姜 超 馬社剛 王琦淞 孔 石 馬 逍 宗 誠*
(1.東北林業(yè)大學(xué)野生動物資源學(xué)院,哈爾濱,150040;2.陜西韓城黃龍山褐馬雞國家級自然保護(hù)區(qū),韓城,715400;3.遼寧省撫順市第二中學(xué),撫順,113006)
中國5種主要保護(hù)地類型的空間分布格局
姜 超1馬社剛2王琦淞3孔 石1馬 逍1宗 誠1*
(1.東北林業(yè)大學(xué)野生動物資源學(xué)院,哈爾濱,150040;2.陜西韓城黃龍山褐馬雞國家級自然保護(hù)區(qū),韓城,715400;3.遼寧省撫順市第二中學(xué),撫順,113006)
我國對生物多樣性進(jìn)行就地保護(hù)的區(qū)域除自然保護(hù)區(qū)之外,同樣具有保護(hù)功能的還有森林公園、濕地公園、風(fēng)景名勝區(qū)和地質(zhì)公園等,均可歸入到保護(hù)地的范疇。目前我國保護(hù)地?cái)?shù)量很多,但由于各類保護(hù)地分屬于不同部門管理,缺乏統(tǒng)一規(guī)劃,布局不合理。本文運(yùn)用ArcGIS9.3分析軟件建立實(shí)點(diǎn)坐標(biāo)數(shù)據(jù)庫及分布圖,結(jié)合地理集中指數(shù)、不平衡指數(shù)、基尼系數(shù)和綜合密度指數(shù),探討自然保護(hù)區(qū)、風(fēng)景名勝區(qū)、森林公園、濕地公園和地質(zhì)公園這5種主要保護(hù)地的空間分布格局。結(jié)果表明,自然保護(hù)區(qū)與風(fēng)景名勝區(qū)、森林公園、濕地公園和地質(zhì)公園在整體空間分布上極為相似,均呈現(xiàn)集中分布且不均衡,東部密集、西部稀疏;但它們在不同省份及行政區(qū)域的分布又具有差異性。風(fēng)景名勝區(qū)、森林公園、濕地公園和地質(zhì)公園有效補(bǔ)充了自然保護(hù)區(qū)的面積局限性,豐富了我國保護(hù)地體系,對自然資源保護(hù)有輔助作用。
保護(hù)地;
中國是世界上生物多樣性特別豐富的國家之一[1],但由于人類活動影響,生物多樣性的喪失已經(jīng)成為當(dāng)今最大的環(huán)境問題之一[2],為了保護(hù)我國自然資源和生物多樣性,自然保護(hù)區(qū)自1956年建立至今,由萌發(fā)、停滯、穩(wěn)步發(fā)展到數(shù)量、面積的突飛猛進(jìn),截至2014年底,全國共建立自然保護(hù)區(qū)2 729個,總面積147萬km2(占國土面積的15.3%),其中國家級自然保護(hù)區(qū)428個,面積96.52萬km2。為加強(qiáng)對自然資源的保護(hù),中國還建立了包括風(fēng)景名勝區(qū)、森林公園、地質(zhì)公園、濕地公園、世界遺產(chǎn)地等在內(nèi)的各類保護(hù)地(Protected area)[3-4]。但保護(hù)地的規(guī)劃建設(shè)尚存在著一系列問題,如在宏觀上缺乏統(tǒng)一規(guī)劃[5],仍有眾多保護(hù)空缺地區(qū)[6]、缺乏對保護(hù)區(qū)網(wǎng)絡(luò)的科學(xué)評估[7]等。
中國學(xué)者對保護(hù)地的分布特征非常關(guān)注,研究表明我國各省份間自然保護(hù)區(qū)數(shù)量和面積分布嚴(yán)重不均衡[8],各地區(qū)保護(hù)區(qū)數(shù)量呈現(xiàn)明顯的地域差距[9],國家級自然保護(hù)區(qū)面積分布從西北向東南逐漸減小[10],且分布格局與人類活動強(qiáng)度和自然條件有關(guān)[11]。其他學(xué)者對風(fēng)景名勝區(qū)[12-13]、森林公園[14]、濕地公園[15-16]和地質(zhì)公園[17-18]分別做了空間分布特征的研究,多呈現(xiàn)不均衡分布。另外也有在區(qū)域尺度上的保護(hù)地空間分布研究[19-21],但尚未見對多個保護(hù)地類型進(jìn)行空間分布的綜合分析。
既然除了自然保護(hù)區(qū)外,風(fēng)景名勝區(qū)、森林公園、濕地公園和地質(zhì)公園等其他保護(hù)類型的建立也能有效保護(hù)一些重要自然資源和生物多樣性地區(qū),各保護(hù)地類型均在不同程度發(fā)揮生物多樣性保護(hù)的功能,因此本文綜合分析我國保護(hù)地體系中的5種主要類型,即自然保護(hù)區(qū)、風(fēng)景名勝區(qū)、森林公園、地質(zhì)公園和濕地公園的空間分布格局,揭示各類型保護(hù)地的分布特點(diǎn)及依存關(guān)系,確定未來保護(hù)地規(guī)劃的關(guān)鍵區(qū)域,這對自然保護(hù)區(qū)和其他類型保護(hù)地的規(guī)劃建設(shè)與合理布局具有重要意義[22-23]。
1.1 各保護(hù)地空間數(shù)據(jù)收集與處理
我國國家級自然保護(hù)區(qū)名錄由中華人民共和國環(huán)保部發(fā)布,國家級風(fēng)景名勝區(qū)由國務(wù)院發(fā)布,國家地質(zhì)公園由國務(wù)院國土資源部發(fā)布,國家森林公園由中國林業(yè)網(wǎng)發(fā)布、國家濕地公園由濕地中國發(fā)布,通過這些國家官方網(wǎng)站提供的信息記錄國家級自然保護(hù)區(qū)、風(fēng)景名勝區(qū)、森林公園、地質(zhì)公園和濕地公園的名稱、數(shù)量和地理位置。利用ArcGIS9.3空間分析軟件建立帶有各保護(hù)地地理坐標(biāo)的空間分布圖層,并且以數(shù)字化的中國行政區(qū)劃圖為底圖,與保護(hù)地分布圖層疊加,最后提取各保護(hù)地的空間信息[24]。因資料缺乏及分類體系的差異,未列入港、澳、臺保護(hù)地。
1.2 保護(hù)地的空間分布特征分析
我國自然環(huán)境和社會經(jīng)濟(jì)的差異對各保護(hù)地的分布有著重要影響,因此本文在不同地理區(qū)域尺度上分析各保護(hù)地的分布特征,分別用幾種代表地理集中度的指數(shù)分析省份間、7大地理行政區(qū)域以及西部、中部、東部三大地理分區(qū)的保護(hù)地分布格局。
1.2.1 地理集中指數(shù)
地理集中指數(shù)(Geographic concentration index)是研究某地理事物在地域上集中程度的指標(biāo)[25],用來衡量保護(hù)地的集中程度,其計(jì)算公式為:
式中,G指地理集中指數(shù),n為省份個數(shù),即n=31,Xi為第i個省份所擁有的保護(hù)地個數(shù),T為保護(hù)地總數(shù),當(dāng)G值越大則表明分布越集中,若保護(hù)地完全平均分布于各省份,則其集中指數(shù)
1.2.2 不平衡指數(shù)
不平衡指數(shù)(Imbalance index)用來衡量保護(hù)地在省級尺度分布的均勻程度[13],計(jì)算公式為:
式中,B為不平衡指數(shù);Ci為各研究單元保護(hù)地的數(shù)量占總樣本數(shù)量的比重,把各個研究單元的比重從大到小排列后求累計(jì)百分比,Ci為排在第i位的累計(jì)百分比;n為研究單元的個數(shù)。不平衡指數(shù)B∈(0,1),當(dāng)B=0,則表明保護(hù)地平均分布在不同省份;當(dāng)B=1,則表明保護(hù)地分布極不平衡,集中在1個省份。
1.2.3 基尼系數(shù)
基尼系數(shù)(Gini coefficient)是意大利經(jīng)濟(jì)學(xué)家基尼定量測定收入分配差異程度[16]。按照中國自然地理分區(qū)可分為7個地理分區(qū)[26],即華北區(qū)(北京、天津、河北、山西、內(nèi)蒙古)、東北區(qū)(遼寧、吉林、黑龍江)、華東區(qū)(上海、江蘇、浙江、江西、安徽、福建、山東)、華中區(qū)(河南、湖北、湖南)、華南區(qū)(廣東、廣西、海南、港澳)、西南區(qū)(重慶、四川、貴州、云南、西藏)、西北區(qū)(陜西、甘肅、寧夏、青海、新疆)。在這7大地理分區(qū)中分別計(jì)算5種保護(hù)地類型的集中程度,計(jì)算公式為:
式中,Gini為基尼系數(shù),Di為相應(yīng)研究區(qū)域內(nèi)保護(hù)地個數(shù)占全國總數(shù)的百分?jǐn)?shù),n為研究區(qū)域的個數(shù)。Gini越大,表明區(qū)域內(nèi)保護(hù)地的集中程度越高。
1.2.4 綜合密度指數(shù)
綜合密度指數(shù)(Comprehensive density index)是將影響密度的所有因素考慮在內(nèi),進(jìn)行綜合分析的指標(biāo)[12],用來判斷人口、面積因素對保護(hù)地分布的影響。根據(jù)自然環(huán)境和社會經(jīng)濟(jì)條件不同,可將我國劃分為西部、中部、東部[27],西部包括蒙、陜、寧、甘、青、新、川、黔、滇、藏、桂;中部包括吉、黑、晉、豫、鄂、湘、渝、皖、贛;東部包括遼、京、津、冀、魯、滬、蘇、浙、閩、粵、瓊。我國三大地理分區(qū)之間人口數(shù)量和地域面積差異很大,可以通過對保護(hù)地綜合密度分析,反映保護(hù)地在全國范圍分布的相對值,計(jì)算公式為:
式中,D為綜合密度;Q為保護(hù)地個數(shù);S為面積(萬km2);P為人口(億人)。D值越小,說明保護(hù)地的密集程度越低。
2.1 各保護(hù)地類型的空間分布概況
從全國范圍看,自然保護(hù)區(qū)、風(fēng)景名勝區(qū)、森林公園、濕地公園和地質(zhì)公園在空間分布上具有相似性,均呈現(xiàn)“東南密,西北疏”的分布格局(圖1)。
自然保護(hù)區(qū)、風(fēng)景名勝區(qū)、森林公園、濕地公園和地質(zhì)公園的地理集中指數(shù)分別為20.96、22.73、20.24、22.53、20.47,5種保護(hù)地類型的地理集中指數(shù)都高于完全平均分布值17.96,說明保護(hù)地在省級空間尺度上都呈現(xiàn)高集中分布,尤其是風(fēng)景名勝區(qū)和濕地公園最為突出。
2.2 各保護(hù)地的空間分布特征
2.2.1 保護(hù)地在省級尺度的分布
根據(jù)各省保護(hù)地?cái)?shù)量,計(jì)算出5種保護(hù)地不平衡指數(shù),結(jié)果表明各省份的保護(hù)地分布都不均衡,尤其是風(fēng)景名勝區(qū)和濕地公園,前三省的累計(jì)比重均已接近四分之一(表1)。
表1 5種主要保護(hù)地的不平衡指數(shù)
Tab.1 Imbalance index of 5 major protected areas
2.2.2 7大地理分區(qū)尺度保護(hù)地的分布
結(jié)果顯示華中區(qū)的自然保護(hù)區(qū)、森林公園和地質(zhì)公園基尼系數(shù)最高,其中森林公園和地質(zhì)公園基尼系數(shù)均已大于全國水平0.972和0.966;西南區(qū)的風(fēng)景名勝區(qū)和濕地公園基尼系數(shù)最高,其中風(fēng)景名勝區(qū)基尼系數(shù)大于全國水平0.911(表2)。華中區(qū)、西南區(qū)的5種保護(hù)地類型都更為集中;東北區(qū)、西北區(qū)次之;華北區(qū)的保護(hù)地集中度最低。
圖1 中國5種主要保護(hù)地類型空間分布圖Fig.1 Space distribution map of 5 protected area categories in China
表2 全國地理分區(qū)內(nèi)5種主要保護(hù)地的基尼系數(shù)
Tab.2 Gini coefficient of 5 major protected areas in different regions of China
2.2.3 三大地理分區(qū)內(nèi)保護(hù)地的分布
保護(hù)地的綜合密度在中部地區(qū)最高、東部區(qū)次之,且都大于全國總體的綜合密度;但西部區(qū)除自然保護(hù)區(qū)外的其他保護(hù)地類型綜合密度均低于全國總體水平。西部人口少,僅占全國人口的24.874%,地域面積非常大,占全國面積的70.479%,可見地域面積和人口數(shù)量的影響(表3)。
表3 東、中、西部5種主要保護(hù)地的綜合密度
Tab.3 Comprehensive density index of 5 major protected areas in East,Central and West China
中國5種主要保護(hù)地類型均呈現(xiàn)“東多西少、東密西疏”的空間分布格局,這與中國人口分布格局幾乎一致,其原因有:(1)東部省份人口密度大,省市面積小,以致生境破碎化嚴(yán)重,只有大量的小斑塊能建立保護(hù)地[28];相比之下,西部的新疆、西藏、青海、內(nèi)蒙古面積達(dá)到中國國土面積的48.869%,人口卻只有4.138%,因此這些省份雖然保護(hù)地?cái)?shù)量少,但各個保護(hù)地面積相對大[29],彌補(bǔ)了數(shù)量上的不均衡。(2)東部省市面積小,如武夷山等旅游勝地,地跨福建和江西兩省,而這兩省都建有武夷山自然保護(hù)區(qū),這種現(xiàn)象在森林公園、風(fēng)景名勝區(qū)等保護(hù)形式中也很多,所以在同一地區(qū)會聚集大量的保護(hù)地。(3)中國地勢分為三個階梯,人口主要分布在第二、三階梯,在第二階梯和第三階梯落差處不僅有奇特的地形地貌,而且又有大量的人口分布,因此這里是大部分風(fēng)景名勝區(qū)和地質(zhì)公園建設(shè)最理想的地域[30]。而東北、東南、西南分布著大面積的森林和濕地,這些地區(qū)建設(shè)著各個類型的自然保護(hù)區(qū),以及大量的森林公園和濕地公園。(4)保護(hù)地建立時需要一定地理面積,且有大面積的重要資源分布,所以保護(hù)地都建在遠(yuǎn)離人口密集區(qū);而保護(hù)地在保護(hù)的同時還要開展宣教工作,發(fā)展生態(tài)旅游,所以還需要與人口密集區(qū)有合適的距離,根據(jù)中國城市人口發(fā)展,只有在中部才能做到有效保護(hù)自然資源,并且能夠合理開發(fā)[31]。
5種保護(hù)地在不同尺度上都趨于集中分布。在省級尺度上,有的省份保護(hù)地?cái)?shù)量非常多,有的省份較缺乏。黑龍江省地處大小興安嶺地區(qū),森林覆蓋面積大,因此黑龍江省的自然保護(hù)區(qū)和森林公園比重最大,而且黑龍江擁有松嫩和三江兩大濕地平原,濕地公園的比重也較高。有千湖之稱的湖北省,濕地公園比重最高,而地質(zhì)公園占比重較高的四川、河南、福建都有豐富多樣的地理地貌。在行政區(qū)域尺度上,華中和西南地區(qū)各類保護(hù)地相對集中,而華北地區(qū)保護(hù)地卻相對較少。顯示了不均衡性。
在3大地理分區(qū)尺度上,西部經(jīng)濟(jì)落后,人口較少,各類保護(hù)地分布也相對很少;經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人口密度適中的中部地區(qū),保護(hù)地的分布密度相對最高;東部人口密度是中部人口的兩倍,但是自然保護(hù)區(qū)、森林公園、濕地公園和地質(zhì)公園的綜合密度卻小于中部地區(qū),所以這4種保護(hù)地的綜合密度受人口數(shù)量和地域面積雙重影響;只有風(fēng)景名勝區(qū)的綜合密度與人口密度呈正相關(guān),說明風(fēng)景名勝區(qū)更依托于游客數(shù)量和地區(qū)發(fā)達(dá)程度。因此,各省份在未來建立保護(hù)地時,需要合理利用資源,統(tǒng)一規(guī)劃建設(shè),合理布局。西部地區(qū)資源豐富,在未來保護(hù)區(qū)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中應(yīng)主要協(xié)調(diào)資源保護(hù)與經(jīng)濟(jì)開發(fā)的關(guān)系,應(yīng)堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,既拉動地方經(jīng)濟(jì)又發(fā)揮資源優(yōu)勢;而東部地區(qū)在建設(shè)保護(hù)地時,應(yīng)順應(yīng)經(jīng)濟(jì)開發(fā)和環(huán)境的壓力,發(fā)揮本地經(jīng)濟(jì)實(shí)力對保護(hù)資金的投入,滿足當(dāng)?shù)貙ΡWo(hù)地建設(shè)和生態(tài)旅游發(fā)展的需求。
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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;
稿件運(yùn)行過程
2015-12-28
修回日期:2016-01-05
發(fā)表日期:2016-02-10
X36
A
2310-1490(2016)01-61-06
空間分布;
自然保護(hù)區(qū);
森林公園;
濕地公園;
風(fēng)景名勝區(qū);
地質(zhì)公園
Spatial distribution;
Nature reserve;
Forest park;
Wetland park;
Scenic areas;
Geological park
中國工程院咨詢研究項(xiàng)目,國家自然科學(xué)基金專項(xiàng)基金項(xiàng)目(L1322010)
姜超,女,27歲,碩士研究生;主要從事自然保護(hù)區(qū)規(guī)劃與管理研究。
*通訊作者:宗誠, E-mail:moredonkey@163.com