Spatial System of National Parks and Protected Areas in Qinba Mountain Area

  • Yuxia Zhou ,
  • Hailong Liu ,
  • Zhicong Zhao ,
  • Rui Yang
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  • Tsinghua University, Beijing 100084, China

Received date: 10 Dec 2019

Published date: 01 Jan 2020

Abstract

To guarantee the ecologic function supply in central China, such as biodiversity and water conservation, the ecological spatial pattern in the Qinba Mountain Area should be optimized; specifically, the spatial system of protected areas centering on national parks need to be improved and implemented. This study spatially identifies the main ecological corridors in the Qinba Mountain Area by analyzing suitable habitat conditions of indicator species and using minimum cost path calculation, and then clarifies the protection gaps according to the distribution of existing protected areas. It is suggested that a Funiu Mountain National Park should be built in this area and a Qinling National Park should be established covering the Shaanxi Province area of the existing Panda National Park. By this means, the spatial layout of four National Parks is formed in this area. On this basis, natural parks of other types can be newly built to further improve the existing gaps in the protection of important rare species and water sources.

Cite this article

Yuxia Zhou , Hailong Liu , Zhicong Zhao , Rui Yang . Spatial System of National Parks and Protected Areas in Qinba Mountain Area[J]. Strategic Study of Chinese Academy of Engineering, 2020 , 22(1) : 86 -95 . DOI: 10.15302/JSSCAE2020.01.009

一、前言

国家公园的概念和实践均源于 19 世纪的美国。从 1872 年美国第一个国家公园(黄石国家公园)设立至今,国家公园衍生出“国家公园与保护地体系”“世界遗产” “生物圈保护”等相关概念。世界自然保护联盟(IUCN)认为“国家公园”是“保护地体系”中的一个类别,是大面积自然或近自然区域,用以保护大尺度生态过程以及这一区域的物种和生态系统特征,同时提供与其环境和文化相容的精神的、科学的、教育的、休闲的和游憩的机会。在美国之后,加拿大于 1885 年、澳大利亚于 1879 年、新西兰于 1887 年分别开始进行国家公园建设。1930 年前后,南非于 1926 年、日本于 1931 年分别建立了国家公园。第二次世界大战后,随着战后经济的逐渐复苏,南美洲、亚洲、非洲等许多发展中国家也相继建立起自己的国家公园体系。根据世界保护区数据库(WDPA)提供的数据统计,到 20 世纪 70 年代中期,全世界已经建立了 1204 处国家公园;截至 2009 年 6 月,一共有158 个国家共成立了 3417 处国家公园,总面积达到4.2×106 km2 [1]。国家公园作为自然保护地的一个重要类别,在世界范围内得到广泛的认可与推广。
我国在 2013 年十八届三中全会上首次提出建立国家公园体制,2015 年“十三五”规划设立一批国家公园体制试点,2017 年中央全面深化改革领导小组第三十七次会议审议通过《建立国家公园体制总体方案》,明确建立国家公园体制,国家公园是贯彻“生态保护第一、国家代表性、全民公益性”的自然保护地,是我国自然保护地体系中的主体,代表我国最高等级的自然遗产。“十九大”报告中提出建立以国家公园为主体的自然保护地体系,国家公园体制建设已全面进入实践探索阶段,成为我国生态文明建设中体制改革的重要举措之一。为进一步落实“十九大”提出的生态文明建设重大改革任务,2019 年《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》出台,提出到 2020 年,国家公园体制试点基本完成,整合设立一批国家公园,分级统一的管理体制基本建立,国家公园总体布局初步形成;到 2025 年,健全国家公园体制,并完成自然保护地空间整合优化,自然保护地体系法律法规逐渐完善;到 2035 年,全面建成以国家公园为主体的自然保护地体系,自然保护地规模与管理达到世界领先水平。截至目前,我国共设立了11 个国家公园体制试点。我国的国家公园与 IUCN的界定基本一致 [2],强调其在自然保护地体系中占主体地位,但生态保护更为严格,并指引全国自然保护地体系的重塑,更是国家生态安全格局构建的重中之重。
本研究聚焦的秦巴山脉区域位于我国内陆地理中央,范围涉及五省一市,是我国重要水源涵养地、生物基因库与生态屏障,同时富集高品质的自然遗产群,是我国国家公园建设的热点区域之一,神农架与大熊猫国家公园试点均落户在该区域。这意味着秦巴山脉区域的未来发展将以生态保护建设为基础,自然保护地体系构建既是保护生态系统的有力措施,也是未来绿色发展的重要机遇。因此,本研究从阐述秦巴山脉的突出自然价值出发,首先分析该区域保护地的现状及对于价值的保护空缺;其次通过指示物种计算区域主要生态廊道;最后在廊道基础上构建以国家公园为主体的自然保护地体系,填补与完善现有保护地空缺。

二、秦巴山脉主要自然价值阐述

秦巴山脉是中国地理上的中央山脉,该区域的生态系统、生态过程和珍稀动植物资源等在我国乃至世界都是具有国家代表性的自然遗产,具有极高的生态价值,应予以严格保护并同时为公众提供自然教育与游憩机会,以提升全民环境保护意识与民族自豪感。为构建该地区自然保护地空间体系,以下主要从水文、生物多样性、生态系统、地质地貌等方面分别阐释秦巴山脉的自然价值。
(一)中央水源涵养地
秦巴山脉水资源丰富,属我国丰水区,地处长江、黄河和淮河流域的交汇处,其中秦岭是长江和黄河的分水岭之一。区域水系丰富,共分布有 86条集水面积在 1000 km2 以上的河流,也是众多重要流域支流的发源地,其年汇水量分别占长江、黄河及淮河年径流总量的 15%、 11% 及 1.23% [3]。这里是长江的最大流域面积支流嘉陵江、最长支流汉江与水量最大支流岷江的发源地,滋养着“一半长江源”。 秦巴山脉作为我国南水北调工程的水源供给地和涵养区,一方面水量充沛,为南水北调中线工程水源地丹江口水库年供水量达 71%,区域水资源为缓解北方地区水资源短缺与支撑京津冀经济圈的区域发展起到关键作用;一方面水质良好,区域森林覆盖率达 57.3%,水生态环境健康,绝大部分水质达到 II 类水体标准。该地区以山涧急流生态环境为代表的多种河流生态环境孕育了多样性高,珍稀种丰富的鱼类、两栖动物及水鸟等,塑造了具有高度完整性的水生态系统。
(二)中央生物基因库
秦巴山脉是中国重要的植物及动物地理分界线,复杂地形、多样气候与土壤类型为生物生存提供了丰富的生态环境,且在漫长的地质变迁中成为多种珍稀古老物种的庇护所,具有区系成分丰富、新老兼备、多成分汇集的特点,且生物多样性资源丰富,其中神农架地区更是世界级的生物多样性代表区域 [4]。通过横向对比秦巴山脉与同一生物地理省的其他山脉及中国生物多样性保护优先区域的物种数量,笔者认为秦巴山脉在生物多样性方面具有以下三重价值:①全球级温带生物多样性的代表区域:温带动植物物种宝库,不仅是全球温带植物区系的核心发源地及杰出代表,分布落叶木本植物最富集地区,也是我国和东亚地区暖温带与北亚热带地区生物多样性最为丰富的地区之一 [5];②世界级孑遗物种与濒危物种的避难所:我国重点保护野生动植物数量最多的区域之一,在各个中国生物多样性保护优先区域中具有极高的动植物保护区密度,并且其珍稀植物有着古老性、残遗性和原始性的特征,是我国古老种子植物的残遗中心和许多物种的发详地,也是世界级孑遗及濒危物种的栖息地;③中国重要特有物种聚集区:以生物多样性价值最高的神农架地区为例,神农架国家公园处于中国种子特有属三大分布中心之一的川东-鄂西中心区,特有现象比较突出,中国特有科、中国特有属和中国特有种动植物都相当丰富,其中兽类、鸟类的中国特有种数量分别占全国的15.38% 与 22.64% [6]
(三)中央生态屏障
秦巴山脉作为我国地理中心横亘的绿色屏障:①在水平空间上,是我国各地区植物区系的交汇区,汇集了丰富的生态系统类型。秦岭北坡山势陡峭,因受西北大陆性气候的影响,雨量大、气温低,具有暖温带气侯的特点,南坡山势平缓,水系深长,因受东南季风的影响,雨量足、气温高,具有亚热带气候的特征。在较小的水平距离范围内浓缩了亚热带、暖温带、温带和寒温带的生态系统特征,成为研究全球气候变化下山地生态系统垂直分异规律及其生态学过程的杰出范例。②在垂直空间上,该地区拥有北亚热带和暖温带过渡区最复杂、最完整的山地垂直植被带谱。其垂直自然带谱在南部以北亚热带为基带,在北部以暖温带为基带,相比于中国同纬度地区,秦巴山脉的植被垂直分布特征典型,植被类型最复杂、最完整,这在中国乃至全球都是罕见的 [7]。③拥有北半球保存最完好的常绿落叶阔叶混交林代表性生态系统,以神农架国家级自然保护区为例,其常绿落叶阔叶混交林为北半球保存最为完好的常绿落叶阔叶混交林,成为北半球常绿落叶阔叶混交林生态系统的最典型代表,展示了其生物生态学过程,成为连接暖温带落叶阔叶林和亚热带常绿阔叶林不可或缺的桥梁和纽带 [8]。④是我国森林碳汇的中央汇聚地和植物释氧的核心供给区。秦巴山脉的生态系统多样,拥有 IUCN/SSC 一级生态环境类型 7 个,占全球一级生态环境类型总数的 39%。其中森林生态系统占国土面积的 66%,是秦巴山脉占地面积最广的生态系统类型,森林面积广阔,达 2.089×107 hm2 ,占我国森林总面积的10%,地区平均森林覆盖率达 57.3%。
(四)中央大型造山带
秦巴山脉是一座横亘中国大陆中部东西走向的巨大山系,在地质上,秦岭、巴山属一个山脉体系,均为“秦岭造山带”的主体部分;在地貌上,秦巴山地受强烈上升的新构造运动,山体高大,在气候、土壤、植被等方面垂直分带变化明显,地貌景观具有多层性,以高山、中山、低山丘陵和盆地四种地貌类型为主 [9]。秦巴山脉是中国乃至世界地质界瞩目的造山带,其复杂构造运动的发展奠定了秦岭作为我国水系、气候、植被、物产等南北分界的基础。该地区保存着自震旦纪到第四纪完整的地质遗迹,有寒武纪地层保存最完整的地区之一——神农架林区),沉积岩、变质岩各类岩石遗迹齐全,构造节理、断层、褶皱等构造遗迹突出,记录地质历史演变过程中大量的自然变迁信息。同时,在地质作用下,留下丰富的动植物化石、矿产资源以及多样的地质遗迹景观,包括角峰、槽谷、冰斗、冰坎、冰阶等蚀、冰碛地貌,褶皱和断层构造塑造的褶曲形迹,削山成峭等独特地貌,以及北方最大的喀斯特溶洞群。

三、秦巴山脉的自然保护地现状及空缺分析

(一)秦巴山脉自然保护地现状
秦巴山脉区域有着数量、种类众多的自然保护地,是中国国家级自然保护区密度最高的地区之一。约 240 个不同类型的自然保护地(见表 1)覆盖了我国地理中央生态价值、景观价值最高的自然资源(见图 1)。同时,中国国家公园体制试点中的神农架国家公园与大熊猫国家公园的大部分区域均涵盖在秦巴山脉的研究范围内。
表 1 秦巴山脉地区自然保护地统计
图 2 秦巴山脉生态廊道
(二)方案:以国家公园为主体完善秦巴山脉自然保护地体系
1. 新增两个国家公园
秦巴山脉区域现有大熊猫及神农架两个国家公园体制试点。参考中国国家公园总体空间布局研究 [18],其在秦巴山脉区域的候选区域有 4 个:四川岷山大熊猫国家公园、湖北神农架国家公园、陕西秦岭国家公园与河南伏牛山国家公园。综合秦巴山脉生态廊道保护空缺范围,对本区域国家公园空间布局有以下建议。
(1)在河南省新增伏牛山国家公园
根据 2014 年中国环境科学研究院对秦岭保护植物适宜生态环境的研究,伏牛山 – 熊耳山地(包括伏牛山、尧山、老君山、白云山、宝天曼、老界岭等)在秦岭地区有着最高的植物多样性保护价值,是最为重要的热点区域,并且其存在极大的保护空缺 [18]。中国国家公园总体布局研究提出了伏牛山作为北亚热带秦岭、大巴山混交林生态地理区的3 个候选国家公园之一的空间规划,及河南省对于伏牛山地生态区划定的约 12.63% 的生态红线 [19]。本方案建议整合伏牛山、宝天曼、南阳恐龙化石群、熊耳山、西峡大鲵等国家级或省级自然保护区,西峡伏牛山、宝天曼、汝阳恐龙、尧山等国家级地质公园,白云山、龙峪湾、寺山等国家森林公园以及石人山风景名胜区,建立面积约为 6000 km2 的伏牛山国家公园。
(2)在陕西省新增秦岭国家公园
大熊猫国家公园体制试点横跨陕西、甘肃、四川三省,总面积为 27 134 km2 ,涉及 3 省 12 市(州),29 个县,160 个乡镇,23.35 万人口,以及 80 个自然保护地。其中陕西片区为 4386 km2 ,仅占中国国家公园总体布局研究 [19] 中提出的秦岭国家公园规划面积(7754 km2 )的约 56%。大熊猫国家公园陕西片区的保护区域虽然基本覆盖候选秦岭国家公园的核心区域,即太白山、太白湑水河、黄柏塬、周至、老县城、长青、佛坪、观音山、桑园、皇冠山、天华山国家级自然保护区的主体区域,但在对保护秦岭生态系统的代表性与完整性方面仍然不足,牛背梁、平河梁、汉中朱鹮等重要保护区及嘉陵江、汉江、丹江等区域主要江河源头未纳入保护范围,在珍稀动物栖息地及水源涵养地保护上存在缺失。同时,考虑到秦岭既是中国地理上的中心,也是有着悠久历史文化积淀的大山,被认为是中华民族的父亲山,华夏文明的精神高地,秦岭无论是在地理上还是文化上都具有无法比拟的重要标识性与代表性,应该有属于自己的国家公园。另外,大熊猫国家公园体制试点横跨三省,目前还没有探索出良好的跨省域协同管理机制。因此,本研究建议整合扩大现在大熊猫国家公园的陕西片区,新增其为秦岭国家公园,大熊猫国家公园则主要包括现甘肃及四川片区。
2. 国家公园建设方案
本研究建议秦巴山脉建设 4 个国家公园,除现有大熊猫、神农架国家公园外,新增伏牛山、秦岭两个国家公园。推荐将大熊猫国家公园陕西片区独立为秦岭国家公园,适当扩大保护范围。首先,完善秦岭国家公园的水源地涵养及珍稀水生生物的保护功能,将嘉陵江东源、汉江北源、丹江源等长江流域主要支流河源地纳入国家公园边界。其次,将牛背梁、平河梁、汉中朱鹮及紫柏山四个重要的保护区纳入秦岭国家公园范围,进一步完善对秦岭珍稀野生动物栖息地的保护,包括秦岭四宝之一的朱鹮和牛背梁羚牛集中活动片区等(见图 3)。秦岭国家公园由原大熊猫国家公园陕西片区的 4386 km2 ,扩大为 19 080 km2 。这样秦巴山脉区域内国家公园总面积约占地 46 907 km2 ,约占总区域面积的约 14.75%。该方案的优势在于大熊猫国家公园陕西片区包含该区域最核心的自然资源,如果能够适当扩大范围成为独立的秦岭国家公园,一方面利于陕西省管理,无需跨省协调;另一方面可集中体现秦岭的完整生态系统。其挑战在于需要进行体制协调,调整现在的大熊猫国家公园体制试点的范围,如果无法调整则备选方案是保持现有大熊猫国家公园试点边界不变,在其陕西片区旁新设秦岭国家公园,但新设秦岭国家公园与大熊猫国家公园陕西片区距离过近,并且保护资源有同质化问题,合理性需进一步论证。
图 4 秦巴自然保护地空间体系示意图
表 2 秦巴山脉自然保护地体系现状与规划面积及占比
注:规划面积仅为初步预估,准确面积还需进一步论证划定新建保护地空间范围后再来计算。

五、结语

秦巴山脉作为中国中部地区重要的生态屏障,理应成为国家公园与自然保护地体系的模范和代表。其栖息地破碎化、珍稀野生动物保护空缺、重要水源地保护空缺等问题,应通过国家公园试点完善与自然保护地的增加,贯通地域生态廊道的保护网络来实现空缺填补与整合优化。秦岭国家公园的新增方案则是区域国家公园空间格局的关键所在,在空间布局上应成为秦巴山脉四个保护片区之一,面积上应在现有基础上扩大;在文化认知上充分挖掘秦岭的历史文化资源禀赋,实现生态与文化价值的充分融合,并进一步提升我国在建立国家公园过程中的文化自信。需要认识到的是,秦巴山脉自然保护地体系的建立,空间的整合与架构只是第一步,保护地体制落实需要:首先,健全管理体制,即在秦巴山脉探索跨省域自然保护地管理协调机制,制定适宜管理政策、配备足够人员编制并设置充分资金保障;其次,经济发展协调,即在秦巴山脉自然保护地体系完善中协调生态保护与经济可持续发展的关系,包括和自然保护地周边城市群、周边乡村地区,以及自然保护地内部社区的关系。处理好人与保护地的关系,理顺保护地生态保护目标与发展的矛盾所在,才能真正实现自然保护地体系的长效保护机制。
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