全 文 ：内蒙古毕拉河林区近十年森林景观变化及
驱动力浅析 3
陈文波1 ,2 　肖笃宁1 　郑　蕉2 　郭福良3 　姜英鹏3
(1 中国科学院沈阳应用生态研究所 ,沈阳 110016 ;2 江西农业大学国土资源与环境学院 ,南昌 330045 ;
4 内蒙古大兴安岭毕拉河林业局 ,内蒙古 165474)
【摘要】　基于遥感信息和地理信息系统 ,在景观总体和斑块个体两个层次上 ,从景观总体特征、斑块个体
特征及斑块相间相关特征等 3 个方面对大兴安岭毕拉河林区近 10 年来森林景观的变化进行了系统的研
究.结果表明 ,由于近 10 年来人类对森林生态系统干扰的不断增强 ,研究区森林景观在类型、景观总体特
征、斑块个体与相关特征等方面发生了较大的变化. 近 10 年林区森林景观的发展趋势是 :受人为干扰正逐
步加强 ,作为人工景观标志的耕地、居民点面积正逐步增加. 面积转移矩阵分析结果表明 ,1997 年耕地面
积增加主要是由柞树林转化而来的 ,占耕地构成的 30187 %1 景观异质性分析结果表明 ,研究区森林景观
耕地斑块数量增加 68180 % ,平均面积减少 4182 % ,景观的优势度减少 ,多样性增加 ,斑块之间的聚集程度
减弱 ,1988 年由柞树林和针叶林等少数几种斑块在景观中占绝对优势的情况有所改变. 对研究区和相关
地区的自然地理、社会经济等研究表明 ,火干扰、森林采伐与毁林开荒等是森林景观变化的关键性趋动力.
关键词 　森林景观 　景观变化 　景观特征
文章编号 　1001 - 9332 (2004) 05 - 0741 - 07 　中图分类号 　Q149 　文献标识码 　A
Forest landscape change and its driving force during past ten years in Bilahe forest region , Inner Mongolia.
CHEN Wenbo1 ,2 ,XIAO Duning1 ,ZHEN G Jiao2 , GUO Fuliang3 ,J IAN G Yingpeng3 (1 Institute of A pplied Ecol2
ogy, Chinese Academy of Sciences , S henyang 110016 , China ; 2 L and Resources and Envi ronment College ,
Jiangxi A gricultural U niversity , N anchang 330045 , China ;3 Bilahe Forest ry B ureau , Inner Mongolia , Bilahe
165474 , China) . 2Chin. J . A ppl . Ecol . ,2004 ,15 (5) :741～747.
Based on RS and GIS ,this paper studied the forest landscape change during the past ten years in Bilahe forest re2
gion , Inner Mongolia ,from the aspects of general landscape features ,individual patch characteristics ,and relation2
ship among patches. The results showed that the forest landscape changed a lot due to the stronger human inter2
vention on forest ecosystem. The general tendency was that the human patches ( residential area and cultivated
land) were ! expanding quickly ,whereas the natural patches (forest patches ,etc. ) were shrinking gradually. The
results of area transformation matrix showed that in 1997 ,30. 87 % of cultivated lands were transformed from
Quercus mongolica. According to the analysis of landscape heterogeneity , the patches were increased by
68180 % ,but their average area was reduced by 4. 82 %. In 1988 , the landscape dominated by few patches
changed to a landscape with comparatively even distribution of patches ,due to the decrease of landscape domi2
nance and contagion ,and the increase of landscape diversity. Based on the analyses of physical geography and so2
cial economics in the study area and the regions related ,this paper discovered that the most decisive driving forces
of landscape changes were fire intervention ,deforestation ,and reclamation of virgin land.
Key words 　Forest landscape , Landscape changes , Landscape characteristics.3 国家自然科学基金资助项目 (49971007) .3 3 通讯联系人.
2002 - 10 - 12 收稿 ,2003 - 02 - 28 接受.
1 　引 　　言
景观是由多个生态系统构成的异质性地
域[6 ,11 ] . 景观尺度上的不同过程 ,在形成景观结构
时起着决定性作用. 相应地 ,已形成的结构对景观过
程或流也有基本的控制作用[5 ] . 格局、过程、尺度及
它们的相互关系研究一直是景观生态学界关注的核
心所在 ,有关于这方面的研究也较多[1 ,7 ,10 ,13 ] . 景观
生态学与林学和森林生态学有着密切的联系. 它们
是景观生态学的重要渊源 ,为景观生态学的形成与
发展做出过重要贡献. 同时 ,森林景观始终是景观生
态学研究的重要领域. 国外对森林景观的研究涉及
到许多方面 ,如火干扰对河岸森林景观的影响研
究[3 ] ,森林景观分布、丰度及异质性研究[2 ]等. 我国
在森林景观生态方面也开展了一些卓有成效的工
作 ,如王根绪等[9 ]对干旱区荒漠绿洲景观格局与水
资源条件相互关系的研究 ,张明[14 ]对西部榆林地区
脆弱生态环境景观格局及其演化规律的研究 ,郭晋
平[4 ]对关帝山森林景观格局及其变化的研究等. 从
应 用 生 态 学 报 　2004 年 5 月 　第 15 卷 　第 5 期 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
CHIN ESE JOURNAL OF APPL IED ECOLO GY ,May 2004 ,15 (5)∶741～747
以上的研究中可以发现 ,基于遥感信息和地理信息
系统 ,从研究景观的变化出发 ,探求变化的趋动力并
联系具体生态过程 ,进而得出科学的结论 ,已经成为
景观生态学的一个研究范式.
2 　研究区地与研究方法
211 　研究地区概况
研究地区位于大兴安岭东南坡毕拉河林业局 ,南北长
84 km ,东西宽 64 km ,地理坐标范围为 122 °44′00″～123°55′
00″E ,49°00′40″～49°54′40″N ,面积为 471 646 hm2 (据 1990
年 2 类森林资源调查资料) . 研究区处于内蒙古自治区呼伦
贝尔盟鄂伦春自治旗内 ,位于嫩江支流诺敏河与毕拉河中上
游 ,同整个大兴安岭林区构成了松嫩平原和呼伦贝尔大草原
的天然屏障 ,对维护东北和内蒙古东部的生态安全发挥着巨
大作用[8 ,12 ] .
研究区总体来看 ,山势平缓 ,起伏不大 ,属寒温带大陆性
季风气候区 ,受内陆及海上高低气压和东南季风的交替影
响 ,气温差异大 ,变化显著 ,四季分明. 年平均气温 - 111 ℃,
极端最高气温 3514 ℃,极端最低气温 - 4514 ℃;平均降水
量 400～500 mm 之间 ,多集中于 6、7 和 8 月 ;历年平均蒸发
量 1 11115 mm ;年日照时数平均 2 74914 h ,无霜期 120～
130 d 左右. 区内植被区系成份较为复杂 ,据 1990 年森林资
源 2 类调查 ,共有种子植物 75 科 290 属 518 种 ,蕨类植物 8
科 8 属 15 种 ,合计 83 科 298 属 553 种. 由于研究区处于寒
温带针叶林和温带阔叶林过渡地带 ,同时又处于森林草原过
渡带 ,植被类型多种多样 ,共有 30 个 ,其中主要的植被类型
有杜鹃2落叶松林、草类2落叶松林、胡枝子2柞树林、草类2白
桦林、五花草甸和沿岸杨柳林.
毕拉河林业局原属莫旗布巴林业公司管辖 ,1956 年成
立呼盟森工局毕拉河经营所 ,1970 年划归黑龙江省大兴安
岭地区管辖 ,1977 年重新划归内蒙古大兴安岭林管局管辖 ,
1980 以来 ,设立了北中防火站及 18 个防火外站 ,区划 9 个
林场 ,即扎文其汉、羊其河、扎文河、巴提克、小二红、大二沟、
诺敏、小二沟等林场. 区划林班 1 535 个 ,小班 21 294 个.
212 　研究方法
本研究所使用的资料有 TM 卫星影像 (表 1) 、毕拉河林
业局数字化林相图、国家基本比例尺地图 (1∶100 000) 等. 在
应用两期影像进行自动分类的同时 ,利用野外调查获得的资
料进行分类精度验证及目视纠正 ,在保证分类准确度的前提
下进行进一步研究. 在选择景观斑块类型时 ,参考林相图的
类型. 但考虑到林相图主要为森林经理服务 ,划分的土地类
型是土地利用而非土地覆盖类型 ,而本研究主要考虑土地覆
盖类型 ,因此可将覆盖类型相同而利用类型不同的地类 (如
采伐、火烧迹地) ,不同的林种 (如用材林、防护林等) 适当合
并. 考虑到遥感的分辨率 ,结合研究区的森林分布现状 ,将面
积分布较小 ( < 40 000 m2)的地类合并. 最终 ,将研究区分为
柞树林 (柞树占 8 成以上的林分) 、白桦山杨林 (白桦、山杨占
8 成以上的林分) 、针叶林 (兴安落叶松占优势的林分) 、针阔
混交林、居民点、耕地、草地、河流廊道 (主要考虑毕拉河、诺
敏河、扎文河 3 条河道 ,在短期内变化不大 ,可从数字化林相
图中转) 、岩石裸地 (主要是历史上火山喷发形成的玄武岩 ,
上面生长有少量植被)及水域等 10 种类型.
表 1 　TM 数据一览表
Table 1 TM image characteristics
序号
No1 轨道号Path/ Row No. 分辨率Resolution (m) 大小 (行 3 列)Size (line 3 pixel) 成像日期Date
1 121225 30 5658 ×5968 198816122
2 121226 30 7168 ×5972 198915131
3 121225 30 6920 ×5728 199718106
4 121226 30 6920 ×5728 199719123
　　在自动分类过程中 ,充分利用 TM 数据多波段特性 ,利
用缨帽转换、比值处理和主成份转换等技术 ,以提高分类的
精度. 自动分类采用最常用的最大似然分类法 ( maximum
likelihood classifier) . 利用野外调查的数据 ,参考林相图 ,检验
自动分类精度. 经检验 ,自动分类总精度达到了 80 %以上.
最后用 4、5、2 (RGB)波段组合 ,进行目视纠正 (图 1、2) .
图 1 　研究区 1988 年景观图
Fig. 1 Landscape map of study area in 19881
图 2 　研究区 1997 年景观图
Fig. 2 Landscape map of study area in 19971
247 应 　用 　生 　态 　学 　报 　　　　　　　　　　　　　　　　　　15 卷
3 　结果与分析
311 　森林景观各类型面积的变化
统计分析结果表明 ,近 10 年研究区森林景观发
生了较大的变化 (图 3) . 面积增加的地类有 :耕地
( + 15 600131 hm2) 、水域 ( + 69198 hm2) 、草地 ( +
27 620154 hm2) 、白桦山杨林 ( + 3 193144 hm2) 、针
阔混交林 ( + 52 161117 hm2 ) 及居民点 ( + 420139
hm2) . 面积减少的地类有柞树林 ( - 61 042127
hm2) 、针叶林 ( - 34 204106 hm2 ) 、岩石裸地 ( - 3
729166 hm2) . 就面积变动的绝对数量而言 ,柞树林
是最大的 ,其次分别为针阔混交林、针叶林、白桦山
杨林、岩石裸地、草地、耕地、水域. 就面积变化的相
对数量而言 ,其排序是 :针阔混交林 (117142 %) 、耕
地 ( 60181 %) 、岩石裸地 ( - 40139 %) 、柞树林 ( -
37137 %) 、针叶林 ( - 34187 %) 、草地 (31187 %) 、水
域 ( 12108 %) 、居民点 ( 11184 %) 和白桦山杨林
(9148 %) . 针阔混交林增加尤为明显 ,为 1988 年
1117 倍. 10 年间作为人工景观类型的耕地和居民点
的增加并不成比例. 其中 ,耕地的增加无论是在绝对
数量上还是在比率上均远远超出居民点面积的增
加. 由此可见 ,耕地面积的增加不仅仅是由于研究区
人口增加的结果. 近 10 年林区森林景观的发展趋势
是 :作为人工景观标志的耕地、居民点面积正逐步增
加 ,受人为干扰正逐步加强.
图 3 　森林景观斑块面积的近 10 年变化 (1988～1997)
Fig. 3 Patch area change in the past ten years(1988～1997) .
A :耕地 Cultivated land ,B :水域 Water body ,C :草地 Grassland ,D :柞
树林 Quercus mongolia ,E :白桦山杨林 Bet ula platyphylla and Popu2
l us davidiana ,F :针叶林 Conifer , G:针阔混交林 Mixed forest ,H :岩石
裸地 Bare land , I :居民占 Residential area ,J :河流廊道 River corridor.
下同 The same below.
表 2 　研究区各地类分林场面积变动统计表
Table 2 Statistics of area change by forest farm in study area( hm2)
地点
Place
耕地
Cultivated
land
水域
Water
body
草地
Grassland
柞树林
Quercus
mongolica
白桦山杨林
Betula platyphylla
& Populus davidiana
针叶林
Conifer
针阔混交林
Mixed
forest
岩石裸地
Bare
land
居民点
Residential
area
扎文其汉 Zhawenqihan 883198 11197 524127 - 14197116 - 2536183 - 7300198 22593199 36123 0100
羊其河 Yangqihe - 248154 0100 2934159 - 7097104 3852162 - 3633175 4519187 - 356192 28148
扎文河 Zhawenhe 70152 8140 1936149 - 3017196 3828181 - 4985171 2116148 42140 0100
巴提克 Batike 263113 0100 6920104 - 11493155 5287170 - 2521191 1546195 - 223178 209139
达尔滨湖 Daerbinhu 96181 79106 1741197 - 2145144 - 5963179 - 7437161 13850159 - 222110 0100
小二红 Xiaoerhong 2843154 - 15146 2855166 - 1688134 - 614193 - 3367195 393124 - 432162 23147
大二沟 Daergou 1110120 106131 4149191 - 3886148 262154 - 5281113 5326106 - 1783131 0100
小二沟 Xiaoergou 7408107 - 42170 741144 - 9021143 - 921135 671152 1586151 - 467166 46132
诺敏 Nuomin 3151152 - 78144 5750136 - 8398103 2112 - 336187 124175 - 321180 104181
　　分林场统计表明 (表 2) ,耕地除羊其河林场减
少外 ,其它各林场均有不同程度的增加. 小二红、小
二沟、大二沟与诺敏林场增加量显著 ;在草地 ,针阔
混交林面积在各林场均扩大 ,同时柞树林、针叶林面
积在各林场迅速减少 ;居民点的增加主要发生在巴
提克林场和诺敏林场 ,这两个林场分别是诺敏镇和
诺敏河农场的所在地. 这说明 ,居民点面积的增加主
要是靠原居民点面积的扩张实现的.
从表 3 可以看出 ,在 1997 年耕地的构成中 ,只
有不到 40 %的耕地 (16 048138 hm2)是 1988 年耕地
转化而来的 ,而柞树林转化而来的耕地面积有 127
000180 hm2 ,占了 1997 年耕地构成的 30187 %. 由
草地转化来的耕地面积为 10 902110 hm2 ,占 1997 年耕地构成的 26149 % ,其余地类转化来的耕地面积所占的比例很小. 结合面积变动情况表分析可知 ,研究区近 10 年来耕地面积的增加主要是依靠破坏柞树林和草地形成的 ,其中柞树林面积减少尤为明显. 10 年间耕地也有少量向其它类型转化 ,其中以向居民点转化最为明显 ,转化了 4167 %. 水域在 10年间面积变动不大. 对于草地而言 ,1997 年的面积构成中有 18 %是柞树林转化而来的 ,这进一步反映了柞树林 10 年中在质量和数量上的退化. 1997 年的白桦山杨林大部分是由柞树林转化来的 (61 %) ,1988 年的只有不到 11 %保留到 1997 年 ,说明白桦山杨林是一种不稳定的林型 ,变更速度较快. 1997年针叶林构成的主体仍是 1988 年转化而来的 (占构
3475 期 　　　　　　　　　　陈文波等 :大兴安岭毕拉河林区近 10 年森林景观变化及趋动力浅析 　　　　　　　　　　　
表 3 　研究区 10 年间各地类之间的相互转换面积( 1988～1997)
Table 3 Area transformation bet ween land types( 1988～1997)
1988 1997
耕地
Cultivated
land
水域
Water
body
草地
Grassland
柞树林
Quercus
mongolica
白桦山杨林
Betula platyphylla and
Populus davidiana
针叶林
Conifer
针阔混交林
Mixed
forest
岩石裸地
Bare
land
居民点
Residential
area
耕地 Cultivated land (hm2) 16048138 0100 7140162 1366187 483130 101159 185180 100152 185173
( %) 39100 0100 6125 1134 1131 0116 0119 1183 4167
水域 Water body (hm2) 6146 421175 126128 2144 0138 0121 5125 0112 0100
( %) 0102 64143 0111 0100 0100 0100 0101 0100 0100
草地 Grassland (hm2) 10902110 60117 65512159 3677126 1192199 1362160 2594101 1121166 150181
( %) 26149 9119 57136 3160 3123 2113 2169 20143 3179
柞树林 Quercus mongolica (hm2) 12700180 48133 20560106 62613185 22496104 5942173 38439184 395151 26119
( %) 30187 7138 18100 61122 61100 9131 39185 7120 0166
白桦山杨林 Betula platyphylla (hm2) 545168 8130 8081162 5422191 3861125 3657130 11714103 324186 11114
and Populus davidiana ( %) 1133 1127 7108 5130 10147 5173 12114 5192 0128
针叶林 Conifer (hm2) 324178 103169 6823156 15697112 5408131 40264156 28691183 732188 11194
( %) 0179 15184 5197 15135 14166 63109 29175 13135 0130
针阔混交林 Mixed forest (hm2) 222122 3121 1019190 13106115 3333174 12360186 14332169 32130 0100
( %) 0154 0149 0189 12181 9104 19137 14186 0159 0100
岩石裸地 Bare land (hm2) 384167 3118 4944106 377150 92193 121190 477140 2764129 31179
( %) 0193 0149 4133 0137 0125 0119 0149 50135 0180
居民点 Residential area (hm2) 9162 0100 3193 0119 0100 0101 0185 0105 3540134
( %) 0102 0100 0100 0100 0100 0100 0100 0100 89100
成的 63 %) ;1988 年针阔混交林也有少部分 (占构成
的 19137 %) 转化为针叶林. 对于针阔混交林 ,从构
成百分数中可以看出 , 主要是由柞树林 ( 占
39185 %) 、针叶林 (占 29175 %) 转化而来的 ,保存的
只有不到 15 %. 居民点构成中 ,89 %是原居民点 ,这
反映了研究区 10 年间居民点面积增加主要是靠原
居民点扩张形成的 ,新开发的居民点较少.
312 　景观异质性分析
31211 景观总体特征的变化 　景观异质性 ( land2
scape heterogeneity)是景观的重要属性之一. 景观内
部的组分、要素的属性、斑块镶嵌均存在巨大差异 ,
并随时间发生变化. 这种空间结构和特征的变异程
度 ,通常用异质性来表述. 在对景观进行空间分析并
建立格局与过程相互联系的过程中 ,以及其它理论
(如岛屿生物地理学理论、渗透理论等) 向景观生态
学渗透的过程中 ,形成了许多描述景观格局及其变
化的景观指数. 景观指数虽然多种多样 ,但基本上可
从指数功能上分为景观单元特征指数 (如斑块数、斑
块面积、斑块周长等) 和景观异质性指数 (如多样性
指数、镶嵌度指数、生境破碎化指数等)两大类 ,从形
式上分为景观总体特征 (如多样性、镶嵌度等) 、斑块
特征 (如斑块面积、周长等) 、斑块间相关性指数 (如
边缘指数) 等 3 类. 本文选用聚集度 ( CO) 、优势度
(DO) 、多样性指数 (SWD) 、斑块中心连接度 (CCE) 、
斑块邻近度 (AM)等景观指数进行计算[1 ] .
从表 4 和图 4 可以看出 ,1997 年的景观较 1988
年在斑块数、斑块平均面积上分别减少 5144 %和
5177 % ,斑块总周长增加 7144 % ,平均周长增加
13150 %. 从分数维等反映形状的指数上分析 ,1997
年分数维比 1988 年增大 3177 % ,说明 1997 年的森
林景观在总体上形状更加复杂化 ,斑块之间的接触
更加频繁 ,关系更加复杂化. 从不同面积分布范围内
的斑块数来看 ,近 10 年间研究区森林景观总的变化
趋势是面积小于100 hm2的小型斑块和面积大于
表 4 　景观总体特征统计表
Table 4 Statistics on landscape general features
景观指数
Landscape indices 1988 1997
变化
Change
变化率
Rate ( %)
总斑块数 Total patches 7854 7427 - 427100 - 5144
平均面积 Average area (hm2) 591774 631223 3145 5177
平均周长Average perimeter(m) 577816 6558198 780138 13150
面积/ 周长Area/ Perimeter(m·hm - 2) 2401777 2191636 - 21114 - 8178
分数维 Fractal dimension 11351 11402 0105 3177
多样性指数 Diversity 11743 1183 0109 4199
均匀度 Evenness 01757 01795 0104 5102
优势度 Dominance 0156 01472 - 0109 - 15171
聚集度 Contagion 11663 11548 - 0112 - 6192
图 4 　不同面积分布范围内的斑块面积
Fig. 4 Patch area in different area range (hm2) .
447 应 　用 　生 　态 　学 　报 　　　　　　　　　　　　　　　　　　15 卷
10 000 hm2 的巨型斑块个数和面积有所减少 ,而中
等斑块有所增加. 这在一定程度上说明 ,近 10 年间
森林景观斑块在面积和个数上具有均匀化的趋势.
从多样性指数、聚集度等描述景观异质性的指数的
对比分析表明 ,近 10 年间森林景观总的变化趋势
是 :优势度减少 ,多样性增加 ,斑块之间的聚集程度
减弱. 这反映了 1988 年由柞树林和针叶林等少数几
种斑块在景观中占绝对优势的情况有所改变.
31212 斑块个体特征的变化 　从表 5 可以看出 ,
1997 年研究区森林景观耕地斑块数量比 1988 增加
68180 % ,平均面积减少 4182 % ,面积变动加剧. 从
反映斑块形状的指数分数维上可以看出 ,1997 年耕
地斑块较 1988 年有所增大 ,说明耕地的形状更加复
杂化. 1997 年水域较 1988 年在斑块数、面积、周长
上变动不大. 这反映了水域是一种比较稳定的斑块
类型 ,在一定时期内变动不大. 草地斑块近 10 年占
总景观的面积比例几乎不变 ,为 11 %左右 ,斑块数
略有下降 ,但不明显 ,斑块平均面积增加且斑块变动
加剧. 1997 年与 1988 年相比 ,柞树林斑块数增加 ,
但斑块平均面积大幅度减少 ,斑块面积变动减弱 ,斑
块更加破碎化. 由分数维、边缘密度等形状指数反映
出的结果表明 ,斑块形状趋于简单化. 白桦山杨林斑
块变化在许多方面与柞树林斑块相反 ,表现为斑块
数减少 ,平均面积增加. 较 1988 年 ,针叶林斑块形状
更加规则化 ,面积变动减弱. 10 年间 ,居民点斑块数
增加 22 个 ,平均面积减少 20 %左右 ,分数维变动不
大 ,始终比较小 ,斑块形状较其它类型规则.
31213 斑块间相关性 　斑块间相关性分析主要是研
究景观中各种不同斑块间的相互吸引或密切程度
(infinity) ,可以用景观指数公共边长 ( PS) 、斑块邻
近度 (AM) 、斑块选择度 ( EL ) 衡量. 其中 ,公共边长
( PS)的运用最为常见.
从表 6 可以看出 ,耕地与水域、柞树林的公共边
长减少 ,而与白桦山杨林、针叶林等其它地类的公共
边长增加 ,这说明耕地的增加由原来主要靠开发柞
树林转向开发其它林型 ,与其它林型之间的关系复
杂化. 水源条件决定耕地质量的好坏. 耕地与水域公
共边长的减少 ,反映耕地随着面积的扩大 ,耕地总体
质量有下降的趋势. 草地与耕地接触线的增加表明 ,
研究区耕地有向草地扩张的趋势. 居民点与耕地、草
地和白桦山杨林的公共边长增加 ,其中以与耕地的
公共边长增加最为显著 ,这在一定程度上反映了居
民点的扩张主要是在原有耕地的基础上进行的 ,也
有部分是靠开发草地形成的.
表 5 　研究区两期各斑块类型景观指数变化
Table 5 Landscape indices change bet ween t wo periods
景观类型
Landscape
type
斑块数
Number of
patches
平均面积
Average area
(hm2)
平均周长
Average
perimeter
(m)
周长/ 面积
Perimeter
/ Area
(m·hm - 2)
边缘密度
Edge
density
(m·hm - 2)
分数维
Fractal
dimension
连接度
Connectivity
耕地 1988 468 541785 5277105 3011816 51261 11501 21683
Cultivated land 1997 790 521142 5372181 247115 91039 11587 1192
Change rate ( %) 6818 - 4182 1181 - 18111 71181 5173 - 28144
水域 1988 23 241519 2405122 4151606 01118 11038 01423
Water body 1997 20 321458 2652 2001901 01113 11065 1165
Change rate ( %) - 13104 32138 10126 - 51166 - 4124 216 290107
草地 1988 891 971221 8032153 2481312 151245 11672 21321
Grassland 1997 867 1311844 11167106 2451762 201619 11716 21911
Change rate ( %) - 2169 35161 39102 - 1103 35125 2163 25142
柞树林 1988 1413 1151586 8515137 2161821 251629 11771 21952
Quercus mongolica 1997 1787 571270 622519 199159 23169 1171 1148
Change rate ( %) 26147 - 50146 - 26189 - 7195 - 7155 - 3161 - 49193
白桦山杨林 1988 1356 241801 376916 247171 101888 11545 01491
Bet ula platyphylla 1997 1065 341630 4453192 227197 1011 1155 019
and Populus davidiana Change rate ( %) - 21146 39164 18115 - 7197 - 7122 0119 83171
针叶林 1988 1406 691803 7104175 2321029 211278 117 21547
Conifer 1997 1261 50165 5346123 196127 14136 1165 1174
Change rate ( %) - 10131 - 27145 - 24175 - 15141 - 32153 - 3118 - 31168
针阔混交林 1988 1781 241947 3536133 2301739 131416 11577 01448
Mixed forest 1997 1287 751028 8103131 2121137 22121 11698 21639
Change rate ( %) - 27174 200175 129114 - 8106 65155 7167 489106
岩石裸地 1988 435 211156 3127103 256171 21897 11362 01659
Bare land 1997 228 241019 3243142 2441547 11575 11271 01777
Change rate ( %) - 47159 13153 3172 - 4174 - 45163 - 6168 17191
居民点 1988 39 911152 3598146 1071767 01299 11231 41936
Residential area 1997 61 65 3031148 121118 0139 1124 3132
Change rate ( %) 56141 - 28169 - 15176 12145 31177 0181 - 32178
5475 期 　　　　　　　　　　陈文波等 :大兴安岭毕拉河林区近 10 年森林景观变化及趋动力浅析 　　　　　　　　　　　
表 6 　斑块间公共边长( PS)变化
Table 6 Change of perimeter shared bet ween patches( m)
1988
1997
耕地
Cultivated
land
水域
Water
body
草地
Grassland
柞树林
Quercus
mongolica
白桦山杨林
Betula platyphylla
and Populus davidiana
针叶林
Conifer
针阔混交林
Mixed
forest
岩石裸地
Bare
land
居民点
Residential
area
河流廊道
River
corridor
耕地 Cultivated land - 6480 1433880 - 63750 90810 56310 207720 6300 34080 4080
水域 Water body - 6480 - 10320 10680 - 1560 2640 9720 2580 0 - 10410
草地 Grassland 1433880 - 10320 146820 - 108930 - 511200 1819290 - 406590 18750 81930
柞树林 Quercus mongolica - 63750 10680 146820 474930 - 216558 908130 - 74460 - 8160 - 26520
白桦山杨林 Betula platyphylla and
Populus davidiana 90810 - 1560 - 108930 474930 - 848880 77640 - 45510 900 1350
针叶林 Conifer 56310 2640 - 511200 - 2165580 - 848880 709620 - 270330 - 840 - 175650
针阔混交林 Mixed forest 207720 9720 1819290 908130 77640 709620 177330 - 150 132990
岩石裸地 Bare land 6300 2580 - 406590 - 74460 - 45510 - 270330 177330 - 990 - 8400
居民点 Residential area 34080 0 18750 - 8160 900 - 840 - 150 - 990 - 510
河流廊道 River corridor 4080 - 10410 81930 - 26520 1350 - 175650 132990 - 8400 - 510
313 森林景观变化趋动力浅析
31311 火干扰 　森林景观变化驱动力大体可分为自
然驱动力和人为驱动力两种. 自然驱动力有森林群
落演替、各种自然干扰 (如火烧、风倒、雪压、洪水)
等 ;人为驱动力有森林采伐、毁林开荒等. 除此之外 ,
政策性因素也是一个不容忽视的因素. 对研究区和
相关地区的自然地理、社会经济等研究表明 ,火干
扰、森林采伐与毁林开荒等因子是森林景观变化的
关键性驱动力.
我国大兴安岭林区是一个容易发生火灾的地
区. 据统计 ,1962 到 1980 年的 19 年中 ,大兴安岭林
区共发生火灾 1 344 起 ,受害面积达 1 243 533
hm2 [12 ] .随着森林景观由原始状态向人工管理状态
过渡 ,一方面由于大力开展了护林防火工作 ,减少了
火灾发生的可能 ;但另一方面 ,由于林区人口的大量
增加 ,生产用火和生活用火均显著增加 ,从而又增加
了火灾发生的机率. 火与植被的关系是一个重要的
反馈关系. 火烧会影响植被 ,而植被则以一定的覆盖
度、高度或一定比例的易燃种来促进火烧. 据统计 ,
毕拉河林业局从 1962 年到 1994 年共发生火灾 153
次 (平均每年 5 次) ;受灾面积达 206 83411 hm2 ,其
中森林为 146 12319 hm2 [12 ] . 由此可见 ,火在研究区
是一个极为重要的干扰源. 火的频繁发生必然会影
响到森林景观和格局的变化 ,无论是在景观类型还
是在景观质量上.
31312 森林采伐与毁林开荒 　研究区在 20 世纪 50
年代初还处于原始未开发状态 ,森林景观处于原始
状态. 毕拉河林业局的前身是莫旗森林抚育站 ,始建
于 1953 年 ,初建时仅 14 名职工 ,人口不足 30 人. 到
1988 年为止 ,林区人口增至 2 305 人. 1998 年林区
人口增至 3196 人 ,比 1988 人口增加 3817 % (平均
每年增加 3187 %) . 不断增加的人口必然导致人地
关系的日益紧张 ,使得森林采伐与毁林开荒加剧. 据
统计 ,研究区在实施“天保工程”之前 ,森林资源采伐
量每年都在 50 000 m3 以上 ,若加上乱采滥伐及盗
伐等不可统计量 ,实际采伐量要比统计量大得多. 由
于大兴安岭山脉的阻隔 ,蒙古高压和西伯利亚寒流
在本区均有一定程度的减弱 ,而温暖、湿润的东南季
风沿大兴安岭南坡上升 ,常形成锋面雨天气 ,使得本
地区比大兴安岭其它地区温暖、湿润 ,更有利于农作
物的生长. 随着人口压人的增大 ,毁林开荒现象在本
区较为严重. 据统计 ,到 1996 年为止 ,有统计的耕地
面积为 2 041 hm2 .“天保工程”实施后 ,耕地面积有
所减少 ,1999 年下降为 630 hm2 . 在森林采伐中 ,落
叶松林是主要的采伐对象 ,耕地开垦主要集中在河
流两岸. 森林采伐与毁林开荒必然对森林景观的类
型、格局与质量产生重大影响.
4 　讨 　　论
景观格局是景观组分在空间上的排列、组合及
构成方式 ,是景观内部的自然条件约束和人为活动
影响双重作用下为了适应特定的景观功能要求而形
成的一种景观整体结构. 景观格局可以利用各种景
观指数进行描述. 以遥感、地理信息系统为工具进行
景观分类 ,运用多景观指数研究景观空间格局现状
及变化 ,已成为景观生态学研究的重要内容.
本研究在研究毕拉河林业局森林景观近 10 年
来变化的基础上 ,在景观总体和斑块个体两个层次
上 ,从景观总体特征、斑块个体特征及斑块间相关特
征等 3 个方面进行了研究. 结果表明 ,由于近 10 年
来人类对自然生态系统干扰的增强 ,特别是森林砍
伐与毁林造田 ,景观格局发生了较大变化. 景观从总
体上说优势度减少 ,多样性增加. 小型与巨型斑块不
论从数量上还是面积上都减少 ,而中等斑块的面积
647 应 　用 　生 　态 　学 　报 　　　　　　　　　　　　　　　　　　15 卷
与个数增加 ,景观异质性减弱. 斑块相关性分析表
明 ,1997 年斑块接触面较 1988 年有较大的增加 ,斑
块间的相互关系趋于复杂化. 对研究区和相关地区
的自然地理、社会经济等研究表明 ,火干扰、森林采
伐与毁林开荒等是森林景观变化的关键性驱动力.
研究区位于嫩江支流诺敏河与毕拉河中上游 ,
是嫩江流域的源头之一 ,同整个大兴安岭林区构成
了松嫩平原和呼伦贝尔大草原的天然屏障 ,对维护
东北和内蒙古东部的生态安全发挥着巨大作用[10 ] .
研究区处于寒温带针叶林和温带阔叶林过渡地带 ,
同时又处于森林草原过渡带 ,植被类型多种多样 ,具
有较高的生物多样性. 林区景观的变化不但对本林
区 ,而且对嫩江流域下游地区的生态安全有重大的
影响. 体现分布格局和景观过程之间的相互关系一
直是景观生态学研究的热点与核心 ,在详细研究了
河岸景观的分布规律后 ,进一步研究林区景观变化
对流域生态安全的影响和相应对策是本研究深入的
一个方向.
致谢 　本文得到中国科学院沈阳应用生态研究所景观室胡
远满、布仁仓、常禹、李秀珍等各位先生的热情帮助 ,在此一
并感谢 !
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理研究) ,19 (1) :30～36 (in Chinese)
作者简介 　陈文波 ,男 ,1974 年生 ,博士 ,主要从事景观生态
学和环境遥感研究 ,发表论文 5 篇. E2mail cwb74 @163. net
7475 期 　　　　　　　　　　陈文波等 :大兴安岭毕拉河林区近 10 年森林景观变化及趋动力浅析