秦岭北麓周至县域自然保护地空间重叠分析与整合优化对策

李 原，张建军，李东群，杨 菁

(1. 中国煤炭地质总局航测遥感局，陕西 西安 710199； 2. 周至县林业局，陕西 周至 710400)

秦岭横亘中国中部，西起甘肃省临洮，东抵河南省鲁山，位于我国南北地理分界处，是亚热带与暖温带的分界线，同时也是黄河水系与长江水系的分水岭。独特的地理位置和气候特征孕育了秦岭地区丰富的动植物资源，使之成为重要的生态系统保护地[1]，也被赋予了中央水塔和中华民族祖脉的美誉。作为重要的生态安全屏障和国家主体功能区中的重要生态功能区[2]，同时也是全国重要生态系统保护和修复重大工程规划重点项目涉及的重要区域，最大限度地保护生态系统和野生珍稀动物栖息地的完整性是秦岭地区生态安全屏障建设的重要内容。党的十九届五中全会明确坚持“绿水青山就是金山银山”的理念，提出推动绿色发展，守住自然生态安全边界，使生态安全屏障更加牢固。自然保护地作为生态建设的核心载体，在维护国家生态安全中居于首要位置。

通过60多年的发展和建设，全国已建立了数量庞大、类型丰富、功能多样的各级各类自然保护地。自然保护地在维护生物多样性、保护自然资源及应对全球气候变化等重要保护工作中居于核心位置，同时在保护生物多样性、保存自然遗产、改善生态环境质量和维护国家生态安全方面发挥了重要作用[3]。于此同时，由于重叠设置、多部门管理[4]，秦岭地区自然保护地也存在与其它地区相似的问题，存在条块分割、边界不清，未形成相互协调、上下联动的长效机制和合力，各方职责有待夯实等现实问题。鉴于此，本文以秦岭北麓周至段为研究区域，以平面量化交错重叠关系和空间叠加分析作为切入点，开展各类自然保护地相互间空间关系研究，进而提出符合保护地优化调整原则和要求的方案与对策。

1 研究区域概况

陕西省周至县地处西安市西北部，属秦岭北麓、渭河平原中部，地理坐标为东经107°39′～108°31′，北纬33°42′～34°14′。研究区地貌类型多样，地形复杂破碎，南为秦岭山地及秦岭北麓黄土台塬，北为关中平原，西南高，东北低，海拔399～3 767.2 m。由于受地貌影响，气候垂直变化明显，南北差异显著。研究区河流归属黄河、长江两个流域，属黄河流域的15条河流均发源于秦岭北侧坡，集水面积2 822.3 km2，占全县总面积的95.5%。区内水资源丰富，地表水资源量每年可达9.7亿m3，每年向市区供水3.05亿m3，是西安市的主要水源地。区内森林资源丰富，有林地面积占西安市有林地面积的五成以上，主要分布在山区。南部林区地跨秦岭南北，为野生动物栖息繁殖提供了良好的生活环境。珍稀动物有国家一类保护动物大熊猫、金丝猴、金毛扭角羚、林麝等，二类保护动物大鲵、金钱豹等。研究区内野生动物种类繁多，其中国家Ⅰ级重点保护物种39种，国家Ⅱ级重点保护物种145种，省级重点保护物种88种，《国际贸易公约》禁止或限制贸易物种附录Ⅰ29种，附录Ⅱ48种。按《中国生物多样性红色名录》濒危评级，极危种10种，濒危种36种，易危种42种；野生植物中国家Ⅰ级重点保护物种20种，国家Ⅱ级重点保护物种61种，省级重点保护物种118种，《国际贸易公约》禁止或限制贸易物种附录Ⅱ59种，按《中国生物多样性红色名录》濒危评级，濒危种18种，易危种38种。研究区具有地理位置独特、动植物区系成分复杂、生物资源多样、生物物种珍稀、生态类型多样等特点，是生态系统和生物种源的天然贮存库。为保护特有的生态系统和丰富的自然资源，各级管理部门在周至县建设了类型多样的自然保护地。

研究区内自然保护地共涉及五大类型，包括自然保护区、湿地公园、森林公园、风景名胜区和水生野生动物保护区[5-7]。各类自然保护地的划定与原主管部门[8]见表1。

表1 自然保护地保护内容和原主管部门

2 研究数据与方法

本研究中自然保护地边界数据来源于西安市自然资源和规划局组织开展的自然保护地调研工作报告。为便于进行空间关系分析，在数据预处理阶段将所用矢量数据整合为统一的坐标系统(CGSC2000_GK_CM_108E)，并收集地理空间数据云(https://www.gscloud.cn)参照ASTER GDEM 30M分辨率数字高程原始数据，将DEM数据转化为30 m分辨率的栅格数据，与研究区内自然保护地边界进行空间分析。

通过GIS软件将各保护地范围数字可视化，依据符号化标识研究区内各自然保护地的空间分布，明确现有自然保护地之间的拓扑关系；通过数据管理模块下的叠加分析功能统计不同类型自然保护地的交叉区域，厘清和揭示各自然保护地之间错综复杂的空间关系以及各类自然保护地的空间分布格局。

3 研究结果

3.1 自然保护地分布现状

研究范围分布有11处自然保护地(图1、表2)，涉及5类主要自然保护地类型，总面积195 764.44 hm2(含交叉重叠面积，其中周至县内195 358.08 hm2，黑河湿地省级自然保护区位于县界外围15.69 hm2，周至老县城国家级自然保护区位于县界外围390.67 hm2)，占全县国土面积的66.33%。研究区自然保护地现状总体呈现以自然保护区为主，其他类型保护地面积占比较低的特点[9]。

表2 研究区自然保护地基本情况

图1 周至县自然保护地现状分布

3.2 自然保护地空间关系

研究区内11处自然保护地共有9处存在交叉重叠，其总体数量重叠率为81.82%，仅陕西周至老县城国家级自然保护区、陕西省翠峰山森林公园2处保护地不与其它保护地重叠。各自然保护地之间存在多处两两重叠，甚至部分区域存在4处相互重叠现象(表3)。

表3 周至县自然保护地拓扑关系与面积占比

自然保护地交叉重叠主要集中于楼观台风景名胜区、陕西西安田峪河国家湿地公园、陕西黑河珍稀水生野生动物国家级自然保护区和黑河多鳞铲颌鱼国家级水产种质资源保护区4个保护地范围内(表4)。

表4 周至县各类自然保护地重叠面积

按自然保护地类型统计，湿地公园与其它自然保护地重叠率最高，自然保护区与其它自然保护地重叠率最低(表5)。

表5 研究区各类自然保护地间重叠关系

通过对各类自然保护地之间重叠覆盖区域的面积统计，计算重叠面积与研究区内各类自然保护地总面积占比，利用韦恩图(Venn diagram)将自然保护地之间的空间关系定量和图示化(图2)，可直观展示各类自然保护地的交叉冲突并量化各类保护地的拓扑关系。

图2 周至县自然保护地重叠冲突韦恩图

从韦恩图显示，研究区内各类自然保护地类型存在较为复杂的空间交叉与范围重叠，主要体现在风景名胜区与森林公园之间、水产种质资源保护区与自然保护区之间，以及湿地公园范围与其它自然保护地的交错重叠。

其中2种自然保护地重叠水平中，风景名胜区与森林公园重叠区域最大，占区内自然保护地总面积的12.40%，其次为水产种质资源保护区与自然保护区的重叠区域，占区内自然保护地总面积的1.64%。3种自然保护地重叠水平中，水产种质资源保护区、自然保护区与森林公园之间重叠区域最大，占自然保护地总面积的0.44%；其次为湿地公园、风景名胜区与森林公园之间的重叠区域，占自然保护地总面积的0.14%。局部区域还存在4种自然保护地重叠水平，集中表现为水产种质资源保护区、风景名胜区、森林公园与湿地公园重叠区域，占区内自然保护地总面积的0.02%。

4 整合优化对策

自然保护地整合优化工作是贯彻落实中共中央办公厅、国务院办公厅《关于建立以国家公园为主体的自然保护地体系的指导意见》、《关于在国土空间规划中统筹划定落实三条控制线的指导意见》最重要的核心基础。按照自然资源部、国家林业和草原局自然保护地整合优化和生态保护红线评估调整推进工作要求，充分依据《陕西省自然保护地整合优化前期工作实施方案》、国家林业和草原局自然保护地管理司《关于印发自然保护地整合优化预案编制大纲的通知》，对周至县自然保护地整合优化提出以下对策和建议。

1)周至县内的陕西太白山国家级自然保护区、陕西周至国家级自然保护区、陕西周至老县城国家级自然保护区是秦岭大熊猫、金丝猴等珍稀濒危物种主要分布和生境区域，同时也是秦岭北麓生态系统保护的核心区，将其整合一并纳入大熊猫国家公园范围。整合优化后，周至县新增1处国家公园。

2)在陕西楼观台国家森林公园南部新设陕西首阳山省级自然保护区，范围包含陕西楼观台国家森林公园和陕西西安田峪河国家湿地公园部分区域，同时将陕西楼观台国家森林公园、楼观台风景名胜区及黑河多鳞铲颌鱼国家级水产种质资源保护区的重叠区域纳入。整合优化后，周至县自然保护区由现在的5处调整为3处。

3)拟在陕西楼观台国家森林公园南部至县界区域的保护地空白区域新建陕西小王涧省级森林自然公园，该范围属森林生态系统区域，优势树种包括云杉、华山松、桦木、栎类、油松、杨树，野生动物包括羚牛、斑羚、豹猫、猪獾、猎隼、红腹锦鸡等。优化调整后，周至县各类自然保护地避免了划定边界的交错重叠，将更多有保护价值的区域纳入自然保护地体系，提高了野生动植物栖息地和生态系统完整性，在保护性质不改变的前提下提高了保护强度。

自然保护地是生态建设的核心载体，分析和厘清自然保护地分布格局和空间关系是开展自然保护地空间管控和自然保护地体系整合优化的首要问题[10]。通过对秦岭北麓周至段自然保护地的分布情况和空间重叠分析，初步提出了整合优化对策和建议，旨在为周至县建立以国家公园为主体的自然保护地体系建设提供符合本地实际的优化对策和建议，可为秦岭保护相关部门进一步完善自然保护地统筹管理提供借鉴和参考。