喀斯特傳統村落人居林植物群落景觀種間網絡關系

張鐔壬　黃宗勝

摘要：為探析喀斯特傳統村落植物種間網絡關系特征與村落中植物配置特色，本文選取遵義地區六個具有代表性喀斯特地貌的傳統村落，即茍壩村、黑溪村、龍潭村、瑪瑙村、三坑村（板場組）、石家寨村，作為研究對象，運用復雜網絡分析、單因素方差分析和最小顯著差異方法計算其穩定性、均衡性以及脆弱性來分析植物生境、植物種間網絡關系特征。研究結果表明：喀斯特傳統村落植物整體種間網絡關系較差，石漠化程度對植物種間網絡關系有較強的影響，在石漠化輕度地區，植物種間網絡關系表現穩定性、均衡性、脆弱性均較好；喀斯特傳統村落中植物對于小生境（如綠地類型、不同的植物、不同海拔、不同景觀要素物質、三生空間以及保護級別等）與配置格局有不同的適應性，因此，不同的小生境有不同的種間網絡關系特征。研究揭示植物景觀配置與植物種間網絡關系具有統一性，為喀斯特生態恢復、景觀規劃提供參考。

關鍵詞：復雜網絡分析；種間網絡關系；傳統村落；喀斯特

中圖分類號：Q94文獻標志碼：A傳統村落是活化的文化遺產，可以完整呈現某一歷史時期某一特定地域單元的生產生活方式、社會文化水平和民族特色，具有一定歷史、文化、社會和經濟價值［1-2］。作為自然景觀重要組成部分的人居林［3］，核心在于植物景觀［4-5］。因此，研究傳統村落的人居林植物景觀對村落文化傳承、人與自然和諧共生、生態環境改善和在地景觀保護等均具有重要意義。

群落內植物種間復雜的相互關系，對群落結構的形成［6-7］、群落的發展方向和過程［8-9］有重要影響。目前，鄉村聚落植物群落研究主要集中在植物群落結構特征與多樣性、環境因子對種間關系的影響［10-11］、種間相關性及生態位特征［12-17］、植物之間的相互作用（競爭和助長）［18］等。雖然關于植物種間關系的研究已有不少，但對植物種間網絡關系相關研究并不多見，特別是針對喀斯特傳統村落人居林的相關研究未見報道。本研究旨在為喀斯特傳統村落植物種間關系保護與植物配置策略提供理論依據，并為喀斯特鄉村生態恢復［19］、景觀規劃設計提供理論參考。

1研究區域與研究方法概述

1.1研究區概況

遵義市位于貴州省北部，是西南地區承接南北、連接東西、通江達海的重要交通樞紐，位于27°13′15″—28°04′09″N與106°17′22″—107°26′25″之間，地形起伏大，地貌類型復雜。海拔高度一般在800～1 300 m，屬于亞熱帶濕潤性季風氣候。遵義市地貌類型根據成因可分成三大類：溶蝕地貌區、溶蝕構造地貌區和侵蝕貌區，其中以溶蝕構造地貌（喀斯特）分布最廣。

1.2樣本村選擇

樣本村落的選擇遵循以下原則：（1）完整性，村落空間形態與植物景觀格局保存完整；（2）物種多樣性，鄉村植物群落種類較為豐富且樣地類型較完整；（3）代表性，能體現喀斯特植物配置特色。村落基本概況見表1。

1.3樣地選擇

本研究在上述6個樣本村落中共選擇了60塊調查樣地。每塊標準樣地大小為50 m×20 m，其中包含10塊植物群落調查小樣地，每塊為10 m×10 m的正方形。在每塊小樣地中，喬木樣方面積為10 m×10 m，選取左下角5 m×5 m區域作為灌木樣方，選取左下角1 m×1 m區域作為草本樣方，對傳統村落內喬灌搭配特征進行常規調查［20］。

1.4基本研究思路

首先，基于網絡分析理論構建語義模型；其次，建立計算指標；最后，對拓撲關系中相關指標進行處理分析以構建種間網絡關系。

1.5研究方法

1.5.1Spearman秩相關系數

對于本文的研究數據選用Spearman秩相關分析，屬于非參數檢驗，對物種的分布形式不做要求，Spearman秩相關系數檢驗有更高的靈敏度，可以更為準確的反映種間關系［21］。因此，本研究選擇Spearman秩相關系數以得到網絡矩陣。計算公式如下［22］：

1.5.2單因素方差分析

方差分析作為一種對多個樣本均值進行比較的統計方法，可同時對多組數據進行比較分析，將總變異解構分為組間變異和組內變異，并通過兩者變異比率來確定影響結果的因素［23］。

1.5.3最小顯著差異法

最小顯著差異法是事后檢驗的一種方法，它是對獨立樣本t檢驗的一種修正，其構建一個t檢驗統計量，其中標準誤差是合并的標準誤差，它是方差分析種應用所有數據計算的誤差的均方，通過構造t檢驗統計量來比較兩個處理組間的均值差異。

1.6語義模型

植物群落種間網絡關系與網絡結構穩定性、脆弱性及均衡性三大因素有關［24］，據此本研究從這三個方面構建網絡模型。相關指標見表2。

1.7分析視角

本文從村落、優勢木種類、海拔梯度、綠地類型、建筑景觀、三生空間和傳統村落保護層級7個方面對植物景觀種間網絡關系進行比較，以揭示其配置特色。

1.8數據處理

通過UCINET、Excel和SPSS Statistics 19.0軟件對數據進行網絡分析與顯著性差異計算，采用最小顯著差異法比較不同分類下植物群落物種種間關系的差異，顯著性水平設定為α = 0.05。

2結果與分析

2.1不同村落種間網絡關系

圖1為村落種間網絡關系。由圖1分析可知，茍壩村網絡密度和凝聚力系數數值最高分別為0.24與0.31，其結點更傾向于形成密度相對較高的網群。黑溪村邊關聯度差值數值最大，約為0.36，表明黑溪村植物種間網絡關系穩定性較差；三坑村3-核數值為0.14，說明三坑村整體網絡較穩定。茍壩村點度中心度和中間中心度最高，分別為0.39與0.15，表明其均衡性與集中趨勢最強，與此相反，石家寨種間網絡關系均衡性最差。黑溪村切點比例為0.18，表明其脆弱程度最高，說明石漠化程度影響了此村落的生態環境適宜度，對植物生長與種間關系網絡產生了影響。

2.2不同綠地類型種間網絡關系

圖2為不同綠地類型種間網絡關系。由圖2分析可知，名人故居網絡密度、凝聚力系數、3-核數值最大，說明名人故居集聚程度、穩定性較好，與此相反，庭院穩定性較差；宗祠的點度中心度（0.43）與中間中心度（0.21）最高，說明其網絡結構較均衡；點度中心度最低為庭院和祭祀場所，均為0.16，中間中心度數值最低為名人故居，說明不同的綠地類型因受歷史、文化習俗影響，導致人工種植的數量與種植方式都有差異。名人故居的植物群落種間網絡結構切點比例最?。?），脆弱性最低，宗祠脆弱性最高，為0.20，說明名人故居作為旅游景點其植物配置與綠化環境良好，而宗祠為每個村自發建造，其環境基本依托于自然條件與植物本身所代表的精神依托。

2.3不同群落種間網絡關系

圖3為不同群落種間網絡關系。由圖3分析可知，柳杉網絡密度（0.34）、凝聚力系數（0.37）較高，表明柳杉種間網絡集聚程度較高，與此相反，樟與柏木網絡緊湊程度較差；木犀平均距離為1、邊關聯度差值為0.18，數值較小，表明其局部穩定性較高；優勢木樟3-核數值最大，表明其3-核成分最多，而木犀、香椿、杉木、銀杏、胡桃3-核成分為0，表明它們種間網絡穩定性較差；優勢木李點度中心度與中間中心度數值較高，分別為0.43與0.17，表明李種間網絡關系均衡性最好；木犀切點比例為0，表明其種間網絡不存在切點，脆弱程度較低，柏木切點比例為0.20，數值較高，說明其種間網絡較脆弱。

2.4不同海拔種間網絡關系

圖4為不同海拔種間網絡關系。由圖4分析可知，海拔1 001～1 100 m網絡密度與凝聚力系數較高，分別為0.24與0.31，表明在此海拔下植物種間網絡凝聚力與群聚性較好，且其平均距離較短，表明種間網絡緊密性更高；海拔1 101～1 200 m邊關聯度值較小而3-核數值較大，表明在此海拔范圍植物種間網絡局部穩定性更好；海拔1 101～1 200 m點度中心度與中間中心度較高，分別為0.39與0.15，表明再此海拔范圍植物種間網絡均衡性較好，與此相反，海拔701～800 m植物種間網絡均衡性較差；海拔701～800 m切點比例較小而海拔801～900 m切點比例較高，表明植物種間網絡在701～800 m脆弱程度較低而在801～900 m脆弱程度較高。因此，在喀斯特傳統村落中需要多采用鄉土植物，以適應其特殊的地貌特征以及生境。

2.5不同景觀要素的植物種間網絡關系

圖5為不同景觀要素的植物種間網絡關系。由圖5分析可知，建筑的網絡密度（0.13）、凝聚力系數（0.15）、平均距離（1.20）都較小，表明建筑植物種間網絡凝聚力強度較低，緊湊度較高，說明建筑要素受人為干預較大，種植范圍受人為控制；道路凝聚力系數較高，為0.25，表明道路種間網絡結構集聚程度較高；山體邊關聯度差值較小，為0.27，表明山體要素中大多為森林，因此，其植物種間網絡結構網絡層級較穩定；耕地邊關聯度差值較高，為0.41，而其3-核為0，表明耕地要素種間網絡層級穩定性較差，但其點度中心度與中間中心度數值較高，表明其種間網絡關系最均衡，水體植物群落集中度較低且種間網絡最不均衡；道路的種間網絡中間性最高、種間關系最集中；建筑小品切點比例較低而水體切點比例較高，分別為0.07與0.15，表明建筑群落種間網絡脆弱程度最低，植物種間網絡結構較好，進一步體現了在傳統村落的景觀建設中，鄉村環境建設得到了重視。

2.6三生空間種間網絡關系

圖6為三生空間種間網絡關系。由圖6分析可知，生產空間網絡密度、凝聚力系數、邊關聯度差值較高，平均距離、3-核數值較低，表明生產空間植物種間網絡緊湊度與集聚強度較高，但網絡結構局部穩定性較差，與此相反，生態空間植物種間網絡層級與局部穩定性最好；生產空間點度中心度與中間中心度數值較高，分別為0.27與0.10，表明其網絡結構中間性與均衡性最好，相反生態空間均衡性最差；生活空間切點比例較小，數值為0.09，表明其植物種間網絡脆弱程度最低，生產空間切點比例較高，為0.13，說明其脆弱程度最高。整體來看，生產空間植物種間網絡緊密度較好、穩定性較差、均衡性較好，但脆弱程度較高，需要對生產空間植物進行有效保護。

2.7不同保護級別植物種間網絡關系

圖7為傳統村落保護級別種間網絡關系。由圖7分析可知，核心保護區植物種間網絡關系網絡密度（0.18）較高與3-核比例（0.15）較高，表明核心保護區植物種間網絡密度與局部穩定性較好，這是由于傳統村落核心保護區作為傳統村落重點保護區域及其主要景觀，保留著傳統村落精神與文化

傳統；環境協調區凝聚力系數（0.22）與平均距離數值（1.39）較高，表明環境協調區植物群落種間網絡結構較為緊湊，但節點之間相互連接需要更遠的距離，這是由于環境協調區大多為森林、菜地、農田等，在森林中植物種類較多且密集程度較大，因此，其網絡結構集聚程度較高，但菜地、農田等喬木群落較少，因此，喬木群落網絡連接度較低；同時，核心保護區植物種間網絡點度中心度與中間中心度較高，表明網絡均衡性與節點中介作用較強，而建設控制區由于兩者數值較低說明其種間網絡結構均衡性與集中趨勢最弱；建設控制區切點比例較高，核心保護區切點比例較低，表明核心保護區脆弱程度較低，其內植物種間網絡得到更多保護。

3討論

3.1喀斯特傳統村落人居林植物景觀種間網絡關系特征及其主要影響因子龍潭村與石家寨村位于潛在石漠化區域，三坑村板場組、瑪瑙村、茍壩村位于輕度石漠化區域，黑溪村位于中度石漠化區域。研究結果表明，整體而言，石漠化程度越低，人居林植物景觀種間網絡關系越好，在輕度石漠化地區，植物種間關系網絡密度與凝聚力系數、點度中心度、中間中心度數值較高，表明其種間網絡關系完備度與緊密程度較高，網絡關系傳遞性與均衡性較好；同時不同海拔種間網絡關系研究從側面驗證了石漠化程度對種間關系的影響，由此顯示，在喀斯特這一特殊地貌環境下，不同石漠化程度的傳統村落人居林植物景觀種間網絡關系特征差異較為顯著，因此，石漠化程度對喀斯特植物資源保護與保育非常重要。

研究結果表明，生產空間種間網絡關系雖然脆弱性較高但整體來看穩定性與均衡性在“三生空間”中最好，與建筑小品中耕地所代表的生產空間整體趨勢相吻合；生態空間種間網絡關系在穩定性與均衡性方面稍顯不足，與建筑小品、建筑、山體、水體植物種間網絡關系相對應。由此能看出，在對傳統村落建設過程中，自然生境在建設與規劃過程中會受到不同程度的影響，鄉村“生產-生態”功能的耦合協調過程實質是鄉村生產空間與生態空間的競合、博弈過程，前期鄉村生產功能的過度發展引發了對鄉村生態空間的侵占，造成部分鄉村生態功能發生惡性轉弱，而建筑環境的改變也會對植物群落種間網絡產生影響。因此，對于自然生境的保護，在傳統村落綠地建設中多因地制宜采用保持植物群落鄉土性，尊重植物群落自然生長和演替規律?！叭臻g”中不同空間相互影響并息息相關，我們在對喀斯特傳統村落的建設環境與生產環境關注的同時，應該加強對喀斯特傳統村落人居林植物群落物種多樣性保護、緩沖區構建及生態廊道建立，同時注重對不同空間的保護。

本研究運用社會網絡方法對不同用地分類與優勢木種間關系進行計算，通過計算可得，用地分類種間關系對優勢木種間關系有所影響但影響較小。在建設過程中，喀斯特傳統村落空間布局在符合人的感受與需求的同時，應考慮自然生境所受的影響，使用地布局設計與植物群落種間網絡之間建立更協調關系。村落空間形態是由文化與自然不同形式的融合發展而來的，也是兩因素的外在表達。因此，在對喀斯特傳統村落不同用地類型進行規劃布局時，在注意各元素搭配合理的同時應對植物群落多樣性進行保護，特別是在建設中多使用優勢木與鄉土性植物，保護植物群落景觀結構和生境，構建更穩定、均衡、完善的植物群落結構，使喀斯特傳統村落植物能進行更好地自然恢復與重建，能更好適應生存空間的同時展現地域特色。通過對數據進行分析可得，不同分類對指標影響從大到小排序為凝聚力系數、網絡密度、點度中心度、中間中心度、平均距離、邊關聯度差值、切點比例、3-核?？傮w來看，網絡完備度、網絡結構均衡性在不同層面存在性較強，而層級邊關聯度、網絡脆弱性、局部穩定度為植物種間網絡現存種間網絡關系中指標最強項；通過計算可知，不同用地類型、不同優勢木、不同海拔影響指標數量為5個，不同村落影響指標數量為4個，三生空間影響指標數量為3個，而傳統村落保護級別與景觀小品對指標并無影響。由此可得，對于喀斯特傳統村落人居林植物群落景觀，喬木種間網絡關系指標在一定程度上受不同分類的影響，以植物為主要分類原則的方式，在種間網絡關系指標中有較為明顯的影響；而以建筑及構筑物為中心進行分類的，其建筑環境對于植物影響不大。因此，不同的分類方式現存種間網絡關系指標構成各有差異。

3.2喀斯特傳統村落植物配置保護發展策略

應根據遵義市地形地貌特點，以保護優先為原則，選擇能適應喀斯特地貌并具有水土保持功能的植物［25］，自然群落不僅內部結構較穩定且能最大程度還原與保護植物鄉土性；傳統村落應從“三生空間”系統綜合地營造植物景觀。生活空間植物配置特色應以自然群落中優勢樹種結合村民需求為特征，其種間網絡關系需保持較低脆弱性；生態空間主要以鄉土性植物且水土保持性較強的植物作為優勢種，其生態環境應保持較強的穩定性；而生產空間以經濟效益作物為主體，其種間網絡應保持較高的均衡性；最后植物景觀的形成與地域特點和歷史文化有著不可分割的關系［26］，因此，不同村落植物景觀配置應該因地制宜，將植物文化與村落文化結合起來，這不僅是對地域文化與特色的尊重，更是對村落人民及其歷史的尊重。

4結論

本文對遵義市喀斯特傳統村落人居林植物群落種間網絡關系與植物配置進行了探討，得到如下結論：

1）植物生境與植物種間網絡關系存在耦合關系，石漠化程度影響了此村落的生態環境適宜度，對植物生長與種間關系網絡產生了影響。

2）在不同村落、不同綠地類型、不同海拔、不同優勢木等用地分類條件下，植物種間網絡關系不同，但總體來看，植物種間網絡整體穩定性與均衡性均較差，并且種間網絡脆弱性較高，因此，對喀斯特生態恢復與重建提出了更高要求。

3）在喀斯特傳統村落中，村落的建設控制區與環境協調區受制于地形、地貌、地質等自然條件，而核心建設區也受人類活動干擾嚴重。因此，對鄉土植物與優勢木進行保育至關重要，分別從穩定性、脆弱性與均衡性對喀斯特傳統村落人居林植物群落種間關系進行提高，豐富植物多樣性、對植物結構進行優化；充分利用喀斯特生境創造特色景觀，應對喀斯特生境中的適生種與優勢木進行大量培育并完善，形成喀斯特傳統村落內植物景觀特色化與多元化，并加強植物內部結構，提高植物之間聯結性。參考文獻：

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（責任編輯：于慧梅）

Interspecific Network Relationship of Plant Community Landscape

of Human Settlements in Karst Traditional Villages

ZHANG Xinren， HUANG Zongsheng

（School of Architecture and Urban Planning， Guizhou University， Guiyang 550025， China）Abstract： In order to explore the characteristics of plant interspecific network relationship and plant configuration in Karst traditional village this paper selects six traditional villages with representative karst landforms in Zunyi area， namely Gouba Village， Heixi Village， Longtan Village， Manao Village， Sankeng Village （Banchang Group） and Shijiazhai Village， as the research objects， and uses complex network analysis， one-way ANOVA and least significant different method to calculate their stability， balance and vulnerability to analyze plant habitat and plant interspecific network relationship characteristics. The results show that the overall interspecific network relationship of plants in karst traditional villages is poor， and the degree of rocky desertification has a strong influence on the interspecific network relationship of plants. In the mild rocky desertification area， the interspecific network relationship of plants is stable， balanced and vulnerable. In addition， plants inKarst traditional village have different adaptability to niches （such as green space types， different plants， different altitudes， different landscape elements， ecological space and protection levels） and configuration patterns， so different niches have different interspecific network relationship characteristics. The study reveals the unity of plant landscape configuration and plant interspecific network relationship， which provides a reference for karst ecological restoration and landscape planning.

Key words： complex network analysis; interspecific network relationship; traditional villages; karst