全 文 ：书近３０年四川小相岭山系植被景观变化分析
黄尤优１，刘守江２，王琼１，马永红１，田茂洁１，胥晓１
（１．西华师范大学生命科学学院 西南野生动植物资源保护教育部重点实验室，四川 南充６３７００２；
２．西华师范大学国土资源学院，四川 南充６３７００２）
摘要：选用小相岭山系１９７４，１９９４和２００２年３个时期的遥感图像数据，在实地调查的基础上，结合“优化监督分类
法”将研究区域分为常绿落叶阔叶混交林、次生落叶阔叶林、针阔叶混交林、针叶林、亚高山灌丛草甸、高山灌丛、高
山草甸、高山流石滩植被和高山永久冰雪带９类，并利用３Ｓ技术与景观生态学的数量分析方法，分别从景观和类
型水平上定量分析了大熊猫栖息地小相岭山系植被景观在近３０ａ发生复杂相互转化的主要表现和动态变化特征，
确定各植被类型具体的变化趋势与变化幅度。结果表明，１）近３０ａ区域内植被景观多样性与均匀度降低、连通性
增强，各植被类型不再均匀地散布在整体景观中，逐渐产生优势植被类型，破碎化程度有所缓解。２）针阔混交林是
小相岭的基质类型，与针叶林不断增加，并且前２０ａ增加了１４．２７％，增幅最大；亚高山灌丛草甸呈先增加后减少
的变化趋势；高山灌丛则呈先减少后增加的变化趋势，并且前２０ａ下降了１１．０５％，减幅最大；而高山草甸３０ａ间
景观基本保持不变。研究结果不仅可揭示该山系的景观分布结构和景观变化规律，而且也为当地植被生态环境的
宏观保护提供参考依据。
关键词：景观变化；景观格局；植被景观；景观指数；小相岭山系
中图分类号：Ｑ１４９ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００４５７５９（２０１０）０４０００１０９
景观是具有空间异质性的区域，由许多大小、形状不一的斑块按照一定的规律组成。景观生态学以整个景观
为对象，主要研究其单元的类型组成、空间配置以及与生态学过程相互作用的综合性学科［１３］。自２０世纪８０年
代以来，景观生态学便被广泛地应用于资源、环境、生态等方面的研究中。景观动态变化是指景观结构、功能、空
间格局随时间的变化情况，是景观生态学研究的核心问题之一［４６］。景观的空间格局与动态过程紧密相连，生物
因素、非生物因素和人为因素在不同影响尺度上共同驱动了景观格局的时空演变，使得景观内个别要素稳定性和
其他空间结构发生了变化，制约了生态过程的发展方向。对景观格局时空演变的研究可以揭示生态过程的驱动
因素与发展轨迹，反映景观演替的机制与规律，找寻人类活动和景观变化的关系，进而预测景观的未来变化趋
势［７９］，最终实现景观的可持续利用。在植被景观研究中，通过对植被景观格局的时空演变分析，有利于了解景观
结构与植被变化过程的关系，为森林生态系统的治理和恢复提供科学依据。因此诸多专家、学者开展了针对植被
景观格局时空演变的研究，但大多集中在自然生境差、易受外界干扰的严重退化植被区，或者城市周边、风景名胜
地以及自然保护区［１０１２］等植被单一、破坏严重的地区，而对生态恢复功能相对较好的森林地带，特别是植被错综
复杂的山系研究较少。
小相岭山系位于大凉山之西，为越西河与安宁河的上游及发源地，山系森林茂密、物种丰富。由于狩猎、农业
拓垦和滥伐森林等对大熊猫栖息地的破坏，使得小相岭山系成为大熊猫种群数量最少的山系之一［１３，１４］，面临严
重濒危甚至灭绝危险。而众多学者对该山系的研究集中于大熊猫的生存力分析、生境选择、摄食行为以及古地
震、地质遗迹等方向［１５１９］，而对栖息地生境的植被研究尚未报道。本研究通过研究不同时期小相岭植被景观格局
的动态变化以及植被景观异质性的变化，阐明植被类型动态演替的方向、过程或扩展潜力，揭示人类活动在该植
被景观格局动态中的作用，最终实现该区域植被的可持续发展。同时，为山系内珍稀濒危物种特别是大熊猫的研
究提供较为全面科学的植被数据资料。
第１９卷 第４期
Ｖｏｌ．１９，Ｎｏ．４
草 业 学 报
ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ
１－９
２０１０年８月
收稿日期：２００９１１１６；改回日期：２０１００１０７
基金项目：四川省教育厅青年基金项目（２００２Ｂ１８）和四川省重点学科建设项目（ＳＺＤ０４２０）资助。
作者简介：黄尤优（１９８１），女，四川青神人，硕士。Ｅｍａｉｌ：ｙｙｈｕａｎｇ＿ｃｗｎｕ＠１６３．ｃｏｍ
通讯作者。
１ 材料与方法
１．１ 研究区域概况
小相岭地处横断山脉东缘（１０２°１２′～１０５°５２′Ｅ，２８°１８′～２９°２０′Ｎ），位于冕宁县、喜德县、越西县的交界处。
目前，在山系内已经批准建立了凉山彝族自治州冕宁县冶勒省级自然保护区（１９９３年）和雅安市石棉县栗子坪省
级自然保护区（２００３年），均以保护大熊猫及其栖息地为主要目的。区内土壤属四川盆地湿润亚热带森林土壤
区，气候属亚热带季风为基带的山地气候。区内光照少，年均日照率为３０％左右。由于地势北高南低，“雨屏效
应”十分明显，年降水量高达２０７６．６ｍｍ，年均相对湿度８７．９％［１６］。山系全为国有林地，植被垂直地带分布明
显，森林覆盖率为７０％左右。植物区系为我国温带植物区系成分，种类丰富，属我国特产的植物有峨眉冷杉
（犃犫犻犲狊犳犪犫狉犻犮）、麦吊云杉（犘犻犮犲犪犫狉犪犮犺狔狋狔犾犪）、长苞冷杉（犃．犵犲狅狉犵犲犻）、水青树（犜犲狋狉犪犮犲狀狋狉狅狀狊犻狀犲狀狊犲）、白辛树
（犘狋犲狉狅狊狋狔狉犪狓狆狊犻犾狅狆犺狔犾犾狌狊）等。属国家Ⅰ级保护的植物有红豆杉（犜犪狓狌狊犮犺犻狀犲狀狊犻狏狊）、珙桐（犇犱狏犻犱犪犻狀狏狅犾狌犮狉犪
狋犪）、独叶草（犓犻狀犵犱狅狀犻犪狌狀犻犳犾狅狉犪）等。
１．２ 研究方法
１．２．１ 数据来源 本研究所采用的遥感数据是：１９７４年ＬａｎｄｓａｔＭＳＳ、１９９４年ＬａｎｄｓａｔＴＭ、２００２年Ｌａｎｄｓａｔ
ＴＭ。由于辅助资料可以大大提高遥感图像分类的准确性，此研究中利用了２００６－２００８年间野外采集（森林样
方为２０ｍ×２０ｍ，灌丛样方为５ｍ×５ｍ，草本样方为２ｍ×２ｍ）的大量ＧＰＳ点信息，从理论与实地定位核实并
重的角度建立解译标志，选择不同植被类型的中心位置作为分类的ＧＰＳ监督点，提取所需要的专题信息，并进行
各种属性标注，以便精确获得卫星图片解译的参照点。此外，实地景观照片库、国家测绘局地形图、中国科学院出
版的中国植被图集、四川植被协作组联合出版的四川植被类型图等作为植被分类的重要辅助资料。
１．２．２ 景观分类与指数选取 综合监督与非监督分类的优缺点，利用“优化监督分类法”对山系植被景观进行分
类。即先采用非监督分类将植被类型初步划分为２００种类型，再结合辅助资料通过监督分类精确建立分类模板。
最后根据野外实际调查情况，并参照《中国植被》和《四川植被》的分类原则，将整个山系的植被景观划分为常绿落
叶阔叶混交林、次生落叶阔叶林、针阔叶混交林、针叶林、亚高山灌丛草甸、高山灌丛、高山草甸、高山流石滩植被、
高山永久冰雪带９大类。
根据研究区域特点，分别选取反映景观异质性和多样性的香农多样性指数（Ｓｈａｎｎｏｎ’ｓｄｉｖｅｒｓｉｔｙｉｎｄｅｘ，
ＳＨＤＩ）、反映斑块分布均匀程度的香农均匀性指数（Ｓｈａｎｎｏｎ’ｓｅｖｅｎｎｅｓｓｉｎｄｅｘ，ＳＨＥＩ）、衡量景观生物多样性的
丰富度指数（ｐａｔｃｈｒｉｃｈｎｅｓｓ，ＰＲ）、反映斑块大小的平均斑块面积（ｍｅａｎｐａｔｃｈｓｉｚｅｉｎｄｅｘ，ＭＰＳ）、确定景观要素丰
度、决定要素优势地位的最大斑块指数（ｌａｒｇｅｓｔｐａｔｃｈｉｎｄｅｘ，ＬＰＩ）、反映破碎化程度的斑块数量（ｎｕｍｂｅｒｏｆ
ｐａｔｃｈ，ＮＰ）、反映景观空间格局，度量斑块间的镶嵌程度的散布与并列指数（ｉｎｔｅｒｓｐｅｒｓｉｏｎｊｕｘｔａｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｄｅｘ，
ＩＪＩ）、度量景观组分的斑块面积（ｃｌａｓｓａｒｅａ，ＣＡ）、反映斑块形状复杂程度的平均斑块形状指数（ｍｅａｎｓｈａｐｅｉｎ
ｄｅｘ，ＭＳＩ）以及度量同种景观组分各斑块间邻近程度的平均邻近度指数（ｍｅａｎｎｅａｒｅｓｔｎｅｉｇｈｂｏｒｄｉｓｔａｎｃｅ，ＭＰＩ）
等指标对其景观格局的动态变化进行分析。指数的公式和计算方法同于Ｆｒａｇｓｔａｔｓ中各公式的解释和说明［２０］。
１．２．３ 数据处理 采用野外调查与室内解译相结合的方法，首先利用ＥＲＤＡＳ软件分别对３个时期的遥感原始
数据进行假彩色合成，为了准确地反映地表森林植被覆盖信息，１９７４年合成的波段选用全部波段，１９９４年与
２００２年合成的波段选用ＴＭ３、ＴＭ４和ＴＭ５波段［２１，２２］。合成后的遥感图像经统一边界裁切后，形成植被信息全
幅遥感图片。此后，利用模块ＳｉｇｎａｔｕｒｅＥｄｉｔｏｒ的Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ功能对分类模板进行精度评估并进行调整，形成精
度分别达９２．７５％，９７．７６％，９０．９７％的模板（表１）。再运用软件ＥＲＤＡＳＩＭＡＧＩＮＥ９．２进行“优化监督分类”解
译。为避免原始遥感数据时相或季相带来的差异，在野外植被考察中均在典型植被类型核心区进行ＧＰＳ定位，
以保障植被分类的准确性。解译结果经２００８年７月２０日－８月７日地面实测数据验证，并利用ＥＲＤＡＳ模块
Ｃｌａｓｓｉｆｉｅｒ中的Ａｃｃｕｒａｃｙａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ功能进行精度评估［２３］后，综合使用 ＧＩＳ软件形成解译精度分别为８５％，
８６％，８９％的植被类型分布图（图１）。
２ 结果与分析
通过对小相岭山系１９７４，１９９４和２００２年植被景观格局变化的比较（图１），分别在景观水平上和类型水平上
计算了山系不同时期的景观指数（图２、表２）。
２ ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ（２０１０） Ｖｏｌ．１９，Ｎｏ．４
表１ １９７４，１９９４和２００２年评价分类模板可能性矩阵
犜犪犫犾犲１ 犜犺犲犮狅狀狋犻狀犵犲狀犮狔犿犪狋狉犻狓狅犳犲狏犪犾狌犪狋犲犮犾犪狊狊犻犳犻犮犪狋犻狅狀狊犻犵狀犪狋狌狉犲犻狀１９７４，１９９４犪狀犱２００２
年份Ｙｅａｒ 植被类型Ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎｔｙｐｅｓ Ａ Ｂ Ｃ Ｄ Ｅ Ｆ Ｇ Ｈ Ｉ 总计Ｓｕｍ
１９７４
Ａ ２９５ ０ ０ ０ ８ ２０ ０ ０ ０ ３２３
Ｂ ０ ２２３ ８ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ２３１
Ｃ ０ １８ ２３１ ２２ ０ ０ ０ ０ ０ ２７１
Ｄ ０ ０ ４ ５４８ ０ ０ ０ ０ ０ ５５２
Ｅ ２０ ０ ０ ０ ２４３ ３２ ０ ０ ０ ２９５
Ｆ ４ ０ ０ ０ １８ １１８ ０ ０ ０ １４０
Ｇ ４ ０ ０ ０ ０ ０ １５６ ０ ０ １６０
Ｈ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ２６７ ０ ２６７
Ｉ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ １６６ １６６
总计Ｓｕｍ ３２３ ２４１ ２４３ ５７０ ２６９ １７０ １５６ ２６７ １６６ ２４０５
精度Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ（％） ９１．３３ ９２．５３ ９５．０６ ９６．１４ ９０．３３ ６９．４１ １００ １００ １００ 均值 Ａｖｅ：９２．７５
１９９４
Ａ ４７ １ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ４８
Ｂ １ ３８ ３ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ４２
Ｃ ０ ４ ４５ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ４９
Ｄ ０ ０ ４ １６７ ０ ０ ０ ０ ０ １６７
Ｅ ０ ０ ０ ０ ６９ ０ ０ ０ ０ ６９
Ｆ ０ ０ ０ ０ ０ ３１ ０ ０ ０ ３１
Ｇ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ３４ ０ ０ ３５
Ｈ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ６４ １ ６４
Ｉ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ５７９ ５７９
总计Ｓｕｍ ４８ ４３ ４８ ５７０ ６９ ３１ ３４ ６４ ５８０ １０８４
精度Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ（％） ９７．９２ ８８．３７ ９３．７５ １００ １００ １００ １００ １００ ９９．８３均值Ａｖｅ：９７．７６
２００２
Ａ ４２ ３ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ４５
Ｂ ９ ３１ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ４０
Ｃ ０ ０ ２１６ ２２ ０ ３ １ ０ ０ ２４２
Ｄ ０ ０ １０ １７０ ０ ０ ０ ０ ０ １８０
Ｅ １ ０ ０ ０ １２１ ３ ０ ０ ０ １２５
Ｆ ０ ０ ３ ０ ７ ７５ ７ ０ ０ ９２
Ｇ ０ ０ ０ ０ ０ ９ ８３ ２ ０ ９４
Ｈ ０ ０ ０ ０ ０ １ １ １３８ １０ １５０
Ｉ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ５４１ ５４１
总计Ｓｕｍ ５２ ３４ ２２９ １９２ １２８ ９１ ９２ １４０ ５５１ １５０９
精度Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ（％） ８０．７７ ９１．１８ ９４．３２ ８８．５４ ９４．５３ ８２．４２ ９０．２２ ９８．５７ ９８．１９均值Ａｖｅ：９０．９７
Ａ：常绿落叶阔叶混交林Ｅｖｅｒｇｒｅｅｎｂｒｏａｄｌｅａｖｅｄａｎｄｄｅｃｉｄｕｏｕｓｂｒｏａｄｌｅａｖｅｄｍｉｘｅｄｆｏｒｅｓｔ；Ｂ：次生落叶阔叶林Ｓｅｃｏｎｄａｒｙｄｅｃｉｄｕｏｕｓｂｒｏａｄｌｅａｖｅｄ
ｆｏｒｅｓｔ；Ｃ：针阔叶混交林Ｃｏｎｉｆｅｒｏｕｓａｎｄｂｒｏａｄｌｅａｖｅｄｍｉｘｅｄｆｏｒｅｓｔ；Ｄ：针叶林Ｃｏｎｉｆｅｒｏｕｓｆｏｒｅｓｔ；Ｅ：亚高山灌丛草甸Ｓｕｂａｌｐｉｎｅｓｈｒｕｂａｎｄｓｕｂａｌｐｉｎｅ
ｍｅａｄｏｗ；Ｆ：高山灌丛Ａｌｐｉｎｅｓｈｒｕｂ；Ｇ：高山草甸Ａｌｐｉｎｅｓｈｒｕｂ；Ｈ：高山流石滩植被Ａｌｐｉｎｅｔａｌｕｓｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ；Ｉ：高山永久冰雪带Ａｌｐｉｎｅｐｅｒｍａｎｅｎｔ
ｉｃｅａｎｄｓｎｏｗｚｏｎｅ；下同 Ｔｈｅｓａｍｅｂｅｌｏｗ．
２．１ 植被景观整体空间格局变化分析
小相岭山系１９７４－２００２年ＰＲ值保持不变，ＳＨＤＩ和ＳＨＥＩ均呈递减的变化趋势，分别从１．８３，０．７９下降
到１．５４，０．６７（图２）。表明在近３０ａ内，小相岭山系植被类型的多样性与均匀度降低，优势类型的优势度增强，
对整体景观的控制加强。这主要归因于此期间针叶林的大量恢复以及人工采伐的大规模减少。
３第１９卷第４期 草业学报２０１０年
图１ 小相岭山系植被景观类型分布图
犉犻犵．１ 犞犲犵犲狋犪狋犻狅狀犾犪狀犱狊犮犪狆犲狋狔狆犲狊狅犳犡犻犪狅狓犻犪狀犵犾犻狀犵犕狅狌狀狋犪犻狀狊犻狀１９７４，１９９４，２００２
由景观破碎度指数可知，ＮＰ值呈递减的变化趋势，从３３３８个下降到１８４９个斑块；ＭＰＳ则呈递增的变化趋
势，从９９．２６ｈｍ２ 上升到１７９．０１ｈｍ２，变化规律与ＮＰ值正好相反；说明在研究区域总面积不变的情况下，研究区
域内景观有破碎化程度缓解的趋势。而ＬＰＩ保持１６．６４％不变，说明景观中最大斑块的聚集程度未发生明显变
化。由景观形状指数值可以看出，平均斑块形状指数 ＭＳＩ呈递增的变化趋势，但变化的幅度不大，说明在近３０ａ
景观中斑块的形状愈加复杂，但变化不够明显。由景观聚集度指数可以看出，散布与并列指数ＩＪＩ呈递减的变化
趋势，从７７．４８％下降到５０．２５％；说明在近３０ａ景观的镶嵌度降低，并且景观斑块不再均匀地散布在整体景观
中，逐渐产生优势植被类型，景观的空间异质性降低，连通性增加。
２．２ 各植被类型组成变化分析
针阔混交林、针叶林、亚高山灌丛草甸、高山灌丛、高山流石滩植被控制着该山系的景观格局（图３，表２）。其
中，针阔混交林是小相岭的基质类型，组成了景观的最大斑块。近３０ａ针阔混交林、针叶林均在增加，在整体景
观中所占的比例（ＺＬＡＮＤ）分别从１９７４年的６．７６％，８．３３％增加到２００２年的２４．３３％，１５．８９％，其中针阔混交
４ ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ（２０１０） Ｖｏｌ．１９，Ｎｏ．４
林在前２０ａ增幅最大，达到１４．２７％；而针叶林增幅相当。高山流石滩植被、次生落叶阔叶林带则均在减少，分别
从１９７４年的１１．２４％，２．８５％减少到２００２年的４．８３％，０．３５％，并且前２０ａ降幅大于后８ａ。常绿落叶阔叶林和
亚高山灌丛草甸都呈先增加后减少的变化趋势，ＺＬＡＮＤ也分别从１９７４年的２．７６％，７．１５％增加到１９９４年的
６．２６％，９．６１％再减少到２００２年的２．３９％，１．１１％。而高山灌丛、高山草甸以及高山永久冰雪则呈先减少后增
加的变化趋势，ＺＬＡＮＤ也分别从１９７４年的１１．４９％，１．２４％，４．５３％减少到１９９４年的０．４４％，０．９９％，０．２１％再
增加到２００２年的６．０２％，１．０９％，０．３５％；其中高山灌丛前２０ａ下降了１１．０５％，减幅最大。
图２ １９７４，１９９４和２００２年小相岭山系景观水平上的植被景观指数变化
犉犻犵．２ 犞犪狉犻犪狋犻狅狀狅犳狏犲犵犲狋犪狋犻狅狀犾犪狀犱狊犮犪狆犲犻狀犱犻犮犲狊犪狋犾犪狀犱狊犮犪狆犲犾犲狏犲犾犻狀狋犺犲
犡犻犪狅狓犻犪狀犵犾犻狀犵犕狅狌狀狋犪犻狀狊犻狀１９７４，１９９４犪狀犱２００２
２．３ 各植被类型空间格局变化分析
２．３．１ 常绿落叶阔叶林 在前２０ａ间，常绿落叶阔叶林的ＣＡ增加１１６１４．４５ｈｍ２，ＮＰ增加１５７个，ＬＰＩ从
０．１３％增加到０．４５％，ＭＰＳ与 ＭＳＩ略有增加，ＩＪＩ减少１７．８２％。说明前２０ａ常绿落叶阔叶林得到了一定程度
的恢复，总面积和数量均有所增加，但恢复的斑块多以形状较为简单的小斑块为主，其中一部分斑块聚集成了较
大的斑块。从整体上看，斑块形状变得略为复杂，景观空间分布均匀性略有降低。后８ａ，常绿落叶阔叶林的ＣＡ
减少１２８２８．６７ｈｍ２，ＮＰ减少２６２个；同时，ＭＰＳ、ＬＰＩ以及 ＭＳＩ也略有减少，分别从４５．４４ｈｍ２，０．４５％，２．７３
减少到４０．７１ｈｍ２，０．４２％，２．６３。但ＩＪＩ则从５５．８２％增加到６９．７３％。说明后８ａ常绿落叶阔叶林大量减少，形
状趋于规则，破碎化程度减弱，但均匀程度增加。
２．３．２ 次生落叶阔叶林 在近３０ａ间，次生落叶阔叶林的ＣＡ、ＮＰ、ＭＰＳ、ＬＰＩ均减少，其中ＣＡ减少８３１３．２０
ｈｍ２，ＮＰ减少２１３个，ＭＰＳ减少１７．６６ｈｍ２，ＬＰＩ减少０．２０％；并且在前２０ａ与后８ａ减幅相当。而ＩＪＩ与 ＭＳＩ
在前２０ａ变化幅度大于后８ａ，分别减少３８．９８％和增加０．７２，后８ａ却基本保持不变。说明在此期间次生落叶
阔叶林面积和数量都有缩减，平均斑块面积减少，斑块形状变得复杂，景观类型的破碎程度整体上增加。
５第１９卷第４期 草业学报２０１０年
表２ １９７４，１９９４和２００２年小相岭山系斑块类型水平的植被景观指数变化
犜犪犫犾犲２ 犞犪狉犻犪狋犻狅狀狅犳狏犲犵犲狋犪狋犻狅狀犾犪狀犱狊犮犪狆犲犻狀犱犻犮犲狊犪狋犮犾犪狊狊犾犲狏犲犾犻狀狋犺犲
犡犻犪狅狓犻犪狀犵犾犻狀犵犕狅狌狀狋犪犻狀狊犻狀１９７４，１９９４犪狀犱２００２
年份Ｙｅａｒ 景观指数Ｉｎｄｉｃｅｓ Ａ Ｂ Ｃ Ｄ Ｅ Ｆ Ｇ Ｈ Ｉ
１９７４ ＣＡ（ｈｍ２） ９１５２．９１ ９４５８．５５ ２２４１９．３６ ２７６４４．８５ ２３７１８．７８ ３８１２２．７４ ４０９６．８９ ３７２９６．００ １５０３７．４７
ＺＬＡＮＤ（％） ２．７６ ２．８５ ６．７６ ８．３３ ７．１５ １１．４９ １．２４ １１．２４ ４．５３
ＮＰ ３００ ２８９ ４８１ ４２２ ４９５ ５３４ １４４ ５７８ ９５
ＭＰＳ（ｈｍ２） ３０．５１ ３２．７３ ４６．６１ ６５．５１ ４７．９２ ７１．３９ ２８．４５ ６４．５３ １５８．２９
ＬＰＩ（％） ０．１３ ０．２２ ０．２２ １．５４ ０．４０ ０．８９ ０．０６ ０．３６ ０．７８
ＭＳＩ ２．１０ ２．０８ ２．２５ ２．３７ ２．４０ ２．６４ ２．１７ ２．２１ ２．２０
ＩＪＩ（％） ７３．６４ ７５．５９ ７４．６３ ６０．０２ ６６．４２ ７８．６４ ７７．１６ ６８．０５ ７６．０６
１９９４ ＣＡ（ｈｍ２） ２０７６７．３６ ４２１５．９８ ６９７４７．５０ ３５９５５．７１ ３１８６８．２２ １４５５．８０ ３２７８．８９ １８９７０．４２ ６９０．６６
ＺＬＡＮＤ（％） ６．２６ １．２７ ２１．０３ １０．８４ ９．６１ ０．４４ ０．９９ ５．７２ ０．２１
ＮＰ ４５７ ２１９ ３４６ ４７６ ４７５ ７７ ６４ ２２２ １８
ＭＰＳ（ｈｍ２） ４５．４４ １９．２５ ２０１．５８ ７５．５４ ６７．０９ １８．９１ ５１．２３ ８５．４５ ３８．３７
ＬＰＩ（％） ０．４５ ０．０４ ５．６９ ２．０７ １．０７ ０．０４ ０．１６ １．５４ ０．０５
ＭＳＩ ２．７３ ２．８０ ３．２７ ３．１５ ３．１２ ２．８０ ２．５５ ３．３４ ２．２８
ＩＪＩ（％） ５５．８２ ３６．６１ ６３．５０ ２９．０４ ６７．３１ ５１．６９ ６７．９５ ７２．８９ ３．５３
２００２ ＣＡ（ｈｍ２） ７９３９ １１４５ ８０７１０ ５２６９１ ３６８４ １９９８１ ３６２４ １６０２１ １１５４
ＺＬＡＮＤ（％） ２．３９ ０．３５ ２４．３３ １５．８９ １．１１ ６．０２ １．０９ ４．８３ ０．３５
ＮＰ １９５ ７６ ３２３ ４５１ １３６ ４１２ ９１ １２６ ３９
ＭＰＳ（ｈｍ２） ４０．７１ １５．０７ ２４９．８８ １１６．８３ ２７．０９ ４８．５０ ３９．８３ １２７．１５ ２９．６０
ＬＰＩ（％） ０．４２ ０．０２ ６．２０ ５．１８ ０．０８ ０．４０ ０．１５ ０．７１ ０．０９
ＭＳＩ ２．６３ ２．７６ ４．２１ ３．７１ ２．８２ ３．２７ ３．２７ ３．３３ ３．１０
ＩＪＩ（％） ６９．７３ ３８．７２ ４９．７１ １２．１５ ５７．６４ ５７．２２ ４９．０１ ８４．９７ ７．１４
图３ １９７４，１９９４和２００２年小相岭山系中不同植被类型面积的变化
犉犻犵．３ 犞犪狉犻犪狋犻狅狀狅犳犪狉犲犪狅犳犱犻犳犳犲狉犲狀狋狏犲犵犲狋犪狋犻狅狀狋狔狆犲狊犻狀狋犺犲犡犻犪狅狓犻犪狀犵犾犻狀犵犕狅狌狀狋犪犻狀狊犻狀１９７４，１９９４犪狀犱２００２
６ ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ（２０１０） Ｖｏｌ．１９，Ｎｏ．４
２．３．３ 针阔混交林 在近３０ａ间，针阔混交林的ＣＡ、ＭＰＳ、ＬＰＩ、ＭＳＩ均增加，其中ＣＡ增加５８２９０．６７ｈｍ２，
ＭＰＳ增加２０３．２７ｈｍ２，ＬＰＩ增加５．９８％，ＭＳＩ增加１．９６；并且在前２０ａ比后８ａ增幅大。但ＮＰ与ＩＪＩ指数均减
少，其中ＮＰ减少１５８个，ＩＪＩ减少２４．９２％。说明在此期间小相岭山系的针阔混交林大量增加，而且新增斑块与
原有斑块连接在一起，形成形状复杂的大斑块，景观破碎程度和散布的均匀性有所降低。
２．３．４ 针叶林 在近３０ａ间，针叶林各景观指数变化趋势与针阔混交林相似，ＣＡ、ＭＰＳ、ＬＰＩ、ＭＳＩ均增加，其中
ＣＡ增加２５０４６．４６ｈｍ２，ＭＰＳ增加５１．３２ｈｍ２，ＬＰＩ增加３．６４％，ＭＳＩ增加１．３４；但后８ａ比前２０ａ增幅大。ＮＰ
则呈先增加后减少变化趋势，前２０ａ增加５４个，后８ａ减少２５个；同时，ＩＪＩ呈整体下降趋势，共减少４７．８７％。
说明在此期间小相岭山系的针叶林不断增加，部分斑块聚集形成形状复杂的大斑块，且较集中分布，导致景观空
间分布均匀性略有降低。
２．３．５ 亚高山灌丛草甸 在近３０ａ间，亚高山灌丛草甸各景观指数仅ＮＰ呈整体减少趋势，从最初４９５个减少
到最终１３６个，其余指数均呈先增加后减少的变化趋势。前２０ａ，ＣＡ增加８１４９．４４ｈｍ２，ＭＰＳ增加１９．１７ｈｍ２，
ＬＰＩ增加０．６７％，ＭＳＩ增加０．７２，ＩＪＩ增加０．８９％。说明在前２０ａ亚高山灌丛草甸有所增加，景观破碎度有所降
低，而散布的均匀性与斑块形状复杂度则略有增加。后８ａ，ＣＡ减少２８１８４．３４ｈｍ２，ＮＰ减少３３９个，ＭＰＳ减少
４０．００ｈｍ２，ＬＰＩ减少０．９９％，ＭＳＩ减少０．３０，ＩＪＩ减少９．６７％。说明在后８ａ亚高山灌丛草甸大量地减少，斑块
形状也趋于规则。斑块数量减少并且平均面积缩小，斑块类型的破碎化程度与散布的均匀程度减少。
２．３．６ 高山灌丛 在近３０ａ间，高山灌丛各景观指数仅 ＭＳＩ呈整体增加趋势，从最初２．６４增加到最终３．２７，
其余指数均呈先减少后增加的变化趋势。前２０ａ，ＣＡ减少３６６６６．９４ｈｍ２，ＮＰ减少４５７个，ＭＰＳ减少５２．４８
ｈｍ２，ＬＰＩ减少０．８５％，ＩＪＩ减少２６．９５％。说明在前２０ａ高山灌丛面积与数量大量减少，斑块形状趋于复杂，且
平均斑块面积缩小，景观破碎化程度与散布的均匀程度减少。后８ａ，ＣＡ增加１８５２５．５５ｈｍ２，ＮＰ增加３３９个，
ＭＰＳ增加４０．００ｈｍ２，ＬＰＩ增加０．３６％，ＩＪＩ增加９．６７％。说明后８ａ高山灌丛得到一定的恢复，但是还未恢复到
１９７４年的状态。在此期间斑块面积与数量都有所回升，但新增斑块绝大多数是尺寸较小的斑块，聚集在一起形
成较大斑块，但大量小斑块的出现导致景观破碎度和离散程度有所增加。
２．３．７ 高山草甸 由于高山草甸在整个山系中景观地位弱，所占比重小，所以在近３０ａ间，其各景观指数变化
不大，基本持平。ＣＡ、ＮＰ、ＭＰＳ、ＬＰＩ在３个年代值相当，变化不明显。而 ＭＳＩ在前２０ａ有明显增幅，从２．１７增
加到３．２７，而后８ａ基本保持不变。ＩＪＩ则呈整体递减的变化趋势，从１９７４年的７７．１６％递减到２００２年４９．０１％。
说明在此期间小相岭山系的高山草甸整体景观基本不变，仅仅形状变得稍为复杂，聚集程度有所降低。
２．３．８ 高山流石滩植被 在前２０ａ间，高山流石滩植被的ＣＡ减少１８３２５．５８ｈｍ２，ＮＰ减少３５６个，ＬＰＩ增加
１．１８％，ＭＰＳ增加２０．９２ｈｍ２，ＭＳＩ增加１．１３，ＩＪＩ增加４．８４％。说明在此期间高山流石滩植被有所减少，但减少
的多是小斑块。总体来看，高山流石滩植被破碎化程度并未加深，大斑块更加明显，且分布的均匀性有所加强，但
斑块形状略显复杂。后８ａ，ＣＡ减少２９４９．２８ｈｍ２，ＮＰ减少９６个，ＭＰＳ增加４１．７０ｈｍ２，ＩＪＩ增加１２．０８％，ＬＰＩ
减少０．８３％，ＭＳＩ则基本保持不变。说明在后８ａ虽然高山流石滩植被面积和数量都有缩减，但减少的仍是小斑
块，而保留下来的斑块尺寸较大，并且斑块形状复杂度基本保持不变，因此，景观破碎度有所减轻。同时，由于保
留下来的斑块分布得更加均匀、离散，景观离散程度也有所加深。
２．３．９ 高山永久冰雪带 在前２０ａ间，高山永久冰雪带ＣＡ、ＮＰ急剧下降，分别从１９７４年的１５０３７．４７ｈｍ２、９５
个下降到１９９４年的６９０．６６ｈｍ２、１８个；同时 ＭＰＳ、ＬＰＩ、ＩＪＩ也急剧下降，分别下降了１１９．９２ｈｍ２，０．７３％，
７２．５３％；而ＭＳＩ则略有增加。说明前２０ａ高山永久冰雪带大量地减少，其斑块数量减少并且平均面积缩小。景
观整体破碎化程度减少，散布的均匀程度降低。后８ａ高山永久冰雪带各景观指数基本保持不变，因此整体变化
不大。
３ 结论与讨论
根据１９７４，１９９４和２００２年遥感影像的解译结果，在景观异质性原理、尺度效应和自然等级理论原理的基础
上将３Ｓ技术与景观生态学相结合，对大熊猫栖息地小相岭的森林植被景观进行动态变化分析。
１）近３０ａ小相岭山系植被景观多样性与均匀度降低，各植被类型不再均匀地散布在整体景观中，逐渐产生
７第１９卷第４期 草业学报２０１０年
优势植被类型。从整体上看，景观的空间异质性降低，连通性增加，区域内景观破碎化程度有所缓解。这主要归
因于此期间针叶林的大量恢复以及人工采伐的大规模减少。其中，针阔混交林是组成整个景观的最大斑块，它与
针叶林不断增加，并且针阔混交林在前２０ａ增幅最大；高山流石滩植被与次生落叶阔叶林带则不断减少；同时，
常绿落叶阔叶林与亚高山灌丛草甸呈先增加后减少的变化趋势；而高山灌丛、高山草甸以及高山永久冰雪带则呈
先减少后增加的变化趋势；其中，高山灌丛在前２０ａ减幅最大。
２）类型水平上，常绿落叶阔叶林在前２０ａ得到了一定程度的恢复，而后８ａ大量减少，均匀度增加。次生落
叶阔叶林３０ａ间均匀减少，但破碎度增加，形状变得复杂。而针阔混交林不断增加，破碎度与均匀度有所降低。
针叶林与针阔混交林变化趋势相似，但在后８ａ比前２０ａ增幅大，空间分布均匀性略有降低。亚高山灌丛草甸在
前２０ａ有所增加，景观破碎度降低，在后８ａ形状趋于规则，破碎度与均匀度减弱。高山灌丛在前２０ａ中，破碎
度与均匀度减弱，但形状趋于复杂；后８ａ得到一定的恢复，破碎度和离散度均有所增加。高山草甸３０ａ间整体
景观基本不变。高山流石滩植被在前２０ａ小斑块不断减少，均匀性有所加强。后８ａ中，破碎度有所减弱，离散
度有所加深。高山永久冰雪带在前２０ａ大量地减少，破碎度减弱，均匀度降低；后８ａ整体变化不大。
３）受到ＬａｎｄｓａｔＴＭ自身的局限性，分辨率低（３０ｍ×３０ｍ），回访日期长，无法获得高质量的无云影像。此
次研究设计的数量大、分类分级复杂，也在一定程度上影响了遥感分析的精度。
除此之外，笔者将进一步开展植被景观变化对小相岭山系大熊猫或者其他珍稀濒危动物生境选择、摄食行
为、迁徙途径等一系列影响的研究。实践证明，以３Ｓ技术作为信息获取和处理的手段，经景观生态学原理与方法
同传统植被变化研究方法结合起来，用景观格局指数量化表达区域植被变化特征，不仅可以解释其植被景观格局
与生态过程相互作用的机理，而且可以阐明植被类型动态演替的方向、过程或扩展潜力，为今后开展森林景观的
多尺度研究提供借鉴经验和数据积累，为政府管理部门提供多角度而且更全面的数据支持和决策依据。
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犘狉狅狏犻狀犮犲犱狌狉犻狀犵犪狆狆狉狅狓犻犿犪狋犲犾狔３０狔犲犪狉狊
ＨＵＡＮＧＹｏｕｙｏｕ１，ＬＩＵＳｈｏｕｊｉａｎｇ２，ＷＡＮＧＱｉｏｎｇ１，ＭＡＹｏｎｇｈｏｎｇ１，ＴＩＡＮＭａｏｊｉｅ１，ＸＵＸｉａｏ１
（１．ＣｏｌｅｇｅｏｆＬｉｆｅＳｃｉｅｎｃｅｓ，ＣｈｉｎａＷｅｓｔＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＳｏｕｔｈｗｅｓｔＣｈｉｎａＷｉｌｄｌｉｆｅ
ＲｅｓｏｕｒｃｅｓＣｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ，ＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＥｄｕｃａｔｉｏｎ，Ｎａｎｃｈｏｎｇ６３７００２，Ｃｈｉｎａ；２．Ｌａｎｄａｎｄ
ＲｅｓｏｕｒｃｅｓＣｏｌｅｇｅ，ＣｈｉｎａＷｅｓｔＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｃｈｏｎｇ６３７００２，Ｃｈｉｎａ）
犃犫狊狋狉犪犮狋：Ｂａｓｅｄｏｎｒｅｍｏｔｅｓｅｎｓｉｎｇｄａｔａｏｆ１９７４，１９９４ａｎｄ２００２，ｔｈｅｌａｎｄｓｃａｐｅｃｈａｎｇｅｓｏｆｇｉａｎｔｐａｎｄａｈａｂｉｔａｔｉｎ
ｔｈｅＸｉａｏｘｉａｎｇｌｉｎｇＭｏｕｎｔａｉｎｓｗａｓｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅｌｙａｎａｌｙｚｅｄｂｙｃｏｍｂｉｎｉｎｇ３Ｓｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｗｉｔｈｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅａｎａｌｙｓｉｓ
ｏｆｔｈｅｌａｎｄｓｃａｐｅｅｃｏｌｏｇｙｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ａｎｄｔｈｅｍｕｔｕａｌｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎａｌｐｈｅｎｏｍｅｎａａｎｄｄｙｎａｍｉｃａｌｙｃｈａｎｇｅｄ
ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｗｈｉｃｈｔｏｏｋｐｌａｃｅｉｎｔｈｅｌａｎｄｓｃａｐｅｏｆｔｈｅＭｏｕｎｔａｉｎｓｉｎａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅｌｙ３０ｙｅａｒｓｗｅｒｅｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ
ｂｙｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅａｎａｌｙｓｉｓ．Ａｔｌａｓｔ，ｔｈｅｃｏｎｃｒｅｔｅｌｙｖａｒｉａｔｉｏｎｔｒｅｎｄ，ｔｈｅｃｈａｎｇｉｎｇａｍｐｌｉｔｕｄｅｗｅｒｅｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ．Ｔｏ
ａｎａｌｙｚｅｔｈｅＭｏｕｎｔａｉｎｓｌａｎｄｓｃａｐｅｐａｔｔｅｒｎ，ｗｅｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄ９ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎｔｙｐｅｓｕｓｉｎｇ“ｏｐｔｉｍｉｚｅｓｕｐｅｒｖｉｓｅｄｃｌａｓｓｉｆｉｃａ
ｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄ”，ｏｎｆｉｅｌｄｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎｓ，ａｎｄａｓｅｌｅｃｔｅｄｇｒｏｕｐｏｆｌａｎｄｓｃａｐｅｍｅｔｒｉｃｓａｔｔｈｅｃｌａｓｓａｎｄｌａｎｄｓｃａｐｅｌｅｖｅｌ
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ｐｅｒｆｏｒｍｅｄｕｓｉｎｇａｇｅｏｇｒａｐｈｉｃｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍａｎｄｔｈｅｌａｎｄｓｃａｐｅｐａｔｔｅｒｎａｎａｌｙｓｉｓｓｏｆｔｗａｒｅＦｒａｇｓｔａｔｓ．Ｔｈｅ
ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎｓａｒｅａｓｆｏｌｏｗｓ：１）Ｔｈｅｄｉｖｅｒｓｉｔｙａｎｄｕｎｉｆｏｒｍｉｔｙｏｆｔｈｅｖｅｇｅｔａｔｉｏｎｌａｎｄｓｃａｐｅｈａｓｒｅｄｕｃｅｄ，ｂｕｔｃｏｎ
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ｃｅｎｄａｎｃｙｖｅｇｅｔａｔｉｏｎｔｙｐｅｇｒａｄｕａｌｙ，ｔｈｅｃｒａｃｋｅｄｅｘｔｅｎｔｏｆｌａｎｄｓｃａｐｅｈａｓｒｅｌｉｅｖｅｄｉｎｔｈｅｄｉｓｔｒｉｃｔｉｎｎｅａｒｌｙ３０
ｙｅａｒｓ．２）Ｃｏｎｉｆｅｒｏｕｓａｎｄｂｒｏａｄｌｅａｖｅｄｍｉｘｅｄｆｏｒｅｓｔａｎｄｃｏｎｉｆｅｒｏｕｓｆｏｒｅｓｔｈａｖｅｕｎｃｅａｓｉｎｇｌｙｉｎｃｒｅａｓｅｄ．Ａｎｄｃｏｎｉｆ
ｅｒｏｕｓａｎｄｂｒｏａｄｌｅａｖｅｄｍｉｘｅｄｆｏｒｅｓｔｗａｓｔｈｅｂａｃｋｇｒｏｕｎｄｏｆｔｈｅａｒｅａ，ｗｈｉｌｅｉｔｈａｓｈａｄｔｈｅｂｉｇｇｅｓｔａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎ
ｉｎｔｈｅｆｉｒｓｔ２０ｙｅａｒｓ，ｉｎｃｒｅａｓｅｄ１４．２７％．Ｓｕｂａｌｐｉｎｅｓｈｒｕｂａｎｄｓｕｂａｌｐｉｎｅｍｅａｄｏｗｈａｖｅｖａｒｉａｔｉｏｎｔｅｎｄｅｎｃｙｔｈａｔ
ｃｈａｎｇｅｆｒｏｍ“ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇａｔｆｉｒｓｔ”ｔｏ“ｄｅｃｒｅａｓｉｎｇａｔｌａｓｔ”，ｗｈｉｌｅａｌｐｉｎｅｓｈｒｕｂｗｉｔｈｔｈｅｃｏｎｔｒａｒｙｖａｒｉａｔｉｏｎｔｅｎｄｅｎ
ｃｙ，ａｎｄｈａｓｈａｄｔｈｅｌａｒｇｅｓｔｄａｍｐｉｎｇｉｎｔｈｅｆｉｒｓｔ２０ｙｅａｒｓ，ｄｅｃｒｅａｓｅｄ１１．０５％．Ｂｕｔａｌｐｉｎｅｓｈｒｕｂｂａｓｉｃａｌｙｕｎ
ｃｈａｎｇｅｄｉｎａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅｌｙ３０ｙｅａｒｓ．Ｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｒｅｓｕｌｔｓｃｏｕｌｄｎｏｔｏｎｌｙｒｅｖｅａｌｔｈｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄ
ｃｈａｎｇｅｌａｗｏｆｉｔｓｌａｎｄｓｃａｐｅ，ｂｕｔａｌｓｏｐｒｏｖｉｄｅｒｅｆｅｒｅｎｃｅｄｄａｔｕｍｆｏｒｍａｃｒｏｓｃｏｐｉｃａｌｙｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｏｆｌｏｃａｌｅｃｏｓｙｓｔｅｍ
ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ．
犓犲狔狑狅狉犱狊：ｌａｎｄｓｃａｐｅｃｈａｎｇｅｓ；ｌａｎｄｓｃａｐｅｐａｔｔｅｒｎ；ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎｌａｎｄｓｃａｐｅ；ｌａｎｄｓｃａｐｅｉｎｄｅｘ；Ｘｉａｏｘｉａｎｇｌｉｎｇ
Ｍｏｕｎｔａｉｎｓ
９第１９卷第４期 草业学报２０１０年