湖南省国家湿地公园发展状况及空间分布格局

吴后建，但新球，黄 琰，舒 勇，陈红长

(1.国家林业局 中南林业调查规划设计院，湖南 长沙 410014；2.湖南省林业厅，湖南 长沙 410004)

湖南省国家湿地公园发展状况及空间分布格局

吴后建1，但新球1，黄 琰1，舒 勇1，陈红长2

(1.国家林业局 中南林业调查规划设计院，湖南 长沙 410014；2.湖南省林业厅，湖南 长沙 410004)

选取湖南省32家国家湿地公园样本，利用地理统计模型和GIS空间分析方法，对湖南省国家湿地公园发展现状和空间分布特征进行了分析。结果表明：(1)湖南省国家湿地公园发展迅速，其获批试点的国家湿地公园数量达32家，位居全国第3位；(2)湖南省国家湿地公园空间分布不平衡，总体上集中分布在环洞庭湖区域，呈现“东北多，西北少，西部和南部较多，中部较少”的格局；从地市分布看，处于前4位的常德、邵阳、益阳和岳阳数量占到全省的50.0％，而娄底和湘潭仅占全省的1.55％，张家界没有国家湿地公园；从三级流域看，主要分布在洞庭湖环湖区、湘江衡阳以上、湘江衡阳以下；(3)湖南省国家湿地公园分布的热点区域为环洞庭湖区域，在环洞庭湖的东南部和西北部各形成1个高密度热点区；(4)湖南省国家湿地公园主要分布在海拔40m以下的区域，与湖南省湿地资源沿海拔的分布情况大体一致；(5)单位国土面积拥有国家湿地公园数量较多的地市分别是益阳、岳阳、长沙和常德，每百万人拥有国家湿地公园数量最多的地市是益阳，相关分析表明国家湿地公园与国土面积相关性不高(r=0.52)，但与人口总数相关性相对较高(r=0.78)，说明人口越密集的区域，人民群众对国家湿地公园的需求越来越强烈。

国家湿地公园；发展现状；空间分布特征；湖南省

本文在分析湖南省国家湿地公园发展现状的基础上，利用GIS空间分析方法和地理统计模型，尝试从地理学的区域、空间等维度对其空间分布特征进行分析，旨在为湖南省国家湿地公园的宏观管理和建设指导提供一定依据，促进湖南省国家湿地公园体系的健康有序发展。

1 数据与研究方法

1.1 数据来源

文中的湖南省32家国家湿地公园信息主要来源于两个方面。一方面是作者亲自参与规划设计和协助申报的国家湿地公园，数量为24家，占总数的2/3；另一方面是由湖南省林业厅提供规划文本，其空间位置借助地形图和湖南省第二次湿地资源调查成果进行重新配准确定，数量为8家。空间行政边界矢量数据来自1:400万中国基础地理信息数据库。三级流域数据来源于《中国水资源分区》图矢量化，原始数据来源于国家水利部。湖南省分地市人口数据来源于《湖南省第六次全国人口普查主要数据公报》(2011年)。

1.2 研究方法

研究方法主要包括：(1)先利用Excel建立湖南省国家湿地公园基本情况数据库，主要包括公园名称、所属地市、批准时间、总面积等信息；(2)运用ArcGIS9.3建立湖南省国家湿地公园空间数据库，并运用空间分析模块对其进行核密度、国土密度和人口密度分布分析；(3)运用数理统计方法以及地理数学方法中的地理集中指数、不平衡指数、基尼系数(Gini coef fi cient)分别对湖南省国家湿地公园空间分布的集中程度、均衡程度进行定量分析。

2 结果与分析

2.1 湖南省国家湿地公园发展现状

从2007年东江湖被批准为国家湿地公园建设试点以来，截止2013年底，湖南省已经获批32家试点建设国家湿地公园(见表1)。从数量来看，排在全国第3位，占全国总数429家的7.5％，说明湖南省申报国家湿地公园的积极性很高。从发展时序来看，2007～2013年分年分别获批2家、2家、5家、4家、6家、5家和8家，总体上呈现稳步增长阶段。从面积来看，32家国家湿地公园总面积为1.9×105hm2，占湖南省国土总面积的0.87％。

表1 湖南省国家湿地公园†Table 1 List of national wetland parks in Hunan Province

然而，根据我国国家湿地公园“申报—批准试点—建设—验收授牌”的发展程序，湖南省还没有1家试点国家湿地公园通过国家林业局的验收和正式授牌，早期批复的东江湖、水府庙、千龙湖和酒埠江试点国家湿地公园都到了6年之内必须验收的时限了，说明湖南省国家湿地公园的建设相对有些滞后。

2.2 湖南省国家湿地公园空间分布特征

2.2.1 空间分布总体情况

从图1可以看出，湖南省国家湿地公园空间分布的总体情况为：国家湿地公园分布不平衡，总体上集中分布在环洞庭湖区域，在湘江流域和沅江流域也有相对较多分布，并呈现“东北多，西北少，西部和南部较多，中部较少”的格局。

图1 湖南省国家湿地公园空间分布Fig.1 Spatial distribution of national wetland parks in Hunan Province

2.2.2 空间分布均衡性

湖南省地貌类型多样，湿地资源丰富，加之区域之间的人文环境以及经济发展状况有所不同，导致其所拥有的国家湿地公园数量、分布特征也不尽相同，各有差异。

根据图6中低频功率需求图谱，确定功率需求的范围为[0, 100]，将其划分为4个子集Pr = { TS、S、M、B}；基于磷酸铁锂电池的工作原理和特性，确定SOCb在[0.3, 0.9]之间，将其划分为3个子集SOCb ={L、M、H}；基于超级电容的工作原理和特性，通过双向DC/DC变换器对超级电容进行升压控制，扩大了超级电容的工作电位窗，其正常的工作范围为[0.2, 0.9]，同样分3个模糊子集SOCc = {L、M、H}；Kc的基本取值范围为 [0, 1]，分为4个模糊子集Kc ={TS、S、M、B}。

(1)分地市分布的集中程度

采用地理集中指数对湖南省国家湿地公园在各地市分布的集中程度进行定量分析，其计算公式[11]为：

式中：G代表国家湿地公园分布的地理集中指数，n为地市数量，xi为第i个地市所拥有的国家湿地公园数量，T为湖南省国家湿地公园总数，且G∈(0,100)，G值越大，说明国家湿地公园分布越集中，G值越小，说明国家湿地公园的分布越分散。

在本文中，地市数量n=14，国家湿地公园总数T=32，根据表1统计，计算得出G≈31.49。如果将国家湿地公园理想的平均分布于各地市，则地理集中指数G∧≈26.73，从而得到G＞G∧，即从地市的空间尺度来看，湖南省国家湿地公园的分布较为集中。

(2)分地市分布的均衡程度

采用不平衡指数对湖南省国家湿地公园分地市分布的均衡程度进行更科学准确的数量化测度。其计算公式采用罗伦兹曲线中计算集中指数的公式[12]：

式中：S代表不平衡指数，n为所研究的地市数量，所以此处n=14，Yi为各地市国家湿地公园的数量所占全省的比重从大到小排序后，第i位的累计百分比。不平衡指数S∈(0,1)，当S取边界点0时，表明国家湿地公园绝对均衡地分布在湖南省各地市之内，取1时表明国家湿地公园完全集中在某一个地市之内。

根据表1统计，可计算得出不平衡指数S≈0.38，表明湖南省国家湿地公园在各地市的分布很不均衡，处于前四位的常德、邵阳、益阳和岳阳数量占到全省总数的50.0％，而娄底和湘潭数量仅占全省总数的1.55％，张家界没有国家湿地公园。

(3)分三级流域分布的均衡程度

湿地的形成演变跟水密切相关，大尺度的水文联系对湿地公园的分布有较大影响。为了在宏观层面、更大地理单元对湖南省国家湿地公园分布的均衡性进行探讨，本文将从三级流域尺度进行其分布的分析。所采用的三级流域为水利部《中国水资源分区》的分区，湖南省属于13个三级流域，但有5个三级流域涉及湖南省国土面积很小，因此只考虑8个主要的三级流域，具体见表2。

基尼系数是意大利经济学家基尼(Corrado Gini)于1912年提出的，用来定量测定收入分配的差异程度，在地理学中主要用来研究地理要素的区域空间分布差异。此处笔者主要用来定量分析湖南省国家湿地公园在三级流域中的分布均衡程度。其相应的计算公式[13]为：

表2 湖南省国家湿地公园在三级流域的分布Table 2 Distribution of national wetland parks of Hunan Province in three-order basin

式中：Pi为第i个三级流域内国家湿地公园数量占全省总数的比重；N为三级流域数，在此处N=8；C为分布均衡度。基尼系数最大为“1”，最小等于“0”，前者表示国家湿地公园在各三级流域中的分布绝对不均衡，即全部的湿地公园都集中在某一个三级流域之内；后者则表示湿地公园的分布绝对均衡，即各三级流域所拥有的湿地公园相等，没有任何差异。因此，在本文中基尼系数的实际数值介于0～1之间。

把表2数据代入上式，得出：H=1.798，Hm=2.079，Gini=0.865，C=0.135，由此结果可以看出湖南省国家湿地公园在三级流域中呈集中分布，且分布的均衡度较低。分布前三的洞庭湖环湖区、湘江衡阳以上、湘江衡阳以下三个三级流域的国家湿地公园数量为21.5个，占全省总数的67.19％。

(4)空间分布的核密度

借助ArcGis9.3的核密度分析工具(Kernel Density)对湖南省国家湿地公园质心数据进行热点区域可视化探测，得到其空间分布的核密度(见图2)。从图2可以看出，湖南省国家湿地公园分布具有较明显的空间集聚特性，高密度热点区域主要分布在环洞庭湖区域，在环洞庭湖区的东南部和西北部各形成1个高密度热点区。其次，在湘西南还有1个中密度热点区。

2.2.3 按高程空间分布特征

把湖南省国家湿地公园的空间质心高程近似为其平均高程，并按照5m进行等间距分割，得到湖南省国家湿地公园按高程分布情况(见图3a)。同时，根据湖南省第二次湿地资源调查成果，把湖南省湿地斑块的平均海拔也按5m进行等间距分割，得到湖南省湿地资源按高程分布情况(见图3b)。从图3可以看出，湖南省国家湿地公园主要分布在海拔40m以下的区域(其国家湿地公园数量占全省总数的37.5％)，这与湖南省湿地资源也主要分布在海拔40m以下的区域(其湿地面积占全省总面积的55.7％)情况大体一致，说明湿地资源本底条件是决定国家湿地公园申报和建设的基础。

图2 湖南省国家湿地公园核密度Fig.2 Kernel density of national wetland parks in Hunan Province

2.2.4 按国土面积和人口分布特征

从湖南省国家湿地公园按国土面积分布密度(见图4a)来看，单位国土面积拥有国家湿地公园数量较多的地市分别是益阳、岳阳、长沙和常德，其分布密度大于2个/104km2，衡阳和邵阳高于全省平均分布密度1.5个/104km2；低于全省平均分布密度的地市有怀化、郴州、湘潭、永州、株洲、湘西州、娄底和张家界。从湖南省国家湿地公园按人口分布密度(见图4b)来看，每百万人拥有国家湿地公园数量最多的地市是益阳(0.009 274个/百万人)，高于全省平均水平(0.004 9个/百万人)的地市有岳阳、常德、怀化和邵阳；低于全省平均水平的地市包括郴州、长沙、衡阳、湘西州、永州、株洲、湘潭、娄底和张家界。同时，各地市国家湿地公园数量与国土面积、人口总数的相关分析表明，国家湿地公园与国土面积相关性不高(r=0.52)，但与人口总数相关性相对较高(r=0.78)，说明人口越密集的区域，人民群众对国家湿地公园的需求越来越强烈。

图3 湖南省国家湿地公园和湿地资源按高程分布Fig.3 National wetland parks and wetland recourses of Hunan Province distributed by elevation

图4 湖南国家湿地公园按国土面积和人口分布密度Fig.4 Distribution of national wetland parks of Hunan Province by land area and population

3 结 论

通过分析湖南省国家湿地公园发展现状及空间分布特征发现：

(1)湖南省国家湿地公园发展迅速，其获批试点的国家湿地公园数量达32家，位居全国第3位，但仍未有1家获得国家林业局验收和正式授牌。

(2)湖南省国家湿地公园空间分布不平衡，总体上集中分布在环洞庭湖区域，呈现“东北多，西北少，西部和南部较多，中部较少”的格局。首先，湖南省国家湿地公园分布比较集中，其地理集中指数G≈31.49；其次，在各地市州分布很不均衡，不平衡指数S≈0.38，处于前四位的常德、邵阳、益阳和岳阳数量占全省总数的50.0％，而娄底和湘潭数量仅占全省总数的1.55％，张家界没有国家湿地公园；再次，湖南省国家湿地公园在三级流域中呈集中分布，均衡度很低，其基尼系数高达0.865，分布前三的洞庭湖环湖区、湘江衡阳以上、湘江衡阳以下三个三级流域数量为21.5个，占总数的67.19％。

(3)湖南省国家湿地公园分布的热点区域为环洞庭湖区域，在环洞庭湖区的东南部和西北部各形成1个高密度热点区。

(4)湖南省国家湿地公园主要分布在海拔40m以下的区域，其国家湿地公园数量占全省总数的37.5％，这与湖南省湿地资源也主要分布在海拔40m以下的区域(其湿地面积占全省总面积的55.7％)情况大体一致，说明湿地资源本底条件是决定国家湿地公园申报和建设的基础。

(5)单位国土面积拥有国家湿地公园数量较多的地市分别是益阳、岳阳、长沙和常德，其分布密度大于2个/104km2，每百万人拥有国家湿地公园数量最多的地市是益阳，0.009 274个/百万人，高于全省平均水平的地市有岳阳、常德、怀化和邵阳。相关分析表明：国家湿地公园与国土面积相关性不高(r=0.52)，但与人口总数相关性相对较高(r=0.78)，说明人口越密集的区域，人民群众对国家湿地公园的需求越来越强烈。

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Study on development status quo and spatial distribution characteristics of national wetland park in Hunan province

WU Hou-jian1,DAN Xin-qiu1,HUANG Yan1,SHU Yong1,CHEN Hong-chang2
(1.Central South Forest Inventory and Planning Institute,State Forestry Administration,Changsha 410014,Hunan,China;2.Forestry Department of Hunan Province,Changsha 410004,Hunan,China)

By using geo-statistical models and GIS spatial analysis methods,the development status quo and spatial distribution characteristics of national wetland parks in Hunan Province were analyzed through selecting 32 national wetland parks as the studied samples.The results shows that:(1)The national wetland parks in Hunan Province have got rapid development,the numbers that were approved to begin pilot work reached 32,ranking the third place in China.(2)The spatial distribution of national wetland parks appeared uneven,asa whole,they distribute ina concentrated state around Dongting Lake,presenting the pattern of“many on northeast,little on northwest,more on west and south,but less in the middle”;Seeing it from the corner of prefecture-level city,the total national wetland park numbers of Changde,Shaoyang,Yiyang and Yueyang which ranked the top four and accounted for 50.0％of the whole province parks,however,Loudi and Xiangtan took up only 1.55％,and there are no national wetland parks in Zhangjiajie city;From the point of three-order basin,the national wetland parks in Hunan Province mainly spread along the region around Dongting Lake,Xiangjiang River Hengyang upstream,and Xiangjiang River Hengyang downstream.(3)The spatial distribution hot spot regions of the national wetland parks distributed long Dongting Lake region,on the southeast and northwest along Dongting Lake region,both formed one high density hot zone.(4)The national wetland parks mostly scatter below 40 meters elevation,largely consistent with the along elevation distribution of wetland resources in Hunan Province,expressing that the wetland resources is the foundation to decide the project application and construction for the national wetland parks.(5)The prefecture-level cities which own more national wetland parks within unit land area are Yiyang,Yueyang,Changsha,and Changde,respectively.Furthermore,the prefecture-level city which owns the most national wetland parks for per million populations is Yiyang City.The correlation analysis embodies that the correlation between the national wetland parks and land area is not high(r=0.52),but the correlation with total population is relatively higher(r=0.78),demonstrating that the more population,the more requirements to the national wetland parks.

national wetland parks;development status quo;spatial distribution characteristics;Hunan Province

S759.91

A

1673-923X(2015)03-0007-07

10.14067/j.cnki.1673-923x.2015.03.002

2014-04-14

全国湿地资源普查项目(2130212)

吴后建，高级工程师，硕士；E-mail：wuhoujian1980@163.com

吴后建，但新球，黄 琰，等.湖南省国家湿地公园发展现状及空间分布特征[J].中南林业科技大学学报，2015,35(3):7-13.

[本文编校：吴 毅]