刘 俊,张天祥,刘 杰,朱仔伟★
(1.江西省林业科学院,江西 南昌330013;2.弋阳县自然资源局,江西 上饶334000)
湿地与森林、海洋并称为全球三大生态系统,被称为“地球之肾”,加强湿地保护,对维护生态平衡、改善生态状况,缓解气候变化和实现经济社会可持续发展,具有十分重要的意义[1-2]。湿地公园为湿地保护、生态恢复与湿地资源可持续利用的有机结合体[3]。江西是长江中下游地区湿地最为丰富的省份之一,近年来,江西在湿地公园建设管理和保护方面得到了快速发展。截至2021 年5 月,江西省共有湿地公园109个,其中省级湿地公园69 个,国家级湿地公园40 个。湿地公园的持续健康发展应以科学研究作为基础。目前江西省湿地公园研究主要集中在动植物资源调查[4-6]、生态保护[7-8]、规划设计[9-10]、信息平台建设[11-13]和生态功能分析[14]等方面,在空间大尺度上的湿地公园发展现状及空间特征的研究对比外省较少[15-17],不利于从空间大尺度上对江西湿地公园的宏观科学管理。
本文在分析江西省湿地公园发展现状的基础上,利用GIS 空间分析方法和地理统计相关模型,辅以江西省各地级市人口、经济、国土面积及江西主要水系等数据,从地理空间大尺度对其空间分布特征进行分析,旨在为江西省湿地公园的宏观管理和建设提供科学依据。
本文涉及的江西省湿地公园空间矢量数据主要来源于笔者参与的“江西省林业局开展湿地公园建设和管理状况评估工作”时的实地调研数据。江西省行政边界矢量数据来自1∶400 万中国基础地理信息数据库。江西省五大水系(赣江、抚河、信江、饶河、修河)数据来源于相关文献[18]图例的矢量化。江西省地级市人口数据来源于《江西省第七次全国人口普查公报》(2021 年)[19]。江西省2020 年各地级市GDP 排名、主要经济指标以及11 个地级市国土面积数据来源于江西省统计局2021 年和2019 年统计年鉴[20-21]。
采用Excel 统计江西省各个地级市的湿地公园总数量、国家级湿地公园数量以及省级湿地公园数量,并增加字段将各个地级市的国土面积、人口数量以及经济指数(GDP)汇总在一起。利用ArcGIS10.1软件将江西省行政矢量边界和湿地公园矢量边界叠加得到全省各个地级市的湿地公园分布图,并将各个地级市的矢量边界面数据转成点数据,并根据统计好的Excel 表格通过属性信息连接的方式,将各个地级市的对应信息连接到点数据属性信息库中。
1.2.1 洛仑兹曲线法
洛伦兹曲线由美国经济学家Lorrenz 于20 世纪初提出[22],用来表征不同国家或者同一国家不同区域之间的财富分配不平均情况。洛伦兹曲线通过选定某种要素,并通过累计频数,绘制成曲线,y=f(x)越接近y= x线时,表明区域收入差距和财富分布越平均,反之越不平均[23-24]。通过对各个地级市湿地公园数量占全省总数的比重从大到小进行排序,并逐次计算累计百分比,以自然序号为横坐标(x),累计百分比为纵坐标(y),以各地级市代码及累计百分比为坐标点,连成一个上凸的曲线,上凸程度越大,表明湿地公园分布越集中于某些地级市。
1.2.2 集中指数法
愈来愈多的电子图书、电子期刊、电子出版物的大量涌入,改变着图书馆的文献资源结构,也改变了图书馆的服务模式,使得图书馆的服务内容更加丰富、更加灵活。图书馆信息服务的内容,将向深度和广度不断扩展和深化,从而赋予图书馆读者工作以新的方式、新的观念和新的内容。创新图书馆读者服务工作,现代的图书馆人首先要将开放的理念始终贯穿于工作的各个环节。
采用地理集中指数对江西省湿地公园在各地级市分布的集中程度进行定量分析,计算公式[25-26]为:
式(1)中,G为江西省湿地公园分布的地理集中指数,n为地级市的数量,xi为第i个地级市所拥有湿地公园的数量,T为江西省湿地公园总数;且G值范围为0~100,G值越大,说明湿地公园分布越集中;G值越小,说明湿地公园分布越分散。
1.2.3 不平衡指数法
采用不平衡指数对江西省各个地级市的湿地公园分布均衡程度进行分析,其计算公式[27-28]为:
式(2)中,S代表不平衡指数,n为江西省地级市数量,n=11;Yi为各地级市湿地公园数量占全省的比重从大到小排序后,第i位的累计百分比。不平衡指数S值范围为0~1,当S边界点为0 时,表明湿地公园绝对均衡地分布在江西省各个地级市内;为1 时则表明湿地公园完全集中在某个地级市中。
1.2.4 核密度分析法
1.2.5 相关性分析
利用SPSS 软件对各地级市湿地公园数据与国土面积、人口、经济GDP 进行相关性分析,得到湿地公园数量与三者的关系。
截止2021 年5 月,江西省湿地公园共计109 个,其中国家级湿地公园40 个,省级湿地公园69 个。江西省湿地公园的总数占全国湿地公园总数的6.36%,国家级湿地公园数量位居全国第9 位,占全国国家级湿地公园总数的4.45%。
从地级市分布情况看(图1),湿地公园数量排名前5 位的分别为赣州市20 个(国家级湿地公园13个、省级湿地公园7 个)、抚州市18 个(国家级湿地公园7 个、省级湿地公园11 个)、九江市14 个(国家级湿地公园3 个、省级湿地公园11 个)、吉安市13 个(国家级湿地公园5 个、省级湿地公园8 个)、上饶市12 个(国家级湿地公园5 个、省级湿地公园7 个)。
图1 江西省湿地公园及主要水系空间分布Fig. 1 The spatial distribution map of wetland park and main water systems in Jiangxi Province
根据《江西省第七次全国人口普查公报》(2021年)和江西省统计局2019 年、2021 年统计年鉴数据整理得到江西省各地级市国土面积以及2020 年人口、经济数据,如表1 所示。
表1 江西省各地级市国土面积、人口数量及经济GDP 统计Tab. 1 Statistics of land area, population and economic GDP of cities in Jiangxi Province
通过表1 分析可知江西省11 个地级市国土面积排名前三的分别为赣州市、吉安市和上饶市,人口数量排名前三的分别为赣州市、上饶市和南昌市,经济总量排名前三的分别是南昌市、赣州市和九江市。江西省各地级市湿地公园数量与国土面积、人口及经济GDP 三者空间分布关系图如图2 所示。
图2 江西省各地级市国土面积、人口、经济GDP 及湿地公园数量分布关系Fig. 2 Distribution relationship between land area,population, economic GDP and the number of wetland parks in cities in Jiangxi Province
2.3.1 空间分布总体情况
从图1 可以看出,江西省湿地公园空间分布不平衡,主要集中分布“五河流域”即环鄱阳湖区域,赣江、抚河、饶河、修河区域,呈现“南北多,中间少”的格局。
2.3.2 湿地公园空间分布的特征
从图2 可知,江西省地貌类型多样,湿地资源丰富,各地级市的人口,经济发展以及国土面积有所不同,导致湿地公园的分布,数量有所不同。
2.3.2.1 空间分布的集中程度。通过对各地级市的湿地公园总数、省级湿地公园数量以及国家级湿地公园数量的比重和从大到小的累计百分比统计分析,得到三者的洛伦兹曲线,如图3 所示。
图3 江西省各地级市湿地公园空间分布洛伦兹曲线Fig. 3 Lorentz curve of spatial distribution of wetland parks in various cities of Jiangxi Province
从图3 可知,各地级市的国家湿地公园分布的洛伦兹曲线上凸程度最高,表明其分布情况最为集中,其次分别为湿地公园总数和省级湿地公园。
将地级市数量n=11,湿地公园总数T总=109,省级湿地公园总数T省=69,国家级湿地公园T国=40,数据代入集中指数公式(1),得到G总=34.92,G省=33.83,G国=42.43。如果湿地公园数量均匀分布在各个地级市,则理想的地理集中指数G^≈30.15。计算结果表明,江西省不管是湿地公园总量还是省级湿地公园或者国家湿地公园,分布均较为集中,尤其是国家湿地公园集中度最高。
2.3.2.2 空间分布的均衡程度。将地级市数量n=11 以及各地级市湿地公园数量的累计比重代入公式(2)计算,得到不平衡指数S总≈0.36,S省≈0.32,S国≈0.55。计算结果表明,江西省湿地公园在各个地级市的分布不均衡,尤其是国家级湿地公园最不均衡。
2.3.2.3 空间分布的核密度。利用ArcGIS10.1 对江西省湿地公园面图层转点图层,然后利用核密度分析工具(Kernel Density)对江西省湿地公园进行热点区域分析,得到其空间分布的核密度。
从图4 中可以看出江西省湿地公园具有较为明显的空间聚集性,主要集中在江西五大流域。高密度热点区域主要有3 处,集中在环鄱阳湖及周边流域的高密度热点区域和抚河、赣江流域的中密度热点区域。
图4 江西省湿地公园核密度分析Fig. 4 Nuclear density analysis map of Wetland Park in Jiangxi Province
2.3.3 湿地公园与国土面积、人口和经济相关性
2.3.3.1 湿地公园数量与国土面积相关性。通过江西省各地级市国土面积与各地级市湿地公园数量相关性分析图(图5-A)以及与各地级市单位国土面积湿地公园数量的柱状图(图5-B)分析可知,湿地公园的数量与国土面积具有一定的线性相关(R2=0.8316),表明各地级市湿地公园数量随着国土面积增加而增加,但不表明国土面积越大的就一定越多,二者并不成等比例增加。
图5 江西省各地级市国土面积与湿地公园数量相关性分析Fig. 5 Correlation analysis between land area and the number of wetland parks in various cities of Jiangxi Province
2.3.3.2 湿地公园数量与人口、经济相关性。通过江西省各地级市人口、经济GDP 与各地级市湿地公园数量分布图(图2)以及相关性分析图6 可知,各地级市湿地公园数量与各地级市人口数量相关性不高,相关系数R2= 0.4859;各地级市湿地公园数量与各地级市经济GDP 呈凸曲线关系,相关系数R2= 0.6565,表明经济落后和发达区域湿地公园数量较少,经济中
图6 江西省各地级市人口、经济GDP 与湿地公园数量相关性分析Fig. 6 Correlation analysis of population, economic GDP and the number of wetland parks in various cities of Jiangxi Province
等地区湿地公园数量较多。
江西省近年来湿地公园发展较快,其中,江西省湿地公园的总数占全国湿地公园总数的6.36%,获批试点的国家级湿地公园40 个,国家级湿地公园数量位居全国第9 位,占全国国家级湿地公园总数的4.45%;江西省湿地公园空间分布从各地级市分布情况看,国家级湿地公园分布最为不均衡,其次为湿地公园总体分布,省级湿地公园分布相对较为均衡,三者的不平衡指数分别为S总≈0.36,S省≈0.32,S国≈0.55;江西省湿地公园空间分布情况不管是按湿地公园总体分布,还是分省级湿地公园和国家级湿地公园来看,分布均较为集中,尤其是国家级湿地公园集中指数最高,三者的地理集中指数分别为G总=34.92,G省=33.83,G国=42.43;江西省湿地公园分布热点区域主要有3 处,集中在环鄱阳湖及周边流域的高密度热点区域和抚河、赣江流域的中密度热点区域;从国土面积,人口,经济进行相关性分析可知湿地公园数量与国土面积具有一定的线性相关性(R2=0.8316),表明各地级市湿地公园数量随着国土面积增加而增加,但不表明国土面积越大的就一定越多,二者并不成等比例增加,与人口数量相关性不高(R2= 0.4859),与经济呈凸曲线相关性较高(R2= 0.6565),表明经济落后和发达区域湿地公园数量较少,经济中等地区湿地公园数量较多。
通过上述研究结果分析,近年来江西省湿地公园数量稳步发展,但仍存在一些问题:1)江西省湿地公园在空间分布上不均衡,尤其是国家级湿地公园分布很不均衡,主要集中在赣州、抚州两市,两地的湿地公园数量占了全省国家级湿地公园总数的一半,各地级市之间国家级湿地公园数量差距较大。2)江西省各地级市的国家级湿地公园数量与各地级市的经济发展不协调,经济GDP 排名全省第1 和第3 的南昌市和九江市,国家级湿地公园数量全省排名分别为第13 和第7 名。综上所述,在我国正在构建以国家公园为主体的自然保护地体系的背景下,江西省各地级市主管部门应加强对国家级湿地公园的建设重视程度,特别是经济较好的地区应进一步加强对自然湿地公园的建设和保护。
鼓励加大省内保护力度,合理利用较好的省级湿地公园通过晋升成为国家级湿地公园。对于一些经济相对较为发达的地级市应该更要重视和加强湿地资源的保护和建设,如南昌、九江和吉安,尤其是省会南昌,应该重视国家级湿地公园在自然保护地体系中发挥的重要作用和意义,实现国家级湿地公园数量上“零”的突破。