全 文 : 收稿日期 }t||{ p sw p us ∀
基金项目 }国家自然科学基金资助项目kv|yssttxl的一部分 ∀
第 vx卷 第 x期t | | |年 | 月
林 业 科 学
≥≤∞× ≥∂ ∞ ≥≤ ∞
∂ ²¯1vx o ²1x
≥ ³¨qot | | |
关帝山林区景观要素空间关联度与景观格局分析
郭晋平 张云香
k山西农业大学林学系 太谷 svs{stl
摘 要 } 本文提出了用于分析复杂景观异质景观要素空间关系的景观要素空间关联指数 o介绍了应用 ≥技
术测度该指数的方法 ∀在 ≤rƒ 支持下 o对关帝山森林景观各景观要素空间关系进行了分析 o从一个侧面
揭示了研究地区景观格局的控制因素 o掌握了研究地区森林景观要素空间分布的基本规律 ∀研究结果表明 o景
观要素空间关联指数用于复杂异质景观的格局分析可取得良好效果 o其生态学意义明确 o实用性强 ∀通过统一
网格样方图层与景观图层叠加进行全景观取样的方法 o简便 !可靠 !实用 ∀关帝山森林景观受以居民点为干扰
源 o沿河流 !道路延伸和扩展 o经农田向外围渗透扩散的干扰格局和环境异质分布格局的共同控制 ∀从复杂 !破
碎 !高度异质的总体景观中 o揭示了研究地区景观要素的空间关系 o掌握了研究地区 ts个地类之间以及 ts个
森林类型之间空间关系的总体格局和基本规律 ∀
关键词 } 森林景观 o景观格局分析 o景观要素空间关联指数 o统一网格取样法 o关帝山
ΣΠΑΤΙΑΛ ΧΟΡ ΡΕΛΑΤΙΟΝ ΙΝ∆ΙΧΕΣ ΑΜΟΝΓ ΦΟΡΕΣΤ ΛΑΝ∆ΣΧΑΠΕ
ΣΤΡ ΥΧΤΥΡΑΛ ΧΟΜΠΟΝΕΝΤΣ ΑΝ∆ ΛΑΝ∆ΣΧΑΠΕ ΠΑΤΤΕΡ Ν ΑΝΑΛΨΣΙΣ
ΙΝ ΓΥΑΝ∆ΙΣΗΑΝ ΦΟΡΕΣΤ ΡΕΓΙΟΝ
∏²¬±³¬±ª «¤±ª ≠∏±¬¬¤±ª
( ∆επαρτµεντ οφ Φορεστρψ, Σηανξι Αγριχυλτυραλ Υνιϖερσιτψ Ταιγυsvs{st)
Αβστραχτ : ≥∏³³²µ·¨§¥¼ ≤rƒ o∏¶¬±ª≥³¤·¬¤¯ ≤²µµ¨ ¤¯·¬²±±§¬¦¨¶²© ¤¯±§¶¦¤³¨ ¶·µ∏¦·∏µ¤¯ ¦²°³²±¨ ±·¶
k≥≤l o·«¬¶³¤³¨µ¦²°³µ¨«¨ ±¶¬√¨¯¼ ¤±¤¯¼½¨ §·«¨ ¶³¤·¬¤¯ µ¨ ¤¯·¬²±¶«¬³¤°²±ª ¤¯±§¶¦¤³¨ ¶·µ∏¦·∏µ¤¯ ¦²°³²±¨ ±·¶
²©©²µ¨¶·¯¤±§¶¦¤³¨ ¬± ∏¤±§¬¶«¤± ƒ²µ¨¶· ª¨¬²±q ׫¨ ° ·¨«²§²¯²ª¼ ²© ≥≤ ° ¤¨¶∏µ¨° ±¨·º¤¶ ¬¨³¯²µ¨§¤±§
¬±·µ²§∏¦¨§q
¼¬±·¨ªµ¤·¨§¤±¤¯¼¶¬¶o·«¨ ®¨ ¼ ¦²±·µ²¯ ¬¯±ª¤©©¨¦·¶²© ¤¯±§¶¦¤³¨ ¶³¤·¬¤¯ §¬¶·µ¬¥∏·¬²± ³¤··¨µ± º µ¨¨
¬¨³¯¤¬±¨ §o¤±§ª¨ ±¨ µ¤¯ ¶³¤·¬¤¯ §¬¶·µ¬¥∏·¬²± ¤¯º¶²© ¤¯±§¶¦¤³¨ ¶·µ∏¦·∏µ¤¯ ¦²°³²±¨ ±·¶º µ¨¨ µ¨√ ¤¨¯ §¨¬± ¶·∏§¼
¤µ¨¤q ׫¨ µ¨¶∏¯·¶¶«²º §¨·«¤·o≥≤ ¦¤± ¥¨ ©¨©¨¦·¬√¨¯¼ ∏¶¨§·² ¤±¤¯¼½¨ ³¤··¨µ±¶²©¦²°³¯ ¬¨ «¨ ·¨µ²ª¨ ±¨ ²∏¶
¤¯±§¶¦¤³¨ q·ª¨ ±¨ µ¤¯ ¼¯ ³µ¨¶¨±·¨§ ¬¨³¯¬¦¬·¨ ¦²¯²ª¬¦¤¯ ° ¤¨±¬±ªq≥∏³³²µ·¨§¥¼ ≤rƒ o ±¬©¬¨§±¨ ·º²µ®
¤¯±§¶¦¤³¨ ¶¤°³¯¬±ª¶¼¶·¨° º¤¶¶¬°³¯¨o¦²±√ ±¨¬¨±·oµ¨ ¬¯¤¥¯¨¤±§³µ¤¦·¬¦¤¥¯¨·² ° ¤¨¶∏µ¨ ·«¨ ≥≤q·º¤¶¤¯¶²
¶«²º §¨·«¤·¯¤±§¶¦¤³¨ ³¤··¨µ±¬± ¶·∏§¼ ¤µ¨¤ º¤¶¦²±·µ²¯¯¨ §¥¼ ¥²·« ±¨√¬µ²±° ±¨·«¨ ·¨µ²ª¨ ±¨ ¬·¼ ¤±§§¬¶·∏µ2
¥¤±¦¨ µ¨ª¬°¨oº«¬¦« °²¶·¯¼¦²°¨©µ²° µ¨¶¬§¨±·¬¤¯ ¤µ¨¤o ¬¨·¨±§¨§¤¯²±ªµ¬√ µ¨¤±§µ²¤§¦²µµ¬§²µo¤±§¶³µ¨¤§
·«µ²∏ª«©¤µ°¯ ¤±§qƒµ²° ¦²°³¯ ¬¨o©µ¤ª° ±¨·¨§¤±§«¬ª«¯¼ «¨ ·¨µ²ª¨ ±¨ ²∏¶¯ ¤±§¶¦¤³¨ o·«¨ §¬¶·µ¬¥∏·¬²± ²∏·¯¬±¨
²©¤¯¯ ¤¯±§¶¦¤³¨ ¶·µ∏¦·∏µ¤¯ ¦²°³²±¨ ±·¶º¤¶µ¨√ ¤¨¯ §¨o¤±§¤··«¨ ¶¤°¨·¬°¨o·«¨ §¬¶·µ¬¥∏·¬²± ³¤··¨µ±¤±§ª¨ ±2
µ¨¤¯ ¤¯º¶²©·¨±©²µ¨¶··¼³¨¶¬±¶·∏§¼ ¤µ¨¤o º µ¨¨ ¤¯¶² ¦¯¨ ¤µ¯¼ ¬¨³¯¤¬±¨ §¬±·«¬¶³¤³¨µq
Κεψ ωορδσ: ƒ²µ¨¶·¯¤±§¶¦¤³¨ o¤±§¶¦¤³¨ ³¤··¨µ±¤±¤¯¼¶¬¶o≥³¤·¬¤¯ ¦²µµ¨ ¤¯·¬²±¬±§¨¬²© ¤¯±§¶¦¤³¨ ¶·µ∏¦·∏µ¤¯
¦²°³²±¨ ±·¶o ±¬©¬¨§±¨ ·º²µ®¶¤°³¯¬±ª¶¼¶·¨° o∏¤±§¬¶«¤± ²∏±·¤¬±¶
景观要素斑块之间的空间关系是景观格局的一个重要特征k李哈滨等 ot||u ~ƒ²µ°¤± ετ αλ. ot|{t o
ƒ²µ°¤±ot||sl ∀森林景观中不同景观要素斑块之间的相互影响和联系极为密切k徐化成 ot||yl ∀通过
对景观要素斑块之间的空间关系进行分析 o可以反映景观要素之间相互作用的性质 !强度和方式 o阐明
景观要素斑块动态演替或扩展潜力 o说明景观格局形成和发展的控制因素和基本动力 o明确人为活动
在景观格局动态中的作用k李哈滨等 ot||ul ∀因此 o提出行之有效的分析指标和方法 o是完善我国景观
生态学方法论体系的现实要求 ∀国内曾经介绍过聚集度指数和相邻度指数 o作为异质景观要素之间空
间关系的测度指标 o但未见实际应用成果的报道k李哈滨等 ot||u ~徐化成 ot||yl ∀也未见类似指标用
于现实景观分析时具体测度方法的报道k×∏µ±¨ µ ετ αλ. ot||tl ∀华北山地天然次生林区 o由于地形
破碎 o人为活动频繁 o导致森林景观斑块破碎 !交错镶嵌 o仅凭直观的经验很难客观地把握景观要素的
空间关系和规律 o特别是在景观动态研究中 o如不采用科学的定量化方法 o难以反映景观格局的变化 ∀
本文借鉴群落生态研究中种间关联度的概念 o提出景观要素空间关联指数及相应的测度方法 o并
对关帝山景观要素空间关系进行分析 o以揭示研究地区景观格局现状 o阐明景观要素空间分布基本规
律及人为活动的影响 o为当地森林资源科学管理 !有效保护和可持续利用提供理论依据 ∀同时也为进一
步研究关帝山森林景观动态奠定基础 ∀
t 研究地区概况
研究地区位于吕梁山脉中段关帝山林区 o以孝文山为中心 o涉及庞泉沟国家级自然保护区和周围 y
个林场各一部分 o总面积 xzuss«°u o东经 tttβutχ ∗ tttβvzχ o北纬 vzβwxχ ∗ vzβx|χ ∀是华北石质山地天
然次生林区的典型地区 ∀最高海拔 u{v{1z ° o最低海拔 tvys ° ∀属于暖温带大陆性山地季风气候 o年
均气温 w1u ε o相对湿度 zs1| h o年降水量 {uu1y °° o无霜期 tss ∗ tvs§∀
研究地区处于吕梁山断裂隆起的核心地区 ∀岩石以太古代花岗岩及片麻岩为主 ∀主要土壤类型
有亚高山草甸土 !山地棕色森林土 !山地淋溶褐土 !山地褐土 !粗骨性褐土 !及褐土性土 ∀主要分布有亚
高山山地灌丛 !亚高山草甸 !寒温性针叶林 !山地落叶阔叶林 !温性针叶林 !山地灌丛及山地草甸等植被
类型 ∀
u 研究方法
211 资料收集
研究资料以航空像片为主 o林区图面材料和资源清查材料为辅 ∀共收集到 w期航片 }t|x|年 tΒx
≅ tsw的全色片 o放大为 tΒu1x ≅ tsw ~t|zu年 tΒv ≅ tsw 的全色片 ~t|{t年 tΒu ≅ tsw 的彩红外片 ~t||u
年 tΒx ≅ tsw的彩红外片 o放大为 tΒu1x ≅ tsw ∀本文只用了 t||u年的航片 o作为现状研究的基础资料 ∀
并收集了部分林相图和经理调查资料 o用于辅助航片判读 ∀
212 景观要素类型划分
根据研究目的 !研究对象特点和航片分辨性能 o建立了以植被优势成分为主要依据的景观要素分
类系统 o见表 t ∀确定了相应的划分标准和航片解译判读特征 ∀
213 景观图层的生成
景观图层的生成采用/航片判读 ) ) ) 转绘 ) ) ) 校核 ) ) ) 清绘 ) ) ) 数字化 ) ) ) 编辑 ) ) ) 属性数据录
入0的工作程序 ∀在 ≤rƒ支持下 o生成数字景观图层及相应的拓扑数据库和属性数据库 ∀
214 景观要素空间关联指数
景观要素之间可能存在正关联 !负关联或无显著关联 ∀借助于群落生态研究中关联度的概念 o建
立景观要素空间关系分析指标和方法是一条正确的思路 ∀为此 o本文提出了适用于应用 ≥的图形管
理和数据库管理能力 o进行景观要素空间关联分析的方法 ∀
首先 o在 ≤rƒk或其它 ≥软件l支持下生成正方形统一网格样方图层 ∀本研究所用样方大
小 xss° ≅ xss°ktΒtssss地形图上 x¦° ≅ x¦°l o总计 uu{{个样方 ∀其次 o将统一网格图层与景观图层
叠加 o进行全景观取样 o获得复合图层 ∀再由复合图层相应的拓扑数据库统计各景观要素在各样方中
的二元数据 ∀最后为每两类景观要素列出二元列联表 o则两类景观要素之间的空间关联指数 Ρ o可由
|u x期 郭晋平等 }关帝山林区景观要素空间关联度与景观格局分析
下式计算 }
Ρ = αδ − βχ(α + β)(χ + δ)(α + χ)(β + δ) (t)
式中 : α为全部样方中仅包含第一景观要素的样方数 ; β为全部样方中仅包含第二景观要素的样方数 ; χ
为全部样方中同时包含两类景观要素的样方数 ; δ 为全部样方中同时不包含两类景观要素的样方数
(下同) ; Ρ的取值介于 − t到 + t之间 , Ρ > s为正关联 , Ρ < s为负关联 ∀并可用下式对 Ρ值进行显著
性检验 ∀
Ξu = ν(αδ − βχ)
v
(α + β)(χ + δ)(α + χ)(β + δ) (u)
若¿Ξu¿ ΞuΑ(t) ,说明景观要素之间的空间关联关系显著 ;¿Ξu¿ ΞuΑ(t) ,则说明景观要素之间空间关
联关系不显著 ∀
表 1 景观要素分类系统
Ταβ .1 Λανδσχαπεελεµεντ χλασσιφιχατιον σψστεµ
t级分类 ƒ¬µ¶·¯ √¨¨¯ u级分类 ≥ ¦¨²±§¯¨ √¨¯ v级分类 ׫¬µ§¯¨ √¨¯
林地 ≤ ²¯¶¨§©²µ¨¶·k≤ƒl
寒温性针叶林k≤ƒl
²µ·«¦²±¬©¨µ²∏¶©²µ¨¶·
山地落叶阔叶林k
ƒl
²∏±·¤¬± ¥µ²¤§¯¨ ¤©¨ §©²µ¨¶·
温性针叶林
ר°³¨µ¤·¨ ¦²±¬©¨µ²∏¶©²µ¨¶·
落叶松林 Λαριξ2©²µ¨¶·kƒl
云杉林 Πιχεα2©²µ¨¶·k°ƒl
云杉落叶松林 Πιχεα2Λαριξ2©²µ¨¶·k°ƒl
落叶松云杉林 Λαριξ2Πιχεα2©²µ¨¶·k°ƒl
杨桦落叶松林 Βετυλα2Λαριξ2©²µ¨¶·k
ƒl
落叶松杨桦林 Λαριξ2¥µ²¤§¯ ¤¨©¨ §2©²µ¨¶·k
ƒl
杨桦林 Ποπυλυσ2Βετυλα2©²µ¨¶·k°
ƒl
油松辽东栎林 Πινυσταβυλαεφορµισ2βροαδλεαφεδ2©²µ¨¶·k×
ƒl
油松林 Π. ταβυλαεφορµισ2©²µ¨¶·k× ƒl
辽东栎油松林
µ²¤§¯ ¤¨©¨ §2 Π. ταβυλαεφορµισ2©²µ¨¶·k
× ƒl
人工幼林 µ·¬©¬¦¬¤¯ ³¯¤±·¤·¬²±k°l 人工幼林 µ·¬©¬¦¬¤¯ ³¯¤±·¤·¬²± 人工幼林 µ·¬©¬¦¬¤¯ ³¯¤±·¤·¬²±
疏林 ³¨ ± ©²µ¨¶·kƒl 疏林 ³¨ ± ©²µ¨¶· 疏林 ³¨ ± ©²µ¨¶·
灌丛
µ∏¶«k
≥l 灌丛
µ∏¶« 灌丛
µ∏¶«
草甸
¤¨§²ºk ⁄l
亚高山草甸 ≥∏¥¤¯³¬±¨ ° ¤¨§²º
山地草甸 ²∏±·¤¬± ° ¤¨§²º
亚高山草甸 ≥∏¥¤¯³¬±¨ ° ¤¨§²º
山地草甸 ²∏±·¤¬± ° ¤¨§²º
迹地 ≥¯ ¤¶«k≥≥l 新迹地 ¨ º ¶¯¤¶«老迹地 §¯¶¯¤¶«
新迹地 ¨ º ¶¯¤¶«
老迹地 §¯¶¯¤¶«
稀疏灌草丛 ׫¬± ¥µ∏¶«k×
l 稀疏灌草丛 ׫¬± ¥µ∏¶« 稀疏灌草丛 ׫¬± ¥µ∏¶«
耕地 ƒ¤µ°¯ ¤±§kƒl
沟地
²··²° ©¤µ°¯ ¤±§
坡耕地 ≥¯ ²³¨ ©¤µ°¯ ¤±§
撂荒地 ¥¤±§²±¨ §©¤µ°¯ ¤±§
沟地
²··²° ©¤µ°¯ ¤±§
坡耕地 ≥¯ ²³¨ ©¤µ°¯ ¤±§
撂荒地 ¥¤±§²±¨ §©¤µ°¯ ¤±§
河流 ¬√ µ¨k ∂ l 河流 ¬√ µ¨ 河流 ¬√ µ¨
村庄 ¶¨¬§¨ ±·¬¤¯ ¤µ¨¤k l 村庄 ¶¨¬§¨ ±·¬¤¯ ¤µ¨¤ 村庄 ¶¨¬§¨ ±·¬¤¯ ¤µ¨¤
其它 ·«¨µ¶
裸岩
¨ ¤µµ²¦®¼ ¤µ¨¤
矿区 ¬±¬±ª§¬¶·µ¬¦·
水库 ¶¨¨µ√¬²µ
裸岩
¨ ¤µµ²¦®¼ ¤µ¨¤
矿区 ¬±¬±ª§¬¶·µ¬¦·
水库 ¶¨¨µ√¬²µ
v 结果分析
采用ktl式分别不同分类等级计算景观要素之间的关联指数 o由kul式进行显著性检验 o并做综合
分析如下 ∀
311 各地类之间空间关联分析
各地类之间的空间关联指数及显著性检验结果列于表 u ∀
sv 林 业 科 学 vx卷
表 2 地类间空间关联分析 ≠
Ταβ .2 Σπατιαλ χορρελατιον αναλψσισαµονγ λανδ τψπεσ
类型 ≤²°³²±¤±·¶人工林 ° 疏林 ƒ 灌丛
草甸 ⁄ 采伐迹地 ≥≥ 稀疏灌草丛 ×
农耕地 ƒ河流 ∂ 村庄
林地 ≤ƒ n s qsxvx n s qw{vx33 p s qszwv n s qs{sy n s qs|vx p s qtzwy33 p s quyzs33 p s qtwxs33 p s qtzxu33
人工幼林 ° p s qs{yy p s qs{tt n qtszy 3 n s quu|{33 p s qttv| 3 p s qtsuw 3 p s qtszs 3 p s qs{w{
疏林 ƒ n s qtzxv33 p s qsty| p s qtw{|33 n s qt{s|33 n s qtssu 3 n s qst{s n s qsxuv
灌丛
n s qsv|y p s qtw{u33 n s qty|u33 n s quts|33 n s qstyx n s qs{sz
草甸 ⁄ n s qttvx33 p s qtx|z33 p s qutst33 p s qvuvv33 p s qs{wt
采伐迹地 ≥≥ p s qt{vu33 p s quzx|33 p s qty{{33 p s qtzsu33
稀疏灌草丛 ×
n s qvu{u33 n s qttzx33 n s quv{w33
农耕地 ƒ n s qw{sv33 n s qxstx33
河流 ∂ n s qvszw33
≠ 33为关联关系极显著 o3 为关联关系显著 ∀k下同l
33 }≥¬ª± ©²µ√ µ¨¼ ¶¬ª±¬©¬¦¤±·¦²µµ¨ ¤¯·¬²± ¥¨·º¨¨ ± ¦²°³²±¨ ±·¶~ 3 }≥¬ª± ©²µ¶¬ª±¬©¬¦¤±·¦²µµ¨ ¤¯·¬²± qk·«¨ ¶¤°¨¤¶¥¨¯¯²ºl
由表 u可见 o各地类之间空间关联关系差异很大 ∀其中 o林地与人工幼林 !采伐迹地 !疏林以及草
甸存在正关联趋势 o但关联关系不显著 o与灌丛的负关联关系也不显著 o而与农田 !居民点 !稀疏灌草丛
和河流呈极显著负关联 ∀农田和居民点是重要的干扰源 o道路是人为干扰扩散的重要通道 o且林区居
民点和道路一般沿沟谷河岸延伸 o农田也沿河谷及道路分布 o而稀疏灌草丛多源于反复撂荒复垦的坡
耕地 ∀可见 o农田 !居民点 !稀疏灌草丛和河流是受人为活动方式控制而密切相关的景观要素类型 o它
们相互之间呈极显著正关联 ∀尽管林区对火的控制相当严格 o但包括放牧 !樵采 !烧荒以及偷砍盗伐等
人为活动的干扰机率仍通过稀疏灌草丛 !农田 !河流及居民点呈现指射状扩散 o这就使林地的形成与这
四类景观要素呈现极显著的空间排斥关系 o亦即与人为活动的空间排斥关系 ∀
人工幼林除也采伐迹地有极显著正关联外 o与草甸的正关联关系也达到显著水平 ∀这表明人工幼
林除了采伐迹地更新外也有部分是由无林地造林形成的 ∀虽然与林地总体没有显著关联关系 o但由表
v可见 o它与寒温性针叶林为极显著负关联 o与山地落叶阔叶林和温性针叶林为正关联 ∀说明人工幼林
多处于山地落叶阔叶林和温性针叶林分布区 o过去十几年的采伐活动也主要在上述地段 ∀人工幼林与
采伐迹地成极显著正关联 o也表明近十几年来的采伐活动相对集中于几个较小范围的支沟或坡面上 ∀
由表 u可见 o采伐迹地除与人工幼林呈显著正关联外 o与草甸的正关联也达显著水平 o而与农田 !居民
点 !稀疏灌草丛 !河流呈极显著负关联 o同时与疏林地和灌丛也呈极显著负相关 ∀说明采伐迹地多位于
各沟道和坡面深处 o且远离疏林和灌丛 ∀由表 v可见 o采伐迹地与寒温性针叶林及温性针叶林关联关
系都不显著 o而与山地落叶阔叶林成极显著正关联 ∀因此 o近年来的采伐对象以山地落叶阔叶林中林
分质量较好的林地为主 ∀农田与草甸呈极显著负关联 o说明现有草甸主要是位于山体顶部及山脊的亚
高山草甸 o而分布于较低海拔山地草甸大部被垦为农田或进一步转化为稀疏灌草丛 ∀
上述分析综合反映出以居民点为中心 o沿河流和道路扩展 o通过农田向周围扩散的人为干扰对整
体景观格局的控制作用 o以及近十几年来采伐活动的空间分布趋势 ∀
312 各森林类型之间的空间关联分析
进一步对林地中各景观要素之间的空间关系进行分析 ov个植被型和 ts个森林类型相互之间的关
联关系分析结果见表 v和表 w ∀
由表 v可见 o寒温性针叶林与温性针叶林之间呈极显著负关联 o且关联指数较高 o说明二者之间存
在空间互斥的总体趋势 ∀而寒温性针叶林与山地落叶阔叶林 !山地落叶阔叶林与温性针叶林之间无显
著关联 ∀由此可以推断 o三者之间的总体空间关系为 }/寒温性针叶林 ) 山地落叶阔叶林 ) 温性针叶
林0 ∀但它们相互之间的空间分异很不明显 o存在较多的斑块镶嵌和空间交错 ∀
由表 w进一步分析可见 o寒温性针叶林 x个森林类型之间呈极显著正关联 ∀只有云杉林与落叶松
云杉林和杨桦落叶松林的正关联关系未达到显著水平 ∀说明这 x个森林类型总体上相互交错又相对
集中 ∀进一步分析可以发现 o落叶松林与其它 w类林的关联指数都达到极显著水平 o表明落叶松林在
寒温性针叶林分布区属于分布较广的类型 ∀云杉林除与云杉落叶松林和落叶松林呈极显著正关联外 o
tv x期 郭晋平等 }关帝山林区景观要素空间关联度与景观格局分析
表 3 3 个森林植被型之间及其与其它地类之间的关联分析
Ταβ .3 Σπατιαλ χορρελατιον αναλψσισαµονγ τηρεεφορεστ χοϖεραγετψπεσανδ οτηερ λανδ τψπεσ
景观要素 ≤²°³²±¨ ±·¶ 寒温性针叶林 ≤ƒ 山地阔叶针叶林
ƒ 温性针叶林 × ≤ƒ
人工幼林 ° p s quysw33 n s qttts 3 n s qttut 3
疏林 ƒ n s qsu{w n s qssuu p s qswzu
灌丛
n s qs|{y 3 p s qs|uy 3 p s qtwu{33
草甸 ⁄ n s qttw|33 n s qsuv| p s qu|tu33
采伐迹地 ≥≥ p s qszts n s qtyzz33 n s qswty
稀疏灌草丛 ×
p s qu{sx33 p s qtyv{33 n s qtst{ 3
农耕地 ƒ p s qt{vw33 p s qtzx|33 n s qsssw
河流 ∂ p s qsyz{ p s qs{|s 3 n s qsvw{
村庄 p s qt{t|33 p s qszuu n s qsxuu
寒温性针叶林 ≤ƒ n s qstvx p s qwut|33
山地阔叶针叶林
ƒ p s qstvs
表 4 各森林类型关联分析
Ταβ .4 Σπατιαλ χορρελατιον αναλψσισαµονγ φορεστ τψπεσ
森林类型
ƒ²µ¨¶··¼³¨
云杉林
°ƒ
云杉落叶
松林 °ƒ
落叶松云
杉林 °ƒ
杨桦落叶
松林
ƒ
落叶松杨
桦林
ƒ
杨桦林
°
ƒ
油松林
× ƒ
辽东栎油
松林
× ƒ
油松辽东
栎林 ×
ƒ
落叶松林 ƒ n s qtw{t33 n s qty{u33 n s qt|uw33 n s qusy{33 n s qs|wu n s qss|t p s qstyv p s quvsy33 p s qtx{v33
云杉林 °ƒ n s qtytw33 n s qsv{w n s qsw|t n s qsusy p s qsvvu p s qswyu p s qttzx33 p s qs{t{
云杉落叶松林°ƒ n s qvvsz33 n s qtvtz33 n s qt{v{33 n s qsutv p s qszsz p s qty{v33 p s qtyus33
落叶松云杉林°ƒ n s qutus33 n s qtsuv 3 p s qswux p s qtv||33 p s qwwwx33 p s qvttw33
杨桦落叶松林
ƒ n s qtuwu33 n s qs|vu 3 p s qtszs 3 p s qu|vw 3 p s qutwv33
落叶松杨桦林
ƒ n s qt|wz33 p s qsyx{ p s qt||w33 n s qss{u
杨桦林 °
ƒ n s qstsz p s qtswz 3 n s qttzw33
油松林 × ƒ n s qtv|s33 n s qtwuu33
辽东栎油松林
× ƒ n s qvw|t33
与其它两类关联不显著 o表明云杉林多处于落叶松林和云杉落叶松林之间 ∀云杉落叶松林与落叶松云
杉林常相伴出现 o两者之间的关联度很高 o且与云杉林和杨桦落叶松林有极显著正关联 ∀落叶松云杉
林除与云杉落叶松林的关联度最高外 o与杨桦落叶松林的关联度次之 o与落叶松林的关联度也达极显
著水平 ∀总之 o寒温性针叶林 x个森林类型的空间分异很不明显 o存在复杂的空间交错和镶嵌分布格
局 o但通过对它们相互之间空间关联程度的分析 o仍可以确定其空间关系的基本轮廓 o即落叶松林 ) ) )
云杉落叶松林 ) k云杉林l ) 落叶松云杉林 ) k落叶松林l ) 杨桦落叶松林 ∀
山地落叶阔叶林的 v个森林类型中 o落叶松杨桦林与杨桦林以及杨桦林与油松辽东栎林的关联度
都呈极显著正关联 o但落叶松杨桦林与油松辽东栎林的关联不显著 ∀从整体上可以得出/落叶松杨桦
林 ) 杨桦林 ) 油松辽东栎林0的空间顺序关系 ∀进一步分析它们与寒温性针叶林的关联度可以发现 o
落叶松杨桦林与寒温性针叶林呈极显著正关联 o二者在空间分布上表现出更多的相邻或交错分布格
局 ~杨桦林与寒温性针叶林的关联关系不明显 o但它与寒温性针叶林中杨桦落叶松林的关联度也达到
了显著水平 o说明它分布范围较大 o跨越落叶松杨桦林而与杨桦落叶松林表现出较多的空间交错 ~油松
辽东栎林与寒温性针叶林呈极显著负关联 o表明它们在空间分布上趋于互相排斥 ∀可见 o山地落叶阔
叶林的 v个森林类型之间以及它们与寒温性针叶林之间的空间关系也已基本明确 o但目前仍表现为极
其复杂的斑块镶嵌格局 ∀这种格局的成因以及斑块演替趋势 o仍需通过动态分析作进一步阐明 ∀
温性针叶林的 u个森林类型中 o油松林与辽东栎油松林的空间关联度达到极显著水平 o同时油松
林与油松辽东栎林的关联度也达到极显著水平 ∀前已述及 o温性针叶林与寒温性针叶林呈极显著负关
联 o其空间互斥关系明显 o而与山地落叶阔叶林的关联关系不明确 ∀进一步分析它们与山地落叶阔叶
林 v个森林类型的关联度可以发现 o它们与落叶松杨桦林和杨桦林都为极显著负关联 o而与油松辽东
栎林为极显著正关联 ∀这就说明 o在温性针叶林与山地落叶阔叶林的空间关系上 o油松辽东栎林是过
渡类型 o而与杨桦林互斥 ∀由于油松林仅与辽东栎油松林和油松辽东栎林呈极显著正关联 o说明油松
uv 林 业 科 学 vx卷
林斑块多集中镶嵌于上述两种类型的斑块之间 ∀辽东栎油松林与油松辽东栎林的关联度很高 o甚至超
过杨桦林与油松辽东栎林之间的关联度 ∀说明油松辽东栎林在空间分布上比辽东栎油松林和油松林
更接近山地落叶阔叶林 o并与油松林和辽东栎油松林交错镶嵌 o油松林斑块则集团状镶嵌于辽东栎油
松林和油松辽东栎林斑块之间 ∀因此 o温性针叶林 u个森林类型之间以及它们与山地落叶阔叶林的空
间关系可表示为 }/杨桦林 ) 油松辽东栎林 ) k辽东栎油松林l ) 油松林 ) 辽东栎油松林0 ∀
w 结论
在 ≤rƒ支持下 o景观要素空间关联指数可以有效地应用于分析和研究复杂异质景观中景
观要素之间的总体空间关系 ∀
本文提出的在 ≤rƒ支持下 o通过统一网格图层与景观图层叠加 o进行全景观取样 o计算景
观要素空间关联指数的方法 o方便可靠 o实用性强 ∀
关帝山林区森林景观空间格局受人为活动和环境异质分布格局的共同控制 ∀其总体趋势是 o以居
民点为干扰源 o沿河流 !道路延伸和扩展 o通过农田向外围渗透扩散 o现有林地远离居民点和农田 o并以
灌丛和疏林为过渡带 ∀采伐迹地和人工幼林斑块镶嵌于山地落叶阔叶林和温性针叶林斑块之间 ∀
由于斑块破碎 o相互交错 o空间异质性高 o景观要素呈现极其复杂的空间镶嵌分布格局 ∀但通过分
析仍可得出/寒温性针叶林 ) 山地落叶阔叶林 ) 温性针叶林0的整体空间顺序关系 ∀从空间关系更为
复杂的景观要素斑块图上直接找出 ts个森林类型之间的空间关系更为困难 ∀但通过景观要素空间关
联分析 o仍可得出研究地区 ts个森林类型之间的整体空间关系为/落叶松林 ) ) ) 云杉落叶松林 ) k云
杉林l ) 落叶松云杉林 ) k落叶松林l ) 杨桦落叶松林 ) 落叶松杨桦林 ) 杨桦林 ) 油松辽东栎林k辽东
栎油松林l ) 油松林 ) 辽东栎油松林 ∀0
对于上述景观格局的成因 !景观要素斑块演替关系以及总体景观格局与植被演替过程的关系 o有
待今后通过景观格局动态分析进一步阐明 ∀
参 考 文 献
李哈滨 o伍业钢 q景观生态学的数量研究方法 q见 }刘建国主编 q当代生态学博论 q北京 }中国科学技术出版社 ot||u ous| ∗ uvw
徐化成编著 q景观生态学 q北京 }中国林业出版社 qt||y }vu ∗ w|
ƒ²µ°¤± × × ¤±§ ²§µ²± q°¤·¦«¨¶¤±§¶·µ∏¦·∏µ¤¯ ¦²°³²±¨ ±·¶©²µ¯ ¤±§¶¦¤³¨ ¦¨²¯²ª¼ q
¬²¶¦¬¨±¦¨ qt|{t ovt }zvv ∗ zws
ƒ²µ°¤± × × ∞¦²¯²ª¬¦¤¯ ¶∏¶·¤¬±¤¥¯¨ ¤¯±§¶¦¤³¨¶}·«¨ µ²¯¨²©¶³¤·¬¤¯ ¦²±©¬ª∏µ¤·¬²±q¬± q≥ q²±±¨ √¨¯§¤±§ƒ²µ°¤± × × o §¨¶q≤«¤±ª¬±ª ¤¯±§2
¶¦¤³¨ }¤± ¦¨²¯²ª¬¦¤¯ ³¨µ¶³¨¦·¬√¨q≥³µ¬±ª¨µ2√ µ¨¯¤ªq ¨ º ≠²µ®o ≥ qt||t ouyt ∗ uzz q
×∏µ±¨ µ ¤±§ ¤µ§±¨ µ §¨¶q ±∏¤±·¬·¤·¬√¨ ° ·¨«²§¶¬± ¤¯±§¶¦¤³¨ ¦¨²¯²ª¼ q≥³µ¬±ª¨µ2√ µ¨¯¤ªq ¨ º ≠²µ®o ≥ qt||t
vv x期 郭晋平等 }关帝山林区景观要素空间关联度与景观格局分析