高 燕，李江風，李 坤，劉孝蓉

(中國地質大學 a.經(jīng)濟管理學院;b.公共管理學院;c.地球科學學院，武漢430074)

0 引言

2000年以來，我國開始大力開展國家地質公園的申報和建設，截至2011年底，已批準國家地質公園6批次共計219處。目前，國家地質公園面積過大、劃界隨意的問題較為突出［1-4］，從而導致了地質公園的利益相關者非常復雜，制約了地質公園的可持續(xù)發(fā)展［1-2］。究其原因，主要有2點:(1)過分追求地質遺跡種類齊全［3］，造成公園面積過大;(2)由于地質遺跡和地質遺產(chǎn)混淆不清［5］，將導致不具備保護意義的地質遺跡被劃分在園內，也造成地質公園面積過大。地質遺跡中具有科學價值、需要被人類特殊保護的才能稱之為地質遺產(chǎn)［5-8］。為此，部分學者探討了地質公園定界問題。廖繼武等提出了基于地質遺跡集中度的地質公園邊界劃分，以此對封開國家地質公園邊界修編，縮小了公園范圍［3］。地質遺跡是立園之本［9］，地質公園的旅游發(fā)展處于資源導向性發(fā)展模式上［2］，而僅基于地質遺跡集中度的地質公園邊界劃分又過于片面，易將具有重大科學價值的獨立分散的地質遺跡點遺漏，同時也未考慮公園界線范圍是否與當?shù)仄渌?guī)劃相沖突。鑒于此，本研究將以地質遺跡空間分布特征為導向，綜合考慮地質遺跡景觀質量和促進地方經(jīng)濟發(fā)展等因素，對地質公園進行定界研究。

1 研究區(qū)概況

小?！獤|山嶺位于北緯 18°31＇27″～18°47＇29″，東經(jīng)110°24＇36″～110°31＇27″。北接和樂鎮(zhèn)，西連后安鎮(zhèn)，南接萬城鎮(zhèn)，東臨南海。海南省東環(huán)高鐵和高速(G98)從萬寧市境內橫穿而過北達海口，南抵三亞，使萬寧成為海南海口和三亞之間的重要節(jié)點。研究區(qū)面積219.97 km2，隸屬海南省萬寧市行政區(qū)域范圍，不存在行政權屬不清的問題。2011年5月，海南省萬寧市啟動了小?！獤|山嶺省級地質公園申報項目。在地質公園建設相對滯后的海南，小?！獤|山嶺省級地質公園的申報可進一步豐富國際旅游島的自然科學內涵，對我國東南沿海濱海地質遺跡保護具有積極的示范意義。

2 地質公園定界技術路線

地質公園劃界要綜合考慮地質遺跡空間分布特征、是否包含了大部分具有重大價值的地質遺跡、是否協(xié)調當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展3個方面的因素［10-11］，依照定界技術路線進行(圖1)。

圖1 地質公園定界技術路線Fig.1 Delimitation procedure of geopark

3 小?！獤|山嶺地質公園定界

3.1 地質遺跡資源調查和評價

研究區(qū)內地質遺跡包括小海(潟湖)及入?？诨◢弾r岬角海蝕地貌，東山嶺、大花角、大長嶺、英文嶺等以海蝕作用為主的花崗巖地貌和里亞斯型海岸地貌等。通過實地踏勘考察，在研究區(qū)內，共分布52處地質遺跡，涵蓋地質剖面、地質構造、地貌景觀、水體景觀、環(huán)境地質遺跡景觀5個大類，地質遺跡種類較為豐富(表1)。

區(qū)內地質遺跡大多集中在小海(潟湖)周邊(圖2)，有國家級地質遺跡16處，占總量的30.77%，省級地質遺跡30處，占總量的57.69%。區(qū)內主要地質遺跡景觀質量較高，資源優(yōu)勢較突出，具備建立省級地質公園的條件，具有良好的開發(fā)價值和市場前景。在豐富的地質遺跡資源中，地貌景觀類地質遺跡資源33處，占總量的63.46%。因此，該地質公園類型為地貌景觀類地質公園，不同于以科研科考為主的剖面類地質公園，小海—東山嶺省級地質公園因地處熱帶濱海，獨特的地貌景觀具有極大的觀賞價值和科學內涵，極具旅游功能。

表1 研究區(qū)地質遺跡調查與景觀質量評價表Tab.1 Investigation and evaluation of geosites

圖2 研究區(qū)地質遺跡點分布簡圖Fig.2 Distribution of geosites in the study area

3.2 地質遺跡空間分布特征

3.2.1 研究方法。公園定界首先要了解該區(qū)域內地質遺跡的集中度，它綜合反映了區(qū)域地質遺跡分布的豐富度和聚集度，是確定地質公園面積大小的標準［3］。丁華等用最鄰近指數(shù)對陜西省地質遺跡空間特征進行判別，得出具有較高研究價值的地質遺跡為凝聚型分布的結論［12］。

本研究將用ArcGIS 10.0對研究區(qū)地質遺跡點進行鄰近要素分析(average nearest neighbor)、多距離空間聚類分析(Ripleys K函數(shù))以及空間自相關(Moran’s I)分析，以此探索研究區(qū)地質遺跡空間分布模式以及特征。

最鄰近指數(shù)法(nearest neighbor index)使用最鄰近的點對之間的距離描述分布模式［13］:

式中:I為最鄰近指數(shù)，dmin為每一個事件到最鄰近點的距離;E(dmin)為完全隨機分布模式下最近距離的期望值;Si為研究區(qū)域中的事件;dmin(Si)為事件點Si到最鄰近點的距離;n為事件數(shù)量。當I＜1時，點空間分布為聚集模式;當I=1時，點空間分布為完全隨機模式;當I＞1時，點空間分布趨向均勻分布模式。在聚集模式中，由于點在空間上多聚集于某些區(qū)域，因此點之間的距離小，計算得到的點對之間最鄰近距離的平均值小于完全隨機模式的最鄰近距離平均值;而均勻分布模式下，點之間的距離比較平均，因此平均的最鄰近距離大，計算得到的點對之間最鄰近距離的平均值大于完全隨機模式的最鄰近距離平均值。

多距離空間聚類分析用來判定要素或關聯(lián)至要素的值在一定的距離范圍內是否呈現(xiàn)出具有統(tǒng)計顯著性的聚集或離散。

采用HPLC-ELSD方法，測定了多批樣品中的硫酸鹽含量，進而確定了分子式中硫酸的數(shù)目，結合樣品的酸堿度值，建立了樣品酸堿度與硫酸鹽含量的關系，對于現(xiàn)行質量標準中的酸堿度是否可以有效控制產(chǎn)品質量開展分析。

空間自相關分析利用研究區(qū)地質遺跡點的Moran’s I統(tǒng)計量，根據(jù)遺跡位置測量其自然狀態(tài)下的空間自相關性。

3.2.2 結果與分析。地質遺跡分布的集中性不僅是劃定地質公園界線的前提，同時也是劃定公園界線的依據(jù)。運用ArcGIS 10.0對地質遺跡點分布模式進行探索性數(shù)據(jù)分析，以期明確研究區(qū)域內地質遺跡的空間分布類型。不同的描述尺度會影響空間點的分布模式，研究區(qū)域面積和觀測距離的變化對空間分布模式有一定影響，本研究主要用范圍和距離來進行地質遺跡點的空間分布模式分析。

首先，在限定研究區(qū)域面積的前提下，運用ArcGIS 10.0空間統(tǒng)計工具對研究區(qū)地質遺跡點進行平均最近的鄰近要素分析(表2)，結果顯示:在219.97 km2的研究區(qū)域內，最鄰近指數(shù)I=0.496 899，小于1;z得分為-6.94，似然值p小于0.01。數(shù)據(jù)表明:在1%的顯著水平下，樣本點呈現(xiàn)聚集分布，因此，小?！獤|山嶺研究區(qū)內地質遺跡點在空間分布上呈現(xiàn)出聚集模式。且最近鄰地質遺跡點之間最小距離約為18.36 m，最大距離2 684.21 m。

表2 地質遺跡點平均最近的相鄰要素分析結果一覽表Tab.2 Overview of average nearest neighbor analysis results on geosites

空間點的最鄰近距離分析數(shù)據(jù)揭示地質遺跡在219.97 km2的面積范圍內是呈聚集模式的，但是對于52處地質遺跡，在多長的直線距離范圍內聚集態(tài)勢更為顯著仍然需要繼續(xù)探索，這對于劃定地質公園的緩沖區(qū)域具有積極意義。研究區(qū)域內共計52處地質遺跡，觀測距離為任意兩處地質遺跡之間的直線距離。52處地質遺跡點，共計可得到C251組觀測距離。

為了進一步研究觀測距離與地質遺跡點空間分布模式之間的關系，運用ArcGIS 10.0中多距離空間聚類分析(Ripleys K函數(shù))功能進行分析(圖3)，其中，L(d)是K函數(shù)的常用變體。結果表明:觀測距離在很大程度上影響了地質遺跡點空間分布特征，當觀測距離小于652 m時，地質遺跡點的聚集狀態(tài)最為顯著。

圖3 地質遺跡點多距離空間聚類分析Fig.3 Multi-distance spatial cluster analysis of geosites

同時，地質遺跡點空間自相關分析結果(圖4)也表明:在觀測距離650 m以內，研究區(qū)域內地質遺跡點不僅聚集態(tài)勢愈發(fā)凸顯，地質遺跡點也呈現(xiàn)出空間自相關性隨觀測距離的增大逐漸減小的自然現(xiàn)象;當觀測距離超過650 m，地質遺跡點的空間自相關趨于穩(wěn)定，隨觀測距離的增加，Moran’s I值沒有明顯波動。進一步驗證了650 m的觀測距離內，地質遺跡點呈現(xiàn)更加明顯的聚集態(tài)勢。

圖4 地質遺跡點空間自相關圖Fig.4 Spatial autocorrelation(Moran’s I)of geosites

在地質公園初步劃定的界線范圍之內，包含了小海(潟湖)在內的所有重要地質遺跡，面積為114.96 km2，其中小海(潟湖)面積約43 km2。初步劃定的界線范圍包含了地質公園緩沖面積，不僅為進一步確定公園界線提供依據(jù)，還為地質遺跡的保護工作奠定基礎。

圖5 小海—東山嶺省級地質公園界線劃定Fig.5 Delimitation of the provincial Xiaohai-Dongshanling geopark

3.3 地方經(jīng)濟發(fā)展需求

根據(jù)地質遺跡的集中度和地質遺跡保護緩沖距離劃定的地質公園范圍基本上包括了所有重要地質遺跡景觀。但這一定界依據(jù)并未考慮與地方經(jīng)濟發(fā)展的協(xié)調。地質公園的建設目的不僅在于保護地質遺跡，也要在保護中進行適度開發(fā)，促進當?shù)亟?jīng)濟的發(fā)展。

3.3.1 與相關規(guī)劃協(xié)調?？紤]到當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展的需求，必須對研究區(qū)域內已通過評審并準備實施或在建的生態(tài)項目進行篩選，剔除出地質公園界線范圍。研究區(qū)“十二五”重點項目布局及建設用地規(guī)劃(圖6)中，實施的生態(tài)項目主要有保定—烏場港濱海新城區(qū)、英豪半島生態(tài)旅游度假區(qū)建設、春園灣旅游開發(fā)、港北漁港園區(qū)綜合開發(fā)建設項目等，并已被列入《海南省萬寧市國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十二個五年規(guī)劃綱要》。此外，《環(huán)小海地區(qū)概念性總體規(guī)劃》將以小海(潟湖)中心，重點建設小海周邊1 km范圍區(qū)域。

考慮到當?shù)亟?jīng)濟的發(fā)展以及其他軍事、建設用地等因素，列入規(guī)劃的建設用地、大花角軍事用地以及城鎮(zhèn)、村莊建設用地被一并排除在地質公園界線范圍之外，最終劃定小海—東山嶺省級地質公園的界線范圍(圖5b)，占地總面積49.87 km2，為中型地質公園，包括了占總量89.69%的地質遺跡數(shù)量。

公園范圍內包括小海(潟湖)、小海入?？?、英文嶺、大長嶺及多德濕地、東山嶺等處的地質遺跡。小海—東山嶺省級地質公園劃分為2個園區(qū):小海園區(qū)和東山嶺園區(qū)，呈分散布局。小海入?？诰皡^(qū)、大長嶺景區(qū)和東山嶺園區(qū)成三角態(tài)勢分布于小海(潟湖)周邊，其中小海園區(qū)面積46.29 km2，規(guī)劃建設小海入?？诰皡^(qū)和大長嶺—多德濕地景區(qū);東山嶺園區(qū)面積3.58 km2，以海蝕作用的花崗巖地貌為主體，包括石蛋、造型石、古海蝕芽(溝、槽)、一線天、古海蝕洞群等熱帶濱海特色景觀。

圖6 研究區(qū)“十二五”重點項目布局及建設用地規(guī)劃圖Fig.6 Layout of key projects and construction land use planning during the“Twelfth Five-Year”

3.3.2 緩沖區(qū)的主動保護。初步劃定的地質公園界線范圍以650 m為緩沖距離劃定，對于地質遺跡具有積極的保護意義。對于最終未被劃入地質公園界線范圍之內的地質遺跡，同樣處于地質公園界線的緩沖區(qū)域內，而在緩沖區(qū)域內布局的生態(tài)項目以及軍事區(qū)，在規(guī)劃和實施期間，充分考慮了該項目對該區(qū)生態(tài)環(huán)境的影響，先入為主，優(yōu)先落地緩沖區(qū)域，以此形成主動保護機制，防止其他非生態(tài)項目落地緩沖區(qū)域。因此，緩沖區(qū)地質遺跡的完整性和原始性同樣會受到保護。同時，可針對這類地質遺跡單獨設置地質遺跡標識牌，將重要地質遺跡的保護責任落實到具體部門和個人，以此促進公園界線范圍外地質遺跡的保護，避免因公園范圍面積過大而阻礙地方經(jīng)濟發(fā)展的問題出現(xiàn)。

4 結論與不足

最終劃定的小海—東山嶺省級地質公園界線范圍為49.87 km2，較之研究區(qū)面積縮小約75%，定界充分考慮了地質遺跡景觀質量、分布特征等因素，并綜合考慮了該地區(qū)已有的重點項目用地和城鎮(zhèn)村莊建設用地，使地質遺跡得到較好保護，又協(xié)調了地方經(jīng)濟發(fā)展，同時地質公園界線范圍內又不涉及權屬糾紛。以上定界依據(jù)和定界方案的實施使地質公園建設和地質旅游項目的落地得到充分保障，為地質公園開發(fā)創(chuàng)造了良好的先天條件。同時，在對小海—東山嶺省級地質公園定界研究的過程中，有2點可能會影響公園定界范圍:(1)將地質遺跡抽象為點進行分析，未考慮地質遺跡分布面積和長度等屬性，這在一定程度上影響了地質遺跡空間分布特征，對定界研究有一定影響。本案例中，東山嶺花崗巖山體、小海(潟湖)為面狀，抽象為點時取其形狀的中心位置，同時在根據(jù)地質遺跡集中度初步定界時，也充分考慮了面狀地質遺跡的分布面積，盡量降低影響程度;(2)地質遺跡調查的精度可能會在一定程度上影響地質遺跡點的空間分布特征，大比例尺度的現(xiàn)場踏勘有助于深入發(fā)掘有價值的地質遺跡的數(shù)量和分布特征。為此，先后3次赴瓊對研究區(qū)域進行為期40多天的考察，不斷提高調查精度，工作力求細致，調查力求詳盡，為公園定界打下扎實基礎。

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