粤港澳大湾区“一小时旅游圈”来了 .pdf
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1、 (6)式中m表示不同类型景观斑块总数,取值范围:PR0,无上限。景观异质性指数 景观属性的变异程度,不仅体现在景观空间结构变化上,还体现了景观组分在时间上的动态变化1, 15。景观多样性指数(H)反应不同景观类型分布的均匀化和复杂化程度,包括Shannon多样性指数和Simpson多样性指数,本研究采用Shannon多样性指数,其表达式:H =mXi=1(Pilnpi) (7)表 1 柘林湾海洋牧场景观生态分类系统18Tab. 1 The landscape system of marine ranching in Zhelin Bay一级 one-level二级 two-level三级 t
2、hree-level开放景观open landscape自然景观 natural landscape近岸景观 landscape type浅海景观 shallow sea landscape滩涂景观 tidal flat landscape海滩景观 beach landscape岛礁景观 island landscape半自然景观 seminatural landscape人工鱼礁景观 artificial reef landscape海藻景观 seaweed landscape传统网箱景观 traditional cage landscape深水网箱景观 deep-water net cag
3、e landscape贝藻综合增殖景观 comprehensive multiplication of shellfish algae筏式增殖景观 raft multiplication landscape增殖放流景观 stock enhancement landscape贝类底播景观 shell fish bottom sowing landscape建筑景观construction landscape滨海景观 coastal landscape滨海旅游景观 seaside tourist landscape文化景观cultural landscap科教文化景观scientific and
4、educational cultural landscape历史人文景观 historical and humanistic landscape海洋文化景观 marine cultural landscape海商文化景观 maritime commercial cultural landscape9 期段丁毓,等:粤东柘林湾海洋牧场景观结构与格局的分析研究1983http:/式中Pi表示第i类景观面积比,m表示景观类型数。当景观中只有一种斑块类型时,H=0。景观均匀度指数(E)反应各斑块类型在景观中面积分布的均匀程度。以Shannon多样性指数为例,其表达式:E =HHmax=mXi=1PiI
5、nPiInm(8)式中E1,当E趋于1时,景观斑块类型分布的均匀程度越趋于最大,其中H表示Shannon多样性指数,Hmax表示H的最大值。景观丰富度是指不同组分或景观类型在景观中的总数,相对丰富度指数(R)是景观类型数与景观中最大可能的类型数在景观中比值,其表达式:R =MMmax100 (9)式中M表示景观中现有的景观类型数;Mmax表示最大可能的景观类型数。景观破碎度指数(I)指在景观中的破碎化程度,其表达式:I =1AmXi=1Ni(10)式中Ni表示第i类景观斑块数,A表示景观总面积,m表示景观类型数。景观分离度指数(Fi)指某一景观类型中不同斑块个体分布的分离程度,其表达式:Fi=
6、DiSi(11)Di=12rNiA; Si=AiA式中Fi表示景观分离度指数,Di表示景观类型i的距离指数;Ni表示景观类型i的斑块总数(个);A表示景观的总面积;Si表示景观类型i的面积指数;Ai表示景观类型i的总面积。2 结果2.1 景观要素特征指数景观要素特征指数结果显示,开放景观中自然景观斑块面积最大,最大斑块指数为30.845%,其中岛礁景观中斑块数最高为59,总体斑块丰富度为5,平均斑块面积为5.573 km2(表2),表明自然景观中斑块面积之间相差较大,各景观斑块之间相互分散,但从整体空间格局来看,斑块所占面积比例相对均匀并且占景观的主导地位。半自然景观中斑块数在整个景观中斑块数
7、量最多,斑块数182,斑块丰富度为7(表2),说明在该景观中半自然景观的景观类型最为丰富,以海洋牧场功能配置为主,人类活动影响因素对海洋生物生态环境及对于整体景观的影响较大。并且,在半自然景观中整体斑块面积为42.077 km2,但平均斑块面积却只有0.231 km2,在整体景观中斑块密度最大为4.325 2 个/km2(表2),说明斑块过于密集,整体空间结构较为拥挤,与周边其他景观斑块连通性较差。滨海景观斑块面积为7.993 km2,斑块密度为0.626 个/km2,斑块丰富度为5,在整个景观中各指数相对均匀偏差较小,但最大斑块指数只有0.397%(表2),说明在这个景观类型中各景观斑块与柘
8、林湾海洋牧场结合性较差,滨海旅游资源有待开发和利用。科教文化景观与海洋文化景观整体斑块数较少,斑块丰富度分别只有3和2,说明在柘林湾海洋牧场周边文化传播与发展较弱,所占比重太小,应加强文化建设与科教科普传播,从而提升区域经济与文化共发展。2.2 景观异质性指数景观异质性结果显示,在景观多样性指数中自然景观海洋文化景观半自然景观滨海景观科教文化景观,自然景观多样性指数最大为1.070,科教文化景观多样性指数为0.040(表3),两者之间相差较大,这表明总体景观多样性分布不均匀,其中自然景观各类斑块所占面积比例趋于相似,景观分布相对均匀复杂程度小,整体景观的重要基质并且生物多样性程度越高;而科教文
9、化景观中各景观类型所占比例最小,多样性指数为最低,说明该研究区域景观建设中需要对文化景观价值更多体现,增加文化传播及科普相关的旅游资源,对于当地的文化资源进行大力开发及利用,扩展精神文明建设与经济生态效益共同发展。相对丰富度指数中,半自然景观滨海景观、自然景观科教文化景观海洋文化景观,其中半自然景观整体斑块数量最多为182,相对丰富度指数为31.818%(表3),说明该景观类型破碎化程度最高,会导致景观趋于不稳定状况,加上人为因素影响较强,该景观类型区域需要加强生物多样性保护1984水 产 学 报43 卷http:/措施。从景观均匀度来看,海洋文化景观自然景观半自然景观滨海景观科教文化景观,其
10、中海洋文化景观斑块面积相对分布均匀,景观均匀度指数为0.635,科教文化景观斑块面积分布最为分散,景观均匀度指数最低为0.036(表3),说明在同一种景观中两个斑块类型分布差异较大,使整体景观关联性较为复杂多变,对于景观空间构造的塑造会产生影响。在景观破碎度指数中显示,半自然景观自然景观滨海景观科教文化景观海洋文化景观,其中半自然景观破碎化程度最高为0.289(表3),说明该景观类型中破碎程度会趋于最大,整体景观复杂性很高,在进行景观规划时要特别注意该景观区域的生物因素和非生物因素及人类活动影响,半自然景观是柘林湾海洋牧场主要功能性景观区域,是整体景观规划考虑的重点部分,同时也是对整体景观规划
11、影响最大的因素。景观分离度上显示,科教文化景观分离度指数最高为4.314(表3),说明该景观类型斑块之间分隔较大,会导致作为物质和物种流通的廊道被切断,斑块间彼此被隔离,从而削弱景观整体性,影响景观规划效果。3 讨论3.1 景观要素特征分析是海洋牧场景观优化的基础景观要素特征指数研究已成为景观格局分析的重要组成部分27-28,了解景观要素各干扰因子间相互作用程度是研究海洋牧场区域景观生态格局变化过程的关键。近年来,我国海洋牧场在建设规模、产出效果、技术水平、发展机制等方面都取得了巨大的进步29。发挥海洋牧场建设的同时,带动了休闲垂钓和旅游观光等相关产业发展,是实现海洋牧场多元化、效益综合化的有
12、效途径30。本研究发现,可通过人工鱼礁、贝类底播、海藻场及筏式增殖等不同功能区的景观要素特征指数分析结果,了解海洋牧表 2 柘林湾海洋牧场各景观要素特征指数Tab. 2 Characteristic index of landscape elements in Zhelin Bay marine ranch二级景观two-level斑块面积/km2patch area斑块数/个number of plaques斑块密度/(个/km2)patch density最大斑块指数largest patch index平均斑块面积/km2mean patch area斑块丰富度landscaperich
13、ness index自然景观natural landscape457.014 82 0.179 30.845% 5.573 5 半自然景观seminatural landscape42.077 182 4.325 2.397% 0.231 7 滨海景观coastal landscape7.993 5 0.626 0.397% 1.599 5 科教文化景观scientific and educationalcultural landscape5.039 3 0.595 0.754% 1.680 3 海洋文化景观marine cultural landscape118.000 2 0.017 10
14、.792% 59.000 2 合计summation630.123 274 2.300 22 表 3 柘林湾海洋牧场景观异质性指数Tab. 3 Landscape heterogeneity index in Zhelin Bay marine ranch景观类型景观多样性指数(H)landscape diversity index相对丰富度指数(R)relative abundance景观均匀度指数(E)evenness景观破碎度指数(I)landscapefragmentation景观分离度指数(Fi)landscape isolation自然景观natural landscape1.07
15、0 22.727% 0.243 0.130 0.061半自然景观seminatural landscape0.290 31.818% 0.056 0.289 0.789滨海景观coastal landscape0.070 22.727% 0.043 0.008 3.511科教文化景观scientific and educationalcultural landscape0.040 13.636% 0.036 0.005 4.314海洋文化景观marine cultural landscape0.440 9.091% 0.635 0.003 0.1509 期段丁毓,等:粤东柘林湾海洋牧场景观结构
16、与格局的分析研究1985http:/场生态环境与生物生境状况,为合理规划和增设休闲观景平台和休闲垂钓等设施提供基础依据,从而提高区域景观效果与经济和生态效益。柘林湾海洋牧场示范区具有良好地自然地理环境和海洋生物资源,为海洋牧场休闲渔业、旅游业的开发与优化提供基础条件。海洋景观要素对整体景观控制作用较强,它影响和控制着整个景观中生物生境斑块之间的物质与能量转换,掌控着整个景观之间的连接度,从而影响斑块之间物种的迁移,对生物多样性保护起着关键性作用和影响。此外,根据研究结果发现,柘林湾海洋牧场中滨海旅游景观与科教文化景观斑块丰富度最小,但根据研究区域旅游资源与地域文化资源分布状况来看31-33,可
17、供开发的休闲旅游资源丰富,显然并未被柘林湾海洋牧场合理利用。这与陆地景观格局研究中张明明等34对国家自然保护区进行景观要素特征指数分析、桂国敏等35在城市公园绿地景观格局研究中以景观要素特征指数基础分析结果类似,均可从结果中了解各景观斑块的基础特征状况与分布情况。影响海洋牧场景观特征指数结果的主要因素包含两部分内容,一是不同类型斑块的不同景观驱动因素,二是各景观占比情况及各斑块的基础特征因素。这些因素可反映景观的基本特征及变化和分布状况,从而得到各斑块所占比例及各斑块之间的关系特征,为更好地优化规划方案提供依据10, 12-14。3.2 景观异质性分析为海洋牧场景观空间格局优化提供数据支持景观
18、异质性反应景观构成与空间结构变异和复杂程度,以景观多样性、景观破碎化及景观分离度等指数来体现景观的异质性效果36-37。对景观异质性研究逐渐在海洋领域运用,通过对海岛植被空间异质性、海岸带空间异质性及格局演变、沿海滩涂景观异质性特征研究等方面研究38-41,体现了景观异质性对海洋空间异质差异规律及影响机制的不同作用,也为不同海洋环境保护和修复提供理论数据化分析及基础。从景观异质性指数来看(图1),由于柘林湾海洋牧场景观格局网络较不完整,不同景观类型空间异质性趋势变化较大,其中自然景观多样性指数最高,反映了海洋牧场景观类型斑块所占面积比例差异较大,景观多样性变化较小,景观变化虽会趋于稳定,但是会
19、使景观丰富程度减少。半自然景观在整个景观中丰富度最高,景观破碎化程度增加对物种多样性变化影响最大,景观空间结构趋于复杂且多变的状态,且人为因素对海洋牧场生物栖息环境和生物多样性演变有较大影响。根据柘林湾海洋牧场景观格局指数分析,滨海景观斑块丰富度较低,对利用滨海旅游资源开发和利用较少,但0123451 2 3 4 5指数index景观类型landscape types景观多样性指数 (H)landscape heterogeneity 相对丰富度指数 (R)relative abundance景观均匀度指数 (E)evenness景观破碎度指数 (I)landscape fragmentati
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