吳后建，但新球，黃 琰，舒 勇，陳紅長

(1.國家林業(yè)局 中南林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計院，湖南 長沙 410014；2.湖南省林業(yè)廳，湖南 長沙 410004)

湖南省國家濕地公園發(fā)展?fàn)顩r及空間分布格局

吳后建1，但新球1，黃 琰1，舒 勇1，陳紅長2

(1.國家林業(yè)局 中南林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計院，湖南 長沙 410014；2.湖南省林業(yè)廳，湖南 長沙 410004)

選取湖南省32家國家濕地公園樣本，利用地理統(tǒng)計模型和GIS空間分析方法，對湖南省國家濕地公園發(fā)展現(xiàn)狀和空間分布特征進行了分析。結(jié)果表明：(1)湖南省國家濕地公園發(fā)展迅速，其獲批試點的國家濕地公園數(shù)量達32家，位居全國第3位；(2)湖南省國家濕地公園空間分布不平衡，總體上集中分布在環(huán)洞庭湖區(qū)域，呈現(xiàn)“東北多，西北少，西部和南部較多，中部較少”的格局；從地市分布看，處于前4位的常德、邵陽、益陽和岳陽數(shù)量占到全省的50.0％，而婁底和湘潭僅占全省的1.55％，張家界沒有國家濕地公園；從三級流域看，主要分布在洞庭湖環(huán)湖區(qū)、湘江衡陽以上、湘江衡陽以下；(3)湖南省國家濕地公園分布的熱點區(qū)域為環(huán)洞庭湖區(qū)域，在環(huán)洞庭湖的東南部和西北部各形成1個高密度熱點區(qū)；(4)湖南省國家濕地公園主要分布在海拔40m以下的區(qū)域，與湖南省濕地資源沿海拔的分布情況大體一致；(5)單位國土面積擁有國家濕地公園數(shù)量較多的地市分別是益陽、岳陽、長沙和常德，每百萬人擁有國家濕地公園數(shù)量最多的地市是益陽，相關(guān)分析表明國家濕地公園與國土面積相關(guān)性不高(r=0.52)，但與人口總數(shù)相關(guān)性相對較高(r=0.78)，說明人口越密集的區(qū)域，人民群眾對國家濕地公園的需求越來越強烈。

國家濕地公園；發(fā)展現(xiàn)狀；空間分布特征；湖南省

本文在分析湖南省國家濕地公園發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，利用GIS空間分析方法和地理統(tǒng)計模型，嘗試從地理學(xué)的區(qū)域、空間等維度對其空間分布特征進行分析，旨在為湖南省國家濕地公園的宏觀管理和建設(shè)指導(dǎo)提供一定依據(jù)，促進湖南省國家濕地公園體系的健康有序發(fā)展。

1 數(shù)據(jù)與研究方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

文中的湖南省32家國家濕地公園信息主要來源于兩個方面。一方面是作者親自參與規(guī)劃設(shè)計和協(xié)助申報的國家濕地公園，數(shù)量為24家，占總數(shù)的2/3；另一方面是由湖南省林業(yè)廳提供規(guī)劃文本，其空間位置借助地形圖和湖南省第二次濕地資源調(diào)查成果進行重新配準(zhǔn)確定，數(shù)量為8家?？臻g行政邊界矢量數(shù)據(jù)來自1:400萬中國基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫。三級流域數(shù)據(jù)來源于《中國水資源分區(qū)》圖矢量化，原始數(shù)據(jù)來源于國家水利部。湖南省分地市人口數(shù)據(jù)來源于《湖南省第六次全國人口普查主要數(shù)據(jù)公報》(2011年)。

1.2 研究方法

研究方法主要包括：(1)先利用Excel建立湖南省國家濕地公園基本情況數(shù)據(jù)庫，主要包括公園名稱、所屬地市、批準(zhǔn)時間、總面積等信息；(2)運用ArcGIS9.3建立湖南省國家濕地公園空間數(shù)據(jù)庫，并運用空間分析模塊對其進行核密度、國土密度和人口密度分布分析；(3)運用數(shù)理統(tǒng)計方法以及地理數(shù)學(xué)方法中的地理集中指數(shù)、不平衡指數(shù)、基尼系數(shù)(Gini coef fi cient)分別對湖南省國家濕地公園空間分布的集中程度、均衡程度進行定量分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 湖南省國家濕地公園發(fā)展現(xiàn)狀

從2007年東江湖被批準(zhǔn)為國家濕地公園建設(shè)試點以來，截止2013年底，湖南省已經(jīng)獲批32家試點建設(shè)國家濕地公園(見表1)。從數(shù)量來看，排在全國第3位，占全國總數(shù)429家的7.5％，說明湖南省申報國家濕地公園的積極性很高。從發(fā)展時序來看，2007～2013年分年分別獲批2家、2家、5家、4家、6家、5家和8家，總體上呈現(xiàn)穩(wěn)步增長階段。從面積來看，32家國家濕地公園總面積為1.9×105hm2，占湖南省國土總面積的0.87％。

表1 湖南省國家濕地公園?Table 1 List of national wetland parks in Hunan Province

然而，根據(jù)我國國家濕地公園“申報—批準(zhǔn)試點—建設(shè)—驗收授牌”的發(fā)展程序，湖南省還沒有1家試點國家濕地公園通過國家林業(yè)局的驗收和正式授牌，早期批復(fù)的東江湖、水府廟、千龍湖和酒埠江試點國家濕地公園都到了6年之內(nèi)必須驗收的時限了，說明湖南省國家濕地公園的建設(shè)相對有些滯后。

2.2 湖南省國家濕地公園空間分布特征

2.2.1 空間分布總體情況

從圖1可以看出，湖南省國家濕地公園空間分布的總體情況為：國家濕地公園分布不平衡，總體上集中分布在環(huán)洞庭湖區(qū)域，在湘江流域和沅江流域也有相對較多分布，并呈現(xiàn)“東北多，西北少，西部和南部較多，中部較少”的格局。

圖1 湖南省國家濕地公園空間分布Fig.1 Spatial distribution of national wetland parks in Hunan Province

2.2.2 空間分布均衡性

湖南省地貌類型多樣，濕地資源豐富，加之區(qū)域之間的人文環(huán)境以及經(jīng)濟發(fā)展?fàn)顩r有所不同，導(dǎo)致其所擁有的國家濕地公園數(shù)量、分布特征也不盡相同，各有差異。

根據(jù)圖6中低頻功率需求圖譜，確定功率需求的范圍為[0, 100]，將其劃分為4個子集Pr = { TS、S、M、B}；基于磷酸鐵鋰電池的工作原理和特性，確定SOCb在[0.3, 0.9]之間，將其劃分為3個子集SOCb ={L、M、H}；基于超級電容的工作原理和特性，通過雙向DC/DC變換器對超級電容進行升壓控制，擴大了超級電容的工作電位窗，其正常的工作范圍為[0.2, 0.9]，同樣分3個模糊子集SOCc = {L、M、H}；Kc的基本取值范圍為 [0, 1]，分為4個模糊子集Kc ={TS、S、M、B}。

(1)分地市分布的集中程度

采用地理集中指數(shù)對湖南省國家濕地公園在各地市分布的集中程度進行定量分析，其計算公式[11]為：

式中：G代表國家濕地公園分布的地理集中指數(shù)，n為地市數(shù)量，xi為第i個地市所擁有的國家濕地公園數(shù)量，T為湖南省國家濕地公園總數(shù)，且G∈(0,100)，G值越大，說明國家濕地公園分布越集中，G值越小，說明國家濕地公園的分布越分散。

在本文中，地市數(shù)量n=14，國家濕地公園總數(shù)T=32，根據(jù)表1統(tǒng)計，計算得出G≈31.49。如果將國家濕地公園理想的平均分布于各地市，則地理集中指數(shù)G∧≈26.73，從而得到G＞G∧，即從地市的空間尺度來看，湖南省國家濕地公園的分布較為集中。

(2)分地市分布的均衡程度

采用不平衡指數(shù)對湖南省國家濕地公園分地市分布的均衡程度進行更科學(xué)準(zhǔn)確的數(shù)量化測度。其計算公式采用羅倫茲曲線中計算集中指數(shù)的公式[12]：

式中：S代表不平衡指數(shù)，n為所研究的地市數(shù)量，所以此處n=14，Yi為各地市國家濕地公園的數(shù)量所占全省的比重從大到小排序后，第i位的累計百分比。不平衡指數(shù)S∈(0,1)，當(dāng)S取邊界點0時，表明國家濕地公園絕對均衡地分布在湖南省各地市之內(nèi)，取1時表明國家濕地公園完全集中在某一個地市之內(nèi)。

根據(jù)表1統(tǒng)計，可計算得出不平衡指數(shù)S≈0.38，表明湖南省國家濕地公園在各地市的分布很不均衡，處于前四位的常德、邵陽、益陽和岳陽數(shù)量占到全省總數(shù)的50.0％，而婁底和湘潭數(shù)量僅占全省總數(shù)的1.55％，張家界沒有國家濕地公園。

(3)分三級流域分布的均衡程度

濕地的形成演變跟水密切相關(guān)，大尺度的水文聯(lián)系對濕地公園的分布有較大影響。為了在宏觀層面、更大地理單元對湖南省國家濕地公園分布的均衡性進行探討，本文將從三級流域尺度進行其分布的分析。所采用的三級流域為水利部《中國水資源分區(qū)》的分區(qū)，湖南省屬于13個三級流域，但有5個三級流域涉及湖南省國土面積很小，因此只考慮8個主要的三級流域，具體見表2。

基尼系數(shù)是意大利經(jīng)濟學(xué)家基尼(Corrado Gini)于1912年提出的，用來定量測定收入分配的差異程度，在地理學(xué)中主要用來研究地理要素的區(qū)域空間分布差異。此處筆者主要用來定量分析湖南省國家濕地公園在三級流域中的分布均衡程度。其相應(yīng)的計算公式[13]為：

表2 湖南省國家濕地公園在三級流域的分布Table 2 Distribution of national wetland parks of Hunan Province in three-order basin

式中：Pi為第i個三級流域內(nèi)國家濕地公園數(shù)量占全省總數(shù)的比重；N為三級流域數(shù)，在此處N=8；C為分布均衡度?；嵯禂?shù)最大為“1”，最小等于“0”，前者表示國家濕地公園在各三級流域中的分布絕對不均衡，即全部的濕地公園都集中在某一個三級流域之內(nèi)；后者則表示濕地公園的分布絕對均衡，即各三級流域所擁有的濕地公園相等，沒有任何差異。因此，在本文中基尼系數(shù)的實際數(shù)值介于0～1之間。

把表2數(shù)據(jù)代入上式，得出：H=1.798，Hm=2.079，Gini=0.865，C=0.135，由此結(jié)果可以看出湖南省國家濕地公園在三級流域中呈集中分布，且分布的均衡度較低。分布前三的洞庭湖環(huán)湖區(qū)、湘江衡陽以上、湘江衡陽以下三個三級流域的國家濕地公園數(shù)量為21.5個，占全省總數(shù)的67.19％。

(4)空間分布的核密度

借助ArcGis9.3的核密度分析工具(Kernel Density)對湖南省國家濕地公園質(zhì)心數(shù)據(jù)進行熱點區(qū)域可視化探測，得到其空間分布的核密度(見圖2)。從圖2可以看出，湖南省國家濕地公園分布具有較明顯的空間集聚特性，高密度熱點區(qū)域主要分布在環(huán)洞庭湖區(qū)域，在環(huán)洞庭湖區(qū)的東南部和西北部各形成1個高密度熱點區(qū)。其次，在湘西南還有1個中密度熱點區(qū)。

2.2.3 按高程空間分布特征

把湖南省國家濕地公園的空間質(zhì)心高程近似為其平均高程，并按照5m進行等間距分割，得到湖南省國家濕地公園按高程分布情況(見圖3a)。同時，根據(jù)湖南省第二次濕地資源調(diào)查成果，把湖南省濕地斑塊的平均海拔也按5m進行等間距分割，得到湖南省濕地資源按高程分布情況(見圖3b)。從圖3可以看出，湖南省國家濕地公園主要分布在海拔40m以下的區(qū)域(其國家濕地公園數(shù)量占全省總數(shù)的37.5％)，這與湖南省濕地資源也主要分布在海拔40m以下的區(qū)域(其濕地面積占全省總面積的55.7％)情況大體一致，說明濕地資源本底條件是決定國家濕地公園申報和建設(shè)的基礎(chǔ)。

圖2 湖南省國家濕地公園核密度Fig.2 Kernel density of national wetland parks in Hunan Province

2.2.4 按國土面積和人口分布特征

從湖南省國家濕地公園按國土面積分布密度(見圖4a)來看，單位國土面積擁有國家濕地公園數(shù)量較多的地市分別是益陽、岳陽、長沙和常德，其分布密度大于2個/104km2，衡陽和邵陽高于全省平均分布密度1.5個/104km2；低于全省平均分布密度的地市有懷化、郴州、湘潭、永州、株洲、湘西州、婁底和張家界。從湖南省國家濕地公園按人口分布密度(見圖4b)來看，每百萬人擁有國家濕地公園數(shù)量最多的地市是益陽(0.009 274個/百萬人)，高于全省平均水平(0.004 9個/百萬人)的地市有岳陽、常德、懷化和邵陽；低于全省平均水平的地市包括郴州、長沙、衡陽、湘西州、永州、株洲、湘潭、婁底和張家界。同時，各地市國家濕地公園數(shù)量與國土面積、人口總數(shù)的相關(guān)分析表明，國家濕地公園與國土面積相關(guān)性不高(r=0.52)，但與人口總數(shù)相關(guān)性相對較高(r=0.78)，說明人口越密集的區(qū)域，人民群眾對國家濕地公園的需求越來越強烈。

圖3 湖南省國家濕地公園和濕地資源按高程分布Fig.3 National wetland parks and wetland recourses of Hunan Province distributed by elevation

圖4 湖南國家濕地公園按國土面積和人口分布密度Fig.4 Distribution of national wetland parks of Hunan Province by land area and population

3 結(jié) 論

通過分析湖南省國家濕地公園發(fā)展現(xiàn)狀及空間分布特征發(fā)現(xiàn)：

(1)湖南省國家濕地公園發(fā)展迅速，其獲批試點的國家濕地公園數(shù)量達32家，位居全國第3位，但仍未有1家獲得國家林業(yè)局驗收和正式授牌。

(2)湖南省國家濕地公園空間分布不平衡，總體上集中分布在環(huán)洞庭湖區(qū)域，呈現(xiàn)“東北多，西北少，西部和南部較多，中部較少”的格局。首先，湖南省國家濕地公園分布比較集中，其地理集中指數(shù)G≈31.49；其次，在各地市州分布很不均衡，不平衡指數(shù)S≈0.38，處于前四位的常德、邵陽、益陽和岳陽數(shù)量占全省總數(shù)的50.0％，而婁底和湘潭數(shù)量僅占全省總數(shù)的1.55％，張家界沒有國家濕地公園；再次，湖南省國家濕地公園在三級流域中呈集中分布，均衡度很低，其基尼系數(shù)高達0.865，分布前三的洞庭湖環(huán)湖區(qū)、湘江衡陽以上、湘江衡陽以下三個三級流域數(shù)量為21.5個，占總數(shù)的67.19％。

(3)湖南省國家濕地公園分布的熱點區(qū)域為環(huán)洞庭湖區(qū)域，在環(huán)洞庭湖區(qū)的東南部和西北部各形成1個高密度熱點區(qū)。

(4)湖南省國家濕地公園主要分布在海拔40m以下的區(qū)域，其國家濕地公園數(shù)量占全省總數(shù)的37.5％，這與湖南省濕地資源也主要分布在海拔40m以下的區(qū)域(其濕地面積占全省總面積的55.7％)情況大體一致，說明濕地資源本底條件是決定國家濕地公園申報和建設(shè)的基礎(chǔ)。

(5)單位國土面積擁有國家濕地公園數(shù)量較多的地市分別是益陽、岳陽、長沙和常德，其分布密度大于2個/104km2，每百萬人擁有國家濕地公園數(shù)量最多的地市是益陽，0.009 274個/百萬人，高于全省平均水平的地市有岳陽、常德、懷化和邵陽。相關(guān)分析表明：國家濕地公園與國土面積相關(guān)性不高(r=0.52)，但與人口總數(shù)相關(guān)性相對較高(r=0.78)，說明人口越密集的區(qū)域，人民群眾對國家濕地公園的需求越來越強烈。

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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

全國濕地資源普查項目(2130212)

吳后建，高級工程師，碩士；E-mail：wuhoujian1980@163.com

吳后建，但新球，黃 琰，等.湖南省國家濕地公園發(fā)展現(xiàn)狀及空間分布特征[J].中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報，2015,35(3):7-13.

[本文編校：吳 毅]