常州市武进区森林景观格局研究

孙 飞，施燕平，卞亚文，潘 林

(常州市林业工作站武进分站，江苏 常州 213161)

景观格局(Landscape pattern)通常是指景观空间结构特征，即景观组成单元的类型、大小、形状、空间分布与配置组合[1-2]，是各种生态过程在不同尺度上作用的结果。森林景观格局分析的目的是从各种森林景观斑块镶嵌中发现规律，用以指导森林资源保护与利用、生物多样性保护、生态保护等。

描述景观空间结构和特征的景观格局指数[3-6]是研究景观格局与过程间联系的定量指标。为了解武进区各镇森林景观分布状况，选取多种景观格局指数[7-9]，对常州市武进区各乡镇的森林景观格局及不同地类的森林景观特征进行分析研究。

1 数据资料和研究方法

1.1 研究区概况

江苏省常州市武进区地理位置31°20′～31°48′N、119°40′～120°12′E。位于长江三角洲太湖平原西北部，东邻无锡，西接常州金坛、镇江丹阳，南靠无锡宜兴，北接常州天宁、钟楼，总面积1 065.26 km2。境内有太湖和滆湖(西太湖)苏南两大湖泊和京杭大运河。地形总体呈西南高、北东低。属亚热带季风气候，光照和温度均适宜，土壤肥沃，雨量充沛，无霜期长，物产丰富，素有“鱼米之乡”之称。植物资源丰富，东部雪堰、潘家低山丘陵地区盛产茶叶和桃、梨、葡萄等水果[10]。西部嘉泽、湟里两镇为苗木重镇，其中位于嘉泽镇的夏溪花木市场是全国最大的苗木交易市场之一，曾经作为第八届中国花卉博览会辅展区、第六届中国花卉交易会主场馆。

1.2 数据来源与处理

数据来源于江苏省林业局2020年下发的2019年武进区森林资源管理一张图数据以及常州市区级行政区划数据，利用 ArcGIS10.2软件提取林地属性数据，叠加乡镇行政区划范围，制成森林景观分布专题图。再将矢量数据转为栅格数据，导入Fragstats4.2计算景观格局指数。

1.3 研究方法

利用Fragstats 4.2计算景观格局指数。Fragstats可计算单个斑块、 斑块类型、景观3个尺度的景观指数，可选择斑块大小、形状、分布、多样性和景观多样性等景观指数计算分析研究区景观特征[11-13]。

根据武进区森林地类属性的不同分别计算不同地类的景观面积(TA)、斑块平均面积(AREA-MN)、斑块数(NP)、斑块密度(PD)、最大斑块指数(LPI)、总边缘长度(TE)、边缘密度(ED)、分散指数(SPLIT)等8个指标。

利用 Fragstats 4.2分别计算武进区11个乡镇(管委会、开发区)的景观面积(TA)、斑块数(NP)、景观平均面积(MPS)、蔓延度指数 (CONTAG)、香农多样性指数(SHDI)、香农均匀度指数(SHEI)等6个指数。

最后，分别计算11个乡镇(管委会、开发区)的5种森林地类面积，并计算各自占比，得出图3结果。

2 结果与分析

2.1 地类尺度景观格局特征分析

从依据森林资源一张图数据地类分类制得的武进区林地地类森林景观分布图(图1)可看出，该地域森林景观类型分为有林地、灌木林地、苗圃地、未成林地和宜林地；全区森林景观面积13 527.52 hm2，以有林地、灌木林地和苗圃地为主，分别占57.3%、18.0%、23.0%，共占98.3%(表1)，其中有林地面积和占比都最大，森林景观面积由大到小排序依次为：有林地>苗圃地>灌木林地>宜林地>未成林地。

由表1可得知，有林地的斑块平均面积最大，为4.835 9 hm2，总面积和总边缘长度也最大，这是因为有林地主要分布在雪堰镇太湖湾丘陵区和嘉泽镇，2个乡镇的林地均有集中连片分布，对维护武进区整个生态系统稳定性具有积极作用。

表1 武进区不同类型林地景观格局指数

斑块数[14]可直接反映景观类型破碎化程度，由图1可看出，武进区苗圃地斑块数最多，边缘密度和分散指数也最大，相反地最大斑块指数最小，而苗圃地主要分布在湟里镇和嘉泽镇，主要原因是湟里镇和嘉泽镇以农户繁育苗木为主，一般面积都不大，导致斑块分散，破碎化程度最高。

图1 武进区林地地类森林景观分布图

2.2 乡镇尺度森林景观格局特征分析

由表2得出，雪堰镇灌木林地占比最大，这是由于雪堰镇太湖湾低山丘陵区有成片灌木林地；嘉泽镇和湟里镇的苗圃地占比最大，是因为嘉泽和湟里是全国有名的花木之乡，拥有夏溪花木市场，分布有大片的苗圃地；宜林地都分布在雪堰镇；西太湖管委会、高新区、开发区三个开发区林地占比较少，湖塘镇、牛塘镇两个中心城镇林地占比也较少，这是由于这些地方开发程度较高，林地较少。

表2 武进区各镇(开发区、管委会)森林景观类型占比 单位：%

由表3可见，森林景观总面积(CA)为13 586.09 hm2，森林景观斑块总数(NP)有20 565个，景观斑块平均面积(MPS)为0.66 hm2，表明武进区各乡镇森林景观破碎程度均较高，森林景观面积和斑块数差异较大，面积由大到小排序依次为嘉泽镇>雪堰镇>湟里镇>经开区>洛阳镇>西太湖>高新区>湖塘镇>礼嘉镇>前黄镇>牛塘镇，相应嘉泽镇、雪堰镇、湟里镇斑块数也最多。

表3 各镇(开发区、管委会)森林景观格局指数

蔓延度指数(CONTAG)描述景观不同斑块类型间的团聚程度或蔓延趋势，通常蔓延度值高表明景观中的某种优势斑块类型连接性良好，蔓延度低则表明景观是具有多种要素的密集格局，景观的破碎化程度较高。嘉泽镇的森林景观蔓延度最低，为47.44，表明嘉泽镇森林景观由众多分散的小斑块组成，景观破碎化程度最高；经开区蔓延度最高，为65.39，表明经开区森林景观破碎化程度最低，这是由于经开区属常州市经济开发区，虽然建设开发程度较高，但森林景观斑块主要集中连片分布在横山桥镇低山丘陵区；其他乡镇蔓延度都是在50～60之间。

香农均匀度指数(SHEI)描述各斑块类型均等分布情况，反映着景观异质性。从表2可看出，各个乡镇(开发区、管委会)香农均匀度指数(SHEI)相差不大，值都相对较高。主要是由于武进区近年建设用地的快速开发，人口密度较大，市政交通的发展较快等人为因素影响，一定程度上降低了景观类型的聚集度，从而造成各镇的森林景观香农均匀度指数普遍较高。

香农多样性指数(SHDI)主要反映景观要素的多少及各景观要素占比例的变化情况，具有较高的景观多样性[15]。嘉泽、湟里、雪堰镇的香农多样性指数最高(表2)，表明景观多样性也最丰富，而湖塘、牛塘和经开区的森林景观香农多样性指数最低，是由于这三地都属于高度建设开发地区，城镇化程度较高，人类活动强度较大，森林景观破碎化严重。

3 结论与建议

常州市武进区森林景观面积13 527.52 hm2，以有林地、灌木林地和苗圃地为主，分别占57.3%、18%、23%，共占98.3%，其中有林地面积、斑块平均面积和总边缘长度也最大，占有绝对优势，是维持武进区生态系统稳定和生态安全的决定因素。

森林主要分布在嘉泽镇、雪堰镇、湟里镇，苗圃地斑块数最多，边缘密度和分散指数也最大，最大斑块指数最小。武进区苗圃地的种植面积都不大，斑块分散，破碎化程度较高。各镇森林景观面积和斑块数差异较大，面积由大到小排序依次为嘉泽镇>雪堰镇>湟里镇>经开区>洛阳镇>西太湖>高新区>湖塘镇>礼嘉镇>前黄镇>牛塘镇。雪堰镇的灌木林地占比最多，嘉泽镇的有林地和苗圃地占比最多。嘉泽镇森林景观蔓延度指数最低，破碎化程度最高。各个乡镇香农多样性指数相差不大，值都相对较高。嘉泽镇、湟里镇、雪堰镇的香农多样性指数最高，景观多样性最丰富， 而湖塘、牛塘和经开区的香农多样性指数最低，这三地都属于高度建设开发地区，城镇化程度较高，人类活动强度较大，森林景观破碎化严重。

根据武进区各镇森林景观分布差异较大，主要集中在东片的雪堰镇与西片的嘉泽镇和湟里镇，城区建设开发较严重，森林景观存在不同程度破碎化现象问题。建议从区域整体角度统筹城市规划，在保持森林总量不变的前提下，在新一轮林地保护利用规划中调整优化全区森林生态空间布局，增强全区森林景观连通性，更好发挥生态功能，保护生物多样性。