河北省省级自然保护区生态环境状况评估指标体系研究

高 勤，张惠娟，李 滨，赵智亮，杨云升，李薇薇

（河北省生态环境科学研究院，石家庄 050037）

自然保护区是我国自然保护地体系的基础，是推进生态文明建设、共建美丽中国的重要载体。经过多年的发展，我国自然保护区规模和质量得到很大的提升[1]。河北省生物多样性资源丰富，省级自然保护区生态环境状况数据相对不足，评估指标体系缺乏，如果不建立适用于省级自然保护区的评估指标和方法，将会制约省级自然保护区监管[2]。本文以河北省23 个以自然生态系统类和野生生物类为主的省级自然保护区（河北黄骅古贝壳堤省级自然保护区、河北南大港湿地和鸟类省级自然保护区、河北海兴湿地和鸟类省级自然保护区除外）为研究对象，选取2 个一级指标、5 个二级指标、23 个三级指标，探索建立省级自然保护区评估指标体系，为省级自然保护区管理提供科学依据。

1 省级自然保护区概况

河北省位于华北地区，地处漳河以北，东临渤海、内环京津，西为太行山地，北为燕山山地，燕山以北为张北高原，其余为河北平原，面积为18.88 万km2。目前，河北省有13 个国家级自然保护区、26 个省级自然保护区，省级自然保护区涉及森林生态系统、草原与草甸生态系统、海洋和海岸生态系统、内陆湿地和水域生态系统、野生动物、地质遗迹和古生物遗迹等类型。河北省各省级自然保护区分布不均匀，位于冀东北的承德市数量和面积均高于其他地市，其次是位于冀中南地区的保定市。

2 评估体系

2.1 评估指标筛选

参照《自然保护区生态环境保护成效评估标准（试行）》（HJ 1203—2021）及国内研究情况[3-5]，结合河北省实际情况，根据23 个省级自然保护区生态环境特征，基于可监测、可获取的数据，选择具有典型性和代表性的2个一级指标、5个二级指标和23个三级指标。环境空气质量三级指标采用《环境空气质量标准》（GB 3095—2012）的6 项基本项目，水环境质量三级指标依据《“十四五”国家地表水监测及评价方案（试行）》的“5+X”评价模式，选择pH、溶解氧（DO）、氨氮（NH3-N）、高锰酸盐指数（CODMn）、总磷（TP）5 项，X 选择特征指标化学需氧量（CODCr）进行实地监测。为了解人为活动对保护区的影响程度，监测点位布设在保护区的实验区，2022年6—8月进行实地监测，省级自然保护区范围内地表水水域均有水但水量不一，水环境质量采样时间为每月1 d，采样频次为1 d/1 次；环境空气质量采样时间为每月3 d，采样频次为24 h/1 次（O3采用最大8 h 平均浓度）；数据测定后取平均值。生物多样性指数、面积适宜指数依据河北省自然保护区基础调查与评价、《河北省生物多样性保护与利用规划（2021—2030年）》等数据资料；开发干扰指数采用2021年河北省自然保护区的有关数据。

2.2 评估指标计算方法

环境空气质量指数（Q）为细颗粒物（PM2.5）、可吸入颗粒物（PM10）、SO2、NO2、O3、CO 等分指数的加和结果，6 项指标均执行《环境空气质量标准》（GB 3095—2012）的一级标准。水环境质量指数（W）为pH、DO、CODMn、CODCr、NH3-N、TP 等分指数的加和结果，6 项指标均执行《地表水环境质量标准》（GB 3838—2002）的Ⅱ类标准。结合河北省实际情况，对生物多样性指数（BI）进行修正，其计算公式如式（1）所示。其中，野生维管束植物丰富度、野生动物丰富度、生态系统类型多样性和外来物种入侵度均按照《区域生物多样性评价标准》（HJ 623—2011）进行计算，其参考最大值也执行该标准；归一化后的国家重点保护物种丰富度采用式（2）计算，参考最大值为0.100 2。

式中：RV为归一化后的野生动物丰富度；RP为归一化后的野生维管束植物丰富度；DE为归一化后的生态系统类型多样性；F为归一化后的国家重点保护物种丰富度；EI为归一化后的外来物种入侵度；Nz为自然保护区内国家一级和二级重点保护植物种数；Nd为自然保护区内国家一级和二级重点保护动物种数；A为自然保护区内野生维管束植物总数；B为自然保护区内野生动物总数。

参照《生态环境状况评价技术规范》（HJ 192—2015），面积适宜指数（S）采用式（3）计算，开发干扰指数（D）采用式（4）计算。

式中：SH为核心区面积；SB为保护区面积；Sare为面积适宜指数的归一化系数，参考值为100；Ddev为开发干扰指数的归一化系数，参考值为1 520；SC为城镇建设用地面积；SN为农村居民点面积；SQ为其他建设用地面积；SG为耕地面积；SZ为保护区总面积；G为功能区权重，核心区取0.6，缓冲区取0.3，实验区取0.1。

2.3 省级自然保护区生态环境状况指数

参照《自然保护区生态环境保护成效评估标准（试行）》（HJ 1203—2021），河北省省级自然保护区生态环境状况指数（PES）采用式（5）计算。该指数数值范围为0～100，由高到低分为3 个评估等级。一是优良（PES≥85），反映生态环境状况明显变好；二是一般（60 ≤PES＜85），反映生态环境状况较好，保持稳定；三是较差（PES＜60），反映生态环境状况变差，遭到一定破坏。

式中：E为环境质量指数；N为自然生态状况指数。

3 评估指标体系适用性初步验证

3.1 环境空气质量指数

监测结果显示，河北省省级自然保护区环境空气质量指数均好于全省平均水平，冀东北的河北辽河源省级自然保护区、河北青龙都山省级自然保护区的环境空气质量较好，位于沧州市的河北海兴湿地和鸟类省级自然保护区和河北南大港湿地和鸟类省级自然保护区相较于其他省级自然保护区略差。由于环境空气质量采样时间集中于6—8月，O3为主要污染物，个别省级自然保护区O3超标。经分析，以NO2为代表的氮氧化物与VOCs 等污染物在强紫外线、高温、低湿、静小风的气象条件下容易发生光化学反应，生成并快速累积O3。

3.2 水环境质量指数

监测结果显示，河北省省级自然保护区水环境质量良好。位于承德市的河北宽城满族自治县都山省级自然保护区、河北白草洼省级自然保护区水环境质量较好，位于唐山市的河北曹妃甸湿地和鸟类省级自然保护区和河北菩提岛诸岛省级自然保护区差于其他省级自然保护区。个别省级自然保护区中，水质存在总磷和氨氮超标，主要原因是采样时间在夏季，可能受降雨和旅游人群活动影响。

3.3 生物多样性指数

河北省23 个省级自然保护区生物多样性等级全部是中等水平，物种较丰富，生态系统类型较多，局部地区生物多样性高度丰富。河北御道口省级自然保护区、河北灵寿漫山省级自然保护区生物多样性指数较高，河北三峰山省级自然保护区生物多样性指数最低。

3.4 面积适宜指数

河北省23 个省级自然保护区除河北滦河源草地省级自然保护区外，其余省级自然保护区面积适宜指数均大于20，河北南大港湿地和鸟类省级自然保护区最大（45.31）。面积适宜指数反映保护区功能区划的合理程度，说明23 个省级自然保护区绝大多数功能区划较为合理，保护区主要对象栖息地和重要生态系统具备较为适宜的生态空间。

3.5 开发干扰指数

河北省省级自然保护区的开发活动大部分集中在实验区和缓冲区，内陆湿地和水域生态系统、野生动物类型的省级自然保护区开发程度相对高于其他生态系统，主要原因有两点。一是原有开发建设活动强度较大，二是这些自然保护区需要为特殊保护生物提供食物资源，保留一些农村居民点及耕地。

4 结论

本研究从环境质量和自然生态状况两个方面入手，建立河北省省级自然保护区生态环境状况评估指标体系。研究表明，河北省23 个省级自然保护区整体生态环境状况良好，自然生态状况保持稳定；由于监测时间的局限性，个别自然保护区存在O3、总磷和氨氮点位超标现象。本研究评估体系的建立对于自然保护区的评估管理具有一定的参考价值，但由于监测时间和资料数据的限制，仍然存在不足之处，建议在后续评估体系建设中重点注意两个问题。一是环境质量监测应尽量采用全年或多年监测数据，评估指标应尽量多元化，今后研究应进一步区分不同生态系统类型的评估指标体系；二是进一步优化评估指标权重和分值，确保二者更贴合实际。