西藏自治區交叉重疊自然保護地特征研究

楊 玲，羅小浪，靳 新

(1.國家林業和草原局中南調查規劃設計院，長沙 410014；2.國家林業和草原局西北調查規劃設計院，西安 710048)

人類與自然的關系在上千年發展歷程中，經歷了崇拜自然、改造自然、征服自然、人與自然和諧相處四個階段，在最后一階段中，自然保護地應運而生。1956年我國建立了第一個自然保護區——廣東鼎湖山自然保護區[1]，后續根據保護對象的不同，陸續建立了各種類型的保護地，經過60多年的發展，我國的自然保護地數量達到12 000余處，覆蓋面積已達國土陸域面積的18%，基本形成了多層級、多類型的自然保護地體系，在保護生物多樣性、保存自然遺產、改善生態環境質量和維護國家生態安全方面發揮了重要作用[2]。但由于設立之初保護地的規劃缺乏宏觀性和統一性等問題，導致眾多保護地之間存在空間上交叉重疊、多頭管理的突出矛盾。2019年6月，中共中央辦公廳、國務院辦公廳印發 《關于建立以國家公園為主體的自然保護地體系的指導意見》(中辦發〔2019〕42 號)；2019年10月，自然資源部、國家林業和草原局印發了《關于做好自然保護區范圍及功能分區優化調整前期有關工作的函》 (自然資函〔2020〕71 號)[3]，都為我國自然保護地體系整合優化指明了方向和路徑。為完善自然保護地體系，以保持自然生態系統完整性為目標，明確各自然保護地唯一類型和功能定位，自然保護地交叉重疊的問題亟需解決。

本文以西藏自治區參與整合優化的81處自然保護地為研究對象，通過對自然保護地空間交叉重疊特征進行分析研究，可以為自然保護地整合優化提供科學的、有針對性的參考依據。

1 區域概況

西藏地處我國西南邊陲，面積約120萬km2，約占全國國土面積的1/8，僅次于新疆，是我國第二大省(區)[4]。西藏地形復雜多樣，根據西藏境內地勢變化和地貌類型組合特點，大致可分為喜馬拉雅高山區、藏南谷地、藏北高原和藏東高山峽谷區。氣候總體上具有西北嚴寒干燥、東南溫暖濕潤的特點。以復雜多樣的地形和氣候條件為依托，西藏的動植物資源極其豐富，無論從植物種類的多樣性還是植物類型的多樣性，西藏稱得上是植物的“天然的種質基因庫”。據所采集的動物標本和外業資料以及國內外文獻的記載，西藏現有脊椎動物798種，有國家I和II級保護野生動物125種。

2 研究方法

采用空間疊置分析、核密度分析、地理集中指數、熱點分析4種方法，利用相關軟件處理矢量數據和柵格數據，科學分析交叉重疊的自然保護地空間分布現狀和主要特征。

2.1 數據來源

西藏自治區參與整合優化的81處自然保護地，類型可分為：自然保護區、地質公園、濕地公園、森林公園；管理級別可分為：國家級、自治區級、市級、縣級。自然保護地名稱、類型、級別信息依據為《西藏自治區自然保護地調查評估技術規范》；自然保護的邊界矢量數據由西藏自治區林業和草原局統一下發；西藏自治區行政界線矢量數據來源于西藏自治區自然資源廳。

2.2 數據處理

2.2.1 空間疊置分析

空間疊置分析使用ArcGIS軟件調入全區81處參與整合優化工作的自然保護地矢量數據，獲取保護地交叉重疊基礎數據，再結合統計分析軟件進行分析。

2.2.2 核密度分析

核密度分析能直觀地反映出離散測量值在連續區域內的分布情況，其計算格式為：

(1)

式中：k((x-xi)/h)為核函數，h>0為帶寬，x-xi表示估值點x到事件xi處的距離。由此可得出西藏交叉重疊自然保護地空間分布形態。

2.2.3 地理集中指數

地理集中指數是研究地理要素在一定區域范圍集中程度的指標[5]，通過采用地理集中指數分析西藏自治區重疊交叉自然保護地的類型分布和在各行政區域分布的集中程度，進一步分析其分布特點。其計算公式為：

(2)

式中：G為地理集中指數，區間為 0～100，值越大說明越集中，值越小說明越分散；n為西藏自治區的市(地區)數量，本文取值為 7；Xi為第i個市(地區)重疊的自然保護地數量；T為西藏自治區重疊自然保護地的總數。

2.2.4 熱點分析

熱點分析可對數據集中的每一個要素計算 Getis-Ord Gi*統計(稱為 G-i-星號)[6]。通過得到的Z得分和P值，得出高值或低值要素在空間上發生聚類的位置，即熱點和冷點，分別代表要素在區域內的聚集程度。Z得分為正數且分數越高，P值越小，代表該要素有顯著的熱點，在區域內越聚集；Z得分為負數且越小，P值很小，代表該要素有顯著的冷點，則該要素在區域內越離散。此方法可進一步驗證西藏自治區交叉重疊自然保護地分布特征。

3 結果與分析

3.1 交叉重疊自然保護地現狀

參與研究的81處自然保護地中有27處存在交叉重疊情況，占自治區參與整合優化保護地總數的33.33%，重疊類型分為：自然保護區與自然保護區、自然保護區與森林公園、自然保護區與濕地公園、自然保護區與地質公園、濕地公園與濕地公園、濕地公園與森林公園和森林公園與森林公園等7種交叉重疊類型。其中，自然保護區與森林公園重疊次數最多，自然保護區與濕地公園重疊次數其次，重疊次數最少的為自然保護區與自然保護區間、濕地公園與濕地公園和森林公園與森林公園，詳見圖1。

圖1 西藏交叉重疊自然保護地類型占比圖

交叉重疊方式有兩種：一是保護地完全重疊，即不同的自然保護地設立部門、設立時間、名稱、類型、級別等存在差異，但落圖面積和邊界完全吻合，以該方式重疊的自然保護地為8處，占交叉重疊保護地總數量的29.63%，都為市、縣級自然保護區和國家級自然公園重疊；二為部分重疊，即保護地不同片區存在交叉或小面積保護地內嵌于大面積保護地中，有19處自然保護地以此方式交叉重疊，占交叉重疊保護地總數量的70.37%，其中，西藏工布自治區級自然保護區與自然保護區、森林公園、濕地公園3種類型保護地均存在交叉重疊，重疊次處高達5次。

3.2 交叉重疊自然保護地的空間分布形態

通過對交叉重疊自然保護地進行核密度分析，得到核密度分析圖(圖2)。從圖2可知，西藏交叉重疊保護地形成了一個自東向西略有中斷的密度分布帶，有1個中心密度分布組團、4個次中心密度分布組團。

密度分布帶主要沿雅魯藏布江分布，核密度值在0.000 020 676以上，包括藏東地區、藏南地區和藏西部分地區。中心密度分布組團位于藏東地區和藏南地區，空間分布密度在0.000 020 676～0.000 082 703之間；次中心密度分布組團空間分布密度在0.000 082 704～0.000 206 756間，位于藏西、藏南和藏東部分地區。表明無論是密度分布帶還是密度分布組團，都反映出重疊自然保護地空間分布與自然資源豐富度呈正相關性。

3.3 交叉重疊自然保護地的空間分布級別、類型

在ArcGIS軟件中運用空間疊置分析法結合數理統計，對交叉重疊保護地進行深入研究，得到自然保護地不同級別重疊情況。

圖2 西藏交叉重疊自然保護地核密度分析圖

按自然保護地級別分，西藏自然保護地重疊情況單一，只有國家級保護地與其他各級別保護地交叉重疊。其中保護地交叉重疊數量最多的級別為國家級與自治區級(11處)、國家級與國家級(10處)，其次為國家級與縣級(6處)，最少的是國家級與市級(2處)。

從自然保護地類型看，西藏自治區交叉重疊4種類型自然保護地的地理集中指數G值差異較大。即分布最集中的保護地類型為自然保護區，G值最高，G自然保護區=37.04；其次為濕地公園，G濕地公園=29.62；分布最分散的為地質公園，G地質公園=7.41。表明交叉重疊4種類型的保護地在西藏自治區區域內分布具有不均衡性。

3.4 交叉重疊自然保護地的區域分布差異

西藏自治區7個市(地區)中有5個市(地區)涉及自然保護地交叉重疊，分別為拉薩市、昌都市、林芝市、阿里地區和日喀則市。

假設西藏交叉重疊自然保護地分別在7個市(地區)上均勻分布，通過計算可得到西藏自治區平均地理集中指數G設=14.29。而根據交叉重疊自然保護地現狀分布，可知G西藏=37.79，遠大于G設值，說明西藏自治區交叉重疊的自然保護地分布較集中，基本符合自然保護地現狀特征。

根據計算，保護地交叉重疊5個市(地區)地理集中指數G從大到小依次為：G林芝市(33.33)>G昌都市(29.63)>G阿里市(22.22)>G拉薩市和G日喀則市(7.41)。與假設的平均地理集中指數G設相比，林芝市、昌都市和阿里地區G值均大于G設值，拉薩市和日喀則市G值小于G設值，表明西藏交叉重疊自然保護地在林芝市、昌都市和阿里地區分布比在拉薩市、日喀則市分布集中，且林芝市分布最集中，重疊類型涉及自然保護區、地質公園、森林公園和濕地公園。

為進一步驗證西藏自治區交叉重疊保護地的分布特征，可通過熱點分析得出西藏交叉重疊保護地在空間位置上發生聚類的位置，如圖3所示。

從圖3可知，林芝市交叉重疊保護地P值<0.01，置信度為99%，可以拒絕零假設，這就意味著林芝市交叉重疊保護地表現出統計意義上的顯著性聚類，所觀測到的空間模式不太可能產生于隨機過程，由此表明林芝市為高聚類地區。分析結果相互驗證了西藏自治區交叉重疊保護地在林芝市分布最集中。

圖3 西藏自治區交叉重疊自然保護地熱點分析圖

4 結論與討論

1)交叉重疊率高。西藏自治區自然保護地交叉重疊數量有27處，占自治區參與整合優化保護地總數的33.33%，高于全國保護地重疊率18%的水平[5]。交叉重疊方式各異，部分交叉重疊的保護地數量遠大于完全交叉重疊的自然保護地數量，出現高重疊率原因有兩點。

一是自然保護地體系頂層設計不完善，缺乏完整性、系統性的規劃。自然保護地設立區域自然資源稟賦高、生物多樣性豐富、生態服務價值高，設立保護地可極大程度保護該區域的生態系統，維護自然生態系統健康穩定，提高生態系統服務功能，維持人與自然和諧共生永續發展。但由于以往保護地管理粗放，且由不同部門分開設立，形成“九龍治水”的多頭管理模式，行政主管部門難以協調監管，造成基礎數據未能共享，建設管理混亂的局面。

二是市縣級自然保護地管理水平低、管理能力差。大多數設立時間較早的市縣級自然保護地經費投入不足，缺少穩定的管理機構，造成保護地管理建設滯后，有保護地之名而無保護地之實。在這些保護地原址上后續申報新設自然保護地時，未按規定及時撤銷或晉升原有自然保護地。

2)空間分布形態特征明顯。形態上為東西分布，形成沿雅魯藏布江交叉重疊分布帶。藏東部分、藏南地區密度高，形成中心密度分布團；藏西、藏南部分地區中心密度分布低，形成次中心密度分布組團，具有顯著的中心—邊緣特征。

3)重疊類型分布不均衡，重疊級別單一。所有交叉重疊的自然保護地中，按重疊保護地分布類型看，自然保護區G值最大，表明其分布最集中；地質公園G值最小，分布最分散。從相互重疊類型看，自然保護區與森林公園重疊數量以占各類重疊保護地總數40%的比例居于首位；自然保護區與自然保護區間、濕地公園與濕地公園間、森林公園與森林公園間重疊次數最少(1處)，占比為5%。不論從重疊保護地分布類型還是相互重疊類型看，兩者都表明交叉重疊各類型保護地空間分布不均衡。以交叉重疊級別看，只存在國家級自然保護地與其他級別保護地重疊情況，重疊級別較單一，間接反映出西藏各級別自然保護地中國家級保護地數量較多。

4)區域分布差異大。從地區分布看，通過地理集中指數和熱點分析得出，林芝市叉重疊保護地地理集中指數G值最大，且表現出顯著性聚類，因此分布最集中，主要原因為林芝市地處藏東南生物多樣性保護重要區、喜馬拉雅東南部生物多樣性保護優先區域和橫斷山南段生物多樣性保護優先區域，地區生態系統復雜多樣，具有重要的生態功能與保護價值，故保護地多設立于此處，產生重疊概率大。日喀則市和拉薩市G值最小，分布最分散，主要是日喀則市和拉薩市重疊保護地空間分布相對均勻，聚類程度小。

由于本文研究的對象為參與整合優化的自然保護地，不包含全區風景名勝區和水產種質資源保護區，因此文中得出的地理集中指數值存在一定的局限性，對研究結果的適用范圍產生了一定的限制。另外，研究只利用了熱點分析來間接地驗證地理集中指數結果的可靠性，雖然驗證結果一致，但在以后的研究中還可以嘗試利用更多的方法來互相驗證，以得出更詳實可靠的結果，為區域性自然保護地交叉重疊的研究提供更為有效的思路與途徑。

5 建議

目前解決西藏自然保護地重疊問題的方法為對其進行整合優化，建議采用以下3種整合方式。

1)同類合并。當交叉重疊保護地類型或者保護對象相同或接近時，為后續統一有效管理，保證良好的生態環境可持續發展，可用同類合并的方式對這些保護地進行歸類整合。如西藏巴松湖國家級森林公園、西藏色季拉國家級森林公園、西藏比日神山國家級森林公園與西藏工布自治區級自然保護區，保護對象都為森林生態系統，可將其重疊區域進行同類合并。

2)吸收合并。當交叉重疊保護地級別相同，保護強度不同時，應以保護強度為整合標準，弱強度的保護地并入強強度保護地。對于保護強度相同，級別不同的保護地重疊情況，可遵循低級別服從高級別的整合原則。

3)范圍調整。如西藏雅尼國家濕地公園和西藏色季拉國家級森林公園保護級別相同，保護強度相同，可在后續勘界立標時進行邊界調整，形成準確的邊界范圍，建立矢量庫，徹底解決交叉重疊問題。