森林類型自然保護區生態保護研究進展

湯博 王偉 靳永超 辛利娟

摘要自然保護區的生態有效性是指保護區對其主要保護對象的保護效果。開展自然保護區的生態保護成效評估是明確自然保護區保護效果、實現保護區保護目標的有效途徑。從基于自然保護區生態價值、保護對象、森林資源、森林健康以及保護區生態系統服務功能的評估5個方面，歸納分析了國內外森林類型自然保護區生態保護成效評估，并嘗試構建我國森林類型自然保護區生態保護成效評估指標體系，為更好地引導森林類型自然保護區提升保護效果，使生物多樣性得到更好的保護提供借鑒。

關鍵詞森林；自然保護區；生態保護成效；指標體系

中圖分類號S759.9文獻標識碼A文章編號0517-6611（2017）11-0060-03

AbstractEcological efficacy of Nature Reserve is mainly for the protect efficiency of the protection object. Carrying out ecological protection effectiveness evaluation of nature reserves is an efficient way to explicit the preventive effect， as well as to realize the goal of conservation. This research mainly analyzed protection efficacy evaluation of Chinas Nature Reserves for forest both in China and abroad based on 5 aspects of ecological value， protected object， forest resources， forest health of Nature Reserve， and assessment of ecosystem services in protected areas.Besides， try to establish a comprehensive scientific evaluation index system to assess protection efficacy of Chinas Nature Reserves for forest to guide forest nature reserve lift its protection effect much better， as well as to provide reference for better biodiversity protection.

Key wordsForest；Nature Reserve；Ecological protection efficacy evaluation；Indicator system

建立自然保護區是保護生物多樣性的有效方式[1-2]。自然保護區的保護成效是衡量區域生物多樣性保護工作的重要指標。在世界各國自然保護區發展的同時，一個關鍵科學問題被反復提及，即“自然保護區的保護成效到底如何”[3-5]。這個問題能否得到有效解決，是一項重要的基礎研究內容。近年來，我國政府也開始重視自然保護區的保護成效評估工作。《國務院辦公廳關于做好自然保護區管理有關工作的通知》（國辦發[2010]63號）和《中國生物多樣性保護戰略與行動計劃（2011—2030年）》均明確提出了“制定自然保護區評估標準”“不斷提高自然保護區管理質量”等要求。然而，目前很難找到一個相對科學、客觀的指標體系方法來評估自然保護區的保護成效。目前，國內外自然保護區保護成效評估多集中在管理有效性方面，即評估自然保護區的管理過程和管理程度[6-7]。而生態成效評估是針對自然保護區主要保護對象的保護效果，是自然保護區系統保護規劃的一個核心問題[8-10]，也是保護生物學面臨的一個主要挑戰。目前，國內外對自然保護區生態保護成效進行的評估大多是定性評估，只有在部分類型自然保護區有定量研究，如草地類和候鳥類自然保護區的成效評估[11-12]。

森林類型自然保護區是指以森林植被及其生境所形成的自然生態系統作為主要保護對象的自然保護區。截至2016年底，我國已建立446處國家級自然保護區，其中森林類型的就有212處，在數量和面積上占國家級自然保護區的47.5%[13]。我國現有森林大部分都被自然保護區涵蓋。我國政府為這些自然保護區建設投入了大量的人力、物力和財力，但目前并不清楚保護成效，故很有必要對森林類型自然保護區的保護成效開展評估，以便總結經驗和發現不足，從而提出有針對性的管控措施。因此，對森林類型自然保護區進行保護成效評估并構建科學的生態有效性評估指標具有重要意義。根據目前國內外關于森林類型自然保護區生態保護成效評估方面的研究進展，將森林類型自然保護區生態保護成效評估研究分為5個方面，即基于自然保護區生態價值的評估；基于保護區內保護對象的評估；基于保護區生態系統服務功能的評估；基于森林資源的評估以及基于森林健康的評估。筆者分析了國內外自然保護區生態保護成效評估情況，同時考慮相關評估標準和技術規范，秉承更全面、更客觀地評估我國森林類型自然保護區生態保護成效的設計思路和原則，篩選出既能夠反映保護區保護成效、又相對較易獲取且國內外相關機構有類似評估標準的指標，評估我國森林類型自然保護區生態保護成效，以期為保護區管理工作提供參考，達到更好地保護生態環境的目的。

1基于自然保護區生態價值的評估

生態價值評估最早是由Margules[8]等提出和發展的，在澳大利亞等國家得到廣泛應用。薛達元等[14]針對我國自然保護區的實際情況，通過建立評估指標體系和評估準則，選取了多樣性、代表性、稀有性、自然性、面積適宜性及脆弱性和人類威脅等逐項指標，對自然保護區的生態狀況進行了定量評估。這種方法系統完整、操作簡便，但部分評估指標的賦分標準帶有一定的主觀性。李霄宇[15]和王學雷等[16]分別在三江平原濕地和洪湖濕地自然保護區的綜合評估中選取了生態系統保護價值、珍惜瀕危物種保護價值、生境安全性保護價值及地理代表性保護價值等指標，利用層次分析法和專家咨詢法對自然保護區進行了生態價值評估。李培學等[17]從典型性、稀有性、脆弱性、多樣性、面積大小、天然性、感染力、潛在保護價值、可研價值、經濟效益和文化教育功能等方面，對河南雞公山國家級自然保護區的保護價值進行了綜合評估。袁國安等[18]和余昌元等[19]分別對轎子山自然保護區和無量山國家級自然保護區各植被類型的保護價值進行了定量對比評估分析，得出其保護區內各植被類型的保護價值高低，但其部分指標評判標準的制訂存在很大程度的經驗和主觀成分，一定程度上缺乏科學性。

從森林類型自然保護區設立的目的——保護典型的森林生態系統及在其內部棲息的珍稀瀕危野生動植物可以看出，一個保護區森林類型的生態價值應該體現在生物多樣性豐富程度、所保護的生物物種受威脅程度、森林植被及珍稀瀕危野生動植物的生境狀況及由動植物等相互作用所形成的生態系統狀況等方面。生境安全性及保護區代表性也是自然保護區生態價值的重要體現。

2基于保護區內保護對象的評估

自然保護區的保護對象評估主要是基于自然保護區主要保護生態系統、重點保護野生動植物及其棲息環境等方面進行的評估。意大利的自然保護區監測和評估方法在評估自然保護區的有效性時，考慮的生態有效性指標包括生物多樣性因素層的植物豐富度、動物豐富度、植被受威脅的程度、動物受威脅的程度以及水資源因素層的保護區地表水質、地下水質等[20]。Weeks等[21] 對菲律賓海洋保護區評估選取的評估指標包括保護區大小、保護區面積等。Greve等[22]通過監測研究南非鳥類，對自然保護區的生態有效性進行了評估，對比了同一種鳥類在自然保護區內和自然保護區外的數量和分布，結果表明，自然保護區內的鳥類數量比保護區外多，且分布面積更廣。辛利娟等[11]有針對性地通過超載牲畜數量、沙塵暴程度、退化群種類和數量等參數對輝河自然保護區進行了保護成效評估。楊全生等[23]從年均高生長量、植物種數量、灌木蓋度、灌木平均株高等方面對祁連山自然保護區的天然林保護工程進行了成效評估。楊道德等[12]以候鳥類國家級自然保護區為研究對象，通過候鳥數量變化、分布面積變化、種群規模變化等指標對青海湖自然保護區和東洞庭湖自然保護區等進行了保護成效評估。

由于保護對象的差異性，目前對森林類型自然保護區評估的內容尚未統一，導致針對森林類型自然保護區保護對象進行成效評估的系統研究較少。

3基于森林資源的評估

森林資源是以多年生木本植物為主體并包括以森林環境為生存條件的林內動物、植物、微生物在內的生物群落。聯合國糧農組織實施的2005 年全球森林資源評估計劃通過選取森林范圍、森林特征、蓄積、生物量儲量、碳儲量、森林災害、木材產量與產值等14個指標對全球森林資源進行了評估[24]。以德國為代表的歐洲森林資源評估研究較早，特別是森林經濟效益評估理論和方法的研究成果凝結著歐洲林業學者的智慧[25]。瑞典曾經通過隨機評估法（Contigent Value Method）來評估森林的景觀價值和游憩價值[26]。2013年，陳瑜等[27]針對我國森林類型自然保護區保護成效評估工作，以內蒙古大興安嶺汗馬國家級自然保護區為研究對象，從森林資源的動態變化入手，研究了1954—2001年汗馬自然保護區林地資源地類、主要樹種蓄積、齡級結構以及單位面積蓄積的變化，對保護區的森林資源進行了評估。結果表明，保護區保護成效顯著，森林資源得到了有效保護，保護區的功能得到了有效發揮。

由于森林資源價值的不確定性、模糊性，生態過程和經濟過程以及兩者之間聯系的復雜性，使森林資源的評估難度增加。

4基于森林健康的評估

森林健康的實質是森林生態系統能夠維持其多樣性和穩定性，同時又能持續滿足人類對森林的自然、社會和經濟需求的一種狀態，是實現人與自然和諧相處的必要途徑[28]。自然保護區的森林健康評估主要基于森林恢復力，即森林生態系統向人類提供需要、維持自身復雜性的一種狀態。Costanza等[29]于1992年構建了VOR模型，評估了森林系統的健康；歐洲安全與合作組織于1992年率先提出了森林可持續經營的標準和指標體系。在此基礎上，1995年發布圣地亞哥宣言簽署了7個國際性的指標體系和67個具體指標用來評估森林生態系統的健康。2003年，甘敬等[30]通過構建BP神經網絡，將林分層次結構、病蟲害程度和土壤厚度3個因子作為評估指標，對北京八達嶺林場進行了森林健康快速評估。2010年，張桓[31]構建了森林健康評估指標體系，選取了群落層次結構等18個指標，對華北地區百花山自然保護區、塞罕壩自然保護區和龐泉溝自然保護區進行了評估。

目前有些森林健康評估中，參評因子偏重于生態水平，選取的指標主要局限于森林環境或森林結構單方面[32]，以至于難以準確地反映森林健康狀況。

5基于保護區生態系統服務功能的評估

近年來，國際上十分重視生態系統功能的研究。1991 年國際科學聯合會環境委員會專門討論了如何進行生物多樣性的定量研究；Constanza等[29]綜合了國際上已經出版的用各種不同方法對生態系統服務價值進行評估的結果，在世界上最先對全球生物圈生態系統服務價值進行了估算；Tang等[33] 應用歸一化植被指數（Normalized Difference Vegetation Index，NDVI）評估自然保護區的植物生產力。我國自20 世紀80 年代開展了森林生態系統服務功能評估工作。1983 年，中國林學會開展了森林綜合效益研究，侯元兆等[34]首次全面地對我國森林資源涵養水源、防風固沙、凈化空氣價值進行了評估；歐陽志云等[35]在大量生態學研究的基礎上，采用生態經濟學方法，從有機物質的生產、維持大氣CO2 和O2的平衡、營養物質的循環和儲存、水土保持、涵養水源、生態系統對環境污染的凈化作用等方面，初步對我國陸地生態系統功能價值進行了估算。宗雪[36]以臥龍自然保護區為例，對我國森林類型自然保護區生態系統服務價值進行了評估研究，運用層次分析和專家咨詢等方法構建了森林類型自然保護區生態系統服務的價值評估體系，對臥龍自然保護區的生態系統服務價值進行了評估分析。

生態系統服務功能范圍很廣，加上許多用于生態系統服務價值評估的經濟學方法都存在局限，目前的研究計算出的森林生態系統服務價值并不能涵蓋其為人類提供的全部服務。

6展望

自然保護區保護成效評估注重的是在一定時間尺度和空間尺度過程中的動態變化，應通過盡量少的并具代表性的指標來多層面地反映出自然保護區各方面情況，但無論是現有的基于保護區生態價值、保護對象的評估、森林資源評估，還是森林健康評估、基于保護區生態系統服務功能的評估，都偏向于對森林類型自然保護區的現狀評估。目前基于保護區生態系統服務功能的評估所引用的參數難以精確反映各類保護區生態系統功能的真實狀況，僅僅是對森林生態系統各項服務功能及其價值粗略和保守的估計。我國在森林類型自然保護區成效評估中仍缺少一套科學完整、全面的保護成效評估指標體系及評估方法。

基于國內外研究進展，筆者結合我國森林類自然保護區自身特點，并遵循科學性、系統性、動態性和綜合性的原則，嘗試構建了我國森林類型自然保護區保護成效評估指標體系。該指標體系分為5個因素層13個評估指標。該指標體系選取的評估因素是保護區的完整性、多樣性、代表性、稀有性及生態系統服務功能。選取的指標均為動態指標，反應自然保護區建立前后生物多樣性保護的動態變化，即自然保護區的保護成效。選擇的評估指標及數據來源等見表1。

自然保護區生態保護成效評估的意義在于其動態反映自然保護區的保護效果，從客觀角度說明自然保護區建立的意義。筆者綜合分析了國內外在自然保護區保護成效評估方面的研究成果，嘗試構建了森林類型自然保護區的生態保護成效評估指標體系。下一步將在典型森林類型自然保護區進行保護成效案例研究，在研究過程中對該指標體系（表1）驗證，完善適合我國的森林類型自然保護區保護成效評估機制，從而更好地引導森林類型自然保護區提升保護效果，使生物多樣性得到更好的保護。

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