岭南湖山型风景区生态绿地景观格局分析——以惠州西湖风景区为例

肖晓霞，苏利英，王建兵，彭永宏，2

（1.惠州学院，广东 惠州 516007；2.华南师范大学，广东 广州 510631）

岭南湖山型风景区生态绿地景观格局分析
——以惠州西湖风景区为例

肖晓霞1,2，苏利英1，王建兵1，彭永宏1，2

（1.惠州学院，广东 惠州 516007；2.华南师范大学，广东 广州 510631）

根据收集的惠州西湖风景名胜区相关图片资料，运用景观生态学及其Google earth 图片和 View-GIS 软件，结合实地调查，采用景观多样性指数、斑块特征指数和景观空间构型评价等指标，对其景观格局进行了分析。研究结果表明：（1） 惠州西湖风景区总面积为 713.878 hm2，各类绿地占风景区总面积的 67.8 %，其中水体占总面积的 19.7 %，非绿地面积占 32.2 %，硬质景观占有较高的比例，用地结构需要进行适当调整；（2）斑块总数量为 458 个，绿地斑块主要是以大、中型斑块为主，其斑块数量分别占总数量的 42.7 % 和 35.6 %，斑块面积却只占绿地总面积的 3.0 % 和 7.5 %，绿地特大型斑块数量上虽然仅占绿地斑块数量的 5.0 %，但其总面积却占到绿地总面积的 89.2 %；（3）研究区域内的景观具有较高的多样性，Shannon-Wiener指数为 1.852，优势度指数为 0.451，均匀度指数为 0.709；整体景区的破碎度指数为 0.001，斑块密度为 64 个/km2，廊道密度为 3.211 km/km2，道路系统发达，核心景区被城市道路分割，对景区的整体性有一定程度影响。

景观生态学；景观格局分析； 绿地景观；湖山型风景区；岭南地区

景观是指由一组以类似方式重复出现的、相互作用的生态系统所组成的异质性陆地区域[1]。景观格局是景观在空间结构分布上有规律的表现，是在不同尺度上各种生态过程作用的结果，其最终表现为景观的异质性。因此，景观空间格局研究一直是景观生态学家所关注的重点[2-4]，通过景观格局的分析，对了解生态过程、自然状况和社会经济活动它们之间的关系具有重大意义[5-7]。近几年对风景区的景观格局分析亦有诸多报道[8-12]，特别是山岳型风景区景观格局较多，但对山湖结合型的景观分析少见报道，对其景观格局与景观规划之间的相关关系缺乏深入研究。本研究运用Google earth 图片，以View-GIS 地理信息系统技术为支撑平台，结合实地调查对惠州西湖风景区景观格局进行量化研究分析，以期对景区现状与人为干扰之间的关系进行深入了解分析，揭示其景观自然形成过程与其破碎化关系规律，探讨风景区建设中存在的问题，为今后惠州西湖风景区新的生态规划和管理提供科学的理论依据，同时为同类型风景区管理提供参考。

1 研究区概况

惠州西湖风景区位于广东省的东南部（114°25′E，23°6′N），在惠州惠城区核心位置，是对惠州的城市环境和形象具有重要影响的国家级风景名胜区，总面积为7.13 km2，其位于北回归线以南，属亚热带季风气候区。南亚热带常绿阔叶林是其地带性植被，但由于受到人为干扰和各种长期破坏，所以景区的植被大部以天然次生植被为主，在城区部分则以人工园林植物群落为主，局部地段亦有天然群落经过多年的人工造林和绿化栽植改造而形成的半天然植被。景区地貌为湖山结合形地貌，山为低山丘陵类型，景区内最高山高榜山海拔为229 m，其中湖的面积为1.4 km2，占景区总面积的19.65 %，共分为丰湖、平湖、菱湖、鳄湖、南湖五大湖[13]。

2 材料与方法

2.1 主要图件资料及来源

本研究所使用的图件资料有惠州西湖风景区Google earth 图片、惠州西湖风景区地形图（1∶10 000）、惠州西湖风景名胜区总体规划（2006～2020）图册及文本、城市绿地分类标准（CJJ/T85-2002、J185-2002）。

2.2 研究方法

本研究采用Google Earth的专业版本，参考倪忠云等[14]进行成都市城市功能分区研究中应用Google Earth的方法。通过Google Earth软件获取惠州西湖风景区2009年Google Earth 图片，通过地标标记功能，分别记录下4个控制点的经度和纬度。通过地标标记处理等对图像进行有效处理后，将Google earth 图片导入到View GIS 3.0中，把4个控制点的经纬度转换成GK三度带的大地坐标，然后输入对应点的位图行和列的值，进行地图的重采样。图片判读与现场野外调查相结合，确定各类景观要素的边界，验证测量的精度，经检验精度达98.5%，满足研究要求，然后将景观要素分类录入，构建拓扑关系，形成面状图（见图1）。

图1 惠州西湖风景区生态绿地景观格局Fig.1 Greenland landscape pattern of Huizhou West Lake scenic spot

利用View GIS中的图层属性数据库将数据输出并转换成Excel数据的文件格式，再分类统计各景观要素的个数、周长、面积等数据，计算所得数据，得到景观格局指数（如流程图2所示）

2.2.1 景观要素的分类

本文按照异质性与均质性相结合、景观功能与生态过程相一致、实用性以及主导因素及参考王建兵等[15]研究韶山风景区的景观要素分类方法等原则，并根据惠州西湖风景区的土地利用方式将惠州西湖风景区划分为10种景观要素：(1)草地灌丛、(2)道路广场、(3)行道树林、(4)荒地、(5)建筑、(6)密林、(7)人工片状树丛、(8)生产用地、(9)疏林、(10)水体。

2.2.2 景观指标的选定

景观格局指数是景观格局信息的高度浓缩, 是反映空间配置特征及景观结构组成的简单量化指标[16-18]。本文中结合研究区的特点和参考前人的研究成果，选取以下指标来进行景观格局分析。

（1）景观多样性指标

景观多样性分析主要用景观多样性（Shannon-wiener landscape diversity ）指数、相对均匀度（relative evenness）指数和优势度（dominance）指数来描述，计算方法参照文献[6]。

同时，按照《绿色生态城区评价标准》（GB/T 51255—2017）中关于绿色建筑的评价要求2），为高标准规模化推动绿色建筑发展，拟在广州市选择5个具备一定规模、二星级潜力较大区域作为绿色生态示范区的试点（图9），包括中新广州知识城南起步区、广州国际创新城南岸起步区、广州空港经济区起步区、广州南沙新区明珠湾区起步区和海珠中央创智岛。

（2）景观斑块特征指数

景观斑块多样性的体现可用斑块特征指数来表达。斑块多样性指景观中斑块的大小、数量和斑块形状的复杂性、多样性，用伸展指数、分维数来表示，计算方法参照文献[19]。

（3）景观空间构型评价指标

景观空间构型主要用分离度(separation)、景观内部生境面积破碎化指数、景观破碎化指数、廊道密度和斑块密度指数来描述，计算方法参照文献[19]。

图2 技术流程Fig. 2 Technical fl ow chart

3 结果与分析

3.1 结 果

根据View GIS处理分析得到的数据，在Excel软件中进行景观格局指标的计算，研究结果如表1、表2所示。

表1 各种景观要素斑块面积和数目统计Table 1 The statistical chart of patch area and number of various landscape elements

表2 各种景观要素格局指标统计分析†Table 2 The statistical and analysis chart of pattern indices of various landscape elements

3.2 景观格局分析

3.2.1 斑块景观特征指数分析

本研究区域范围斑块类型共分成10个，斑块总数458个。斑块数最多的是建筑，其次是行道树、人工片状树丛、草地灌丛和道路广场。斑块数最少的是生产用地，其次是密林、疏林、荒地和水体。面积最大的是密林，面积为204.085 hm2，占总面积的28.6 %；其次是建筑，面积为176.204 hm2，占总面积的24.7 %；第三的是水体，面积为140.203 m2，占总面积的19.7 %。绿地面积为484.160 hm2，占总面积的67.8%；非绿地面积为229.718 hm2，占总面积的32.2%。从这一数据来看，硬质景观占有较大比例，应适当进行调整。绿地斑块个数为239个，占总个数的52.2 %；非绿地斑块个数为219个，占总个数的47.8 %，因此非绿地斑块较绿地斑块破碎。从单个斑块面积来看，最大的斑块是密林斑块，面积为74.401 hm2；最小的为建筑斑块，面积为0.002 hm2，其它各类斑块最大及最小面积如图3所示。从斑块数量来看，建筑居首位；从面积来看，建筑居第二位，这一数据说明人为干扰对惠州西湖风景区产生了较大影响，这将势必影响惠州西湖风景区的可持续发展，因此管理和规划部分应严格控制建筑这类斑块的扩大或拆迁还绿。

图3 各种景观要素斑块的最大、最小面积Fig. 3 The statistical chart of patch’s max area and min area of various landscape elements

惠州西湖风景区研究区域范围内分维度指数大小排序为：行道树 ＞ 道路广场 ＞ 人工片状树丛＞ 草地灌丛 ＞ 建筑 ＞ 疏林 ＞ 荒地 ＞ 密林 ＞水体 ＞ 生产用地。行道树、道路广场、人工片状树丛、草地灌丛等由于斑块数量多，所以反映到斑块之间的分维度指数高，形状复杂；而密林、水体的面积大，但斑块数量少，故分维度指数低，形状简单。生产用地不仅面积小，斑块数量也少，分维度指数是最低的，形状最简单、规整。

惠州西湖风景区研究区域范围内斑块伸展指数大小排序为：行道树 ＞ 道路广场 ＞ 人工片状树丛 ＞ 建筑 ＞ 草地灌丛 ＞ 水体 ＞ 密林 ＞ 荒地 ＞疏林 ＞ 生产用地。从惠州西湖风景区的Google Earth 图片可知，整个惠州西湖被道路环绕分割，故行道树和道路广场的伸展指数高，形状较长且复杂，而荒地、疏林、生产用地面积小且斑块数目少，因而边界较短，伸展指数低。

3.2.2 景观多样性分析

惠州西湖风景区研究区域范围内多样性指数H为1.852 0，与最大多样性指数Hmax(2.302 6)相比相差0.450 6，这一结果表明在现有的景观类型情况下，研究区有较高的多样性，但与最大多样性相比还有一定差距。这主要是因为西湖风景区地处惠州市区中心区范围内，人为干扰大，异质性趋于同质化和各种景观要素所占比例不均匀所致，而且由于水体、建筑、密林这3类景观要素占的比例比较大，类型单一，导致多样性指数相对不高。从优势度指数0.450 7和均匀度指数0.709 2来看，优势度指数较低，一个或少数几个斑块类型占主导的情况没有，而均匀度指数较高，景观斑块分布的均匀程度大，这主要是研究区域范围内人为干扰比较大，特别是在核心景区，通过人工改造和设计的痕迹很明显。

3.2.3 景观空间构型分析

惠州西湖风景区研究区域范围内斑块密度为64个/km2，从斑块密度排序可以看出，草地灌丛（632个/km2）、道路广场（625个/km2）、行道树（227个/km2）、人工片状树丛（144个/km2）、建筑斑块（105个/km2）的斑块密度都比较高，这是因为这几类景观要素的斑块面积较小且数目多的原因，其破碎度程度比其他景观类型高；其次是生产用地（71个/km2）、疏林（53个/km2）、荒地（50个/km2）的斑块密度，这几种景观要素数目较少且面积中等，故其斑块密度指数居中；水体（11个/km2）和密林（4个/km2）斑块密度最低，这是因为水体和密林斑块数目少且面积大，破碎化程度低。

在风景区绿地系统中，斑块的大小势必影响其生态功能，较大的斑块具有多种生态功能，同时也为景观带来好处；小的斑块可作为大斑块所不具备的有益补充[20]。因此，结合风景区的实际情况对研究区的绿地景观进行分析，将面积在0.050 hm2以下的划为小型斑块，0.050～0.300 hm2的划为中型斑块，0.30～1.00 hm2的划为大型斑块，大于1.00 hm2划分为特大斑块（如图4所示）。结果表明，惠州西湖风景区绿地斑块主要以大、中型斑块为主，斑块数量分别占总数量的42.7 %和35.6 %，斑块面积却只占绿地总面积的3.0 %和7.5 %（如图 5 所示）；而小型斑块数量上只占绿地斑块的16.7 %，面积占绿地总面积的0.3 %；绿地特大型斑块数量上虽然仅占绿地斑块数量的5.0 %，但其总面积却占到绿地总面积的89.2 %，因此绿地仍然是以特大型斑块为主，这些绿地主要是水体和密林，这将有利于惠州西湖风景区绿地多种生态功能的发挥和生物多样性的保护，有利于景区的发展，同时也要看到绿地斑块有被干扰而破碎的趋势，应引起有关管理部门的高度重视。

图4 不同尺度斑块的数量Fig. 4 The numbers of different scales patches

图5 不同尺度斑块的面积Fig. 5 The area of different scales patches

惠州西湖风景区研究区域范围内的破碎化指数为0.001 1，这说明该区域整体的景观有一定程度的破碎，虽然惠州西湖风景区有连片的山体，但近年来随着房地产的发展，西湖周边的山体被开挖，高层建筑拔地而起，密集的建筑和频繁的人类活动对景区造成很大的干扰，若不及时控制景区周边的建筑高度和密度，则人湖争地现象会愈演愈烈。在各种景观要素中，建筑（0.245 6）、道路广场（0.007 9）、人工片状树丛（0.003 7）、行道树（0.003 5）等斑块的破碎化指数比较高，而水体斑块的破碎化指数最低，仅为0.000 002。

在各种景观要素中，草地灌丛、道路广场、行道树、建筑等景观要素的景观内部生境面积破碎化指数较高，表明这些景观要素受人为干扰强度较高。密林和水体的指数比较低，人为干扰强度低。

惠州西湖风景区研究区域范围内，各种景观要素分离度排序为：草地灌丛＞生产用地＞行道树＞人工片状树丛＞疏林＞荒地＞道路广场＞建筑＞水体＞密林。草地灌丛和生产用地由于斑块面积小而分散，故其分离指数较高；而建筑因为斑块数目多且密集，故分离指数较低；水体和密林因为斑块数目少面积大，分离指数较其他景观要素低。

惠州西湖风景区研究区域范围内廊道密度为3.211 0 km/km2，廊道类型为线状的道路廊道。就整个研究区来说，廊道密度较高，道路系统发达，核心景区被道路分割，对景区有一定程度影响，例如南湖路将南湖一分为二，下角南路将菱湖和其他4个湖隔离开来，湖水不能自由流通，对菱湖景区生物多样性及湖水净化有一定程度的影响。而且下角南路和鳄湖路车流量大，其横穿景区而过，对本来地理位置不占优势的菱湖影响很大，整个西湖景区的整体性也受到影响。

4 结论与讨论

（1）本研究通过运用GIS技术和景观生态学原理对惠州西湖风景区的湖山型景观格局进行定量化的研究分析，其结果表明惠州西湖风景区各类绿地占风景区总面积的67.8 %，其中水体占总面积的19.7 %，非绿地面积占32.2 %，硬质景观占有较高的比例，因此惠州西湖风景区在生态规划和管理时应加强控制硬质景观面积的扩大。

（2）本研究将惠州西湖风景区划分为草地灌丛、道路广场、行道树、荒地、建筑、密林、疏林、生产用地、水体和人工片状树丛等十类景观要素。进行景观格局分析可知：斑块数目最多的是建筑，共有185个，而水体、密林等斑块数目少但面积大；道路广场、行道树、人工片状树丛、建筑的分维度指数和斑块伸展指数较大，形状复杂；建筑、道路广场等的破碎化指数较高，水体、密林等破碎化指数较低。

（3）本研究表明，惠州西湖风景区有较高的多样性指数，Shannon-Wiener指数为1.852 0，与其它风景区相比具有较高的多样性。王晓春等[20]在研究扬州廋西湖风景区时其多样性为0.559 5，王建兵等[15]在研究韶山风景区植物景观时其多样性为1.372，这说明惠州西湖风景区景观资源保护相对较好，但与景区最大多样性指数（2.302 6）相比，还有较大差距，这说明在绿地景观类型确定的情况下，表明各种景观类型所占比例相差较大，其景观多样性相对不丰富。

（4）本研究表明研究区域内道路廊道密度为3.211 0 km/km2，但比较其它景区，惠州西湖风景区内有较高的廊道密度，其道路系统发达，核心景区被道路分割，对整个风景区的整体性和连贯性有一定程度的影响。王晓春等[20]在研究扬州廋西湖风景区时其绿地廊道密度为0.825 0 km/km2，周延刚等[21]在研究宁波市城市绿地时为 2.237 0 km/km2，王雪等[22]在研究深圳特区城市绿地景观时为 4.450 km/km2，王建兵等[15]在研究韶山风景区植物景观时廊道密度为1.081 8 km/km2。对于廊道密度多少较合适，学术界目前尚无定论。

本研究的Google Earth 图片清晰，影像分辨率高且信息量丰富，其景观类型易于识别，再加上现场的调查核实，研究成果对于西湖风景名胜区的规划具有重大价值。但本研究范围是第一次规划时确定的核心景区范围即西湖景区，因多方原因，研究并未包括后面划入风景区的红花湖景区，同时惠州市政府已开始打造文化惠州、生态惠州、旅游惠州，开始对惠州西湖风景区启动一些改造与改建项目，还湖增绿、恢复历史文化景观、改造景区生态环境等，其景观格局在某种程度上会产生一定的变化，同时收集研究资料的时间滞后性等问题会造成景观格局分析研究与开展景观规划活动一定程度的脱节。

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A spatial analysis of greenland landscape patterns in Lake-Mountain pattern scenic areas: take Huizhou West Lake scenic areas for example

XIAO Xiao-xia1,2, SU Li-ying1, WANG Jian-bing1, PENG Yong-hong1,2
(1. Huizhou University, Huizhou 516007, Guangdong, China; 2. South China Normal University, Guangzhou 510631, Guangdong, China)

Based on some data of Huizhou West Lake Scenic Area and principles of landscape ecology, View-GIS software and Google earth photo pictures had been used, meanwhile the spots had been investigated. The characteristic index of patches, the landscape diversity index, the assessment index of spatial con fi guration had been selected to analyze the spatial pattern of Huizhou West Lake Scenic Area. The results indicated: (1) The total area of Huizhou West Lake Scenic Area was 713.878 hm2, various types of green space accounted for 67.8 % of the total area, including water area account for 19.7 %, non-green area accounts for 32.2 %, the proportion of the horniness landscape area was large，and the usage of the land should be adjusted. (2) There were 458 patches in the research area,green patch was mainly to large, medium-sized patches, the number of those patches accounted for 42.7 % and 35.6 %, respectively,but the area of it only accounted for 3.0% and 7.5%. Although the number of the extra large patches accounted for 5%, but the area of it accounted for 89.2%. (3) The landscape in research area has higher diversity, the Shannon-Wiener index was 1.852, the dominance was 0.451, the evenness was 0.709, the fragmentation was 0.001, the patch density was 64 per square kilometer and the corridor density was 3.2110 kilometer per square kilometer. The road system was developed and the core scenic area was split by the urban road, so it had affected the integrity of the scenic in a certain extent.

landscape ecology; landscape pattern analysis; greenland landscape; lake-mountain pattern scenic area; South China area

S731.3

A

1673-923X(2016)05-0102-06

10.14067/j.cnki.1673-923x.2016.05.019

2015-04-30

国家自然科学青年基金项目（41201543）：快速城市化区域水体景观格局变化及其冷岛效应研究；惠州学院自然科学重点项目（C209·0401）

肖晓霞，讲师，硕士 通讯作者：王建兵，研究员级高级工程师，博士；E-mail：564188756@qq.com

肖晓霞，苏利英，王建兵，等. 岭南湖山型风景区生态绿地景观格局分析——以惠州西湖风景区为例[J].中南林业科技大学学报，2016, 36(5): 102-107.

[本文编校：谢荣秀]