河北省省級自然保護區生態環境狀況評估指標體系研究

高 勤，張惠娟，李 濱，趙智亮，楊云升，李薇薇

（河北省生態環境科學研究院，石家莊 050037）

自然保護區是我國自然保護地體系的基礎，是推進生態文明建設、共建美麗中國的重要載體。經過多年的發展，我國自然保護區規模和質量得到很大的提升[1]。河北省生物多樣性資源豐富，省級自然保護區生態環境狀況數據相對不足，評估指標體系缺乏，如果不建立適用于省級自然保護區的評估指標和方法，將會制約省級自然保護區監管[2]。本文以河北省23 個以自然生態系統類和野生生物類為主的省級自然保護區（河北黃驊古貝殼堤省級自然保護區、河北南大港濕地和鳥類省級自然保護區、河北海興濕地和鳥類省級自然保護區除外）為研究對象，選取2 個一級指標、5 個二級指標、23 個三級指標，探索建立省級自然保護區評估指標體系，為省級自然保護區管理提供科學依據。

1 省級自然保護區概況

河北省位于華北地區，地處漳河以北，東臨渤海、內環京津，西為太行山地，北為燕山山地，燕山以北為張北高原，其余為河北平原，面積為18.88 萬km2。目前，河北省有13 個國家級自然保護區、26 個省級自然保護區，省級自然保護區涉及森林生態系統、草原與草甸生態系統、海洋和海岸生態系統、內陸濕地和水域生態系統、野生動物、地質遺跡和古生物遺跡等類型。河北省各省級自然保護區分布不均勻，位于冀東北的承德市數量和面積均高于其他地市，其次是位于冀中南地區的保定市。

2 評估體系

2.1 評估指標篩選

參照《自然保護區生態環境保護成效評估標準（試行）》（HJ 1203—2021）及國內研究情況[3-5]，結合河北省實際情況，根據23 個省級自然保護區生態環境特征，基于可監測、可獲取的數據，選擇具有典型性和代表性的2個一級指標、5個二級指標和23個三級指標。環境空氣質量三級指標采用《環境空氣質量標準》（GB 3095—2012）的6 項基本項目，水環境質量三級指標依據《“十四五”國家地表水監測及評價方案（試行）》的“5+X”評價模式，選擇pH、溶解氧（DO）、氨氮（NH3-N）、高錳酸鹽指數（CODMn）、總磷（TP）5 項，X 選擇特征指標化學需氧量（CODCr）進行實地監測。為了解人為活動對保護區的影響程度，監測點位布設在保護區的實驗區，2022年6—8月進行實地監測，省級自然保護區范圍內地表水水域均有水但水量不一，水環境質量采樣時間為每月1 d，采樣頻次為1 d/1 次；環境空氣質量采樣時間為每月3 d，采樣頻次為24 h/1 次（O3采用最大8 h 平均濃度）；數據測定后取平均值。生物多樣性指數、面積適宜指數依據河北省自然保護區基礎調查與評價、《河北省生物多樣性保護與利用規劃（2021—2030年）》等數據資料；開發干擾指數采用2021年河北省自然保護區的有關數據。

2.2 評估指標計算方法

環境空氣質量指數（Q）為細顆粒物（PM2.5）、可吸入顆粒物（PM10）、SO2、NO2、O3、CO 等分指數的加和結果，6 項指標均執行《環境空氣質量標準》（GB 3095—2012）的一級標準。水環境質量指數（W）為pH、DO、CODMn、CODCr、NH3-N、TP 等分指數的加和結果，6 項指標均執行《地表水環境質量標準》（GB 3838—2002）的Ⅱ類標準。結合河北省實際情況，對生物多樣性指數（BI）進行修正，其計算公式如式（1）所示。其中，野生維管束植物豐富度、野生動物豐富度、生態系統類型多樣性和外來物種入侵度均按照《區域生物多樣性評價標準》（HJ 623—2011）進行計算，其參考最大值也執行該標準；歸一化后的國家重點保護物種豐富度采用式（2）計算，參考最大值為0.100 2。

式中：RV為歸一化后的野生動物豐富度；RP為歸一化后的野生維管束植物豐富度；DE為歸一化后的生態系統類型多樣性；F為歸一化后的國家重點保護物種豐富度；EI為歸一化后的外來物種入侵度；Nz為自然保護區內國家一級和二級重點保護植物種數；Nd為自然保護區內國家一級和二級重點保護動物種數；A為自然保護區內野生維管束植物總數；B為自然保護區內野生動物總數。

參照《生態環境狀況評價技術規范》（HJ 192—2015），面積適宜指數（S）采用式（3）計算，開發干擾指數（D）采用式（4）計算。

式中：SH為核心區面積；SB為保護區面積；Sare為面積適宜指數的歸一化系數，參考值為100；Ddev為開發干擾指數的歸一化系數，參考值為1 520；SC為城鎮建設用地面積；SN為農村居民點面積；SQ為其他建設用地面積；SG為耕地面積；SZ為保護區總面積；G為功能區權重，核心區取0.6，緩沖區取0.3，實驗區取0.1。

2.3 省級自然保護區生態環境狀況指數

參照《自然保護區生態環境保護成效評估標準（試行）》（HJ 1203—2021），河北省省級自然保護區生態環境狀況指數（PES）采用式（5）計算。該指數數值范圍為0～100，由高到低分為3 個評估等級。一是優良（PES≥85），反映生態環境狀況明顯變好；二是一般（60 ≤PES＜85），反映生態環境狀況較好，保持穩定；三是較差（PES＜60），反映生態環境狀況變差，遭到一定破壞。

式中：E為環境質量指數；N為自然生態狀況指數。

3 評估指標體系適用性初步驗證

3.1 環境空氣質量指數

監測結果顯示，河北省省級自然保護區環境空氣質量指數均好于全省平均水平，冀東北的河北遼河源省級自然保護區、河北青龍都山省級自然保護區的環境空氣質量較好，位于滄州市的河北海興濕地和鳥類省級自然保護區和河北南大港濕地和鳥類省級自然保護區相較于其他省級自然保護區略差。由于環境空氣質量采樣時間集中于6—8月，O3為主要污染物，個別省級自然保護區O3超標。經分析，以NO2為代表的氮氧化物與VOCs 等污染物在強紫外線、高溫、低濕、靜小風的氣象條件下容易發生光化學反應，生成并快速累積O3。

3.2 水環境質量指數

監測結果顯示，河北省省級自然保護區水環境質量良好。位于承德市的河北寬城滿族自治縣都山省級自然保護區、河北白草洼省級自然保護區水環境質量較好，位于唐山市的河北曹妃甸濕地和鳥類省級自然保護區和河北菩提島諸島省級自然保護區差于其他省級自然保護區。個別省級自然保護區中，水質存在總磷和氨氮超標，主要原因是采樣時間在夏季，可能受降雨和旅游人群活動影響。

3.3 生物多樣性指數

河北省23 個省級自然保護區生物多樣性等級全部是中等水平，物種較豐富，生態系統類型較多，局部地區生物多樣性高度豐富。河北御道口省級自然保護區、河北靈壽漫山省級自然保護區生物多樣性指數較高，河北三峰山省級自然保護區生物多樣性指數最低。

3.4 面積適宜指數

河北省23 個省級自然保護區除河北灤河源草地省級自然保護區外，其余省級自然保護區面積適宜指數均大于20，河北南大港濕地和鳥類省級自然保護區最大（45.31）。面積適宜指數反映保護區功能區劃的合理程度，說明23 個省級自然保護區絕大多數功能區劃較為合理，保護區主要對象棲息地和重要生態系統具備較為適宜的生態空間。

3.5 開發干擾指數

河北省省級自然保護區的開發活動大部分集中在實驗區和緩沖區，內陸濕地和水域生態系統、野生動物類型的省級自然保護區開發程度相對高于其他生態系統，主要原因有兩點。一是原有開發建設活動強度較大，二是這些自然保護區需要為特殊保護生物提供食物資源，保留一些農村居民點及耕地。

4 結論

本研究從環境質量和自然生態狀況兩個方面入手，建立河北省省級自然保護區生態環境狀況評估指標體系。研究表明，河北省23 個省級自然保護區整體生態環境狀況良好，自然生態狀況保持穩定；由于監測時間的局限性，個別自然保護區存在O3、總磷和氨氮點位超標現象。本研究評估體系的建立對于自然保護區的評估管理具有一定的參考價值，但由于監測時間和資料數據的限制，仍然存在不足之處，建議在后續評估體系建設中重點注意兩個問題。一是環境質量監測應盡量采用全年或多年監測數據，評估指標應盡量多元化，今后研究應進一步區分不同生態系統類型的評估指標體系；二是進一步優化評估指標權重和分值，確保二者更貼合實際。