白馬林場景觀格局分析

摘 要：為全面了解白馬林場景觀格局特征，以白馬林場2022年森林資源一張圖數據為基礎，借助ArcGIS10.2和Fragstats軟件分析功能，對白馬林場景觀格局進行初步分析。結果表明，草地、耕地和林地是白馬林場三大優勢斑塊類型，草地的斑塊分形指數、邊緣密度、聚集度和景觀結合度最大，建設用地的斑塊密度、散步與并列指數最大，其他用地的斑塊連通性最好，林地的散步與并列指數最小；白馬林場景觀要素類型之間的鄰接程度較好。

關鍵詞：景觀格局；景觀指數；白馬林場

中圖分類號：S718.5 文獻標志碼：A 文章編號：1674-7909（2025）3-103-4

DOI：10.19345/j.cnki.1674-7909.2025.03.021

0 引言

景觀格局是指大小、形狀、屬性不一的景觀斑塊在空間上的配置［1］。研究某區域景觀空間格局，是揭示該區域生態狀況及空間變異特征的有效手段。景觀格局是生態系統或系統屬性空間變異程度的具體體現，包括空間異質性、空間相關性和空間規律性等。分析景觀格局有助于人們在無序的景觀中發現潛在的規律［2］。白馬林場處于毛烏素沙漠南緣地帶，研究其景觀格局特征，不僅有助于人們從大尺度上了解白馬林場景觀類型的分布狀況，更有助于區域生態環境建設規劃和可持續經營。

1 研究區概況

白馬林場位于華池縣西北部的白馬鄉境內，處于子午嶺林緣區，屬溫帶大陸性季風氣候區，年均降水量為390 mm。總經營面積為6 747.13 hm2，其中林地面積為1 370.19 hm2，非林地面積為5 376.93 hm2。

2 研究方法

2.1 數據來源

矢量數據來源于華池林管分局2022年森林資源一張圖。

2.2 數據處理

利用ArcGIS10.2軟件建立空間數據庫，生成白馬林場景觀類型柵格圖（30 m×30 m），并將其作為景觀指數分析的基礎數據源。使用景觀格局分析軟件Fragstats計算相關景觀指數。

2.3 土地利用類型劃分

結合白馬林場經營實際和土地利用類型，將白馬林場土地利用類型劃分為5類：耕地（GD）、林地（LD）、草地（CD）、建設用地（JD）和其他用地（QD）。

2.4 景觀指數選取

選取10個常用景觀指數，從景觀水平和斑塊水平對白馬林場景觀格局進行分析。景觀指數及其生態學意義詳見表1。

3 結果與分析

由表2可知，景觀格局分析中景觀面積（TA）為6 745.05 hm2，與白馬林場總經營面積6 747.13 hm2基本一致，在誤差范圍內，景觀指數分析數據可靠。

3.1 景觀的斑塊特征

3.1.1 斑塊面積（CA）

白馬林場景觀要素類型的面積大小順序為草地（CD）gt;耕地（GD）gt;林地（LD）gt;建設用地（JD）gt;其他用地（QD），草地（CD）面積最大（3 253.68 hm2），其他用地（QD）面積最小（44.64 hm2）。

3.1.2 景觀斑塊百分比（PLAND）

白馬林場景觀斑塊百分比的大小順序為草地（CD）gt;耕地（GD）gt;林地（LD）gt;建設用地（JD）gt;其他用地（QD）。草地（CD）的景觀斑塊百分比為8.280 5%，是白馬林場最主要的景觀要素類型，在整個白馬林場景觀組成中的占比和貢獻率最大；耕地（GD）是白馬林場景觀構成的第二大類型；林地（LD）是白馬林場景觀構成的第三大類型［3］。景觀斑塊百分比與斑塊面積分析結果一致。

3.1.3 斑塊分形指數（FRAC_AM）

斑塊分形指數是度量斑塊空間結構的形狀指標，當景觀中的所有斑塊形狀均為正方形時，其值為1；當斑塊形狀偏離正方形時，其值大于1，這說明斑塊的邊界受地形、氣候等自然因素的影響較大［4-5］。由表2可知，白馬林場景觀要素類型的斑塊分形指數大小順序為草地（CD）gt;耕地（GD）gt;林地（LD）gt;其他用地（QD）gt;建設用地（JD），草地（CD）的斑塊分形指數最大（1.235 2），建設用地（JD）的斑塊分形指數最小（1.050 3）。白馬林場草地（CD）主要是人工草地和其他草地，多分布在立地條件較差的區域，邊界形狀受自然地形限制；建設用地（JD）主要為交通用地和建制鎮，與其他用地（QD）相比，主要為特殊用地、濕地和灘涂，受人為活動干擾較大，邊界更規則，因此白馬林場建設用地（JD）面積不是最小但斑塊分形指數卻表現出最小。

3.2 景觀的異質性

3.2.1 斑塊密度（PD）

白馬林場景觀要素的斑塊密度大小順序為建設用地（JD）gt;草地（CD）gt;林地（LD）gt;耕地（GD）gt;其他用地（QD）。建設用地（JD）的斑塊密度最大（2.219 2 m/hm2），其他用地（QD）的斑塊密度最小（0.733 0 m/hm2），表明建設用地（JD）分布在單位面積上的斑塊數量最多，其他用地（QD）分布在單位面積上的斑塊數量最少；白馬林場景觀要素類型建設用地（JD）分化和破碎程度高，但斑塊規模小，而其他用地（QD）分化和破碎程度低，斑塊規模大［6］。

3.2.2 邊緣密度（ED）

白馬林場的景觀要素邊緣密度大小順序為草地（CD）gt;耕地（GD）gt;林地（LD）gt;建設用地（JD）gt;其他用地（QD）。草地（CD）的邊緣密度最大，其他用地（QD）的邊緣密度最小，說明白馬林場景觀要素類型中草地（CD）的邊界被割裂的程度最高；而其他用地（QD）的邊界被割裂的程度最低，景觀要素類型保存較為完整，連通性好，這與白馬林場其他用地（QD）的特殊性也有一定的關系［7］。

3.3 景觀的空間分布格局

3.3.1 平均最近距離（ENN_MN）

平均最近距離用于描述同類型景觀要素斑塊之間的距離和分布團聚狀況。白馬林場景觀要素類型的平均最近距離大小順序為其他用地（QD）gt;林地（LD）gt;建設用地（JD）gt;耕地（GD）gt;草地（CD），說明白馬林場景觀要素類型中其他用地（QD）斑塊之間的距離最遠，空間分布格局呈現出分散狀態，斑塊之間相互干擾的可能性小；草地（CD）斑塊之間的距離最近，在空間分布格局上呈現出團聚狀態，斑塊之間相互干擾的可能性大［8］，這與草地面積大有直接關系。

3.3.2 要素連接度指數（CONNECT）

要素連接度指數能夠度量景觀空間結構單元之間的連續性。根據研究區實際，設置連接度為500 m，當要素連接度指數為0時，表明這類景觀要素由一個斑塊組成或在其閾值內，這類景觀要素類型的所有斑塊都不能連接；當要素連接度指數為100%時，表明在閾值內，這類景觀要素類型的所有斑塊都能連接。白馬林場景觀要素連接度指數大小順序為其他用地（QD）gt;草地（CD）gt;耕地（GD）gt;林地（LD）gt;建設用地（JD），說明白馬林場景觀要素類型中其他用地（QD）斑塊的連通性最好，建設用地（JD）斑塊的連通性最差。但白馬林場景觀要素連接度指數普遍較低，且類型之間的要素連接度指數相差不大，其他用地（QD）的要素連接度指數最大（2.426 9%），建設用地（JD）的要素連接度指數最小（1.168 1%），僅相差1.258 8%。

3.3.3 聚集度（AI）

聚集度反映景觀要素在景觀中的團聚程度，其值隨景觀要素類型的團聚程度增大而增加。對景觀類型而言，聚集度反映某種景觀要素與少數幾類大斑塊團聚的程度。白馬林場景觀要素聚集度大小順序為草地（CD）gt;林地（LD）gt;耕地（GD）gt;建設用地（JD）gt;其他用地（QD），說明白馬林場景觀中草地（CD）分散在其他各景觀要素類型之間，其他用地（QD）僅與少數大斑塊團聚。白馬林場景觀要素類型的聚集度差異明顯，景觀類型草地（CD）、林地（LD）和耕地（GD）表現出明顯優勢，建設用地（JD）和其他用地（QD）景觀要素類型的聚集度差異較小。

3.3.4 景觀結合度（CHESION）

景觀結合度能夠反映景觀要素類型之間的相互分散性，數值越大，表明景觀要素類型斑塊的自然銜接程度越高。白馬林場景觀要素類型的景觀結合度大小順序為草地（CD）gt;耕地（GD）gt;林地（LD）gt;其他用地（QD）gt;建設用地（JD），說明白馬林場景觀要素類型中草地（CD）斑塊的自然銜接程度最高，草地（CD）的團聚程度高；建設用地（JD）斑塊的自然銜接程度最低，斑塊分散度高。白馬林場景觀要素類型中草地（CD）、耕地（GD）和林地（LD）的景觀結合度都在90以上，且數值差異較小；其他用地（QD）和建設用地（JD）的景觀結合度都在50以下，且數值差異較大，表明白馬林場景觀中優勢景觀類型草地（CD）、林地（LD）和耕地（GD）斑塊的自然銜接程度高，團聚程度高，而其他用地（QD）和建設用地（JD）斑塊之間分散性大。

3.3.5 散步與并列指數（IJI）

白馬林場景觀要素類型的散步與并列指數大小順序為建設用地（JD）gt;草地（CD）gt;耕地（GD）gt;其他用地（QD）gt;林地（LD），說明建設用地（JD）與其他各景觀要素類型鄰接程度高，林地（LD）僅與少數景觀要素類型鄰接，這與建設用地（JD）和林地（LD）的特點密切相關。白馬林場各景觀要素類型的散步與并列指數均在50%以上，表明白馬林場景觀要素類型之間的鄰接程度較高。

4 結論

白馬林場景觀格局的斑塊特征表現為：草地（CD）是面積最大的景觀斑塊類型，其他用地（QD）是面積最小的景觀斑塊類型；草地（CD）、耕地（GD）和林地（LD）是構成白馬林場景觀的三大類型；草地（CD）的斑塊分形指數最大，建設用地（JD）的斑塊分形指數最小。景觀的異質性表現為：建設用地（JD）的斑塊密度最大，其他用地（QD）的斑塊密度最小；草地（CD）的邊緣密度最大，其他用地（QD）的邊緣密度最小。景觀的空間格局表現為：其他用地（QD）斑塊之間的距離最遠，草地（CD）斑塊之間的距離最近；其他用地（QD）斑塊的要素連通性最好，建設用地（JD）斑塊的要素連通性最差；草地（CD）的聚集度最大，其他用地（QD）的聚集度最小；草地（CD）的景觀結合度最大，建設用地（JD）的景觀結合度最小；建設用地（JD）的散步與并列指數最大，林地（LD）的散步與并列指數最小，白馬林場景觀要素類型之間的鄰接程度較高。

參考文獻：

［1］余新曉，李秀彬，夏兵，等.森林景觀格局與土地利用/覆被變化及其生態水文響應［M］.北京：科學出版社，2010：1-20.

［2］李哈濱，FRANKLIN J F.景觀生態學領域的新概念構架［J］.生態學進展，1988，5（1）：23-33.

［3］鄧向瑞.北京山區森林景觀格局及其尺度效應研究［D］.北京：北京林業大學，2007.

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［6］馬文艷，王乃江，趙亞寧，等.大鳳川林場森林景觀格局分析［J］.甘肅林業科技，2020，45（3）：6-9.

［7］樓旭逵，夏斌，張慧霞，等.廣州市番禺區景觀格局的梯度變化研究［J］.安徽農業科學，2009，37（29）：14463-14466.

［8］喬志和.長白山自然保護區景觀格局演化與模擬［D］.長春：東北師范大學，2012.

Landscape Pattern Analysis of Baima Forest Farm

MA Youjing LIU Jianfeng ZHANG Saichun MA Wenyan ZHENG Weibin REN Xiufeng

HAO Youfeng

Ziwuling Forestry Administration Bureau of Gansu Province， Huachi 745600， China

Abstract： In order to comprehensively understand the landscape pattern characteristics of Baima Forest Farm， based on the data from a map of forest resources of Baima Forest Farm in 2022，the landscape pattern of Baima Forest Farm was preliminarily analyzed by using the analysis functions of ArcGIS10.2 and Fragstats software.The results showed that grassland， cultivated land and woodland were the three dominant patch types in Baima Forest Farm.Grassland had the largest FRAC_AM，ED，AI and CHESION，construction land had the largest PD and IJI， other land had the best patch connectivity， and woodland had the smallest IJI. The adjacency degree between the landscape elements of Baima Forest farm was good.

Key words： forest landscape; landscape index; Baima Forest Farm