闽江下游景观生态

景观格局及其动态变化研究是景观生态学的研究热点和重要研究领域[1-5]．景观生态学中的格局往往是指空间格局，即缀块和其它组成单元的类型、数目以及空间分布与配置等[6]．流域是一个完整的自然地理单元，流域内景观格局是在自然与人类活动长期相互作用过程中演变而成的．对流域景观格局的研究，是揭示流域生态状况、空间变异性特征以及与生态过程相关的区域资源环境问题的有效手段[7]．闽江是福建省最大的水系，发源于武夷山脉，在水口镇进入下游地区．闽江下游沿江地区景观特征和生态格局较中游、上游有很大差异，同时闽江下游地区又是福建省省会中心城市——福州所在地，其自然地理环境和森林生态系统受人类干扰影响深刻，威胁着区域社会、经济的可持续发展．本文从景观生态学角度出发，以闽江下游沿江地区为研究实例，分析景观格局及其分异，对进一步提升区域景观生态功能，构建区域生态安全格局提供科学依据．

1研究区概况

研究区范围以闽江下游河段为主体（即水口镇至闽江入海口），宽度以闽江干流两岸山峰的分水岭为界，位于东经118°08′~120°31′，北纬25°15′~26°29′之间，面积311726.19hm2．闽江进入下游后，自西北向东南，经闽清县、闽侯县，在淮安分为南北港，北港称闽江，也称台江、白龙江，南港称乌龙江，两江环绕南台岛后汇合于马尾港，向东北方向流经闽安峡谷，在亭江又分南北两支，绕过琅岐岛，分别沿江山从长门水道和梅花水道注入台湾海峡．研究区内气候属亚热带海洋性季风气候，全年冬短夏长，温暖湿润，无霜期达326d，年平均气温19~20℃，年均降水量900~2100mm．植被类型比较复杂，种类繁多，主要有常绿阔叶林、红树林、竹林、灌丛、草丛、滨海沙生林等．土壤以红壤、赤红壤、黄壤为主，耕地以水稻土为主．

2技术路线与研究方法

2.1技术路线

利用2009年Langsat_TM影像，结合1∶50000地形图（1984年），以地貌、植被等自然地理要素为指标，在遥感影像几何校正的基础上，利用ArcView3.3进行影像解译，编制研究区景观类型图（见图1），经过ArcGIS拓扑检查，转换成30m×30m的栅格数据．在此基础上，叠加1∶100000的DEM（30m×30m）数据，利用ArcGIS9.0研究不同景观在总研究区、不同地貌区、不同行政区、不同缓冲区（1000m——鸟类活动，2000m——较完整内部生境，5000m——人类活动）[8]的景观格局分异规律和特点．

2.2景观分类方法

参考景观分类的研究成果[9-13]，结合研究区的实际情况，从人类对河流景观的影响强度和河流景观的结构功能2方面入手，构建研究区河流景观分类体系（见图1和表1）．第一，根据人类干扰强度的大小，将闽江下游地区景观分为自然景观、经营景观、人工景观和水域景观；第二，以地貌为基本线索，结合人类干扰强度，分出研究区的景观亚型（平原自然景观、山地自然景观等）；第三，以地表覆盖为标志，结合人类利用方式与应用价值，进一步划分出景观单元（平原水田景观、山地果园景观等，限于篇幅，表1中省略景观单元特征数据）．

2.3景观评价指数

借鉴景观生态学空间格局指数方法来定量分析研究区景观空间分异规律．选取景观生态学较为成熟的指标，包括景观多样性指数([ln()])1miiiHSHDIPP、优势度指数(ln())1maxmiiiDDHPP、均匀度指数((/)100%,log())2max2iEEHHHP、破碎度指数C(Cn/A)i，式中：iP为景观类型i所占面积比例；m为景观类型数目；A为景观的总面积．3计算结果与分析3.1计算结果根据表1数据，计算了总研究区、不同地貌区、不同行政区、不同缓冲区的自然景观、经营景观、人工景观、水域景观的景观格局指数，结果见表2．

3.2结果分析

3.2.1研究区景观格局总体情况分析

闽江下游沿江地区受人类影响深刻，不同景观类型的景观格局差异明显．研究区总体上以自然景观为主，面积共173569.27hm2，占总面积的55.68%，斑块数815个，占总斑块数的46.52%，自然景观中景观类型丰富，多样性指数大，但与最大多样性相比，还存在一定的差距，在景观类型数量确定的情况下，说明各景观类型所占的面积比例有一定的差异；优势度指数为1.240，说明有一种或少数几种景观占主导地位，山地森林景观（含高丘、低山、中山的森林）占自然景观总面积的近58.70%，处于主导地位．自然景观类型分布比较均匀，而且面积较大，连通性较好，因此均匀度高，破碎度较低．经营景观受人类活动影响，土地利用比较多元化，景观类型较多，多样性也较大，但是各景观类型所占面积比例的差异还是比较大的，平原水田、高丘果园、平原果园三者共占经营景观面积的58.03%，是优势景观类型．经营景观斑块沿河流两侧比较均匀的镶嵌在自然景观中，均匀度较高，但是受到人类分块开发利用的影响，斑块面积都较小，破碎度大．人工景观是受人类活动影响最强烈的景观，面积共21662.07hm2，占总面积的6.95%，斑块数199个，占整个景观的11.36%．研究区内人工景观以城镇和乡村居民点建筑为主，优势度指数高达2.291，说明土地利用比较单一、集约，多样性小；特别是河流沿岸地带的平原城镇和平原乡村居于主导地位，占人工景观总面积高达94.71%，其他地貌区的人工景观斑块少、面积小，呈零星分布状态．水域景观受平原河流景观控制，平原河流景观面积占了水域景观面积的92.61%，导致水域景观的多样性低，优势度指数比其它景观类型高很多，而且均匀度很低．

3.2.2不同行政区景观格局分异

不同行政区景观格局的分异反映了研究区景观格局的水平分异特征．由表2可见，研究区自然景观多样性内陆地区比沿海地区高，其中闽侯县自然景观多样性指数最高，连江县最低，主要原因是地处内陆的闽侯县地貌比沿海的连江县复杂，表明了地貌对景观分异所起到的重要影响．此外，闽侯县的中山林地、高丘林地、低山林地和中山疏林地面积共占其自然景观总面积的58.89%，因此，闽侯县自然景观的优势度也比较高．从经营景观的水平分异看，福州经营景观的多样性最小，主要原因是其经营景观的类型较为简单，平原水田和平原果园面积占其经营景观面积的73.29%，所以景观异质性小，优势度高．闽侯县经营景观面积53972.63hm2，有353个斑块，地形复杂，景观类型丰富，多样性高，以平原水田、中山水田和高丘果园占主导，面积共占其经营景观的64.01%，且分布不均匀，所以优势度高，均匀度低．高丘果园、低山果园、中山水田、平原果园和平原水田的陡坡开垦不合理，而福州市和闽侯县的经营景观又是以这几种景观类型占优势，所以在这2个行政区内要特别重视这些经营景观的生态建设．在各行政区中，福州的人工景观的面积最大，为14279.26hm2．福州是福建省省会城市，近年来城市扩展较快，其人工景观格局的变化影响着整个闽江下游沿岸的景观格局，是研究区景观格局变化的主要驱动力．水域景观的优势度在闽侯县与福州市较高，而破碎度又较低，原因是平原河流（主体是闽江）在两地水域景观中占绝对优势．