辽宁省自然保护区与自然公园分布格局探讨

孔 颖，王喜武，唐源泽

(1.国家林业和草原局调查规划设计院，北京 100013； 2.辽宁省林业和草原局自然保护地管理处，辽宁 沈阳 110804)

自然保护地是由各级政府依法划定或确认，对重要的自然生态系统、自然遗迹、自然景观及其所承载的自然资源、生态功能和文化价值实施长期保护的陆域或海域。按照保护性、系统性、差异性和衔接性的原则，以管理目标为主线并综合考虑相应管控要求，将自然保护地按照生态价值和保护强度高低依次分为国家公园、自然保护区、自然公园三类[1]。几十年来，辽宁省自然保护地从无到有，不断发展，取得了很大成绩，1980年辽宁省建设了第一个自然保护区——辽宁蛇岛老铁山国家级自然保护区，1990年辽宁省建立了第一个自然公园——旅顺口国家森林公园。截止2020年底，辽宁省自然保护区数量增加至98个，面积达169万hm2，自然公园增加至137个，面积约53万hm2。

1 研究区域与研究方法

1.1 研究区概况

辽宁省位于中国东北地区南部，地理坐标为118°50′～125°46′E，38°43′～43°26′N。南濒浩瀚的黄海、渤海，辽东半岛斜插于两海之间，隔渤海海峡与山东半岛遥相呼应，西南与河北省接壤，西北与内蒙古自治区毗连，东北与吉林省为邻，东南以鸭绿江为界与朝鲜民主主义人民共和国隔江相望。辽宁省地势大致为自北向南、自东向西、两侧向中部倾斜，山地丘陵分列东西两厢向中部平原下降，呈马蹄形向渤海倾斜。

根据2020年辽宁省自然保护地整合优化基础数据，辽宁省参与整合优化的自然保护地共6类235处，其中自然保护区98处，自然公园137处，自然公园中地质公园15处，森林公园71处，沙漠公园3处，海洋公园10处，湿地公园38处。

1.2 研究方法

1.2.1 不同行政区域分布情况分析

依据自然保护地、行政界空间数据，利用ArcGis10.2建立自然保护地空间数据与行政界关联，将保护地中心位置标识至相关行政区，采用数据透视表反算至空间数据中，获得市、县范围内保护地面积及数量，分析自然保护区、自然公园分布情况。

1.2.2 均衡性分析——基尼系数

基尼系数(Gini coefficient)，在地理学中主要用于研究不同对象区域分布差异。基尼系数介于0～1，数值越大表明集中程度越高。计算公式如下：

Hm=lnN

Gini=H/Hm

C=1-Gini

式中：pi为辽宁省第i个县级行政区内自然保护区或自然公园的个数或面积占辽宁省该自然保护地类型的总数量或总面积的比例；N为辽宁省县级行政区的数量；C为分布均匀度。

1.2.3 集中度分析及密度分析

地理集中指数(Central index of geography)是研究某地理事物在地域上集中程度的指标，计算公式为:

式中：G指地理集中指数；n为市的数量；xi为第i个地级市所拥有的自然公园(或者自然保护区)的数量。T为自然公园(或自然保护区)数量。

G值越大表明分布越集中。以此将辽宁省自然公园与自然保护区在各地级市的集中程度进行量化衡量。

另外利用ArcGis10.2将保护地矢量数据进行转换处理，再运用分析工具进行密度计算(Density analyst)获得自然保护地分布密度、自然保护区分布密度、自然公园分布密度，从而直观反映出不同类型的自然保护地分布情况。

1.2.4 自然保护区与自然公园的重叠分析

利用ArcGis10.2中(Intersect)相交、裁剪(clip)计算自然保护地重叠情况，按照类型计算分析自然保护区与不同类型自然公园交叉重叠情况。

2 结果与分析

2.1 辽宁省自然保护地分布格局

辽宁省参与整合优化的自然保护地共235处，其中自然保护区98处，自然公园137处，自然保护区总面积169 hm2，占省域面积7.8%，自然公园总面积53万hm2，占省域面积2.5%；各市自然保护地、自然保护区、自然公园统计数据见图1～3。

图1 辽宁省各市自然保护地面积、数量

图2 辽宁省各市自然保护区、自然公园数量

图3 辽宁省各市自然保护区、自然公园面积

2.1.1 市级行政区自然保护地分布格局

按照辽宁省市级行政区划分，自然保护区和自然公园在辽宁省14个地级市均有分布。大连市和朝阳市的自然保护地数量和面积在辽宁省处于前列(图1)。朝阳市的自然保护区数量位于辽宁省首位，从资源、地形等角度考虑，该区域位于努鲁儿虎山山地，森林资源保存较好，人为干扰较少，同时地下有丰富的动植物化石，因而建立了多个自然保护区。大连市自然保护区面积位于辽宁省首位(图3)，主要得益于大连斑海豹国家级自然保护区有较大的面积。辽宁省自然公园数量和面积最大的市是大连市，原因可能与大连市的城市定位有关，同时大连市滨海等自然景观多样，其旅游的主要属性明显，经过多年建设和发展，形成了种类多样的自然公园体系。

2.1.2 县级行政区自然保护地分布格局

按照辽宁省县级行政区划分，自然保护区集中分布于辽宁省的52个县级行政区，自然公园集中分布于58个县级行政区。全省66%的自然保护区分布于北票市、凤城市、东港市、盘锦市盘山县、凌源市以及瓦房店市周边海域；52%的自然公园分布于盘锦市盘山县、盘锦市双台子区和大洼区、大连旅顺口区、北票市、葫芦岛市绥中县、庄河市、抚顺清原和新宾及本溪桓仁县等。辽宁省有28个县(区)无自然保护地，涉及的区域主要为沈阳市区、锦州市太和区以及靠近渤海湾的营口老边区、西市区等，以上区域多为辽河平原人口密集区域，划定保护地较为困难，矢量数据反映出以上地区周边区域的保护地多面积小并零散分布，且是以地质公园或少量湿地公园存在的自然保护地，以提供城市自然教育和生态体验服务为主要功能。

2.2 辽宁省自然保护地分布均衡性与主要分布区

2.2.1 自然保护地均衡性

利用基尼系数对自然保护区和自然公园分布进行量化分析[2]。由表1可知，自然公园的分布均匀度高于自然保护区。从分布面积看，自然保护区的基尼系数(0.38)大于自然公园的基尼系数(0.24)，表明自然公园在各县分布更为均匀，而各县自然保护区分布面积差异较大；从数量上看，自然保护区的基尼系数(0.18)大于自然公园的基尼系数(0.15)，表明自然公园在各县的数量分布比自然保护区更均匀。地理集中指数的值也验证了这一结果(表2)。

表1 辽宁省自然保护区与自然公园基尼系数

表2 辽宁省自然保护区与自然公园地理集中指数

2.2.2 主要分布区

为了更进一步获得辽宁省自然保护区的分布情况，通过核密度分析绘制出辽宁省自然保护区空间分布密度图(图4)。结果表明，辽宁省自然保护区存在两大高密度区，一是千山山脉、长白山南部山地，具体地为丹东、鞍山、本溪3市交界的帽盔山区域、韭菜顶子区域，该区域垂直节理发达，陡岸峭壁多，森林资源好，分布有老秃顶子、白石砬子、清凉山等10多处自然保护区；二是松岭、朝阳大凌河、北票白石水库区域，该区域分布有大量中生代白垩纪的古生物化石，构成了完整的中生代“热河生物群”，化石类自然保护区为该区域主要的自然保护地类型，分布有朝阳古生物化石群、北票鸟化石等保护区；此外还有森林生态系统类型的保护区如努鲁儿虎山、楼子山等。

图4 辽宁省自然保护区空间分布密度

对自然公园进行核密度分析，得到辽宁省自然公园空间密度分布图(图5)。结果表明，辽宁省自然公园主要集中在4个区域：一是大连市南部及滨海区域；二是营口、鞍山、大连市交界的步云山区域，该区域森林资源丰富、地质景观多样，集中分布有猫儿岭、冰峪沟、仙人洞、银石滩等多个森林、地质公园；三是盘锦盘山县一带，主要分布有辽河口、红海滩、大凌河口等多个自然公园；四是抚顺大伙房、太子河、本溪老秃顶子一带区域，该区域河流纵横、森林覆盖率高、地质结构特殊，分布有元帅林、大伙房、三块石、本溪地质等多个自然公园。

图5 辽宁省自然公园核密度分布

2.3 自然保护区与自然公园重叠情况分析

通过对辽宁省自然保护区与自然公园矢量数据相交、裁剪等多次计算，得到两种保护形式交叉重叠统计数据(表3)。结果表明，辽宁省46个自然保护区与55个自然公园存在交叉重叠的情况，重叠面积约16万hm2。主要重叠区域为盘锦辽河口区域、本溪韭菜顶子与老秃顶子之间区域、岫岩步云山区域，其中，辽河口区域自然保护区与海洋公园交叉重叠较多，其余两处多为自然保护区与森林公园交叉重叠。

表3 辽宁省现状自然保护区与自然公园交叉情况统计

进一步分析计算后，得到自然保护区与不同类型的自然公园的重叠情况(表4)。结果表明，数量最多的重叠是自然保护区与森林公园的重叠，其次为自然保护区与地质公园的重叠；重叠面积最大的是自然保护区与地质公园的重叠，其次为自然保护区之间的重叠。此外，不同类型的自然公园也有重叠，其中森林公园与地质公园重叠度相对较高。

表4 辽宁省自然保护区与各类自然公园重叠统计 个

3 讨 论

自然保护区与自然公园空间分布格局分析，是探究自然保护地整合优化、建立以国家公园为主体的自然保护地体系重要基础性工作。本研究以辽宁省6类235处自然保护地为研究对象，利用基尼系数、地理集中指数[3]、核密度计算、关联及空间交叉重叠计算等方法[1]，分析了辽宁省自然保护区、自然公园分布格局以及自然保护地重叠情况。研究结果显示，自然保护地分布较集中，自然保护区的集中程度更高，保护地整体分布不均匀；自然保护区集中在辽宁省东西两厢山脉周边，中部的辽河平原区少量分布。辽河平原区域是人口和经济最为集中的区域，而自然保护区的管理更为严格，面积较大，主要以保护为目的，自然保护区建设的条件会更偏向山区且人口较少的区域，这与孔石等[2]对中国国家级自然保护区与森林公园空间分布差异的研究结果一致。辽宁省自然公园集中分布在大连南部及滨海区域、辽河-大凌河、步云山、老秃顶子-韭菜顶子区域。辽河-大凌河区域水资源丰富，自然环境优美，因此建立了多个湿地公园；步云山、韭菜顶子区域的森林景观错落有致，是开展生态教育、生态旅游的理想区域，同时庄盖高速、G229铁长线可直达，交通的便利为森林公园的建设创造了良好条件。

自然保护地之间的交叉重叠程度高，其主要原因有3方面，一是不同主管部门在同一地域范围内分别设立不同类型的保护地，在自然资源部成立之前，自然资源的用途管制分散在各部门，原主管部门依据单一生态要素作为保护对象而设置[4]，尤其表现在自然保护区与地质公园、海洋公园的重叠；二是自然保护地矢量边界划定的不准确也造成了一些重叠；另外不同保护对象位于同一地理位置的不同空间，如森林公园与地质公园，也造成了自然保护地的重复划建。

研究区中自然保护区与森林公园重叠严重，在整合优化的过程中，重点考虑本溪韭菜顶子与老秃顶子之间的区域、岫岩步云山区域的自然保护区与自然公园的整合归并，消除自然保护区与自然公园的重叠问题，按照同一自然地理单元、生态过程联系紧密、类型属性基本一致的相邻相连自然保护地进行归并重组，明确保护地的唯一类型和功能定位，只保留一个自然保护地牌子[5]。在整合优化过程中，应重点考虑辽河口湿地黑嘴鸥、斑海豹等重要繁殖地的保护，此区域为国际重要湿地，目前正在申报中国黄渤海候鸟栖息地第二期世界自然遗产，生态价值高，具有国家代表性，自然公园与保护区在此区域均有较多分布，考虑以辽河干流为基础，按照国家公园设立标准，整合具有国家代表性的自然保护地及周边区域[6]，形成由点连线、由线扩面的整体保护，实现从辽河源到入海口的全面保护，构建辽宁省以国家公园为主体的自然保护地新格局。

4 结 论

辽宁省自然保护区与自然公园均呈集中分布特征，自然保护区的集中程度更高，自然保护地整体分布不均匀。大连市、朝阳市在自然保护地的数量和面积上领先于其他地市；自然保护区集中分布在辽宁省松岭、千山山脉-长白山南部山地东西两厢山脉周边；自然公园集中分布在大连南部及滨海区域、辽河-大凌河、步云山、老秃顶子-韭菜顶子区域。自然保护区与自然公园集中的区域是辽宁省自然资源富集区，也是在这些区域划建自然保护地的主要原因。

研究区中自然保护区与自然公园重叠程度高，其中自然保护区与森林公园重叠数量最多，与地质公园重叠面积最大，自然保护区之间、自然公园之间也存在有一定程度的重叠，这些自然保护地是辽宁省自然保护地整合优化需重点关注的对象。