中国5种主要保护地类型的空间分布格局

2016-11-17马社刚王琦淞

野生动物学报 2016年1期

关键词：名胜区保护地森林公园

姜超马社刚王琦淞孔石马逍宗诚*

(1.东北林业大学野生动物资源学院，哈尔滨，150040；2.陕西韩城黄龙山褐马鸡国家级自然保护区，韩城，715400；3.辽宁省抚顺市第二中学，抚顺，113006)

中国5种主要保护地类型的空间分布格局

姜超1马社刚2王琦淞3孔石1马逍1宗诚1*

(1.东北林业大学野生动物资源学院，哈尔滨，150040；2.陕西韩城黄龙山褐马鸡国家级自然保护区，韩城，715400；3.辽宁省抚顺市第二中学，抚顺，113006)

我国对生物多样性进行就地保护的区域除自然保护区之外，同样具有保护功能的还有森林公园、湿地公园、风景名胜区和地质公园等，均可归入到保护地的范畴。目前我国保护地数量很多，但由于各类保护地分属于不同部门管理，缺乏统一规划，布局不合理。本文运用ArcGIS9.3分析软件建立实点坐标数据库及分布图，结合地理集中指数、不平衡指数、基尼系数和综合密度指数，探讨自然保护区、风景名胜区、森林公园、湿地公园和地质公园这5种主要保护地的空间分布格局。结果表明，自然保护区与风景名胜区、森林公园、湿地公园和地质公园在整体空间分布上极为相似，均呈现集中分布且不均衡，东部密集、西部稀疏；但它们在不同省份及行政区域的分布又具有差异性。风景名胜区、森林公园、湿地公园和地质公园有效补充了自然保护区的面积局限性，丰富了我国保护地体系，对自然资源保护有辅助作用。

保护地；

中国是世界上生物多样性特别丰富的国家之一[1]，但由于人类活动影响，生物多样性的丧失已经成为当今最大的环境问题之一[2]，为了保护我国自然资源和生物多样性，自然保护区自1956年建立至今，由萌发、停滞、稳步发展到数量、面积的突飞猛进，截至2014年底，全国共建立自然保护区2 729个，总面积147万km2(占国土面积的15.3%)，其中国家级自然保护区428个，面积96.52万km2。为加强对自然资源的保护，中国还建立了包括风景名胜区、森林公园、地质公园、湿地公园、世界遗产地等在内的各类保护地(Protected area)[3-4]。但保护地的规划建设尚存在着一系列问题，如在宏观上缺乏统一规划[5]，仍有众多保护空缺地区[6]、缺乏对保护区网络的科学评估[7]等。

中国学者对保护地的分布特征非常关注，研究表明我国各省份间自然保护区数量和面积分布严重不均衡[8]，各地区保护区数量呈现明显的地域差距[9]，国家级自然保护区面积分布从西北向东南逐渐减小[10]，且分布格局与人类活动强度和自然条件有关[11]。其他学者对风景名胜区[12-13]、森林公园[14]、湿地公园[15-16]和地质公园[17-18]分别做了空间分布特征的研究，多呈现不均衡分布。另外也有在区域尺度上的保护地空间分布研究[19-21]，但尚未见对多个保护地类型进行空间分布的综合分析。

既然除了自然保护区外，风景名胜区、森林公园、湿地公园和地质公园等其他保护类型的建立也能有效保护一些重要自然资源和生物多样性地区，各保护地类型均在不同程度发挥生物多样性保护的功能，因此本文综合分析我国保护地体系中的5种主要类型，即自然保护区、风景名胜区、森林公园、地质公园和湿地公园的空间分布格局，揭示各类型保护地的分布特点及依存关系，确定未来保护地规划的关键区域，这对自然保护区和其他类型保护地的规划建设与合理布局具有重要意义[22-23]。

1 研究方法

1.1 各保护地空间数据收集与处理

我国国家级自然保护区名录由中华人民共和国环保部发布，国家级风景名胜区由国务院发布，国家地质公园由国务院国土资源部发布，国家森林公园由中国林业网发布、国家湿地公园由湿地中国发布，通过这些国家官方网站提供的信息记录国家级自然保护区、风景名胜区、森林公园、地质公园和湿地公园的名称、数量和地理位置。利用ArcGIS9.3空间分析软件建立带有各保护地地理坐标的空间分布图层，并且以数字化的中国行政区划图为底图，与保护地分布图层叠加，最后提取各保护地的空间信息[24]。因资料缺乏及分类体系的差异，未列入港、澳、台保护地。

1.2 保护地的空间分布特征分析

我国自然环境和社会经济的差异对各保护地的分布有着重要影响，因此本文在不同地理区域尺度上分析各保护地的分布特征，分别用几种代表地理集中度的指数分析省份间、7大地理行政区域以及西部、中部、东部三大地理分区的保护地分布格局。

1.2.1 地理集中指数

地理集中指数(Geographic concentration index)是研究某地理事物在地域上集中程度的指标[25]，用来衡量保护地的集中程度，其计算公式为：

式中，G指地理集中指数，n为省份个数，即n=31，Xi为第i个省份所拥有的保护地个数，T为保护地总数，当G值越大则表明分布越集中，若保护地完全平均分布于各省份，则其集中指数

1.2.2 不平衡指数

不平衡指数(Imbalance index)用来衡量保护地在省级尺度分布的均匀程度[13]，计算公式为：

式中，B为不平衡指数；Ci为各研究单元保护地的数量占总样本数量的比重，把各个研究单元的比重从大到小排列后求累计百分比，Ci为排在第i位的累计百分比；n为研究单元的个数。不平衡指数B∈(0,1)，当B=0，则表明保护地平均分布在不同省份；当B=1，则表明保护地分布极不平衡，集中在1个省份。

1.2.3 基尼系数

基尼系数(Gini coefficient)是意大利经济学家基尼定量测定收入分配差异程度[16]。按照中国自然地理分区可分为7个地理分区[26]，即华北区(北京、天津、河北、山西、内蒙古)、东北区(辽宁、吉林、黑龙江)、华东区(上海、江苏、浙江、江西、安徽、福建、山东)、华中区(河南、湖北、湖南)、华南区(广东、广西、海南、港澳)、西南区(重庆、四川、贵州、云南、西藏)、西北区(陕西、甘肃、宁夏、青海、新疆)。在这7大地理分区中分别计算5种保护地类型的集中程度，计算公式为：

式中，Gini为基尼系数，Di为相应研究区域内保护地个数占全国总数的百分数，n为研究区域的个数。Gini越大，表明区域内保护地的集中程度越高。

1.2.4 综合密度指数

综合密度指数(Comprehensive density index)是将影响密度的所有因素考虑在内，进行综合分析的指标[12]，用来判断人口、面积因素对保护地分布的影响。根据自然环境和社会经济条件不同，可将我国划分为西部、中部、东部[27]，西部包括蒙、陕、宁、甘、青、新、川、黔、滇、藏、桂；中部包括吉、黑、晋、豫、鄂、湘、渝、皖、赣；东部包括辽、京、津、冀、鲁、沪、苏、浙、闽、粤、琼。我国三大地理分区之间人口数量和地域面积差异很大，可以通过对保护地综合密度分析，反映保护地在全国范围分布的相对值，计算公式为：

式中，D为综合密度；Q为保护地个数；S为面积(万km2)；P为人口(亿人)。D值越小，说明保护地的密集程度越低。

2 结果

2.1 各保护地类型的空间分布概况

从全国范围看，自然保护区、风景名胜区、森林公园、湿地公园和地质公园在空间分布上具有相似性，均呈现“东南密，西北疏”的分布格局(图1)。

自然保护区、风景名胜区、森林公园、湿地公园和地质公园的地理集中指数分别为20.96、22.73、20.24、22.53、20.47，5种保护地类型的地理集中指数都高于完全平均分布值17.96，说明保护地在省级空间尺度上都呈现高集中分布，尤其是风景名胜区和湿地公园最为突出。

2.2 各保护地的空间分布特征

2.2.1 保护地在省级尺度的分布

根据各省保护地数量，计算出5种保护地不平衡指数，结果表明各省份的保护地分布都不均衡，尤其是风景名胜区和湿地公园，前三省的累计比重均已接近四分之一(表1)。

表1 5种主要保护地的不平衡指数

Tab.1 Imbalance index of 5 major protected areas

2.2.2 7大地理分区尺度保护地的分布

结果显示华中区的自然保护区、森林公园和地质公园基尼系数最高，其中森林公园和地质公园基尼系数均已大于全国水平0.972和0.966；西南区的风景名胜区和湿地公园基尼系数最高，其中风景名胜区基尼系数大于全国水平0.911(表2)。华中区、西南区的5种保护地类型都更为集中；东北区、西北区次之；华北区的保护地集中度最低。

图1 中国5种主要保护地类型空间分布图Fig.1 Space distribution map of 5 protected area categories in China

表2 全国地理分区内5种主要保护地的基尼系数

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

2.2.3 三大地理分区内保护地的分布

保护地的综合密度在中部地区最高、东部区次之，且都大于全国总体的综合密度；但西部区除自然保护区外的其他保护地类型综合密度均低于全国总体水平。西部人口少，仅占全国人口的24.874%，地域面积非常大，占全国面积的70.479%，可见地域面积和人口数量的影响(表3)。

表3 东、中、西部5种主要保护地的综合密度

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

3 讨论

中国5种主要保护地类型均呈现“东多西少、东密西疏”的空间分布格局，这与中国人口分布格局几乎一致，其原因有：(1)东部省份人口密度大，省市面积小，以致生境破碎化严重，只有大量的小斑块能建立保护地[28]；相比之下，西部的新疆、西藏、青海、内蒙古面积达到中国国土面积的48.869%，人口却只有4.138%，因此这些省份虽然保护地数量少，但各个保护地面积相对大[29]，弥补了数量上的不均衡。(2)东部省市面积小，如武夷山等旅游胜地，地跨福建和江西两省，而这两省都建有武夷山自然保护区，这种现象在森林公园、风景名胜区等保护形式中也很多，所以在同一地区会聚集大量的保护地。(3)中国地势分为三个阶梯，人口主要分布在第二、三阶梯，在第二阶梯和第三阶梯落差处不仅有奇特的地形地貌，而且又有大量的人口分布，因此这里是大部分风景名胜区和地质公园建设最理想的地域[30]。而东北、东南、西南分布着大面积的森林和湿地，这些地区建设着各个类型的自然保护区，以及大量的森林公园和湿地公园。(4)保护地建立时需要一定地理面积，且有大面积的重要资源分布，所以保护地都建在远离人口密集区；而保护地在保护的同时还要开展宣教工作，发展生态旅游，所以还需要与人口密集区有合适的距离，根据中国城市人口发展，只有在中部才能做到有效保护自然资源，并且能够合理开发[31]。

5种保护地在不同尺度上都趋于集中分布。在省级尺度上，有的省份保护地数量非常多，有的省份较缺乏。黑龙江省地处大小兴安岭地区，森林覆盖面积大，因此黑龙江省的自然保护区和森林公园比重最大，而且黑龙江拥有松嫩和三江两大湿地平原，湿地公园的比重也较高。有千湖之称的湖北省，湿地公园比重最高，而地质公园占比重较高的四川、河南、福建都有丰富多样的地理地貌。在行政区域尺度上，华中和西南地区各类保护地相对集中，而华北地区保护地却相对较少。显示了不均衡性。

在3大地理分区尺度上，西部经济落后，人口较少，各类保护地分布也相对很少；经济发展和人口密度适中的中部地区，保护地的分布密度相对最高；东部人口密度是中部人口的两倍，但是自然保护区、森林公园、湿地公园和地质公园的综合密度却小于中部地区，所以这4种保护地的综合密度受人口数量和地域面积双重影响；只有风景名胜区的综合密度与人口密度呈正相关，说明风景名胜区更依托于游客数量和地区发达程度。因此，各省份在未来建立保护地时，需要合理利用资源，统一规划建设，合理布局。西部地区资源丰富，在未来保护区网络建设中应主要协调资源保护与经济开发的关系，应坚持可持续发展战略，既拉动地方经济又发挥资源优势；而东部地区在建设保护地时，应顺应经济开发和环境的压力，发挥本地经济实力对保护资金的投入，满足当地对保护地建设和生态旅游发展的需求。

[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.中国自然保护地立法模式探析[J].旅游科学，2010，24(5)：17-24.

[4] 黄丽玲，朱强，陈田.国外自然保护地分区模式比较及启示[J].旅游学刊，2007，22(3)：18-25.

[5] 刘思慧，刘季科，王应祥.中国的生物多样性保护与自然保护区[J].世界林业研究，2002，15(4)：47-54.

[6] 解焱.我国的自然保护区体系空缺分析[J].绿色中国，2004(10)：60-63.

[7] 唐小平.中国自然保护区网络现状分析与优化设想[J].生物多样性，2005，13(1)：81-88.

[8] 闫颜，王智，高军，等.我国自然保护区地区分布特征及影响因素[J].生态学报，2010，30(18)：5091-5097.

[9] 杨亮亮，崔国发.我国自然保护区数量特征分析[J].林业实用技术，2009(3)：54-56.

[10] 任慧，郝孟曦，张萌，等.我国国家级自然保护区数量特征研究[J].生态科学，2012，31(3)：225-232.

[11] 赵广华，田瑜，唐志尧，等.中国国家级陆地自然保护区分布及其与人类活动和自然环境的关系[J].生物多样性，2013，21(6)：658-665.

[12] 丁洁，吴小根，丁蕾.国家重点风景名胜区的功能及其地域分布特征[J].地域研究与开发，2008，27(1)：70-72，87.

[13] 杨明举，白永平，张晓州，等.中国国家级风景名胜区旅游资源空间结构研究[J].地域研究与开发，2013，32(3)：56-60.

[14] 刘国明，杨效忠，林艳，等.中国国家森林公园的空间集聚特征与规律分析[J].生态经济，2010(2)：131-134.

[15] 王立龙，陆林，唐勇，等.中国国家级湿地公园运行现状、区域分布格局与类型划分[J].生态学报，2010，30(9)：2406-2415.

[16] 潘竟虎，张建辉.中国国家湿地公园空间分布特征与可接近性[J].生态学杂志，2014，33(5)：1359-1367.

[17] 李如友.基于空间结构分析的国家地质公园发展研究[J].盐城工学院学报：社会科学版，2009，22(4)：35-39.

[18] 黄金火.中国国家地质公园空间结构与若干地理因素的关系[J].山地学报，2005，23(5)：527-532.

[19] 燕然然，蔡晓斌，王学雷，等.长江流域湿地自然保护区分布现状及存在的问题[J].湿地科学，2013(1)：136-144.

[20] 杨海英，阎顺，于生华.新疆森林公园的分布及旅游开发初探[J].干旱区地理，2007，30(1)：156-162.

[21] 周庆，夏杰，廖广社，等.广东省省级以上森林生态系统自然保护区空间分布格局研究[J].西北农林科技大学学报：自然科学版，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] 保继刚，楚义芳.旅游地理学[M].修订版.北京：高等教育出版社，1999.

[26] 李果，吴晓莆，罗遵兰.李俊构建我国生物多样性评价的指标体系[J].生物多样性，2011，19(5)：497-504.

[27] 陈国阶.我国东中西部发展差异原因分析[J].地理科学，1997，17(1)：2-8.

[28] 刘睿文，封志明，杨艳昭，等.基于人口集聚度的中国人口集疏格局[J].地理科学进展，2010，29(10)：1171-1177.

[29] 蒋志刚.论中国自然保护区的面积上限[J].生态学报，2005，25(5)：1205-1212.

[30] 蒋捷，杨昕.基于DEM中国地势三大阶梯定量划分[J].地理信息世界，2009(1)：8-13.

[31] 沈建法.1982年以来中国省级区域城市化水平趋势[J].地理学报，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；

稿件运行过程

2015-12-28

修回日期：2016-01-05

发表日期：2016-02-10

X36

2310-1490(2016)01-61-06

空间分布；

自然保护区；

森林公园；

湿地公园；

风景名胜区；