武 鋒 鄭松發(fā) 陸釗華

(中國林業(yè)科學研究院熱帶林業(yè)研究所，廣州，510520)

紅樹林指生長在熱帶、亞熱帶低能海岸潮間帶上的木本生物群落。紅樹林的服務價值主要表現(xiàn)在:有機物生產、原材料的供給、棲息地服務、促淤保灘、廢物處理服務、文化教育旅游服務[1－2]。目前紅樹林的研究主要集中在紅樹林的恢復、生態(tài)系統(tǒng)健康以及紅樹林的發(fā)展與全球氣候變化等宏觀方面，其次是以紅樹林的光合特性、耐鹽性機制等分子生態(tài)學的微觀方面[3]。在紅樹林生態(tài)美學方面研究甚少，國內至今僅有葉丹[4]對廣西濱海的紅樹林景觀美學做過評價。國內對森林景觀質量評價的研究大部分是在20世紀90年代開展的，評價對象一般為風景林或游憩林[5－7]。董建文等[5]對風景游憩林進行了研究，提出風景游憩林的質地、冠形可辨度、統(tǒng)一度和對比度、斑塊邊界線、樹種組成和年齡結構、群落垂直結構、混交方式等對森林風景的美景度均有一定影響。陳鑫峰等[6]對京西山區(qū)的風景游憩林季相景觀進行了評價。近些年來森林美景度研究對象和范圍也越來越廣，從觀賞角度來看，分為林內景觀、林外景觀、林緣景觀、林道景觀等。按觀察者的距離又分為近景、中景和遠景。紅樹林不僅有消風避浪、促灘保於等功效，其獨特的生長環(huán)境，注定了它的與眾不同。本研究嘗試用美景度評價法(SBE)對紅樹林的景觀質量進行評價，確定影響紅樹林美景度的景觀要素，并根據研究結果提出紅樹林結構優(yōu)化措施，為紅樹林生態(tài)美的建設提供基礎材料及參考意見。

1 研究區(qū)概況

淇澳島位于珠海市西北部(22°23'40″～22°27'38″N，113°36'40″～113°39'15″E)，面積 23.8 km2，森林覆蓋率高達90%以上。島上風景優(yōu)美，素有“淇澳八景”:赤嶺觀日、鹿嶺朝霞、松澗流泉、金星波濤、雞山返照、岬洲煙雨、婆灣晚渡、蟹珠夜月。氣候類型為南亞熱帶海洋性季風氣候，年均氣溫22.4℃，年平均降水量1975.1 mm。該島紅樹林是國內人工恢復連片面積最大的紅樹林和全國少有的緊靠城市中心區(qū)的紅樹林之一，在紅樹林濕地恢復工程中具有很好的代表性。島上真紅樹有10科13屬15種，半紅樹7科9屬9種[8]。保護區(qū)內以無瓣海桑(Sonneratia apetala)為主，另外還有面積較大的秋茄(Kandelia candel)、老鼠勒(Acanthus ilicifolius)、海芒果(Cerbera manghas)、水黃皮(Pongamia pinnata)、桐花樹(Aegiceras corniculatum)、木欖(Bruguiera gymnorrhiza)、銀葉樹(Heritiera littoralis)、楊葉肖槿(Thespesia populnea)、黃槿(Hibiscus tiliaceus)、鹵蕨(Acrostichum aureum)等植物群落。

2 研究方法

采用美景度評價法，其評價結果由景觀本身的特征和評價者的審美尺度2個方面決定，是在景觀評價中應用最多且公認有效的心理物理學方法[9]。俞孔堅[10]、陳鑫峰等[11]的研究對評判的步驟、方法，照片的數量、拍攝方法都給予了一定的規(guī)定。只要按照統(tǒng)一的標準保證評價所用景觀照片的基礎一致，依據公眾評價得出的喜好度評價結果就有很高的可靠性。

2.1 景觀樣本的獲取

為了更加真實地反映紅樹林的景觀，對淇澳島大圍灣的紅樹林進行全面的摸底調查，包括群落類型、群落或樹種的季相特征，生長狀況以及觀賞效果等。景觀樣本用拍攝方法獲取，在2013年7—8月，選擇林分比較均一的林分，采用每張照片代表一種景觀[12]，拍攝相機為佳能350D，拍攝工作按下列規(guī)范進行:①選擇晴朗、能見度高的天氣拍攝，拍攝時間為 9:00—12:00、14:30—17:30。②盡量在順光條件下拍攝。③拍攝以平視為主，鏡頭與眼睛齊平。④拍攝采用廣角(25～30 mm)拍攝，一律橫向拍攝。⑤盡量避免將人、儀器設備、船只、裸灘等非林分結構因子拍攝在內。經過篩選共獲得32張景觀照片，各景觀概況描述見表1。

2.2 樣地調查

以能客觀反映所拍攝景觀的整體特征為原則。調查面積視林分的特征而定，原則上每個樣地調查的樹木在30株以上，詳細記錄林分的結構因子、測樹因子和林分密度。

2.3 景觀評判

國內外的前期研究均表明不同類群的評判者，其評判的結果有顯著的一致性[13－16]，野外(現(xiàn)場)評判和室內評判獲得的結果無顯著差異。1張照片代表1個景觀[12]，以68名大學生或研究生作為評判者，評判選用幻燈片方式。反應尺度采用7分制。在近景景觀的評判中，選擇美景度為衡量的標準，即依次為極漂亮、很漂亮、漂亮、一般、難看、很難看、極難看。與這7級衡量標準相對應的得分值依次為3、2、1、0、－1、－2、－3。

表1 珠海淇澳島紅樹林近景景觀概況

景觀評判的步驟:評判開始前對評判者做不涉及景觀評判的簡要說明，并采用Daniel等[12]評判前所采用的“標準化說明”。將所有幻燈片編號，用ACDsee隨機播放景觀照片。根據心理物理學評判的原理每張幻燈片的放映時間為10 s，評判者按照幻燈片的序號在評判表上記錄對應景觀反應值。各景觀的標準化得分值詳見表2。

表2 珠海淇澳島紅樹林近景景觀標準化得分值

2.4 景觀要素分解

根據對森林美的剖析以及對森林景觀構景因素的分析，結合紅樹林的特征確定14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3)。

表3 珠海淇澳島紅樹林近景景觀要素分解

2.5 數據處理和模型的建立

對各位評判者的每一類景觀的反應表逐一檢查，剔除無效的反應表。因不同的評判者之間審美尺度存在一定差異，為消除或減少這種差異，對美景度評判值進行標準化[13]。

式中:Zij為第j個評判者對第i個景觀的評判標準化反應值;Rij為第j個評判者對第i個景觀的評判值;Rj為第j個評判者對所有景觀評判值的平均值;Sj為第j個評判者對所有景觀評判值的標準差;Zi為第i個景觀的標準化得分值;Ni為第i個景觀有效評判者的數量。

以各景觀的標準化得分值為因變量，各景觀要素值(包括定性變量和定量變量)為自變量，選用多元數量化模型I建立模型，在建模的過程中逐步剔除一些不太重要的因子，把對Z值貢獻大的因子保留下來，并檢驗自變量的多重共線性關系，最后確定因子個數，作為各類景觀模型的自變量，建立模型。

3 結果與分析

經項目篩選，從14個項目中選出6個項目作為紅樹林近景景觀模型的預測變量，前5個為定性指標，第6個為定量指標，見表4。

用6個項目建立近景景觀模型為:

計算所得 F=4.729，對應的 P=0.019＜0.05，所以6個景觀因子與美景度之間的線性關系是顯著的，可以建立線性模型。模型中各項目得分值及得分范圍見表5。

表4 建模運算結果

表5 項目得分

從表5可以看到，在5個定性項目中，對喜好程度貢獻最大的是“樹干形態(tài)”，其次是“郁閉度”，然后依次為“樹干排列”、“林下層總蓋度”和“樹種組成”。從6個項目的回歸系數中，可以看到人們對紅樹林近景景觀的喜好程度具有如下變化規(guī)律:①從“郁閉度”來看，以“0.3～0.7”最好，其次是“小于0.3”，“大于 0.7”最差。林木樹冠擴展，林內光線不足，使人們不能順利的看到林內景觀，降低了美景度。淇澳島紅樹林多為人工林，且紅樹林生長較慢，應等其郁閉度慢慢提高。②從“樹干形態(tài)”來看，“通直”干形最好，“彎曲”干形最差。這是因為干形通直的近景景觀在整體上給人一種筆直、堅挺之美，而通直中夾雜彎曲的干形使景觀整體顯得很雜亂，有序度低。另外干形通直的林分往往具有極好的通視性和可及性。因此，在景觀改造林中，擇伐對象應為樹干彎曲等有礙風景的樹種或者個體，為干形通直的林木創(chuàng)造良好的生長空間。③從樹種組成來看，以“優(yōu)勢木 50%～80%”最好，“優(yōu)勢木大于80%”的次之，而達到“優(yōu)勢木小于50%”的林分時降低了喜好度值。淇澳島以無瓣海桑林為主，同一視野下幾乎全是無瓣海桑，因此應該增加同一視野下樹種的種類。④樹干排列方式以“自由式”最好，“規(guī)則式”次之，“叢狀”最差。這是由于“自由式”最貼近自然，能讓人感受到自然、活潑，而“規(guī)則式”顯的有些呆板，又由于其有序的排列產生的幾何美也能為人們普遍接受。從回歸系數可以看到，“自由式”和“規(guī)則式”兩種排列方式對喜好度的影響差異不大，而“叢狀”的樹干排列往往產生雜亂無序的線條，并且最容易阻礙觀賞視線，給人一種混亂的感覺，是不易被大家接受的一種樹干排列方式。為此，在后面的植樹造林中應注意采用“自由式”或者“規(guī)則式”的樹干排列方式植樹造林。⑤從“林下層總蓋度”來看，以“30%～70%”最好，其次是“大于70%”，最后是“小于30%”。從總體來看，林下灌草的覆蓋度和美景度的變化具有一致性。但過于稠密的灌木層可能會阻礙視線，林內可及性差，因而影響人們的喜好程度。因此在經營中，林下層總蓋度應控制在60%左右為宜。⑥在一定范圍內，林下層高度越高，美景度值越高。然而高的灌木能形成四周封閉，過高時會嚴重阻礙人們的視線，影響林分的美學價值，而太低時不易遮擋地上的枯枝落葉和裸露的土地，往往容易給人一種荒涼的感覺。在景觀經營中，應該定期刈割，控制林下層高度，并提高林下層的統(tǒng)一度，從而提高森林的觀賞性。⑦31號景觀由于林內海洋垃圾較多，美景度得分值明顯低于其它景觀，可見林內衛(wèi)生狀況對森林美景度有一定的影響。

4 結論與討論

珠海淇澳島紅樹林保護區(qū)紅樹林近景景觀質量可用郁閉度、樹干形態(tài)、樹種組成、樹干排列、林下層總蓋度和平均林下層高度6個因子來進行有效評價，其中樹干形態(tài)、林分郁閉度是最主要的影響因素。對于一個景觀質量高的林分，它的特征是:郁閉度 0.3～0.7、樹干通直、優(yōu)勢木的比例在 50%～80%、樹干自由式排列、林下層蓋度在30%～70%、林下層能完美遮擋住裸露的地面，但又不能過高以至于影響林內景觀的視線。

對于樹種內部組成和樹種林齡相同的林分來說，樹干自由排列的景觀效果最好，其次是規(guī)則式，叢狀排列效果最差，這也與陳鑫峰等[11]，歐陽勛志等[17]的研究結果相同。樹種的不同混交方式不僅是樹種排列方式的問題，還與樹種本身的特性有關系，如樹種冠形特征、樹木年齡等，另外景觀的空間結構特征對美景度的影響較大，樹種組成、株間和行間間距等也可能是影響美景度的一些關鍵性因子。

林下層統(tǒng)一度是為了反映林下層的統(tǒng)一性和變異性特征，主要從觀察出現(xiàn)的情況和整齊程度來考慮。變化太明顯的林下層會使林內感覺雜亂無章，使有人產生視覺雜亂。林下層總蓋度對近景景觀美景度的影響大于林下層統(tǒng)一度，但這兩者之間沒有必然的聯(lián)系，對林下層的高度和蓋度進行撫育管理時，應盡量保證林下層的統(tǒng)一度，保持林下總蓋度在60%左右。

用數量化理論來研究珠海淇澳島紅樹林近景景觀質量評價模型，對紅樹林的景觀管理、結構優(yōu)化，以及不同地區(qū)的紅樹林景觀評價有一定的指導意義。本研究結論是通過對特定植物群落類型統(tǒng)計分析的結果得出的，主要是對紅樹林近景景觀進行的研究，對于如林內景觀、林道景觀等其他方面可能出現(xiàn)不同的變化規(guī)律，在以后的研究中應繼續(xù)探討。另外，本研究進行的時間是在夏末秋初，并未考慮其他季相。

[1]趙晟，洪華生，張珞平，等.中國紅樹林生態(tài)系統(tǒng)服務的能值價值[J].資源科學，2007，29(1):147－154.

[2]李慶芳，章家恩，劉金苓，等.紅樹林生態(tài)系統(tǒng)服務功能研究綜述[J].生態(tài)科學，2006，25(5):472－475.

[3]林鵬.中國紅樹林研究進展[J].廈門大學學報:自然科學版，2001，40(2):592－603.

[4]葉丹.廣西濱海防護林景觀美學評價與建設[D].南寧:廣西大學，2010.

[5]董建文，翟明普，章志都，等.福建省山地坡面風景游憩林單因素美景度評價研究[J].北京林業(yè)大學學報，2009，31(6):154－158.

[6]陳鑫峰，賈黎明，王雁，等.京西山區(qū)風景游憩林季相景觀評價及經營技術原則[J].北京林業(yè)大學學報，2008，30(4):39－45.

[7]賈黎明，李效文，郝小飛，等.基于SBE法的北京山區(qū)油松游憩林撫育技術原則[J].林業(yè)科學，2007，43(9):144－149.

[8]廖寶文，管偉，章家恩，等.珠海市淇澳島紅樹林群落發(fā)展動態(tài)研究[J].華南農業(yè)大學學報，2008，29(4):59－64.

[9]王雁，陳鑫峰.心理物理學方法在國外森林景觀評價中的應用[J].林業(yè)科學，1999，35(5):110－117.

[10]俞孔堅.自然風景質量評價研究:BIB－LCJ審美評判測量法[J].北京林業(yè)大學學報，1988，10(2):1－11.

[11]陳鑫峰，賈黎明.京西山區(qū)森林林內景觀評價研究[J].林業(yè)科學，2003，39(4):59－66.

[12]Daniel T C，Boster R S.Measuring landscape esthetics:The scenic beauty estimation method[R].Colorado:Department of Agriculture Forest Service，Rocky Mountain Forest and Range Experiment Station，1976.

[13]陳鑫峰.京西山區(qū)森林景觀評價和風景游憩林營建研究－兼論太行山區(qū)的森林游憩業(yè)建設[D].北京:北京林業(yè)大學，2000.

[14]Arthur L M.Predicting scenic beauty of forest environments:Some empirical tests[J].Forest Science，1977，23(2):151－160.

[15]Buhyoff G J，Wellman J D，Daniel T C.Predicting scenic quality for mountain pine beetle and western spruce budworm damaged forest vistas[J].Forest Science，1982，28(4):827－838.

[16]Linton D L.The assessment of scenery as a natural resource[J].Scottish Geographical Magazine，1988，84(3):219－238.

[17]歐陽勛志，廖為明，彭世揆.天然闊葉林景觀質量評價及其垂直結構優(yōu)化技術[J].應用生態(tài)學報，2007，18(6):1388－1392.