吴 豫，李 尊，彭凤姣，张红霞，李艳元

(1.国网河南省电力公司，河南 郑州 450046；2.中国电力工程顾问集团中南电力设计院有限公司，湖北 武汉 430071)

1 引言

湿地是地球上重要的生态系统，具有丰富的生物多样性和重要的生态服务功能[1, 2]。但湿地极具脆弱性，一旦人类活动干扰过大，就会逐步退化和消失[3]。湿地公园作为湿地保护体系的重要组成部分，是解决湿地保护与开发间矛盾的有效途径，开展湿地公园研究具有重要的生态理论意义和实践价值[4, 5]。河南省湿地资源丰富、湿地类型多样，国家湿地公园获得迅速发展。截至2018年5月，河南省已有国家湿地公园37个，如何有效地保护和管理国家湿地公园成为管理部门和相关学者关注的问题。然而，目前河南省湿地公园研究相对较少，邢铁牛等[6]对河南省的鸟类资源进行了调查与分析；王春平[7, 8]对河南省第二次湿地资源调查进行了总结，分析了湿地退化的原因，并对河南省39个重要湿地的生态现状进行了综合评价；刘继平等[9]对河南省内依托重要湿地建设的自然保护区现状进行了分析。但目前仍然缺乏宏观上的发展现状分析，不利于宏观管理和分区指导。

本文在分析河南省国家湿地公园发展现状的基础上，利用地理统计模型和GIS空间分析方法，尝试从地理学的区域、空间等维度对其空间分布特征进行分析，旨在为河南省国家湿地公园管理和建设提供一定依据，促进河南省国家湿地公园体系的健康有序发展。

2 研究区域概况

河南省位于我国中东部，地处北纬31°23′～36°22′，东经110°21′～116°39′之间，国土面积1.67×106km2。地貌为我国第二级台阶向第三级台阶过渡地带，地势西高东低，呈阶梯状下降。河南处于北亚热带向暖温带过渡地带，属暖温带—亚热带、湿润—半湿润季风气候。境内水系分属黄河、淮河、长江、海河四大水系，有河流湿地、湖泊湿地、沼泽湿地、人工湿地等4个湿类8个湿地型[7]。

3 数据来源与研究方法

3.1 Z数据来源

本文中河南省37个国家湿地公园的数据来源于两个方面，一方面是主管部门官方网站上公布的信息，另一方面是作者所在单位通过以往的环境影响评价项目中收集的资料；其空间位置借助地形图进行重新配准确定。空间行政边界和水系矢量数据来源于91卫图助手企业版(版本：v16.9.2Build2018.06.19)，河南省各地市人口数据来源于《河南省第六次全国人口普查主要数据公报》(2010年)，水资源和GDP数据来源于相关政府网站报表(2017年)。

3.2 研究方法

(1)先利用Excel建立河南省国家混地公园基本情况数据库，主要包括公园名称、所属地市、批准时间、总面积等信息。

(2)运用数理统计方法以及地理数学方法中的地理集中指数、基尼系数(Gini coefficient)分别对河南省国家湿地公园空间分布的集中程度进行定量分析。

(1)

式(1)中：G代表国家湿地公园分布的地理集中指数，n为区域数量，xi为第i个区域所拥有的国家湿地公园数量，T为河南省国家湿地公园总数，且G∈(0,100)，G值越大，说明国家湿地公园分布越集中，G值越小，说明国家湿地公园的分布越分散。

Gini=H/Hm;C=1-Gini

(2)

式(2)中：Pi为第i个区域内国家湿地公园数量占全省总数的比重；N为区域数；C为分布均衡度。基尼系数Gini∈(0,1)，当Gini取0时，表明国家湿地公园绝对均衡地分布在各区域之内，取1时表明国家湿地公园完全集中在某个区域之内。

(3)运用ArcGIS10.2建立河南省国家湿地公园空间数据库，并运用核密度分析工具(Kernel Density)对国家湿地公园进行热点区域可视化探测，进行核密度分布。

4 结果与分析

4.1 河南省湿地公园发展现状

从2009年偃师伊洛河被批准为国家湿地公园以来，截至2018年5月，河南省已获批建设37家国家湿地公园(表1)。从数量上看，排在全国第5位，说明河南省湿地资源丰富，申报积极性也较高。从批准时间上看，国家湿地公园整体呈现出先增加后减少的趋势，其中2013、2014、2016年是建设的高峰年份，分别达到了10、9、8个(图1)，后期湿地公园的申报可能会趋于平缓。从面积上看，37家国家湿地公园总面积约为8.99×102km2，占整个河南省国土面积的0.54%。

表1 河南省国家湿地公园

图1 2009～2018年河南省国家湿地公园的获批数量

4.2 河南湿地公园空间分布特征

湿地的区域分布与其形成的地形、气候、水文等自然地理条件密切相关，同时也受区域社会、经济发展水平的影响[10]。河南省地貌类型多样，湿地资源丰富，各区域之间的人文环境及经济发展状况也大不相同，其所拥有的国家湿地公园各有差异。

4.2.1 地市空间分布特征

根据地理集中指数G(公式(1))对河南省国家湿地公园分地市进行计算，河南省共有18个地市，n=18，计算得出G=30.93。如果将国家湿地公园理想的平均分布于各地市，则地理集中指数G^=23.57，从而得到G>G^，即从地市的空间尺度上来看，河南省国家湿地公园的分布较为集中。此外，根据基尼系数Gini(公式(2))对河南省国家湿地公园分地市进行计算，N=18，计算得出Gini=0.84，分布均衡度C为0.16，由此可见，河南省国家湿地公园在18个地市上分布的集中程度较高。其中商丘、南阳、许昌、信阳国家湿地公园分布尤为集中，其总数占全省的48.65%，而开封、新乡、焦作、三门峡、济源没有国家湿地公园的分布。究其原因，由图2分析可知，南阳、许昌、信阳境内分布有众多支流和水库，得天独厚的资源优势为湿地公园的申报创造了条件。商丘水资源总量位于全省18个地市的第13位，并不具备资源优势，但商丘充分利用文化优势，申报了民权黄河故道、禹城商周永运河、梁园黄河故道3个湿地公园；同时将位于城区、小面积的柘城容湖、睢县中原水城分别与周边河流、湖泊打包，成功申报2个国家湿地公园，这可为水资源条件一般的地区提供建设国家湿地公园的新思路。开封、新乡、焦作、三门峡、济源境内支流和水库相对较少，主要水系为位于地市边界的黄河；黄河是我国第二大河流，也是中华民族的母亲河，其在我国经济社会发展和生态安全中的重要地位决定了它的发展方向是以保护为主；因此，依托黄河建立的是保护要求更为严苛的自然保护区和水产种质资源保护区，湿地公园的建设几乎为空白。

图2 河南省国家湿地公园分布状况

4.2.2 流域空间分布特征

湿地的形成演变跟水密切相关，大尺度的水文联系对湿地公园的分布有较大影响。为了在宏观层面、更大地理单元对河南省国家湿地公园分布的流域空间特征进行探讨，本文将根据河南省内划分的的黄河、淮河、长江、海河四大流域进行其分布的分析，各流域内建设的国家湿地公园个数分别为11、15、6和5个。

在流域尺度上，对河南省国家湿地公园进行基尼系数Gini的计算，N=4，计算得出Gini=0.93，分布均衡度C为0.07，表明其在流域尺度上高度集中。此外，本研究运用ArcGIS 10.2的核密度分析工具(Kernel Density)，得到国家湿地公园的密度分布格局(图3)。由图3可知，河南省国家湿地公园在具有较明显的空间集聚特性，高密度热点区域分布在环商丘黄河故道区域，另外在鹤壁淇河和许昌颍河、汝河形成两个中密度热点区域，三门峡、开封、驻马店、信阳东核密度极低。商丘属淮河流域，该区域水资源并不丰富，但周口市充分利用文化优势和资源整合成功申报5个湿地公园，与周口鹿邑惠济河共同形成河南省唯一的高密度热点区域。鹤壁属海河流域，该区域内的鹤壁淇河、林州淇淅河、汤阴汤河形成一个中密度热点区域；许昌属淮河流域沙颖河水系，该流域范围内的长葛双洎河、襄城北汝河、禹州颍河、鄢陵鹤鸣湖、平顶山白龟湖、漯河沙河形成另一个中密度分布点。此外，三门峡和开封位于水资源较丰富的黄河沿线，并未形成高密度分布点，其原因在前文4.2.1已有分析，此处不再赘述。但驻马店水系跨淮河、长江两大流域，境内有宿鸭湖、洪河、汝河、溱头河等众多湖泊和水库；信阳左扼江淮，右控汉江，西部有淮河、史河、灌河、潢河等河流，还有众多大小不等的水库；水资源条件较好，目前均未形成高密度分布点，说明该区域在国家湿地公园建设方面还有较大的发展空间。

4.2.3 高程空间分布特征

把河南省国家湿地公园的空间质心近似为其平均高程，得到河南省国家湿地公园按高程分布情况图(图4)。由图4可知，海拔最低的国家湿地公园为台前金水、鹿邑惠济河、项城汾泉河，其海拔均为40 m，位于濮阳和周口；最高的为安阳漳河峡谷，海拔415 m；这是由于濮阳和周口均位于河南东部，分别处于黄河和淮河下游的冲击平原，地势较低；而安阳位于河南北部，属于太行山余脉，地势相对较高；由此可见，河南国家湿地公园空间分布特征与其省内地势情况一致。

河南国家湿地公园主要分布在海拔100 m以下区域，为24个，占全省总数的91.89%，说明湿地资源本底条件是决定国家湿地公园申报和建设的基础，与湖南省国家级湿地公园海拔分布情况结论相似[7]。

图3 河南省国家湿地公园核密度

图4 河南省国家湿地公园高程分布情况

4.2.4 社会分布特征

国家湿地公园的建设主要是呼唤自然补给和政府促进经济发展两者供需平衡下的产物，因此其发展与社会因素有重大联系[11]。本文分别将河南省各地市常住人口数和GDP总值与湿地公园数量进行相关性分析，得出国家湿地公园建设数量与常住人口相关性相对较高(r=0.63)，与GDP总值相关性不高(r=0.11)。说明人口越密集的区域，人民群众对国家湿地公园的需求越大，该结论验证了吴后建等[7]关于湖南省人口密度越大的地市，国家湿地公园数量越多的结论。

5 结论

本研究通过对河南省已批复的国家湿地公园发展现状及空间分布特征探讨发现有以下结论。

(1)河南省国家湿地公园发展迅速，获得批复的有37家，位居全国第5。

(2)河南省国家湿地公园在地市空间尺度上的地理集中指数为G=30.93，基尼系数Gini=0.84，国家湿地公园的分布较为集中，其中商丘、南阳、许昌、信阳四市分布尤为集中，其总数占全省的48.65%，而开封、新乡、焦作、三门峡、济源没有分布。

(3)河南省国家湿地公园在流域空间尺度上的Gini=0.93，其在流域尺度上高度集中，高密度热点分布在南阳丹江口水库区域，中密度热点分布在许昌颍河和商丘黄河故道2个区域；此外，信阳水资源丰富，国家湿地公园建设还有较大发展空间。

(4)河南省海拔最低的国家湿地公园位于濮阳和周口，最高的位于安阳，与省内地势情况一致。国家湿地公园主要分布在海拔100 m以下区域，数量为24个，占全省总数的91.89%。

(5)河南省国家湿地公园建设数量与常住人口相关性相对较高(r=0.63)，与GDP总值相关性不高(r=0.11)，说明人口越密集的区域，群众对国家湿地公园的需求越大。