抚顺森林城市景观格局分析

张 博

(抚顺市青山保护局，辽宁 抚顺 113006)

景观格局与过程一直是生态学研究的热点问题。随着城市化的不断加快，越来越错综复杂的森林城市景观被不断研究创新，受森林景观格局影响的城市生态功能及演替过程也不断变化［1］。作为城市生态系统中的重要组成部分，城市森林景观格局已经可以制约生态功能的发挥［2］。城市森林空间格局与生态过程研究已经成为当前城市森林学的研究热点。抚顺市以科学造林为指导思想，通过天然林保护工程、青山工程、野生动植物资源与自然保护区建设工程等大力开展绿化造林，改善生态环境等方面的功能，提高森林资源质量，使森林面积、活立木蓄积量和森林覆盖率均实现较快增长。随着森林面积不断扩大，抚顺市也在积极开展城市森林景观格局的分析与研究，通过对城市森林景观构成、景观等级和景观功能特征的深入研究，从而实现城市景观可持续性和可操控性，为完善和发展城市森林景观生态效益、社会效益和经济效益提供科学依据［3］。

1 材料与方法

城市森林景观是城市地域内所有城市森林生态系统聚合而成的镶嵌体系，对深化区域城市森林研究具有重要的意义和作用［4］。本研究在抚顺市林地保护利用规划、青山保护利用规划的基础上，在市区内选择不同斑块等级和地形类型内的森林景观种类，对林地类型进行分类后，分析林地景观格局，结合城市森林建设统计资料和抚顺市区航空真彩遥感影像图，对抚顺城市森林的绿地景观区域按照面积等级进行划分，通过对不同景观区域级别和不同森林类型的城市景观格局进行统筹分析，以期为抚顺市城市森林景观格局建设和城市森林统筹发展规划提供借鉴。

在辖区内选择绿地斑块类型水平上的斑块组成、面积指数斑块数量(NP)、类型面积(CA)、平均斑块面积(MPS)、斑块类型破碎化指数斑块密度(PD)、边界密度(ED)和平均边界长度(MPE)7 个景观指数进行分析。城市森林格局分析选取多样性指数(H)、景观均匀度指数(E)、景观优势度指数(D)、景观相对丰富度指数(Rr)和斑块丰富度比(PR)5 个指数进行分析。

⑴多样性指数(H)

多样性指数是指群落内种类多样性的程度，用来判断群落或生态系统的稳定性指标。

式中:Pk—斑块类型;

k—在景观中出现的频率;

n—景观中斑块类型的总数。

⑵景观均匀度指数(E)

均匀度指数E 反映景观中各斑块在面积上分布的不均匀程度，通常以多样性指数和其最大值的比来表示。其表达式为:

式中:H—多样性指数;

Hmax—其最大值。

⑶景观优势度指数(D)

优势度指数D 是多样性指数的最大值与实际计算值之差。其表达式为:

式中:Hmax—多样性指数最大值;

Pk—斑块类型k 在景观中出现的概率;

m—景观中斑块类型总数。

表1 抚顺市区范围内主要林地景观格局分析Tab.1 The main forest landscape pattern analysis within the scope of Fushun city

⑷景观相对丰富度指数(Rr)

式中:m—景观中斑块类型的数目;

Mmax—景观中斑块类型数最大值。

⑸斑块丰富度比(PR)

斑块丰富度比是指景观中斑块的总面积(s)占城市绿化面积(∑s)的比例，其表达式为:

式中:s—景观中斑块的总面积:

∑s—城市绿化面积。

2 结果与分析

2.1 市域森林景观格局分析

将抚顺市区范围内森林景观格局分布按照公园林地、生产林地、道路林地和其他林地等共分为4 个类型，按照市域范围和地理位置分别进行景观格局分析。选用的面积指数有NP、CA、MPS，斑块破碎化指数有PD、ED 和MPE。

从表1 中可以看出，抚顺市行政区内，林地斑块面积变化差异较大，分布不均匀，林地景观斑块破碎化程度较高，而平均斑块面积、斑块密度以及边界密度呈现较小分布。建成区与近郊区相比，建成区内，小型斑块占据主要地位，占总数量比例较大，斑块密度较大，斑块种类繁多、分布广泛、边界密度小，林地斑块相对独立，连通性和距离性都存在不足;郊区则以大型斑块为主，且景观面积占据相对优势，同时郊区平均斑块面积是市区的7.9 倍，郊区林地斑块相对完整且具备良好的连通性，但是郊区林地类型偏少，主要以高速、铁路两旁以及环城林带的防护林地为主。从景观格局平衡考虑，应加强市区及郊区接壤区城市森林建设，生态功能多样、景观效果突出，应在该区域成为抚顺城市森林建设的重点。

2.2 绿地类型及景观格局分析

将各类绿地的景观多样性指数、景观优势度指数、景观均匀度指数、景观相对丰富度指数、斑块丰富度比计算结果汇总于表2。

表2 绿地类型及景观指数分析Tab.2 The analysis of green space type and landscape index

从表2 中可以看出，单位附属绿地景观均匀度指数、多样性指数、相对丰富度和斑块丰富度等四项指数均最大，而优势度最小，表明城市绿地类型中附属绿地种类多样、数量优势明显、分布均匀;生产绿地多样性和均匀度指数较高，绿地斑块分布相对均匀，而丰富度、优势度所占比例较小;公园绿地的优势度指数最高，而多样性指数和斑块丰富度最小。

2.3 市区城市森林布局分析

建成区域内城市分布格局由生态自然景观和人造景观两大类型组成。两者的比例关系及其布局状态将直接决定城市的生态环境质量和景观效果。城市绿地在维持城市景观效果和生态环境质量方面有着极其显著的重要性，成为城市中最重要的生态用地，是调节生态功效和改善城市环境的重要绿地景观生态发源地。同时，由于建成区与郊区相互交错衔接的特殊地理区位，郊区绿地也能对城市环境发挥一定生态作用。

2.3.1 城市绿地分类及组成

整理城市绿地类型及组成调查数据，详见表3。

表3 城市建成区不同绿地分类及组成Tab.3 The different green land classification and constitution of urban built－up area

从城市绿地类型结构上看，附属绿地占总绿地面积的比例最大，达到29.0%，占全市建成区面积的11.0%。生产绿地最小，仅占建成区面积的2.6%;各类绿地面积、占绿地总面积比例、占建成区总面积比例按大小依次为附属绿地＞公园绿地＞其他绿地＞防护绿地＞生产绿地。

2.3.2 不同面积等级绿地景观分析

城市生态系统中，不同的绿地斑块等级对绿地景观、生态功能等有着不同作用。大型绿地斑块发挥生态功能和改善城市总体景观环境，中小型绿地用于改善视觉景观，发挥局部景观异质性。抚顺市不同面积等级绿地类型相关景观指数计算分析见表4。

表4 绿地斑块面积及景观格局指数分析Tab.4 The green patch area and landscape pattern index analysis

从表4 中可以看出，绿地面积＜1.00 hm2的绿地优势度高，占总绿地斑块数量的比例最大，均匀度和多样性较低;绿地面积＞1.00 hm2的多样性指数、均匀度指数和分布相对均匀，相对丰富度指数较大，类型种类多;面积＞10.00 hm2的绿地面积斑块数较少，但面积比例最大;面积在0.50 ～1.00 hm2和0.25 ～0.50 hm2的绿地斑块，丰富度指数较高，且在绿地斑块总面积中所占比例较大。

抚顺建成区绿地以小型斑块为主，面积大小及类型分配比例很不均衡。绿地斑块中所占比例最大的是＜1.00 hm2的斑块，占71.8%，其中0.25 ～0.50 hm2的斑块比例为31.7%;面积＞10.00 hm2的大斑块仅占总斑块数的8.5%。大型斑块的总面积占城市绿化面积比例较小，大型绿地斑块特别是大面积公园和绿色廊道建设已成为城市绿化建设的重点。

3 基于景观格局的城市森林建设对策

3.1 加强城郊环城景观林带以及生态脆弱地区绿化建设

抚顺市郊区林地斑块较完整，连通性较好，但林地类型少。市区内林地平均斑块面积小，破碎化程度高，但面积分布较均匀;其他林地类型平均面积和斑块面积变异大，有少量大面积林地存在。因此对抚顺市区及近郊，重点是通过补植、封禁、改造、新造等措施，完善环城林带建设，积极建设功能完善、景观优美、交通便利、公共服务设施先进的城市森林生态体系［5］。同时，加强城郊环城景观林带以及铁路沿线、高速公路、浑河沿岸、国道和省道两侧景观林带、防护林带建设，尤其要重视城区周边生态脆弱地区的绿化建设。要充分与山区生态林保育建设、青山工程治理、生态休闲产业、旅游观光产业建设相结合，重点做好清原、新宾和抚顺县三个县城周边第一层山脊可视范围内的森林绿化工程，形成城区绿色生态保护屏障。

3.2 开展城区街道园林绿地建设和公园庭院绿化美化工作

抚顺市城市公园绿地景观多样性及斑块多样性指数明显偏低，说明抚顺市大型公园绿地在全市绿地中所占比例较少，大型绿地斑块特别是大面积公园和绿色廊道建设已成为城市绿化建设的重点。抚顺市应加强改善城市视觉景观，提高城市景观多样性、优质性，整合涉及市区内公园景观、庭院景观和公共绿地景观，以防护、分隔、优化为目标，将森林生态系统引入市区［6］，以道路绿化、公园绿地等为主体，建立绿化隔离带、绿地斑块、环境保护林和郊野生态公园，形成绿色整合和生态景观廊道，力求做到生态廊道一点成线、连线成网、以网汇面，绿色斑块相通透的城市森林整体绿地生态系统。

3.3 加强大、中、小型绿地衔接建设，打造区域绿地景观格局

从建成区绿地斑块面积构成上，抚顺市绿地破碎化程度高，且多为小型斑块。各绿地面积和类型分配比例不均衡，面积＜1.00 hm2的绿地斑块所占比例为71.8%，而面积＞10.00 hm2的大型斑块仅占8.5%。由此可见，加强大型绿地斑块开发兴建和小型斑块间的连接作用，应成为未来绿地建设的重点，将街头绿地、休闲广场、城市公园等作为核心建设绿地。充分依托现有各项基础建设工程，规范并实施园林绿地建设标准［7～8］，形成以环城林带为屏障，以工业废弃地造林绿化和城内园林绿地为依托，以道路、河岸绿带网络为支撑，以小区庭院绿化为点缀，形成乔、灌、草立体绿化的林木植被体系，突出城市绿化、市民休闲的特点和功能，美化城市环境，实现“城在林中”的城市生态环境建设目标［9］。

4 小结

以抚顺市的森林景观为对象，进行绿地类型划分，并对多样性指数、景观均匀度指数、景观优势度指数、斑块丰富度比、景观相对丰富度指数进行分析，结果表明:各类绿地面积、占绿地总面积比例、占建成区总面积比例依次为附属绿地＞公园绿地＞其他绿地＞防护绿地＞生产绿地。单位附属绿地景观均匀度指数、多样性指数、相对丰富度和斑块丰富度等四项指数均最大，而优势度最小;生产绿地多样性和均匀度指数较高，绿地斑块分布相对均匀，而丰富度、优势度所占比例较小;公园绿地的优势度指数最高，而多样性指数和斑块丰富度最小。

城市绿地为最重要的生态用地，在城市生态系统中，不同绿地斑块等级对森林绿地景观、生态功能等有着不同作用。根据本研究的结果，今后抚顺市城市森林建设的重点:一是大型绿地斑块建设，特别是大面积公园;二是城郊环城景观林带以及铁路沿线、高速公路、浑河沿岸、国道和省道两侧景观林带、防护林带建设;三是城区周边生态脆弱地区的绿化建设。经过一段时间的建设，抚顺市将建设成景观格局合理、生物多样性丰富、生态功能齐备的城市森林系统。

［1］尹锴，赵千钧，崔胜辉，等.城市森林景观格局与过程研究进展［J］.生态学报，2009，29(1):389－398.

［2］蔡春菊.扬州城市森林发展研究［D］.北京:中国林业科学研究院，2004.

［3］秦耀民，胥彦玲.西安城市森林绿地构建模式研究［J］.干旱区资源与环境，2010，24(2):5－7.

［4］陈永富.退耕还林工程定量监测与评价研究［D］.北京:北京林业大学，2006.

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［6］丁向阳.南阳城市森林景观格局分析［J］.林业科学研究，2008，21(1):114－117.

［7］李艾洵，董然.城市园林绿化存在的问题及解决的技术措施［J］.吉林林业科技，2014，43(6):59－60.

［8］赵峰.基于生态工程区的土地利用变化和景观格局分析－以内蒙古达拉特旗为例［J］.西北林学院学报，2010，(1):5－7.

［9］吴泽民，吴际友，高健，等.合肥市区森林景观格局分析［J］.应用生态学报，2003，14(12):2 117－2 1122.