長江流域自然保護地體系優(yōu)化路徑研究：基于國際大河流域對比分析

彭 琳

賀沁璇

曹 越

張 引*

隨著“2020后全球生物多樣性框架”對“30×30”計劃(到2030年全球至少30%的土地實現有效保護)的探討，自然保護地體系優(yōu)化已成為全球重要議題。目前，中國“長江大保護”戰(zhàn)略持續(xù)推進，《長江保護法》中提出“國家統(tǒng)籌長江流域自然保護地體系建設”。2021年11月發(fā)布的《中共中央國務院關于深入打好污染防治攻堅戰(zhàn)的意見》提出完善國家重大戰(zhàn)略區(qū)域自然保護地體系，構筑生物多樣性保護網絡。以長江流域為單元開展自然保護地體系建設的重要性體現在3個方面：第一，自然保護地是長江流域這一水生和陸地生態(tài)系統(tǒng)復合體中最重要、最精華的自然生態(tài)空間載體[1-2]；第二，長江流域面臨水生生物多樣性指數下降、珍稀水生物種瀕危、湖泊萎縮等復雜嚴峻的生態(tài)問題；第三，是響應長江大保護國家重大戰(zhàn)略的需要，對于黃河等其他大河流域亦具有借鑒意義。

國內自然保護地體系相關研究主要為國土尺度[3-4]和各級行政區(qū)、生物多樣性熱點區(qū)等區(qū)域尺度[5-7]，流域尺度的研究較少[8-9]。與其他尺度不同，流域自然保護地體系具有更為明顯的連續(xù)性和開放性特征。連續(xù)性是指需保護從上游、中游、下游到河口的生境連續(xù)性，以及陸地和水生生態(tài)系統(tǒng)之間的橫向聯系。開放性是指流域自然生態(tài)系統(tǒng)與生產生活、交通運輸等社會經濟系統(tǒng)存在頻繁、復雜的物質和能量交換[10]。針對長江流域自然保護地體系的研究，首先需要建立對長江保護地位的科學認識，并充分借鑒國際大河流域自然保護地體系建設經驗。本文中的大河是指“流域面積超過16.4萬km2，長度大于1 400km，年平均水流量大于2 400m3/s的河流”[11]。

本研究旨在解決以下問題：1)在國際視野下，長江流域具有怎樣的保護地位？2)國際大河流域自然保護地體系建設經驗可為長江流域自然保護地體系優(yōu)化路徑選擇提供哪些啟示？

因此，本文在梳理長江流域自然保護地現狀的基礎上，運用空間薈萃分析、比較分析和個案研究法，建立了基于“保護價值-人為干擾”的大河流域自然保護優(yōu)先度分析框架，揭示長江在世界大河流域中的保護地位，并篩選出典型案例剖析其自然保護地體系建設經驗，最后結合長江實情提出自然保護地體系優(yōu)化路徑。

1 長江流域自然保護地建設現狀

通過對長江流域內國家公園(含體制試點區(qū))(5處)、國家級自然保護區(qū)(127處)、國家級風景名勝區(qū)(98處)、國家森林公園(323處)、國家濕地公園(310處)、國家地質公園(88處)共計6類國家級自然保護地分布(圖1)和面積(表1)統(tǒng)計可見，長江流域自然保護地已初具規(guī)模，共有951處國家級自然保護地，總面積約28.55萬km2，占流域總面積的15.9%③。其中，國家公園、國家級自然保護區(qū)是面積主體，分別占自然保護地總面積的33.6%和24.3%；國家森林公園、國家濕地公園是數量主體，但面積占比較少。

表1 長江流域國家級自然保護地面積統(tǒng)計②

圖1 長江流域國家級自然保護地分布①

從分布上看，自然保護地面積占比依次為長江源區(qū)(50.2%)>長江河口區(qū)(17.8%)>長江上游區(qū)(不含源區(qū))(15.4%)>長江中下游區(qū)(9.5%)，各區(qū)水平差異較大。結合規(guī)模來看，面積較大的自然保護地主要分布在青藏高原、橫斷山脈、秦巴山脈，以及巢湖、太湖、洞庭湖、鄱陽湖等區(qū)域，中下游區(qū)自然保護地面積普遍較小，且呈散點分布。

2 世界大河流域自然保護優(yōu)先度對比分析及長江特點認識

2.1 基于“保護價值-人為干擾”的大河流域自然保護優(yōu)先度分析框架

為建立對長江在世界大河流域中保護地位的科學認識，研究考慮保護價值和成本兩方面的因素，建立了基于“保護價值-人為干擾”的大河流域自然保護優(yōu)先度分析框架。

保護價值評價借鑒已有研究[12]，運用空間薈萃分析法，采用全球生物多樣性熱點地區(qū)、關鍵生物多樣性區(qū)域、完好森林景觀[13]、植物多樣性中心、特有鳥類區(qū)、200個全球生態(tài)區(qū)域和瀕危生態(tài)區(qū)[14]7項保護因子④，計算大河流域內保護因子的總覆蓋面積占比系數(V1)、類型完備度系數(V2)、保護集中度系數(V3)得到流域整體的保護價值(V)⑤。公式如下：

第J個流域的保護價值VJ滿足：

式中，V1J用來衡量第J個流域內各類保護因子覆蓋區(qū)域總面積(Spro-totalJ)占其流域總面積(SbasinJ)的比例。比例越高，代表全流域中需要保護的區(qū)域越大。其定義如下：

V2J用來衡量第J個流域內擁有的保護因子種類數量(FnumJ)占所有類型(FtotalJ，取常數7)的比例。比例越高，代表全流域中需要保護的類型越豐富。V2J計算定義如下：

V3j為第J個流域的保護集中度系數；Spro-iJ為第i個保護因子覆蓋面積；n為所有保護因子種類數量(取常數7)，計算公式如下：

為避免V3j單一變量對V值影響過大，對V3j進行歸一化處理得到用于公式(1)的V3J如下：

人為干擾度為流域內人類足跡指數等級的平均值。人類足跡指數等級來自國際野生生物保護學會2009年發(fā)布的全球人類足跡指數數據⑥[15]。KJ為第J個流域的人為干擾度；KJi為其中第i個單元格的人類足跡指數等級；SJi為單元格面積值(取值為1km2)，計算公式如下：

2.2 全球大河流域保護價值對比分析

世界大河流域保護計算結果如圖2所示，從種類完備度來看，全球大河流域平均擁有5.74種保護因子，意味著大河流域普遍具有多元復合的自然保護價值。其中，亞馬遜、剛果河、尼羅河、湄公河、長江等14個流域擁有全部7個類型的保護因子。從覆蓋面積占比來看，各類保護因子總覆蓋面積占流域總面積比的平均值高達83.9%。湄公河、珠江、伊洛瓦底江、圣弗朗西斯科河、長江均達到了100%。在保護集中度方面，不同流域內各保護因子的集中程度差異較大。其中，瑪格達萊納河各類保護因子重疊程度最高，重疊面積達到整體流域的2.59倍。長江各類保護因子重疊面積占整體流域比為1.01。

圖2 全球大河流域保護價值統(tǒng)計

總體而言，瑪格達萊納河、伊洛瓦底江、圣弗朗西斯科河、湄公河、巴拉那河、珠江、亞馬遜、長江等保護價值相對較高，萊茵河、圣勞倫斯河等相對較低。

2.3 全球大河流域人為干擾度對比分析

全球大河流域干擾程度總體偏高(圖3)，人類足跡指數等級平均值為3.20(屬于中高程度干擾)。其中，萊茵河、多瑙河、珠江、恒河-雅魯藏布江、黃河、瑪格達萊納河、長江7處流域平均人類足跡指數等級均大于4。

2.4 全球大河流域自然保護優(yōu)先度、自然保護地建設水平及長江特點分析

對圖3中的數值進行歸一化處理，并將保護價值、人為干擾度進行象限分析(圖4)，全球大河流域可初步劃分為I類區(qū)(流域整體保護價值高、干擾低，共4處)、II類區(qū)(流域整體保護價值高、干擾高，共19處)、III類區(qū)(流域局部保護價值高、干擾低，共3處)和IV類區(qū)(流域局部保護價值高、干擾高，共5處)(圖5)。對于自然保護地體系建設而言，相較于III、IV類區(qū)，I、II類區(qū)更有必要在全流域尺度開展，其中II類區(qū)實施難度和成本更高，I類區(qū)更容易實現自然保護地規(guī)模提升。

圖3 全球大河流域平均人類足跡指數等級統(tǒng)計

圖4 全球大河流域自然保護優(yōu)先度四象限分析

圖5 全球大河流域自然保護優(yōu)先度及自然保護地分布

在自然保護地現狀規(guī)模方面⑦，I類區(qū)自然保護地規(guī)模普遍更高，其中最高為亞馬遜河流域(48.75%)。III類區(qū)僅次于I類區(qū)，其中最高為育空河流域(29.89%)。II、IV類區(qū)中，自然保護地規(guī)模占比差異較大，反映出在面臨人為干擾度增強的挑戰(zhàn)下，流域自然保護地建設水平參差。盡管面臨更大難度，II類區(qū)中的6處流域、IV區(qū)中的2處流域自然保護地規(guī)模占比超過了17%。

研究發(fā)現，長江流域屬于典型的高價值、高干擾II類區(qū)，具有全流域尺度開展自然保護地體系建設的重要性和緊迫性。保護價值方面，長江流域位列世界大河流域第10位，擁有全部的7類保護因子，且各類保護因子疊加覆蓋了長江流域全域，僅保護集中度相對偏低。人為干擾度方面，長江流域整體屬于高至極高強度(位列世界大河流域第7位)。考慮到長江流域內部的空間分異特征，除同為II類區(qū)的大河流域典型案例外，I、III、IV類區(qū)的典型案例也對長江流域具有借鑒價值。

3 國際大河流域自然保護地體系建設的典型案例分析

在南美洲、歐洲、北美洲和亞洲分別篩選出亞馬遜河、多瑙河、育空河、湄公河4個典型案例進行個案研究。案例選擇依據為：1)處于I～IV不同區(qū)，且擁有較高水平自然保護地規(guī)模；2)國際公約、規(guī)劃文件、文獻研究等資料豐富；3)有清晰的自然保護地治理路徑。

3.1 I類區(qū)：亞馬遜河——流域尺度自然保護地規(guī)?；ㄔO

亞馬遜河流域是世界上面積最大的流域，生物多樣性極為豐富。但由于森林采伐、非法采礦、農業(yè)擴張等人為活動干擾，面臨森林面積縮減的問題[16]。

為此，亞馬遜地區(qū)探索了流域尺度的自然保護地規(guī)?；ㄔO。2002—2017年，巴西政府聯合全球環(huán)境基金會(Global Environment Facility，GEF)等國際組織，共同完成了亞馬遜區(qū)域自然保護地計劃(Amazon Region Protected Areas Program，ARPA)。該計劃支持了117個自然保護地和30個社區(qū)項目，保護了6.07萬hm2的土地，提高了17%的保護區(qū)管理效率[17]。自2015年起，巴西、哥倫比亞和秘魯政府還在GEF資助下發(fā)起了亞馬遜可持續(xù)景觀計劃(Amazon Sustainable Landscape Program，ASL)[18]，干預了210個自然保護地的保護管理，涉及保護區(qū)面積達4 180萬hm2[19]。

但由于自然保護地建設速度過快，后續(xù)維護和保護發(fā)展協(xié)調措施不足，ARPA和ASL項目結束之后，出現了自然保護地降級、規(guī)模縮減和撤銷現象[20]，部分自然保護地的設立反而加劇了周邊森林砍伐，產生了負面的保護影響[21]。

3.2 II類區(qū)：湄公河——結合社區(qū)可持續(xù)發(fā)展的散點式保護

湄公河是世界第九大長河，發(fā)源于中國境內。該地區(qū)社會經濟發(fā)展水平總體較低，柬埔寨、老撾、泰國和越南4個國家產生了激烈的水資源沖突[22]。

早期湄公河的保護重點在于水資源可持續(xù)利用的多國關系協(xié)調，如1957年成立的湄公河流域委員會(Mekong River Commission，MRC)和1995年簽訂的湄公河流域可持續(xù)發(fā)展合作協(xié)議(The Agreement on Cooperation for Sustainable Development of the Mekong River Basin，ACSDMRB)。自2001年，MRC每隔5年開展一項戰(zhàn)略計劃，逐漸涉及跨界自然保護地的建立和管理[23]。

21世紀以來，國際組織開始陸續(xù)介入湄公河流域，開展基于社區(qū)可持續(xù)發(fā)展的散點式保護，提升自然保護地質量和效能。2001年，保護國際(Conservation International，CI)通過食物、安全飲用水、可再生能源和可持續(xù)生計項目介入湄公河流域的山系和森林保護[24]。2014年，世界自然基金會(WWF)等成功在當地發(fā)展了15個社區(qū)漁業(yè)和15個社區(qū)林業(yè)小組[25]；同年，柬埔寨、老撾和緬甸發(fā)起湄公河驅動伙伴(Mekong Drivers Partnership，MDP)，提出了發(fā)展社區(qū)保護等5項措施，以緩解該地區(qū)大規(guī)模森林砍伐和生物多樣性喪失的問題[26]。

3.3 III類區(qū)：育空河——重點區(qū)域的自然保護地系統(tǒng)保護

作為北美第四大河流，育空河發(fā)源于加拿大育空地區(qū)和不列顛哥倫比亞省交界處，流至美國阿拉斯加州，在局部地區(qū)面臨砂礦開采、商業(yè)捕撈等輕度人為干擾[27]。

在此情況下，育空河自然保護地體系優(yōu)化主要是基于局部重點區(qū)域的優(yōu)化提升，體現在區(qū)域、小流域2個層面。在區(qū)域層面，2020年加拿大政府發(fā)起了“育空公園戰(zhàn)略”(Yukon Parks Strategy，YPS)，涵蓋自然環(huán)境公園、游憩公園、荒野保護區(qū)和生態(tài)保護區(qū)4類保護地，確定育空地區(qū)57個陸域公園的長期保護方向和系統(tǒng)性管理策略，向訪客提供更優(yōu)質的露營場所和游憩機會[28]。在小流域層面，美國阿拉斯加自然資源部(Department of Natural Resources，DNR)在2014年通過了育空塔納納河流域區(qū)域計劃(Yukon Tanana Area Plan，YTAP)，確定了得納里(Denali)國家公園、費爾班克斯社區(qū)以西364.2萬hm2土地的利用指南和保護管理導則[29]。

3.4 IV類區(qū)：多瑙河——基于物種棲息地的連續(xù)性保護

多瑙河是歐洲的第二大長河，發(fā)源于德國西南部。由于工業(yè)、農業(yè)、交通和采礦活動等人為干擾程度高，多瑙河一度面臨嚴重的水體污染[30]。

為保護多瑙河水環(huán)境質量，1994年由14個流域國共同簽訂多瑙河保護公約(Danube River Protection Convention，DRPC)，并于1998年成立了多瑙河保護國際聯盟(International Commission for the Protection of the Danube River，ICPDR)。2009年，ICPDR制定了多瑙河流域管理計劃(Danube River Basin Management Plan，DRBMP)，并于2015、2021年相繼更新，其中涉及流域自然保護地的統(tǒng)籌[31]。

由于人為干擾程度高，多瑙河流域探索出了一條基于物種棲息地連續(xù)保護的治理路徑。19個自然保護地管理機構于2014年成立了多瑙河公園聯盟(DANUBEPARKS Association)，在棲息地、物種保護、科研監(jiān)測和可持續(xù)旅游等多方面開展合作。對于鱘魚等瀕臨滅絕的長距離洄游魚類，DRBMP還專門出臺了相應的區(qū)域保護政策和策略[31]。通過對洄游魚類所需的多樣連續(xù)生境的保護，間接保護了更多的物種。

3.5 案例比較與小結

比較分析以上4個典型案例(表2)，可以發(fā)現：1)治理主體方面，大河流域一般設有聯合多國政府或多個保護地管理機構的共管組織，CI、GEF等國際組織是參與高保護價值流域治理的重要力量，而地方社區(qū)是社會經濟發(fā)展水平較低區(qū)域保護的重要角色；2)治理途徑方面，全流域或局地的國際公約、政策和規(guī)劃文件是普遍采用的重要途徑；3)空間優(yōu)化模式和關鍵議題方面，不同保護價值和干擾程度的流域形成了規(guī)?；⑸Ⅻc式、區(qū)域化和連續(xù)性等不同的自然保護地空間優(yōu)化模式，也有著差異化的關鍵議題。

表2 國際大河流域自然保護地體系建設的典型案例對比

4 長江流域自然保護地體系優(yōu)化的本土路徑思考

4.1 對長江流域空間異質性和復雜性特點的認識

長江流域內部不同區(qū)域自然保護價值和社會經濟水平差異大，且管理體制十分復雜，具體體現如下。

1)生態(tài)保護價值存在差異。通過對長江流域范圍內7類保護因子的疊加分析(圖6)可以發(fā)現，高保護價值地區(qū)主要分布在長江上游的橫斷山脈、秦巴山脈、云貴高原和長江中下游的江南丘陵地區(qū)。各次級流域的源頭區(qū)普遍也具有更高的保護價值。沿長江干流人類活動比較頻繁，但由于該區(qū)域位于瀕危生態(tài)區(qū)內，依然具有一定保護價值。

圖6 長江流域保護價值分析

2)社會經濟異質性強(圖7)。長江源區(qū)人為干擾度最低、經濟欠發(fā)達，需重點保護地方傳統(tǒng)知識和生態(tài)文化；長江上游橫斷山脈區(qū)域以中度人為干擾為主，主要來自農業(yè)活動及堤壩建設等，且面臨強烈經濟發(fā)展訴求和巨大生態(tài)保護需求之間的突出矛盾；長江中下游區(qū)、長江河口區(qū)社會經濟發(fā)達、人為干擾度極高，主要來自城鎮(zhèn)及道路建設、航道運輸等，需要對脆弱、重要的水生生態(tài)系統(tǒng)實行搶救式保護，通過再野化等措施實現生態(tài)修復。

圖7 長江流域人為干擾度分析

3)管理體制復雜。從縱向上看，國家級、省級和市縣級3級自然保護地涉及中央、地方多級政府；從橫向上看，長江流域的保護與發(fā)展涉及生態(tài)環(huán)境部、國家林草局、水利局、住建局、航道管理局等多個部門?？v橫交錯的管理體制導致長江流域自然保護地體系建設工作存在部門協(xié)調上的必要性。

4.2 長江流域自然保護地體系優(yōu)化路徑思考

基于前述分析，以下從治理主體、治理途徑、驅動力、空間優(yōu)化模式和關鍵議題5個方面為長江流域自然保護地體系優(yōu)化提供思考方向。

1)治理主體。國際經驗表明，大河流域自然保護地體系優(yōu)化需要建立多主體聯動的合作機制。在中國國情下，應當加強縱橫協(xié)調，作為《長江保護法》中“長江流域協(xié)調機制”的重要組成部分。其中，縱向協(xié)調機制是指從中央、省市、區(qū)縣政府的垂直協(xié)調，橫向協(xié)調機制是指國家公園、自然保護區(qū)、自然公園等自然保護地管理機構與周邊行政主管部門的協(xié)調。并且應加強在高保護價值地區(qū)的區(qū)域合作，并積極吸納企業(yè)和社會的力量，共同參與長江流域自然保護地的治理。

2)治理途徑。當前長江流域綜合治理文件有《長江經濟帶生態(tài)環(huán)境保護規(guī)劃》《長江經濟帶生態(tài)保護修復規(guī)劃(2019—2035年)》等，建議單獨制定《長江流域國家公園與自然保護地體系戰(zhàn)略規(guī)劃》，從而提升流域生態(tài)系統(tǒng)的完整性和連通性。

3)驅動力。當前長江流域自然保護地建立和管理的驅動力主要來自中央和省市政府，建議借鑒亞馬遜河、湄公河流域的經驗，嘗試引入NGO等社會力量，帶來新的保護理念、資金渠道和能力建設體系。與此同時，還應當結合地方社區(qū)可持續(xù)發(fā)展的需要，激發(fā)地方社區(qū)保護的內生動力。

4)空間優(yōu)化模式。對于長江源區(qū)，目前已經具有相當高的自然保護地規(guī)模，因而以維持現有規(guī)模并提升自然保護地有效性為主。長江上游的橫斷山脈、云貴高原、秦巴山脈等高保護價值、低干擾的區(qū)域仍有極大的自然保護地建設空間，可借鑒亞馬遜河的規(guī)?；焖俳ㄔO模式和育空河區(qū)域化合作的自然保護地體系建設模式，并注意建設過程中與周邊社區(qū)關系的協(xié)調和建設后的長期維續(xù)。在其他次級河流的源頭區(qū)及長江中下游的江南丘陵、長江河口區(qū)等保護價值較高、人為干擾度較強的區(qū)域，可借鑒湄公河的散點式擴張模式。對于長江中下游其他城鎮(zhèn)化建設密集的區(qū)域，可借鑒多瑙河的以棲息地連續(xù)性修復、再野化為主的自然保護地體系建設模式。綜上考慮不同區(qū)域的特性，進一步科學規(guī)劃形成完善的長江流域自然保護地空間體系。

5)關鍵議題。由于長江流域面積大，且生態(tài)保護和人為干擾的空間分異明顯，自然保護地體系優(yōu)化存在以下關鍵議題。第一，目前關于大河流域自然保護地體系建設的理念、原則、方法的科學研究仍十分不足，有必要深入研究如何通過自然保護地體系建設，實現對山陸子系統(tǒng)、山河子系統(tǒng)、河湖子系統(tǒng)、河海子系統(tǒng)的整體保護，最終真正實現山河湖海流域一體化保護。第二，在區(qū)域層面，需探索在長江上游生態(tài)屏障區(qū)、長江河口等關鍵區(qū)域如何進行自然保護地空間優(yōu)化和區(qū)域協(xié)同管理。第三，長江流域作為世界上距離最長、貨運量最大的內河航道，擁有三大城市群，如何協(xié)調自然保護與航道運輸、城鎮(zhèn)化建設、產業(yè)發(fā)展之間的關系至關重要，未來有待深入探討以上問題。

注：文中圖片均由作者繪制。

致謝：感謝清華大學國家公園研究院提供的數據支持；感謝杜春蘭教授、袁興中教授、蘇楊研究員、劉海龍副教授、陶陶副教授、周語夏博士、張益章博士對本文提出的指導和修正。

注釋：

① 長江流域自然保護地基礎數據由清華大學國家公園研究院提供。圖中國家公園數據統(tǒng)計截至2021年12月，自然保護區(qū)、森林公園、地質公園、濕地公園數據統(tǒng)計截至2018年，風景名勝區(qū)數據統(tǒng)計截至2017年。長江流域邊界來源于中國科學院資源環(huán)境科學與數據中心。

② 分區(qū)統(tǒng)計時，自然保護地點數據未考慮跨區(qū)的面積拆分。

③ 統(tǒng)計時重復計算了自然保護地重疊部分(國家公園除外)。

④ 研究采用了數據盆(Data Basin)平臺的全球生物多樣性熱點數據(2016年4月25日更新)、完好森林景觀數據(基于2000—2004全球遙感影像數據制作)、200個全球生態(tài)區(qū)域數據(2004年發(fā)布)。生物多樣性區(qū)域數據來源于http://www.keybiodiversityareas.org/kbadata。植物多樣性中心數據來源于http://www.unepwcmc.org/。特有鳥類數據來源于http://datazone.birdlife.org/species/requestdis。

⑤ 全球大河流域分布數據來自世界河流流域互動數據庫(Interactive Database of the World's River Basins)(長江流域除外)。

⑥ 該數據基于建筑環(huán)境范圍、耕地、牧場、人口密度、夜間照明、鐵路、道路及通航水道8個因子，將人為干擾度分為極高、高、中、低、無5級。

⑦ 世界自然保護地數據來自WDPA世界自然保護地數據庫。數據下載時間為2021年11月，自然保護地記錄總數為266 609個。