雷金睿 馮勇 錢軍* 陳宗鑄 陳毅青

（1 海南省林業(yè)科學(xué)研究所，海南 海口 571100；2 ?？谑袧竦乇Ｗo(hù)工程技術(shù)研究開發(fā)中心，海南 ?？?571100；3 海口市林業(yè)局，海南 ?？?570311）

近年來，我國多地開展城市濕地公園建設(shè)，將濕地納入城市公園系統(tǒng)予以保護(hù)，已成為一種重要的濕地保護(hù)和管理方式（郭子良等, 2018）。城市濕地公園不僅是城市重要的生態(tài)景觀和休閑科普場所，也是海綿城市建設(shè)的關(guān)鍵載體，在調(diào)蓄和凈化水體、維持生態(tài)安全等方面發(fā)揮著不可替代的作用。濕地景觀格局正是在城市長久的經(jīng)濟(jì)與社會發(fā)展共同作用的結(jié)果（翁燕萍等, 2018）。濕地景觀格局指大小、形狀不一的景觀斑塊在空間上的排列，與濕地生態(tài)系統(tǒng)的功能密切相關(guān)（楊利等, 2017）。當(dāng)前，國內(nèi)外濕地景觀格局的研究較多，研究對象多集中于區(qū)域大尺度（劉吉平等, 2016; 呂金霞等,2018; 曾光等, 2018; 樊彥麗等, 2018），針對小尺度的城市濕地公園景觀格局分析僅有少量報道（高麗楠, 2017; 翁燕萍等, 2018）。城市濕地公園的景觀格局分析，可以了解濕地公園生態(tài)系統(tǒng)的景觀結(jié)構(gòu)及其空間格局關(guān)系，是研究景觀功能和動態(tài)的重要基礎(chǔ)（鄔建國, 2009）。

本文以海口市2個國家濕地公園為研究對象，分析兩個濕地公園景觀格局的空間特征與差異，以期為城市濕地保護(hù)與景觀規(guī)劃提供科學(xué)依據(jù)與決策支持。

1 研究區(qū)域與研究方法

1.1 研究區(qū)概況

?？谑械靥幒Ｄ蠉u北部，北瀕瓊州海峽，年降雨量1 600～2 000 mm，年均氣溫24.4 ℃，屬于熱帶海洋性氣候，自古有“水城”之稱。區(qū)域內(nèi)地勢平坦，水系密布，濕地資源豐富且類型多樣，濕地總面積3萬hm2，濕地率12.7%，且分布有獨(dú)特的羊山火山熔巖濕地。2018年10月25日，?？谑袠s獲全球首批“國際濕地城市”稱號。美舍河國家濕地公園和五源河國家濕地公園概況見表1。

表1 濕地公園概況Table 1 Introduction to wetland park

1.2 數(shù)據(jù)來源及數(shù)據(jù)處理

?？谑忻郎岷訃覞竦毓珗@和五源河國家濕地公園邊界矢量數(shù)據(jù)來源于?？谑辛謽I(yè)局，土地利用分類數(shù)據(jù)以2016年?？谑猩仲Y源調(diào)查數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，結(jié)合2017年林地變更數(shù)據(jù)進(jìn)行對比修正，并以國家濕地公園范圍為掩膜分別得到土地利用分類矢量數(shù)據(jù)。2個國家濕地公園的土地利用類型為濕地、喬木林地、灌木林地、耕地、草地和建設(shè)用地6種景觀類型（圖1），分類精度達(dá)95%以上，滿足研究所需的精度要求。借助ArcGIS 10.3將土地利用分類矢量圖轉(zhuǎn)換為5 m×5 m柵格格式，導(dǎo)入Fragstats 4.2軟件進(jìn)行分析，數(shù)據(jù)統(tǒng)計在Microsoft Excel 2013軟件上完成（雷金睿等, 2017）。

1.3 景觀格局指數(shù)

從斑塊類型水平和景觀水平2個層次上進(jìn)行景觀格局分析（鄔建國, 2009; 雷金睿等, 2017）。本研究中選取景觀面積（CA）、景觀面積比例（PLAND）、斑塊密度（PD）、最大斑塊指數(shù)（LPI）、平均斑塊面積（MPS）、景觀形狀指數(shù)（LSI）和聚集度指數(shù)（AI）7個類型水平指數(shù)和斑塊數(shù)量（PD）、邊緣密度（ED）、景觀形狀指數(shù)（LSI）、聚集度指數(shù)（AI）、香農(nóng)多樣性指數(shù)（SHDI）和香農(nóng)均勻度指數(shù)（SHEI）6個景觀水平指數(shù)進(jìn)行景觀格局統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 濕地公園斑塊類型水平上的景觀格局分析

圖1 研究區(qū)景觀類型空間分布Fig.1 Landscape type spatial distribution in the study areas

從表2可知，美舍河國家濕地公園景觀類型以濕地為主，濕地面積223.27 hm2，占47.63%，表明濕地景觀為其基質(zhì)景觀類型；其次為喬木林地和灌木林地，分別占25.17%和15.19%。斑塊密度以建設(shè)用地最高，達(dá)106.88個/hm2，面積占比為4.38%，反映出建設(shè)用地斑塊在濕地公園呈零散分布，這可能與美舍河濕地公園地處?？谥鞒菂^(qū)有關(guān)；建設(shè)用地斑塊集聚度指數(shù)和平均斑塊面積最低，僅為67.32和0.04 hm2，且建設(shè)用地斑塊形狀指數(shù)最高，為30.19，表明建設(shè)用地斑塊形狀復(fù)雜多樣、小而分散。美舍河濕地公園濕地景觀的最大斑塊指數(shù)、平均斑塊面積和聚集度最高，分別為16.92%、2.21 hm2和95.02，表明其濕地景觀呈大面積的聚集分布狀態(tài)。美舍河濕地公園分布有少量耕地，且斑塊密度和形狀指數(shù)均為最低，分別為1.99個/hm2和9.02，表明耕地斑塊面積小且相對集中，斑塊形狀規(guī)則。

表2 濕地公園類型水平上的景觀格局特征Table 2 Landscape pattern characteristics of wetland park type level

表3 濕地公園景觀水平上的景觀格局特征Table 3 Landscape pattern characteristics of wetland park landscape level

五源河國家濕地公園以濕地為主，濕地占比62.72%，濕地為優(yōu)勢景觀類型；其次為喬木林地，占21.24%，其余景觀類型面積占比均較小。公園內(nèi)濕地平均斑塊面積和聚集度最高，分別為3.73 hm2和95.35，斑塊形狀指數(shù)卻相對很低，僅為10.44，濕地景觀呈集中成片的分布狀態(tài)。建設(shè)用地景觀所占比例很小，僅為0.98%，斑塊分散且面積很小，這與五源河濕地公園地處城鄉(xiāng)結(jié)合部有關(guān)，城市建設(shè)對自然基質(zhì)景觀侵蝕較少。此外，五源河濕地公園的喬木林地面積占比較大，且最大斑塊指數(shù)與聚集度也均較高，分別為14.78%和95.66，喬木林在公園內(nèi)分布面積較大且聚集成片，主要分布于五源河源頭區(qū)域，是重要的水源涵養(yǎng)林地。

相比而言，五源河國家濕地公園的濕地景觀面積占比比美舍河要高，平均斑塊面積大，且濕地聚集程度也要高，表明五源河濕地景觀具有優(yōu)勢，有利于濕地生態(tài)功能的發(fā)揮和生物多樣性的保護(hù)。

2.2 濕地公園景觀水平上的景觀格局分析

從表3可以看出，五源河國家濕地公園的總面積要高于美舍河國家濕地公園，但斑塊密度、邊緣密度、形狀指數(shù)明顯低于美舍河。從景觀多樣性上看，美舍河的香農(nóng)多樣性指數(shù)（SHDI）和均勻度指數(shù)（SHEI）分別為1.36和0.76，均高于五源河的1.11和0.62，反映出美舍河景觀斑塊的均質(zhì)化和破碎化，優(yōu)勢斑塊不夠突出，各類型的斑塊在公園范圍內(nèi)分布較為均衡，導(dǎo)致多樣性和均勻度相對較高。五源河濕地公園的優(yōu)勢景觀較為突出，受人為干擾較弱，斑塊呈聚集分布狀態(tài)。

3 討論

3.1 景觀格局的空間特征與差異

景觀格局受到物理、社會、景觀以及環(huán)境的共同作用，反映出不同的生態(tài)過程和結(jié)構(gòu)功能（陳靜等,2016）。五源河濕地公園優(yōu)勢景觀更加明顯，濕地占比62.72%，且斑塊集中、連片，其自然景觀（濕地和林地）占比90.64%，說明該濕地公園的景觀結(jié)構(gòu)與生態(tài)環(huán)境質(zhì)量相對較好，景觀完整性和連續(xù)性高，體現(xiàn)了濕地公園的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值。

美舍河濕地公園地處城市中心片區(qū)，人口密集，人為活動頻繁，同時承載著周邊居民休閑娛樂、科普教育、維系生態(tài)環(huán)境質(zhì)量等多重生態(tài)服務(wù)功能。經(jīng)過多年的開發(fā)建設(shè)與景觀改造，公園內(nèi)的林地、濕地等自然景觀破碎化程度嚴(yán)重，造成景觀斑塊連接程度不高。同時受到周邊城市建設(shè)的侵蝕，建設(shè)用地比例較大，斑塊數(shù)量也較多，不利于景觀結(jié)構(gòu)和功能的體現(xiàn)，這在成都、西洞庭湖等城市濕地公園中也存在相同的特征（楊利等,2017; 高麗楠, 2017）。因此，在將來的景觀改造中，應(yīng)合理改善景觀的空間布局，加強(qiáng)自然景觀的完整性與連接性，將分散的斑塊通過生態(tài)修復(fù)、城市修補(bǔ)、造林等手段連接起來，根據(jù)不同景觀區(qū)主導(dǎo)功能的差異，因地制宜地規(guī)劃，提高景觀斑塊的穩(wěn)定性，發(fā)揮最佳的生態(tài)效益與景觀功能。

五源河濕地公園的景觀完整性和連續(xù)性較高，但其耕地面積占比（2.90%）要高于美舍河（1.99%），這可能與五源河濕地公園地處城市郊區(qū)有關(guān)。建議采取退耕還濕措施，生態(tài)修復(fù)為自然景觀，維持永莊水庫等水源保護(hù)地，達(dá)到景觀系統(tǒng)生態(tài)功能的最大發(fā)揮（高麗楠, 2017）。

從景觀格局總體特征來看，美舍河的香農(nóng)多樣性指數(shù)和均勻度指數(shù)分別為1.36和0.76，五源河分別為1.11和0.62。與其他研究區(qū)域相比，如成都市的白鷺灣生態(tài)濕地公園香農(nóng)多樣性指數(shù)和均勻度指數(shù)分別為1.31和0.63（高麗楠, 2017），武夷山風(fēng)景名勝區(qū)的分別為0.57和0.41（何東進(jìn)等,2004）。由此可見，美舍河和五源河濕地公園與成都白鷺灣濕地公園的景觀格局總體特征非常相近，均受到較為顯著的城市化干擾，景觀斑塊類型呈多樣化、均質(zhì)化特征。

3.2 濕地景觀保護(hù)與修復(fù)

當(dāng)前，?？谑姓幵诔鞘谢焖侔l(fā)展的黃金階段，城市擴(kuò)張迅速，但由于人們對濕地功能和生態(tài)價值認(rèn)識的匱乏，濕地（特別是小微、孤立濕地）成為城市化過程中消失最快的景觀類型之一（Bendor, 2009）。城市濕地公園不同于自然保護(hù)區(qū)或森林公園，受人為干擾較多，容易造成景觀破碎化加劇（雷金睿等, 2017）。在海口濕地公園內(nèi)分布有多種國家重點(diǎn)保護(hù)野生動植物，其中水菜花為我國野生水菜花的主要分布區(qū)，是城市濕地公園重要的生物資源和名片，需要保護(hù)其生物棲息地的完整性，并最大限度地減少游客的干擾。其次，濕地景觀是國家濕地公園的主要景觀要素，作為水陸生態(tài)系統(tǒng)之間特殊的緩沖帶和自然綜合體，具有重要的生態(tài)服務(wù)功能和社會環(huán)境效益（莫曉琪等,2017）。因此，應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)保護(hù)海口市濕地公園，通過生態(tài)修復(fù)等手段，提高濕地生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和功能的多樣性，最大限度地發(fā)揮濕地的生態(tài)效益和服務(wù)功能。

4 結(jié)論

本研究利用土地分類數(shù)據(jù)對?？谑忻郎岷雍臀逶春訃覞竦毓珗@的景觀格局進(jìn)行了對比分析，得出以下結(jié)論：

（1）美舍河和五源河2個濕地公園的景觀類型均以濕地為優(yōu)勢景觀，濕地面積占比分別為47.63%和62.72%，表明五源河濕地景觀具有優(yōu)勢；聚集度指數(shù)分別為95.02和98.35，表明五源河濕地斑塊聚集度更高。

（2）五源河的喬木林地與灌木林地雖比美舍河的面積百分比低，但斑塊聚集度明顯優(yōu)于美舍河，表明五源河喬木林和灌木林地景觀更為集中連片分布。

（3）從景觀多樣性上看，美舍河的香農(nóng)多樣性指數(shù)和均勻度指數(shù)分別為1.36和0.76，均高于五源河的1.11和0.62，表明美舍河優(yōu)勢斑塊不夠突出，斑塊破碎化相對嚴(yán)重，受人為干擾較強(qiáng)。