張 慧，唐子朝，陳 妍

(1.湖南省林業(yè)局，湖南 長沙 410004； 2.湖南省農(nóng)林工業(yè)勘察設計研究總院，湖南 長沙 410007)

風景名勝區(qū)作為我國重要生態(tài)空間，不僅是我國自然與文化遺產(chǎn)的重要載體，還是以國家公園為主體的自然保護地體系的重要組成部分[1]。過去由于對風景名勝區(qū)生態(tài)空間缺乏客觀、科學的規(guī)劃體系，以及對風景名勝資源的開發(fā)利用方式過于“粗放”，風景名勝區(qū)生態(tài)系統(tǒng)脆弱性不斷攀升，最終導致其風景名勝資源受到嚴重威脅。隨著我國國土空間規(guī)劃體系的逐步建立，風景名勝區(qū)規(guī)劃作為“五級三類”國土空間規(guī)劃體系的專項規(guī)劃，面臨新形勢、新任務和新要求[1]，因此，如何通過合理的空間規(guī)劃策略實現(xiàn)對風景名勝區(qū)生態(tài)空間的修復具有重要意義。

景觀格局概念來源于景觀生態(tài)學，是指大小和形狀不一的景觀嵌塊體在景觀空間上的排列，體現(xiàn)了景觀的異質(zhì)性，是諸多自然和人為因素在不同時空尺度上作用的最終結(jié)果。景觀格局指數(shù)能夠量化景觀格局信息，是反映其結(jié)構(gòu)和空間配置的定量指標[2]。何東進等[3]分析了武夷山風景名勝區(qū)的景觀格局特征。王曉春等[4]基于景觀格局分析了蜀岡-瘦西湖風景名勝區(qū)生態(tài)綠地景觀特征。目前，關于風景名勝區(qū)景觀格局相關研究中，利用景觀格局分析成果指導空間規(guī)劃的相關研究尚未見報道。因此，本文以湖南高椅風景名勝區(qū)(以下簡稱高椅風景名勝區(qū))為例，對其景觀格局特征進行研究分析，并根據(jù)分析結(jié)果對該風景名勝區(qū)空間規(guī)劃策略提出合理建議，為風景名勝區(qū)資源保護與永續(xù)利用提供理論基礎，為風景名勝區(qū)空間規(guī)劃提供參照。

1 研究區(qū)概況

高椅風景名勝區(qū)位于湖南省懷化市會同縣，是湖南省人民政府2015年公布的第十四批省級風景名勝區(qū)之一。高椅風景名勝區(qū)總面積94.02 km2，地理坐標109°40′47″—110°04′10″E，26°48′38″—27°00′43″N，由高椅古村、粟裕故里、炎帝故里三個景區(qū)組成(見圖1)。其中，高椅古村景區(qū)面積85.11 km2，主要資源特色以侗族古村民俗文化為主；粟裕故里景區(qū)面積4.42 km2，主要資源特色以愛國紅色文化為主；炎帝故里景區(qū)面積4.49 km2，主要資源特色以連山易學文化為主；各景區(qū)景觀資源主題特色突出，資源特征明顯。高椅風景名勝區(qū)地處雪峰山脈與云貴高原東緣斜坡接合部，境內(nèi)生物資源豐富、山清水秀、地阜物豐，森林覆蓋率達70.28%。風景名勝區(qū)內(nèi)分布有高椅村、翁桃村、翁高村、白市村、小市村等多個傳統(tǒng)古村落，蘊藏著豐富的人文歷史景觀。

圖1 研究區(qū)地理區(qū)位Fig.1 Geographic location of the study area

2 研究方法

2.1 數(shù)據(jù)來源

本文所使用的高椅風景名勝區(qū)范圍數(shù)據(jù)、第三次國土資源調(diào)查數(shù)據(jù)及相關自然人文資料，均由湖南省會同縣林業(yè)局和湖南省會同縣自然資源局提供。

2.2 景觀類型劃分

以第三次全國國土調(diào)查土地利用現(xiàn)狀分類數(shù)據(jù)為基礎，根據(jù)景觀生態(tài)分類原則與群落生態(tài)學原則，參照《土地利用現(xiàn)狀分類》(GB/T 21010—2017)、《國土空間調(diào)查、規(guī)劃、用途管制用地用海分類指南(試行)》(自然資辦發(fā)〔2020〕51號)以及《第三次全國國土調(diào)查技術規(guī)程》(TD/T 1055—2019)相關要求，參考相關學者分類方法[5-7]，并結(jié)合本文研究內(nèi)容，將高椅風景名勝區(qū)土地利用現(xiàn)狀劃分為7種一級景觀類型和11種二級景觀類型(見表1)，最終得到高椅風景名勝區(qū)景觀類型分布圖。

表1 景觀類型面積統(tǒng)計表Tab.1 Statistics table of landscape type area一級景觀類型二級景觀類型面積/hm2面積占比/%耕地耕地966.8710.28園地園地159.801.70林地有林地6 596.7370.16灌木林地781.878.32草地草地10.130.11水域自然水體520.545.54人工水體53.010.56住宅用地166.551.77建設用地交通運輸用地112.911.20其他建設用地33.470.35未利用地裸地0.530.01合計 9 402.41100.00

2.3 景觀格局指數(shù)選取與計算

景觀格局指數(shù)在景觀空間格局的研究中應用廣泛，景觀指數(shù)能全面概括土地覆蓋類型空間配置信息，簡化景觀類型的特征描述[8-10]。根據(jù)本文研究尺度、研究目標和國內(nèi)外學者在景觀生態(tài)上的研究成果及方法[11-12]，本研究在景觀水平上選取最大斑塊指數(shù)(Largest Path Index，LPI)、多樣性指數(shù)(Simpson’s Diversity Index，SIDI)、均勻度指數(shù)(Simpson’s Evenness Index，SIEI)、蔓延度指數(shù)(Contagion，CONTAG)、聚集度指數(shù)(Aggregation Index，AI)；斑塊類型水平上選取形狀指數(shù)(Landscape Shape Index，LSI)、最大斑塊指數(shù)(LPI)、聚集度指數(shù)(AI)。各景觀格局指數(shù)計算公式及生態(tài)學意義如表2所示。利用由美國俄勒岡州立大學森林科學系研發(fā)的Fragstats景觀指標計算軟件對相關指數(shù)進行分析[13]。

表2 景觀格局指數(shù)及其生態(tài)學意義Tab.2 Landscape index and ecological significance公式序號評價指數(shù)計算公式應用尺度生態(tài)學意義(1)形狀指數(shù)LSI=0.25 EA斑塊類型反映斑塊形狀的復雜程度,值越高形狀越復雜(2)最大斑塊指數(shù)LPI=Max(a1,a2,…,an)A景觀/斑塊類型反映最大斑塊對整體景觀的影響程度,值越高破碎化程度越低,連通性越好(3)多樣性指數(shù)SIDI=-∑mi=1 Pi×ln(Pi) 景觀反映景觀異質(zhì)性,特別對景觀中各拼塊類型非均衡分布狀況較為敏感(4)均勻度指數(shù)SIEI=∑mi=1 Pi×ln(Pi) lnm景觀反映景觀受到一種或幾種優(yōu)勢類型所支配(5)聚集度指數(shù)AI=∑mi=1 giimax gii pi×100景觀/斑塊類型反映景觀類型在空間上的聚集程度,值越高景觀斑塊聚集度越高(6)蔓延度指數(shù)CONTAG= 1+∑mi=1∑mk=1 pi gik∑mk=1gik ln pi gik∑mk=1gik 2lnm ×100景觀指標描述的是景觀里不同斑塊類型的團聚程度或延展趨勢 注:式(1)中A為景觀總面積,E為景觀總邊緣長度;式(2)中an是斑塊n的面積,A為景觀總面積;式(3)(4)中m是景觀類型的數(shù)量,Pi指斑塊類型i占整個景觀的面積比;式(5)中gii是基于單倍法的斑塊類型i像元之間的結(jié)點數(shù),m是景觀類型的數(shù)量,pi指景觀類型i所占面積的比例;式(6)中gik為i類型斑塊和k類型斑塊毗鄰的數(shù)目,pi指景觀類型i所占面積的比例,m是景觀類型的數(shù)量。

3 結(jié)果與分析

3.1 景觀類型面積及分布特征

高椅風景名勝區(qū)各景觀類型面積及占比如表1所示。景觀類型面積由大到小排名前4的分別為有林地、耕地、灌木林地和自然水體，占比分別為70.16%、10.28%、8.32%、5.54%。高椅風景名勝區(qū)整體自然景觀面積更占優(yōu)勢。高椅風景名勝區(qū)各景區(qū)景觀類型面積占比情況如圖2所示。不難看出，炎帝故里景區(qū)的林地、水域等自然景觀面積占比明顯低于另外2個景區(qū)，而耕地、建設用地和園地等人工景觀面積占比明顯高于另外2個景區(qū)；粟裕故里景區(qū)水域面積占比明顯低于其他景區(qū)，相反高椅古村景區(qū)水域面積占比明顯高于其他景區(qū)。

圖2 各景區(qū)景觀類型面積占比示意圖Fig.2 Schematic diagram of the proportion of area of landscape types

高椅風景名勝區(qū)各景觀類型分布及空間格局特征如圖3所示。從圖3中可知，高椅古村景區(qū)整體呈“一軸兩翼”型空間格局，一條自然水體(巫水河)貫穿南北，東西兩側(cè)以有林地景觀為主，耕地、園地零星狀分布，建設用地聚集型團狀分布；粟裕故里景區(qū)整體呈現(xiàn)出“中部以有林地為主，建設用地、耕地、園地環(huán)繞分布”的空間格局特征；炎帝故里景區(qū)整體呈現(xiàn)出“西北側(cè)以有林地、灌木林地為主，東南側(cè)以耕地、建設用地、園地為主，具有明顯界線”的空間格局特征。

圖3 高椅風景名勝區(qū)景觀類型分布圖Fig.3 Distribution of landscape types in Gaoyi Scenic and Historic Area

續(xù)圖3 高椅風景名勝區(qū)景觀類型分布圖Continued Fig.3 Distribution of landscape types in Gaoyi Scenic and Historic Area

綜上可以推斷無論在景觀結(jié)構(gòu)特征方面還是空間分布特征方面，高椅風景名勝區(qū)3處景區(qū)之間均存在一定差異性。

3.2 景觀格局特征分析

高椅風景名勝區(qū)各斑塊類型景觀格局指數(shù)如圖4所示。從圖4a可知，斑塊形狀指數(shù)(LSI)由大到小依次為耕地、灌木林地、交通運輸用地，這表明風景區(qū)內(nèi)耕地、灌木林地、交通運輸用地景觀斑塊形狀較為復雜；由圖4b可知，最大斑塊指數(shù)(LPI)由大到小依次為有林地、自然水體、灌木林地，尤其有林地指數(shù)顯著高于其他景觀類型，由此可判斷有林地破碎化程度較低、連通性較高；根據(jù)圖4c可知，聚集度指數(shù)(AI)由大到小依次為有林地、自然水體、灌木林地(裸地斑塊數(shù)量過少、面積過小，其景觀格局指數(shù)不具代表性)，由此推斷有林地、自然水體、灌木林地分布較為聚集，破碎化程度較低。此外，草地、人工水體聚集度指數(shù)(AI)較低，最大斑塊指數(shù)(LPI)較低，由此判斷高椅風景名勝區(qū)內(nèi)草地、人工水體景觀破碎化程度較高。

圖4 高椅風景名勝區(qū)斑塊類型水平景觀格局指數(shù)Fig.4 Plaque type landscape pattern index of Gaoyi Scenic and Historic Area

高椅風景名勝區(qū)各景區(qū)及風景名勝區(qū)整體景觀格局指數(shù)如圖5所示。由圖5可知，風景名勝區(qū)最大斑塊指數(shù)(LPI)為30.96，聚集度指數(shù)(AI)為80.23，蔓延度指數(shù)(CONTAG)為62.68，這表明風景名勝區(qū)范圍內(nèi)不存在某一類型斑塊分布過于優(yōu)勢的情況，且整體景觀破碎化程度較低，景觀連通性較好；另外，風景名勝區(qū)多樣性指數(shù)(SIDI)為0.49，均勻度指數(shù)(SIEI)為0.53，這表明湖南高椅風景名勝區(qū)景觀類型豐富度適中，斑塊分布均勻性適中。

圖5 高椅風景名勝區(qū)及各景區(qū)景觀格局指數(shù)Fig.5 Landscape pattern index of Gaoyi Scenic and Historic Area

由圖5可知，粟裕故里景區(qū)相較于高椅古村景區(qū)和炎帝故里景區(qū)具有更高的最大斑塊指數(shù)(LPI)、聚集度指數(shù)(AI)、蔓延度指數(shù)(CONTAG)，這表明粟裕故里景區(qū)較另外2個景區(qū)破碎化程度更低，景觀連通性更好；相反，具有較低最大斑塊指數(shù)(LPI)、聚集度指數(shù)(AI)、蔓延度指數(shù)(CONTAG)的炎帝故里景區(qū)，破碎化程度相對嚴重。此外，相較于高椅古村景區(qū)和粟裕故里景區(qū)，炎帝故里景區(qū)的多樣性指數(shù)(SIDI)、均勻度指數(shù)(SIEI)明顯更高，這表明炎帝故里景區(qū)土地利用類型豐富度更高，且景區(qū)中沒有明顯的優(yōu)勢景觀斑塊類型。

3.3 高椅風景名勝區(qū)現(xiàn)狀問題評估及空間規(guī)劃策略

3.3.1 高椅風景名勝區(qū)現(xiàn)狀問題評估

高椅風景名勝區(qū)草地、人工水體景觀破碎化程度較高。通過對高椅風景名勝區(qū)景觀格局特征分析可知，風景名勝區(qū)草地景觀斑塊的形狀規(guī)整性較差，斑塊破碎化程度較高，具有較高生態(tài)脆弱性；人工水體景觀斑塊也存在景觀破碎化程度較高、生態(tài)穩(wěn)定性低的問題；相較于高椅古村景區(qū)和粟裕故里景區(qū)，炎帝故里景區(qū)景觀破碎化程度相對更高。炎帝故里景區(qū)距離城鎮(zhèn)聚集區(qū)更近，人為活動更頻繁，這可能是導致該景區(qū)景觀破碎化的主要原因。此外，該景區(qū)空間格局特征為“西北側(cè)以自然景觀為主，東南側(cè)以人文景觀為主，且具有明顯界線”；高椅風景名勝區(qū)整體景觀破碎化程度較低，景觀連通性較好，斑塊類型豐富度與分布均勻度適中，且優(yōu)勢斑塊類型為有林地。這說明高椅風景名勝區(qū)具有較好的生態(tài)穩(wěn)定性，整體景觀格局受人為因素干擾較小。

3.3.2 風景名勝區(qū)空間規(guī)劃策略

(1)優(yōu)化高椅風景名勝區(qū)草地、人工水體景觀格局。草地是維護陸地環(huán)境的天然屏障之一，具有保持水土的功能[14]，因而修復草地生態(tài)服務功能，并維持其生態(tài)穩(wěn)定性，對于保護風景名勝區(qū)生態(tài)安全格局具有重要意義。人工水體對于風景名勝區(qū)生態(tài)環(huán)境的改善也具有重要作用[15]，因而維持其生態(tài)穩(wěn)定性也具有重要意義。因此，建議在空間規(guī)劃中，加強對風景名勝區(qū)內(nèi)的草地和人工水體資源的保護，保護草地、人工水體周邊自然環(huán)境，可合圍補植喬木形成天然屏障，防止其進一步產(chǎn)生破碎化。

(2)嚴格保護炎帝故里景區(qū)西側(cè)森林生態(tài)功能，構(gòu)建景區(qū)生態(tài)屏障。炎帝故里景區(qū)作為高椅風景名勝區(qū)重要組成部分，承擔著傳承會同縣炎帝易學文化的重要功能，其主要核心景源“大坪村中國傳統(tǒng)古村落”保存著重要歷史信息和歷史景觀。鑒于此，建議在空間規(guī)劃中，保障景區(qū)居民社會發(fā)展與資源保護的協(xié)調(diào)，可在“景觀界線”處補植和新造林地，形成穩(wěn)定生態(tài)屏障，保障西北側(cè)自然景觀生態(tài)穩(wěn)定的同時維持東南側(cè)居民社會健康發(fā)展；在風景名勝區(qū)保護分區(qū)劃定時，將西北側(cè)自然景觀區(qū)劃入一級保護區(qū)，嚴格保護西北側(cè)自然環(huán)境，維護生態(tài)安全格局。

(3)建立風景名勝區(qū)“三生空間”(生產(chǎn)、生活、生態(tài)三類空間)規(guī)劃體系，保障風景名勝區(qū)資源利用與保護協(xié)調(diào)。風景名勝區(qū)整體景觀破碎化程度較低，因此，建議在空間規(guī)劃中以維護現(xiàn)有景觀格局為核心，保護林草地、耕地、水域等生態(tài)環(huán)境空間，保護景觀內(nèi)物種豐度與生態(tài)多樣性，促進人與自然和諧生態(tài)發(fā)展；保護現(xiàn)狀，穩(wěn)定現(xiàn)有的森林生態(tài)系統(tǒng)、農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)、水域生態(tài)系統(tǒng)，盡量減少人工對自然生態(tài)系統(tǒng)破碎化開發(fā)的干預；優(yōu)化各類用地布局，為風景名勝區(qū)可持續(xù)發(fā)展預留空間。

4 結(jié)論與討論

4.1 結(jié)論

(1)高椅風景名勝區(qū)內(nèi)自然景觀分布更占優(yōu)勢。在景觀結(jié)構(gòu)特征、空間分布特征方面，高椅古村景區(qū)、粟裕故里景區(qū)和炎帝故里景區(qū)間均存在一定差異性，其中高椅古村景區(qū)為“一軸兩翼”形空間格局，粟裕故里景區(qū)的空間格局特征為“中部以有林地為主，住宅用地、耕地、園地環(huán)繞分布”，炎帝故里景區(qū)的空間格局特征為“西北側(cè)以自然景觀為主，東南側(cè)以人文景觀為主，且具有明顯地理界線”。

(2)高椅風景名勝區(qū)整體景觀破碎化程度較低，景觀連通性較好，景觀類型豐富度適中，斑塊分布均勻性適中。其中，草地、人工水體景觀破碎化程度較高，景觀連通性較差。相較于高椅古村景區(qū)和粟裕故里景區(qū)，炎帝故里景區(qū)景觀破碎化程度相對嚴重，景觀連通性相對較差。

(3)依據(jù)本研究對風景名勝區(qū)景觀格局特征的分析結(jié)果，制定風景名勝區(qū)空間規(guī)劃策略如下：優(yōu)化高椅風景名勝區(qū)草地、人工水體景觀格局；嚴格保護炎帝故里景區(qū)西側(cè)森林生態(tài)功能，構(gòu)建景區(qū)生態(tài)屏障；建立風景名勝區(qū)“三生空間”(生產(chǎn)、生活、生態(tài)三類空間)規(guī)劃體系，保障風景名勝區(qū)資源利用與保護協(xié)調(diào)。

4.2 討論

(1)基于景觀格局分析對風景名勝區(qū)空間格局現(xiàn)狀問題的評估，更能充分考慮人與自然的相互影響。近年來，以地理學、景觀生態(tài)學為依托，更強調(diào)生態(tài)環(huán)境受人類活動影響的景觀格局風險評估開始興起[16]。相較于傳統(tǒng)的評價方法，借助景觀格局分析對空間格局現(xiàn)狀問題的評估能夠體現(xiàn)地理學的水平空間異質(zhì)性與生態(tài)學的垂直相關性，強調(diào)自然或人為因素影響下景觀格局與生態(tài)過程相互作用可能產(chǎn)生的不利后果[17]。風景名勝區(qū)作為人與自然協(xié)調(diào)發(fā)展的典型地域單元[18]，相較于其他空間區(qū)域，其空間格局受人為影響程度更大。本文基于景觀格局特征分析對高椅風景名勝區(qū)空間格局現(xiàn)狀問題進行了評估，評估方法更注重人與自然的相互影響，因而評估結(jié)果更加科學合理。

(2)基于景觀格局特征分析確定風景名勝區(qū)空間規(guī)劃策略具有可行性。當前，景觀格局分析是優(yōu)化空間結(jié)構(gòu)和發(fā)揮生態(tài)功能的一種重要且常用的手段和途徑，同時景觀格局也在很大程度上制約著區(qū)域空間規(guī)劃和景觀功能的發(fā)揮[17]。已有學者將其應用于某一區(qū)域空間規(guī)劃策略的制定中[16，19-21]，其研究結(jié)果充分論證了景觀格局應用于區(qū)域空間規(guī)劃策略中的可行性與合理性。本文基于景觀格局分析對高椅風景名勝區(qū)空間格局現(xiàn)狀問題進行評估，并以評估結(jié)果為導向，制定了針對性的空間規(guī)劃策略，規(guī)劃策略具有一定的科學合理性。

(3)本研究嘗試利用景觀格局分析的方法對風景名勝區(qū)空間格局問題進行了評估，并基于評估結(jié)果制定空間規(guī)劃策略，為高椅風景名勝區(qū)空間規(guī)劃提供了理論依據(jù)，規(guī)劃策略將進一步保障高椅風景名勝區(qū)生態(tài)安全格局，同時也為風景名勝區(qū)空間規(guī)劃方法提供了一種新的思路。然而，在空間景觀格局分析過程中，景觀格局指數(shù)類型的選取、景觀類型的劃分等步驟，不可避免地會受到評估者主觀經(jīng)驗判斷、指數(shù)選取不合理等不確定性因素的影響，如何科學合理地選取景觀格局指數(shù)、劃分景觀類型以降低不確定性因素造成的結(jié)果誤差仍需進一步探索。