遼寧省自然保護區(qū)與自然公園分布格局探討

孔 穎，王喜武，唐源澤

(1.國家林業(yè)和草原局調(diào)查規(guī)劃設(shè)計院，北京 100013； 2.遼寧省林業(yè)和草原局自然保護地管理處，遼寧 沈陽 110804)

自然保護地是由各級政府依法劃定或確認，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)功能和文化價值實施長期保護的陸域或海域。按照保護性、系統(tǒng)性、差異性和銜接性的原則，以管理目標(biāo)為主線并綜合考慮相應(yīng)管控要求，將自然保護地按照生態(tài)價值和保護強度高低依次分為國家公園、自然保護區(qū)、自然公園三類[1]。幾十年來，遼寧省自然保護地從無到有，不斷發(fā)展，取得了很大成績，1980年遼寧省建設(shè)了第一個自然保護區(qū)——遼寧蛇島老鐵山國家級自然保護區(qū)，1990年遼寧省建立了第一個自然公園——旅順口國家森林公園。截止2020年底，遼寧省自然保護區(qū)數(shù)量增加至98個，面積達169萬hm2，自然公園增加至137個，面積約53萬hm2。

1 研究區(qū)域與研究方法

1.1 研究區(qū)概況

遼寧省位于中國東北地區(qū)南部，地理坐標(biāo)為118°50′～125°46′E，38°43′～43°26′N。南瀕浩瀚的黃海、渤海，遼東半島斜插于兩海之間，隔渤海海峽與山東半島遙相呼應(yīng)，西南與河北省接壤，西北與內(nèi)蒙古自治區(qū)毗連，東北與吉林省為鄰，東南以鴨綠江為界與朝鮮民主主義人民共和國隔江相望。遼寧省地勢大致為自北向南、自東向西、兩側(cè)向中部傾斜，山地丘陵分列東西兩廂向中部平原下降，呈馬蹄形向渤海傾斜。

根據(jù)2020年遼寧省自然保護地整合優(yōu)化基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，遼寧省參與整合優(yōu)化的自然保護地共6類235處，其中自然保護區(qū)98處，自然公園137處，自然公園中地質(zhì)公園15處，森林公園71處，沙漠公園3處，海洋公園10處，濕地公園38處。

1.2 研究方法

1.2.1 不同行政區(qū)域分布情況分析

依據(jù)自然保護地、行政界空間數(shù)據(jù)，利用ArcGis10.2建立自然保護地空間數(shù)據(jù)與行政界關(guān)聯(lián)，將保護地中心位置標(biāo)識至相關(guān)行政區(qū)，采用數(shù)據(jù)透視表反算至空間數(shù)據(jù)中，獲得市、縣范圍內(nèi)保護地面積及數(shù)量，分析自然保護區(qū)、自然公園分布情況。

1.2.2 均衡性分析——基尼系數(shù)

基尼系數(shù)(Gini coefficient)，在地理學(xué)中主要用于研究不同對象區(qū)域分布差異?；嵯禂?shù)介于0～1，數(shù)值越大表明集中程度越高。計算公式如下：

Hm=lnN

Gini=H/Hm

C=1-Gini

式中：pi為遼寧省第i個縣級行政區(qū)內(nèi)自然保護區(qū)或自然公園的個數(shù)或面積占遼寧省該自然保護地類型的總數(shù)量或總面積的比例；N為遼寧省縣級行政區(qū)的數(shù)量；C為分布均勻度。

1.2.3 集中度分析及密度分析

地理集中指數(shù)(Central index of geography)是研究某地理事物在地域上集中程度的指標(biāo)，計算公式為:

式中：G指地理集中指數(shù)；n為市的數(shù)量；xi為第i個地級市所擁有的自然公園(或者自然保護區(qū))的數(shù)量。T為自然公園(或自然保護區(qū))數(shù)量。

G值越大表明分布越集中。以此將遼寧省自然公園與自然保護區(qū)在各地級市的集中程度進行量化衡量。

另外利用ArcGis10.2將保護地矢量數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)換處理，再運用分析工具進行密度計算(Density analyst)獲得自然保護地分布密度、自然保護區(qū)分布密度、自然公園分布密度，從而直觀反映出不同類型的自然保護地分布情況。

1.2.4 自然保護區(qū)與自然公園的重疊分析

利用ArcGis10.2中(Intersect)相交、裁剪(clip)計算自然保護地重疊情況，按照類型計算分析自然保護區(qū)與不同類型自然公園交叉重疊情況。

2 結(jié)果與分析

2.1 遼寧省自然保護地分布格局

遼寧省參與整合優(yōu)化的自然保護地共235處，其中自然保護區(qū)98處，自然公園137處，自然保護區(qū)總面積169 hm2，占省域面積7.8%，自然公園總面積53萬hm2，占省域面積2.5%；各市自然保護地、自然保護區(qū)、自然公園統(tǒng)計數(shù)據(jù)見圖1～3。

圖1 遼寧省各市自然保護地面積、數(shù)量

圖2 遼寧省各市自然保護區(qū)、自然公園數(shù)量

圖3 遼寧省各市自然保護區(qū)、自然公園面積

2.1.1 市級行政區(qū)自然保護地分布格局

按照遼寧省市級行政區(qū)劃分，自然保護區(qū)和自然公園在遼寧省14個地級市均有分布。大連市和朝陽市的自然保護地數(shù)量和面積在遼寧省處于前列(圖1)。朝陽市的自然保護區(qū)數(shù)量位于遼寧省首位，從資源、地形等角度考慮，該區(qū)域位于努魯兒虎山山地，森林資源保存較好，人為干擾較少，同時地下有豐富的動植物化石，因而建立了多個自然保護區(qū)。大連市自然保護區(qū)面積位于遼寧省首位(圖3)，主要得益于大連斑海豹國家級自然保護區(qū)有較大的面積。遼寧省自然公園數(shù)量和面積最大的市是大連市，原因可能與大連市的城市定位有關(guān)，同時大連市濱海等自然景觀多樣，其旅游的主要屬性明顯，經(jīng)過多年建設(shè)和發(fā)展，形成了種類多樣的自然公園體系。

2.1.2 縣級行政區(qū)自然保護地分布格局

按照遼寧省縣級行政區(qū)劃分，自然保護區(qū)集中分布于遼寧省的52個縣級行政區(qū)，自然公園集中分布于58個縣級行政區(qū)。全省66%的自然保護區(qū)分布于北票市、鳳城市、東港市、盤錦市盤山縣、凌源市以及瓦房店市周邊海域；52%的自然公園分布于盤錦市盤山縣、盤錦市雙臺子區(qū)和大洼區(qū)、大連旅順口區(qū)、北票市、葫蘆島市綏中縣、莊河市、撫順清原和新賓及本溪桓仁縣等。遼寧省有28個縣(區(qū))無自然保護地，涉及的區(qū)域主要為沈陽市區(qū)、錦州市太和區(qū)以及靠近渤海灣的營口老邊區(qū)、西市區(qū)等，以上區(qū)域多為遼河平原人口密集區(qū)域，劃定保護地較為困難，矢量數(shù)據(jù)反映出以上地區(qū)周邊區(qū)域的保護地多面積小并零散分布，且是以地質(zhì)公園或少量濕地公園存在的自然保護地，以提供城市自然教育和生態(tài)體驗服務(wù)為主要功能。

2.2 遼寧省自然保護地分布均衡性與主要分布區(qū)

2.2.1 自然保護地均衡性

利用基尼系數(shù)對自然保護區(qū)和自然公園分布進行量化分析[2]。由表1可知，自然公園的分布均勻度高于自然保護區(qū)。從分布面積看，自然保護區(qū)的基尼系數(shù)(0.38)大于自然公園的基尼系數(shù)(0.24)，表明自然公園在各縣分布更為均勻，而各縣自然保護區(qū)分布面積差異較大；從數(shù)量上看，自然保護區(qū)的基尼系數(shù)(0.18)大于自然公園的基尼系數(shù)(0.15)，表明自然公園在各縣的數(shù)量分布比自然保護區(qū)更均勻。地理集中指數(shù)的值也驗證了這一結(jié)果(表2)。

表1 遼寧省自然保護區(qū)與自然公園基尼系數(shù)

表2 遼寧省自然保護區(qū)與自然公園地理集中指數(shù)

2.2.2 主要分布區(qū)

為了更進一步獲得遼寧省自然保護區(qū)的分布情況，通過核密度分析繪制出遼寧省自然保護區(qū)空間分布密度圖(圖4)。結(jié)果表明，遼寧省自然保護區(qū)存在兩大高密度區(qū)，一是千山山脈、長白山南部山地，具體地為丹東、鞍山、本溪3市交界的帽盔山區(qū)域、韭菜頂子區(qū)域，該區(qū)域垂直節(jié)理發(fā)達，陡岸峭壁多，森林資源好，分布有老禿頂子、白石砬子、清涼山等10多處自然保護區(qū)；二是松嶺、朝陽大凌河、北票白石水庫區(qū)域，該區(qū)域分布有大量中生代白堊紀(jì)的古生物化石，構(gòu)成了完整的中生代“熱河生物群”，化石類自然保護區(qū)為該區(qū)域主要的自然保護地類型，分布有朝陽古生物化石群、北票鳥化石等保護區(qū)；此外還有森林生態(tài)系統(tǒng)類型的保護區(qū)如努魯兒虎山、樓子山等。

圖4 遼寧省自然保護區(qū)空間分布密度

對自然公園進行核密度分析，得到遼寧省自然公園空間密度分布圖(圖5)。結(jié)果表明，遼寧省自然公園主要集中在4個區(qū)域：一是大連市南部及濱海區(qū)域；二是營口、鞍山、大連市交界的步云山區(qū)域，該區(qū)域森林資源豐富、地質(zhì)景觀多樣，集中分布有貓兒嶺、冰峪溝、仙人洞、銀石灘等多個森林、地質(zhì)公園；三是盤錦盤山縣一帶，主要分布有遼河口、紅海灘、大凌河口等多個自然公園；四是撫順大伙房、太子河、本溪老禿頂子一帶區(qū)域，該區(qū)域河流縱橫、森林覆蓋率高、地質(zhì)結(jié)構(gòu)特殊，分布有元帥林、大伙房、三塊石、本溪地質(zhì)等多個自然公園。

圖5 遼寧省自然公園核密度分布

2.3 自然保護區(qū)與自然公園重疊情況分析

通過對遼寧省自然保護區(qū)與自然公園矢量數(shù)據(jù)相交、裁剪等多次計算，得到兩種保護形式交叉重疊統(tǒng)計數(shù)據(jù)(表3)。結(jié)果表明，遼寧省46個自然保護區(qū)與55個自然公園存在交叉重疊的情況，重疊面積約16萬hm2。主要重疊區(qū)域為盤錦遼河口區(qū)域、本溪韭菜頂子與老禿頂子之間區(qū)域、岫巖步云山區(qū)域，其中，遼河口區(qū)域自然保護區(qū)與海洋公園交叉重疊較多，其余兩處多為自然保護區(qū)與森林公園交叉重疊。

表3 遼寧省現(xiàn)狀自然保護區(qū)與自然公園交叉情況統(tǒng)計

進一步分析計算后，得到自然保護區(qū)與不同類型的自然公園的重疊情況(表4)。結(jié)果表明，數(shù)量最多的重疊是自然保護區(qū)與森林公園的重疊，其次為自然保護區(qū)與地質(zhì)公園的重疊；重疊面積最大的是自然保護區(qū)與地質(zhì)公園的重疊，其次為自然保護區(qū)之間的重疊。此外，不同類型的自然公園也有重疊，其中森林公園與地質(zhì)公園重疊度相對較高。

表4 遼寧省自然保護區(qū)與各類自然公園重疊統(tǒng)計 個

3 討 論

自然保護區(qū)與自然公園空間分布格局分析，是探究自然保護地整合優(yōu)化、建立以國家公園為主體的自然保護地體系重要基礎(chǔ)性工作。本研究以遼寧省6類235處自然保護地為研究對象，利用基尼系數(shù)、地理集中指數(shù)[3]、核密度計算、關(guān)聯(lián)及空間交叉重疊計算等方法[1]，分析了遼寧省自然保護區(qū)、自然公園分布格局以及自然保護地重疊情況。研究結(jié)果顯示，自然保護地分布較集中，自然保護區(qū)的集中程度更高，保護地整體分布不均勻；自然保護區(qū)集中在遼寧省東西兩廂山脈周邊，中部的遼河平原區(qū)少量分布。遼河平原區(qū)域是人口和經(jīng)濟最為集中的區(qū)域，而自然保護區(qū)的管理更為嚴(yán)格，面積較大，主要以保護為目的，自然保護區(qū)建設(shè)的條件會更偏向山區(qū)且人口較少的區(qū)域，這與孔石等[2]對中國國家級自然保護區(qū)與森林公園空間分布差異的研究結(jié)果一致。遼寧省自然公園集中分布在大連南部及濱海區(qū)域、遼河-大凌河、步云山、老禿頂子-韭菜頂子區(qū)域。遼河-大凌河區(qū)域水資源豐富，自然環(huán)境優(yōu)美，因此建立了多個濕地公園；步云山、韭菜頂子區(qū)域的森林景觀錯落有致，是開展生態(tài)教育、生態(tài)旅游的理想?yún)^(qū)域，同時莊蓋高速、G229鐵長線可直達，交通的便利為森林公園的建設(shè)創(chuàng)造了良好條件。

自然保護地之間的交叉重疊程度高，其主要原因有3方面，一是不同主管部門在同一地域范圍內(nèi)分別設(shè)立不同類型的保護地，在自然資源部成立之前，自然資源的用途管制分散在各部門，原主管部門依據(jù)單一生態(tài)要素作為保護對象而設(shè)置[4]，尤其表現(xiàn)在自然保護區(qū)與地質(zhì)公園、海洋公園的重疊；二是自然保護地矢量邊界劃定的不準(zhǔn)確也造成了一些重疊；另外不同保護對象位于同一地理位置的不同空間，如森林公園與地質(zhì)公園，也造成了自然保護地的重復(fù)劃建。

研究區(qū)中自然保護區(qū)與森林公園重疊嚴(yán)重，在整合優(yōu)化的過程中，重點考慮本溪韭菜頂子與老禿頂子之間的區(qū)域、岫巖步云山區(qū)域的自然保護區(qū)與自然公園的整合歸并，消除自然保護區(qū)與自然公園的重疊問題，按照同一自然地理單元、生態(tài)過程聯(lián)系緊密、類型屬性基本一致的相鄰相連自然保護地進行歸并重組，明確保護地的唯一類型和功能定位，只保留一個自然保護地牌子[5]。在整合優(yōu)化過程中，應(yīng)重點考慮遼河口濕地黑嘴鷗、斑海豹等重要繁殖地的保護，此區(qū)域為國際重要濕地，目前正在申報中國黃渤海候鳥棲息地第二期世界自然遺產(chǎn)，生態(tài)價值高，具有國家代表性，自然公園與保護區(qū)在此區(qū)域均有較多分布，考慮以遼河干流為基礎(chǔ)，按照國家公園設(shè)立標(biāo)準(zhǔn)，整合具有國家代表性的自然保護地及周邊區(qū)域[6]，形成由點連線、由線擴面的整體保護，實現(xiàn)從遼河源到入?？诘娜姹Ｗo，構(gòu)建遼寧省以國家公園為主體的自然保護地新格局。

4 結(jié) 論

遼寧省自然保護區(qū)與自然公園均呈集中分布特征，自然保護區(qū)的集中程度更高，自然保護地整體分布不均勻。大連市、朝陽市在自然保護地的數(shù)量和面積上領(lǐng)先于其他地市；自然保護區(qū)集中分布在遼寧省松嶺、千山山脈-長白山南部山地東西兩廂山脈周邊；自然公園集中分布在大連南部及濱海區(qū)域、遼河-大凌河、步云山、老禿頂子-韭菜頂子區(qū)域。自然保護區(qū)與自然公園集中的區(qū)域是遼寧省自然資源富集區(qū)，也是在這些區(qū)域劃建自然保護地的主要原因。

研究區(qū)中自然保護區(qū)與自然公園重疊程度高，其中自然保護區(qū)與森林公園重疊數(shù)量最多，與地質(zhì)公園重疊面積最大，自然保護區(qū)之間、自然公園之間也存在有一定程度的重疊，這些自然保護地是遼寧省自然保護地整合優(yōu)化需重點關(guān)注的對象。