隨著全球城市化趨勢的不斷加速，城市森林破碎化和孤島化現象日益嚴重，生境的破碎化和孤島化是生物多樣性的一個重要威脅[1-3]，也是導致物種不斷減少、甚至滅絕的重要原因。景觀破碎化在改變景觀格局和物理環境的同時，造成種群個體行為、遺傳結構、種群動態、種間互作以及群落特征的改變[4]，從而造成生物多樣性的喪失[5]，降低生態系統的生物生產力和生態服務功能，直接威脅到人類自身的生存和發展[6,7]。當前全球范圍景觀破碎化不斷加劇[8,9]，城市區域表現尤甚，從而使得破碎化景觀恢復成為當前全球特別是城市面臨的緊迫任務和新挑戰。景觀逆破碎化是Bailey在描述Kurttila等[10]在芬蘭采用景觀尺度規劃方法來增大森林斑塊，從而實現森林經營破碎化的逆轉(reversefragmentation)中首次提及，此后的研究多集中于生境和林地的逆破碎化及改良方案，對城市森林景觀逆破碎化研究還未見報道。景觀逆破碎化閾值是景觀具有自然屬性的最低破碎化值，是城市森林景觀逆破碎化量變到質變的關鍵點，是實現景觀逆破碎化的突破口。

本文以沈陽三環以內區域為研究對象，在不同的建筑密度下，依據城市森林覆蓋率確立不同的景觀梯度，對不同建筑密度下的城市森林景觀逆破碎化趨勢下景觀指數和植物群落特征變化進行分析，并對景觀進行近自然度評價，進而找出景觀逆破碎化閾值，從而為城市森林的建設及城市森林景觀逆破碎化恢復提供理論依據。

1研究方法

1.1調查樣地的選取與調查

以沈陽市三環為研究對象，按照城市建筑密度將城市區域分為3類：建筑密集區(建筑占地面積占樣地面積的50%～70%)、建筑中等區(建筑占地面積占樣地面積的30%～50%)，建筑稀疏區(建筑占地面積占樣地面積的30%以下)。同時在每一建筑密度下以城市森林覆蓋率為依據建立景觀逆破碎化梯度，每塊樣地面積為20～25hm2，每個梯度3個重復，劃分12個梯度(1代表森林覆蓋率小于5%，2代表森林覆蓋率5%～10%，3代表森林覆蓋率10%～15%，4代表森林覆蓋率15%～20%，…，12代表森林覆蓋率大于60%)。每塊樣地抽取10個左右小樣方，記錄小樣方內每種喬木(或灌木)的個體數、胸徑、高度、冠幅等指標，記錄草本植物的蓋度，對小樣方內景觀進行整體描述。樣地設置遍及中心城區、近郊、遠郊。

1.2數據來源及處理

利用Erdas圖像處理軟件對QuickBird衛星影像進行幾何校正、拼接和裁剪處理，在研究區域的數字影像圖的基礎上進行數字化處理，獲得沈陽三環以內區域城市森林景觀數據庫。在地理信息系統ArcGIS9.3的支持下，結合相關資料，在研究區根據建筑密度和城市森林覆蓋率選擇不同的景觀梯度，并提取相應的空間數據庫和屬性數據庫，將結果轉化為grid文件，利用Fragstats3.3計算選擇的景觀指數。野外調查數據運用MicrosoftExcel2007軟件進行內業錄入、計算分析。根據密度、高度等基礎數據，計算植物物種相對重要值。根據重要值的計算結果，依據各指標計算公式，進行物種多樣性指數、均勻度指數、頂極適應值等指標的計算。

2結果與分析

2.1基于植物群落特征變化的景觀逆破碎化閾值分析

2.1.1建筑密集區在建筑密集區，隨著森林覆蓋率升高郁閉度、頂級適應值呈現總體下降趨勢(見圖1、2)；鄉土樹種胸徑級變化不大，有小幅度升高，其值基本趨近于1(見圖3)；物種多樣性在森林覆蓋為10%-15%處有較大幅度升高，總體值值均小于0.75，表示該地區物種較單一(見圖4)；鄉土樹種比例在森林覆蓋為10%-15%處有較大幅度升高(見圖5)；在森林覆蓋為10%-15%處出現少量自然更新(見圖6)，總體景觀破碎化較嚴重。

2.1.2建筑中等區在建筑中等區，植物群落指標隨著森林覆蓋率的升高呈現較明顯變化(見圖1-6)：郁閉度、頂級適應值、鄉土樹種胸徑級、物種多樣性、鄉土樹種比例均在森林覆蓋率為35%～40%時出現明顯尺度轉折點，轉折點后均有較大幅度升高，并且出現一定數量的自然更新，更新數量也隨森林覆蓋率升高而增多，說明在轉折點后景觀趨于自然。因此可大膽推測該地區森林景觀在森林覆蓋率為35%～40%時可能出現景觀逆破碎化閾值。

2.1.3建筑稀疏區建筑稀疏區的植物群落指標隨森林覆蓋率變化與建筑中等區相似(見圖1-6)。建筑稀疏區在森林覆蓋率為25%～30%時各指標變化曲線出現明顯尺度轉折點，并且出現較多數量的自然更新，綜合各指標變化判斷該地區森林景觀在森林覆蓋率為25%～30%時可能出現景觀逆破碎化閾值。2.2不同建筑密度下基于植物群落特征變化的景觀逆破碎化閾值分析建筑密集區由于建筑面積大，幾乎沒有大片面積的景觀出現，又受較大的人為干擾，沒有景觀逆破碎化現象。而建筑中等區和稀疏區由于建筑面積較小，可能出現較大片面積的景觀，因此各植物群落特征變化明顯，隨森林覆蓋率的增加在不同的梯度范圍內都有景觀逆破碎化閾值出現。

2.3生態閾值分析

生態閾值是生態系統變化的一個區間，生態閾值主要有2種類型：生態閾值點和生態閾值帶。在自然界中更為普遍存在的是生態閾值帶，經過對比相同和不同建筑密度下各植物群落指標變化，可以大膽推斷在建筑中等區和建筑稀疏區可能出現景觀逆破碎化閾值。

3結論與討論

通過對同一建筑密度和不同建筑密度下隨森林覆蓋率升高景觀群落的植物群落特征變化分析，發現在建筑中等區在森林覆蓋率為35%～40%時景觀從一個狀態轉變為另一個狀態，出現景觀逆破碎化閾值。建筑稀疏區森林覆蓋率達到25%～30%時呈現景觀逆破碎化趨勢，各指數在該范圍內變化較明顯，因此該梯度為建筑稀疏區的景觀逆破碎化閾值。

當前全球范圍景觀破碎化不斷加劇，城市區域表現尤甚，從而使得破碎化景觀恢復成為當前全球特別是城市面臨的緊迫任務和新挑戰。如果能使景觀向著逆破碎化的方向發展，則是解決該問題的有效途徑。通過該研究發現，城市森林景觀在建筑密度和森林覆蓋率達到一定范圍時呈現逆破碎化趨勢，景觀趨于自然，這為解決景觀恢復問題打開了突破口，為其找到可靠的理論依據及深入發展提供了科學依據。