)較快的觀賞樹(shù)種，加快生態(tài)風(fēng)景林的營(yíng)建速度，促使其盡快成林。③樹(shù)干可感性與美景度呈正相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)達(dá)到0.053。說(shuō)明整齊且具有規(guī)模的林分相較于其他林分更容易獲得較高的美景度值，應(yīng)在營(yíng)建管理過(guò)程中對(duì)現(xiàn)有林分進(jìn)行合理調(diào)整，過(guò)疏的林分要及時(shí)補(bǔ)植，過(guò)密或雜亂的林分應(yīng)適當(dāng)擇伐，促進(jìn)不同林分向成熟林分過(guò)渡。④樹(shù)種豐富度與美景度值呈正相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)達(dá)到0.035，表明美景度隨著樹(shù)種豐富度增加而增加，這意味著純林結(jié)構(gòu)通常獲得較低的美景度值，在對(duì)美景度有要求的生態(tài)風(fēng)景林的營(yíng)建中盡量避免采用純林；在現(xiàn)有生態(tài)風(fēng)景林經(jīng)營(yíng)管理過(guò)程中，應(yīng)適當(dāng)擇伐更新并補(bǔ)植其他樹(shù)種，在提高林分結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性的同時(shí)也能提高林分的景觀。

可以得到：中山市生態(tài)風(fēng)景林中，得分值較高的樣地主要分布在城區(qū)及城郊的孫文公園、紫馬嶺公園等森林公園及塘墈村、石瑩橋、控蝦村的風(fēng)水林中，這些樣地中的5個(gè)變量也有較高的數(shù)值及得分值。其中，森林公園以營(yíng)造優(yōu)美舒適林地環(huán)境為目的，在營(yíng)建初期便考慮到林木搭配對(duì)美景度的影響，采用保留林地原有大胸徑樹(shù)木、疏空雜亂樹(shù)種、補(bǔ)植一定數(shù)量及類(lèi)型的觀賞林木、保持林地郁閉度等措施來(lái)提高林地美景度；風(fēng)水林經(jīng)過(guò)多年演替生長(zhǎng)，自然形成具有一定規(guī)模的大樹(shù)，保持著較高的郁閉度及林地樹(shù)種豐富度，林地美景度也相應(yīng)較高。因此，在中山市生態(tài)風(fēng)景林的營(yíng)建和管理經(jīng)營(yíng)中，可以通過(guò)采用提高平均胸徑、平均樹(shù)高、林地郁閉度、樹(shù)種豐富度等因素的措施來(lái)達(dá)到提高林地景觀質(zhì)量的目的。

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