长江流域自然保护地体系优化路径研究：基于国际大河流域对比分析

彭 琳

贺沁璇

曹 越

张 引*

随着“2020后全球生物多样性框架”对“30×30”计划(到2030年全球至少30%的土地实现有效保护)的探讨，自然保护地体系优化已成为全球重要议题。目前，中国“长江大保护”战略持续推进，《长江保护法》中提出“国家统筹长江流域自然保护地体系建设”。2021年11月发布的《中共中央国务院关于深入打好污染防治攻坚战的意见》提出完善国家重大战略区域自然保护地体系，构筑生物多样性保护网络。以长江流域为单元开展自然保护地体系建设的重要性体现在3个方面：第一，自然保护地是长江流域这一水生和陆地生态系统复合体中最重要、最精华的自然生态空间载体[1-2]；第二，长江流域面临水生生物多样性指数下降、珍稀水生物种濒危、湖泊萎缩等复杂严峻的生态问题；第三，是响应长江大保护国家重大战略的需要，对于黄河等其他大河流域亦具有借鉴意义。

国内自然保护地体系相关研究主要为国土尺度[3-4]和各级行政区、生物多样性热点区等区域尺度[5-7]，流域尺度的研究较少[8-9]。与其他尺度不同，流域自然保护地体系具有更为明显的连续性和开放性特征。连续性是指需保护从上游、中游、下游到河口的生境连续性，以及陆地和水生生态系统之间的横向联系。开放性是指流域自然生态系统与生产生活、交通运输等社会经济系统存在频繁、复杂的物质和能量交换[10]。针对长江流域自然保护地体系的研究，首先需要建立对长江保护地位的科学认识，并充分借鉴国际大河流域自然保护地体系建设经验。本文中的大河是指“流域面积超过16.4万km2，长度大于1 400km，年平均水流量大于2 400m3/s的河流”[11]。

本研究旨在解决以下问题：1)在国际视野下，长江流域具有怎样的保护地位？2)国际大河流域自然保护地体系建设经验可为长江流域自然保护地体系优化路径选择提供哪些启示？

因此，本文在梳理长江流域自然保护地现状的基础上，运用空间荟萃分析、比较分析和个案研究法，建立了基于“保护价值-人为干扰”的大河流域自然保护优先度分析框架，揭示长江在世界大河流域中的保护地位，并筛选出典型案例剖析其自然保护地体系建设经验，最后结合长江实情提出自然保护地体系优化路径。

1 长江流域自然保护地建设现状

通过对长江流域内国家公园(含体制试点区)(5处)、国家级自然保护区(127处)、国家级风景名胜区(98处)、国家森林公园(323处)、国家湿地公园(310处)、国家地质公园(88处)共计6类国家级自然保护地分布(图1)和面积(表1)统计可见，长江流域自然保护地已初具规模，共有951处国家级自然保护地，总面积约28.55万km2，占流域总面积的15.9%③。其中，国家公园、国家级自然保护区是面积主体，分别占自然保护地总面积的33.6%和24.3%；国家森林公园、国家湿地公园是数量主体，但面积占比较少。

表1 长江流域国家级自然保护地面积统计②

图1 长江流域国家级自然保护地分布①

从分布上看，自然保护地面积占比依次为长江源区(50.2%)>长江河口区(17.8%)>长江上游区(不含源区)(15.4%)>长江中下游区(9.5%)，各区水平差异较大。结合规模来看，面积较大的自然保护地主要分布在青藏高原、横断山脉、秦巴山脉，以及巢湖、太湖、洞庭湖、鄱阳湖等区域，中下游区自然保护地面积普遍较小，且呈散点分布。

2 世界大河流域自然保护优先度对比分析及长江特点认识

2.1 基于“保护价值-人为干扰”的大河流域自然保护优先度分析框架

为建立对长江在世界大河流域中保护地位的科学认识，研究考虑保护价值和成本两方面的因素，建立了基于“保护价值-人为干扰”的大河流域自然保护优先度分析框架。

保护价值评价借鉴已有研究[12]，运用空间荟萃分析法，采用全球生物多样性热点地区、关键生物多样性区域、完好森林景观[13]、植物多样性中心、特有鸟类区、200个全球生态区域和濒危生态区[14]7项保护因子④，计算大河流域内保护因子的总覆盖面积占比系数(V1)、类型完备度系数(V2)、保护集中度系数(V3)得到流域整体的保护价值(V)⑤。公式如下：

第J个流域的保护价值VJ满足：

式中，V1J用来衡量第J个流域内各类保护因子覆盖区域总面积(Spro-totalJ)占其流域总面积(SbasinJ)的比例。比例越高，代表全流域中需要保护的区域越大。其定义如下：

V2J用来衡量第J个流域内拥有的保护因子种类数量(FnumJ)占所有类型(FtotalJ，取常数7)的比例。比例越高，代表全流域中需要保护的类型越丰富。V2J计算定义如下：

V3j为第J个流域的保护集中度系数；Spro-iJ为第i个保护因子覆盖面积；n为所有保护因子种类数量(取常数7)，计算公式如下：

为避免V3j单一变量对V值影响过大，对V3j进行归一化处理得到用于公式(1)的V3J如下：

人为干扰度为流域内人类足迹指数等级的平均值。人类足迹指数等级来自国际野生生物保护学会2009年发布的全球人类足迹指数数据⑥[15]。KJ为第J个流域的人为干扰度；KJi为其中第i个单元格的人类足迹指数等级；SJi为单元格面积值(取值为1km2)，计算公式如下：

2.2 全球大河流域保护价值对比分析

世界大河流域保护计算结果如图2所示，从种类完备度来看，全球大河流域平均拥有5.74种保护因子，意味着大河流域普遍具有多元复合的自然保护价值。其中，亚马逊、刚果河、尼罗河、湄公河、长江等14个流域拥有全部7个类型的保护因子。从覆盖面积占比来看，各类保护因子总覆盖面积占流域总面积比的平均值高达83.9%。湄公河、珠江、伊洛瓦底江、圣弗朗西斯科河、长江均达到了100%。在保护集中度方面，不同流域内各保护因子的集中程度差异较大。其中，玛格达莱纳河各类保护因子重叠程度最高，重叠面积达到整体流域的2.59倍。长江各类保护因子重叠面积占整体流域比为1.01。

图2 全球大河流域保护价值统计

总体而言，玛格达莱纳河、伊洛瓦底江、圣弗朗西斯科河、湄公河、巴拉那河、珠江、亚马逊、长江等保护价值相对较高，莱茵河、圣劳伦斯河等相对较低。

2.3 全球大河流域人为干扰度对比分析

全球大河流域干扰程度总体偏高(图3)，人类足迹指数等级平均值为3.20(属于中高程度干扰)。其中，莱茵河、多瑙河、珠江、恒河-雅鲁藏布江、黄河、玛格达莱纳河、长江7处流域平均人类足迹指数等级均大于4。

2.4 全球大河流域自然保护优先度、自然保护地建设水平及长江特点分析

对图3中的数值进行归一化处理，并将保护价值、人为干扰度进行象限分析(图4)，全球大河流域可初步划分为I类区(流域整体保护价值高、干扰低，共4处)、II类区(流域整体保护价值高、干扰高，共19处)、III类区(流域局部保护价值高、干扰低，共3处)和IV类区(流域局部保护价值高、干扰高，共5处)(图5)。对于自然保护地体系建设而言，相较于III、IV类区，I、II类区更有必要在全流域尺度开展，其中II类区实施难度和成本更高，I类区更容易实现自然保护地规模提升。

图3 全球大河流域平均人类足迹指数等级统计

图4 全球大河流域自然保护优先度四象限分析

图5 全球大河流域自然保护优先度及自然保护地分布

在自然保护地现状规模方面⑦，I类区自然保护地规模普遍更高，其中最高为亚马逊河流域(48.75%)。III类区仅次于I类区，其中最高为育空河流域(29.89%)。II、IV类区中，自然保护地规模占比差异较大，反映出在面临人为干扰度增强的挑战下，流域自然保护地建设水平参差。尽管面临更大难度，II类区中的6处流域、IV区中的2处流域自然保护地规模占比超过了17%。

研究发现，长江流域属于典型的高价值、高干扰II类区，具有全流域尺度开展自然保护地体系建设的重要性和紧迫性。保护价值方面，长江流域位列世界大河流域第10位，拥有全部的7类保护因子，且各类保护因子叠加覆盖了长江流域全域，仅保护集中度相对偏低。人为干扰度方面，长江流域整体属于高至极高强度(位列世界大河流域第7位)。考虑到长江流域内部的空间分异特征，除同为II类区的大河流域典型案例外，I、III、IV类区的典型案例也对长江流域具有借鉴价值。

3 国际大河流域自然保护地体系建设的典型案例分析

在南美洲、欧洲、北美洲和亚洲分别筛选出亚马逊河、多瑙河、育空河、湄公河4个典型案例进行个案研究。案例选择依据为：1)处于I～IV不同区，且拥有较高水平自然保护地规模；2)国际公约、规划文件、文献研究等资料丰富；3)有清晰的自然保护地治理路径。

3.1 I类区：亚马逊河——流域尺度自然保护地规模化建设

亚马逊河流域是世界上面积最大的流域，生物多样性极为丰富。但由于森林采伐、非法采矿、农业扩张等人为活动干扰，面临森林面积缩减的问题[16]。

为此，亚马逊地区探索了流域尺度的自然保护地规模化建设。2002—2017年，巴西政府联合全球环境基金会(Global Environment Facility，GEF)等国际组织，共同完成了亚马逊区域自然保护地计划(Amazon Region Protected Areas Program，ARPA)。该计划支持了117个自然保护地和30个社区项目，保护了6.07万hm2的土地，提高了17%的保护区管理效率[17]。自2015年起，巴西、哥伦比亚和秘鲁政府还在GEF资助下发起了亚马逊可持续景观计划(Amazon Sustainable Landscape Program，ASL)[18]，干预了210个自然保护地的保护管理，涉及保护区面积达4 180万hm2[19]。

但由于自然保护地建设速度过快，后续维护和保护发展协调措施不足，ARPA和ASL项目结束之后，出现了自然保护地降级、规模缩减和撤销现象[20]，部分自然保护地的设立反而加剧了周边森林砍伐，产生了负面的保护影响[21]。

3.2 II类区：湄公河——结合社区可持续发展的散点式保护

湄公河是世界第九大长河，发源于中国境内。该地区社会经济发展水平总体较低，柬埔寨、老挝、泰国和越南4个国家产生了激烈的水资源冲突[22]。

早期湄公河的保护重点在于水资源可持续利用的多国关系协调，如1957年成立的湄公河流域委员会(Mekong River Commission，MRC)和1995年签订的湄公河流域可持续发展合作协议(The Agreement on Cooperation for Sustainable Development of the Mekong River Basin，ACSDMRB)。自2001年，MRC每隔5年开展一项战略计划，逐渐涉及跨界自然保护地的建立和管理[23]。

21世纪以来，国际组织开始陆续介入湄公河流域，开展基于社区可持续发展的散点式保护，提升自然保护地质量和效能。2001年，保护国际(Conservation International，CI)通过食物、安全饮用水、可再生能源和可持续生计项目介入湄公河流域的山系和森林保护[24]。2014年，世界自然基金会(WWF)等成功在当地发展了15个社区渔业和15个社区林业小组[25]；同年，柬埔寨、老挝和缅甸发起湄公河驱动伙伴(Mekong Drivers Partnership，MDP)，提出了发展社区保护等5项措施，以缓解该地区大规模森林砍伐和生物多样性丧失的问题[26]。

3.3 III类区：育空河——重点区域的自然保护地系统保护

作为北美第四大河流，育空河发源于加拿大育空地区和不列颠哥伦比亚省交界处，流至美国阿拉斯加州，在局部地区面临砂矿开采、商业捕捞等轻度人为干扰[27]。

在此情况下，育空河自然保护地体系优化主要是基于局部重点区域的优化提升，体现在区域、小流域2个层面。在区域层面，2020年加拿大政府发起了“育空公园战略”(Yukon Parks Strategy，YPS)，涵盖自然环境公园、游憩公园、荒野保护区和生态保护区4类保护地，确定育空地区57个陆域公园的长期保护方向和系统性管理策略，向访客提供更优质的露营场所和游憩机会[28]。在小流域层面，美国阿拉斯加自然资源部(Department of Natural Resources，DNR)在2014年通过了育空塔纳纳河流域区域计划(Yukon Tanana Area Plan，YTAP)，确定了得纳里(Denali)国家公园、费尔班克斯社区以西364.2万hm2土地的利用指南和保护管理导则[29]。

3.4 IV类区：多瑙河——基于物种栖息地的连续性保护

多瑙河是欧洲的第二大长河，发源于德国西南部。由于工业、农业、交通和采矿活动等人为干扰程度高，多瑙河一度面临严重的水体污染[30]。

为保护多瑙河水环境质量，1994年由14个流域国共同签订多瑙河保护公约(Danube River Protection Convention，DRPC)，并于1998年成立了多瑙河保护国际联盟(International Commission for the Protection of the Danube River，ICPDR)。2009年，ICPDR制定了多瑙河流域管理计划(Danube River Basin Management Plan，DRBMP)，并于2015、2021年相继更新，其中涉及流域自然保护地的统筹[31]。

由于人为干扰程度高，多瑙河流域探索出了一条基于物种栖息地连续保护的治理路径。19个自然保护地管理机构于2014年成立了多瑙河公园联盟(DANUBEPARKS Association)，在栖息地、物种保护、科研监测和可持续旅游等多方面开展合作。对于鲟鱼等濒临灭绝的长距离洄游鱼类，DRBMP还专门出台了相应的区域保护政策和策略[31]。通过对洄游鱼类所需的多样连续生境的保护，间接保护了更多的物种。

3.5 案例比较与小结

比较分析以上4个典型案例(表2)，可以发现：1)治理主体方面，大河流域一般设有联合多国政府或多个保护地管理机构的共管组织，CI、GEF等国际组织是参与高保护价值流域治理的重要力量，而地方社区是社会经济发展水平较低区域保护的重要角色；2)治理途径方面，全流域或局地的国际公约、政策和规划文件是普遍采用的重要途径；3)空间优化模式和关键议题方面，不同保护价值和干扰程度的流域形成了规模化、散点式、区域化和连续性等不同的自然保护地空间优化模式，也有着差异化的关键议题。

表2 国际大河流域自然保护地体系建设的典型案例对比

4 长江流域自然保护地体系优化的本土路径思考

4.1 对长江流域空间异质性和复杂性特点的认识

长江流域内部不同区域自然保护价值和社会经济水平差异大，且管理体制十分复杂，具体体现如下。

1)生态保护价值存在差异。通过对长江流域范围内7类保护因子的叠加分析(图6)可以发现，高保护价值地区主要分布在长江上游的横断山脉、秦巴山脉、云贵高原和长江中下游的江南丘陵地区。各次级流域的源头区普遍也具有更高的保护价值。沿长江干流人类活动比较频繁，但由于该区域位于濒危生态区内，依然具有一定保护价值。

图6 长江流域保护价值分析

2)社会经济异质性强(图7)。长江源区人为干扰度最低、经济欠发达，需重点保护地方传统知识和生态文化；长江上游横断山脉区域以中度人为干扰为主，主要来自农业活动及堤坝建设等，且面临强烈经济发展诉求和巨大生态保护需求之间的突出矛盾；长江中下游区、长江河口区社会经济发达、人为干扰度极高，主要来自城镇及道路建设、航道运输等，需要对脆弱、重要的水生生态系统实行抢救式保护，通过再野化等措施实现生态修复。

图7 长江流域人为干扰度分析

3)管理体制复杂。从纵向上看，国家级、省级和市县级3级自然保护地涉及中央、地方多级政府；从横向上看，长江流域的保护与发展涉及生态环境部、国家林草局、水利局、住建局、航道管理局等多个部门。纵横交错的管理体制导致长江流域自然保护地体系建设工作存在部门协调上的必要性。

4.2 长江流域自然保护地体系优化路径思考

基于前述分析，以下从治理主体、治理途径、驱动力、空间优化模式和关键议题5个方面为长江流域自然保护地体系优化提供思考方向。

1)治理主体。国际经验表明，大河流域自然保护地体系优化需要建立多主体联动的合作机制。在中国国情下，应当加强纵横协调，作为《长江保护法》中“长江流域协调机制”的重要组成部分。其中，纵向协调机制是指从中央、省市、区县政府的垂直协调，横向协调机制是指国家公园、自然保护区、自然公园等自然保护地管理机构与周边行政主管部门的协调。并且应加强在高保护价值地区的区域合作，并积极吸纳企业和社会的力量，共同参与长江流域自然保护地的治理。

2)治理途径。当前长江流域综合治理文件有《长江经济带生态环境保护规划》《长江经济带生态保护修复规划(2019—2035年)》等，建议单独制定《长江流域国家公园与自然保护地体系战略规划》，从而提升流域生态系统的完整性和连通性。

3)驱动力。当前长江流域自然保护地建立和管理的驱动力主要来自中央和省市政府，建议借鉴亚马逊河、湄公河流域的经验，尝试引入NGO等社会力量，带来新的保护理念、资金渠道和能力建设体系。与此同时，还应当结合地方社区可持续发展的需要，激发地方社区保护的内生动力。

4)空间优化模式。对于长江源区，目前已经具有相当高的自然保护地规模，因而以维持现有规模并提升自然保护地有效性为主。长江上游的横断山脉、云贵高原、秦巴山脉等高保护价值、低干扰的区域仍有极大的自然保护地建设空间，可借鉴亚马逊河的规模化快速建设模式和育空河区域化合作的自然保护地体系建设模式，并注意建设过程中与周边社区关系的协调和建设后的长期维续。在其他次级河流的源头区及长江中下游的江南丘陵、长江河口区等保护价值较高、人为干扰度较强的区域，可借鉴湄公河的散点式扩张模式。对于长江中下游其他城镇化建设密集的区域，可借鉴多瑙河的以栖息地连续性修复、再野化为主的自然保护地体系建设模式。综上考虑不同区域的特性，进一步科学规划形成完善的长江流域自然保护地空间体系。

5)关键议题。由于长江流域面积大，且生态保护和人为干扰的空间分异明显，自然保护地体系优化存在以下关键议题。第一，目前关于大河流域自然保护地体系建设的理念、原则、方法的科学研究仍十分不足，有必要深入研究如何通过自然保护地体系建设，实现对山陆子系统、山河子系统、河湖子系统、河海子系统的整体保护，最终真正实现山河湖海流域一体化保护。第二，在区域层面，需探索在长江上游生态屏障区、长江河口等关键区域如何进行自然保护地空间优化和区域协同管理。第三，长江流域作为世界上距离最长、货运量最大的内河航道，拥有三大城市群，如何协调自然保护与航道运输、城镇化建设、产业发展之间的关系至关重要，未来有待深入探讨以上问题。

注：文中图片均由作者绘制。

致谢：感谢清华大学国家公园研究院提供的数据支持；感谢杜春兰教授、袁兴中教授、苏杨研究员、刘海龙副教授、陶陶副教授、周语夏博士、张益章博士对本文提出的指导和修正。

注释：

① 长江流域自然保护地基础数据由清华大学国家公园研究院提供。图中国家公园数据统计截至2021年12月，自然保护区、森林公园、地质公园、湿地公园数据统计截至2018年，风景名胜区数据统计截至2017年。长江流域边界来源于中国科学院资源环境科学与数据中心。

② 分区统计时，自然保护地点数据未考虑跨区的面积拆分。

③ 统计时重复计算了自然保护地重叠部分(国家公园除外)。

④ 研究采用了数据盆(Data Basin)平台的全球生物多样性热点数据(2016年4月25日更新)、完好森林景观数据(基于2000—2004全球遥感影像数据制作)、200个全球生态区域数据(2004年发布)。生物多样性区域数据来源于http://www.keybiodiversityareas.org/kbadata。植物多样性中心数据来源于http://www.unepwcmc.org/。特有鸟类数据来源于http://datazone.birdlife.org/species/requestdis。

⑤ 全球大河流域分布数据来自世界河流流域互动数据库(Interactive Database of the World's River Basins)(长江流域除外)。

⑥ 该数据基于建筑环境范围、耕地、牧场、人口密度、夜间照明、铁路、道路及通航水道8个因子，将人为干扰度分为极高、高、中、低、无5级。

⑦ 世界自然保护地数据来自WDPA世界自然保护地数据库。数据下载时间为2021年11月，自然保护地记录总数为266 609个。