張鋼林，龍 玲

(1.醴陵市林業(yè)局，湖南 醴陵 412200； 2.湖南省林業(yè)科學(xué)院，湖南 長沙 410004)

自然保護(hù)地是由各級政府依法劃定或確認(rèn)，對重要的自然生態(tài)系統(tǒng)、自然遺跡、自然景觀及其所承載的自然資源、生態(tài)功能和文化價(jià)值實(shí)施長期保護(hù)的陸域或海域[1]。經(jīng)過60年的努力，我國目前建有各級各類自然保護(hù)地共計(jì)1.18萬余處，占我國陸地國土面積的18%，占領(lǐng)海面積的4.6%，在保護(hù)生物多樣性、保存自然遺產(chǎn)、改善生態(tài)環(huán)境和維護(hù)生態(tài)安全等方面發(fā)揮了重要作用[2]。然而，我國現(xiàn)有自然保護(hù)地管理仍面臨幾個突出問題，主要體現(xiàn)在定位不清、空間布局不合理、社會公益屬性弱化等方面[3]，導(dǎo)致自然保護(hù)地歷史遺留問題長期無法解決，現(xiàn)實(shí)矛盾沖突尖銳，難以形成嚴(yán)格保護(hù)、可持續(xù)發(fā)展的格局[4]。

針對這一系列問題，我國學(xué)者開展了一系列工作，總結(jié)了保護(hù)地管理有效性評價(jià)方法和指標(biāo)[5]、形成了生態(tài)評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)體系[6]，并進(jìn)一步將評價(jià)體系推廣到實(shí)際工作中，為我國自然保護(hù)地管理提供了科學(xué)依據(jù)以及合理建議[7-8]。其中，自然保護(hù)地管理與社區(qū)、空間規(guī)劃以及人為干擾之間的關(guān)系受到格外重視[9]，尤其是緊鄰城市的保護(hù)地，承載了更多的生態(tài)服務(wù)功能，也受到了更多的人為擾動，其科學(xué)管理對保護(hù)地生態(tài)價(jià)值的有效發(fā)揮尤其重要。

湖南省醴陵市的仙岳山省級森林公園為典型的城市近郊保護(hù)地。近年來，針對此前存在的生境破壞、邊界侵蝕、動植物多樣性喪失等問題，管理人員對公園進(jìn)行整合優(yōu)化。將邊界范圍和功能分區(qū)進(jìn)行合理調(diào)整，使城鎮(zhèn)空間、農(nóng)業(yè)空間、生態(tài)空間之間得到契合、銜接。然而，如何將“管理線”與“控制線”落到實(shí)處，在保障生態(tài)資源的同時更好地服務(wù)社區(qū)仍存在挑戰(zhàn)[10]。

為了提高保護(hù)保育工作效能、提升保護(hù)地生態(tài)服務(wù)價(jià)值以及推動當(dāng)?shù)厣鐓^(qū)與保護(hù)地間持續(xù)共贏關(guān)系的形成，本研究從人地耦合視角出發(fā)，基于ArcGIS空間網(wǎng)絡(luò)分析技術(shù)，對湖南仙岳山省級森林公園(下文簡稱仙岳省級森林公園)進(jìn)行保護(hù)地空間格局精準(zhǔn)劃分，制定保護(hù)和管理策略，推動仙岳山省級森林公園保護(hù)地科學(xué)管理體系的形成，為緊鄰城市的保護(hù)地管理工作提出合理化建議。

1 研究區(qū)概況

仙岳山省級森林公園于2001年獲準(zhǔn)建立，位于醴陵市西南，緊鄰淥江河，包含仙岳山、西山兩個山體，整合后總面積753.19 hm2，森林覆蓋率約92.29%。森林植被景觀屬華東植物區(qū)，具華東向華中過渡的特征。原生植被消耗殆盡，現(xiàn)存植被以人工次生植被為主，廣布種多、特有種少?，F(xiàn)存古樹名木15屬18種96株，香樟(Cinnamomumcamphora)最多。森林植物景觀經(jīng)過多年保護(hù)與繁育，形成梅(Armeniacamume)、尾葉櫻桃(Cerasusdielsiana)、杜鵑(Rhododendronsimsii)、楓香樹(Liquidambarformosana)樹林景觀，季相色彩豐富，花、葉觀賞期從11月中下旬持續(xù)至次年5月中旬。全園人文景觀豐富，有全國重點(diǎn)烈士紀(jì)念建筑物保護(hù)單位、全國重點(diǎn)文物保護(hù)單位各一處。全園年接待生態(tài)旅游游客45.2萬人次，創(chuàng)造社會產(chǎn)值約1 799萬元。

2 研究方法

基于ASTER GDEM高程數(shù)據(jù)(N27E113)提取研究區(qū)高程，計(jì)算坡度、坡向數(shù)據(jù)。從人地耦合視角出發(fā)，將地形數(shù)據(jù)與人為游覽和干擾的結(jié)果相結(jié)合，為仙岳山省級森林公園生態(tài)資源保護(hù)、社區(qū)服務(wù)等工作提供建議，推動仙岳山省級森林公園保護(hù)地科學(xué)管理體系的形成(圖1)。

圖1 人地耦合視角下的城市近郊自然保護(hù)地保育策略流程圖Fig.1 Process of conservation strategy for suburban natural protected areas based on human-land coupling theory

考慮到保護(hù)地主要服務(wù)鄰近社區(qū)，故采用步行可達(dá)的方法計(jì)算生態(tài)旅游服務(wù)范圍，分析保護(hù)地各區(qū)域面臨的游人活動壓力。本文運(yùn)用ArcGIS中網(wǎng)絡(luò)分析與服務(wù)區(qū)構(gòu)建的方法，根據(jù)調(diào)查獲得醴陵市民在各類道路上的實(shí)際步行速度(66.41 m·min-1)以及訪談獲得醴陵市民生態(tài)旅游出行可忍受的最大時間(28.19 min)，計(jì)算生態(tài)旅游服務(wù)的可達(dá)范圍。

采用ArcGIS空間分析與重要度評價(jià)法相結(jié)合，根據(jù)生境、可達(dá)性、人類活動干擾強(qiáng)度，在50 m×50 m網(wǎng)格上分別計(jì)算森林生態(tài)系統(tǒng)功能重要度、旅游服務(wù)功能重要度以及人為干擾程度。根據(jù)結(jié)果重要性對每個網(wǎng)格對應(yīng)的功能進(jìn)行賦值(1、2、3、4、5共5個等級分別對應(yīng)不重要、較不重要、一般、較重要、重要)。采用層次分析法疊加權(quán)重輸出網(wǎng)格重要度，結(jié)合醴陵市城市現(xiàn)狀與發(fā)展格局，在50 m×50 m分辨率水平上為仙岳山森林公園提供一套可落到實(shí)處的管理策略。

3 結(jié)果與分析

3.1 植物生境與空間格局

仙岳山省級森林公園可根據(jù)地形分為南北兩個主要山體，又可根據(jù)坡位與坡向劃分為4個植物生境條件差異明顯的區(qū)域。其中，北部山體坡向分別為西北(區(qū)域1)和東南(區(qū)域2)；南部山體坡向分別為西(區(qū)域3)和東(區(qū)域4)(圖2)。其中北部山體南坡最緩，其次為南部東坡。位于北部西北、東南兩坡的斑塊邊緣面積比分別為13.07和11.04，遠(yuǎn)小于位于南部西、東兩坡的14.22和18.89。邊界完整性表現(xiàn)出南高北低的格局。仙岳山省級森林公園位于醴陵市西南方向。表明公園東北緣靠近城市區(qū)域的邊界幾何特征最為復(fù)雜，保護(hù)地邊界與周邊城市和村鎮(zhèn)用地間關(guān)系更為復(fù)雜。相反，位于南部東南坡的面積最大，其邊界完整性水平最好。此外，其所在位置并不在醴陵市城市總體規(guī)劃所示城市主要發(fā)展方向上，長期來看人地矛盾壓力小。

圖2 基于地形的仙岳山省級森林公園地形坡位圖

3.2 人類活動干擾及其空間分布規(guī)律

根據(jù)保護(hù)區(qū)內(nèi)車行道路、人行道路以及保護(hù)區(qū)周邊構(gòu)筑物斑塊，運(yùn)用ArcGIS緩沖區(qū)分析提取人類活動可能的影響范圍。根據(jù)2020—2022年WorldView-3衛(wèi)星影像研判，園內(nèi)道路不變，園區(qū)周邊構(gòu)筑物變化不明顯，新增構(gòu)筑物距森林公園邊界較遠(yuǎn)且位置分散，主要為村鎮(zhèn)建筑。通過對周邊構(gòu)筑物調(diào)研發(fā)現(xiàn)，森林公園東北近城市一側(cè)城市斑塊主要以黨政機(jī)關(guān)、住宅用地為主；其他方向則以村鎮(zhèn)宅基地為主?？紤]到現(xiàn)有構(gòu)筑物并無涉及土方、采伐等問題，且調(diào)整后保護(hù)區(qū)邊界已實(shí)現(xiàn)多圖整合，劃定過大影響范圍可能導(dǎo)致周邊構(gòu)筑物空間分布特征丟失，不利于潛在的人類活動重點(diǎn)區(qū)域的發(fā)掘，因此，本研究未采用《自然保護(hù)區(qū)建設(shè)項(xiàng)目生物多樣性影響評價(jià)技術(shù)規(guī)范(LY/T 2242—2014)》中對建設(shè)項(xiàng)目的影響范圍要求進(jìn)行評價(jià)[11]，而是沿構(gòu)筑物邊緣100 m設(shè)置人類活動影響區(qū)域。園內(nèi)道路主要為鄉(xiāng)道和游步道，其中人類活動所造成的主要污染物形態(tài)為氣體和固體?？紤]到植被屏障厚度對大氣污染物的阻隔作用，以10m 厚度為最佳[12]。據(jù)調(diào)查，游步道周邊固體廢棄物主要集中在游步道附近，最遠(yuǎn)分布在約19 m處。因此，將道路影響范圍設(shè)定為50 m，以便對隨道路沿線運(yùn)動的人類活動進(jìn)行評估。

園內(nèi)道路以及周邊構(gòu)筑物帶來的人類活動影響如圖3所示。除區(qū)域1中周邊構(gòu)筑物所帶來的人類活動影響范圍占區(qū)域面積比例最高外(31.22%)，在其余三個區(qū)域中人類活動的影響均由園內(nèi)道路為主帶來?？傮w上道路和構(gòu)筑物影響范圍分別占公園總面積的22.07%和18.90%，構(gòu)筑物影響范圍所占面積在1—4號區(qū)域中依次遞減，源于構(gòu)筑物的人類影響表現(xiàn)出北強(qiáng)南弱的格局。源于道路的人類影響強(qiáng)度在各區(qū)域中分布較為均勻。區(qū)域1、2中疊加影響區(qū)域所占比例分別為5.63%和6.99%，遠(yuǎn)超區(qū)域3、4的2.59%和0.42%。區(qū)域1、2中的人類活動斑塊數(shù)量平均為16.5個，破碎度分別為0.16和0.19；區(qū)域3、4中的斑塊數(shù)量平均為16個，破碎度分別為0.22和0.23。盡管斑塊數(shù)量接近，但更低的破碎度表明區(qū)域1、2的人類活動范圍聚合情況較高。

圖3 園內(nèi)道路與周邊構(gòu)筑物帶來的人類活動影響范圍

3.3 森林公園旅游服務(wù)可達(dá)性及文旅景點(diǎn)分布

仙岳山省級森林公園30 min市民可達(dá)服務(wù)區(qū)覆蓋了醴陵市101.50 hm2的一類居住用地、146.72 hm2的二類居住用地以及109.97 hm2的村鎮(zhèn)居住用地。其中，各類居住用地斑塊總數(shù)為632個，最大和最小斑塊面積分別為11.98 hm2和4.29 hm2。服務(wù)可達(dá)性區(qū)域內(nèi)一類居住用地、二類居住用地、村鎮(zhèn)居住用地平均斑塊面積分別為1.28、0.89、0.28 hm2。考慮到各類居住用地的人口密度以及分布情況，森林公園所服務(wù)的對象主要來自城市方向(圖4)。結(jié)合公園出入口和游憩路線考慮，主要生態(tài)旅游功能的承載體為區(qū)域1、2。對城市居民而言，僅3.05%的生態(tài)旅游參與者來自0～10 min可達(dá)范圍，10～25 min范圍內(nèi)則承載了63.72%的參與者。這一范圍西北起自江源村，東南止于五里墩村，覆蓋了靠近森林公園的淥江西岸、南岸、東岸部分地區(qū)以及五里墩、碧山村、河西村等地社區(qū)。

圖4 仙岳山森林公園人文景點(diǎn)分布與服務(wù)可達(dá)性范圍Fig.4 Distribution of cultural attractions and service accessibility scope of Xianyue Mountain Forest Park

3.4 人地耦合視角下的城市近郊自然保護(hù)地管理策略

通過對森林生態(tài)系統(tǒng)功能重要度、旅游服務(wù)功能重要度、人為干擾程度的評價(jià)以及對其空間分布特征的分析，并結(jié)合醴陵市城市現(xiàn)狀和發(fā)展格局，在50 m×50 m分辨率水平上為城市近郊森林自然保護(hù)地提供了一套“落得了地”的管理方案(圖5，表1)。具體如下：

圖5 仙岳山森林公園功能重要性評價(jià)及管理分區(qū)Fig.5 Evaluation of functional importance and division of management area of Xianyue Mountain Forest Park

(1)森林生態(tài)系統(tǒng)保育區(qū)(占森林公園總面積的38.82%)。根據(jù)仙岳山森林公園保護(hù)對象的現(xiàn)狀特征及其作為城市近郊森林公園的實(shí)際，區(qū)域破碎化是這類保護(hù)地不可避免將面對的問題，但森林生態(tài)系統(tǒng)功能的有效發(fā)揮需要足夠空間，為森林伴生生物及森林生態(tài)系統(tǒng)的持續(xù)演替提供可能。此區(qū)域生境條件、空間連續(xù)性最好，將承擔(dān)起主要森林生態(tài)系統(tǒng)保育功能，建議以群落為單位嚴(yán)格保育。

(2)森林資源多樣性保育區(qū)(占森林公園總面積的15.24%)。由于邊界切割導(dǎo)致部分森林適生區(qū)破碎化，破碎的山體布局蘊(yùn)含了復(fù)雜的地形特征。這為多種生態(tài)適應(yīng)特性樹種提供了生長的可能性，有利于森林資源多樣性的保存，建議在人工干預(yù)下開展本地特色物種保育，為城市綠化提供豐富的喬木種質(zhì)資源。

(3)城市森林景觀區(qū)(占森林公園總面積的8.18%)。較其他森林區(qū)域更為破碎且緊鄰城市建成區(qū)。盡管這部分森林資源面臨更強(qiáng)的人類活動干擾，同時也具有維持城市生態(tài)、改善城市生物界退化的功能。選擇耐污、速生且具觀賞性的灌木，以及大小喬木樹種營造多層、多季相森林景觀將有可能在短時間內(nèi)改善城市近郊生態(tài)。

(4)文化旅游區(qū)(占森林公園總面積的17.03%)。這一區(qū)域主要面向城市方向，承載了醴陵的主要人文景觀。按空間分布特征劃分，北部區(qū)域以仙山公園、淥江書院為依托向南沿保護(hù)區(qū)東緣展開；南部區(qū)域以護(hù)國寺、老祖殿為核心景觀，沿東西走向呈帶狀分布。建議探索人文與自然景觀融合發(fā)展新路子，促進(jìn)社區(qū)與保護(hù)地間的良性循環(huán)。

(5)管理挑戰(zhàn)與生境保護(hù)區(qū)(占森林公園總面積的20.73%)。該區(qū)域面積較大且受人類活動干擾程度大，導(dǎo)致生境破碎且低質(zhì)。建議在保育工作中基于低干預(yù)思想，選擇自然演替潛力強(qiáng)的樹種進(jìn)行改造。能夠?yàn)樯稚鷳B(tài)系統(tǒng)保育區(qū)起到緩沖和延續(xù)的作用，有利于保護(hù)區(qū)森林資源的長期發(fā)展。但在這些區(qū)域中應(yīng)注意解決現(xiàn)實(shí)與潛在的人地矛盾問題。

表1 仙岳山森林公園功能區(qū)及相應(yīng)功能Tab.1 Area and corresponding function of Xianyue Mountain Forest Park功能區(qū)面積占比/%主要功能森林生態(tài)系統(tǒng)保育區(qū)38.82保護(hù)森林生態(tài)系統(tǒng)完整性、連續(xù)性森林資源多樣性保育區(qū)15.24基于多樣的地形條件為種質(zhì)資源保存提供更多可能性城市森林景觀區(qū)8.18為城市提供城市森林景觀與生態(tài)調(diào)節(jié)服務(wù)管理挑戰(zhàn)與生境保護(hù)區(qū)20.73生境較差且存在高強(qiáng)度人為干擾的森林資源文化旅游區(qū)17.03承載醴陵市主要人文景點(diǎn)和生態(tài)旅游資源

4 結(jié)論與討論

4.1 結(jié)論

加強(qiáng)對自然保護(hù)地尤其是近郊保護(hù)地的整合與管理，是推進(jìn)我國自然保護(hù)地建設(shè)、生態(tài)文明建設(shè)的關(guān)鍵。本研究針對湖南省醴陵市仙岳山省級森林公園保護(hù)地存在的現(xiàn)有問題，采用人地耦合視角，在空間格局精準(zhǔn)劃分的基礎(chǔ)上，分析了園內(nèi)道路以及周邊構(gòu)筑物所帶來的人類活動對保護(hù)地的影響，評估了森林公園的服務(wù)可達(dá)性，并制定了森林生態(tài)系統(tǒng)保育區(qū)、森林資源多樣性保育區(qū)、城市森林景觀區(qū)、管理挑戰(zhàn)與生境保護(hù)區(qū)、文化旅游區(qū)的整體管理布局和策略，為仙岳山省級森林公園保護(hù)地的科學(xué)管理提供依據(jù)，為我國近郊自然保護(hù)地的分區(qū)管理提供參考。

4.2 討論

近年來，人類活動對生態(tài)環(huán)境及景觀格局的擾動得到了越來越多的關(guān)注[14]。城市近郊的自然保護(hù)地首當(dāng)其沖面臨城市發(fā)展所帶來的人類干擾的影響。自然保護(hù)地保育工作和日益增強(qiáng)的人類干擾間的矛盾短期內(nèi)較難調(diào)和。在這對關(guān)系中，市民通過參與生態(tài)旅游促進(jìn)社區(qū)與保護(hù)區(qū)間的良性循環(huán)，從而利于保護(hù)區(qū)的長期發(fā)展；同時無序的生產(chǎn)、生活活動也在一定程度上對保護(hù)區(qū)的保育工作和生境維護(hù)造成了壓力。這無疑對城市近郊自然保護(hù)地的保育工作提出了更高的要求[15]。實(shí)際工作中，均勻投入極為有限的管理資源必然會導(dǎo)致處處捉襟見肘。面對這一現(xiàn)實(shí)問題，本文通過對生境條件、旅游服務(wù)功能以及人為干擾程度的評價(jià)，結(jié)合城市近郊保護(hù)地現(xiàn)狀與城市發(fā)展格局的實(shí)際，將保護(hù)工作落實(shí)到50m×50m的網(wǎng)格中，為保護(hù)工作劃定“重點(diǎn)”。這套研究方法綜合考量了人與保護(hù)地間的相互關(guān)系，這種相互關(guān)系也得到了學(xué)者們的日益關(guān)注[16-17]。該方法的應(yīng)用將有助于具有相似特點(diǎn)的城市近郊自然保護(hù)地精準(zhǔn)開展管理工作。然而，這一方法也面臨一項(xiàng)現(xiàn)實(shí)問題，由于在時間序列上與城市發(fā)展預(yù)期不夠契合，導(dǎo)致管理方案在未來的不確定性上升，需要根據(jù)現(xiàn)實(shí)情況持續(xù)投入力量進(jìn)行進(jìn)一步的修訂與完善。