中國自然保護區(qū)空間分布特征

趙文飛,宗路平,*,王夢君

1 國家林業(yè)和草原局西南調(diào)查規(guī)劃院,昆明 650031 2 國家林業(yè)和草原局國家公園規(guī)劃研究中心,昆明 650031

自1956年,我國設(shè)立第一個自然保護區(qū)——廣東鼎湖山自然保護區(qū),經(jīng)過60多年建設(shè),已逐步建立了包括自然保護區(qū)、風(fēng)景名勝區(qū)、森林公園、濕地公園、地質(zhì)公園和濕地公園等各類自然保護地約12萬個(尚缺中國港澳臺統(tǒng)計數(shù)據(jù)),面積超過200萬km2,約占全國國土面積的20%[1—2],其中自然保護區(qū)2700余個,約占全國國土面積的14.8%。2019年6月,中辦、國辦印發(fā)《關(guān)于建立以國家公園為主體的自然保護地體系的指導(dǎo)意見》(下稱《指導(dǎo)意見》),標志著我國自然保護地建設(shè)正式進入全面深化改革階段[3]。2021年10月,我國正式設(shè)立三江源、大熊貓、東北虎豹、海南熱帶雨林、武夷山等第一批國家公園。國家公園建設(shè)固然重要,自然保護區(qū)在過去、現(xiàn)在和未來仍將在自然保護領(lǐng)域發(fā)揮著不可替代的作用,更是未來國家公園建設(shè)所依托的重要載體。因此,在我國自然保護地體系由自然保護區(qū)向國家公園為主體的過度階段,研究我國自然保護區(qū)空間分布特征,分析其空間布局和發(fā)展過程中存在的問題,對于完善我國自然保護地體系具有重要現(xiàn)實意義。

目前,已有很多學(xué)者對自然保護區(qū)空間分布特征進行了一定的探索。如閆顏等采用主成分分析法和回歸分析法對我國自然保護區(qū)分布特征和影響因素進行了分析[4];樊涵、石秀雄等研究了貴州省自然保護區(qū)及其他類型自然保護地空間特征,并探討了影響自然保護地分布的主要因素[5—7];楊陽等對長江流域的國家級自然保護地進行了研究,并提出分布特征受到地形、植被、水資源、資金、政策等多種因素影響[8];朱里瑩、潘竟虎等在國家公園試點初期,研究了全國國家級自然保護地在自然地理和文化地理表征的空間分布特征,并提出了國家公園布局建設(shè)相關(guān)建議[9—10]。

經(jīng)過近幾年的發(fā)展,我國自然保護區(qū)的空間分布發(fā)生較大變化,以上研究多著眼于某個省域或自然地理區(qū)范圍,或僅限于國家級自然保護區(qū),鮮有對我國范圍內(nèi)各保護類型、管理級別的自然保護區(qū)分布特征進行系統(tǒng)研究。鑒于現(xiàn)有研究的局限性和時效性,本文綜合采用GIS空間分析和數(shù)理統(tǒng)計方法,對全國自然保護區(qū)系統(tǒng)梳理形成空間數(shù)據(jù)庫,總結(jié)空間分布特征,從空間布局和發(fā)展中存在的問題提出了布局優(yōu)化及發(fā)展建議,以期為新形勢下自然保護地體系完善和優(yōu)化等方面決策提供一定參考。

1 數(shù)據(jù)源與研究方法

1.1 數(shù)據(jù)來源與處理

(1)本文中全國各級自然保護區(qū)名錄來源于中華人民共和國生態(tài)環(huán)境部、國家林業(yè)和草原局及各省生態(tài)環(huán)境廳等相關(guān)網(wǎng)站,矢量數(shù)據(jù)來源于生態(tài)環(huán)境部自然保護地監(jiān)管網(wǎng)站(https://www.mee.gov.cn/ywgz/zrstbh/zrbhdjg),世界自然保護地委員會(https://www.protectedplanet.net),全國地理信息資源目錄服務(wù)系統(tǒng)(https://www.webmap.cn),中國自然保護區(qū)標本資源共享平臺(http://www.papc.cn)和部分搜集的數(shù)據(jù)。筆者將以上矢量數(shù)據(jù)和名錄進行篩選和檢查,共統(tǒng)計到2762個自然保護區(qū)(港澳臺地區(qū)數(shù)據(jù)暫缺),詳見圖1。

圖1 全國自然保護區(qū)分布圖Fig.1 Distribution map of nature reserves in China

(2)行政邊界矢量數(shù)據(jù)來源于全國地理信息資源目錄服務(wù)系統(tǒng)中心公眾版1∶100萬矢量地圖數(shù)據(jù)。

(3)中國地勢圖來源于《中國地圖集》[11],并進行矢量化處理。

1.2 研究方法

本研究以全國自然保護區(qū)范圍為研究對象,運用ArcGIS 10.8軟件平臺,將矢量和柵格數(shù)據(jù)統(tǒng)一投影到阿爾伯斯等積圓錐投影,并建立地理空間數(shù)據(jù)庫。利用地理集中指數(shù)、平均最鄰近指數(shù)及核密度指數(shù)等方法,對自然保護地的總體空間分布格局進行分析。

1.2.1地理集中指數(shù)

地理集中指數(shù)(geographic concentration index,G)是研究地理事物在地域上集中程度的指標[12]。本文以全國尺度為地理單元,用地理集中指數(shù)G來衡量重疊自然保護區(qū)的集中程度,計算公式為:

(1)

式中,n為省級行政區(qū)的個數(shù),本文取值31,Xi為第i個省擁有的自然保護區(qū)個數(shù),T為自然保護區(qū)的數(shù)量,本文取值2672。如果各區(qū)域地理集中指數(shù)大于自然保護區(qū)均勻分布于各省級行政區(qū)時的地理集中指數(shù),則說明各區(qū)域自然保護區(qū)分布呈現(xiàn)集聚分布,反之呈分散分布[13]。

1.2.2平均最近鄰指數(shù)

(2)

式中,rE為理論上最鄰近距離,A為區(qū)域面積,n為要素數(shù)量。當R=1或者接近于1時,自然保護區(qū)分布趨于隨機分布;當R>1時,自然保護區(qū)分布趨于均勻分布;當R<1時,自然保護區(qū)分布趨于集聚分布。

1.2.3核密度指數(shù)

核密度指數(shù)能反映自然保護區(qū)在空間上聚集和擴散的特性,本文使用ArcGIS核密度分析工具實現(xiàn),輸入自然保護區(qū)質(zhì)心點數(shù)據(jù),得到核密度分布圖,從而分析自然保護區(qū)及其在周圍鄰域中的分布位置、形態(tài)特征及其延展性等[13—14],核密度指數(shù)計算公式如下:

(3)

式中,f(x)為地點xi處的核密度估計值,xi表示點i的坐標位置;n表示坐標點的數(shù)量;h表示核密度函數(shù)的帶寬;k為核密度函數(shù),即核密度法的尺度;d(x-xi)表示兩點之間的歐式距離。

2 結(jié)果與分析

2.1 統(tǒng)計特征

本研究共統(tǒng)計到全國自然保護區(qū)2672個,總面積148.94萬km2。按自然保護區(qū)的管理級別“國家級—省級—市縣級”分析,其中國家級474個,面積98.21萬km2,占總面積的65.94%;省級856個,面積40.28萬km2,占總面積的27.04%;市縣級1342個,面積10.45萬km2,占總面積的7.02%。我國自然保護區(qū)在數(shù)量上呈準金字塔結(jié)構(gòu),在面積上呈倒金字塔結(jié)構(gòu),詳見表1。

表1 全國自然保護區(qū)數(shù)量及面積統(tǒng)計表Table 1 Statistical table of quantity and area of nature reserves in China

2.1.1按發(fā)展歷程的統(tǒng)計特征

通過對自然保護區(qū)的始設(shè)時間特征點的分析,本研究將我國自然保護區(qū)發(fā)展劃分為以下5個階段,各階段數(shù)量和面積變化趨勢見圖2。

圖2 全國自然保護區(qū)數(shù)量和面積變化趨勢Fig.2 Changes in number and area of nature reserves in China

(1)1956—1965年,起步階段。1956年9月,秉志等5位生物學(xué)家在第一屆全國人民代表大會第三次會議上提出了92號提案,建議在全國各省區(qū)劃定天然森林禁伐區(qū),以保護自然植被供科學(xué)研究之用[15]。隨即國務(wù)院批準了該提案,并在廣東建立我國第一個自然保護區(qū)—鼎湖山自然保護區(qū)。自此,我國自然保護區(qū)建設(shè)拉開序幕,至1965年底,先后在四川、云南、黑龍江、陜西等地建立了15個自然保護區(qū),面積1.03萬km2。

(2)1966—1976年,停滯緩慢發(fā)展階段。期間與全國其他事業(yè)一樣,我國自然保護區(qū)建設(shè)幾乎停滯[16],直至1975—1976年,浙江、四川、青海、廣東、海南(屬廣東管轄)等地區(qū)先后建立了14個自然保護區(qū),面積0.72萬km2。

(3)1977—1993年,穩(wěn)步發(fā)展階段。1978年十一屆三中全會以來,改革開放極大促進了自然保護區(qū)事業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展。隨著《森林法》《野生動物保護法》《環(huán)境保護法》的實施,我國也相繼加入瀕危野生動植物種國際貿(mào)易、保護世界文化和自然遺產(chǎn)等國際公約[16]。全國各地約以每年13個的速度建設(shè)自然保護區(qū),僅1982年就設(shè)立了115個自然保護區(qū)。截止1993年底,期間共建成595個自然保護區(qū),面積77.46萬km2。

(4)1994—2009年,快速發(fā)展階段。1994年,國務(wù)院發(fā)布實施《中華人民共和國自然保護區(qū)條例》,我國自然保護區(qū)建設(shè)和管理有了專門的法律支撐。1999年我國陸續(xù)啟動了天然林保護、退耕還林等一系列重大生態(tài)工程[15]。期間法規(guī)、政策、標準規(guī)范不斷完善,搶救性建區(qū)與提高保護區(qū)質(zhì)量并重,我國自然保護區(qū)建設(shè)進入高速發(fā)展階段。2000年是截止目前我國自然保護區(qū)建設(shè)數(shù)量最多的一年,達269個。截止2009年底,期間共建成1789個自然保護區(qū),面積66.02萬km2。

(5)2010—2021年,穩(wěn)固完善階段。2010年國務(wù)院出臺了《關(guān)于做好自然保護區(qū)管理有關(guān)工作的通知》[16],從科學(xué)規(guī)劃、強化管理、嚴格限制開發(fā)建設(shè)活動、強化監(jiān)督等9個方面對自然保護區(qū)的規(guī)范化管理提出要求。自2016年中央環(huán)境保護督察工作以來,各地實現(xiàn)自然保護區(qū)建設(shè)從重數(shù)量向重質(zhì)量轉(zhuǎn)變[17],新建自然保護區(qū)以補充完善空間布局為主,我國自然保護區(qū)自此走向穩(wěn)固完善階段。截止2021年底,期間共建成259個自然保護區(qū),面積3.71萬km2。

2.1.2按保護類型的統(tǒng)計特征

我國現(xiàn)行自然保護區(qū)保護類型劃分為自然生態(tài)系統(tǒng)、野生生物和自然遺跡3大類9個類型。從數(shù)量上看,森林生態(tài)系統(tǒng)、野生動物、內(nèi)陸濕地和水域生態(tài)系統(tǒng)3種類型的自然保護區(qū)數(shù)量較多,分別為954個、307個和287個,占到總數(shù)的86.15%;荒漠生態(tài)系統(tǒng)、草原與草甸生態(tài)系統(tǒng)和古生物遺跡3種類型的自然保護區(qū)數(shù)量較少,分別為37個、34個和30個。從面積上看,野生動物、荒漠生態(tài)系統(tǒng)、內(nèi)陸濕地和水域生態(tài)系統(tǒng)、森林生態(tài)系統(tǒng)4種類型的自然保護區(qū)面積較大,分別為42.53萬km2、40.25萬km2、30.82萬km2和30.03萬km2,占到總面積的96.43%。從自然保護區(qū)平均面積看,荒漠生態(tài)系統(tǒng)類型的自然保護區(qū)的數(shù)量不占優(yōu)勢,但平均面積最大,約10878.86 km2;海洋和海岸生態(tài)系統(tǒng)類型的自然保護區(qū)平均面積最小,約90.54 km2;森林生態(tài)系統(tǒng)類型的自然保護區(qū)數(shù)量雖然超過了總數(shù)量的52%,但平均面積在各類自然保護區(qū)中僅位于中間水平,約214.36 km2。

2.1.3按建設(shè)規(guī)模的統(tǒng)計特征

參考《自然保護區(qū)工程項目建設(shè)標準》(建標195-2018)[18],將不同類型自然保護區(qū)的面積分為超大型、大型、中型和小型4類,數(shù)量分別為96個、142個、745個和1689個,平均自然保護區(qū)面積為557 km2。小型和中型的自然保護區(qū)在數(shù)量上占有絕對比重,但兩者僅占自然保護區(qū)總面積的17.22%,其平均面積分別為37 km2和261 km2;大型和超大型的自然保護區(qū)占到自然保護區(qū)總面積的82.78%,其平均面積分別為965 km2和11414 km2。我國面積最大的5個自然保護區(qū)(羌塘、三江源、西南中沙群島、羅布泊野駱駝和可可西里)面積56.42萬km2,約占到全國陸地國土面積的5.88%,占到全國自然保護區(qū)總面積的37.88%,以三江源和可可西里自然保護區(qū)為基礎(chǔ)建立的三江源國家公園面積在世界自然保護地上也位于前列。面積最小的自然保護區(qū)是大理鳳陽鷺鷥棲息榕樹州級自然保護區(qū),主要保護鷺鷥鳥和古榕樹,面積僅0.2 hm2。

2.2 空間分布特征

2.2.1海陸分布格局

全國共統(tǒng)計到2525個陸地型自然保護區(qū),面積140.68萬km2,面積和數(shù)量約占全國自然保護區(qū)的94.5%。另外,保護海洋、紅樹林、珊瑚礁、海濱地質(zhì)遺跡、河口濕地和海洋生物棲息地等相關(guān)的海洋型自然保護區(qū)共147處,面積8.26萬km2,面積和數(shù)量約占全國自然保護區(qū)的5.50%,其中廣東、海南和山東3省的海洋型自然保護區(qū)數(shù)量較多,分別為61個、19個和18個,3省的數(shù)量占海洋型自然保護區(qū)的66.67%,面積占86.15%;天津、浙江和河北等沿海地區(qū)的海洋型自然保護區(qū)數(shù)量較少,分別為1個、3個和3個。

2.2.2省級分布差異

圖3 各省(區(qū)、市)自然保護區(qū)數(shù)量和面積分布圖Fig.3 Distribution of nature reserves at provincial level in China by area and quantity長江上游珍稀特有魚類國家級自然保護區(qū)跨川渝滇黔,上圖中數(shù)量分別計入各省(區(qū)、市)

2.2.3時空分布態(tài)勢

根據(jù)上述我國自然保護區(qū)發(fā)展階段,計算得到5個階段的平均最鄰近指數(shù)R值分別為0.89、1.10、0.62、0.58和0.52,詳見表2。除1966—1976年的R值大于1外,其余值均小于1。雖然1956-1965年的R值為0.89,但置信度僅為-0.83,其隨機分布的特征不顯著。由此可知,在1976年前我國自然保護區(qū)從起步到停滯緩慢發(fā)展階段,其空間分布總體呈隨機分布的態(tài)勢;在經(jīng)歷了1977—1993年和1994—2009年的穩(wěn)步發(fā)展及快速發(fā)展階段,自然保護區(qū)在空間上逐漸呈現(xiàn)集聚發(fā)展的態(tài)勢,直至穩(wěn)固完善的2010—2021年,R值由0.62下降至0.52,即隨著時間的推移,集聚態(tài)勢逐漸增強。

表2 不同時期自然保護區(qū)分布態(tài)勢統(tǒng)計表Table 2 Statistical table of distribution trend of nature reserves in different periods

結(jié)合表1和表2,表明我國自然保護區(qū)建設(shè)在各階段的側(cè)重點有所不同。(1)1976年以前,自然保護區(qū)僅有森林生態(tài)系統(tǒng)和野生生物類型,直至1978年改革開放后,人們對自然保護認識水平顯著提高,其他生態(tài)系統(tǒng)、自然遺跡及海洋類型的自然保護區(qū)開始逐步得到關(guān)注,自然保護區(qū)的類型朝著多樣化的方向發(fā)展。(2)在1977—1993年的穩(wěn)步發(fā)展時期,我國共建立251個國家級自然保護區(qū)(數(shù)量占目前總數(shù)的52.95%),為我國自然保護事業(yè)奠定了堅實基礎(chǔ),在此之后,晉升至國家級的自然保護區(qū)數(shù)量在逐漸減少。(3)從自然保護區(qū)的建設(shè)規(guī)模看,超大型和大型自然保護區(qū)多在2009年之前設(shè)立(累積數(shù)量占目前總數(shù)的96.88%、94.37%),在“井噴式”發(fā)展的1994—2009年以中小型自然保護區(qū)為主(數(shù)量占同期自然保護區(qū)總數(shù)的91.62%),也側(cè)面反映出,隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展,自然生境破碎化程度一定程度上也在加劇,導(dǎo)致自然保護區(qū)的建設(shè)規(guī)模在逐漸減小[19]。

2.2.4核密度分布特征

將自然保護區(qū)質(zhì)心點的搜索半徑設(shè)置為50 km,得出我國自然保護區(qū)分布的核密度指數(shù),按自然間斷點法分級顯示,詳見圖4。核密度指數(shù)分布結(jié)果進一步驗證了我國自然保護區(qū)空間分布的不均衡性,結(jié)合圖1和圖4,全國自然保護區(qū)分布具有明顯的地域分異規(guī)律,即沿“胡煥庸線”呈“西少東多、西聚東散”的分布特點(“胡煥庸線”以東自然保護區(qū)數(shù)量約占總數(shù)的86%)。具體來說,高密集區(qū)主要包括皖贛交界處的黃山-懷玉山,湘粵交界處的南嶺,閩贛交界處的武夷山,滇黔交界處的烏蒙山等地區(qū);次密集區(qū)主要包括大小興安嶺、秦嶺、岷山、武陵山、遼河、鄱陽湖、洞庭湖等國家重要生態(tài)區(qū)。我國自然保護區(qū)以這11個聚集區(qū)為中心向周邊延伸形成自然保護區(qū)群,其余地區(qū)的核密度指數(shù)較低,分布相對離散,無明顯的集聚特征。

圖4 自然保護區(qū)核密度指數(shù)與地形階梯構(gòu)造、胡煥庸線關(guān)系圖Fig.4 The relationship between the kernel density index of nature reserve and the topographic ladder structure in China, and the Hu Huanyong line

按保護類型分別得到各自核密度指數(shù),按自然間斷點法分級顯示,詳見圖5。利用ArcGIS標準差橢圓工具計算自然保護區(qū)中心分布趨勢,詳見圖6。綜合分析得到不同保護類型自然保護區(qū)的分布特點:(1)分布范圍最廣的是內(nèi)陸濕地和水域生態(tài)系統(tǒng)類型,在我國黑龍江、遼河、淮河、鄱陽湖、洞庭湖、長江三峽庫區(qū)等多個重要流域及湖泊形成了高密集區(qū);其次是野生動物類型,高密集區(qū)包括保護大熊貓的岷山-秦嶺地區(qū),保護中華白海豚等海洋生物的粵閩沿海地區(qū),保護大鯢、鱷蜥、閉殼龜?shù)扰佬袆游锏幕洷钡貐^(qū),保護動物多樣性的黃山-懷玉山等地區(qū)。(2)地質(zhì)遺跡和古生物遺跡類型的自然保護區(qū)分布跨度較大,僅陜西、青海、安徽及海南等少數(shù)省份未有分布,但在空間分布上多呈散點狀分布,密集度相對偏低。(3)森林生態(tài)系統(tǒng)類型數(shù)量最多,輻射帶動效應(yīng)最為明顯,其高密集區(qū)多分布于我國長江以南地區(qū),包括桂東-粵西和粵閩交界處的丘陵山地、黃山-懷玉山、黔東北-湘西的武陵山-雪峰山、燕山-太行山以及海南中部五指山等地區(qū),以上地區(qū)是我國重要的水源涵養(yǎng)區(qū)。(4)野生植物類型分布標準差橢圓扁率僅為0.25,空間分布的方向性較弱,不同于野生動物類型(扁率最低,為0.20)在全國尺度呈環(huán)狀密集分布的特點,野生植物類型的高密集區(qū)形成了以川渝滇黔交界地帶、鄂北大洪山-神農(nóng)架、閩贛武夷山以及粵東南沿海等的幾個組團。(5)其他類型自然保護區(qū)空間分布尺度相對狹窄,其中荒漠生態(tài)系統(tǒng)分布區(qū)以內(nèi)蒙古高原中部為軸中心,自西部的準噶爾盆地-羌塘高原向東依次收窄,至科爾沁草原形成高密集區(qū);草原與草甸生態(tài)系統(tǒng)自然保護區(qū)呈“三核+多點”的分布特點,“三核”包括松嫩平原、科爾沁和錫林郭勒,“多點”包括呼倫貝爾、陰山北麓、阿爾泰山南部和寧夏云霧山等零星分布區(qū);海洋和海岸生態(tài)系統(tǒng)類型的標準橢圓短半軸最窄,扁率最大,為0.71,其分布范圍最為狹窄,僅分布在我國東部沿海地區(qū),以瓊州海峽-雷州半島、深圳灣及廈門-南澎湖列島周邊近海區(qū)域最為密集,遠海地區(qū)未有分布。

圖5 不同保護類型的自然保護區(qū)核密度指數(shù)分布圖Fig.5 Distribution map of kernel density index in different types of nature reserves

圖6 不同保護類型自然保護區(qū)標準差橢圓分布圖Fig.6 Distribution map of standard deviational ellipse in different types of nature reserves

從各管理級別自然保護區(qū)的核密度指數(shù)分布圖(圖7)來看,各級自然保護區(qū)的集聚特征差異明顯:(1)國家級自然保護區(qū)分布相對均衡,形成了以沿國境及省界的集聚特點,高密集區(qū)主要集中在東北地區(qū)的中俄、中朝國境地區(qū),以及川陜甘、湘渝鄂、云貴川、閩贛、湘桂等交界地區(qū),其次在瓊南、川中、滇中南等區(qū)域有零星的密集區(qū)分布;(2)省級自然保護區(qū)的高密集區(qū)主要集中在我國的東部季風(fēng)區(qū),呈“一帶多組團”的分布特點,“一帶”即“小興安嶺-燕山-太行山-秦嶺-邛崍山”的集中分布帶,“一帶”與“胡煥庸線”吻合度較高,北部稍向東南方偏移;“多組團”包括南嶺、黃山、遼東-膠東半島、松嫩平原-小興安嶺、瓊南等高密集區(qū)。青藏高原地區(qū)的國家級和省級自然保護區(qū)有一定的數(shù)量,但且無明顯高密集區(qū)。(3)市縣級自然保護區(qū)的地區(qū)分布差異最為明顯,高密集區(qū)分布在除廣西和浙江以外的秦嶺淮河以南的亞熱帶及熱帶地區(qū),小興安嶺、科爾沁、魯中-沂沭泗等地區(qū)形成了次級密集區(qū),中部、西部以及西北地區(qū)僅有零星分布的縣級自然保護區(qū)。

圖7 不同管理級別自然保護區(qū)核密度指數(shù)分布圖Fig.7 Distribution map of kernel density index in different administrative grades of nature reserves

3 討論

綜合自然保護區(qū)保護類型、建設(shè)規(guī)模和管理級別的高密集區(qū)分布特點,我國自然保護區(qū)分布與地形階梯構(gòu)造變化趨勢存在緊密的關(guān)聯(lián)性,具體表現(xiàn)在:(1)自然保護區(qū)建設(shè)規(guī)模和連片集聚效應(yīng)自西向東呈遞減趨勢(圖4);(2)在地形階梯分界線或省界地區(qū)的自然保護區(qū)核密度指數(shù)明顯高于其他區(qū)域(圖5、圖7),自然保護區(qū)聚集呈帶狀分布。地形地貌影響著氣候、降水、土壤等要素,而這些要素對植被和物種分布有著重要影響[20]。我國大部分省界多以山脈或河流為界進行劃分,特殊的自然地理位置和良好的生態(tài)環(huán)境造就了階梯地勢分界處或省區(qū)交界處復(fù)雜的生境,使其成為珍稀瀕危物種的天然避難所和生物多樣性富集區(qū)。同時該區(qū)域相伴有獨特的地質(zhì)遺跡和地質(zhì)景觀,起伏的山地對人類的生產(chǎn)生活以及土地開發(fā)帶來一定的難度,通常人類活動強度較低[6],具有建立自然保護區(qū)的先天優(yōu)勢,各地在階梯地勢分界處或省區(qū)交界處建立了相當數(shù)量的自然保護區(qū)。

研究還發(fā)現(xiàn),在我國社會經(jīng)濟發(fā)展水平較高的珠三角、粵閩贛湘桂交界地區(qū)形成了連片的森林生態(tài)系統(tǒng)自然保護區(qū)集群,以及長江中下游的鄂湘贛皖地區(qū)形成了濕地及水生野生動物類型自然保護區(qū)聚集分布區(qū),這種“異?！狈植棘F(xiàn)象與大眾“經(jīng)濟發(fā)達地區(qū),自然保護區(qū)數(shù)量相對較少”的普遍認知存在一定差異。出現(xiàn)如此現(xiàn)象的原因,一方面是受限于山地丘陵的地形特點,資源稟賦價值高的保護對象分布區(qū)與人類生產(chǎn)生活區(qū)高度鑲嵌,物種生境破碎化程度重,難以建立較大面積的自然保護區(qū);另一方面,一定程度上映射出經(jīng)濟和城市化水平發(fā)展到一定階段,公眾對于優(yōu)質(zhì)生態(tài)環(huán)境的訴求在提高,地方政府會統(tǒng)籌做好生態(tài)環(huán)境保護與經(jīng)濟發(fā)展,促進自然保護區(qū)的建設(shè)[21];三是自然保護區(qū)發(fā)展具有一定的區(qū)域協(xié)同效應(yīng)[22],即不同的市縣均以共有的山脈、濕地、海岸等組團設(shè)立自然保護區(qū)。因此以上“異?！狈植紖^(qū)的自然保護區(qū)數(shù)量多,分布集中,但規(guī)模相對較小[19, 23]。

自然資源因素是決定自然保護區(qū)設(shè)立的本底驅(qū)動因素,社會因素直接影響自然保護區(qū)的建設(shè)布局[4]。我國自然保護區(qū)數(shù)量已接近飽和[16],但存在空間集聚分布、發(fā)展不均衡的空間分布特征,究其原因:一是自然保護區(qū)的建設(shè)依賴特殊價值的自然資源稟賦作為支撐,受我國地區(qū)間森林資源、濕地資源、地質(zhì)遺跡資源、海洋資源和生物多樣性等本底資源分布的客觀差異影響,自然保護區(qū)發(fā)展具有先天的地區(qū)不平衡性。二是我國自然保護區(qū)采取“自下而上”逐級申報設(shè)立,缺少全國整體布局考慮,而受歷史條件、認知水平、科學(xué)技術(shù)、管理機構(gòu)完善程度、資金投入差異等多方面影響,自然保護區(qū)的布局存在不充分之處[24—26]。三是不同發(fā)展時期的政策環(huán)境也是影響自然保護區(qū)保護類型、建設(shè)規(guī)模的重要因素。四是地區(qū)之間對自然保護和經(jīng)濟發(fā)展的協(xié)同定位差異,各地在選擇建設(shè)建設(shè)管理較為寬松的自然公園還是更為嚴格的自然保護區(qū)積極性不同[23, 27],強烈的主觀目的性造成自然保護區(qū)空間結(jié)構(gòu)合理性不足。

4 建議

綜合全國自然保護區(qū)空間分布特征,結(jié)合當下自然保護地體系建設(shè)面臨的新形勢,對自然保護地體系布局完善和規(guī)范化管理提供如下建議:

(1)建立布局完善、海陸統(tǒng)籌的自然保護區(qū)網(wǎng)絡(luò)

設(shè)立自然保護區(qū)主要是為了加強對典型的自然生態(tài)系統(tǒng)和生物多樣性的保護,但各省對自然保護區(qū)建設(shè)的積極性差別較大。結(jié)合《中國生物多樣性保護戰(zhàn)略與行動計劃(2011—2030年)》,我國現(xiàn)有自然保護區(qū)范圍已覆蓋約37%的生物多樣性保護優(yōu)先區(qū)域范圍,詳見圖8,但在武夷山東北部、黃山-懷玉山東部、大興安嶺南部、六盤山-子午嶺中西部、天山-準噶爾盆地東南部等局部優(yōu)先區(qū)的自然保護區(qū)占比較低,即存在自然保護區(qū)空缺區(qū)。因此,有必要開展全國尺度的科學(xué)評估,對重要自然生態(tài)系統(tǒng)、珍稀瀕危物種的天然集中分布區(qū)、地質(zhì)遺跡和海洋生態(tài)區(qū)域等進行綜合研判,在空缺區(qū)科學(xué)布局自然保護地,推進條件成熟的“擬建”保護區(qū)按照程序設(shè)立。針對建設(shè)進度相對滯后的海洋自然保護區(qū)[28],需要進一步加強海洋自然保護地的布局和規(guī)劃,逐步形成空間布局更合理,體系更完善,海陸統(tǒng)籌的自然保護區(qū)網(wǎng)絡(luò)。

圖8 中國自然保護區(qū)與生物多樣性保護優(yōu)先區(qū)空間關(guān)系圖Fig.8 Spatial relationship between nature reserves and biodiversity conservation priority areas in China

(2)科學(xué)界定自然保護地類型

當前我國自然保護地正處于全面深化改革新階段,除加快推進國家公園建設(shè)以外,數(shù)量巨大的自然保護區(qū)和自然公園仍是生態(tài)保護的基礎(chǔ)和補充。如何根據(jù)保護對象和主導(dǎo)功能,科學(xué)界定自然保護地的功能定位、類型及規(guī)模類型是自然保護地體系完善的重要基礎(chǔ)。結(jié)合《國家公園空間布局方案》遴選出的49個國家公園候選區(qū)設(shè)立國家公園,優(yōu)先選擇青藏高原、長江流域和黃河流域等綜合生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能完整、保護基礎(chǔ)良好的自然保護區(qū)進行建設(shè)國家公園[29—31],并以國家公園建設(shè)為契機,帶動區(qū)域及周邊自然保護區(qū)和自然公園發(fā)展;針對現(xiàn)狀自然保護區(qū)分散,但保護價值較高的區(qū)域,充分利用現(xiàn)有生態(tài)空間布局生態(tài)廊道,確保自然保護區(qū)間的連通性[32],提高整體保護能力,提升對主要保護對象的有效覆蓋,強化生態(tài)系統(tǒng)完整性;選擇有條件的自然保護區(qū)聚集分布區(qū)和潛力大的省級、市縣級自然保護區(qū)整合晉升為國家級自然保護區(qū),降低自然保護區(qū)的孤島效應(yīng);通過一定的宣傳和政策引導(dǎo),避免主觀目的性導(dǎo)致的自然保護區(qū)布局不合理問題。

(3)逐步優(yōu)化自然保護區(qū)邊界問題

自然保護區(qū)經(jīng)過60多年的建設(shè),數(shù)量和規(guī)模較大的自然保護區(qū)成為我國生物多樣性保育的基石,但受限于早期“搶救性保護”導(dǎo)向等多方面原因,我國自然保護區(qū)的布局和范圍劃定存在較多不合理之處[17, 24, 33]。雖然在自然保護地整合優(yōu)化工作中,自然保護區(qū)的邊界和功能分區(qū)得到一定優(yōu)化,但也存在一些無法解決的問題[34]。如水產(chǎn)種質(zhì)資源保護區(qū)、水利風(fēng)景區(qū)等一些自然保護地并未移交至國家林草部門進行管理,自然保護地空間交叉重疊的問題未能真正解決;為解決保護地內(nèi)永久基本農(nóng)田、村莊等矛盾沖突,部分自然保護地成為與人類活動完全隔離的“生態(tài)孤島”[35],尤其在我國南方石灰?guī)r發(fā)達的巖溶地區(qū),優(yōu)化后的自然保護地邊界呈現(xiàn)“漁網(wǎng)化”趨勢。建議及時總結(jié)自然保護區(qū)建設(shè)的經(jīng)驗教訓(xùn),系統(tǒng)梳理問題根源,逐步解決因自然保護區(qū)邊界不合理造成的多頭管理、交叉重疊、矛盾沖突尖銳等問題。其次,在優(yōu)化保護地范圍時,應(yīng)重點審視人與自然的關(guān)系,避免過度劃界迫使自然保護地的完整性受到影響。

(4)穩(wěn)步提升科研監(jiān)測成效

自然保護區(qū)建設(shè)是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程,而生態(tài)環(huán)境監(jiān)測是指導(dǎo)自然保護區(qū)規(guī)劃和管理調(diào)整的重要依據(jù)[32]。建議以科技為引領(lǐng),加強科學(xué)理論實踐研究,發(fā)揮天空地一體化監(jiān)測、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等先進技術(shù)在自然保護區(qū)監(jiān)測中的應(yīng)用,有效提升自然保護地現(xiàn)代化建設(shè)水平。以監(jiān)測成果促進自然保護區(qū)的空間布局優(yōu)化,實現(xiàn)從追求自然保護區(qū)數(shù)量到追求質(zhì)量的跨越式發(fā)展。

由于全國尺度的各級各類自然保護地數(shù)據(jù)獲取難度較大,本研究僅局限于自然保護區(qū)一種類型,未統(tǒng)籌考慮其他自然保護地對自然保護區(qū)分布格局的影響。