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辽宁35选7更多期次:西湖風景區植物整體景觀格局探究

來源:原創論文網 添加時間:2018-12-04

辽宁35选7图表 www.bfptp.com 摘要

  Abstract:This paper used satellite remote sensing data and supervised classification to classify the types of forest vegetation, and calculated the landscape attributes by Fragstats, and then coupled with the data of species composition from sampling method to study the spatial pattern of vegetation and species diversity, and their relationship in the West Lake Scenic Area. The results illustrated that the richness of vegetation type declines from the lakeshore to the western mountains in West Lake Scenic Area. The vegetation around the lakeshore was mostly distributed in small patches, but involved higher richness of vegetation types. The vegetation in western mountains was mostly distributed in larger patches. And evergreen broad-leaved forests、coniferous and broad-leaved mixed forests are the dominant vegetation types in this region. Among different vegetation types, it mainly presented that the richness in shrub layer was higher than herb layer, and that in shrub layer is lowest. Deciduous broad-leaved forest has the highest species richness, while evergreen broad-leaved forest has the lowest.

  Keyword:vegetation type; distribution; West Lake Scenic Area; species diversity;

  西湖風景名勝區保存著中國東部地區難得一見的大面積城市森林植被,是浙江省目前保存較完整、發育較好的次生植被之一[1]。該區域內的常綠闊葉林為地帶性植被,落葉闊葉林和針闊葉混交林也較為常見,植被類型豐富。西湖風景名勝區的森林植被對杭州市的生態環境、城市景觀等均有著不容小覷的作用,同時兼具城市公園的職能,是市民游覽休閑的集中區域。在國家倡導生態文明建設的時代背景下,對西湖風景區的植被開展?;び胩嶸薔扒芾碚吆脫芯咳嗽彼媼俚男綠粽?,而了解西湖風景區植被的整體空間分布格局和形成機制則是解決該問題的基本前提。

西湖風景區植物整體景觀格局探究

  20世紀80年代陳啟瑺[1]和蔡壬侯等[2]對西湖風景區內植被類型、分布與植被性質進行研究,判定該區植被歸屬于北亞熱帶常綠與落葉闊葉混交林地帶。2007年前后慎佳泓等[3]和張洋等[4]進一步對西湖風景區森林群落物種多樣性及人為干擾的影響進行研究。然而目前對于西湖植物景觀的研究大多集中于局部地區,對于西湖風景區整體植被分布研究相對較少;同時對西湖風景區森林植被的研究缺乏長期追蹤調查,研究手段以傳統野外調查為主,缺乏大空間尺度與多途徑的研究方法[5,6]。因此在當前杭州公園城市建設的過程中,利用不同方法從多個角度對西湖風景區的植物整體景觀格局進行深入研究,具有重要的現實意義。

  本文利用衛星遙感數據,結合土地利用類型分類方法和植物群落調查,從群落、景觀等多尺度對森林植被進行判定和空間分析,利于政府及相關部門進行產業規劃與政策制定,使得杭州在快速城市化背景下實現經濟、社會與生態環境的協調發展。同時通過對植被類型和植物多樣性的關聯性研究,進一步探討杭州植被的地帶性特點和演替趨勢,為西湖風景區天然植被和生物多樣性的?;?,以及西湖風景區未來的可持續發展提供理論和數據支持。

  1、西湖風景名勝區概況

  西湖風景名勝區位于杭州城區西部,以低山丘陵為主,地處亞熱帶季風氣候區,四季分明。年平均氣溫16.2 ℃,7月平均氣溫28.6 ℃ ,最冷的1月平均氣溫3.7 ℃;年均降水量1410 mm,年均相對濕度80%左右,無霜期246 d,生長期可達311 d[2] 。

  西湖風景名勝區內有多種森林群落類型,植被類型以常綠闊葉林為主,但受亞熱帶北部地區季風氣候影響,產生了針闊葉混交林和常綠落葉闊葉混交林等,森林結構較為復雜[7],具有自身獨特的地帶性特點。常綠闊葉林的建群種大多為殼斗科和樟科植物,如苦櫧、米櫧、紫楠、浙江楠、青岡等,既有單獨成林,也有多種常綠樹種組成的常綠闊葉林[8]。近年來由于旅游開發與氣候變化,西湖風景區內森林植被的分布和物種組成受到較大沖擊,不同植被受到的具體影響各有不同[3,4]。

  2、研究方法

  2.1、遙感數據處理

  從美國地質勘測局網站上選取2017年7月涵蓋西湖風景區范圍的Landsat8衛星遙感影像數據(分辨率30 m),利用ENVI5.3進行圖像融合、輻射定標、大氣校正、幾何校正等數據預處理后,再根據地面已知的土地利用數據作為參考進行監督分類,初步將西湖風景名勝區內地物分為水體、建設用地、林地、茶園、竹林、草地和耕地7類,并進一步根據實地調查數據將林地分為針葉林、針闊混交林、落葉林、常綠落葉闊葉混交林和常綠林,最后將生成的植被分類圖導入Fragstats軟件[9]進行景觀格局指數的計算。

  2.2、樣地設置

  根據植被分類圖, 結合森林植被的實地勘察,2017年7—9月在西湖風景區內選取21個植物樣地(每種植被類型3個樣地),在每個調查樣地設置20 m×20 m的樣方,并將每一個樣方進一步分成16個5 m×5 m的小樣方進行植物群落結構調查。

  2.3、植物群落結構調查

  參考慎佳泓等[3]和張洋等[4]在西湖山區采用的植被調查方法,對西湖風景區內的21個植物樣地進行群落物種組成調查,以便進行數據比較和動態分析。記錄樣地內的群落特征以及樣方周圍的環境因子,包括喬木層、灌木層、草本層內的所有維管植物信息。對于樹高大于5 m的喬木層植物,記錄其植株的名稱、胸徑大小、冠幅、高度;灌木層和草本層植物則分別記錄其物種名稱、個體數量、高度和蓋度。

  3、研究結果

  3.1、植被分布與物種組成

  西湖風景區的植被分布受地形、水文、氣候等因子影響,各植被群落分布區位各不相同。根據《中國植被》和《浙江森林》的劃分原則和分類系統,西湖風景區的森林植被可被劃為針葉林、針闊葉混交林、落葉闊葉林、常綠落葉闊葉林、常綠闊葉林、竹林,同時增加西湖風景區內較為典型的茶園,共7個森林植被類型;運用衛星遙感數據結合ENVI5.3監督分類方法,得到不同植被類型在西湖風景區內的空間分布(圖1)。

圖1 西湖風景區森林植被類型分布

  植物群落樣地調查表明,天然林地中落葉闊葉林、針葉林與常綠落葉闊葉混交林的總物種豐富度相對較高,常綠闊葉林總物種豐富度最低(圖2)。其中落葉闊葉林、常綠落葉闊葉混交林與常綠闊葉林的灌木層物種豐富度最高,草本層次之,喬木層物種豐富度相對較低;針葉林、針闊葉混交林喬木層物種豐富度則高于草本層。針葉林與常綠闊葉林、針闊葉混交林與常綠闊葉林以及落葉闊葉林與常綠闊葉林在不同層次間的物種豐富度也存在顯著差異(P<0.05)。人工種植的茶園和竹林的物種豐富度在喬木層與灌木層上均顯著低于自然植被(P<0.05),喬、灌木層物種構成單一。

圖2 各森林植被類型物種豐富度
圖2 各森林植被類型物種豐富度

  3.2、各植被景觀空間特征

  根據Fragstats的計算結果顯示,常綠闊葉林是西湖植被類型中面積最大、分布最廣的森林類型(表1),除風景區內公園中人為規劃的觀賞林地外,天然常綠林主要分布于西湖周邊山區,集中在北高峰、五云山、梅家塢、九溪、云棲竹徑等地(圖1(e))。落葉闊葉林在西湖風景區植被類型中規模僅次于常綠闊葉林,在景區內呈零散分布,主要位于靈峰山、靈隱、龍井等地(圖1(c))。針闊葉混交林在西湖風景區內分布的斑塊數量最多,主要集中在龍井、云棲竹徑、梅家塢等地(圖1(b))。常綠落葉闊葉混交林亦為常見植被類型,主要分布于五云山、寶石山、虎跑等地(圖1(d))。針葉林面積較小,分布十分零散,主要分布于山脊、環湖地區的公園及道路兩側的帶狀區域(圖1(a))。竹林均為人工栽植,主要分布在植物園和云棲竹徑、上天竺等地(圖1(f))。茶園在西湖風景區分布范圍較廣,主要分布于龍井、靈隱、梅家塢等地各村落周邊(圖1(g))。

表1 不同植被類型空間分布
表1 不同植被類型空間分布

  各森林植被類型斑塊面積分布均呈現出“倒J型”曲線(圖3),大多數植被斑塊面積集中于0.5 hm2以下,小面積斑塊數量多,空間分布范圍廣。斑塊數量較多的針闊葉混交林(圖3(b))、落葉闊葉林(圖3(c))和常綠闊葉林(圖3(e)),其面積分布也較為相似;而茶園由于受人為調控,除了0.1 hm2以下的斑塊數量較多,其他面積的斑塊之間數量差別不大(圖3(g))。結合植被類型空間分布(圖1)和植被斑塊面積分布(圖3)整體判斷,各種植被在西湖風景區內呈交錯分布,景觀破碎化程度較高,一定程度上豐富了西湖風景區整體的植物景觀,但對區域內的生物多樣性可能具有一定負面影響。

圖3 各植被類型斑塊面積分布情況
圖3 各植被類型斑塊面積分布情況

  4、討論與分析

  4.1、影響西湖風景區植被分布的因素

  植被斑塊的交錯分布為西湖風景區營造出了四季分明的景觀效果:于西湖湖濱眺望周邊山地,大規模的常綠闊葉林呈現出蒼翠的視覺效果;而在湖濱地帶分布的落葉樹種,春季觀花、秋季觀果賞葉樹種,又為西湖風景區營造出富于變化的景觀效果。

  伴隨著杭州快速的城市化進程,西湖風景區的人為活動強度和頻率不斷增強,對景區內的植被也產生了相應影響。人為活動對于植被分布格局和植物多樣性的影響有利有弊:人工栽植的觀賞植物,對于物種豐富度起到促進作用;景區修繕工程、違章建筑拆除,以及對周邊景觀?;さ鬧厥?,一定程度上減少了建設用地使得植被的占地面積增加,植被群落的物種豐富度也相對有所增加;另一方面上述人類活動也給原生植物群落的生存帶來競爭壓力,在一定程度上削弱了鄉土植物多樣性和植被景觀的地域特性。

  人工栽植的茶園與竹林受人類活動影響最大,龍井茶作為杭州重要的經濟物種與文化代表[10],在西湖風景區中所占比例逐年增大;竹林由于其自身較強的擴散能力導致其集中分布區的面積逐年擴大,侵蝕周邊的自然植物群落,最終導致自然林地面積減少,區域生物多樣性降低。

  植被分布在一定程度上還受西湖風景區不同土壤類型分布的影響。常綠闊葉林大多分布在砂巖頁巖地區;落葉闊葉林和常綠落葉闊葉混交林則主要分布在石灰巖地區;針葉林一般分布在山頂、山脊等地區;竹林在西湖風景區內為人工撫育,主要分布于云棲竹徑[4]。

  4.2、植被類型與物種多樣性的關系

  結構復雜、層次分化多的植物群落,其物種多樣性指數愈高[11],群落的穩定性也越高[12]。從群落整體來看,落葉闊葉林、針葉林與常綠落葉闊葉混交林的植物物種多樣性較高,主要是由其灌木層的高物種豐富度導致。落葉林由于上層喬木秋季落葉,郁閉度降低,使得下層灌木、草本層獲得更多光照,陽性物種種類較豐富。風景區內大面積的針葉林中常伴生闊葉樹種,也增加了其物種多樣性。常綠闊葉林因其郁閉度較高,林下光照分布不均,抑制陽性植物生長。高郁閉作用使得灌木層物種豐富度偏低[13],草本層也多表現為結果相對簡單的耐蔭地被。從垂直結構上看,除針葉林與針闊葉混交林外,其他植被的物種豐富度均呈現出灌木層>草本層>喬木層,主要是由于灌木層中同時包含了灌木樹種和喬木幼苗所致。

  與十年前的植被調查數據[3,4,14]比較發現,在群落總體物種多樣性上,針葉林的物種多樣性明顯增加,主要由于馬尾松林在人工干擾[3,4]和自然演替的共同作用下,林下的闊葉林幼苗快速生長進入林冠層[2],這種變化目前盡管沒有改變植被的類型,但對林內小生境產生顯著影響,導致林下伴生的耐陰樹種不斷增多,提高物種多樣性。同時植被垂直結構與各層物種豐富度在近十年也發生了一定轉變,主要表現為常綠闊葉林和常綠落葉闊葉混交林中物種豐富度的變化,以灌木層物種多樣性最高,草本層次之,喬木層最低。其原因可能為:演替所導致的喬木層建群種優勢更加突出,使得其他伴生喬木物種豐富度減少,以及林冠的進一步郁閉使得草本層中耐蔭物種的增加。

  4.3、植被景觀格局與植物多樣性的關系

  西湖風景區的植物多樣性分布總體上受地理環境以及人為活動影響,從東部環湖地區到西部山區呈現出逐漸降低的趨勢。

  環湖地區游人密集,除部分自然林地外還多有公園分布,并以湖西較為集中。公園由于人工的規劃設計,多以小斑塊組合為主,人工營造的植物景觀更為豐富,植被類型更多樣化。除本地樹種外還栽種大量引進觀賞植物,營造出湖濱四季變化的景觀效果。破碎化的景觀格局使得環湖地區植物多樣性豐富,但主要以陽性和外來植物為主,耐陰植物和鄉土植物的物種豐富度相對較低。因此在今后的公園景觀設計中,應當考慮增加以鄉土植物為主體的植物景觀比例,提升公園植被的地域性特征[10],同時也增強了植被的生態服務功能和抗干擾能力。同時對外來植物的引入也需要慎重考慮,以避免生物入侵的風險。

  湖北岸、南岸地區較湖西地區植被斑塊面積有所增加,多為常綠落葉闊葉混交林與針闊葉混交林,植物多樣性也相對較高;中部溝谷地帶分布大量茶園,周邊山地多分布針闊混交林與落葉闊葉林,總體多樣性居中。

  風景區內的西部山區則多為大面積斑塊的常綠闊葉林、茶園與竹林,天然林地和人工園地犬牙交錯,單位面積上的植物多樣性相對較低。盡管其植物多樣性低于環湖地區,但大面積連續分布森林中保留了大量的鄉土植物與耐蔭植物,是杭州自然植被的代表類型。對于此類山地天然植被的?;?,關鍵在于控制竹林和茶園對周邊天然林地的過度侵蝕,適當科學的人為調控能為城市森林的健康發展提供更好的?;?。

  5、結語

  在西湖風景區內以常綠闊葉林面積最大、分布最廣,落葉闊葉林面積僅次于常綠闊葉林。針闊葉混交林面積居第三位,常綠落葉闊葉混交林也相對常見,上述植被類型大多分布于西湖西部山區。針葉林分布較為零散,主要分布于山脊、環湖地區的公園及道路兩側的帶狀區域。茶園分布范圍較廣,主要分布于龍井茶室、靈隱、梅家塢等地。竹林則多為人工撫育,分布在植物園和云棲竹徑、上天竺等地。

  落葉闊葉林、針葉林與常綠落葉闊葉混交林整體的植物物種多樣性較高;常綠闊葉林因其郁閉度較高,灌木層物種豐富度偏低,草本層也多為耐蔭植被。各植被類型間物種豐富度存在差異,其中以茶園和竹林與其他植被類型相差最大。除針葉林與針闊葉混交林外,物種豐富度在垂直結構上一般以灌木層物種多樣性最高,草本層次之,喬木層最低。

  城市植被對城市生態環境、景觀風貌都有著舉足輕重的作用,在當今快速城市化進程和“公園城市”建設的背景下,探討西湖風景區內植被分布格局以及多樣性特征顯得尤為重要。西湖風景區作為國家級風景名勝區,其景觀格局的空間規劃與城市植被的?;ご朧┒怨誒嗨頻某鞘猩攪志骯劬哂惺痙緞宰饔?。傳統植被調查方法配合遙感的運用,為大尺度區域的長期動態監測提供了可能,以更便捷、高效與可靠的途徑為西湖風景區內生物多樣性?;?、小氣候改善以及景觀營造等提供詳實的基礎數據,也為杭州市的生態建設、環境?;ふ咧貧ê統鞘形蠢捶⒄固峁┫嚶Φ睦礪壑С?。

  參考文獻
  [1]陳啟瑺.杭州西湖山區次生植被性質研究:一[J] .杭州大學學報(理學版),1987, 14(4): 473-481.
  [2]蔡壬侯, 何紹箕.杭州西湖山區的植被類型及其分布[J] .杭州大學學報,1980, 7(4): 100-107.
  [3]慎佳泓. 西湖風景名勝區森林植被多樣性及人為干擾的影響研究[D]. 杭州:浙江大學,2006: 11-66.
  [4]張洋, 慎佳泓, 張方鋼, 等.西湖風景名勝區森林群落物種多樣性及人為干擾的影響[J].浙江大學學報(理學版), 2008, 35(5): 567-575.
  [5]張華麗, 張毅.LUCC視角下神農架地區植被景觀特征及其變化研究[J].華中師范大學學報(自然科學版),2018,52 (3): 432-441.
  [6]郭慶華, 胡天宇, 姜媛茜, 等.遙感在生物多樣性研究中的應用進展[J].生物多樣性,2018, 26(8): 789-806.
  [7]伊賢貴, 丁暉, 方炎明, 等.基于固定樣地的黃山不同海拔森林群落物種多樣性分析[J].南京林業大學學報(自然科學版) ,2018, 42(1): 149-155.
  [8]吳安馳, 鄧湘雯, 任小麗, 等.中國典型森林生態系統喬木層群落物種多樣性的空間分布格局及其影響因素[J].生態學報,2018, 21(38): 1-12.

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