林世滔，謝弟炳，劉郁林，陳文波*

1. 江西環(huán)境工程職業(yè)學(xué)院，江西 贛州 341000；2. 江西農(nóng)業(yè)大學(xué)景觀與環(huán)境生態(tài)研究中心，江西 南昌 330045；3. 南昌市景觀與環(huán)境重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江西 南昌 330045；4. 江西應(yīng)用職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江西 贛州 341000

景觀格局特征與區(qū)域生物多樣性的關(guān)系研究

林世滔1,2,3，謝弟炳4，劉郁林1，陳文波2,3*

1. 江西環(huán)境工程職業(yè)學(xué)院，江西 贛州 341000；2. 江西農(nóng)業(yè)大學(xué)景觀與環(huán)境生態(tài)研究中心，江西 南昌 330045；3. 南昌市景觀與環(huán)境重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江西 南昌 330045；4. 江西應(yīng)用職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江西 贛州 341000

景觀格局決定景觀的功能和生態(tài)過程，影響著景觀內(nèi)的物種流、信息流、能源流，從而對生物多樣性產(chǎn)生顯著作用。以鄱陽湖生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)為研究區(qū)域，運(yùn)用SPSS 17.0和Fragstats 3.3等統(tǒng)計(jì)分析軟件，從38個(gè)縣區(qū)的景觀特征中選取具有生態(tài)意義的景觀指數(shù)與生物多樣性進(jìn)行相關(guān)分析，探討景觀格局特征與區(qū)域生物多樣性的關(guān)系。結(jié)果表明，（1）景觀類型水平上景觀指數(shù)與生物多樣性之間的關(guān)系表現(xiàn)不一，耕地部分指標(biāo)如PLAND、NP、COHESION（0.476**，P＜0.01）與區(qū)域生物多樣性指數(shù)呈正相關(guān)，耕地的景觀特征與各物種大部分指標(biāo)之間的相關(guān)關(guān)系呈不顯著的負(fù)相關(guān)，表現(xiàn)出耕地景觀與生物多樣性具有復(fù)雜關(guān)系。區(qū)域內(nèi)林地PLAND（0.439**，P＜0.01）、NP、COHESION（0.609**，P＜0.01）與區(qū)域生物多樣性指數(shù)呈正相關(guān)，林地PD、LPI、AWMSI與區(qū)域生物多樣性指數(shù)呈弱程度的負(fù)相關(guān)。林地景觀除了跟植物的PLAND（0.655**，P＜0.01）、COHESION（0.729**，P＜0.01）呈極顯著正相關(guān)外，與其他多數(shù)指標(biāo)呈負(fù)相關(guān)。濕地景觀大部分指標(biāo)與區(qū)域生物多樣性指數(shù)呈顯著正相關(guān)。（2）景觀水平上景觀指數(shù)與生物多樣性之間的相關(guān)性分析結(jié)果表明，區(qū)域的景觀特征除MPS與區(qū)域生物多樣性指數(shù)呈負(fù)相關(guān)外，其他景觀指標(biāo)都與區(qū)域生物多樣性呈正相關(guān)，其中TA、NP、LSI、SHDI與區(qū)域生物多樣性關(guān)系較為顯著，說明景觀的面積大小、數(shù)量、形狀、多樣性對生物多樣性和各種生物過程都有較大影響。區(qū)域景觀特征與生物多樣性具有較好的相關(guān)性，關(guān)系較為復(fù)雜。區(qū)域內(nèi)的濕地景觀、林地景觀是區(qū)域生物種的主要棲息場所，同時(shí)，作為產(chǎn)糧主產(chǎn)區(qū)，耕地景觀的影響也不容忽視。因此，保護(hù)區(qū)域內(nèi)的濕地、林地、耕地景觀對于維持區(qū)域生物多樣性具有重要作用。該研究對區(qū)域內(nèi)生物多樣性的保護(hù)和管理具有一定的理論指導(dǎo)意義。

景觀格局；生物多樣性；鄱陽湖生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)

生物多樣性為人類生存和發(fā)展提供物質(zhì)基礎(chǔ)，對于全球生態(tài)平衡和人類的可持續(xù)發(fā)展都有重要意義。然而，由于人口的增長和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人類活動(dòng)的范圍不斷擴(kuò)大，強(qiáng)度也不斷提高，在這過程中引發(fā)的環(huán)境污染、棲息地喪失和破碎化、對動(dòng)植物資源的過度開發(fā)利用等，使地球上的生物多樣性不斷減小，大量物種面臨嚴(yán)重威脅（陳靈芝等，2001；劉會(huì)玉等，2005）。生物多樣性的維持和保護(hù)需要一個(gè)適宜的生態(tài)環(huán)境，而景觀作為生物的棲息地，同時(shí)也作為人類的生存環(huán)境，景觀中斑塊的類型、大小、形狀、組合、動(dòng)態(tài)等景觀特征都會(huì)對生物多樣性產(chǎn)生影響，因此研究人類活動(dòng)影響下的景觀格局特征對區(qū)域生物多樣性的影響特征是生物多樣性保護(hù)的迫切要求。

國內(nèi)外學(xué)者對生物多樣性的影響因素進(jìn)行了較為深入的研究，研究發(fā)現(xiàn)影響生物多樣性的因素有很多（Gaston et al.，2000），而且比較復(fù)雜，但環(huán)境因素被認(rèn)為是影響生物多樣性最為主要的因素之一（Harrison et al.，2008）。其中，環(huán)境因素根據(jù)對生物的影響可以分成生物因子、非生物因子（氣候、地形、地貌）和人為因子幾種。所以，國內(nèi)外的研究主要集中在生物因子（Thompson et al.，2005；胡理樂等，2014）、人為因子（Wood et al.，2000；楊婧等，2014）、非生物因子（吳建國等，2009；李巧燕等，2013）或者三者相互共同作用（Kaboli et al.，2006；任學(xué)敏等，2012）對生物多樣性的影響幾方面。隨著尺度不同其影響生物多樣性的因素也不同（Harrison et al.，2008）。生物因素只在小尺度上成為群落多樣性的影響因素，而非生物因素和人為因素則在一系列尺度上都產(chǎn)生影響。大尺度上的非生物因素為生物多樣性的形成提供了基礎(chǔ)條件，同時(shí)在生物因素和人為因素的作用下產(chǎn)生各種景觀格局，產(chǎn)生的各種形態(tài)、功能、生態(tài)過程共同影響區(qū)內(nèi)生物多樣性。目前對景觀格局與生物多樣性的研究尚少，主要集中在，（1）景觀破碎化對生物多樣性的影響（賀達(dá)漢等，2009）。武晶等（2014）研究表明，景觀破碎化影響著遺傳多樣性、物種多樣性、生態(tài)系統(tǒng)等層次，對種群的遺傳多樣性、適合度和種群分化有著深刻影響，生境破碎化造成的生境喪失和生境退化是生物多樣性喪失的最主要原因之一，改變了生態(tài)系統(tǒng)中的能量平衡和能量流動(dòng)的渠道等方面。（2）景觀多樣性和景觀格局的測度（馬克明等，1998）。（3）人類活動(dòng)對景觀多樣性的影響（周華鋒等，1999）。陳利頂?shù)龋?996）以我國黃河三角洲地區(qū)東營市為研究區(qū)域，選取景觀多樣性、優(yōu)勢度、景觀破碎度和景觀分離度作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，分析了該區(qū)人類活動(dòng)和景觀結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系。研究人類活動(dòng)的區(qū)域差異對景觀結(jié)構(gòu)的影響，探討人類活動(dòng)的強(qiáng)弱對生物生境和資源分布格局的干擾，成為景觀生態(tài)學(xué)研究的一個(gè)重要方面。這些研究基本涵蓋了景觀格局和生物多樣性的多個(gè)層次，但有關(guān)景觀格局與區(qū)域生物多樣性的相關(guān)性研究鮮有報(bào)道。

鄱陽湖是中國第一大淡水湖，區(qū)內(nèi)獨(dú)特的地理環(huán)境和氣候條件孕育了大量的野生動(dòng)植物，生物資源豐富，是長江中下游地區(qū)重要的生態(tài)屏障。然而，近年來，隨著鄱陽湖生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)工業(yè)化、城鎮(zhèn)化、農(nóng)業(yè)化的推進(jìn)，人類活動(dòng)的強(qiáng)度與頻度不斷加強(qiáng)，區(qū)內(nèi)的景觀發(fā)生了很大變化，區(qū)內(nèi)生物多樣性受到嚴(yán)重威脅（黃金國等，2007）。因此，探討鄱陽湖景觀特征對生物多樣性的影響研究顯得尤其重要。本文以鄱陽湖生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)為研究區(qū)域，試從 38個(gè)縣區(qū)的景觀特征中選取具有生態(tài)意義的景觀指數(shù)與生物多樣性進(jìn)行相關(guān)分析，探討景觀格局特征對區(qū)域生物多樣性的影響機(jī)理，包括景觀格局和空間配置對生物多樣性的影響，對科學(xué)地保護(hù)和管理生物多樣性有一定的指導(dǎo)意義。

1 研究區(qū)概況

鄱陽湖生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)位于江西省北部，包括南昌、景德鎮(zhèn)、鷹潭3市，以及九江、新余、撫州、宜春、上饒、吉安市的部分縣（市、區(qū)），共 38個(gè)縣（市、區(qū)）和鄱陽湖全部湖體在內(nèi)，面積為5.12×104km2，約占全省國土面積的三分之一（圖1）。研究區(qū)屬于中亞熱帶溫暖濕潤氣候區(qū)，光照充足，雨量充沛，年平均溫度為 16.7～17.7 ℃，年均降水量為1400～1900 mm。地形復(fù)雜多樣，主要以平原和湖泊為主。因其獨(dú)特的地理環(huán)境和氣候水文條件，區(qū)內(nèi)生態(tài)環(huán)境良好，生物資源豐富，特別是魚類和鳥類，魚類有139種，占全省魚類種數(shù)的82%，鳥類有310種，占全國鳥類種數(shù)的25.41%。區(qū)內(nèi)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展良好，2010年生產(chǎn)總值為5478.99億元，占據(jù)全省的60%，人口2039.74萬，占全省的 43.51%，非農(nóng)人口比重上升，2010年區(qū)內(nèi)城市化率為45.1%。

圖1 鄱陽湖生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)位置Fig. 1 Poyang Lake ecological economic region

2 數(shù)據(jù)來源及研究方法

2.1 景觀分類

本文的景觀數(shù)據(jù)直接來源于 2007年二調(diào)鄱陽湖生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)各縣（市、區(qū)）的土地利用圖，土地利用類型分類采用兩個(gè)層次的分類體系，分為 12個(gè)Ⅰ級(jí)地類和 56個(gè)Ⅱ級(jí)地類。根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)的分布及動(dòng)植物的棲息地特點(diǎn)，結(jié)合前人對景觀分類的研究，對源數(shù)據(jù)的不同地類進(jìn)行簡化合并，合并后的景觀有：林地（FO）、農(nóng)田（FA）、園地（GA）、濕地（WE）、草地（GR）、建設(shè)用地（CO）和其他用地（OT）7大類，如表1所示。

表1 景觀類型劃分Table 1 Types of landscape

2.2 景觀指數(shù)的選取

近年來，景觀指數(shù)在生態(tài)學(xué)方面的運(yùn)用越來越廣泛和深入，一般將景觀格局指數(shù)分為斑塊水平（patch level）、類型水平（class level）、景觀水平（landscape level）3種類型，區(qū)域內(nèi)野生動(dòng)植物的棲息地主要分布在林地、農(nóng)田、濕地3類生態(tài)系統(tǒng)中，因此，本研究主要分析景觀類型水平和景觀水平上的格局指數(shù)，其中，在景觀類型上主要探討林地、農(nóng)田和濕地的景觀指數(shù)，針對面積/密度/邊長、形狀、聚集/分布、連接性和多樣性等5大類型展開研究，選取的指數(shù)包括類型水平斑塊面積（CA）、斑塊占景觀面積比例（%）2個(gè)，類型及景觀水平斑塊數(shù)量（NP）、斑塊密度（PD）、最大斑塊占景觀面積比例（LPI）、邊緣密度（ED）、形狀指數(shù)（LSI）、面積加權(quán)平均分形指數(shù)（AWMSI）、景觀結(jié)合度（CONHESION）7個(gè)，景觀水平景觀面積（TP）、平均斑塊面積（MPS）、香農(nóng)多樣性指數(shù)（SHDI）、香農(nóng)均勻度指數(shù)（SHEI）4個(gè)。

本文在選取景觀指數(shù)時(shí)盡量克服景觀指數(shù)缺點(diǎn)——出現(xiàn)數(shù)據(jù)冗余和景觀指數(shù)存在生態(tài)學(xué)意義不明確（陳文波等，2002），盡量選取更多的變量進(jìn)行相關(guān)分析，其中部分變量所代表的含義可能有重疊。所以，在SPSS 17.0中利用相關(guān)分析剔除相關(guān)系數(shù)較高的影響因子，減少數(shù)據(jù)冗余，選取更具有代表性的景觀指數(shù)，從而更加準(zhǔn)確地分析景觀格局特征對區(qū)域生物多樣性的影響因素。

2.3 生物多樣性指數(shù)的計(jì)算及研究方法

本文生物多樣性數(shù)據(jù)來源于2007年江西省“生物多樣性調(diào)查與評(píng)價(jià)研究”項(xiàng)目，成果收錄在《江西生物多樣性調(diào)查與評(píng)估（2010）》（張海星，2010）中，調(diào)查范圍包括陸域、水域數(shù)據(jù)，用生物多樣性指數(shù)來表示區(qū)域的生物多樣性狀況。其中，生物多樣性指數(shù)（BI）是物種豐富度、生態(tài)系統(tǒng)類型多樣性、植被垂直層譜的完整性、生境自然度、物種特有性、外來物種入侵度6個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的加權(quán)求和。研究過程中發(fā)現(xiàn)野生動(dòng)物與野生植物的物種數(shù)相差較大，應(yīng)分開計(jì)算；植被垂直層譜的完整性指標(biāo)的區(qū)域差異不明顯；應(yīng)增加物種受威脅程度的指標(biāo)。因此，參照國家環(huán)保部發(fā)布的中華人民共和國國家環(huán)境保護(hù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（HJ623—2011）——《區(qū)域生物多樣性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》（中華人民共和國國家環(huán)境保護(hù)部，2011）最終確定了生物多樣性指數(shù)（BI）由野生維管束植物豐富度、野生高等動(dòng)物豐富度、生態(tài)系統(tǒng)類型多樣性、物種特有性、受威脅物種的豐富度、外來物種入侵度6個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行加權(quán)求和。6個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)數(shù)據(jù)均來源于《江西生物多樣性調(diào)查與評(píng)估》（張海星，2010）。

具體計(jì)算方法參照國家環(huán)保部 2011年發(fā)布的中華人民共和國國家環(huán)境保護(hù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（HJ623—2011）——《區(qū)域生物多樣性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》。

生物多樣性指數(shù)（BI）=歸一化的野生動(dòng)物豐富度×0.2+歸一化后的野生維管束植物豐富度×0.2+歸一化的生態(tài)系統(tǒng)類型多樣性×0.2+歸一化后的物種特有性×0.2+歸一化后的受威脅物種的豐富度×0.1+（100-歸一化后的外來物種入侵度）×0.1

本文的景觀指數(shù)計(jì)算在Fragstats 3.3軟件中進(jìn)行，景觀指數(shù)之間的相關(guān)性以及景觀指數(shù)對生物多樣性之間的相關(guān)關(guān)系運(yùn)用SPSS 17.0的相關(guān)分析方法，采用生物多樣性指數(shù)表征區(qū)域生物多樣性狀況；同時(shí)，為了更好研究景觀格局特征對于各物種的影響，對景觀指數(shù)與物種豐富度進(jìn)行相關(guān)分析。

3 研究結(jié)果

3.1 區(qū)域生物多樣性狀況

利用ArcGIS軟件對鄱陽湖生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)的38個(gè)縣（市、區(qū)）區(qū)域生物多樣性數(shù)據(jù)進(jìn)行空間表達(dá)（圖2），結(jié)果顯示，鄱陽湖生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)各縣（市、區(qū)）的生物多樣性指數(shù)（BI）整體平均值為 40.39，按多樣性分級(jí)評(píng)價(jià)劃分為中等，說明全區(qū)的生物多樣性較為豐富。區(qū)域內(nèi)生物多樣性在空間分布上差異明顯，其中BI值大于30的縣有30個(gè)，占了全區(qū)的78.95%，即物種較豐富，特有屬、種較多，生態(tài)系統(tǒng)類型較多，局部地區(qū)生物多樣性高度豐富；最高BI值出現(xiàn)在星子縣（64.61），都昌縣、永修縣、南昌縣、廬山區(qū)等縣BI值也較高，BI值小于30的縣區(qū)有8個(gè)，主要分布在各市轄區(qū)，即物種較少，特有屬、種不多，局部地區(qū)生物多樣性較豐富，但是生物多樣性總體水平為一般。在空間分布上表現(xiàn)為鄱陽湖周邊縣市的生物多樣性較高，各市轄區(qū)以及西南部各縣的生物多樣性較低，其余縣市生物多樣性指數(shù)處于中等水平。總體上，研究區(qū)生物多樣性呈現(xiàn)由湖體向四周逐步降低的格局。

3.2 景觀指數(shù)相關(guān)分析

景觀類型水平9個(gè)指數(shù)之間的相關(guān)性分析結(jié)果見表 2。從表中可以看出，大部分指數(shù)之間存在較為顯著的相關(guān)關(guān)系，其中CA、ED、LSI這3個(gè)指數(shù)與其他指數(shù)之間相關(guān)關(guān)系極為顯著，顯著相關(guān)的比例達(dá)到75%，說明大部分指標(biāo)之間存在較為復(fù)雜的關(guān)系。數(shù)據(jù)之間存在冗余，因此將CA、ED、LSI這3個(gè)相關(guān)系數(shù)較高的景觀指數(shù)剔除，選取剩下的景觀類型水平上的6個(gè)景觀指數(shù)進(jìn)行分析。

同樣，景觀水平上的 11個(gè)景觀指數(shù)之間的相關(guān)性分析結(jié)果表明（表 3）：景觀水平上的景觀指數(shù)之間存在比景觀類型上更高的相關(guān)性，大部分指標(biāo)之間的相關(guān)關(guān)系顯著，只有TA、SHEI與其他指標(biāo)之間相關(guān)性較弱，保持較好的獨(dú)立性，因此參考景觀指數(shù)選取的方法，剔除LPI、ED、AWMSI這幾個(gè)景觀指數(shù)，在景觀水平上最終確定了8個(gè)景觀指數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

圖2 鄱陽湖生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)生物多樣性空間分布圖Fig. 2 The distribution map of biodiversity spatial ecological economic zone of Poyang Lake

表2 景觀類型水平上的9個(gè)景觀指數(shù)相關(guān)性分析Table 2 9 landscape landscape types index level of correlation analysis

表3 11個(gè)景觀水平上的景觀指數(shù)相關(guān)性分析Table 3 Landscape level 11 landscape indices correlation analysis

3.3 區(qū)域景觀格局特征對區(qū)域生物多樣性的影響

3.3.1 景觀類型水平上景觀格局特征與生物多樣性之間的相關(guān)關(guān)系

景觀類型指數(shù)與生物多樣性指數(shù)之間的相關(guān)性分析結(jié)果顯示（表 4），耕地的 PLAND、NP、COHESION（0.476**，P＜0.01）與區(qū)域生物多樣性指數(shù)呈正相關(guān)，而與PD、LPI、AWMSI和區(qū)域生物多樣性指數(shù)呈弱程度的負(fù)相關(guān)。耕地的景觀特征與各物種大部分指標(biāo)之間的相關(guān)關(guān)系呈不顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系，少部分如耕地的斑塊數(shù)跟各物種之間呈正相關(guān)。

區(qū)域內(nèi)林地景觀對區(qū)域生物多樣性的影響也具有一定作用，林地的PLAND（0.439**，P＜0.01）、NP、COHESION（0.609**，P＜0.01）與區(qū)域生物多樣性指數(shù)呈一般正相關(guān)，林地的PD、LPI、AWMSI與區(qū)域生物多樣性指數(shù)呈弱程度的負(fù)相關(guān)。林地景觀除跟植物的 PLAND（0.655**，P＜0.01）、COHESION（0.729**，P＜0.01）呈極顯著的正相關(guān)外，林地PLAND、LPI、AWMSI、COHESION與高等動(dòng)物各物種之間呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)，其中 PLAND、LPI這兩個(gè)指標(biāo)與各動(dòng)物物種之間的關(guān)系呈顯著負(fù)相關(guān)，而林地NP、PD與各動(dòng)物物種之間的關(guān)系為弱程度的正相關(guān)。

區(qū)域內(nèi)濕地景觀對生物多樣性的影響具有顯著作用，除了與AWMSI呈負(fù)相關(guān)外，濕地景觀大部分指標(biāo)與區(qū)域生物多樣性指數(shù)呈顯著正相關(guān)。濕地景觀除了與植物物種豐富度呈負(fù)相關(guān)外，與動(dòng)物各物種大部分指標(biāo)的相關(guān)關(guān)系為顯著正相關(guān)關(guān)系。

3.3.2 景觀水平上景觀指數(shù)與生物多樣性之間的相關(guān)關(guān)系

對整個(gè)區(qū)域景觀水平上的景觀指數(shù)與生物多樣性進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果如表5所示，區(qū)域景觀特征除了MPS與區(qū)域生物多樣性指數(shù)呈負(fù)相關(guān)外，其他景觀指標(biāo)都與區(qū)域生物多樣性呈正相關(guān)，其中TA、NP、LSI、SHDI與區(qū)域生物多樣性關(guān)系較為顯著，但是區(qū)域景觀水平上的景觀指數(shù)總體上跟鳥類、兩棲類、魚類的相關(guān)性較弱。

表4 景觀類型指數(shù)與生物多樣性之間的相關(guān)性分析結(jié)果Table 4 Correlation analysis landscapes and biodiversity index

表5 景觀水平指數(shù)與生物多樣性之間的相關(guān)分析結(jié)果Table 5 Correlation analysis and landscape level biodiversity index

4 討論與結(jié)論

4.1 景觀類型水平上景觀指數(shù)與生物多樣性的關(guān)系分析

耕地景觀與生物多樣性相關(guān)性分析結(jié)果顯示，區(qū)域內(nèi)耕地景觀對區(qū)域生物多樣性具有一定的影響。耕地的部分指標(biāo)與生物多樣性指數(shù)呈正相關(guān)，這是因?yàn)楦刈鳛榘胱匀粻顟B(tài)下的人工生態(tài)系統(tǒng)，是部分動(dòng)植物生活的棲息地，對動(dòng)植物具有一定的維持作用，這在以往研究已得到證實(shí)（Tattersall et al.，2002；Benton et al.，2003）。耕地的占比、景觀破碎化、景觀的結(jié)合度都與生物多樣性有一定的正相關(guān)，即耕地比例越高，破碎化程度越高，結(jié)合度越好，區(qū)域生物多樣性也越豐富。然而，與此同時(shí)，耕地作為動(dòng)植物棲息地的破碎化因子，受人類農(nóng)業(yè)活動(dòng)的干擾影響大，因此耕地并不是作為動(dòng)植物棲息的理想之地，這在耕地的景觀特征與各物種大部分指標(biāo)之間的相關(guān)關(guān)系呈不顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系中得到體現(xiàn)。因此，耕地作為一種半人工生態(tài)系統(tǒng)，其對動(dòng)植物的影響是多方面的。

區(qū)域林地景觀對生物多樣性的相關(guān)性分析結(jié)果表明，林地作為動(dòng)植物的主要棲息地，對保護(hù)生物多樣性具有重要作用。林地的比例、景觀破碎度、結(jié)合度對于區(qū)域生物多樣性特別是陸域山地生態(tài)系統(tǒng)具有重要影響，其中林地景觀特征跟植物的相關(guān)關(guān)系表明，林地是植物的主要棲息地，植物又為動(dòng)物提供了良好的生長環(huán)境。然而，本研究發(fā)現(xiàn)區(qū)域內(nèi)林地的景觀特征與各物種之間的相關(guān)關(guān)系并未達(dá)到顯著水平，且很多呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)，這并不是說明林地對于高等動(dòng)物不重要，主要是區(qū)域內(nèi)的林地主要分布在海拔較高的丘陵、崗地等地方，而區(qū)域內(nèi)的鳥類、魚類、兩棲類等動(dòng)物種數(shù)豐富的地區(qū)主要分布在海拔較低的平原、沼澤和水域等生境。一方面，需保護(hù)林地生境中的動(dòng)植物，另一方面，由于區(qū)域內(nèi)較多的動(dòng)物分布在林地之外的平原、濕地等生境中，失去了森林等高大植被的覆蓋，更容易遭受人類的干擾，所以，在保護(hù)濕地的同時(shí)，在有條件的地區(qū)增加林地、保護(hù)灌叢等措施來保護(hù)區(qū)域的生物多樣性。

區(qū)域內(nèi)的濕地景觀對于維持區(qū)域生物多樣性具有重要的作用，其中除了與AWMSI呈負(fù)相關(guān)外，濕地景觀大部分指標(biāo)與區(qū)域生物多樣性指數(shù)呈顯著正相關(guān)。說明濕地的面積、優(yōu)勢度、破碎化、連接度與區(qū)域生物多樣性都呈顯著正相關(guān)，即濕地的面積越大，優(yōu)勢度越明顯、破碎化程度越高、連接度越大，區(qū)域生物多樣性也越豐富。在探討濕地景觀與物種豐富度之間的關(guān)系時(shí)，濕地景觀與植物物種呈負(fù)相關(guān)，與動(dòng)物各物種大部分指標(biāo)呈顯著正相關(guān)，特別是濕地的面積與鳥類、爬行類、兩棲類、魚類豐富度呈顯著的正相關(guān)，說明濕地是動(dòng)物的主要棲息地，區(qū)域內(nèi)濕地獨(dú)特的水文、土壤、植被狀況，為維持區(qū)域生物多樣性以及維護(hù)區(qū)域生態(tài)平衡和可持續(xù)發(fā)展等方面發(fā)揮巨大的作用。然而，現(xiàn)實(shí)情況是區(qū)域內(nèi)濕地面積由于筑堤圍墾不斷減少及破碎化，局部濕地受污染比較嚴(yán)重，以及氣候變化導(dǎo)致水體面積變化起伏大，這些生態(tài)環(huán)境問題降低了濕地生態(tài)功能的發(fā)揮。因此，保護(hù)濕地的生態(tài)環(huán)境，減少人類活動(dòng)的干擾，這對區(qū)域生物多樣性的保護(hù)有重要作用。

4.2 景觀水平上景觀指數(shù)與生物多樣性的關(guān)系分析

對整個(gè)區(qū)域景觀水平上的景觀指數(shù)與生物多樣性進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果表明，景觀面積越大，區(qū)域景觀斑塊數(shù)目越多，景觀形狀指數(shù)越大，景觀的平均面積越小，景觀多樣性越豐富，區(qū)域內(nèi)生物多樣性也越豐富，反映出景觀的面積大小、數(shù)目、形狀、多樣性對生物多樣性和各種生物過程都有影響。景觀面積與生物多樣性密切相關(guān)，種-面積關(guān)系（物種數(shù)量和生境面積）是生態(tài)學(xué)與生物地理學(xué)中研究的熱點(diǎn)。多數(shù)研究表明（諸葛陽等，1986；胡軍華等，2007），景觀面積是景觀內(nèi)生物多樣性的重要決定因素，景觀面積越大，生境類型越豐富，生物多樣性越豐富。但是，不同的種群（植物、鳥類、兩棲類、魚類）對景觀面積的大小有不同的反應(yīng)（Forman et al.，1981），如景觀特征與鳥類、兩棲類、魚類的相關(guān)性不顯著。這可能因?yàn)閰^(qū)域內(nèi)的鳥類、兩棲類、魚類主要生活在鄱陽湖周邊的濕地范圍內(nèi)，水域的生境特征跟陸域的生境有很大不同，導(dǎo)致其在區(qū)域尺度上的相關(guān)關(guān)系不顯著，可以縮小研究尺度進(jìn)行區(qū)內(nèi)濕地的景觀特征對生物多樣性的影響研究（施建敏等，2010）。因?yàn)檠芯繀^(qū)域是面積大小不一樣的縣（市、區(qū)），而斑塊數(shù)量跟面積具有很大的相關(guān)性，景觀斑塊數(shù)量越多，景觀和區(qū)域生物多樣性就越高。單位面積的景觀數(shù)量越多，景觀的破碎化越嚴(yán)重。景觀面積的減少和斑塊片段化，不利于物種的散布和遷移。

景觀形狀同樣對各種生物的擴(kuò)散和動(dòng)物的覓食等生態(tài)過程和各種功能流產(chǎn)生了重要影響，其對區(qū)域生物多樣性的影響也是極其復(fù)雜的。如圓形斑塊內(nèi)部面積大，物種豐富，種群數(shù)量也大，但是與相鄰和遠(yuǎn)距離基質(zhì)間的交流較少（Diamond，1975），而狹長狀的景觀類型與周邊相鄰斑塊交流較多，同時(shí)也容易受到外界的干擾（Forman et al.，1992）。整體上，景觀形狀的復(fù)雜使得邊緣效應(yīng)增強(qiáng)。許多研究表明，斑塊邊界部分常常具有較高的物種豐富度和初級(jí)生產(chǎn)力（Laurance et al.，1991；Didham et al.，1998）。

景觀多樣性與區(qū)域生物多樣呈顯著的正相關(guān)，跟植物、哺乳類、爬行類之間的相關(guān)關(guān)系也較密切，呈正相關(guān)關(guān)系，說明景觀多樣性對區(qū)域生物多樣性的影響較為顯著。相關(guān)研究表明，景觀多樣性與生態(tài)學(xué)中的物種多樣性有緊密的聯(lián)系，但并不是簡單的正比關(guān)系，在同一景觀中二者的關(guān)系一般呈正態(tài)分布（傅伯杰等，1996）。

4.3 結(jié)論

本文通過對區(qū)域不同水平上的景觀指數(shù)與生物多樣性進(jìn)行相關(guān)分析，探討研究區(qū)域景觀特征對生物多樣性的影響機(jī)理，得到以下結(jié)論：

（1）景觀類型水平上景觀指數(shù)與生物多樣性之間的相關(guān)性分析結(jié)果表明，耕地部分指標(biāo)與生物多樣性指數(shù)呈正相關(guān)，耕地的景觀特征與各物種大部分指標(biāo)之間呈不顯著的負(fù)相關(guān)，表現(xiàn)出耕地景觀與生物多樣性關(guān)系復(fù)雜。區(qū)域內(nèi)林地的景觀特征與各物種之間的相關(guān)關(guān)系并不是很顯著，很多呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)。而濕地景觀大部分指標(biāo)與區(qū)域生物多樣性指數(shù)呈現(xiàn)顯著的正相關(guān)，與動(dòng)物各物種特別是與鳥類、爬行類、兩棲類、魚類呈顯著的正相關(guān)。說明區(qū)域內(nèi)的濕地景觀、林地景觀是區(qū)域生物多樣性的主要棲息場所，同時(shí)作為產(chǎn)糧主產(chǎn)區(qū)，耕地景觀的影響也不容忽視。因此保護(hù)區(qū)域內(nèi)的濕地、林地、耕地景觀對于維持區(qū)域生物多樣性有重要的影響。

（2）景觀水平上景觀指數(shù)與生物多樣性之間的相關(guān)性分析結(jié)果表明：景觀面積大小、數(shù)量、形狀、多樣性對生物多樣性和各種生物過程都有較大影響。區(qū)域景觀特征與生物多樣性具有較好的相關(guān)性，關(guān)系較為復(fù)雜。然而，也有景觀特征與物種種群如鳥類、兩棲類、魚類關(guān)系之間呈現(xiàn)弱相關(guān)，相關(guān)關(guān)系較為復(fù)雜。

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Study on the Relationship between Landscape Pattern and Regional Biodiversity

LIN Shitao1,2,3, XIE Dibing4, LIU Yulin3, CHEN Wenbo2,3*
1. Jiangxi Environmental Engineering Vocational College, Ganzhou 341000, China;
2. Research Center of Environment and Landscape Ecology, Jiangxi Agriculture University, Nanchang 330045, China;
3. Key Laboratory of Environment and Landscape, Nanchang 330045, China; 4. Jiangxi College of Applied Technology, Ganzhou 341000, China

Landscape pattern determines the function of landscape and ecological process, affecting the landscape within the species flow, information flow, energy flow, which has a significant effect on biodiversity. In this paper, choosing the ecological economic zone of Poyang Lake as the study area, SPSS 17.0 and Fragstats 3.3 techniques were selected with the ecological significance of landscape and biodiversity index from 38 counties in the landscape characteristics analysis, in order to explore the relationship between landscape pattern and regional biodiversity. The results showed that: (1) The relationship between the level of landscape types and landscape indices of biodiversity varies, some indicators, such as PLAND, COHESION land NP (0.476**, P＜0.01), was positively correlated with the regional biodiversity index, the relationship between landscape characteristics of cultivated land and the species most negative, showing the farmland landscape for the complex relationship between biodiversity. The PLAND (0.439**,P＜0.01), NP, COHESION (0.609**, P＜0.01) in the region were generally positively correlated with regional biodiversity index, and the PD, LPI and AWMSI of forest land were negatively correlated with regional biodiversity index. While most of the indicators of wetland landscape and regional biodiversity index showed significant positive correlation. (2) The landscape level between the landscape index and biodiversity related results showed that the index of regional landscape features in addition to MPS and regional biodiversity was negatively correlated, other landscape indicators were associated with regional biodiversity positively, and among them, that of TA, NP, LSI, and SHDI with regional species diversity was significant, indicating the size of landscape, number, shape,and diversity had a great influence on the biodiversity and various biological processes. The wetland landscape area and forest landscape were the main habitat of regional biodiversity, and at the same time as the grain producing areas, farmland landscape effects could not be ignored. Therefore, to protect the area of wetland, woodland and farmland landscape has important implications for maintaining regional biodiversity. The research has certain theoretical guiding significance for regional biodiversity protection and management.

landscape pattern; biodiversity; Poyang Lake Eco-economic Region

10.16258/j.cnki.1674-5906.2017.10.006

X176

A

1674-5906（2017）10-1681-08

林世滔, 謝弟炳, 劉郁林, 陳文波. 2017. 景觀格局特征與區(qū)域生物多樣性的關(guān)系研究[J]. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào), 26(10):1681-1688.

LIN Shitao, XIE Dibing, LIU Yulin, CHEN Wenbo. 2017. Study on the relationship between landscape pattern and regional biodiversity [J]. Ecology and Environmental Sciences, 26(10): 1681-1688.

國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（41161031；41561043）；江西省教育廳科學(xué)技術(shù)研究項(xiàng)目（GJJ161371）

林世滔（1989年生），男，助教，碩士，研究方向?yàn)樽匀毁Y源管理、林業(yè)3S技術(shù)。E-mail: linshitaofighting@163.com

*通信作者：陳文波（1974年生），男，教授，博士生導(dǎo)師，從事自然資源管理、景觀生態(tài)學(xué)研究。E-mail: cwb1974@126.com

2015-11-17