中国暗夜公园建设：基于全球自然保护地暗夜研究的思考

朱安妮 周 婷 钟永德*

(1. 中南林业科技大学林学院，长沙 410004；2. 中南林业科技大学旅游学院，长沙 410004)

随着人口的不断增加、城市化的快速发展以及照明技术的进步，人工光源对环境和人类活动与生活的影响越来越大。2016年美国《科学发展》杂志上的研究发现，99%的美国和欧洲公众无法体验到自然的夜晚[1]。美国超过2/3的人口，欧盟一半的人口以及世界1/5的人口已经失去了用肉眼看到生活环境的天空的条件[2]。

暗夜保护这个理念可追溯到1916年美国国家管理局颁布的《基本法》第27条《繁星，繁星之夜》，2011年的《行动呼吁》策略提出将夜空作为珍贵风景资源进行保护[3]。暗夜保护的理念逐步扩散到了意大利、法国等欧洲国家，形成了国际共识。世界范围内广泛的学者、机构和政府对暗夜保护和光污染的快速增长给予了不少关注[4]。“暗夜星空”一词首次出现于美国1988年的《国家公园管理政策》中，该文件提出国家公园的资源和价值既包含有形的自然和文化特质，也包括自然声音、自然空间和暗夜星空等无形资源[5]。以国际夜空协会为代表的许多组织和会议都致力于暗夜保护这一主题[6−7]。作为暗夜保护最具影响力的机构，国际暗夜协会（International Dark-Sky Association，IDA）提出了全球治理光污染问题的倡议，在世界各地评选出暗夜条件较好的公园促进当地的天文旅游[8]。目前，全球的暗夜公园建设已经展开，众多暗夜公园相继设立，如美国的樱桃泉州立公园、英国的加洛韦森林公园及加拿大的莫干迪克峰国家公园。中国作为领土面积排名第三的大国，至今还未有国际暗夜协会认证的暗夜公园。

建设暗夜公园、发展星空旅游是自然保护地暗夜资源利用的最佳方式。自然保护地的良好保护效果为暗夜公园的设立夯实了基础。随着城市照明的兴起，光污染已将观看星空这种寻常的体验缩小到了保护地和其他偏远地区范围内[9]。以国家公园为主体的自然保护地体系是未来暗夜公园发展的主体。该领域相关研究通过资料分析[3]、半结构访谈[10]等定性方法与模型计算[11−14]、实验设计[15]、图像分析[16−20]、仪器计算[21−23]等定量方法结合，围绕暗夜公园[3,24−25]、亮度测量[16−23]、暗夜保护[24,26]、光污染[27−29]等主题，对暗夜公园的生态规划[30]、解说教育[31]、可持续旅游[32−33]、社区发展[10,34]等内容进行探讨。目前，中国的暗夜公园建设仍处在起步阶段[25]，因此，文章的回顾和分析工作对于未来中国暗夜公园的建设工作至关重要。

1 研究方法与数据来源

1.1 研究方法

由于研究领域的不断拓展和知识的不断累积，为确保一个主题的知识体系不断更新，对发展中的研究领域文献进行监测是十分必要的[35]。而随着研究论文数量增加，复杂程度提高，对文献可视化工具的需求逐渐增强。CiteSpace是最流行的知识图谱工具之一[36]。它被特别设计用于支持可视化的分析过程，并可基于文章引文生成联合引文网络，以揭示特定研究领域的结构[36]。本研究应用知识可视化方法，将抽象的知识以可视化知识图谱的形式表征，有利于数据分析、发现研究规律以及确定今后研究方向。

1.2 数据来源

本文文献分析数据以Web of Science（WoS）和中国知网（CNKI）数据库作为数据来源，以“dark sky”或“night sky”和“protect area”为主题；WoS文献语种为“English”；中国知网采用“同义词拓展”和“中英文拓展”的高级检索功能；时间跨度为1999年1月−2020年6月；进行不限类型的文章检索及文章数据下载。通过CiteSpace软件的“Remove Duplicates”功能消除了重复的文章，得到净样本633篇。

2 全球暗夜研究

2.1 暗夜研究的发展历程

随着时间的推移，可以发现1992−2020年暗夜相关研究论文数量呈明显的上升趋势（图1），表明暗夜研究受到越来越多的重视。根据暗夜研究的曲线变化，可分为以下两个阶段。

图1 暗夜研究期刊文献数量变化趋势Fig.1Variationtendencyofthequantityofliteratures indarkskyresearchdomain

(1) 平稳阶段(1999−2011年)。2011年以前，每年发表的文章数量不高于30篇，增长缓慢。尽管21世纪初暗夜已经受到了科研人员的关注，一些国际性的暗夜组织于21世纪先后成立。但该领域大多数文章关注暗夜亮度测量、天体学、宇宙学等。

(2) 快速发展阶段(2011−2020年)。在此阶段中，美国国家公园管理局关于暗夜星空的各项政策相继颁布，界定了暗夜星空作为自然资源的价值属性，探索暗夜星空的保护模式，同时明确利用暗夜星空为游客提供游憩体验的国家公园管理行动方向[36]。发文量在这个阶段增长较快，在2018年达到了该阶段的顶峰，全年发表近70多篇文章。

2.2 国际合作与本土化路径

学术研究的完善在很大程度上取决于研究主体之间的合作[37]。美国的物理研究所、天文研究所及斯洛伐克科学院在合作网络中显示出较高的总联系强度和文章发表量，但并未形成核心[38]。事实上，研究成果的产出受到研究经费的影响，很长一段时间美国和澳大利亚等发达国家凭借雄厚的经济实力作为与其他国家合作的基础。据中心性数值，德国（0.49）、西班牙（0.28）与其他国家之间的合作关系比较紧密。这些国家都有着丰富的暗夜资源，如西班牙加纳利群岛的拉帕尔玛于2012年成为全球首个被联合国教科文组织认可的星光公园，这类优质资源为暗夜研究提供了场所。但值得注意的是，亚洲一个突出的节点是中国在文章发表数量上全球排名第六（44篇）。目前暗夜研究主要有两大方向，主流方向为发达国家学者凭借其强劲实力不断加深研究；新兴方向是以中国为典型代表的发展中国家学者结合国情和国外经验对本土的暗夜进行研究。尽管欧美国家研究团队足够强大，可独立进行研究或单独形成合作体系。然而，全球化需要合作，需从多个角度审视、研究问题，这表明国际合作网络在该研究领域具有强大的发展潜力。随着暗夜保护的开展，中国学者需不断寻找适合的发展路径，填补西方理论和中国国情之间的鸿沟，与其他国家形成密切的学术网络（图2）。

图2 机构合作网络（左）和国家合作网络（右）Fig.2Cooperationnetworkbetweeninstitutions(left)andcountries(right)

2.3 关注暗夜资源的旅游吸引力

关键词是文章核心内容的浓缩及提炼，在某一领域文献反复出现的关键词是该领域的研究热点[38−39]。研究利用知识图谱进行突现词检测，识别出自然保护地的暗夜研究热点[40]。从关键词的出现频率来看，光污染和夜空亮度是暗夜研究的重要组成部分（图3）。虽然暗夜研究的论文最早发表于20世纪末，但近20年，其发展出现了与其他学科结合的交叉研究。从1999年到2020年，研究人员专注于选址[41]、亮度测量[16−23]及光污染[27−29]、健康[15]、乡村旅游[42]等，这表示暗夜研究开始从天文学单一的角度转向多维视角和新领域。而与暗夜相关的详细问题正在通过更广泛的学科背景进行审查，不仅仅集中于单纯的天文学科研究，也越来越关注暗夜的保护和管理。以观星为重要组成部分的生态旅游、低碳旅游、星空旅游、天文旅游等旅游业态的出现，使得暗夜成为各个保护区、国家公园的重点关注对象。暗夜旅游活动对农村地区旅游业发展的潜力也被具有公园管理和自然保护背景的研究人员所挖掘[42−43]。暗夜，尤其是国家公园的夜空，成为吸引更多游客前往旅游目的地的一种工具[44−49]，而天文旅游的日益普及为邻近公园的城镇提供了减少光污染的经济诱因。

图3 关键词突现Fig.3Keywordswiththestrongestcitationbursts

2.4 强调人与暗夜星空的互动作用

任何研究领域都会随时间的推移进行发展与演进，时区视图是一种侧重于从时间维度上表示知识演进的视图（图4），它可清晰展示出文献的更新和相互影响[43]。分析研究前沿的演变情况能为未来暗夜研究的可能融合领域提供信息。自然保护地范围内暗夜研究的主题主要有暗夜公园、夜空亮度预测、国际暗夜保护、光污染等四个主要研究方向。暗夜公园与夜空亮度测量的前期研究较多，随着经济的发展和光污染的扩大，研究更注重人与暗夜之间的互动作用。而该类社会和人类学相关的研究发表也推动了天文旅游、休闲旅游和荒野旅游的出现和发展。

图4 主题时区Fig.4Timelinereview

暗夜公园的设立是暗夜保护最为有效的方式。21世纪开始，国外就以设立暗夜公园为重要手段开展了一系列暗夜保护措施。2001年，国际暗夜协会启动了国际黑暗天空地区计划，设立了包括暗夜公园在内的暗夜社区、暗夜保护区等六种类型的暗夜保护地。自此，暗夜公园研究开始萌芽。美国作为最先发起天文旅游及夜空保护倡议的国家，其国家公园内的夜空观测设施、服务与夜空解说最为完备，暗夜公园方面的研究也最为深入，经验及成果受到世界赞誉[3]。中国虽然拥有广阔的地域，暗夜公园的设立却处在起步阶段[24]。国家公园的试点工作还在进行，这是未来暗夜研究的一片沃土[26]。

夜空亮度测量一直是暗夜研究的重点，围绕天空亮度、天空云状、光线特征等不同角度进行。测量对象包括发亮夜空整体和发亮夜空组成要素两类；测量结果的输出格式包括亮度数值、星等数值、辐射通量数值、图像数据、描述性文字五类格式，其中亮度数值和星等数值较为常用。在测量的方法上，在20世纪后半叶之前，个人为单位的地面观测都还是获得测量数据的主要方式。随着科学技术的进步，亮度测量研究发展成三个方面：模型计 算[11−14]、图像数据[16−20]、仪器测量[21−23]。其中仪器测量是最为具体化的一种，为后续暗夜公园建设和光污染评价体系提供数据支持。根据夜空亮度的测量数据，暗夜公园会制定相应的夜空计划。夜空计划中通常使用CCD摄像机精确测量夜空亮度[41]。根据夜空亮度阈值的高低，暗夜公园被划分为金、银、铜三个等级，根据等级高低制定管理目标和游客解说内容。

为有效地控制光污染的程度和范围，保护环境和生态平衡，学者对夜空亮度进行等级划分研究。目前已有的等级分类包括：John Bortle的波特尔暗夜分类、国际暗夜协会的光污染分类、国际照明委员会的光环境分类。国内学者陈亢利等通过借鉴英国对光环境进行分类管理的方式，将夜间光环境划分为四级[50]。

光污染问题是学者关注的又一重要领域。过去的几十年中，学者对夜空亮度研究关注的增加可以归因于以下几个因素：认识到人造光对生态和健康的影响[51−53]，环境中人造光的数量增长[54−55]，太空图像质量的改进[56−57]及照明技术的改进[58]。自然保护地范围内的光污染问题更是得到众多学者的关注，研究表明，中国自然保护地的光污染呈上升趋势[59−61]。此外，中国学者利用夜光数据等多源空间数据对中国可能的暗夜保护区站点指定约束条件和适宜条件，最终选定1 443个地区作为建造暗夜保护区的地点。结果发现，中国不受光污染影响的地区不到25%，适合建设暗夜保护区的地区不到13%，主要分布在西部和北部地区，包括西藏、新疆、青海、甘肃和内蒙古[62]。

3 暗夜公园建设思考

3.1 生态规划与环境教育并行

暗夜公园承担着保护与游憩的双重任务，是人们接触星空、扩展天文知识和康体游憩的重要场所。暗夜公园既要合理规划利用，又要维持良好的暗夜资源。为了让暗夜公园的建设和管理得到有效落实，必须制定公园规划，并依照这个规划对园内服务设施的配置和行为限制的强弱做出规定。暗夜公园、夜空亮度测量及光污染的研究是暗夜公园生态规划的基础。考虑到光污染特征因季节而异，在旅游旺季公园内的光污染更容易受到周边夜间灯光的影响，而在旅游淡季公园内的光源则更为重要。根据不同季节，暗夜公园需要对公园附近或内部灯光进行调节[30]，对于不同的暗夜等级和保护对象，根据其价值采用分区保护与控制的措施。

环境教育是暗夜公园使命的传播工具，也是暗夜公园管理中的重头戏。暗夜公园或以夜空为主要吸引力来源的旅游目的地需通过环境教育提高公众保护意识[63−64]。美国国家公园管理局为保障游客的星光权利，要求游客尽量减少光的使用，以降低夜间照明水平[9]。392个美国国家公园服务计划中约有60个提供常规的夜空计划。夜空计划中业余天文学家作为志愿者提供相关的准确信息进行讲解，国家公园管理局也会为公园管理员开设基础天文学、夜空地理、文化天文学和望远镜操作的培训课程，将暗夜公园作为“教室”进行培训和学习[8]。讲解员在自然环境中给予旅游者沉浸式体验教育，突出天体特征、区域的独特性以及光污染等问题[65−68]。通过有形的夜空体验和夜空中固有的无形含义与来访者的价值观和信仰促进联系，以便产生智力和情感上的联系，养成暗夜保护意识[8]。美国90%的民众认为“观察夜空对我很重要”“国家公园管理局应努力保护游客仰望星空的能力”[68]。

3.2 可持续旅游与社区发展结合

可持续旅游对区域经济、社会和环境至关重要，是社区减少所带来的负面影响的重要手段[32−33]。暗夜公园以夜空资源的可持续利用和夜空环境的改善为宗旨，在相对独立的区域环境内进行合理的旅游活动，其可持续旅游功能应包括三方面（图5）：第一，向游客及居民宣扬夜空保护理念，提高人们对光污染影响夜间活动物种[69]和人类健康福祉的认识[54]，以实现社区发展的可持续性，最大限度地提高效益[70−71]；第二，促进社区产业结构的调整，降低居民对强灯光产业的依赖，缓解生活照明与夜空保护之间的矛盾；第三，增强社区居民身份认同感，通过环境教育、探访道路的开发等形成就业岗位，增加经济收入。暗夜公园设立的目标应是在可持续的利用限度内提供探访公园的机会，寻求居民利益发展。社区居民虽是公园的自然保护者，也是依托于资源生活的利用者，暗夜公园的建设不仅影响居民的居住空间，其生存、谋生环境可能在公园的发展下发生改变。因此，政府应赋予社区一定的话语权[72]，同时考虑利益相关者的参与[35,73−74]，将良好的社区环境作为推进公园建设的内在动力。

图5 基于暗夜研究的暗夜公园建设内容Fig.5Constructioncontentofnightparkbasedon nightskystudy

3.3 空间途径与程序途径并举

暗夜公园的建立并非“白手起家”[25]，大部分暗夜公园和保护区都建立在已经受保护的空间内（国家公园、自然保护区等）。目前，中国启动了国家公园体制试点工作，各种类型的自然保护地分布均与暗夜资源有着高度的空间耦合性[26]，为中国在自然保护区中开展暗夜星空研究工作提供了场地和可行性[9]。结合国外经验，未来暗夜公园保护与发展模型有“空间”与“程序”两类基本管理途径可参考。空间途径的重点特征在于其科学性，通过科学的分区规划管理手段对暗夜公园进行系统全面的保护，实施渐进式照明条例的美国阿卡迪亚国家公园则是这一类途径的具体应用，严格的空间途径强化了资源保护的必要性。暗夜公园的保护范围，从点到面、从陆地到海洋，保护内容不仅包括暗夜环境、天文历史遗迹，也包括生物多样性、生态系统，以及城市居民的休闲度假地，即发展成为对自然的整体性保护。

程序途径的重要特征在于社会性较强。程序特征更多的关注社区居民的主观感受和利益相关者的参与协作。对于暗夜范围内存在较多居民的区域大多会采用程序途径来弱化空间途径权威性所带来的矛盾，葡萄牙阿尔奎瓦暗夜保护区就是典型案例。该地区以社会协作体系带动乡村旅游的蓬勃发展，提高经济、社会和环境的可持续性[43]。中国自然保护地范围内及其周边地域的夜空资源与乡村社会的复合特征浓厚，加之传统的农耕属性，使得自然保护地的开发和利用较为复杂。利益相关者众多的中国自然保护地与讲究原真、荒野状态的美国保护地存在较大的差异性。因此，未来中国暗夜公园体系在建设中既要采用柔性、协作的程序途径，也要结合刚性、严格的空间途径。

4 结语

以国家公园为主体的自然保护地体系建设需关注暗夜星空等无形资源的保护。当前，自然保护地的暗夜研究正经历西方化到本土化的蜕变，具有中国特色的自然保护地体系是未来暗夜研究的重要领域。研究已形成了暗夜公园、亮度测量、暗夜保护、光污染四大主流脉络，为自然保护地暗夜保护奠定了一定的理论基础。

暗夜公园的规划建设是实现自然保护地暗夜保护的有效途径。随着研究领域的深入，暗夜研究应开始思考如何为国家公园为主体的自然保护地体系和以暗夜为主体的天文旅游、星空旅游、生态旅游等新的旅游形式助力，提出建设中国暗夜公园的条件已臻成熟。

暗夜公园的建设需要在知识积累、建设内容、建设方式和建设途径上综合考虑。在知识积累上，需要自然保护、生态旅游等多学科背景的研究人员从不同的科学方法提供的新角度进行分析，补充和丰富其内容；在建设内容上，要将夜空景观视为保护对象，对暗夜星空资源景观进行全方位规划，并适当地向游客提供体验项目和环境教育；在建设方式上，暗夜作为一种新的游憩利用资源，应在改善目的地经济的同时注重资源利用的可持续性；在建设途径上，讲究“刚柔并济”，在分等级分批次的公园灯光管控上，以增加预算、提升社区居民福利、改善社区环境等多重方式来缓解因暗夜公园建立而带来的矛盾。