２０１９年６月第３期

林业资源管理

ＦＯＲＥＳＴＲＥＳＯＵＲＣＥＳＭＡＮＡＧＥＭＥＮＴＪｕｎｅ２０１９Ｎｏ３

基于无人机影像的自然－人工复合生态系统景观格局定量分析

邵　蕊１，２，田建茹１，李伟娜１，２，徐琬莹１，２，左　华１

（１青岛市环境保护科学研究院，山东 青岛２６６００３；２青岛市环境保护科学研究设计有限公司，山东 青岛 ２６６００５）

摘要：利用无人机技术，以自然保护区实验区自然－人工复合生态系统为例，获取高分辨率遥感影像，并通过人工目视解译提取不同景观类型单元，分析研究复合生态系统景观格局及镶嵌结构特征。结果表明，乔木林、茶

园、住宅区、灌木林是研究区主要景观单元，其次是疏林地、道路、工矿用地等人工表面以及耕地和沟渠等半

自然景观。不同景观单元镶嵌结构和稳定性差异较大，其中乔木林稳定性最好，疏林地、库塘、果园、耕地、

裸土地、工矿用地和其他人工表面等景观单元稳定性较好，灌木林、荒草地、茶园和住宅区等景观单元稳定性

一般，沟渠、绿地和裸岩石砾等景观单元稳定性较差。

关键词：高分辨率影像；自然保护区；复合生态系统；景观格局；稳定性

中图分类号：Ｓ７１８５；Ｓ７７１８　文献标识码：Ａ　文章编号：１００２－６６２２（２０１９）０３－０１５１－０６ＤＯＩ：１０．１３４６６／ｊ．ｃｎｋｉ．ｌｙｚｙｇｌ．２０１９．０３．０２５

ＱｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅＡｎａｌｙｓｉｓｏｎＬａｎｄｓｃａｐｅＰａｔｔｅｒｎｓｏｆＮａｔｕｒａｌａｒｔｉｆｉｃｉａｌＣｏｍｐｌｅｘＥｃｏｓｙｓｔｅｍＢａｓｅｄｏｎＵＡＶＩｍａｇｅ

ＳＨＡＯＲｕｉ１，２，ＴＩＡＮＪｉａｎｒｕ１，ＬＩＷｅｉｎａ１，２，ＸＵＷａｎｙｉｎｇ１，２，ＺＵＯＨｕａ１（１ＱｉｎｇｄａｏＲｅｓｅａｒｃｈＡｃａｄｅｍｙｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｑｉｎｇｄａｏ２６６００３；２ＱｉｎｇｄａｏＲｅｓｅａｒｃｈ＆ＤｅｓｉｇｎＬｔｄｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ，

Ｑｉｎｇｄａｏ２６６００５，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｔｈｉｓｓｔｕｄｙ，ｈｉｇｈｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎｉｍａｇｅｓｗｅｒｅｏｂｔａｉｎｅｄｂａｓｅｄｏｎＵＡＶｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ａｎｄｌａｎｄｓｃａｐｅｔｙｐｅｓｗｅｒｅｅｘｔｒａｃｔｅｄｔｈｒｏｕｇｈａｒｔｉｆｉｃｉａｌｖｉｓｕａｌｉｎｔｅｒｐｒｅｔａｔｉｏｎＴｈｅｎ，ｌａｎｄｓｃａｐｅｐａｔｔｅｒｎｓａｎｄｔｈｅｍｏｓａｉｃｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｔｈｅｎａｔｕｒａｌａｒｔｉｆｉｃｉａｌｅｃｏｓｙｓｔｅｍｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｉｍｂｅｒｆｏｒｅｓｔｓ，ｔｅａｐｌａｎｔａｔｉｏｎｓ，ｒｅｓｉｄｅｎｔｉａｌａｒｅａｓａｎｄｓｈｒｕｂｆｏｒｅｓｔｓｗｅｒｅｔｈｅｄｏｍｉｎａｎｔｌａｎｄｓｃａｐｅｕｎｉｔｓ，ｆｏｌｌｏｗｅｄｂｙｓｐａｒｓｅｗｏｏｄｓ，ｒｏａｄｓ，ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｌａｎｄ，ｆａｒｍｌａｎｄａｎｄｄｉｔｃｈｅｓＴｈｅｍｏｓａｉｃｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｌａｎｄｓｃａｐｅｕｎｉｔｓｖａｒｉｅｄｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙＡｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｓｔａｂｉｌｉｔｙｉｎｄｅｘ，ｔｉｍｂｅｒｆｏｒｅｓｔｓｗｅｒｅｔｈｅｍｏｓｔｓｔａｂｌｅｌａｎｄｓｃａｐｅｕｎｉｔｓｉｎｔｈｅｓｔｕｄｙａｒｅａ，ｆｏｌｌｏｗｅｄｂｙｓｐａｒｓｅｗｏｏｄｓ，ｒｅｓｅｒｖｏｉｒｓａｎｄｐｏｎｄｓ，ｆｒｕｉｔｏｒｃｈａｒｄｓ，ｆａｒｍｌａｎｄ，ｂａｒｅｌａｎｄ，ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｌａｎｄａｎｄｏｔｈｅｒａｒｔｉｆｉｃｉａｌｌａｎｄｓｃａｐｅｓＴｈｅｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｓｈｒｕｂｆｏｒｅｓｔ，ｇｒａｓｓｌａｎｄ，ｔｅａｐｌａｎｔａｔｉｏｎ，ｒｅｓｉｄｅｎｔｉａｌａｒｅａｓａｎｄｒｏａｄｓｗｅｒｅａｔａｍｏｄｅｒａｔｅｌｅｖｅｌ，ｗｈｅｒｅａｓｄｉｔｃｈｅｓ，ｇｒｅｅｎｌａｎｄａｎｄｂａｒｅｒｏｃｋｓｗｅｒｅｒｅｌａｔｉｖｅｌｙｕｎｓｔａｂｌｅＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｍａｙｐｒｏｖｉｄｅｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃｂａｓｉｓｆｏｒｔｈｅｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎａｎｄｍａｎａｇｅｍｅｎｔｏｆｎａｔｕｒｅｒｅｓｅｒｖｅｓＫｅｙｗｏｒｄｓ：ｈｉｇｈｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎｉｍａｇｅ，ｎａｔｕｒｅｒｅｓｅｒｖｅ，ｃｏｍｐｌｅｘｅｃｏｓｙｓｔｅｍ，ｌａｎｄｓｃａｐｅｐａｔｔｅｒｎ，ｓｔａｂｉｌｉｔｙ

收稿日期：２０１９－０３－１８；修回日期：２０１９－０５－２０基金项目：２０１８年青岛市哲学社会科学规划项目（ＱＤＳＫＬ１８０１２６７，ＱＤＳＫＬ１８０１２６８）作者简介：邵蕊（１９８６－），女，山东菏泽人，工程师，博士，主要从事生态系统服务功能评估研究。

Ｅｍａｉｌ：ｓｈａｏｒｕｉ＿ｃａｓ＠ｆｏｘｍａｉｌｃｏｍ通讯作者：左华（１９６５－），男，江西南昌人，教授级高工，博士，主要从事环境科学和生态学研究。

Ｅｍａｉｌ：ｚｕｏｈｕａ＠ｑｄｓｈａｎｄｏｎｇｃｎ

林业资源管理 第３期　

　　中国目前已建立自然保护区２７４０处，基本形成了类型比较齐全、结构和功能相对完善，布局较

为合理的自然保护区体系［１］，构成了自然生态系统

和生物多样性保护的基础框架，在保护珍稀特有物

种资源、典型生态系统以及珍贵自然遗迹资源等方

面发挥了重要作用［１－２］。受历史遗留等因素的影

响，在自然保护区尤其是缓冲区和实验区内，普遍

分布有原住民社区或村落。随着社会经济发展需

求的增加，保护区内人类活动日益频繁，尤其是在

人口密度不断增长、城市不断扩张的东部沿海

地区［３］。

保护区内道路和不合理的生产生活行为导致保

护区内生境破碎化加剧［４－５］，对保护区内生物多样

性保护、生态系统结构和服务功能构成影响［６］。在

长期开发利用和保护自然生态环境和资源的过程

中，居民社区等人工表面、农田等半自然景观和森

林等自然景观要素形成了复杂的自然 －人工复合生态系统，各景观要素分布格局及镶嵌结构在一定

程度上决定了区域生态系统服务功能供给的稳定

性和持续性及发展趋势。同时，人类可通过自身对

自然或半自然生态系统的有效管理和规划，维持并

提升保护区复合生态系统服务功能。科学定量分

析自然保护区内人类活动与自然景观交界区域景

观格局基本特征及其复杂性和稳定性，认识并充分

理解该区域复合生态系统景观要素空间结构、布局

及相互作用机制，可为自然保护区及生态空间精细

化管理提供科学依据。

由于复合生态系统景观破碎化程度相对较高，

要准确分析其景观格局特征需要使用空间分辨率

高的影像［７］，因此本研究利用无人机遥感技术，获

取自然保护区实验区内典型自然 －人工复合生态系统高分辨率遥感影像，通过人工目视解译提取不

同景观类型，并在斑块、类型和景观尺度进行景观

格局定量分析，以期为自然保护区内复合生态系统

的规划和精细化管理提供参考。

１　研究区概况研究区位于崂山自然保护区东北部实验区内，

地理位置为 ３６°１６′３３５０″Ｎ，１２０°３６′８９６″Ｅ。该区

域属于北温带大陆性季风气候，由于濒临黄海，受

海洋的调节作用，又表现出海洋性气候特点。成土

母岩主要是中生代花岗岩酸性盐类及喷发熔岩基

性岩类，有棕壤、潮土、盐土３个土类，其下分７个亚类，１２个土属，２６个土种。复杂的地形地貌特征、多样的土壤类别和海陆交界的气候条件，使得崂山生

物区系过渡特征明显，植物区系成分复杂，生物多

样性丰富。与国内自然保护区类似，崂山省级自然

保护区缓冲区和实验区零散分布着多处原住民村

落，在长期繁衍生息、耕作和发展的过程中，形成了

复杂的自然 －人工复合生态系统，森林、草地、水体、农用地、人居及工矿、交通用地等多种景观类型

镶嵌分布，相互作用并影响。其中，研究区内有８个村落或居民社区，随着社会经济发展需求的增加，

人类活动强度增加，在一定程度上对区域生态环境

产生影响。

２　研究方法２１　数据来源

本研究采用生态环境部卫星环境应用中心自

主研发的ＹＣ－ＤＡ－２遥测 －ＤＡ型电动固定翼无人机系统，搭载佳能ＥＯＳ５ＤＭａｒｋＩＩＩ数码相机进行拍摄，获取研究区可见光无人机影像，飞行相对航

高６００ｍ，航向重叠率８０％，旁向重叠率６０％。采用Ｐｉｘ４Ｄ无人机影像处理软件，建立测区，导入无人机航拍照片、ＰＯＳ及控制点数据，经自动空三处理，生成研究区高分辨率正射影像图（分辨率为０２ｍ）。２２　景观类型的划分

在遵循景观生态学基本原理的基础上，借鉴国

内外景观分类的相关理论、方法和实践［８－１１］，结合

自然－人工复合生态系统结构、形态和功能属性特征，土地利用方式／覆盖及研究需要，采用景观类、景观亚类和景观单元３级分类体系进行景观分类（表１）。２３　数据处理与分析

基于ＡｒｃＧＩＳ１０２软件，通过人工目视解译，提取研究区森林、草地、水体、农业、人工表面和裸地

等景观类型（图１），并将人工目视解译结果转化为栅格数据。在此基础上，利用 Ｆｒａｇｓｔａｔｓ４２软件计

２５１

　第３期 邵蕊等：基于无人机影像的自然－人工复合生态系统景观格局定量分析

算相关景观格局指数并进行景观格局分析。

表１　景观类型划分Ｔａｂ１Ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆｌａｎｄｓｃａｐｅｓ

景观类 景观亚类 景观单元

自然景观　森林　　

裸地　　

乔木林

灌木林　疏林地　裸岩石砾

半自然景观

草地　　

水体　　

农业　　

裸地　　绿地　　

荒草地

库塘（水库／池塘）河渠

果园

茶园

耕地

裸土地

绿地（绿带／绿篱／社区绿地）

人工景观　 人工表面　

住宅区

道路

工矿用地

其他人工表面（商服／公共设施等）

图１　研究区景观类型分布图Ｆｉｇ１Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｍａｐｏｆｌａｎｄｓｃａｐｅｕｎｉｔｓｉｎｔｈｅｓｔｕｄｙａｒｅａ

２４　景观格局分析景观格局指数能够高度反映景观结构组成和

空间配置等方面的特征［１２－１３］。为了定量分析自

然－人工复合生态系统景观格局特征，利用 Ｆｒａｇｓｔａｔｓ４２软件，在类型水平上获取斑块个数（ＮＰ）、平均斑块面积 （ＭＰＳ）、占景观总面积的比例（ＰＬＡＮＤ），最大斑块指数（ＬＰＩ）和平均最邻近距离（ＭＮＮ）等景观指数，来表征景观类型的组成结构特征及空间关系。

由于景观格局指数仅简单量化了景观结构组

成和空间结构特征，难以揭示景观要素镶嵌结构的

复杂性和稳定性特征［１４］，因此，基于分形理论引入

分形结构模型，通过计算景观要素镶嵌结构的分维

数和稳定性指数来定量分析自然 －人工复合景观系统的复杂性和稳定性。景观分形结构模型可表

示为：

ｌｎＡ＝２ＤｌｎＰ＋Ｃ （１）

式中：Ａ为景观单元斑块面积；Ｐ为同一景观单元斑块周长；Ｄ为景观单元分维值；Ｃ为常数。其中，不同景观单元斑块面积（Ａ）和周长（Ｐ）均利用Ｆｒａｇｓｔａｔｓ４２软件提取，并进行对数转换，在此基础上，进行线性回归拟合分析，得到研究区景观单元

分形结构拟合模型及相关系数ｒ２。根据拟合模型计算可得分维值Ｄ。对某一景观单元而言，Ｄ值越大，则其镶嵌结构越复杂；当 Ｄ＝１５时，表示该景观单元处于一种类似布朗运动的随机状态，即最不稳定

状态；Ｄ值越接近 １５，就表示该景观单元越不稳定［１５－１６］。因此，景观单元镶嵌结构的稳定性指数

（Ｓｋ）可定义为：Ｓｋ ＝ １５－Ｄ （２）

３　结果与分析３１　景观格局特征

研究区各类景观单元斑块合计１４０４个，总面积２２６６ｋｍ２。其中，乔木林、茶园、住宅区、灌木林是研究区主要景观单元类型，分别约占研究区总面

积的 ５３２％，１６３％，６５％和 ６４％，其次是疏林地、道路、工矿用地等人工表面，占地面积较小的景

观单元则分别是裸地、荒草地和库塘，表明研究区

景观类型以森林、农业、人工表面为主（表２）。１）平均斑块面积（ＭＰＳ）。疏林地、乔木林、道

３５１

林业资源管理 第３期　

路、茶园等景观单元 ＭＰＳ较大，均大于１ｈｍ２，表明景观斑块连通性较好，分布较为集中；而裸地、其他

人工表面、库塘、绿地等景观单元ＭＰＳ较小，景观斑块破碎且分布零散。

２）最大斑块指数（ＬＰＩ）。由表２可知，研究区不同景观单元 ＬＰＩ差异较大，其中乔木林 ＬＰＩ最大，表明乔木林为研究区域的优势景观类型；其次

为道路、茶园、疏林地和灌木林等景观类型，表明

单个景观斑块面积较大（例如茶园、疏林地和灌木

林），或者景观斑块连通性较好（道路）；裸岩石砾、

库塘、荒草地和绿地景观 ＬＰＩ最小，表明最大景观斑块面积较小，在研究区内零散分布且不属于优

势景观类型。

表２　研究区各景观类型的景观格局指数Ｔａｂ２Ｌａｎｄｓｃａｐｅｐａｔｔｅｒｎｉｎｄｉｃｅｓｏｆｖａｒｉｏｕｓ

ｌａｎｄｓｃａｐｅｕｎｉｔｓｉｎｔｈｅｓｔｕｄｙａｒｅａ

景观单元ＮＰ／个

ＰＬＡＮＤ／％

ＭＰＳ／ｈｍ２

ＬＰＩ／％

ＭＮＮ／ｍ

乔木林 ６０ ５３２２５７ ９８９ ２５２７ １４３０

灌木林 １２８ ６３８５５ １１３ １８７ ５９６５

疏林地 １１ ４８１６６ ９９２ １９７ ３４３２４

裸岩石砾 ３ ００１９５ ０１５ ００１ ６０２５７

荒草地 １４ ０２６５４ ０４３ ００７ ３２３６６

库塘 ９０ ０８５３５ ０２１ ００５ １５７７９

沟渠 ３９ １３２８７ ０７７ ０２９ ２４９２

果园 ２６ ０４１８８ ０３７ ０１１ ２７２９９

茶园 １７５ １６３０９ ２０８ ２１６ ２３２４

耕地 ８３ １５４０４ ０４１ ０４７ １０４８３

裸土地 ８ ０１９４４ ０５５ ０１２ ９７５７９

绿地 １０２ １１５２１ ０２６ ００７ ４３４２

住宅区 ２６３ ６５０７６ ０５６ ０５３ ２３１０

道路 １４ ３０６１３ ４９６ ２９３ ７４６６

工矿用地 １５２ ２００８９ ０３０ ０１５ ８１２７

其他人工表面 ２３６ １９１２６ ０１８ ０１０ ６４１９

３）平均最邻近距离（ＭＮＮ）。乔木林 ＭＮＮ值最小，住宅区、茶园和沟渠等景观类型 ＭＮＮ次之，表明乔木林、住宅区和茶园等景观单元基本成片连

续分布，聚集程度较高，景观斑块连通性较好；裸

地、疏林地、荒草地、果园等景观单元 ＭＮＮ值较高，说明景观斑块类型较为分散，连续性较差，破碎化

程度较高。

３２　景观单元镶嵌结构的复杂性和稳定性从表３可以看出，研究区景观单元斑块面积和

周长线性回归拟合模型的相关系数 ｒ２较高，除荒草地、沟渠和绿地外均在０９以上，拟合效果较好，表明研究数据可靠，各景观单元存在明显的分形特

征。根据表３中线性回归模型计算得分维数 Ｄ和稳定性指数Ｓｋ（表４）。结果表明，各景观单元分形维数不同，具有明显的差异，表明不同景观镶嵌结

构不同，受到不同程度的人类活动干扰，具有不同

的稳定性结构。

表３　景观单元分形结构模型

Ｔａｂ３Ｆｒａｃｔａｌｇｅｏｍｅｔｒｙｆｏｒｍｕｌａｓｏｆｖａｒｉｏｕｓｌａｎｄｓｃａｐｅｕｎｉｔｓ

景观单元 模型相关系数

（ｒ２）样本数

（ｎ）

乔木林 ｌｎＡ（ｒ）＝１８７７６Ｐ（ｒ）－１２０９６５ ０９８４９ ６０

灌木林 ｌｎＡ（ｒ）＝１５７８３Ｐ（ｒ）－１００９２８ ０９４０６ １２８

疏林地 ｌｎＡ（ｒ）＝１７８３Ｐ（ｒ）－１１０７９４ ０９１８８ １１

裸岩石砾 ｌｎＡ（ｒ）＝１３３２５Ｐ（ｒ）－９０５８４７ ０９９７０ ３

荒草地 ｌｎＡ（ｒ）＝１５５５Ｐ（ｒ）－１００５６４ ０８８５８ １４

库塘 ｌｎＡ（ｒ）＝１７７８４Ｐ（ｒ）－１１０４０３ ０９７５４ ９０

沟渠 ｌｎＡ（ｒ）＝１４３３５Ｐ（ｒ）－１００７５４ ０８９０７ ３９

果园 ｌｎＡ（ｒ）＝１７０９４Ｐ（ｒ）－１１０１４８ ０９４１２ ２６

茶园 ｌｎＡ（ｒ）＝１６５６Ｐ（ｒ）－１１００２１ ０９７６９ １７５

耕地 ｌｎＡ（ｒ）＝１６９６８Ｐ（ｒ）－１１０３６９ ０９５３７ ８３

裸土地 ｌｎＡ（ｒ）＝１７９５２Ｐ（ｒ）－１１０８９６ ０９６０３ ８

绿地 ｌｎＡ（ｒ）＝１４００４Ｐ（ｒ）－１０００６８ ０８７８３ １０２

住宅区 ｌｎＡ（ｒ）＝１６５７２Ｐ（ｒ）－１００９７５ ０９６９３ ２６３

道路 ｌｎＡ（ｒ）＝１１３２６Ｐ（ｒ）－９５０５２ ０９７４９ １４

工矿用地 ｌｎＡ（ｒ）＝１７０９３Ｐ（ｒ）－１１０２４４ ０９３６９ １５２

其他人工表面 ｌｎＡ（ｒ）＝１７２３８Ｐ（ｒ）－１１０４４３ ０９６０５ ２３６

由表４可知，乔木林分维值最低，稳定性指数最高，这主要是由于研究区内乔木林景观斑块面积较

大且基本连片分布，镶嵌结构简单，生态系统结构

和功能稳定。疏林地、库塘、果园、耕地、裸土地、工

矿用地和其他人工表面等景观单元分维值相对较

低，介于１１～１２之间，稳定性指数在０３～０４之间，表明这些景观单元镶嵌结构较为简单。疏林地

等自然景观单元基本成片连续分布，较少受到人类

活动的影响，库塘、果园、耕地和裸土地等半自然景

观单元及工矿用地、其他人工表面等人工景观，斑

４５１

　第３期 邵蕊等：基于无人机影像的自然－人工复合生态系统景观格局定量分析

块形状较为规则，受人为因素调控明显，能够维持

稳定的系统结构和功能。灌木林、荒草地、茶园和

住宅区等景观单元分维值介于１２～１３之间，稳定性指数介于０２～０３之间，表明斑块形状和景观镶嵌结构相对简单，在自然地理因素和人类活动的双

重影响下，系统结构和功能稳定性一般。沟渠、绿

地和裸岩石砾分维值比较接近１５，景观要素随机分布，镶嵌结构复杂但无序，稳定性较差。道路分

维值最高，稳定性指数处于０２～０３之间，表明斑块形状复杂，且与其他景观单元镶嵌结构复杂，但

稳定性一般，这主要是由于道路斑块以条带状为

主，在空间上与其他景观单元交错明显，其他景观

单元斑块变化将会对其产生影响。

表４　研究区景观单元的分维值（Ｄ）和稳定性指数（Ｓｋ）Ｔａｂ４Ｆｒａｃｔａｌｄｉｍｅｎｓｉｏｎｓａｎｄｓｔａｂｉｌｉｔｙｉｎｄｉｃｅｓ

ｏｆｔｈｅｌａｎｄｓｃａｐｅｕｎｉｔｓｉｎｔｈｅｓｔｕｄｙａｒｅａ

景观单元 分维值（Ｄ） 稳定性指数（Ｓｋ）

乔木林　 １０６５２ ０４３４８

灌木林　 １２６７２ ０２３２８

疏林地　 １１２１７ ０３７８３

裸岩石砾 １５００９ ００００９

荒草地　 １２８６２ ０２１３８

库塘　　 １１２４６ ０３７５４

沟渠　　 １３９５２ ０１０４８

果园　　 １１７００ ０３３００

茶园　　 １２０７７ ０２９２３

耕地　　 １１７８７ ０３２１３

裸土地　 １１１４１ ０３８５９

绿地　　 １４２８２ ００７１８

住宅区　 １２０６９ ０２９３１

道路　　 １７６５８ ０２６５８

工矿用地 １１７０１ ０３２９９

其他人工表面 １１６０２ ０３３９８

４　结论与讨论１）从自然 －人工复合系统组成上来看，乔木

林、茶园、住宅区、灌木林为研究区主要景观单元，

其次为疏林地、道路、工矿用地等人工表面以及耕

地和沟渠等半自然景观。从景观镶嵌结构上来看，

研究区乔木林等自然景观斑块面积大且基本成片

连续分布，分维值低，镶嵌结构简单，稳定性指数

高，对研究区自然－人工复合系统生态结构和功能维持具有主导作用；疏林地和灌木林等自然景观，

库塘、果园、耕地、裸土地、荒草地和茶园等半自然

景观单元及工矿用地、其他人工表面和住宅区等人

工景观，景观镶嵌结构相对简单，在自然和人为因

素的影响和调控下，能够基本保持稳定，但易受到

外界环境条件改变的影响；沟渠、绿地和裸岩石砾

等景观单元斑块处于布朗随机运动状态，稳定性较

差；道路分维值高，与其他景观单元镶嵌结构复杂，

稳定性一般。

２）森林在调节气候、涵养水源、土壤保持、防风固沙和维持生物多样性等方面具有重要的生态系

统服务功能［１８］，结构完整、连续的森林景观单元功

能稳定，具有较高的恢复力和抵抗力，对维持区域

生态安全格局具有重要意义。而道路等人工表面

以及农田等半自然景观会导致森林等自然景观单

元破碎化［１９］，在景观斑块边缘产生边缘效应，影响

森林的生态系统服务功能［２０］。因此，在进行自然保

护区保护与管理、自然 －人工复合生态系统规划设计时，应充分考虑区域的景观格局镶嵌特征。

３）本研究利用无人机遥感技术，获取了研究区高分辨率遥感影像，并对自然保护区实验区自然 －人工复合系统景观格局及景观单元镶嵌结构进行

了分析，旨在为自然保护区保护与管理以及保护区

内居民社区的规划设计提供研究基础，具有一定的

参考价值。但本研究仅分析了自然 －人工复合系统景观格局及镶嵌结构现状特征，未探讨景观单元

之间作用机制及演变趋势，下一步应深入分析不同

景观之间的相互作用机制，提出自然保护区自然－人工复合生态系统保护管理与发展路径，为自然保

护区保护与管理以及居民社区的可持续发展提供

参考。

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