基于SBE法的陽嶺國家森林公園毛竹林景觀評價研究

鄧必平，羅杰

(1.江西環(huán)境工程職業(yè)學(xué)院，江西贛州341000；2.贛州市林業(yè)技術(shù)推廣站，江西贛州341000)

近年來，隨著森林游憩和森林康養(yǎng)的興起，與森林相關(guān)的戶外體驗(yàn)受到越來越多的重視，森林的主要功能不再局限于木材生產(chǎn)和生態(tài)保護(hù)，景觀效果也是林業(yè)工作者們致力的目標(biāo)之一[1]。毛竹(Phyllostachysheterocycla)是我國森林資源重要組成部分，是我國面積最大、分布最廣的竹林種類，它形體飄逸、挺拔秀麗、清新溫潤、虛心有節(jié)[2]，也是亞熱帶重要的觀賞樹種之一。森林景觀被劃分為7個觀賞層次[3]，其中林內(nèi)景觀空間是森林游憩功能的重要承載，具有極強(qiáng)的發(fā)展價值。毛竹林景觀以其歷史悠久的文化底蘊(yùn)和獨(dú)特的美感體驗(yàn)受到大眾的青睞，浙江余杭竹海水韻、湖南桃花江竹海等景點(diǎn)均以萬畝以上的氣勢恢弘、清新雋永的毛竹林而聞名，每年吸引大量游客。但目前我國毛竹林的景觀質(zhì)量整體較低，普遍存在密度過大、枯倒斷木較多、林下植被缺失、年齡結(jié)構(gòu)不合理等問題，對竹林的觀賞性和游玩體驗(yàn)產(chǎn)生消極影響，因此，對毛竹林景觀進(jìn)行科學(xué)有效的質(zhì)量評價是林業(yè)科技工作者的緊迫任務(wù)。

本研究以江西省贛州市崇義縣陽嶺國家森林公園的毛竹林為研究對象，按照SBE法的要求進(jìn)行美景度評價，對景觀要素進(jìn)行分解，通過差異性分析，研究各個景觀要素對景觀質(zhì)量的影響，同時運(yùn)用多元數(shù)量化理論，建立景觀模型。通過對景觀模型的分析，找出影響景觀質(zhì)量的關(guān)鍵因素。

1 研究區(qū)概況

研究區(qū)位于江西省西南邊陲，最高海拔1295.5m。研究地處于中亞熱帶向南亞熱帶的過渡地區(qū)，屬中亞熱帶的南緣，具有典型的丘陵山區(qū)濕潤季風(fēng)氣候，熱量豐富，雨量充沛，陽光充足，四季分明，春早、夏長、秋短、冬遲，年均溫度18.9℃，年均積溫6898℃，年均降水量1587mm，年蒸發(fā)量794～1487mm，土壤以紅壤、山地黃壤為主，適宜毛竹生長。景區(qū)內(nèi)動植物資源豐富，森林覆蓋率達(dá)96.8%，森林主要樹種為長綠闊葉溝谷雨林和針闊混交林，呈垂直分布，從山腳至山頂依次為常綠闊葉溝谷雨林，針闊混交林、竹林、杜鵑灌木林。云海、蘭溪、奇石、雨林、杜鵑、竹海是“陽嶺六絕”。

2 研究方法

2.1 樣地調(diào)查

本次樣地調(diào)查時間為2017年5月～9月，在全面踏查的基礎(chǔ)上，設(shè)置10個標(biāo)準(zhǔn)樣地，樣地大小為10m×10m、15m×10m或20m×10m，具體大小根據(jù)立地條件與實(shí)際透視情況確定。樣地調(diào)查記錄毛竹的數(shù)量，計算出林分密度，并進(jìn)行每株檢尺，測量樹高、胸徑和枝下高；同時記錄灌木的種類、數(shù)量與高度；計算出灌草蓋度。毛竹樣地特征如表1所示。

表1 毛竹林樣地特征表

在樣地調(diào)查的同時拍攝毛竹林景觀照片，為保證拍攝效果基本一致，本研究統(tǒng)一采用Nikon D810相機(jī)拍照，取景以客觀反映毛竹林景觀特征為原則[4]，遵循以下拍攝規(guī)范：相同的拍攝條件，如采用統(tǒng)一的焦距、拍攝高度基本一致、拍攝者為同一人；采用橫向拍攝；選擇晴朗天氣、拍攝時間在9:00～15:00，且不使用閃光燈；拍攝時避開與景觀無關(guān)的異質(zhì)體，如人群、公共設(shè)施和建筑等，本次外業(yè)調(diào)查共拍攝了近千張?jiān)颊掌?/p>

2.2 景觀要素分解

景觀要素分解時，參考已有的森林景觀評價的研究文獻(xiàn)[5]，結(jié)合研究地毛竹林景觀的實(shí)際，確保篩選出來的景觀要素能夠基本反映毛竹林的林內(nèi)景觀特征。本研究共選擇了12個景觀要素，其中7個為定性項(xiàng)目，5個為定量項(xiàng)目(表2)，分解得到的景觀要素均與實(shí)際經(jīng)營技術(shù)相關(guān)。

表2 毛竹林林內(nèi)景觀美景度要素分解

注：X1～ X7為定性因子，X8～ X12為定量因子。樹干形態(tài)X1，中，“一般”是指竹稈稍有彎曲的自然形態(tài)，擺動弧度不超過5°，“彎曲”是指竹稈有明顯弧度，并有樹干交叉的現(xiàn)象；枯樹倒木指標(biāo)中“較多”是指視域內(nèi)出現(xiàn)1～5棵枯木或死木，“很多”是指視域內(nèi)出現(xiàn)5棵以上枯死樹；“低”林分密度為2000株/hm2以下，中密度為2000～3600株/hm2，高密度為3600株/hm2以上。

2.3 景觀質(zhì)量評價

景觀要素分解后，把蘊(yùn)含景觀要素的照片篩選出來，確保每個景觀要素都有相應(yīng)照片，共篩選出30張照片作為景觀質(zhì)量評價的樣片。評判者為相關(guān)專業(yè)老師、研究生和大學(xué)生共計40人，反應(yīng)尺度采用7分制，用3、2、1、0、-1、-2、-3分別代表評判者對景觀所展現(xiàn)的7個態(tài)度，即很喜歡、喜歡、較喜歡、一般、不太喜歡、不喜歡、很不喜歡。評判前，將景觀照片打亂順序，重新編號，按照規(guī)定流程進(jìn)行評價，讓評判者按照照片編號依次進(jìn)行打分。

為了消除不同評判者審美尺度的差異性，需要對評價得到的美景度值進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。本研究采取傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化處理法[6]，根據(jù)公式①、公式②對數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。

SBEi=∑Zij/Nj②

3 結(jié)果與分析

3.1 毛竹林景觀質(zhì)量評分值

表3為毛竹林內(nèi)景觀評價美景度得分值，從表3可以看出，分值為-1.00至1.42，平均值為0.00，分值小于0的照片樣本為15，大于0的數(shù)目為15，4張景觀照片的美景度值大于1.00，得分值的大小說明公眾對于該地竹林林內(nèi)景觀整體喜好一般。在南方森林中，毛竹林景觀通常是人們喜愛的景觀，但調(diào)查發(fā)現(xiàn)，研究地的毛竹林由于長期缺少人為養(yǎng)護(hù)，處于自生自滅狀況，有的竹林枯落物和枯樹倒木很多，且林齡結(jié)構(gòu)不合理、新竹率低，枯落物、死樹、倒木與老齡竹的表皮均呈現(xiàn)灰褐色，增加了林內(nèi)的灰色比例，降低了林內(nèi)景觀的美景度。有的竹林過密或過稀，過密的透視度不足，可及性不好，過稀的參差不齊且地表裸露，都會對游客的觀賞體驗(yàn)造成負(fù)面影響。有的竹林竹稈彎曲現(xiàn)象嚴(yán)重，由于研究地普遍海拔較高，冬季結(jié)冰雪壓使竹稈彎曲，降低了竹林的統(tǒng)一度。美景度得分值較高的共同的特點(diǎn)為林相整齊、枯樹倒木少、地被覆蓋率高、林分密度合理、林內(nèi)有較好的視野以及較高的綠色比。

表3 毛竹林景觀照片美景度值

3.2 評價模型的構(gòu)建與分析

3.2.1 景觀要素的逐步剔除

利用SPSS 22.0進(jìn)行相關(guān)性分析，首先依據(jù)美景度公式對12個項(xiàng)目進(jìn)行運(yùn)算，根據(jù)運(yùn)算結(jié)果對偏相關(guān)系數(shù)進(jìn)行 t 檢驗(yàn)，把偏相關(guān)系數(shù)較小的項(xiàng)目刪除，然后再對剩下的項(xiàng)目繼續(xù)運(yùn)算，以此類推，共進(jìn)行了7次運(yùn)算(表4)，剔除6個景觀要素，保留的6個景觀要素分別為林下層統(tǒng)一度X2、枯樹倒木X3、枯落物X4、林分密度X5、平均胸徑X8和平均枝下高X9，通過T檢驗(yàn)分析，保留的6個要素與美景度值的相關(guān)性均達(dá)到顯著以上水平，其中枯樹倒木、枯落物和林分密度與美景度值為極顯著相關(guān)。

表4 毛竹林林內(nèi)景觀評價模型建模偏相關(guān)系數(shù)運(yùn)算結(jié)果

注：*表示顯著相關(guān)，**表示極顯著相關(guān)。

3.2.2 評價模型的建立

根據(jù)多元數(shù)量化模型理論，將保留的6個要素通過SPSS22.0的回歸線性選項(xiàng)進(jìn)行運(yùn)算，得出景觀美景度數(shù)據(jù)模型為：

SBE=0.742+0.417X2-1+0.218X2-2-0.359X3-2-0.436X3-3-0.300X4-2-0.787X4-3-0.737X5-1-0.612X5-3-0.077X8+0.134X10(R2=0.918，P<0.005)。

通過方程F檢驗(yàn)：n=25，m=6，F(xiàn)=15.609>F0.01(9，15)=4.962**，檢驗(yàn)均達(dá)到極顯著水平，同時該模型復(fù)相關(guān)系數(shù)為0.918，模型擬合程度達(dá)到90%以上，較為精準(zhǔn)，故該模型可以作為毛竹林林內(nèi)景觀預(yù)測模型。

3.2.3 景觀模型分析

表5 各景觀要素貢獻(xiàn)率

根據(jù)得到的回歸系數(shù)可以得到不同要素的貢獻(xiàn)率(表5)，由此可以看出公眾對于林內(nèi)景觀的喜好規(guī)律：

a.枯落物對于竹林景觀貢獻(xiàn)率最高，達(dá)到了30.4%，表明公眾更愿意接受衛(wèi)生條件良好，生機(jī)勃勃的林內(nèi)景觀，當(dāng)枯落物較多時，成堆分布的枯落物影響林內(nèi)衛(wèi)生狀況和游玩環(huán)境，帶給游人消極的影響，影響景觀美景度，自然分布的枯落物對景觀的消極影響比成堆分布的枯落物要小，這表明一旦林內(nèi)形成低明度、灰色的視覺焦點(diǎn)，對美景度產(chǎn)生很大的消極影響。

b.林分密度貢獻(xiàn)率達(dá)到28.5%，合理的林分密度對景觀影響較大，研究表明，當(dāng)林分密度在2000～3600株/hm2時，回歸系數(shù)最高。由于竹子形成的樹冠較小，林分密度過低時，游客在其中無法感受到成片竹林的群體之美，而密度過高時，競爭指數(shù)大，不僅影響到竹子本身的生長發(fā)育，也影響了林內(nèi)的空間和透視，給人以心理上的擁擠感和壓迫感。

c.枯樹倒木在林內(nèi)景觀的貢獻(xiàn)率達(dá)到16.8%。由于竹材質(zhì)剛脆，很容易產(chǎn)生折斷現(xiàn)象，在自然竹林內(nèi)，枯樹倒木情況十分常見，健康生長的竹稈為綠色，枯樹倒木則呈暗灰色到黑褐色，色彩對比明顯，林內(nèi)一旦出現(xiàn)明顯的枯樹倒木，整個景觀畫面灰色比例大，給以游客雜亂感，大大降低了景觀的美景度。

d.林下層統(tǒng)一度的貢獻(xiàn)率為16.1%，說明公眾更傾向于整齊、統(tǒng)一的地被環(huán)境，這與陳鑫峰等人的研究結(jié)果相同。統(tǒng)一的林下層特點(diǎn)為，地被植物的水平分布較均勻、高度基本一致、無其他異質(zhì)體，這樣的地被環(huán)境更能襯托竹林“翠、秀、幽”的特點(diǎn)。當(dāng)林下層不統(tǒng)一時，視覺上的雜亂、不整齊感會降低游客愉悅感，從而影響到公眾的喜愛度。

e.枝下高的貢獻(xiàn)率為5.2%，平均枝下高范圍4～6.5m時，枝下高與公眾喜好度呈正比。在一定的范圍內(nèi)，當(dāng)枝下高較高時，林間的透視越好，空間也越開闊，易獲得更高的美景度值。

f.平均胸徑的貢獻(xiàn)率為3%，根據(jù)樣地統(tǒng)計，平均胸徑在6.8～13.0cm范圍內(nèi)，毛竹林的平均胸徑與美景度呈負(fù)相關(guān)，游客在進(jìn)行林內(nèi)觀賞時，更偏好修長的竹稈，胸徑較小的竹稈更能表現(xiàn)竹子的柔韌、靈逸感，更加符合文學(xué)作品中對于竹子“仙秀、輕盈”的描寫，過于粗壯的竹稈容易給人以笨重感，不受游客喜愛。