修小娟,覃藝偉,林俊新,冼麗鏵,陳紅躍
(1.中山市國有森林資源保護中心,廣東 中山528400;2.廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院,廣東 廣州510640;3.華南農(nóng)業(yè)大學(xué) 林學(xué)院,廣東 廣州510642)
生態(tài)風景林是隨著城市化發(fā)展而出現(xiàn)的一種全新林種。從組成成分和相應(yīng)的尺度功能來看,城市生態(tài)風景林特指,一是處于城市市域范圍內(nèi)的木本植物群落;二是必須滿足具有明顯生態(tài)價值風景林地等,還包括近年來在林業(yè)工程中新建和待建的具備景觀改造條件的各種類型的城市生態(tài)防護林、公益林等[1]。
目前生態(tài)風景林的研究較少,主流研究還是集中在風景林資源分類、景觀質(zhì)量、營建技術(shù)及撫育技術(shù)等方面[2~3],對于生態(tài)風景林的研究僅有規(guī)劃設(shè)計及營建方面[4]。國內(nèi)對森林景觀質(zhì)量評價的研究大部分是在20世紀80年代開展的,評價對象一般為風景林或游憩林[5]。在森林風景評價及其管理中應(yīng)用最廣泛的是SBE法,是景觀美學(xué)效益評價的主要方法,廣泛應(yīng)用于量化風景林的美學(xué)質(zhì)量[6]。本研究在總結(jié)其它類型林分研究評價的基礎(chǔ)上,選擇SBE法,以實地調(diào)查數(shù)據(jù)和照片為依據(jù),建立生態(tài)風景林景觀評價體系,同時結(jié)合實地調(diào)查的林分因子特征值數(shù)據(jù),建立美景度評價得分值與林分因子特征值的關(guān)系模型,探討了一種科學(xué)合理的生態(tài)風景林景觀評價方法,為城市生態(tài)風景林質(zhì)量的提高提供指導(dǎo),同時也為生態(tài)風景林及其它類型森林的評價提供理論基礎(chǔ)。
廣東省中山市為平原地形,屬亞熱帶季風氣候,光熱充足,雨量充沛,年平均氣溫為22.0℃,月平均氣溫以1月最低,為13.6℃,7月最高,達28.5℃。中山市的林業(yè)用地主要分布在中南部的五桂山和竹篙嶺山一帶。境內(nèi)植物種類繁多,具有亞熱帶向熱帶過渡的特色,但由于人類長期活動的影響,天然植物幾乎被破壞殆盡。目前,全市植被現(xiàn)狀,絕大部分是次生植物和人工植被?,F(xiàn)存的次生天然林零星分布在五桂山、竹篙山的部分地區(qū)和區(qū)民點附近的所謂“風水林”中。闊葉林共有50萬畝,多分布在五桂山區(qū),其中大部分是人工林。
采用景觀評價中應(yīng)用最多且最成熟的評價方法——心理物理學(xué)法中的美景度評判方法(Science Beauty Estimation Method)[7]。
選取中山市城區(qū)及郊外的森林公園、風景名勝區(qū)、林場等,選出具有代表性的生態(tài)風景林設(shè)置樣地,共設(shè)置33塊樣地。
景觀樣本采用拍攝方法獲得,于2012年11月統(tǒng)一進行樣地景觀特征的影像材料采集,每塊樣地選取一張最具代表性的圖像作為評價的基礎(chǔ)資料[8]。采集影像材料時遵循以下規(guī)范:①拍攝相機為尼康D90,采用同一鏡頭、同一拍攝模式、同樣大小的照片像素并使用三腳架;②選擇晴朗的天氣拍攝,拍攝時間段固定;③選擇較一致的拍攝角度、一律采用橫向拍攝[9];④避免將溪流、道路、裸巖、野生動物、人及一些人工物體等非林分結(jié)構(gòu)因子拍攝在內(nèi)[10]。采集回來照片共189張,經(jīng)過篩選共獲得33張景觀照片。
基本林分因子數(shù)據(jù)采用常規(guī)樣地調(diào)查,調(diào)查樣地為20m×20m的標準地,詳細記錄林分的基本特征,包括胸徑、樹高、郁閉度、枯落物及樹種名稱等。
前人研究表明,不同群體的評判者在審美程度上沒有實質(zhì)上的差異[11]。因此,以128名大學(xué)生及研究生作為評判者,采用幻燈片播放方式進行評價,1張照片代表1個樣地景觀。評判者按幻燈片順序在評判反應(yīng)表上記錄對每塊樣地的美景度得分值。評分為7級制,其評分等級及美景度分數(shù)分別為很喜歡(3分)、喜歡(2分)、較喜歡(1分)、一般(0分)、不太喜歡(-1分)、不喜歡(-2分)、很不喜歡(-3分)。逐一檢查并剔除無效的反應(yīng)表,統(tǒng)計出美景度評判值并進行數(shù)值標準化。本次共回收評分表128份,剔除掉漏缺或有誤的無效表,實際有效表為119份,分析得到中山市生態(tài)風景林美景度值(表1)。
表1 生態(tài)風景林美景度標準化得分值
釆用多元數(shù)量化模型對不同生態(tài)風景林美景度進行分析,即同時對多種定性或定量因子進行分析,試圖找出對美景度影響最大的因子。根據(jù)對生態(tài)風景林景觀構(gòu)景因素的分析,結(jié)合標準地特征,確定9個景觀因素,按照各自統(tǒng)一標準對照片反映的不同景觀分別進行景觀要素分解(表2)。
表2 生態(tài)風景林景觀要素分解表
通過偏相關(guān)性分析,又稱為凈相關(guān)性分析,是在有若干個變量的情況下,控制其他變量影響的前提下,分析其中兩個變量的線性相關(guān)。
按照生態(tài)風景林景觀要素分解表,依次對33塊生態(tài)風景林樣地照片進行景觀因子分解。以SBE標準值為因變量,9個景觀要素值(包括定性變量和定量變量)為自變量,采用SPSS多元線性回歸程序Backward法建立多元數(shù)量化模型。每次運算結(jié)束后,將相關(guān)系數(shù)數(shù)值最小的自變量(景觀因子)剔除;最后把對景觀SBE標準值貢獻較大的景觀因子保留下來,并檢驗自變量的多重共線性關(guān)系,最后確定因子個數(shù),作為生態(tài)風景林景觀偏相關(guān)性分析的自變量,建立模型。
所有標準地的美景度評價值在1.2172~-0.8767之間。得分值為正值的樣地有21個,占所有調(diào)查樣地的63.64%。美景度評價值>1的樣地僅有兩個,分別是紫馬嶺公園27號(得分值為1.5433)和紫馬嶺公園26號(得分值為1.3041)。美景度評價值在0.5~1之間的樣地有8個,分別是孫文公園18號、孫文公園20號、紫馬嶺公園25號、三鄉(xiāng)塘墈村21號、孫文公園19號、三鄉(xiāng)石瑩橋24號、三鄉(xiāng)控蝦村22號以及五桂山田心17號。美景度評價值為負值的樣地有12塊,占全部評價樣地的36.36%,其中得分值最低的樣地為五桂山田心8號,得分值為-0.8860。
以美景度標準值為因變量,景觀要素為因變量,經(jīng)項目篩選,按照優(yōu)先剔除偏相關(guān)系數(shù)小的、保留可解釋性強的因子等原則,依次剔除掉樹冠面特征、色彩豐富度、林下層統(tǒng)一度和枯落物這四個景觀因子(表3)。用剩下的樹干可感性、平均胸徑、平均樹高、樹種豐富度和郁閉度這5個景觀因子建立評價模型Y=0.452+0.053x1+0.089x6+0.088x7+0.035x8+0.077x9。其中,x1為樹干可感性,x6為平均胸徑,x7為平均樹高,x8為樹種豐富度,x9為郁閉度。由評價模型的檢驗可知,次模型的復(fù)相關(guān)系數(shù)R為0.844,表明此模型景觀因子與美景度預(yù)測值之間具有較強的線性關(guān)系,建立的回歸預(yù)測模型較好。
表3 生態(tài)風景林景觀評價模型4次運算結(jié)果
對生態(tài)風景林評價模型進行方差分析(表4),計算所得F=12.603>F0.01(5,27)=3.78(p<0.01),說明線性模型達到極顯著的水平。
表4 生態(tài)風景林美景度回歸模型的方差分析結(jié)果
殘差 0.628 27 0.023總計2.093 32
分析美景度值分布規(guī)律可以發(fā)現(xiàn),得分值較高的樣地景觀特征為:群落主景觀特征明顯,林冠線存在明顯的變化,同時群落結(jié)構(gòu)層次完整。得到負分的樣地景觀特征為:主景觀特征不清晰,林下雜亂,或者是純林景觀。
在引入模型的5個變量中,對美景度貢獻的大小順序依次為:平均胸徑>平均樹高>郁閉度>樹干可感性>樹種豐富度。說明①林地平均胸徑、平均樹高與美景度均呈正相關(guān)關(guān)系,在模型的所有變量中回歸系數(shù)最大,分別達到0.089和0.088。由此說明平均胸徑和平均高樹高是影響生態(tài)風景林美景度的重要因子。結(jié)果表明人們的審美觀念偏向于擁有粗壯胸徑和高聳樹干的成熟林分,因此,成熟的風水林相較于其他類型生態(tài)風景林能獲得較高的美景度值。在生態(tài)風景林營造時,可以保留林分內(nèi)具有規(guī)模的大樹,輔以其他樹種苗木,在營建初期可提升生態(tài)風景林的景觀觀賞性。②郁閉度與美景度呈正相關(guān)關(guān)系,相關(guān)系數(shù)達到0.077。當郁閉度較小的林分稀疏通透,郁閉度較大的林分的茂密蔥郁,郁閉度也是成熟林分的特征之一,對美景度有較大影響。在城區(qū)內(nèi)的生態(tài)風景林營建應(yīng)以營建成熟林分作為目標,在保證林分結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的前提下適當移植高大林木營建優(yōu)良的生態(tài)風景林景觀;在城郊的生態(tài)風景林營建可適當選擇生長較快的觀賞樹種,加快生態(tài)風景林的營建速度,促使其盡快成林。③樹干可感性與美景度呈正相關(guān)關(guān)系,相關(guān)系數(shù)達到0.053。說明整齊且具有規(guī)模的林分相較于其他林分更容易獲得較高的美景度值,應(yīng)在營建管理過程中對現(xiàn)有林分進行合理調(diào)整,過疏的林分要及時補植,過密或雜亂的林分應(yīng)適當擇伐,促進不同林分向成熟林分過渡。④樹種豐富度與美景度值呈正相關(guān)關(guān)系,相關(guān)系數(shù)達到0.035,表明美景度隨著樹種豐富度增加而增加,這意味著純林結(jié)構(gòu)通常獲得較低的美景度值,在對美景度有要求的生態(tài)風景林的營建中盡量避免采用純林;在現(xiàn)有生態(tài)風景林經(jīng)營管理過程中,應(yīng)適當擇伐更新并補植其他樹種,在提高林分結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性的同時也能提高林分的景觀。
可以得到:中山市生態(tài)風景林中,得分值較高的樣地主要分布在城區(qū)及城郊的孫文公園、紫馬嶺公園等森林公園及塘墈村、石瑩橋、控蝦村的風水林中,這些樣地中的5個變量也有較高的數(shù)值及得分值。其中,森林公園以營造優(yōu)美舒適林地環(huán)境為目的,在營建初期便考慮到林木搭配對美景度的影響,采用保留林地原有大胸徑樹木、疏空雜亂樹種、補植一定數(shù)量及類型的觀賞林木、保持林地郁閉度等措施來提高林地美景度;風水林經(jīng)過多年演替生長,自然形成具有一定規(guī)模的大樹,保持著較高的郁閉度及林地樹種豐富度,林地美景度也相應(yīng)較高。因此,在中山市生態(tài)風景林的營建和管理經(jīng)營中,可以通過采用提高平均胸徑、平均樹高、林地郁閉度、樹種豐富度等因素的措施來達到提高林地景觀質(zhì)量的目的。
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