廣東南嶺國家公園的自然度評價研究

胡婷 黃金玲

自然屬性是國家公園的基本特征之一。自然度作為描述保護價值和現(xiàn)狀保存狀態(tài)的指標，主要用于描述人類活動對自然環(huán)境的影響或自然屬性保留程度，亦或當前與潛在自然狀態(tài)的距離[1～2]。國內(nèi)學(xué)者對自然度評價多從定量分析的角度進行研究，選取生物指標和人為干擾指標構(gòu)建指標體系，采用層次分析法、灰色關(guān)聯(lián)度、綜合評價法等進行自然度計算[3～4]。國外學(xué)者在農(nóng)[5]、林[6]、自然保護地[7]等領(lǐng)域的評價得到了較為廣泛的應(yīng)用，通常采用構(gòu)建計算模型的方式進行自然度測算[7]。本文以廣東南嶺國家公園（以下簡稱“南嶺國家公園”）科學(xué)考察數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，構(gòu)建自然度評價模型，分析其自然屬性，以期為南嶺國家公園的保護、建設(shè)、生態(tài)修復(fù)等提供科學(xué)依據(jù)。

1 研究方法

1.1 數(shù)據(jù)來源與研究單元劃分

本研究數(shù)據(jù)來源于地理數(shù)據(jù)空間云（http://www.gscloud.cn/）下載的擬建南嶺國家公園遙感衛(wèi)星影像圖、《擬建廣東南嶺國家公園本底資源調(diào)查與評價報告》[8]《擬建廣東南嶺國家公園范圍劃定建議方案》[9]等。研究單元劃分1 km×1 km的網(wǎng)格，共3 064個。建立南嶺國家公園自然度評價指標體系，根據(jù)評價指標，將采樣所得的數(shù)據(jù)定位到圖上每個區(qū)域中；隨后對網(wǎng)格中的評價指標值進行標準化處理，通過層次分析法確定森林自然度評價指標權(quán)重；最后根據(jù)公式計算公園綜合的自然度值，并按照自然度值進行等級劃分。

1.2 構(gòu)建評價指標體系

構(gòu)建南嶺國家公園自然度評價體系，旨在分析其內(nèi)各生態(tài)要素和整體生態(tài)系統(tǒng)的自然狀況以及人為干擾程度。因此，構(gòu)建的自然度指標體系目標層為南嶺國家公園自然度，準則層由植被自然度、土壤自然度、水體水系自然度、動物棲息地自然度、景觀自然度和干擾程度組成，指標層由天然林面積占比、植被覆蓋度、枯落物層厚度等18個指標構(gòu)成（圖1）。與國家公園生態(tài)健康和生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性評價體系相比，南嶺國家公園自然度評價體系涉及的生態(tài)要素更為全面，不僅關(guān)注公園內(nèi)各生態(tài)系統(tǒng)當前狀況，還強調(diào)人為干擾帶來的生態(tài)系統(tǒng)變化。各指標計算方法如表 1所示。

表 1 自然度評價指標含義及計算方式

1.3 評價指標標準化和權(quán)重計算

由于每個評估因子的量綱是不同的，不具有可比性，因此在統(tǒng)一評估之前對評估因子進行離差標準化處理；隨后采用YAAHP軟件對構(gòu)建的評價指標體系進行評價指標權(quán)重計算，通過建立層次結(jié)構(gòu)模型，構(gòu)建對比矩陣，對其進行一致性檢測，得出每個指標一致性值CR＜0.1，標志指標所負權(quán)重合理，具有令人滿意的一致性。計算權(quán)重結(jié)果如表2所示。

1.4 自然度計算

1.4.1 構(gòu)建自然度評價模型

1）構(gòu)建準則層各指標自然度評價模型

應(yīng)用綜合評價法構(gòu)建準則層各指標自然度計算模型，理論公式如下所示：

（1）式中，NI為準則層各指標（植被自然度、土壤自然度、動物棲息地自然度、水體水系自然度、景觀自然度、干擾程度）的值；wy為各準則層指標下第y個指標的權(quán)重值；Yy為各準則層指標下第y個指標標準化后的值；z為各準則層指標下的指標個數(shù)。

2）構(gòu)建綜合自然度評價模型

將各評價指標進行標準化處理，根據(jù)建立的準則層各指標自然度評價模型，計算南嶺國家公園植被自然度、土壤自然度、動物棲息地自然度、水體水系自然度、景觀自然度以及干擾程度的總和，得到南嶺國家公園綜合自然度評價模型，如下所示：

（2）式中，N為南嶺國家公園綜合自然度值；B1為植被自然度值；B2為土壤自然度值；B3動物棲息地自然度值；B4水系水體自然度值；B5景觀自然度值；B6干擾程度值。

1.4.2 自然度等級劃分

借鑒國外自然度劃分標準，在南嶺國家公園綜合自然度計算的基礎(chǔ)上，將自然度按照等間距法劃分為5個等級，并對其等級賦予新的含義，以便更好地說明南嶺國家公園內(nèi)的生態(tài)狀況（表 3）。

2 結(jié)果分析

計算結(jié)果（圖2～7）顯示，南嶺國家公園內(nèi)由原始自然、自然和近自然3種狀態(tài)區(qū)域組成，尚無處于近人工狀態(tài)和人工狀態(tài)的區(qū)域（圖8），且原始自然狀態(tài)區(qū)域和自然狀態(tài)區(qū)域超過公園總面積的95%，近自然狀態(tài)面積占比為4.21%（表 4），說明其自然屬性良好，整體自然生態(tài)保護效果良好。

2.1 原始自然狀態(tài)空間

原始狀態(tài)空間主要分布在南嶺—石門臺片區(qū)東部的大坪頂、北部的擔干沖和桃子坪、南部的石門坑、天堂頂和背福山等區(qū)域，以及丹霞山片區(qū)南部的矮寨、東部的韶石山、西部的燕巖等區(qū) 域。空間內(nèi)天然林面積占比和植被覆蓋度高；距離水源地較近，地形較為平緩，適宜野生動物棲息和活動?？臻g內(nèi)土地利用為林地，無建設(shè)用地，自然景觀本底保存較好，景觀破碎度相對較小；土壤和地形地貌基本維持原始狀態(tài)，空間內(nèi)幾乎不受社區(qū)人為活動、旅游活動以及外來生物入侵的影響。原始自然狀態(tài)空間是南嶺國家公園內(nèi)生態(tài)質(zhì)量最好、人為活動最少的區(qū)域。在后續(xù)公園開發(fā)和保護規(guī)劃中，應(yīng)將這部分區(qū)域規(guī)劃為國家公園的核心保護區(qū)，實施封閉式管理等嚴格保護措施。

表2 南嶺國家公園自然度評價指標體系及權(quán)重

表3 南嶺國家公園研究單元內(nèi)綜合自然度等級劃分

表4 南嶺國家公園綜合自然度面積占比情況

2.2 自然狀態(tài)空間

自然狀態(tài)空間主要連片分布在南嶺-石門臺片區(qū)東北部的大東山和中心坑、中部的上洞和黃洞、南部的百鳥塘以及丹霞山片區(qū)北部的田螺山等區(qū)域。自然狀態(tài)空間內(nèi)的植被覆蓋、天然林面積占比、地形適宜性等指標處于中等或較低水平，空間內(nèi)無人工水利設(shè)施建設(shè)，整體水體水系自然度相對較高；部分區(qū)域如南嶺-石門臺片區(qū)的燕子崗、丹霞山片區(qū)的觀音山和田螺山存在村莊宅基地和公路，地表形態(tài)發(fā)生改變，導(dǎo)致整體自然度下降，生態(tài)系統(tǒng)逐漸向半自然半人工生態(tài)系統(tǒng)過渡。未來可根據(jù)景觀資源情況將自然狀態(tài)空間規(guī)劃為生態(tài)保育或科教游憩區(qū)，對可規(guī)劃成生態(tài)保育區(qū)內(nèi)存在土壤、植被覆蓋度和天然林占比較低的區(qū)域進行生態(tài)修復(fù)，或采用封山育林、人工造

林的措施，使其自然恢復(fù)到原始自然狀態(tài)；對可規(guī)劃成科教游憩區(qū)的區(qū)域，結(jié)合現(xiàn)有景觀資源，適度進行旅游開發(fā)和開展環(huán)境教育。

2.3 近自然狀態(tài)空間

近自然狀態(tài)區(qū)域零散分布在南嶺-石門臺片區(qū)的太平洞、南水水庫、大潭河、何家?guī)X、甲坑等區(qū)域。由于空間內(nèi)零星分布機動車交通道路、村莊、水利設(shè)施、軍事設(shè)施、秤架林場等建設(shè)用地，導(dǎo)致景觀多樣性和破碎度增大，天然林占比和植被覆蓋度降低，地表水體質(zhì)量和動物棲息地自然度下降。此外，空間內(nèi)的太平洞、甲坑、南水水庫附近區(qū)域存在社區(qū)居民生產(chǎn)生活，部分公路兩旁也存在旅游活動，從而對空間內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生較大的干擾，使之成為半自然半人工生態(tài)系統(tǒng)。未來對近自然狀態(tài)空間實施保護管理，首先應(yīng)對現(xiàn)狀水體水系、土壤、植被等自然度低的區(qū)域?qū)嵤┬迯?fù)。

3 結(jié)語

本研究選取18個因子構(gòu)建自然度評價指標體系，應(yīng)用ArcGIS對廣東南嶺國家公園的3 064個1 km×1 km評價單元網(wǎng)格進行自然度計算和空間分析。分析結(jié)果中，未出現(xiàn)近人工狀態(tài)及人工狀態(tài)空間，是由于劃分的評價單元網(wǎng)格較大，而南嶺國家公園的近人工狀態(tài)、人工狀態(tài)斑塊的空間規(guī)模普遍小于1 km×1 km，在一定程度上對自然度評價結(jié)果和自然屬性的準確性產(chǎn)生一定影響，但最終評價結(jié)果對國家公園的保護、規(guī)劃、管理和生態(tài)修復(fù)具有一定的科學(xué)參考價值。

目前，針對國家公園自然屬性研究的文獻偏少。自然度評價是判斷國家公園自然屬性和生態(tài)系統(tǒng)健康狀況的重要途徑，是制定國家公園自然生態(tài)保護和資源合理利用策略的基礎(chǔ)。未來，南嶺國家公園在規(guī)劃建設(shè)中可根據(jù)自然度評價結(jié)果，將原始自然狀態(tài)和大部分自然狀態(tài)區(qū)域規(guī)劃為核心保護區(qū)，采取嚴格生態(tài)保育措施，保護和維持區(qū)域內(nèi)自然生態(tài)系統(tǒng)和生物多樣性的原真性和原生性；部分近自然區(qū)域可規(guī)劃為游憩展示、科研監(jiān)測、自然科普教育、社區(qū)生產(chǎn)生活空間。