LA研究 | 苑竟达 高曈曦 刘楠 高翅 | 面向区域自然保护地整合优化的风景特质评价——以湟水谷地为例

全文刊登于《风景园林》2022年第1期 P88-94

苑竟达，高曈曦，刘楠，高翅.面向区域自然保护地整合优化的风景特质评价：以青海省湟水谷地为例[J].风景园林，2022，29（1）：88-94.

面向区域自然保护地整合优化的风景特质评价——以湟水谷地为例

苑竟达

男 / 华中农业大学园艺林学学院在读博士研究生 / 研究方向为可持续风景园林规划设计

高曈曦

女 / 华中农业大学园艺林学学院在读博士研究生 / 研究方向为可持续风景园林规划设计

刘楠

男 / 硕士 / 国家林业和草原局西北调查规划设计院高级工程师 / 研究方向为国家公园与自然保护地

高翅

男 / 硕士 / 华中农业大学风景园林系教授 /本刊编委 / 研究方向为可持续风景园林规划设计与理论

作者写作心得 

摘要

全球城镇化背景下，区域生态环境逐渐破碎化。目前的自然保护地系统因行政边界限制等原因，难以确保区域生态系统的全面保护。面向区域自然保护地整合优化目标，构建包括风景特质识别和生态完整性评估2个阶段的风景特质评价方法，为实现区域生态系统的完整性保护提供基础依据。以青海省湟水谷地为例进行风景特质评价实践，获得风景特质类型、区域及保护优先级等本底信息，以风景特质区域为基础空间单元指导湟水谷地自然保护地的整合优化，并重点阐释达坂山山系自然保护地系统的整合优化过程。

关键词

风景园林；风景特质评价；生态完整性；自然保护地；整合优化；湟水谷地

自然保护地对于生物多样性保护意义重大。中国在过去几十年建立了针对不同自然资源类型和生态系统的保护地，但是由于长期以来实施分部门、分要素管理的自然保护体制，大多自然保护地由部门主导、地方自下而上申报而建立，从而导致自然保护地范围受限于行政边界、保护优先级模糊，并出现类型交叉、空间重叠等问题。因此，亟须在区域尺度、从全局着眼解决上述问题，实现生态系统的完整性保护。

自然保护地的整合优化工作是保护生态环境、实现生态环境治理体系和治理能力现代化的基础性工作。但是，目前面向自然保护地整合优化的研究较少，并主要围绕整合优化的规则。在区域尺度下构建包含风景特质识别和生态完整性评估的风景特质评价方法，由此获得的风景特质类型、区域和保护优先级评价信息可作为自然保护地整合优化的基础空间信息。

1 面向区域自然保护地整合优化的风景特质评价方法

1.1 自然保护地整合优化工作的困境

中国的自然保护地整合优化过程中主要面临保护的对象和范围两方面问题：1）中国自然保护地的保护视角和对象种类多样，一个区域中往往包含多类保护对象；2）自然保护地范围受制于行政边界，并且范围内存在乡镇和耕地。因此，自然保护地整合优化需要参考等多类保护对象的信息，并对保护优先级进行科学评估。

1.2 将风景特质评价作为区域自然保护地整合优化的方法

风景特质是指在自然和文化要素影响下产生的一个风景区域与另一个风景区域的不同风景要素组合。在区域自然保护地整合优化过程中，以风景特质作为研究对象旨在站在整体性视角梳理各类保护对象，并跨越行政边界进行自然保护地范围的划定。风景特质评价方法主要包含2个阶段：1）对使区域与众不同的风景要素组合进行客观识别；2）根据特定的规划目标进行评估。风景特质评价作为可持续风景管理和规划的新工具能够为决策者提供整体的区域信息。

本研究选择生态完整性作为面向区域自然保护地整合优化的风景特质评价的评估工具。生态完整性评估通常采用多种生态指标概述性地描述生态系统，指标的选取需要全面考虑生态系统的组成、结构和功能，在区域尺度下可以从破碎度、敏感度、连通度和保护区域代表性4个维度中选取具体指标。

综上，风景特质评价方法在区域自然保护地整合优化过程中能够发挥以下作用：1）通过风景特质识别获得风景特质类型和区域，有助于厘清多个自然保护地交叠而导致的保护对象模糊的问题，有助于跨行政边界划定自然保护地范围；2）生态完整性等级信息有助于确定应该被纳入自然保护地范围的风景特质区域，从而实现“应保尽保”。

2 面向区域自然保护地整合优化的风景特质评价步骤

基于风景特质评价框架，构建面向区域自然保护地整合优化的风景特质评价实施方法。该方法包含风景特质识别和生态完整性评估2个阶段（图1）。

1 面向区域自然保护地整合优化的风景特质评价实施方法

步骤一：确定研究对象。主要包含确定研究范围、研究重点、研究规模和详细程度4个方面。根据研究的目标确定研究范围和研究重点，一般研究范围设置可略大于目标需求。

步骤二：收集信息。包含区域内自然、文化相关数据和自然保护地规划资料。将收集的信息进行空间制图，便于后期自然保地类型识别和区域划分。

步骤三：风景特质分类和描述。包括风景特质因子的分类与编码、风景特质类型及区域识别、风景特质描述。对包含的土壤、植被、自然遗迹和自然景观等因子进行分类和编码。利用统计学聚类分析方法将区域风景指定为多个风景特质类型，并按类别进行编码。采用eCognition软件识别风景特质区域，并依据实地探查等方式进行修正。基于修正后的风景特质图谱对进行风景特质描述。

步骤四：生态完整性评估。主要包含指标筛选和叠置分析2个部分。叠置分析过程需根据研究区域特性选择适合的因子权重，以获得最终的生态完整性等级。

步骤五：自然保护地整合优化阶段。结合步骤三和步骤四的结果，将自然遗迹等保护对象的级别和生态系统完整性等级作为确定保护优先级的指标，以风景特质区域作为基本空间单元，获得区域保护优先级。将区域保护优先级作为底图，比对现有的自然保护地分布，对自然保护地进行整合优化工作。

3 青海省湟水谷地风景特质评价实践

3.1 研究区域概况

湟水谷地位于青海省东部地区，面积约为1.8万km²（图2）。谷地自然保护地类型丰富且数量众多，含8类共30处，其中有20处出现严重的空间重叠、类型交叉现象。为了湟水谷地生物多样性的可持续保护，亟须对区域内自然保护地进行整合优化工作。

2 湟水谷地研究范围

3.2 湟水谷地风景特质识别

湟水谷地风景特质识别以“构建因子数据库—识别风景特质类型—划定风景特质区”为逻辑。在特质因子数据库的构建中，因子选取海拔、地形起伏度、土壤类型、地质类型、植被类型、地质资源等。对各类因子进行分类、编码并可视化（表1），进而直观反映湟水谷地特质单因子的分布情况（图3）。其中，湟水谷地地质遗迹和风景资源作为风景特质的描述因子。将湟水谷地全境划分为18613个1km×1km格网单元，格网单元被视作集成全部变量的样本。对各类因子数据进行K-means聚类分析，共定义26个风景特质类型。利用eCognition软件，在比对卫星影像的基础上，最终确定21种风景特质区域（图4），并对合并区域的主导风景特质进行识别及描述（表2）。

表1 风景特质因子分类与编码

3 风景特质识别单因子可视化结果

4 整合后的风景特质类型

表2 风景特质类型及描述

3.3 湟水谷地生态完整性评估

生态完整性评估主要分为指标筛选和叠置分析2个步骤。在破碎度、敏感度、连通度和保护区域代表性4个评估维度中，选择外界胁迫、景观格局脆弱度、景观格局连通度和生态系统服务价值作为评估指标（表3）。

表3 湟水谷地生态完整性评估指标及计算工具

破碎度是指衡量由于城市化和工业化蔓延对生态系统的影响程度，选择外界胁迫作为表征破碎度的指标。基于湟水谷地不同土地利用类型对生态系统的差异化影响，将不同土地利用类型确定为由低至高的三级胁迫源。区域尺度下的生态系统暴露于多重胁迫之下，它们所受的影响是多重风险源相互叠加的结果，通过欧氏距离模型确定不同胁迫源的影响范围，并进行加权叠置获得湟水谷地外界胁迫分值（图5）。

5 湟水谷地生态完整性的各项指标

敏感度是指生态系统面临各类灾害和胁迫时表现出的变化程度，景观格局能够在一定程度上表征敏感度，选择景观格局脆弱度作为敏感度的指标。景观格局脆弱度由景观敏感性指数与景观适应性指数计算得出，运用FRAGSTATS等进行计算，获得湟水谷地景观格局脆弱度（图4）。

连通度是指景观促进或阻止生物在资源斑块之间移动的程度，良好的连通度是维持生态系统稳定性的关键，选择景观格局连通度作为连通度的指标。基于土地利用数据，在Conefor Sensinode等软件中计算整体连通度指数和斑块景观连通重要性指数，获得湟水谷地景观格局连通度（图5）。

保护区域代表性指区域生态效益，即在保护与发展的博弈中需要尽可能保护更多的高生态效益区域。生态系统服务是指人类直接或间接地从生态系统功能中获取的收益，因此生态系统服务价值能够在一定程度上表示保护区域的代表性。选取保育土壤、水源涵养、生成有机物质、固碳、释氧和生物多样性作为具体评估指标，获得湟水谷地生态系统服务价值（图5）。依据权重进行多因子叠加，获得湟水谷地生态完整性（图6）。

6 湟水谷地生态完整性

3.4 湟水谷地自然保护地整合优化

综合风景特质区域的平均生态完整性等级和自然遗迹、自然景观等信息，判断风景特质区域的保护优先级（图7）。以风景特质区域“8f”为例，“8f”平均生态完整性较高，并且区域分布有盘道小水峡瀑布等省级自然遗迹和自然景观，因此综合判断“8f”为较高保护优先级风景特质区域。

7 湟水谷地保护优先级

将湟水谷地保护优先级与现存自然保护地（图8）进行对比分析，确定以下整合优化工作建议：1）多数自然保护地范围受限于行政边界，面积小于其所属风景特质区域，因此，应将风景特质区域作为整合优化自然保护地的基本单元；2）对于单个大型或多个组团的自然保护地，应重点关注其涉及哪些风景特质区域和保护优先级，依据“应保尽保”原则进行整合优化；3）保护优先级高且尚未规划自然保护地的区域，应进行详细研究并考虑规划新自然保护地；4）对于部分现存自然保护地中保护优先级较低的区域，需要进一步探查，若保护价值较低则考虑调出自然保护地范围。

8 对比湟水谷地的自然保护地与风景特质区域

以湟水谷地北部自然保护地集群为例，已规划的自然保护地普遍位于保护优先级为中级以上的风景特质区域，并沿山系在大通、互助、乐都等多个县界内间断分布。据此，提出自然保护地整合优化思路：1）根据8a/19/8b/9a/9b/9c风景特质区域整合并扩展已规划的自然保护地区域；2）对保护优先级较低的1/14a/16b风景特质区域内的自然保护地进行详细调查，考虑调出自然保护地范围；3）经整合优化，最终形成达坂山山系自然保护地系统（表4）。湟水谷地南部和西部自然保护地集群与北部类似，应整合优化为拉脊山山系自然保护地系统和临青海湖自然保护地系统。

4 结语

本研究基于生态完整性保护的目标，构建面向区域自然保护地整合优化的风景特质评价方法，包含风景特质识别和生态完整性评估2个阶段及5个步骤，并将该方法应用于青海省湟水谷地区域，经实践能够高效地为自然保护地的整合优化工作提供支持。

区域尺度下风景特质评价的结果可以为更详细的整合优化工作提供背景和起点，在区域尺度确定重点工作范围后，需要进行进一步的研究，通过田野调查、利益相关者参与等方式，开展地方尺度的、更细致的评价工作。

图表来源：

所有图表均由作者绘制；图2底图来源为2019年谷歌高清卫星影像。

为了微信阅读体验，文中参考文献标注进行了删减，详见杂志。

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文章编辑  刘昱霏 李卫芳

微信编辑  刘芝若

微信校对  刘昱霏

审核 曹娟

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