荒漠类自然保护区保护成效评价研究综述＊

富全年 ，李春霖 ，汤萃文 △

（1.甘肃民勤连古城国家级自然保护区管理局，甘肃 民勤 733399；2.兰州交通大学环境与市政工程学院，甘肃兰州730070）

自然保护区是指用于保护自然资源和自然环境的战略基地，对珍稀濒危野生动物、自然生态环境和生物多样性的保护都有至关重要的作用[1-3]。我国作为世界上生物多样性最为丰富的国家之一，自然保护区的建立与管理，对我国及全世界生物多样性的保护至关重要[4]。到2017年底，中国已建立各种类型、不同级别的自然保护区共计2750个，总面积约14717万km2，约占全国陆地面积的14.86%，其中荒漠类自然保护区31处，总面积4005.43万hm2，约占我国自然保护区总面积的27.22%[5]。荒漠类自然保护区是指将荒漠生物和非生物环境共同形成的自然生态系统作为主要保护对象的自然保护区[6]。荒漠类自然保护区生态系统具脆弱性，由于周边人口的增长及各类生产活动的增加，过度放牧导致土地沙化。自然因素的影响如降水量减少导致的水资源短缺等[7]。而荒漠生态系统在防风固沙、地理屏障和保护生物多样性方面都具有重要作用[8-9]。中国的荒漠化面积大、分布广、类型复杂、且危害严重，这就要求我们要不断加强荒漠类自然保护区的保护和管理工作。

为了判断自然保护区对于预期保护目标的实现程度，进而了解自然保护区的效果，保护成效如何已成为自然保护区研究中的一个关键科学问题[10-11]。早先对自然保护区的评估集中于保护地管理本身，比较依靠文献调研与评估专家的观点，对于保护区的产品及服务功能评价相对不足，一些具体的生态指标也不够完善。近些年，随着监测数据的积累和遥感、GIS等研究技术的应用，评估建成自然保护区的保护成效成为当前研究的热点与重点[12]。早期的研究多针对森林、湿地、草原草甸及野生动物类自然保护区，而关于荒漠类自然保护区的研究工作较少。2000年后荒漠类生态系统与荒漠类自然保护区的研究逐渐增多[13-16]。如任晓旭[17]分析了荒漠类生态系统的结构与特点，构建了荒漠类生态系统服务功能的检测与评估体系的框架;辛利娟等[18]结合国内外自然保护区保护成效的相关研究，构建了荒漠类自然保护区保护成效评估体系，并进行了示范研究。这些研究推进了荒漠类自然保护区的建设和荒漠类自然保护区保护成效的评价体系的完善，也为荒漠类生态系统的研究奠定了基础。

国外对于自然保护评估方面的研究主要针对管理有效性和保护成效两个方面。世界自然保护地委员会（WCPA）根据自然保护区管理过程中的基本要素，提出了包括背景、规划、投入、管理过程、产出和效果6个方面的评估框架[19]；大自然保护协会（TNC）提出的保护区5S评估框架，将保护成效作为评估因素之一[20]。总结国内相关研究，自然保护区保护成效评估大体上可分为保护价值、保护对象和生态系统服务价值三个方面。

1 保护价值评估

基于保护价值的评价包括从多样性、代表性、稀有性、自然性、适宜性、人类干扰等角度，对自然保护区的本地资源及重要性进行分析。保护价值方面的评估可根据保护区类型构建不同的评估指标，如水鸟类保护区、森林类保护区、湿地类保护区、荒漠类保护区等。孙锐等[21]通过专家咨询法筛选指标，使用层次分析法（AHP）建立递进层次结构模型，提出了一套侧重水鸟保护的湿地自然保护区保护价值评价方法；李霄宇[22]利用层次分析与专家咨询法相结合的方法，构建了一套森林类型自然保护区保护价值定量评价指标体系，且确定了指标体系各层次权重与各指标综合权重；魏强等[23]应用M.Hoel和T.Sterner提出的经济模型对三江平原湿地生态系统生物多样性保护价值的变化过程进行了分析，揭示了生态系统生物多样性保护所蕴含的经济价值。

保护生物多样性是建设自然保护区的重要目标之一，有研究人员提出除了多样性，特有性、生境代表性、分类独特性都应当作为评价内容[24]。“国际重要湿地”（International Important Wetland）、“世界生物圈保护区”（World Biosphere Reserve）等评估中就包含了区域保护优先性和保护价值的评价指标。欧盟通过的生境保护指令（European Commission Habitats Directive）要求按区域内物种的稀有性、地理分布特征确定其保护重要性[25-26]。目前对于荒漠类保护区保护价值方面的评估方法多为生物多样性保护价值评价，自然保护区的建立可以有效保护生物多样性。保护区的生物多样性保护价值包括物种多样性、生态系统多样性及遗传种质资源的保护价值。生物多样性保护价值的评价方法可分为定性、定量和定性与定量相结合的方法。定性评价方法主要采用专家咨询法，利用专家知识与经验进行评审和比较。国外对于定性评价的应用有人与生物圈计划（MAB）对生物圈保护区的评定，评价指标包括保护区的代表性、多样性、面积适宜性等，保护区满足其评价标准才能加入世界生物圈保护区网络[27]。我国的《自然保护区类型与评价级别划分原则》就是采用定性评价指标[28]。运用定性评价方法对自然保护区进行评价简单快速，但评价结果常具有较大主观性。定量评价方法则是运用数量分析方法，从客观量化的角度评价自然保护区。评价过程中，最基本的方法为相加定量评价方法和相乘定量评价方法，研究者可选择单独使用或将两种方法结合使用。我国多采用相加的定量评价方法，郑允文等[29]制定了一套较为系统完整的生态评价体系，通过征集专家意见与调查分析，规定了评价指标的赋分标准，按照标准采用专家打分法对各项评价指标行打分，然后将各个指标的得分相加后再求其平均数，结果为自然保护区的总得分，总得分高则自然保护区生态价值高，但专家打分法使得该方法仍具有一定主观性。定性与定量相结合的评价方法中有定性评价标准也有定量评价标准，使其对于专家咨询与专家打分的依靠减小，主观性较单独使用较小，扩展了评价方法的使用范围。

国内外保护区生物多样性保护价值评价方法在由定性方法向定量方法发展，定量评价方法比定性评价方法更加科学。现在有一些针对森林生态系统类型、湿地生态系统类型与野生生物类保护区的定量评价方法，但没有针对荒漠类生态系统类型保护区的定量评价方法[27]。

2 保护对象评估

自然保护区建设的首要目的就是实现生物多样性的就地保护，所以保护成效的评估可将生态系统和物种作为评估对象，构建以保护对象为中心的评估指标体系[30]。根据保护对象对自然保护区保护成效的评估，是对保护区内有代表性的生态系统、主要保护动植物及其生境、濒危野生动植物等方面进行评估。自然保护地体系要保护全球各类代表性生态系统[31]。国内外自然保护地对森林生态系统和湿地生态系统的保护成效研究较为成熟，如Pfaff等[32]研究巴西阿克里洲亚马逊地区的自然保护区在不同保护强度下森林的保护成效；路春燕等[33]对松嫩平原西部的国家级湿地自然保护区的遥感影像进行研究与分析，通过景观发展强度指数对湿地的保护成效进行了评价。而对荒漠类自然保护地保护成效的研究起步较晚，金晓颖等[34]利用“样方”法，分析了党河流域骆驼刺群落特征与土壤因子的相关性；刘方正等[14]通过NDVI对安西极旱荒漠国家级自然保护区植被的增长趋势进行研究，对保护区的保护成效进行了评估；木巴热克等[35]基与3S技术与野外考察，分析了塔里木胡杨生态系统的脆弱性及影响因素；祁威等[36]对羌塘和三江源两个国家级自然保护区进行研究，分析了高寒荒漠生态系统的保护成效。荒漠类生态系统易遭到破坏，不稳定，属于典型脆弱生态系统，对荒漠类保护地保护成效评估的研究还需要加强。

物种保护是自然保护地设立的首要目标之一，对物种的保护成效评估既可以对自然保护区内某一物种或某一类群及其栖息地的保护效果进行评估，也可反映保护地对整体物种多样性的保护情况[37]。可以构建以保护物种为中心的自然保护区评价指标体系，如关博等[38]通过对多个自然保护区野生动物保护成效进行研究，提出了几种野生动物保护成效评价可能的途径和方法。也可分析物种种群数量及其栖息地的动态变化监测数据进行评价，如冯晓东[39]通过对丹顶鹤种群数量、遗传多样性、生境进行研究，对扎龙自然保护区保护成效进行了评价；罗波等[40]通过对相关著作与文献中的秃杉种群和物种多样性情况进行统计研究，分析了雷公山自然保护区秃杉保护成效；Wang等[41]通过对保护区内、保护区附近和保护区外森林面积的变化进行比较，评价了海南岛保护区的保护成效。裴鹏祖等[42]采用样方法对安西极旱荒漠国家级自然保护区的落果木的分布和生境状况进行了研究。

目前对于自然保护区内具有代表性的物种关注较多，但多数自然保护区对于物种多样性的连续调查资料匮乏，会影响对保护区保护成效评价的准确性。

3 生态系统服务价值评估

生态系统服务是指通过生态系统的结构、过程和功能，直接或间接得到的生命支持产品和服务，自然资产含有多种与其生态服务功能相应的价值[43-45]。生态系统服务功能可分为提供功能、调节功能与文化功能。自然保护区的生态系统服务功能的高低对人类影响最为直接，土地利用的变化、气候变化、人为干扰也会对生态系统服务功能产生影响，生态系统服务价值的评估能够提供生态系统结构与功能的信息，指导我们更有效地对自然保护区进行保护。生态系统服务价值的评估即从自然保护区生态系统服务功能等角度进行研究评价。

生态系统服务评估指标体系需要反映生态系统具有的功能与性质，应当是由多种具有层次性和结构性的指标有机组合而成[46]。我国学者对生态系统服务功能进行了多项开创性研究工作，如穆松林[47]采用单位面积生态系统服务价值当量因子估算法，利用遥感数据对内蒙古自治区温带草原生态系统服务价值进行了研究；缪建群等[48]以崇义县调研为基础查阅资料，评估了崇义县客家梯田区生态系统服务价值；李有斌等[49]以“中国生态系统生态服务价值当量因子表”为基础，通过生物量等因子的校正，对民勤荒漠绿洲植被的生态服务功能价值及变化进行评价。这些都为开展生态系统的评估创造了基础，但不同学者的研究尺度、评估方法都有所差别，指标具有较大主观性。崔向慧[50]对已有研究成果进行整合、利用层次分析法筛选了一套量化程度高且操作性较强的生态系统服务评估指标体系，并创建了定量评估参数表。

荒漠类生态系统具有脆弱性和不稳定性，对荒漠类生态系统的服务价值进行评估，有利于提高人们认识荒漠生态系统的重要性，采取积极有效措施对荒漠资源进行保护与利用。荒漠类生态系统服务功能可分为固碳功能、水文调节功能、保持土壤养分功能、防风固沙功能、生物多样性保护功能与文化旅游功能。荒漠类生态系统的固碳质量包括植物固碳质量和土壤固碳质量两部分，任晓旭等[51]提出荒漠植物固碳质量计算公式：Mbc=1.62×27.27%×NPP（CO2中碳含量百分比为27.27%，NPP为净生产力），荒漠土壤固碳质量为区域面积和土壤碳密度的乘积，崔向慧[50]提出的荒漠类生态系统固碳功能评估方式与之相同。任晓旭[51]还提出通过用建立水库的费用对荒漠生态系统涵养水源的功能进行估算，评估其水文调节功能；将荒漠生态系统保持土壤养分物质质量换算为肥料的价格，评估生态系统土壤养分功能。江凌等[15]用RWEQ模型估算了固沙物质量，采用空间统计分析评估固沙功能对土地利用变化的响应。

随着对荒漠生态系统服务的关注与研究的深入，生态系统服务功能价值量的评估有了更多参考依据。许多学者从不同方面对荒漠生态系统服务功能进行评估，使评估体系不断准确完善。

4 结语

综上所述，对荒漠类自然保护区保护成效的评价多是从保护价值、保护对象、生态系统服务价值三个方面进行评价的。

保护区保护价值的评估是对该区域本底资源及其重要性进行研究分析，基于各方面的评估可根据保护区类型构建不同评估指标，有利于提高评估的科学性与合理性。目前使用较多的为生物多样性保护价值评估方法，可分为定性、定量和定性与定量相结合的方法。其中定性评价方法简单快速，但评价结构多有较大主观性；定量评价方法从客观量化的角度进行评价，更加科学，但其中用到的专家打分法导致该法结果仍有一定主观性；定性与定量相结合的方法主观性较前两者较小，使用范围大。国内外保护区生物多样性保护价值评价方法在由定性方法向定量方法发展。现在有一些针对森林、湿地生态系统类型保护区的定量评价方法，但针对荒漠类生态系统类型保护区的定量评价方法还需要建立。

从保护对象方面进行评估即将保护区内生态系统和物种作为评估对象，构建以保护对象为中心的评估指标体系。自然保护区要保护各类代表性生态系统和地区代表性生物、濒危生物等。荒漠类生态系统属于典型脆弱生态系统，更易遭到破坏。目前国内外自然保护地对森林生态系统和湿地生态系统的保护成效研究较为成熟，对荒漠类保护地保护成效的评估研究起步较晚，还需要加强。现在基于物种保护的保护成效评价对于自然保护区内具有代表性的物种关注较多，多数自然保护区对物种多样性的连续调查资料匮乏，影响了保护成效评价的准确性，所以对于自然保护区内物种多样性调查需要加强。

自然保护区的生态系统服务功能的高低对人类影响最为直接，人为干扰也会对生态系统服务功能产生影响，生态系统服务价值的评估能够提供生态系统结构与功能的信息，该方面评估指标体系应由多种具有层次性和结构性的指标有机组合而成。目前已有学者将现有研究成果进行整合，利用层次分析法筛选了一套量化程度高且操作性较强的生态系统服务评估指标体系，并创建了定量评估参数表，减弱了评价结果主观性。近年对荒漠生态系统服务的关注与研究还在继续深入，生态系统服务功能价值量评估的参考依据增多，其评估体系也将不断完善更加准确。

总之，不管从哪个方面进行评价，构建准确且完善的评价体系是保证荒漠类自然保护区保护成效的关键，目前这方面的研究尚在起步阶段，是今后该领域研究及工作的重点和主要方向。