李麗娟，陳 琦

(廣西壯族自治區(qū)林業(yè)勘測(cè)設(shè)計(jì)院，廣西 南寧 530001)

自然保護(hù)地是長(zhǎng)期保護(hù)自然及其生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)和文化價(jià)值，通過(guò)法律或其他有效途徑專(zhuān)門(mén)認(rèn)定并進(jìn)行管理的有明確范圍的地理空間[1]。我國(guó)自然保護(hù)地多存在管理體系不完善、現(xiàn)實(shí)矛盾和歷史遺留等問(wèn)題，迫切需要對(duì)各類(lèi)自然保護(hù)地進(jìn)行整合優(yōu)化[2]。2019年6月，中共中央辦公廳、國(guó)務(wù)院辦公廳印發(fā)了《關(guān)于建立以國(guó)家公園為主體的自然保護(hù)地體系的指導(dǎo)意見(jiàn)》，我國(guó)自然保護(hù)地進(jìn)入全面深化改革的新階段，各地正式開(kāi)始自然保護(hù)地整合優(yōu)化工作。部分學(xué)者為科學(xué)有效推進(jìn)自然保護(hù)地整合優(yōu)化工作，對(duì)自然保護(hù)地整合優(yōu)化的方案和對(duì)策[3-10]、規(guī)則[11]、管理[12]等開(kāi)展了研究，并且對(duì)保護(hù)地立法體系[13]也進(jìn)行了探討。

現(xiàn)階段，自然保護(hù)地整合優(yōu)化亟待解決的是現(xiàn)實(shí)存在的矛盾沖突問(wèn)題，解決好這些問(wèn)題將為生態(tài)保護(hù)紅線劃定和自然保護(hù)地健康平穩(wěn)和諧發(fā)展打下基礎(chǔ)。而矛盾沖突斑塊的調(diào)出將導(dǎo)致自然保護(hù)地內(nèi)天窗過(guò)多、邊界復(fù)雜、保護(hù)地破碎化等問(wèn)題的出現(xiàn)，不利于后期的保護(hù)地勘界立標(biāo)和管理。因此，矛盾斑塊的調(diào)出要找到一個(gè)既能盡量減少自然保護(hù)地內(nèi)矛盾沖突問(wèn)題，又能保證自然保護(hù)地完整的平衡點(diǎn)，需要有一個(gè)合適的調(diào)出面積尺度。然而，各類(lèi)自然保護(hù)地存在的比較尖銳的矛盾沖突問(wèn)題包括永久基本農(nóng)田和集體人工商品林。自然保護(hù)地內(nèi)永久基本農(nóng)田和成片集體人工商品林的調(diào)出斑塊面積尺度尚未有定量化的標(biāo)準(zhǔn)。

廣西省是典型的巖溶地貌區(qū)，南北地勢(shì)地貌還存在較大差異，永久基本農(nóng)田和集體人工商品林分布相對(duì)較破碎，且各市的破碎化程度不一，調(diào)出的斑塊面積尺度難以統(tǒng)一，需要根據(jù)各市的實(shí)際情況進(jìn)行研究分析。以南寧市為例，對(duì)自然保護(hù)地整合優(yōu)化調(diào)出矛盾斑塊的面積尺度進(jìn)行定量化研究，以期為自然保護(hù)地整合優(yōu)化工作提供決策依據(jù)。

1 研究區(qū)域概況和研究方法

1.1 研究區(qū)域概況

南寧市位于東經(jīng)107°45′～108°52′，北緯22°13′～23°33′。地形以邕江廣大河谷為中心的盆地形態(tài)，地貌分平地、低山、石山、丘陵、臺(tái)地5種類(lèi)型。位于北回歸線南側(cè)，屬濕潤(rùn)的亞熱帶季風(fēng)氣候，年均溫約21.6 ℃。森林土壤主要以砂頁(yè)巖、砂巖、第四紀(jì)紅土母質(zhì)發(fā)育而成的赤紅壤為主，局部分布有紅壤、黃紅壤、黃壤、石灰土、紫色土、草甸土等，土層較厚，質(zhì)地疏松，肥力中等。

1.2 數(shù)據(jù)來(lái)源

南寧市各自然保護(hù)地矢量數(shù)據(jù)從廣西省自然保護(hù)地臺(tái)賬和廣西省自然保護(hù)地矢量數(shù)據(jù)庫(kù)中提取。南寧市有自然保護(hù)地19個(gè)，其中8個(gè)自然保護(hù)區(qū)、8個(gè)森林公園、2個(gè)濕地公園和1個(gè)石漠化公園，面積77 167 hm2，占南寧市土地面積的3.5%。集體人工商品林從廣西省2018年度森林資源管理一張圖數(shù)據(jù)提取，永久基本農(nóng)田從2017年度永久基本農(nóng)田專(zhuān)題數(shù)據(jù)提取。南寧市各類(lèi)自然保護(hù)地分布情況、內(nèi)部集體人工商品林與永久基本農(nóng)田矛盾沖突問(wèn)題分布情況詳見(jiàn)圖1和表1。

1.3 研究方法

為量化各尺度矛盾斑塊調(diào)出程度和對(duì)應(yīng)造成的破碎化情況，提出完成度和完整度兩個(gè)概念，并提出以綜合指數(shù)來(lái)刻畫(huà)兩者之間不同決策權(quán)重的情況。

完成度：指已調(diào)出的某類(lèi)矛盾斑塊面積占原存在自然保護(hù)地內(nèi)部的該類(lèi)矛盾斑塊總面積的比例，該類(lèi)矛盾斑塊全部調(diào)出的完成度為1。

完整度：指項(xiàng)目總量(即為1)減去破碎度的比例，而破碎度指已調(diào)出的某類(lèi)矛盾斑塊個(gè)數(shù)占原存在自然保護(hù)地內(nèi)部的該類(lèi)矛盾斑塊總個(gè)數(shù)的比例，該類(lèi)矛盾斑塊全部調(diào)出的完整度為0。

綜合指數(shù)指完整度和完成度5種不同決策權(quán)重情況：0.5完整度+0.5完成度、0.4完整度+0.6完成度、0.3完整度+0.7完成度、0.6完整度+0.4完成度、0.7完整度+0.3完成度。

本研究利用ArcGIS 10.2融合工具將永久基本農(nóng)田和集體人工商品林圖斑融合成斑塊，計(jì)算斑塊面積。按照1 hm2間隔尺度抽取矛盾斑塊，統(tǒng)計(jì)每個(gè)尺度斑塊的面積和個(gè)數(shù)，計(jì)算各尺度斑塊調(diào)出的完成度、完整度和綜合指數(shù)，并進(jìn)行分析得到最優(yōu)調(diào)出斑塊面積尺度。

圖1 南寧市各類(lèi)自然保護(hù)地分布Fig.1 Distribution of various natural protected areas in Nanning City

表1 南寧市各類(lèi)自然保護(hù)地內(nèi)集體人工商品林與 永久基本農(nóng)田矛盾沖突問(wèn)題分布情況Tab.1 Distribution of conflicts between community commercial plantation and permanent basic farmland in various natural protected areas in Nanning City hm2

續(xù)表1

2 結(jié)果分析

南寧市自然保護(hù)地內(nèi)集體人工商品林和永久基本農(nóng)田不同斑塊尺度分布情況詳見(jiàn)表2。

南寧市自然保護(hù)地范圍內(nèi)存在集體人工商品林斑塊229個(gè)，面積958 hm2；永久基本農(nóng)田斑塊499個(gè)，面積2 478 hm2，兩者面積分別占自然保護(hù)地面積的1.2%和3.2%。

由表2可知，集體人工商品林和永久基本農(nóng)田的小面積斑塊數(shù)量較多，小于1 hm2的分別有76個(gè)和136個(gè)，分別占原斑塊數(shù)的33.2%和30.3%。

不同尺度調(diào)出造成的自然保護(hù)地破碎化情況(以2個(gè)自然保護(hù)地為例)見(jiàn)圖2。

由圖2可知，不同尺度調(diào)出造成的自然保護(hù)地破碎化程度不同，越小面積尺度的斑塊調(diào)出破碎化越嚴(yán)重。特別是廣西省南寧市那蘭鷺鳥(niǎo)市級(jí)自然保護(hù)區(qū)調(diào)出集體人工商品林后，保護(hù)地的邊界比原保護(hù)地更復(fù)雜，保護(hù)地形狀發(fā)生較大變化。

表2 南寧市自然保護(hù)地內(nèi)集體人工商品林和永久基本農(nóng)田不同斑塊尺度分布情況Tab.2 Distribution of different patch scales of community commercial plantation and permanent basic farmland in natural protected areas in Nanning City

圖2 不同尺度調(diào)出集體人工商品林和永久基本農(nóng)田造成的自然保護(hù)地破碎化程度對(duì)比Fig.2 Comparison of fragmentation degree of natural protected areas brought by community commercial plantation and permanent basic farmland in different scales

由表2計(jì)算得到南寧市自然保護(hù)地調(diào)出不同斑塊面積尺度的集體人工商品林和永久基本農(nóng)田的完成度、完整度和綜合指數(shù)(表3)。

在各尺度下，完成度、完整度和綜合指數(shù)均有變化，特別是在≥1 hm2和>0 hm2兩個(gè)尺度方面，完整度指數(shù)較其他尺度相差較明顯，這與小面積斑塊數(shù)量較多因素有關(guān)。在綜合指數(shù)方面，集體人工商品林和永久基本農(nóng)田在0.3完成度+0.7完整度時(shí)權(quán)重綜合指數(shù)均最大。

根據(jù)表3制作南寧市自然保護(hù)地調(diào)出不同斑塊面積尺度的集體人工商品林和永久基本農(nóng)田的完成度、完整度和綜合指數(shù)曲線，詳見(jiàn)圖3。

由圖3可見(jiàn)，完成度和完整度變化呈相反趨勢(shì)，在確保完成度的同時(shí)將破壞完整度，但集體人工商品林在斑塊面積尺度3.6 hm2和永久基本農(nóng)田在斑塊面積尺度5.3 hm2時(shí)，完成度和完整度曲線相交，達(dá)到一個(gè)平衡點(diǎn)。不同權(quán)重的綜合指數(shù)在不同調(diào)出斑塊面積尺度均有一定差異，但綜合曲線簇的交點(diǎn)與完成度、完整度的交點(diǎn)是相同的，即集體人工商品林在3.6 hm2和永久基本農(nóng)田在5.3 hm2兩個(gè)斑塊面積尺度上綜合指數(shù)曲線簇相交，說(shuō)明在這兩個(gè)尺度不受決策權(quán)重影響。

表3 南寧市自然保護(hù)地內(nèi)集體人工商品林和永久基本農(nóng)田不同斑塊面積尺度的完成度、完整度和綜合指數(shù)Tab.3 Completion degree, completeness degree and comprehensive index of different patch scales of community commercial plantation and permanent basic farmland in natural protected areas in Nanning City

圖3 南寧市自然保護(hù)地內(nèi)集體人工商品林和永久基本農(nóng)田不同斑塊尺度的完成度、完整度和綜合指數(shù)變化曲線Fig.3 Curve of completion degree, completeness degree and comprehensive index of different patch scales of community commercial plantation and permanent basic farmland in natural protected areas in Nanning City

3 結(jié)論與討論

3.1 討論

現(xiàn)階段自然保護(hù)地整合優(yōu)化工作主要考慮的是解決內(nèi)部矛盾沖突問(wèn)題。不同區(qū)域因?yàn)榈貏?shì)地貌差異和矛盾斑塊分布差異，在確定矛盾斑塊調(diào)出面積尺度上應(yīng)實(shí)事求是，具體分析。廣西省是巖溶地貌區(qū)，山地和丘陵面積占陸地總面積的76.6%，素有“八山一水一分田”之稱(chēng)，加之林權(quán)到戶(hù)，導(dǎo)致廣西省永久基本農(nóng)田和集體人工商品林與平原地區(qū)的集中連片不同。廣西省自然保護(hù)地內(nèi)的矛盾斑塊分散、分布廣，矛盾斑塊的調(diào)出始終將影響自然保護(hù)地的完整性，并會(huì)引起孤島化、破碎化、邊界復(fù)雜化等一系列問(wèn)題，不管以何種尺度調(diào)出矛盾斑塊都需科學(xué)的論證和評(píng)估，確保能盡量解決矛盾問(wèn)題并保持自然保護(hù)地完整性。目前有關(guān)自然保護(hù)地整合優(yōu)化的報(bào)道大多集中在整合優(yōu)化對(duì)策、方案、體系等層面的研究，關(guān)于現(xiàn)實(shí)存在的矛盾沖突斑塊的調(diào)出面積尺度定量研究尚屬空白。以完成度和完整度達(dá)到平衡為出發(fā)點(diǎn)，考慮了兩者不同決策權(quán)重的情況，分析南寧市自然保護(hù)地集體人工商品林和永久基本農(nóng)田的最優(yōu)調(diào)出斑塊面積尺度，以一種定量分析方式為廣西省自然保護(hù)地整合優(yōu)化工作中矛盾斑塊的調(diào)出提供決策參考。

3.2 結(jié)論

完成度和完整度是對(duì)立的，在確保完成度的同時(shí)將破壞完整度。對(duì)廣西省南寧市自然保護(hù)地進(jìn)行研究得出，在斑塊面積尺度3.6 hm2時(shí)可以調(diào)出70%以上的集體人工商品林，完整度達(dá)到70%以上，在斑塊面積尺度5.3 hm2時(shí)可以調(diào)出70%以上的永久基本農(nóng)田，完整度也達(dá)到70%以上，這兩個(gè)尺度可以達(dá)到完成度和完整度平衡，且在不同權(quán)重系數(shù)下達(dá)到的效果是一致的?；诖耍ㄗh廣西省南寧市自然保護(hù)地內(nèi)集體人工商品林的最優(yōu)調(diào)出斑塊面積尺度約3.6 hm2，永久基本農(nóng)田的最優(yōu)調(diào)出斑塊面積尺度約5.3 hm2。

自然保護(hù)地整合優(yōu)化是一項(xiàng)復(fù)雜、長(zhǎng)期、影響深遠(yuǎn)的工作，如何根據(jù)保護(hù)的目標(biāo)、對(duì)象及其功能來(lái)進(jìn)一步優(yōu)化自然保護(hù)地，從社會(huì)層面和生態(tài)角度綜合研究自然保護(hù)地整合優(yōu)化工作，是值得深思和進(jìn)一步探索的問(wèn)題。本文側(cè)重研究的是自然保護(hù)地整合優(yōu)化過(guò)程中亟待解決的矛盾沖突問(wèn)題，現(xiàn)實(shí)矛盾的調(diào)出是自然保護(hù)地整合優(yōu)化的一項(xiàng)重要基礎(chǔ)性工作，在矛盾沖突問(wèn)題調(diào)出的尺度上，不同管理部門(mén)比如國(guó)土、林業(yè)、農(nóng)業(yè)等都存在分歧，探索以一種定量的方式去研究矛盾斑塊的調(diào)出尺度，可以更客觀、直觀、科學(xué)地為自然保護(hù)地整合優(yōu)化工作中開(kāi)展相關(guān)討論、制定相關(guān)規(guī)程提供決策參考。