李玉清 唐晓晖

(1. 广西林业勘测设计院，南宁 530011；2. 广西农业职业技术大学，南宁 530007)

自然保护地是自然生态空间中最重要、最精华的部分，世界上许多国家在经历了漫长的生态保护和生态资源利用的探索和实践后，大多数发达国家都建立了自然保护地体系，都形成了一套适用于本国的自然保护地法律法规。美国是建立自然保护地体系最早的国家[1]，其自然保护地体系以国家公园为主，以1872年建立的世界上第一个国家公园-黄石国家公园为标志。日本于1931年制定了《国立公园法》，并在此基础上，于1957年制定了更为系统的专门法律《自然公园法》，日本的自然保护体系包括自然保护区和自然公园，其中开展旅游活动的主要场所为自然公园。德国于1976年颁布了《联邦自然保护法》，是德国保护地保护和管理的基本法规，德国的自然保护地以国家公园和自然保护区为主，两者在性质功能、地理范围等方面都有严格的区别与界限[2]。2019年6月，中共中央办公厅、国务院办公厅印发的《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》中，提出按照自然生态系统原真性、整体性、系统性及其内在规律，将自然保护地按生态价值和保护强度高低依次分为国家公园、自然保护区、自然公园等3类。自此，风景名胜区、森林公园、地质公园、海洋公园、湿地公园、矿山公园、石漠公园等均归类至“自然公园”[3]。

广西是全国建立自然保护区较早的省区之一，自1961年自治区人民政府批准建立广西花坪为全国第一批、广西成立最早的自然保护区以来，在保护生物多样性、重要及珍稀濒危野生动植物、涵养水源、保存自然遗产、改善生态环境质量和维护生态安全等方面发挥着十分重要的作用。截至2020年，广西共建立自然保护地223处，包括自然保护区78处、自然公园145处（风景名胜区33处、森林公园61处、湿地公园24处、地质公园23处、海洋公园2处、石漠公园2处），已初步形成了类型多样、功能齐全、覆盖面广的自然保护地网络体系，累计批复面积2.597 4万km2，扣除重叠面积后实际总面积为2.268万km2，占广西陆域土地面积（23.76万km2）的9.55%。我国自然保护地体系刚刚建立，其发展和利用仍处于摸索阶段。自然保护区和自然公园的管控强度、管理模式和效果评估不同[4]，两者在空间分布上有何差异尚不明确，广西目前尚无国家公园。本文利用地理信息系统（Geographic Information System，GIS），通过量化形式对自然保护区和自然公园的空间数量、类型分布、等级分布、可达性差异等进行比较，揭示两种主要自然保护形式的空间分布特点和高聚集区，结合范围内A级景区的分布特征，分析其生态利用聚集区，以期对广西自然保护地的发展提供有价值的科学参考。

1 研究区概况

1.1 地理位置

广西位于中国南部，地跨北热带、南亚热带和中亚热带，北回归线横贯中部。南临热带海洋，北接南岭山地，西延云贵高原。位于20°54′N～26°23′N，104°29′E～112°04′E。土地总面积为 23.76万km2，占全国总面积的2.46%。

1.2 自然特征

1.2.1 地形地貌

广西地处云贵高原东南边缘、两广丘陵西部，是中国三大阶梯地貌的第二阶梯向第三阶梯的过渡带。地势西北高、东南低，呈西北向东南倾斜状。地貌有山地、丘陵、台地、平原、石山、水面等6类。山地和丘陵占陆地总面积的76.6%，素有“八山一水一分田”之称。四周多山，呈向南开口的盆地状，中部和南部多平地，山地丘陵性盆地地形特征明显。

1.2.2 气候

广西地处中、南亚热带季风气候区，在太阳辐射、大气环流和地理环境的共同作用下，形成了气候温暖、热量丰富，降水丰沛、干湿分明，日照适中、冬少夏多，灾害频繁、旱涝突出，沿海、山地风能资源丰富的气候特点。

1.2.3 水文

广西地区河流众多，主要随地势从西北向东南流，形成以红水河-西江为主干流横贯广西中部及两侧支流的树状水系。集雨面积在50 km2以上的河流有1 350条，总长3.4万km。河流分属珠江、长江、桂南独流入海、百都河等四大水系。分布有喀斯特地下河433条，其中长度在10 km以上的248条。

1.2.4 海岸岛屿

大陆海岸西始于广西与越南交界的东兴市竹山街竹山港，东止于广西与广东交界的英罗港，全长1 628.6 km。海岸类型为冲积平原海岸和台地海岸。海岸迂回曲折，多溺谷、港湾。

1.2.5 森林资源

林业用地面积约16万km2，现有森林（含国家特别规定的灌木林）约14万km2，森林覆盖率达62%，森林活立木约8亿m3。

1.2.6 生物资源

已知野生脊椎动物1 906种，昆虫5 876种，高等植物9 494种，大型真菌891种，其中石灰岩洞穴生物特有种150种。植物及其野生近缘种有数千种，其中栽培作物约1 200种、经济林植物4 000多种。

2 研究方法

2.1 数据来源

本文中广西自然保护地的数据来源于广西壮族自治区林业局，将这些自然保护区、自然公园矢量化其地理位置，即取其地理位置质点坐标；获取广西地级市政府驻地位置，并矢量化其质点坐标及其行政区域（市界）；获取广西高速公路和国道的线路，并矢量化为地理数据；通过Arc-GIS10.2分析软件建立空间分布数据库，以广西行政区为底图，采用最邻近点指数、地理集中指数和空间密度分析法，揭示其分散性和聚集性，采用与公路距离分析法对比两种保护形式在不同尺度上空间分布关系[5-6]，从而研究其空间分布特征。

2.2 研究方法

2.2.1 最邻近点指数

引入最邻近点指数，用来描述广西各类自然保护地空间分布类型。最邻近点指数表示点状要素的空间分布特征，是表示点状要素的相互邻近程度的地理指标。

R为最邻近点指数；为观测的最邻近距离；为期望的最邻近距离；A为区域面积；n为点数；D为点密度。当R=1，则表示自然保护地在空间上分布为随机型；当R＜1，则表示自然保护地趋于聚集分布；当R＞1，则表示自然保护地趋于均匀分布[7 - 9]。

2.2.2 地理集中指数

地理集中指数是衡量研究对象（地理要素）集中程度的重要指标，即每个要素在每个地理单元的分布情况。本文在分析地理集中程度时以广西地级市行政区为地理单元，使用地理集中指数来度量各类自然保护地在广西各地市的空间分布状况。

地理集中指数的计算公式为：

其中，G指地理集中指数，n为地级市个数，Xi为第i个市份所拥有的保护地个数，T为保护地总数，取值在0～100，当G值越大则表明保护地分布越集中[10 - 12]。

2.2.3 空间密度分析

空间聚集区域分析，大多数采用分布密度来测量。本文选取广西14个地级市政府所在地作为参照，采用Kernel核密度指数来分别对自然保护地的总体情况、类型（自然公园、自然保护区）以及级别（国家级、自治区级）进行空间密度分析。核密度估计值的计算公式如下：

其中，f(x,y)是指二维坐标(x,y)的核密度估计值；n为保护地的数量；h为带宽；K为核函数；di为(x,y)位置距第i个观察位置的距离。核密度估计值越高，表示点越密集，区域事件发生的概率越高[13]。

另外，根据距城市远近将地理区域分为城市近郊（距离城市30 km以内）、城市远郊（距离城市30～60 km）、远离城市区（距离城市60 km以外）。根据广西14个地级市政府所在地地理坐标点为质心，通过ArcGIS10.2中的Buffer Wizard工具分别建立30 km和60 km的缓冲区，并通过图层裁剪的方法，分别计算出不同区域范围各类自然保护地的数量[14]。

2.2.4 与公路距离分析

从可达性的角度分析，由自然保护地出发向其周边出行，所取得出行距离的平均值，基于道路矢量数据的网络分析方法，在广西高速公路和国道矢量地图基础上，利用ArcGIS10.2中的Buffer Wizard工具在高速公路两侧建立1 km的缓冲带，并通过生成近邻表的方法计算出每一个自然保护地质点距离缓冲带的相对距离，得到相应的近邻表。根据此近邻表，以10 km为距离区间分析高速公路或国道两侧范围内各类自然保护地的空间分布趋势[15-16]。

2.2.5 与A级景区关系

从可利用性的角度分析，在保护的基础上开展科普教育、生态旅游是自然保护地的重要功能，尤其是自然公园，在广西自然保护地范围界线矢量图的基础上，调查汇总范围内A级景区的分布，并与自然保护区、自然公园的地理集中指数、空间密度分布、公路距离分析相结合，分析各类自然保护地生态利用的空间分布趋势[17]。

3 结果与分析

3.1 空间分布特征

3.1.1 数量分布格局

广西自然保护地目前共223处，按照广西14个地市的行政区划进行数量与等级分布特征分析，如图1所示。

图1 广西自然保护地空间分布Fig. 1 The spatial distribution of nature reserves in Guangxi

广西自然保护地总体数量及各类型数量出现不均衡的分布特征，自然保护地数量分布最多的是百色市（35处），其次是桂林市（32处）、河池市（23处）、南宁市（21处）、柳州市（16处）、贺州市（16处）、崇左市（15处）、玉林市（13处），最少的是防城港市（6处）；自然保护区数量分布最多的是百色市（19处），其次是桂林市（12处）、南宁市（8处）、崇左市（6处），最少的贵港市（1处）、梧州市（1处）；自然公园数量分布最多的是桂林市（20处），其次是河池市（19处）、百色市（16处）、南宁市（14处）、贺州市（11处）、柳州市（11处），最少的是防城港市（1处）。

自然保护地在全区各地市的分布呈现广分布、团状小集中的特征，与广西重要自然生态系统、野生动植物重要栖息地、重要自然遗迹、重要自然景观的分布基本一致。

3.1.2 类型分布格局

自然保护地按类型可分为自然公园和自然保护区，具体分布情况见图2。

图2 广西自然公园和自然保护区空间分布Fig. 2 The spatial distribution of natural parks and nature reserves in Guangxi

其中，自然公园总共有143处，最邻近点指数R=0.79；自然保护区共有78处，最邻近点指数R=0.89。两种类型的R都小于1，表明这两种类型的自然保护地在广西范围内均趋于聚集分布；而自然公园的最邻近点指数相对自然保护区要小，说明自然公园相对自然保护区来说，在广西范围内聚集程度更高[18-19]。

自然公园聚集程度较高的为桂林市、河池市、百色市、南宁市、贺州市、柳州市；自然保护区聚集程度较高的为百色市、桂林市、南宁市、崇左市、贺州市、柳州市。这说明自然保护区与自然公园高聚集区域不完全一致。

3.1.3 级别分布格局

自然保护地按级别可分为国家级和自治区级（含以下），具体分布情况如图3所示。

图3 广西国家级和自治区级自然保护地空间分布Fig. 3 The spatial distribution of national and regional nature reserves in Guangxi

其中，国家级自然保护地总共有88处，最邻近点指数R=0.88，自治区级共有133处，最邻近点指数R=0.79；国家级自然保护区总共有23处，最邻近点指数R=0.97，自治区级共有55处，最邻近点指数R=0.92；国家级自然公园总共有65处，最邻近点指数R=0.95，自治区级共有78处，最邻近点指数R=0.92；不同类型不同级别的R都小于1，表明这两种级别的自然保护地在广西范围内均趋于聚集分布；而自治区级自然保护地的最邻近点指数相对国家级的要小，说明相对国家级自然保护地来说，自治区级自然保护地在广西范围内聚集程度更高[20-21]。

国家级自然保护地分布最多的为桂林市，其次是百色市、河池市、崇左市、贺州市，最少的是玉林市；国家级自然保护区分布最多的是百色市、桂林市，其次是崇左市、防城港市，贵港、玉林、钦州和梧州尚无国家级自然保护区；国家级自然公园分布最多的是桂林市，其次是河池市、百色市、南宁市，最少的是防城港市。这表明不同级别的自然保护地、自然保护区、自然公园的高聚集区不一致。

3.2 空间分布均衡性

3.2.1 自然保护地在广西各市的分布均衡性

按地理集中指数公式计算广西各类自然保护地地理集中指数如表1。其中，均衡值是指假设各类自然保护地平均分布在广西14个地级市时计算所得地理集中指数[22]。

由表1中的数据显示，广西自然保护地地理集中指数均衡值为26.73。而广西自然保护地地理集中指数为30.49，自然保护区为34.73，自然公园为29.81；国家级自然保护地地理集中指数为31.45，国家级自然保护区为35.05，国家级自然公园为32.23；自治区级自然保护地地理集中指数为31.46，自治区级自然保护区为36.41，自治区级自然公园为29.57。这九项均高于26.73，故分布相对集中。

表1 各类自然保护地地理集中指数比较Table 1 Comparison of geographical concentration indices of various nature reserves

从自然保护地的类型来看，自然保护区的地理集中指数要高于自然公园，即自然保护区相对于自然公园在广西各市的数量分布更加集中；从自然保护地的级别来看，国家级和自治区级的地理集中指数较为接近，即在广西各市的数量分布集中度接近。

3.2.2 与城市的空间分布关系

根据广西14个地市驻地，计算出自然保护区、自然公园与城市的空间分布关系，以城市近郊（距离城市30 km以内）、远郊（距离城市30～60 km）和远离城市区（距离城市大于60 km）进行分类计算各类自然保护地数量的比例[23]，结果如表2所示。

表2 各类自然保护地距城市距离数量比例关系Table 2 The quantity proportion of distances between various nature reserves and cities

从表2中的数据可以看出，广西自然保护地总体上有近一半（48.87%）远离城市区，其次是处于城市远郊（28.96%），而处于城市近郊的数量比例最少（22.17%）。从类型上分析，自然保护区相比自然公园，距城市距离相对更远，有57.69%处于远离城市区，而离城市近郊的数量比例最少，只有15.38%；自然公园处于城市近郊的比例超过了1/4，达25.87%。从级别上分析，国家级自然保护地相比自治区级自然保护地，距城市距离相对更远。

3.3 空间分布集聚区域分析

本文运用ArcGIS10.2软件Spatial analyst中集成的核密度工具，采用核密度估计法对广西各类自然保护地进行核密度分析[23]。分别按自然保护地的类型分别进行核密度分析，得到自然保护区和自然公园的空间密度分布，从图4可看出，自然保护区分布集聚区域较为明显地形成桂北自西向东、桂西自北向南、桂中自西向东的三个大弧；从图5可看出，自然公园分布集聚区域相对较分散，呈现广分布、小集中的状态。

图4 广西自然保护区空间密度分布Fig. 4 Spatial density distribution of Guangxi Nature Reserve

图5 广西自然公园空间密度分布Fig. 5 Spatial density distribution of Guangxi Natural Parks

从广西的地貌分布看，西北部山地是云贵高原组成部分，北部为天平山、大南山、越城岭、海洋山、都庞岭、萌渚岭形成的南岭山地，西南部是中越边境喀斯特山地、十万大山高地组成部分，中部为金钟山至柳州喀斯特地貌、金秀-桂平砂岩峰林地貌区至桂东都庞岭大桂山。从广西具有重要保护价值森林生态系统分布看，自北而南大致以资源冷杉、元宝山冷杉为代表的海拔1 300 m以上的亚热带中山针阔混交林，以大明山、大瑶山为代表的海拔700～1 000 m的亚热带季风常绿阔叶林，以猫儿山、九万山代表的海拔1 300 m以下亚热带典型常绿阔叶林，以十万大山为代表的海拔7 000 m以下的北热带季雨林和沟谷雨林，以弄岗、白头叶猴为代表的海拔700 m以下的石灰岩常绿季雨林等典型具有保护价值的森林生态系统。从地貌及重要保护价值森林生态系统分布看，广西自然保护区的分布与广西重要的地质地貌以及具有重要保护价值森林生态系统分布情况基本一致，即大部分具有高保护价值的森林生态系统及地质地貌都在自然保护地范围之内。

3.4 与公路的空间分布关系

通过ArcGIS10.2工具，为每一类自然保护地分别生成相对高速公路或国道的近邻表，并通过每一个近邻表，对应计算出以10 km为距离区间的相应自然保护地的数量。经测算，自然保护地相对高速公路最远不超过80 km，相对国道最远不超过110 km。最终得到与公路的空间分布关系如表3和表4所示[14]。

表3 自然保护地相对高速公路的距离关系Table 3 The distance relationships between nature reserves and highways

表4 自然保护地相对国道的距离关系Table 4 The distance relationships between nature reserves and national highways

根据数据计算可知，有68.78%和67.42%的自然保护地分别分布在距高速公路和国道30 km范围内，其中自然保护区为62.82%和52.56%，自然公园为72.03%和75.52%。有88.69%和87.78%的自然保护地分别分布在距高速公路和国道50 km范围内，其中自然保护区为85.9%和76.92%，自然公园为90.21%和93.71%[19]。

从自然保护地类型相对公路距离关系折线图的趋势可以看出，在0～20 km范围内，自然公园相对自然保护区来说，比例更大。这说明自然公园靠近公路分布数量的比例较大，而自然保护区离公路距离较远分布数量的比例较大，距离国道分布数量比距离高速公路分布数量比例更大。

3.5 与 A 级景区空间分布关系

根据2019年广西壮族自治区文化和旅游厅A级景区数据统计，广西自然保护地内的A级景区共126处。其中，自然保护区内A级景区共8处，自然公园内A级景区116处（风景名胜区56处、森林公园37处、地质公园14处、湿地公园11处），说明自然公园是广西自然保护地生态旅游利用的主力。

结合广西14个地市进行A级景区空间分布分析，空间分布数量依次为：崇左市（23处）、桂林市（18处）、河池市（15处）、百色市（12处）、柳州市（11处）、南宁市（8处）、玉林市（8处）、贵港市（6处）、钦州市（6处）、贺州市（5处）、来宾市（5处）、梧州市（3处）、防城港市（3处）、北海市（2处）。与自然保护区、自然公园的空间分布特征相比可发现，A级景区的高聚集区与各类型、各级别的自然保护区、自然公园的分布特征不太一致。

目前，广西共有5处国家5A级旅游景区在自然保护地内（桂林漓江、两江四湖、大新德天瀑布、南宁青秀山、涠洲岛鳄鱼山），另有3处（独秀-王城、百色起义纪念园、乐满地）为人文旅游目的地。由此可看出，以“生态优势金不换”著称的广西，高等级的旅游目的地为生态型，即大部分高等级的自然景观资源均在保护地内，自然保护地生态旅游在广西旅游发展中具有举足轻重的作用。

以风景名胜、地质遗迹享誉国内外的桂林漓江喀斯特山水风光、资源八角寨丹霞地貌、大瑶山莲花山砂岩峰林地貌、乐业大石围天坑景观、凤山溶岩地下河景观、涠洲岛火山地貌景观等雄伟壮观、风景如画；以生物多样性丰富度位居全国前列的弄岗喀斯特季雨林、姑婆山中亚热带常绿阔叶林、大明山亚热带常绿阔叶林等丰富多样、独具特色；以文化遗产、名村古镇独特性知名国内外的花山岩画、黄姚古镇等均分布在自然保护地内，可以说自然保护地是广西自然生态空间最重要、最精华的部分。

自然保护区、自然公园以及A级景区分布如图8所示。

图8 自然保护区、自然公园、A 级景区分布Fig. 8 Distribution of nature reserves, natural parks,and class A scenic spots

3.6 影响因素

自然保护地受自然环境、资源等级、社会经济、交通状况、利用现状等因素的影响，自然保护区、自然公园在现状空间分布的差异性将会影响其未来的发展格局[23]。

3.6.1 自然环境

自然保护地的本底资源是由其地理位置、地形地貌、气候水文、森林资源、生态环境等综合因素构成。

3.6.2 资源等级

国家级自然保护地资源本底优于自治区级自然保护地，自治区级自然保护区的保护价值优于自然公园，自然公园景观价值相对优于自然保护区。

3.6.3 社会经济

自然保护地所依托的城市的经济发展程度决定了其促进作用，经济发达的城市人均收入相对高、消费能力强、基础设施相对完善，用于生态利用等方面的投资也相对较高，容易提高区域自然保护地的可达性。

3.6.4 交通状况

自然保护地与城市的距离，与高速公路、国道的距离，内部及周边路网发育程度和等级在一定程度上影响了其可进入性，直接影响自然保护地可利用的有效性。此外，地形地貌对交通路网的布局影响较大，进而影响了自然保护地可利用空间的布局与可达性。

3.6.5 利用现状

自然保护地内A级景区的分布现状对其可持续利用的空间布局具有重要影响，现有的A级景区代表着有相对优质的生态产品，其旅游交通、基础设施、服务设施、通信服务、给水供电、游客数量等都具有较为完善的基础，对未来自然保护地内生态旅游利用的空间布局具有直接影响力。

4 结论与讨论

自然保护地是自然生态空间最重要、最精华的部分，是国家软实力和国家形象的重要载体，在维护国家生态安全中居于核心地位，本文通过对广西自然保护区和自然公园的空间分布特征分析发现，自然保护地的空间分布与广西重要自然生态系统、野生动植物重要栖息地、重要自然遗迹、重要自然景观的分布基本一致；自然保护区高聚集区与自然公园高聚集区不一致；不同级别的自然保护地、自然保护区和自然公园高聚集区不一致；自然保护区地理集中指数高于自然公园；国家级和自治区级自然保护地在各地市的数量分布集中度接近；自然保护区相比自然公园，距城市距离相对更远，国家级相比自治区级自然保护地，距城市距离相对更远一些；自然公园靠近公路分布数量的比例较大，距离国道分布数量比距离高速公路分布数量比例更大；A级景区的高聚集区与各类型、各级别的自然保护区、自然公园的分布特征不一致。

研究结果表明，广西自治区级的自然保护地比国家级自然保护地的聚集程度高，自然公园比自然保护区的聚集程度高；国家级自然保护地相比自治区级距城市距离相对更远；自然公园比自然保护区靠近高速公路和国道分布的数量多；从城市和交通的空间分布关系看自然公园比自然保护区更具生态旅游潜力；从A级景区分布看，自然公园内的数量远超自然保护区，符合自然保护区和自然公园在管控强度、管理目标的差异，在自然保护地可持续发展中应发挥各自优势，自然保护区更侧重于保护、科研与宣教，自然公园更侧重于生态体验和游览观赏。

广西自然保护区尤其是国家级自然保护区是国家公园建设的重要基础，对其进行空间分布特征解析，可以有效地识别生态系统聚集的热点区域[16-19]，本文借助ArcGIS10.2等空间分析工具进行分析与研究结果表明，广西国家级自然保护区的分布与广西自然地理地形地貌分布一致，自北而南大致形成三个大弧，西北部云贵高原山地岑王老山至苗岭山地九万山、元宝山至北部南岭山地银竹老山、猫儿山；西南中越边境金钟山至桂中砂岩峰林地貌大瑶山至桂东都庞岭大桂山；南部北仑河口、山口红树林濒临北部湾，是南海区域的组成部分；广西国家级自然保护区的分布与具有重要保护价值森林生态系统分布情况基本一致，根据区域保护地的聚集情况，进行国家公园试点探测，筛选出10处具有代表性及现实推广意义的热点单元：越城岭、九万山、漓江、大瑶山、七百弄、大石围、金钟山、弄岗、十万大山、北部湾，以期为广西国家公园试点选址选择提供参考。

自然保护地的可持续发展离不开科学、合理有效的利用，尤其是自然公园，其管理目标的重点是在保护的前提下开展生态教育、自然体验、生态旅游，对其进行空间分布特征解析，可以有效识别景观资源聚集的热点区域[14,20-23]。本文依据对广西自然保护地的空间分布特征、交通干线和节点城市的空间关系，结合生态地理单元和广西旅游业构建的“三地两带一中心”格局，进行生态旅游利用热点探析，筛选出10处具有代表性及现实推广意义的热点：桂林喀斯特山水遗产地、南宁环绿城森林旅游圈、北部湾滨海红树林、大石围天坑群地质遗迹、花山-弄岗-白头叶猴生态、大瑶山石英砂岩峰林、姑婆山-黄姚风景名胜、桂平西山-大容山-六万大山、九万大山少数民族、十万大山中越边境北热带季雨林，以期能够为广西自然保护地生态旅游的科学布局与利用提供参考。