庐山森林景观空间分布格局及多尺度特征

森林景观是区域整体景观的重要组成部分，在生态系统和人类游憩活动中发挥着无可替代的作用，是景观生态学研究的重点和热点。研究森林景观格局和空间分布特征对指导森林可持续经营、优化森林景观空间分布结构以及合理发挥生态经济效益具有重要的理论和实践意义[1]。国外的森林景观格局研究起步较早，其中Forman等最早发起对森林景观组成和格局的研究，全面分析了美国新泽西州濒海平原松枥林景观格局的特点[2]。Franklin利用棋盘格式模型、集中与分散集合模型对森林景观格局及斑块特征进行深入研究[3]。Ripple等运用遥感技术分析Oregon州森林景观斑块结构、组成以及动态变化趋势[4]。Boyden等人采用点格局分析方法对1974—2001年间的美国黄松的历史与当代的林分结构的异质性进行研究[5]。国内森林景观生态研究引领景观生态研究的前沿，从种群或森林斑块组成结构、年龄结构、空间结构等方面进行了大量的研究，景观格局指数和3S技术等分析法极大地丰富了森林景观定量化的研究[6, 7, 8, 9]。景观分布格局及其生态过程与空间组合规律都具有强烈的尺度依赖性，而传统方法无法全面诠释景观格局的尺度信息，从而使近年来景观格局分析研究陷入困境［10]。起源于植物生态学的空间点格局分析法，是分析多尺度空间特征的有效手段，与传统景观格局分析法相比显示出更大的优势[11, 12, 13]。

庐山是世界文化景观遗产地和世界地质公园，旅游开发历史悠久，人类活动深刻而持久，其森林植被是世界遗产核心价值的重要体现，也是开展旅游活动的基础和保障。但长期以来受到不同程度的人为破坏，并在保护中破坏、破坏中建设，森林景观空间格局复杂[14]。本文运用点格局分析方法分别分析庐山森林景观在单一尺度和多尺度下的空间分布和集聚特征，揭示其森林景观空间结构特征，从而为森林抚育、营林造林、景观生态建设和旅游开发等提供理论依据。

庐山位于江西省九江市东南部，北临长江、南傍鄱阳湖，东经115°52′—116°8′，北纬29°26′—29°41′，属于亚热带季风气候区，气候温和湿润，全年平均温度为 11.4℃，年平均降水量1917 mm，年平均相对湿度78%，年平均雾日191 d，山地小气候特征显著。庐山山势雄伟，山体多峭壁悬崖，自东北向西南延伸约25 km，宽约15 km，山体相对高度1200—1400 m，生物资源丰富，森林覆盖率达76.6%。庐山是中国的旅游名山和文化名山，随着旅游业的蓬勃发展，庐山山顶的枯岭镇上聚集着1.5万人的常住人口，旅游活动和其他人类活动历史悠久、频繁深刻，景观格局变化剧烈[14]。本文以江西省庐山风景名胜区管理局管辖范围为界，研究区域面积121km2。

最邻近距离分析法(Nearest Neighbor Analysis，ANN)是基于空间距离的方法，将其离得最近点的平均距离与随机分布模式下的预期最近邻距离进行比较，用最近邻指数(NNI)来判断“点”的空间聚集性[15]。

Ripley′s K函数是点格局分析的重要方法，最初由Ripley[16]提出，经Diggle[17]等人发展，克服了传统景观格局分析方法只能分析单一尺度空间分布格局的缺陷，它可以描述不同空间尺度下的森林景观空间分布情况，最大限度的利用了空间点的信息[18, 19]。目前被广泛应用到多个领域，主要应用于植物种群[20]、疾病发病点[21]、地质灾害点[22]和旅游景点分布[23]等空间格局分析。Ripey′s K函数公式如下[24]：

当L(r)>0，该景观在尺度r服从聚集分布；当L(r)=0服从随机分布；当L(r)