中國5種主要保護地類型的空間分布格局

姜 超 馬社剛 王琦淞 孔 石 馬 逍 宗 誠*

(1.東北林業(yè)大學(xué)野生動物資源學(xué)院，哈爾濱，150040；2.陜西韓城黃龍山褐馬雞國家級自然保護區(qū)，韓城，715400；3.遼寧省撫順市第二中學(xué)，撫順，113006)

中國5種主要保護地類型的空間分布格局

姜 超1馬社剛2王琦淞3孔 石1馬 逍1宗 誠1*

(1.東北林業(yè)大學(xué)野生動物資源學(xué)院，哈爾濱，150040；2.陜西韓城黃龍山褐馬雞國家級自然保護區(qū)，韓城，715400；3.遼寧省撫順市第二中學(xué)，撫順，113006)

我國對生物多樣性進行就地保護的區(qū)域除自然保護區(qū)之外，同樣具有保護功能的還有森林公園、濕地公園、風(fēng)景名勝區(qū)和地質(zhì)公園等，均可歸入到保護地的范疇。目前我國保護地數(shù)量很多，但由于各類保護地分屬于不同部門管理，缺乏統(tǒng)一規(guī)劃，布局不合理。本文運用ArcGIS9.3分析軟件建立實點坐標(biāo)數(shù)據(jù)庫及分布圖，結(jié)合地理集中指數(shù)、不平衡指數(shù)、基尼系數(shù)和綜合密度指數(shù)，探討自然保護區(qū)、風(fēng)景名勝區(qū)、森林公園、濕地公園和地質(zhì)公園這5種主要保護地的空間分布格局。結(jié)果表明，自然保護區(qū)與風(fēng)景名勝區(qū)、森林公園、濕地公園和地質(zhì)公園在整體空間分布上極為相似，均呈現(xiàn)集中分布且不均衡，東部密集、西部稀疏；但它們在不同省份及行政區(qū)域的分布又具有差異性。風(fēng)景名勝區(qū)、森林公園、濕地公園和地質(zhì)公園有效補充了自然保護區(qū)的面積局限性，豐富了我國保護地體系，對自然資源保護有輔助作用。

保護地；

中國是世界上生物多樣性特別豐富的國家之一[1]，但由于人類活動影響，生物多樣性的喪失已經(jīng)成為當(dāng)今最大的環(huán)境問題之一[2]，為了保護我國自然資源和生物多樣性，自然保護區(qū)自1956年建立至今，由萌發(fā)、停滯、穩(wěn)步發(fā)展到數(shù)量、面積的突飛猛進，截至2014年底，全國共建立自然保護區(qū)2 729個，總面積147萬km2(占國土面積的15.3%)，其中國家級自然保護區(qū)428個，面積96.52萬km2。為加強對自然資源的保護，中國還建立了包括風(fēng)景名勝區(qū)、森林公園、地質(zhì)公園、濕地公園、世界遺產(chǎn)地等在內(nèi)的各類保護地(Protected area)[3-4]。但保護地的規(guī)劃建設(shè)尚存在著一系列問題，如在宏觀上缺乏統(tǒng)一規(guī)劃[5]，仍有眾多保護空缺地區(qū)[6]、缺乏對保護區(qū)網(wǎng)絡(luò)的科學(xué)評估[7]等。

中國學(xué)者對保護地的分布特征非常關(guān)注，研究表明我國各省份間自然保護區(qū)數(shù)量和面積分布嚴(yán)重不均衡[8]，各地區(qū)保護區(qū)數(shù)量呈現(xiàn)明顯的地域差距[9]，國家級自然保護區(qū)面積分布從西北向東南逐漸減小[10]，且分布格局與人類活動強度和自然條件有關(guān)[11]。其他學(xué)者對風(fēng)景名勝區(qū)[12-13]、森林公園[14]、濕地公園[15-16]和地質(zhì)公園[17-18]分別做了空間分布特征的研究，多呈現(xiàn)不均衡分布。另外也有在區(qū)域尺度上的保護地空間分布研究[19-21]，但尚未見對多個保護地類型進行空間分布的綜合分析。

既然除了自然保護區(qū)外，風(fēng)景名勝區(qū)、森林公園、濕地公園和地質(zhì)公園等其他保護類型的建立也能有效保護一些重要自然資源和生物多樣性地區(qū)，各保護地類型均在不同程度發(fā)揮生物多樣性保護的功能，因此本文綜合分析我國保護地體系中的5種主要類型，即自然保護區(qū)、風(fēng)景名勝區(qū)、森林公園、地質(zhì)公園和濕地公園的空間分布格局，揭示各類型保護地的分布特點及依存關(guān)系，確定未來保護地規(guī)劃的關(guān)鍵區(qū)域，這對自然保護區(qū)和其他類型保護地的規(guī)劃建設(shè)與合理布局具有重要意義[22-23]。

1 研究方法

1.1 各保護地空間數(shù)據(jù)收集與處理

我國國家級自然保護區(qū)名錄由中華人民共和國環(huán)保部發(fā)布，國家級風(fēng)景名勝區(qū)由國務(wù)院發(fā)布，國家地質(zhì)公園由國務(wù)院國土資源部發(fā)布，國家森林公園由中國林業(yè)網(wǎng)發(fā)布、國家濕地公園由濕地中國發(fā)布，通過這些國家官方網(wǎng)站提供的信息記錄國家級自然保護區(qū)、風(fēng)景名勝區(qū)、森林公園、地質(zhì)公園和濕地公園的名稱、數(shù)量和地理位置。利用ArcGIS9.3空間分析軟件建立帶有各保護地地理坐標(biāo)的空間分布圖層，并且以數(shù)字化的中國行政區(qū)劃圖為底圖，與保護地分布圖層疊加，最后提取各保護地的空間信息[24]。因資料缺乏及分類體系的差異，未列入港、澳、臺保護地。

1.2 保護地的空間分布特征分析

我國自然環(huán)境和社會經(jīng)濟的差異對各保護地的分布有著重要影響，因此本文在不同地理區(qū)域尺度上分析各保護地的分布特征，分別用幾種代表地理集中度的指數(shù)分析省份間、7大地理行政區(qū)域以及西部、中部、東部三大地理分區(qū)的保護地分布格局。

1.2.1 地理集中指數(shù)

地理集中指數(shù)(Geographic concentration index)是研究某地理事物在地域上集中程度的指標(biāo)[25]，用來衡量保護地的集中程度，其計算公式為：

式中，G指地理集中指數(shù)，n為省份個數(shù)，即n=31，Xi為第i個省份所擁有的保護地個數(shù)，T為保護地總數(shù)，當(dāng)G值越大則表明分布越集中，若保護地完全平均分布于各省份，則其集中指數(shù)

1.2.2 不平衡指數(shù)

不平衡指數(shù)(Imbalance index)用來衡量保護地在省級尺度分布的均勻程度[13]，計算公式為：

式中，B為不平衡指數(shù)；Ci為各研究單元保護地的數(shù)量占總樣本數(shù)量的比重，把各個研究單元的比重從大到小排列后求累計百分比，Ci為排在第i位的累計百分比；n為研究單元的個數(shù)。不平衡指數(shù)B∈(0,1)，當(dāng)B=0，則表明保護地平均分布在不同省份；當(dāng)B=1，則表明保護地分布極不平衡，集中在1個省份。

1.2.3 基尼系數(shù)

基尼系數(shù)(Gini coefficient)是意大利經(jīng)濟學(xué)家基尼定量測定收入分配差異程度[16]。按照中國自然地理分區(qū)可分為7個地理分區(qū)[26]，即華北區(qū)(北京、天津、河北、山西、內(nèi)蒙古)、東北區(qū)(遼寧、吉林、黑龍江)、華東區(qū)(上海、江蘇、浙江、江西、安徽、福建、山東)、華中區(qū)(河南、湖北、湖南)、華南區(qū)(廣東、廣西、海南、港澳)、西南區(qū)(重慶、四川、貴州、云南、西藏)、西北區(qū)(陜西、甘肅、寧夏、青海、新疆)。在這7大地理分區(qū)中分別計算5種保護地類型的集中程度，計算公式為：

式中，Gini為基尼系數(shù)，Di為相應(yīng)研究區(qū)域內(nèi)保護地個數(shù)占全國總數(shù)的百分?jǐn)?shù)，n為研究區(qū)域的個數(shù)。Gini越大，表明區(qū)域內(nèi)保護地的集中程度越高。

1.2.4 綜合密度指數(shù)

綜合密度指數(shù)(Comprehensive density index)是將影響密度的所有因素考慮在內(nèi)，進行綜合分析的指標(biāo)[12]，用來判斷人口、面積因素對保護地分布的影響。根據(jù)自然環(huán)境和社會經(jīng)濟條件不同，可將我國劃分為西部、中部、東部[27]，西部包括蒙、陜、寧、甘、青、新、川、黔、滇、藏、桂；中部包括吉、黑、晉、豫、鄂、湘、渝、皖、贛；東部包括遼、京、津、冀、魯、滬、蘇、浙、閩、粵、瓊。我國三大地理分區(qū)之間人口數(shù)量和地域面積差異很大，可以通過對保護地綜合密度分析，反映保護地在全國范圍分布的相對值，計算公式為：

式中，D為綜合密度；Q為保護地個數(shù)；S為面積(萬km2)；P為人口(億人)。D值越小，說明保護地的密集程度越低。

2 結(jié)果

2.1 各保護地類型的空間分布概況

從全國范圍看，自然保護區(qū)、風(fēng)景名勝區(qū)、森林公園、濕地公園和地質(zhì)公園在空間分布上具有相似性，均呈現(xiàn)“東南密，西北疏”的分布格局(圖1)。

自然保護區(qū)、風(fēng)景名勝區(qū)、森林公園、濕地公園和地質(zhì)公園的地理集中指數(shù)分別為20.96、22.73、20.24、22.53、20.47，5種保護地類型的地理集中指數(shù)都高于完全平均分布值17.96，說明保護地在省級空間尺度上都呈現(xiàn)高集中分布，尤其是風(fēng)景名勝區(qū)和濕地公園最為突出。

2.2 各保護地的空間分布特征

2.2.1 保護地在省級尺度的分布

根據(jù)各省保護地數(shù)量，計算出5種保護地不平衡指數(shù)，結(jié)果表明各省份的保護地分布都不均衡，尤其是風(fēng)景名勝區(qū)和濕地公園，前三省的累計比重均已接近四分之一(表1)。

表1 5種主要保護地的不平衡指數(shù)

Tab.1 Imbalance index of 5 major protected areas

2.2.2 7大地理分區(qū)尺度保護地的分布

結(jié)果顯示華中區(qū)的自然保護區(qū)、森林公園和地質(zhì)公園基尼系數(shù)最高，其中森林公園和地質(zhì)公園基尼系數(shù)均已大于全國水平0.972和0.966；西南區(qū)的風(fēng)景名勝區(qū)和濕地公園基尼系數(shù)最高，其中風(fēng)景名勝區(qū)基尼系數(shù)大于全國水平0.911(表2)。華中區(qū)、西南區(qū)的5種保護地類型都更為集中；東北區(qū)、西北區(qū)次之；華北區(qū)的保護地集中度最低。

圖1 中國5種主要保護地類型空間分布圖Fig.1 Space distribution map of 5 protected area categories in China

表2 全國地理分區(qū)內(nèi)5種主要保護地的基尼系數(shù)

Tab.2 Gini coefficient of 5 major protected areas in different regions of China

2.2.3 三大地理分區(qū)內(nèi)保護地的分布

保護地的綜合密度在中部地區(qū)最高、東部區(qū)次之，且都大于全國總體的綜合密度；但西部區(qū)除自然保護區(qū)外的其他保護地類型綜合密度均低于全國總體水平。西部人口少，僅占全國人口的24.874%，地域面積非常大，占全國面積的70.479%，可見地域面積和人口數(shù)量的影響(表3)。

表3 東、中、西部5種主要保護地的綜合密度

Tab.3 Comprehensive density index of 5 major protected areas in East，Central and West China

3 討論

中國5種主要保護地類型均呈現(xiàn)“東多西少、東密西疏”的空間分布格局，這與中國人口分布格局幾乎一致，其原因有：(1)東部省份人口密度大，省市面積小，以致生境破碎化嚴(yán)重，只有大量的小斑塊能建立保護地[28]；相比之下，西部的新疆、西藏、青海、內(nèi)蒙古面積達到中國國土面積的48.869%，人口卻只有4.138%，因此這些省份雖然保護地數(shù)量少，但各個保護地面積相對大[29]，彌補了數(shù)量上的不均衡。(2)東部省市面積小，如武夷山等旅游勝地，地跨福建和江西兩省，而這兩省都建有武夷山自然保護區(qū)，這種現(xiàn)象在森林公園、風(fēng)景名勝區(qū)等保護形式中也很多，所以在同一地區(qū)會聚集大量的保護地。(3)中國地勢分為三個階梯，人口主要分布在第二、三階梯，在第二階梯和第三階梯落差處不僅有奇特的地形地貌，而且又有大量的人口分布，因此這里是大部分風(fēng)景名勝區(qū)和地質(zhì)公園建設(shè)最理想的地域[30]。而東北、東南、西南分布著大面積的森林和濕地，這些地區(qū)建設(shè)著各個類型的自然保護區(qū)，以及大量的森林公園和濕地公園。(4)保護地建立時需要一定地理面積，且有大面積的重要資源分布，所以保護地都建在遠離人口密集區(qū)；而保護地在保護的同時還要開展宣教工作，發(fā)展生態(tài)旅游，所以還需要與人口密集區(qū)有合適的距離，根據(jù)中國城市人口發(fā)展，只有在中部才能做到有效保護自然資源，并且能夠合理開發(fā)[31]。

5種保護地在不同尺度上都趨于集中分布。在省級尺度上，有的省份保護地數(shù)量非常多，有的省份較缺乏。黑龍江省地處大小興安嶺地區(qū)，森林覆蓋面積大，因此黑龍江省的自然保護區(qū)和森林公園比重最大，而且黑龍江擁有松嫩和三江兩大濕地平原，濕地公園的比重也較高。有千湖之稱的湖北省，濕地公園比重最高，而地質(zhì)公園占比重較高的四川、河南、福建都有豐富多樣的地理地貌。在行政區(qū)域尺度上，華中和西南地區(qū)各類保護地相對集中，而華北地區(qū)保護地卻相對較少。顯示了不均衡性。

在3大地理分區(qū)尺度上，西部經(jīng)濟落后，人口較少，各類保護地分布也相對很少；經(jīng)濟發(fā)展和人口密度適中的中部地區(qū)，保護地的分布密度相對最高；東部人口密度是中部人口的兩倍，但是自然保護區(qū)、森林公園、濕地公園和地質(zhì)公園的綜合密度卻小于中部地區(qū)，所以這4種保護地的綜合密度受人口數(shù)量和地域面積雙重影響；只有風(fēng)景名勝區(qū)的綜合密度與人口密度呈正相關(guān)，說明風(fēng)景名勝區(qū)更依托于游客數(shù)量和地區(qū)發(fā)達程度。因此，各省份在未來建立保護地時，需要合理利用資源，統(tǒng)一規(guī)劃建設(shè)，合理布局。西部地區(qū)資源豐富，在未來保護區(qū)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中應(yīng)主要協(xié)調(diào)資源保護與經(jīng)濟開發(fā)的關(guān)系，應(yīng)堅持可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，既拉動地方經(jīng)濟又發(fā)揮資源優(yōu)勢；而東部地區(qū)在建設(shè)保護地時，應(yīng)順應(yīng)經(jīng)濟開發(fā)和環(huán)境的壓力，發(fā)揮本地經(jīng)濟實力對保護資金的投入，滿足當(dāng)?shù)貙ΡＷo地建設(shè)和生態(tài)旅游發(fā)展的需求。

[1] McNeely J A，Miller K R，Reid W V，et al.Conserving the world’s biological diversity[M].Washington， D C：The World Bank，1990.

[2] IUCN，UNEP，WWF.Caring for the earth：a strategy for sustainable living[M].Gland，Switzerland：[S.N.]，1991.

[3] 徐本鑫.中國自然保護地立法模式探析[J].旅游科學(xué)，2010，24(5)：17-24.

[4] 黃麗玲，朱強，陳田.國外自然保護地分區(qū)模式比較及啟示[J].旅游學(xué)刊，2007，22(3)：18-25.

[5] 劉思慧，劉季科，王應(yīng)祥.中國的生物多樣性保護與自然保護區(qū)[J].世界林業(yè)研究，2002，15(4)：47-54.

[6] 解焱.我國的自然保護區(qū)體系空缺分析[J].綠色中國，2004(10)：60-63.

[7] 唐小平.中國自然保護區(qū)網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀分析與優(yōu)化設(shè)想[J].生物多樣性，2005，13(1)：81-88.

[8] 閆顏，王智，高軍，等.我國自然保護區(qū)地區(qū)分布特征及影響因素[J].生態(tài)學(xué)報，2010，30(18)：5091-5097.

[9] 楊亮亮，崔國發(fā).我國自然保護區(qū)數(shù)量特征分析[J].林業(yè)實用技術(shù)，2009(3)：54-56.

[10] 任慧，郝孟曦，張萌，等.我國國家級自然保護區(qū)數(shù)量特征研究[J].生態(tài)科學(xué)，2012，31(3)：225-232.

[11] 趙廣華，田瑜，唐志堯，等.中國國家級陸地自然保護區(qū)分布及其與人類活動和自然環(huán)境的關(guān)系[J].生物多樣性，2013，21(6)：658-665.

[12] 丁潔，吳小根，丁蕾.國家重點風(fēng)景名勝區(qū)的功能及其地域分布特征[J].地域研究與開發(fā)，2008，27(1)：70-72，87.

[13] 楊明舉，白永平，張曉州，等.中國國家級風(fēng)景名勝區(qū)旅游資源空間結(jié)構(gòu)研究[J].地域研究與開發(fā)，2013，32(3)：56-60.

[14] 劉國明，楊效忠，林艷，等.中國國家森林公園的空間集聚特征與規(guī)律分析[J].生態(tài)經(jīng)濟，2010(2)：131-134.

[15] 王立龍，陸林，唐勇，等.中國國家級濕地公園運行現(xiàn)狀、區(qū)域分布格局與類型劃分[J].生態(tài)學(xué)報，2010，30(9)：2406-2415.

[16] 潘竟虎，張建輝.中國國家濕地公園空間分布特征與可接近性[J].生態(tài)學(xué)雜志，2014，33(5)：1359-1367.

[17] 李如友.基于空間結(jié)構(gòu)分析的國家地質(zhì)公園發(fā)展研究[J].鹽城工學(xué)院學(xué)報：社會科學(xué)版，2009，22(4)：35-39.

[18] 黃金火.中國國家地質(zhì)公園空間結(jié)構(gòu)與若干地理因素的關(guān)系[J].山地學(xué)報，2005，23(5)：527-532.

[19] 燕然然，蔡曉斌，王學(xué)雷，等.長江流域濕地自然保護區(qū)分布現(xiàn)狀及存在的問題[J].濕地科學(xué)，2013(1)：136-144.

[20] 楊海英，閻順，于生華.新疆森林公園的分布及旅游開發(fā)初探[J].干旱區(qū)地理，2007，30(1)：156-162.

[21] 周慶，夏杰，廖廣社，等.廣東省省級以上森林生態(tài)系統(tǒng)自然保護區(qū)空間分布格局研究[J].西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2007，35(11)：101-105.

[22] Pressey R L，Humphries C J，Margules C R，et al.Beyond opportunism：key principles for systematic reserve selection[J].Trends in Ecology and Evolution，1993，8(4)：124- 128.

[23] Dobson A P，Rodriguez J P，Roberts W M，et al.Geographic distribution of endangered species in the United States[J].Science，1997，275(5299)：550- 553.

[24] Lauren M S，Janikas M V.Spatial statistics in ArcGIS[M].Berlin Heideberg：Springer-Verlag，2010：27-41.

[25] 保繼剛，楚義芳.旅游地理學(xué)[M].修訂版.北京：高等教育出版社，1999.

[26] 李果，吳曉莆，羅遵蘭.李俊構(gòu)建我國生物多樣性評價的指標(biāo)體系[J].生物多樣性，2011，19(5)：497-504.

[27] 陳國階.我國東中西部發(fā)展差異原因分析[J].地理科學(xué)，1997，17(1)：2-8.

[28] 劉睿文，封志明，楊艷昭，等.基于人口集聚度的中國人口集疏格局[J].地理科學(xué)進展，2010，29(10)：1171-1177.

[29] 蔣志剛.論中國自然保護區(qū)的面積上限[J].生態(tài)學(xué)報，2005，25(5)：1205-1212.

[30] 蔣捷，楊昕.基于DEM中國地勢三大階梯定量劃分[J].地理信息世界，2009(1)：8-13.

[31] 沈建法.1982年以來中國省級區(qū)域城市化水平趨勢[J].地理學(xué)報，2005，60(4)：607-614.

Spatial Distribution Pattern of Five Major Categories of Protected Area in China

Jiang Chao1Ma Shegang2Wang Qisong3Kong Shi1Ma Xiao1，Zong Cheng1*

(1.College of Wildlife Resources，Northeast Forestry University，Harbin，150040，China；2.Huanglong Mountain National Nature Reserve，Shanxi Province，Hancheng，715400，China;3.The second Middle School of Fushun City of Liaoning Province,Fushun,113006,China )

In addition to nature reserves，forest parks，wetland parks，scenic areas and geological parks and other categories of protected areas also have functions for protecting natural resources andinsituconservation of biodiversity.At present，there are numerous protected areas in China，but different categories are managed by different department，lacking unified planning and reasonable layout.In this paper we used ArcGIS9.3 analysis software to establish coordinates database and distribution map and analyzed spatial distribution pattern of five major protected area categories by geographic concentration index，imbalance index，Gini coefficient and comprehensive density index． The results showed that nature reserves have similar spatial distribution with scenic areas，forest parks，wetland parks and geological parks． The distribution of these protected areas is unbalanced，concentrated in east China and rare in west China． However，their spatial distribution is different in different provinces and administrative districts． Scenic areas，forest parks，wetland parks and geological parks assisted the natural resources protection，enriched the protected area system in China，and provided effective supplement to the limited area of nature reserves．

Protected area；

稿件運行過程

2015-12-28

修回日期：2016-01-05

發(fā)表日期：2016-02-10

X36

A

2310-1490(2016)01-61-06

空間分布；

自然保護區(qū)；

森林公園；

濕地公園；

風(fēng)景名勝區(qū)；

地質(zhì)公園

Spatial distribution；

Nature reserve；

Forest park；

Wetland park；

Scenic areas；

Geological park

中國工程院咨詢研究項目，國家自然科學(xué)基金專項基金項目(L1322010)

姜超，女，27歲，碩士研究生；主要從事自然保護區(qū)規(guī)劃與管理研究。

*通訊作者：宗誠， E-mail:moredonkey@163.com