全 文 ：林业科学研究　２０１２，２５（２）：１８２ １８９
ＦｏｒｅｓｔＲｅｓｅａｒｃｈ
　　文章编号：１００１１４９８（２０１２）０２０１８２０８
玉环县沿海防护林景观格局及其高程响应分析
洪奕丰１，２，王小明１，周本智１，林　辉２，陈柏海２，李晓靖１
（１．中国林业科学研究院亚热带林业研究所，浙江 富阳　３１１４００；２．中南林业科技大学林业遥感信息工程中心，湖南 长沙　４１０００４）
收稿日期：２０１１０７０３
基金项目：国家“十一五”科技支撑课题 （２００９ＢＡＤＢ２Ｂ０３）；中国林业科学研究院中央级公益性科研院所基本科研业务费重点项目
（ＣＡＦＹＢＢ２００８００６）
作者简介：洪奕丰（１９８６—），男，福建漳州人，硕士研究生，主要从事森林生态学研究．
通讯作者： 周本智（１９６９—），研究员，博导．Ｅ—ｍａｉｌ：ｂｅｎｚｈｉ＿ｚｈｏｕ＠１２６．ｃｏｍ
摘要：以ＳＰＯＴ５遥感影像为数据源，运用景观生态学原理和方法，在 ＲＳ和 ＧＩＳ技术支持下，从景观总体特征、沿海
防护林景观格局及其高程响应规律３个方面入手，将浙江省玉环县海防林景观划分１０个景观类型（７个一级景观，
３个二级景观）进行分析评价。研究结论如下：（１）玉环县海防林景观整体上异质性较强，景观结构不合理，针叶林
比例过大，阔叶林与混交林偏少；（２）研究区景观随高程分异变化显著，整体上呈现出随高程上升，斑块面积变大、
形状趋于规则、破碎度减弱、团聚性和连通性增强的规律；（３）人类活动以及城镇化进程是研究区景观异质性变化
的主要驱动力因子；（４）台风等自然灾害对景观异质性增强起着重要作用。
关键词：ＲＳ；ＧＩＳ；景观格局；高程；沿海防护林；玉环县
中图分类号：Ｓ７２７．２ 文献标识码：Ａ
ＬａｎｄｓｃａｐｅＰａｔｅｒｎａｎｄＩｔｓＥｌｅｖａｔｉｏｎＲｅｓｐｏｎｓｅｏｆＣｏａｓｔａｌ
ＳｈｅｌｔｅｒｂｅｌｔＦｏｒｅｓｔｉｎＹｕｈｕａｎＣｏｕｎｔｙ，Ｚｈｅｊｉａｎｇ
ＨＯＮＧＹｉｆｅｎｇ１，２，ＷＡＮＧＸｉａｏｍｉｎｇ１，ＺＨＯＵＢｅｎｚｈｉ１，ＬＩＮＨｕｉ２，ＣＨＥＮＢｏｈａｉ２，ＬＩＸｉａｏｊｉｎｇ１
（１．ＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＳｕｂｔｒｏｐｉｃａｌＦｏｒｅｓｔｒｙ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＦｏｒｅｓｔｒｙ，Ｆｕｙａｎｇ　３１１４００，Ｚｈｅｊｉａｎｇ，Ｃｈｉｎａ；２．ＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｅｒｏｆＦｏｒｅｓｔ
ＲｅｍｏｔｅＳｅｎｓｉｎｇ＆ＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＣｅｎｔｒａｌＳｏｕｔｈＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＦｏｒｅｓｔｒｙ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｃｈａｎｇｓｈａ　４１０００４，Ｈｕｎａｎ，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＷｉｔｈｔｈｅｓｕｐｐｏｒｔｏｆＲＳａｎｄＧＩＳｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｔｈｅｌａｎｄｓｃａｐｅｉｎＹｕｈｕａｎＣｏｕｎｔｙｏｆＺｈｅｊｉａｎｇｗａｓｄｉｖｉｄｅｄｉｎ
ｔｏ１０ｔｙｐｅｓｂａｓｅｄｏｎｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓｔｏｔｈｅｏｖｅｒａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｌａｎｄｓｃａｐｅ，ｔｈｅｌａｎｄｓｃａｐｅｐａｔｅｒｎｏｆｃｏａｓｔａｌｓｈｅｌｔｅｒ
ｂｅｌｔａｎｄｉｔｓｒｅｓｐｏｎｓｅｔｏｅｌｅｖａｔｉｏｎｃｈａｎｇｅ，ｗｉｔｈＳＰＯＴ５ｒｅｍｏｔｅｓｅｎｓｉｎｇｉｍａｇｅｒｙａｓｔｈｅｄａｔａｓｏｕｒｃｅ．Ｔｈｅｌａｎｄｓｃａｐｅｉｎ
Ｙｕｈｕａｎｗａｓｈｉｇｈｌｙｈｅｔｅｒｏｇｅｎｅｏｕｓ，ｗｉｔｈａｄｉｓｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｔｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｆｏｒｆｏｒｅｓｔｌａｎｄｓｃａｐｅ．Ｔｈｅｃｏｎｉｆｅｒｏｕｓｆｏｒｅｓｔｓｔｏｏｋ
ｔｈｅｍａｊｏｒｉｔｙｉｎｔｈｅｔｏｔａｌａｒｅａ，ｗｈｉｌｅｔｈｅｂｒｏａｄｌｅａｖｅｄｆｏｒｅｓｔａｎｄｍｉｘｅｄｆｏｒｅｓｔｏｃｃｕｐｉｅｄａｌｏｗｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎ．Ｗｉｔｈｔｈｅ
ｃｈａｎｇｅｏｆｅｌｅｖａｔｉｏｎ，ｔｈｅｌａｎｄｓｃａｐｅｅｘｈｉｂｉｔｅｄｎｏｔａｂｌｅｄｉｆｅｒｅｎｔｉａｔｉｏｎ．Ａｓｔｈｅａｌｔｉｔｕｄｅｉｎｃｒｅａｓｅｄ，ｔｈｅｐａｔｃｈｔｅｎｄｅｄｔｏ
ｉｎｃｒｅａｓｅｉｎｓｉｚｅ，ａｎｄｍｏｒｅｒｅｇｕｌａｒｌｙｓｈａｐｅｄ．Ｔｈｅａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎａｎｄｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙｔｅｎｄｅｄｔｏｉｎｃｒｅａｓｅａｎｄｆｒａｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ
ｔｏｄｅｃｒｅａｓｅ．Ｗｅｃｏｎｃｌｕｄｅｄｔｈａｔｔｈｅｈｕｍａｎａｃｔｉｖｉｔｙａｎｄｕｒｂａｎｉｚａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｗｅｒｅｔｈｅｐｒｉｍａｒｙｄｒｉｖｅｒｓｉｎｌａｎｄｓｃａｐｅ
ｈｅｔｅｒｏｇｅｎｅｉｔｙｖａｒｉａｔｉｏｎｓ，ａｎｄｔｈｅｔｙｐｈｏｏｎｐｌａｙｅｄａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｒｏｌｅｉｎｌａｎｄｓｃａｐｅｈｅｔｅｒｏｇｅｎｅｉｔｙｉｎｃｅｎｓｅｍｅｎｔ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＲＳ；ＧＩＳ；ｌａｎｄｓｃａｐｅｐａｔｅｒｎ；ｅｌｅｖａｔｉｏｎ；ｃｏａｓｔａｌｓｈｅｌｔｅｒｂｅｌｔｆｏｒｅｓｔ；Ｙｕｈｕａｎ
沿海防护林（以下简称海防林）是保障沿海地
区经济繁荣和社会可持续发展的重要支撑，随着人
们对海防林综合效益认识的不断深化及对其管理保
护的日益重视，如何优化防护林的空间配置，提高防
风效能等问题，已经成为国内外众多学者研究的焦
点［１－３］。研究表明，包括树种、林分结构、培育技术、
经营管理、地区气候、地形地貌、景观格局等在内的
众多因素，均与海防林的防风效能有密切关系。目
第２期 洪奕丰等：玉环县沿海防护林景观格局及其高程响应分析
前研究主要集中在小尺度抗风树种选择、经营培育
技术以及林分结构调整等方面，效果虽好，但仍存在
一定的局限性［４－７］。
景观格局指景观组成单元的多样性和空间配
置，是景观异质性的重要表现，也是各种生态过程在
不同尺度上共同作用的结果［８－１２］，是从多个尺度理
解复杂的生态现象的一种有效方法。近年来，结合
ＲＳ和ＧＩＳ技术，利用景观指数和模型方法，进行景
观格局定量变化和驱动力分析，探寻各种生态过程
与景观演替机制和规律的关系，建立生态安全格局，
进而预测景观未来趋势，已经成为景观格局研究的
重要手段［１３－１８］。在国外，森林景观格局与全球气候
变化、物种多样性、动物迁徙规律、生态可持续性等
方面关系研究成果颇丰［１９－２１］。然而，引入景观生态
学研究方法，定量评价台风风险，建立台风安全格
局，进行宏观尺度上的海防林空间优化配置，这方面
研究报道却较少。
利用３Ｓ技术，进行区域景观格局时间维上的动
态演替及驱动力分析，深刻揭示快速城市化进程对
于各种生态功能和生态过程的影响，国内外研究成
果众多，但对景观的空间梯度格局的定性或定量描
述却关注较少［２２－２３］。然而，对于沿海地区台风风险
评价及海防林空间优化配置，景观空间梯度格局与
之关系无疑更为密切。因此，本文以浙江省玉环县
为例，选用高分辨率遥感影像 ＳＰＯＴ５为数据源，在
ＥＮＶＩ、ＡｒｃＧＩＳ等软件支持下，对玉环县海防林景观
格局以及景观随高程变化的响应规律进行分析，旨
在为宏观尺度上海防林空间优化配置、结构和功能
优化、体系建立及完善提供基础数据。
１　研究区概况
玉环县位于浙江省东南沿海黄金海岸线中段，
１２１°０５′ １２１°３２′Ｅ，２８°０１′ ２８°１９′Ｎ。该县东
濒东海，南连洞头洋，西嵌乐清湾，与温州市的乐
清市、洞头县隔海相望，全境由楚门半岛和玉环岛
等１３个有人居住岛和１２３个无人居住岛组成，是
全国１３个海岛县之一。县辖地域面积为２２７９．７３
ｋｍ２，其中陆域面积３７８ｋｍ２，海岸线长２１６．５４ｋｍ，
海塘线长８１．１５ｋｍ，全县以丘陵为主，占陆地面积
的６６．６％，山体海拔一般在５０ ２５０ｍ。全县总
人口４１．４７万。
该县地处亚热带季风气候区，２００９年平均气温
１８．０℃，年总降水量１４３５．２ｍｍ，无霜期３３５ｄ。林
业用地２００００ｈｍ２，有林地面积１７０００ｈｍ２，森林覆
盖率为４７．２％，森林蓄积量达２４００００ｍ３，海防林主
副林带共计４９８条，总长度２６４ｋｍ，防风固沙林是全
县海防林体系的主体，主要包括马尾松（Ｐｉｎｕｓｍａｓ
ｓｏｎｉａｎａＬａｍｂ．）、湿地松（Ｐ．ｅｌｉｏｔｉＥｎｇｅｌｍ．）、木麻
黄（ＣａｓｕａｒｉｎａｅｑｕｉｓｅｔｉｆｏｌｉａＬｉｎｎ．）、香樟（Ｃｉｎｎａｍｏｍｕｍ
ｃａｍｐｈｏｒａ（Ｌ．）Ｐｒｅｓｌ．）、枫香（Ｌｉｑｕｉｄａｍｂａｒｆｏｒｍｏｓａｎａ
Ｈａｎｃｅ．）、榕树（ＦｉｃｕｓｍｉｃｒｏｃａｒｐａＬ．ｆ．）、杉木（Ｃｕｎ
ｎｉｎｇｈａｍｉａｌａｎｃｅｏｌａｔａＬａｍｂ．Ｈｏｏｋ．）等，但树种结构
不合理，针叶林、阔叶林、针阔混交林的比例大致为
７∶１∶２［２４－２５］。
２　材料与方法
２．１　数据获取与处理
以２００５年 ＳＰＯＴ５影像为遥感数据源，分辨率
２．５ｍ，结合１∶１００００土地利用现状图和１∶５００００
地形图，依据我国现行《土地利用现状分类》（ＧＢ／
Ｔ２１０１０—２００７）国家标准［２６］，结合研究区具体情况，
将研究区划分为建筑用地、水体、有林地、灌木林、其
它林地、草地、耕地７个一级类以及针叶林、阔叶林、
混交林３个二级类，共计１０类景观类型。
在ＡｒｃＧＩＳ９．３软件支持下，利用地形图生成数
字高程模型（ＤＥＭ），提取高程信息，制作研究区高
程分布图（图１）；利用ＥＮＶＩ４．７软件对遥感影像进
行几何粗校正、正射校正、镶嵌裁切、图像增强等预
处理，去除掉周边小岛屿后，得到研究区主岛遥感图
（图２）。信息提取分两步：一级景观采用面向对象
分割技术，在 ＥＮＶＩＥＸ下对处理后图像进行分割，
利用先验知识建立感兴趣区，对分割结果进行监督
分类，得到初始分类结果，再结合土地利用现状图及
实地调查数据，进行人机交互解译，对初始结果进行
纠正，获得研究区一级景观分类图（图３），经检验，
一级景观分类精度达８９．２％，Ｋａｐｐａ系数为０．８３，表
明分类结果精度较高，满足后续工作要求；二级景观
方面，由于计算机自动分类达不到精度要求，主要结
合研究区森林资源分布图和土地利用图，通过目视
判读完成。最后，３个二级景观类型与灌木林、其它
林地共同构成海防林景观（图４）。
２．２　景观格局分析
利用景观格局指数，结合生态学对景观空间格
局进行量度并建立分析指标体系，是景观空间格局
定量化研究的常用方法。尹锴等认为，景观格局多
样性、复杂性和不确定性渗透于生态系统演化的整
３８１
林　业　科　学　研　究 第２５卷
个过程中，且景观格局不同，景观指数表现出的量度
灵敏度可能有差异［２７］。景观指数的选取必须考虑
其生态学意义、指数间相关性、景观格局空间分异和
时间分异的敏感性以及遥感数据分辨率的敏感
性等［２８］。
图１　高程分布图　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　图２　２００５年ＳＰＯＴ５
图３　一级景观分类图　　　　　　　　　　　　　　　　　　图４　海防林景观分类图
　　综合上述考虑，结合研究区具体情况，从结构、
特征、多样性、空间关系４个角度，各选取有代表性
的指标。在斑块水平上，选取斑块面积（ＣＡ）、斑块
所占比例（ＰＬＡＮＤ）、景观形状指数（ＬＳＩ）、最大斑块
指数（ＬＰＩ）、面积变异指数（ＰＳＣＶ）、面积加权分维数
（ＦＲＡＣ＿ＡＭ）、边缘密度（ＥＤ）、斑块密度（ＰＤ）、相似
毗邻百分比（ＰＬＡＤＪ）、连接度（ＣＯＨＥＳＩＯＮ）、聚集度
（ＡＩ）１１个指标，景观水平上增选景观总面积（ＴＡ）、
香农多样性指数（ＳＨＤＩ）、香农均匀度指数（ＳＨＥＩ）、
蔓延度（ＣＯＮＴＡＧ）４个指标。所有指标说明及计算
方法均采用目前国际上通行的景观指数分析软件包
ＦＲＡＧＳＴＡＴＳ３．３标准。为方便制图及相同类型指标
４８１
第２期 洪奕丰等：玉环县沿海防护林景观格局及其高程响应分析
间比较，部分指标进行了换算，其中：ＴＡ’＝ＴＡ／
１０００，ＬＰＩ’＝ＬＰＩ／１０，ＬＳＩ’＝ＬＳＩ／１０，ＰＳＣＶ’＝ＰＳＣＶ／
１００，ＰＤ’＝ＰＤ／１０，ＥＤ’＝ＥＤ／１０。
３　结果与分析
３．１　研究区景观要素总体特征
比较研究区整体与海防林景观格局指数，可发
现两者存在明显差异。分析表１可知，研究区整体
景观香农多样性指数为 １．６６，香农均匀度指数达
０．８５，表明景观异质性较高，各景观类型分布均匀且
无明显优势类型；相比较，海防林景观的香农多样性
指数仅为１．２７，香农均匀度指数为０．７９，分别减少
了２３．４９％和７．０６％，表明异质性降低，类间差别增
强，存在优势类型支配着整个景观。表２中，针叶林
面积为６３２０．８９ｈｍ２，占海防林景观总面积的比例
高达４６．４７％，此结果与上述结论相符。蔓延度与
聚集度表明，海防林景观分布更具团聚性，且向外扩
张蔓延的趋势较强，而连接度表明两者连通性状况
比较一致。
表１　景观指数总体特征与比较（景观水平）
景观区域 ＳＨＤＩ ＳＨＥＩ ＣＯＮＴＡＧ ＣＯＨＥＳＩＯＮ ＡＩ
研究区景观 １．６６ ０．８５ ４１．９０ ９８．５１ ８５．７５
海防林景观 １．２７ ０．７９ ５４．７７ ９８．４９ ９４．０９
表２　海防林景观指数（类型水平）
景观指数 针叶林 排序 阔叶林 排序 混交林 排序 灌木林 排序 其它林地 排序
ＣＡ／ｈｍ２ ６３２０．８９ １ １１５０．２０ ５ １７１５．９３ ３ ２９０２．２４ ２ １５１２．２６ ４
ＰＬＡＮＤ／％ ４６．４７ １ ８．４６ ５ １２．６２ ３ ２１．３４ ２ １１．１２ ４
ＬＳＩ ３１．７１ １ ２０．３９ ５ ２２．８２ ３ ３０．９２ ２ ２２．６４ ４
ＬＰＩ／％ ６．２７ １ ０．３８ ５ ０．４４ ３ １．４２ ２ ０．３９ ４
ＰＳＣＶ／％ ２９８．２９ １ １２５．０５ ４ １３９．７０ ３ ２４２．３５ ２ １１９．７５ ５
ＦＲＡＣ＿ＡＭ １．２０ １ １．１１ ３ １．０９ ５ １．１４ ２ １．１０ ４
ＥＤ／（ｍ·ｈｍ－２） ３８．９２ １ ８．０５ ５ １３．２３ ４ １７．０３ ２ １３．７９ ３
ＰＤ／（ｎ·ｋｍ－２） １．０７ ４ ０．８８ ５ １．２９ ２ １．８５ １ １．０８ ３
ＰＬＡＤＪ／％ ９５．３５ １ ９０．９７ ５ ９１．９６ ４ ９２．５７ ２ ９２．０２ ３
ＣＯＨＥＳＩＯＮ／％ ９９．１９ １ ９５．３４ ５ ９５．６４ ４ ９７．３４ ２ ９５．９９ ３
ＡＩ／％ ９５．４９ １ ９１．３７ ５ ９２．２８ ４ ９２．８０ ２ ９２．３４ ３
　　分析类型水平上景观指数及排序情况，有助于
量化考察各景观类型的特征及在海防林景观中的地
位和作用。分析表 ３可知，水体景观面积最大，达
１２９４６．０５ｈｍ２，占研究区景观总面积的２８．３７％，体
现出典型的海岛景观，主要贡献来源于周边大面积
的海域以及横跨中央的河流；耕地、建筑用地和有林
地面积相近，比例分别为 ２０．８２％、２０．６４％和
２０．１３％，草地面积最小，仅占０．３６％。斑块特征方
面，水体最大且形状规则，但面积变异指数大，斑块
大小不稳定；其次为建筑用地与耕地，但结构复杂，
不规则度高，其中建筑用地面积变异指数较高，表现
出显著的不稳定性；而其它林地、灌木林和草地特征
类似，斑块面积小，结构相对简单、规则、稳定。异质
性方面，建筑用地破碎化程度最高，耕地居次，且两
者边缘密度高，分别为 ７９．４３ｍ·ｈｍ－２和 １０４．７４
ｍ·ｈｍ－２，说明其边缘长度大，褶皱程度高，与外界
物质能量流动频繁；有林地和草地异质性程度低，但
有林地边缘密度高，边界复杂。空间关系方面，建筑
用地、有林地、水体、耕地均有较高的内部连通性水
平，且分布集中，而灌木林、草地则表现出连通性差、
分布散落等特点。
３．２　海防林景观格局特征
结构决定功能，研究海防林景观空间格局对优
化其综合效能有重大意义。从景观结构看（表２），
针叶林面积最大，６３２０．８９ｈｍ２，比例高达４６．４７％，
是主导景观类型，具有景观基底性质；其次是灌木
林，面积２９０２．２４ｈｍ２，占２１．３４％；混交林与其它林
地面积相近，分别占１２．６２％和１１．１２％；阔叶林面
积最小，仅有８．４６％，对整体景观的贡献较小。
斑块特征上，各景观类型在景观形状指数、最大
斑块指数、面积变异指数、面积加权分维数４个指标
排序上较为一致。针叶林斑块最不规则，边界形状
曲折复杂，面积变异情况严重；灌木林其次。最大斑
块指数表明，阔叶林和其它林地景观以小斑块居多。
因此，综合指数差异及排序看，阔叶林、混交林及其
它林地斑块均相对规则、结构简单。
５８１
林　业　科　学　研　究 第２５卷
表３　研究区总体景观指数（类型水平）
景观指数 建筑用地 排序 水体 排序 有林地 排序 灌木林 排序 其它林地 排序 草地 排序 耕地 排序
ＣＡ／ｈｍ２ ９４２０．２１ ３ １２９４６．０５ １ ９１８７．０２ ４ ２９０２．２４ ５ １５１２．２６ ６ １６６．２３ ７ ９５０３．３１ ２
ＰＬＡＮＤ／％ ２０．６４ ３ ２８．３７ １ ２０．１３ ４ ６．３６ ５ ３．３１ ６ ０．３６ ７ ２０．８２ ２
ＬＳＩ ９５．９７ ２ ４８．２８ ６ ９２．２１ ３ ８６．４１ ５ ８７．３４ ４ ３０．７２ ７ １２１．６５ １
ＬＰＩ／％ ５．１４ ２ ９．１８ １ １．８１ ４ ０．２３ ６ ０．２８ ５ ０．０２ ７ ２．１７ ３
ＰＳＣＶ／％ ３７０４．３６ １ ３０２２．１２ ２ ９８３．１４ ３ ４６７．８６ ６ ５２０．７７ ５ ２７１．１１ ７ ９１５．８４ ４
ＦＲＡＣ＿ＡＭ １．３２ １ １．２０ ４ １．３１ ２ １．１８ ６ １．１９ ５ １．１３ ７ １．２６ ３
ＥＤ／（ｍ·ｈｍ－２） ７９．４３ ２ ４６．８４ ４ ７５．３２ ３ ３４．９０ ６ ３９．１９ ５ ３．３８ ７ １０４．７４ １
ＰＤ／（ｎ·ｋｍ－２） ２１．５２ １ １０．７０ ３ ５．１３ ６ ８．２７ ５ ９．１７ ４ １．４６ ７ １２．３７ ２
ＰＬＡＤＪ／％ ８５．１６ ３ ９３．６３ １ ８５．５７ ２ ７２．６５ ６ ７５．１１ ５ ６４．２５ ７ ８１．９３ ４
ＣＯＨＥＳＩＯＮ／％ ９９．１９ １ ９８．８４ ３ ９８．８６ ２ ９１．３８ ６ ９２．３９ ５ ８１．５４ ７ ９７．８１ ４
ＡＩ／％ ８５．２９ ３ ９３．７５ １ ８５．７０ ２ ７２．８８ ６ ７５．３２ ５ ６５．００ ７ ８２．０５ ４
　　异质性方面，灌木林斑块密度最大，为１．８５ｎ·
ｋｍ－２，表明斑块规模小且分散、异质性高；其次依次
为混交林、其它林地和针叶林，而阔叶林最小，表明
其破碎化程度较低。边缘密度上，针叶林达３８．９２
ｍ·ｈｍ－２，远远高于其它类型，表明其斑块边界长，
有向外扩展趋势，对控制整体景观物质扩散、转移和
能量释放、流动等有重要意义［２９］。
分析空间关系，各景观类型在相似毗邻百分比、
连接度和聚集度上排序完全一致。针叶林最大，为
优势景观类型，空间聚集度、空间连通性均优于其它
类型；灌木林居次；而其它林地、混交林、阔叶林情况
相似，指数值均较小，表明景观是具有多种要素的密
集格局，连通性和聚集度较差。
３．３　海防林景观格局随高程分异
许多研究表明，地形要素影响景观过程，与景观
格局有密切关系，其中，海拔高度的影响尤为敏
感［３０－３１］。为深入探讨景观格局及其各要素随海拔
高度变化的规律，结合研究区具体情况，划分为低程
带（海拔高度 ＜１００ｍ）、中程带（１００ｍ海拔高度
＜２００ｍ）、高程带（海拔高度２００ｍ）３类进行
分析。
景观结构方面（图５），景观面积随海拔高度上
升而呈显著下降的趋势。低程带景观面积最大，为
７５４７．４８ｈｍ２，比例高达５５．４９％，分别比中程带和
低程带高出５９．７３％和４６７．９５％，处于绝对优势地
位，控制着整个景观的结构。各景观类型面积随海
拔高度分异的规律也均与前者一致（图６）。海防林
景观方面，针叶林主要分布于低程带、中程带两个地
段，高程带上面积显著减少，但在各地段均处于优势
地位；灌木林随海拔高度分异最明显，主要集中于低
程带，占灌木林景观的８５．４１％，此后随海拔上升，
面积显著减小，高程带地段则基本没有分布；而阔叶
林、混交林、其它林地分异幅度相对较小，变化趋势
缓和。
图５　结构与斑块特征分异
图６　类型面积分异
斑块特征方面（图５），整体上随海拔高度上升
呈结构更规则、形状更简单和大斑块分布的特点。
最大斑块指数与海拔高度变化呈正相关，低程带斑
块规模普遍较小，而随着海拔高度上升，斑块规模逐
渐增大，表明随海拔高度增加，斑块被割裂情况减
少，林地结构更稳定，这有利于保存更多的物种，对
林内生物生存和物种多样性保护起着积极的促进作
６８１
第２期 洪奕丰等：玉环县沿海防护林景观格局及其高程响应分析
用［３２］；景观形状指数变化趋势正好相反，表明低海
拔地段斑块比较复杂，形状不规则，而高海拔地段则
趋于规则化；面积变异指数表明中程带可能由于处
在过渡地段，斑块面积差异较大，高程带与低程带则
相对比较稳定。具体分析各景观类型（图７），灌木
林的面积变异指数随高程变异幅度最大，且在低海
拔地段斑块大小极不稳定，面积差异极大。
图７　面积变异指数分异
景观异质性方面（图８），斑块密度、边缘密度、
香农多样性指数和香农均匀度指数分布规律大体一
致，表现为低程带斑块数量多、边缘边界长、斑块破
碎度高、景观异质性强等特点，而中程带、高程带异
质性情况则比较一致。景观多样性整体上呈随海拔
高度上升而下降趋势。
图８　异质性分异
景观空间关系方面（图９），空间聚散性和连通
性随高程分异不明显。蔓延度上看，低程带仅为
５４．４８％，表明该地段斑块团聚性不强，各种斑块混
合，延展性弱，破碎化程度高，而中、高程带则分别高
出８．７１％和 ９．４９％，表明不同景观类型的聚集度
高，景观内部存在着连通性较好的优势景观类型，且
具备较好的延展趋势。聚集度、相似毗邻百分比以
及连接度随高程变化幅度较小，但总体随海拔上升
均略有增加，表明各景观类型的聚散性受地形影响
不明显，对高程变异的响应不敏感，但比较发现，低
程带景观分布离散，连通性差，而随着海拔上升，呈
现出优势景观连片分布，景观分布相对集中，连通性
增强等特点。进一步分析各景观类型可知（图１０、
１１、１２），连接度方面，阔叶林、混交林和其它林地随高
程变化响应一致，均随海拔上升而增加；灌木林则相
反，且变化幅度大，尤其在高程带，连接度显著下降；
针叶林在不同高程变化并不明显。相似毗邻百分比
方面，针叶林、阔叶林与混交林分布规律一致，大体上
随海拔上升而增加，但中程带数值最高，表明在该地
段３种类型的分布更加集中，连接性更强；灌木林和
其它林地则呈现出相反的分布规律。聚集度方面，各
景观类型的分异规律与相似毗邻百分比基本一致。
图９　空间关系分异
图１０　连接度分异
图１１　相似毗邻百分比分异
７８１
林　业　科　学　研　究 第２５卷
图１２　聚集度分异
上述分析结果表明：研究区虽然整体高程差不
大，但对景观格局确有显著影响。因此，在对海防林
进行空间优化配置时，海拔高度必须作为重要因子
加以考虑，以此作为海防林空间优化配置时筛选因
子的科学依据。
４　结论与讨论
本文基于景观生态学相关理论，利用 ＲＳ和 ＧＩＳ
技术，结合地形因素，从整体、海防林景观格局及其
高程响应规律３个方面，将浙江省玉环县海防林景
观划分为７个一级景观类型，３个二级景观类型共
１０类，并进行分析和评价，结论如下：
第一，研究区景观结构不够合理。整体景观中
水体面积最大，灌木林、其它林地与草地面积相对较
少，总计仅占 １０．０３％，草地面积最小，比例仅为
０．３６％。海防林景观中针叶林面积更是高达
４６．４７％，处于绝对优势地位，主要包括马尾松、杉
木、侧柏（Ｐｌａｔｙｃｌａｄｕｓｏｒｉｅｎｔａｌｉｓ（Ｌｉｎｎ．）Ｆｒａｎｃｏ）等；
其次为灌木林，占 ２１．３４％，包括茶树（Ｃａｍｅｌｉａ
ｓｉｎｅｎｓｉｓ（Ｌ．）Ｏ．Ｋｔｚｅ．）、文旦（Ｃｉｔｒｕｓｍａｘｉｍａｃｖ．
Ｗｅｎｔａｎ）等经济作物和其它灌木；混交林、其它林地
和阔叶林则相对较少，面积均只占１０％左右。表明
海防林景观结构不合理，针叶林比例过大，而阔叶
林、混交林、灌木林等数量太少，易造成景观多样性
降低、生物多样性下降、防灾减灾能力减弱等不良
后果。
第二，研究区高程差虽仅有４４６．５０ｍ，但景观
格局的高程响应规律仍十分显著，数量上表现为随
海拔高度上升而减少。表明低程带、中程带受人为
干扰严重，社会化程度较高，随着海拔高度上升，人
为影响逐渐减弱，自然景观保存比较完整。另外，风
口、山谷等特殊地形可能加重台风等自然灾害的破
坏力，从而间接影响景观分布，而这一现象随高程上
升干扰强度逐渐降低［３３－３４］。
第三，异质性、聚散度和连通性随高程分异情
况，低海拔地段表现为斑块面积小、形状不规则、结
构复杂、边缘长度大、破碎度高、分布均匀、连通性差
等特点，而随着海拔高度的上升，逐渐表现为斑块规
模变大、形状规则、结构简单、边缘折皱程度减小、异
质性下降、团聚性增强、延展性和连通性变好等特
点。这说明人类活动干扰和城镇化进程冲击是影响
景观格局的主要驱动力因子，频繁的台风等自然灾
害也是导致景观异质性增强的重要原因［３５］。
综合上述分析，玉环县具有比较典型的海岛景
观，景观整体上异质性较强、分布比较均匀、无明显
优势类型，草地和其它林地偏少；海防林景观方面，
最突出的问题是森林类型单一，结构不合理，针叶林
比重过大，阔叶林和混交林偏少，这不仅不利于抵御
台风灾害，也不利于生物多样性和生态平衡的保持；
景观格局对高程变化的响应比较显著，整体上表现
出随高程上升，景观异质性减弱，连通性增强、分布
团聚性变好的趋势。
今后，研究区应当加强海防林的合理营造和科
学管理，从保护现有防护林开始，贯彻封山育林和退
耕还林政策，重视优化防护林结构，增加阔叶林和混
交林比例，坚持间种和套种，实现乔、灌、草相结合，
将海防林体系构建成从滩涂消浪植被带、滨海湿地
到海岸基干林带、城乡防护林网、荒山绿地的大尺
度、多系统、多层次复合型防护林体系，切实发挥海
防林体系的综合效能，提升其防御台风等灾害的能
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