中国国家级自然保护区人类活动及变化特征

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本站小编 Free考研考试/2021-12-29

刘晓曼^,, 付卓, 闻瑞红, 靳川平, 王雪峰, 王超, 肖如林, 侯鹏^,生态环境部卫星环境应用中心,北京 100094

Characteristics of human activities and the spatio-temporal changes of national nature reserves in China

LIU Xiaoman^,, FU Zhuo, WEN Ruihong, JIN Chuanping, WANG Xuefeng, WANG Chao, XIAO Rulin, HOU Peng^,Ministry of Ecology and Environment Center for Satellite Application on Ecology and Environment, Beijing 100094, China

通讯作者: 侯鹏（1978-）,男,山东泰安人,博士,正高级工程师,主要从事生态评估和环境遥感研究。E-mail:houpcy@163.com

收稿日期:2020-05-29修回日期:2020-07-9网络出版日期:2020-10-20

基金资助:

国家重点研发计划.2017YFC0506506
国家重点研发计划.2016YFC0500206

Received:2020-05-29Revised:2020-07-9Online:2020-10-20
作者简介 About authors
刘晓曼（1979-）,女,湖北宜昌人,博士,研究员,主要从事自然生态保护与修复研究。E-mail:showma79@163.com

摘要
自然保护区是中国自然保护地的基础,是生物多样性保护的核心区域,国家级自然保护区更是中国自然保护区的主体。基于高分辨率影像数据,提取了中国446个国家级自然保护区2015年的人类活动及2013—2015年人类活动变化信息,分不同功能区、不同人类活动、不同区域和不同类型国家级自然保护区分析了人类活动及变化情况,并评估了2013—2015年人类活动变化强度和规律,结果表明：2015年,446个国家级自然保护区人类活动普遍存在,以农业用地和居民点占绝对优势,这两种类型人类活动总面积占国家级自然保护区人类活动总面积的88.94%、总数量占77.67%。2013—2015年,有66.59%的国家级自然保护区存在新增或规模扩大人类活动,人类活动数量增幅达到2.45%,相较于农业用地和居民点,开发建设活动的新增或规模扩大趋势更为明显。2013—2015年,33.41%的国家级自然保护区人类活动无变化,45.06%的国家级自然保护区人类活动变化较小,仅有21.53%的国家级自然保护区人类活动变化明显和较明显。从空间分布看,总体上东部的国家级自然保护区比中西部的国家级自然保护区人类活动变化强度大,沿海、沿河国家级自然保护区人类活动变化强度相对较大。
关键词： 国家级自然保护区;人类活动;时空变化;中国

Abstract

Nature reserves are the core area for biodiversity conservation. National nature reserves are the main body of nature reserves in China. According to characteristic of each type of human activity, the patches of different human activities of 446 national nature reserves in 2015 and their change from 2013 to 2015 were interpreted with the aid of GIS and RS. Status of the distribution of human activities and their change are generally analyzed in different functional zones and different regions in China. Also according to different types of human activities, the intensity and characteristics of dynamic change of human activities are evaluated from 2013 to 2015. The results showed that in 2015, there were different kinds of human activities in 446 national nature reserves. Human activities were widely distributed, and agricultural land and residential areas were dominant. The area of the two types covered more than 88.94% of the total of human activities. And the number exceeded 77.67% of the total. In China, 66.59% of national nature reserves had new or expanded human activities from 2013 to 2015, and the amount of human activities increased by 2.45%. Compared with agricultural land and residential areas, the increase trend is more pronounced of the development or construction activities. From 2013 to 2015, the number of national nature reserves where human activities had no change covered 33.41% of the total number of national nature reserves in China, those with little change covered 45.06%, and those with and significant change covered only 21.53%. From the perspective of spatial distribution, the overall human activity in the national nature reserves of eastern China is greater than that of central and western parts of the country. The intensity of human activities in coastal and riverside national nature reserves is relatively strong.

Keywords：national nature reserve;human activities;spatio-temporal change;China

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本文引用格式
刘晓曼, 付卓, 闻瑞红, 靳川平, 王雪峰, 王超, 肖如林, 侯鹏. 中国国家级自然保护区人类活动及变化特征. 地理研究[J], 2020, 39(10): 2391-2402 doi:10.11821/dlyj020200458
LIU Xiaoman, FU Zhuo, WEN Ruihong, JIN Chuanping, WANG Xuefeng, WANG Chao, XIAO Rulin, HOU Peng. Characteristics of human activities and the spatio-temporal changes of national nature reserves in China. Geographical Research[J], 2020, 39(10): 2391-2402 doi:10.11821/dlyj020200458

1 引言

自然保护区是中国自然保护地体系的基础,是生物多样性保护的核心区域,建立自然保护区是世界各国保护物种栖息地的重要基础,也是保护栖息地内的生物多样性最直接、最有效的措施之一^[1,2,3]。自然保护区的健康发展在保护中国自然资源和生态环境、维护国家生态安全等方面发挥着极为重要的作用^[4,5,6,7]。自1956年中国建立第一处自然保护区以来,经过60多年的发展,中国自然保护区建设取得了显著成效,截止2016年上半年,全国共建立各种类型、不同级别的自然保护区2750个,其中陆地面积约占全国陆地面积的14.88%^[8],已基本形成类型比较齐全、布局基本合理、功能相对完善的自然保护区体系。但随着中国社会的快速发展和人口的不断增长,保护与开发的矛盾日益突出,自然保护区面临的威胁逐渐增多,能源开发、矿产开采、旅游、道路建设等破坏自然保护区的人类活动越来越频繁。生物保护学家普遍认为,人类活动造成的生境斑块破碎化是生物多样性的最大威胁^{[9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20]}。快速的人类活动使得保护区内的物种有效栖息地不断被侵占和蚕食,对保护区内的物种和生态系统造成极大威胁,影响了中国自然保护区的健康发展^{[21,22,23,24,25,26,27]}。在这样一个以保护为主的区域,定量研究自然保护区内人类干扰现状、变化和规律,对生物多样性的保护尤其具有重要的价值^[28,29]。

2019年中共中央办公厅和国务院办公厅联合印发的《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》明确提出“对自然保护地内基础设施建设、矿产资源开发等人类活动实施全面监控,及时掌握各类自然保护地保护成效情况”^[6]。在中国当前自然保护地改革的关键时期,在全国尺度上研究中国自然保护区的人类活动现状及其变化本底情况具有重要意义,也能为整合优化后自然保护地的分类分区监管提供依据,具有重要的社会意义。很多****尝试对自然保护区的人类活动情况进行研究,但目前多集中于单个保护区的时序性变化规律分析^{[30,31,32,33,34,35,36,37,38]}。

国家级自然保护区是中国自然保护区的主体,它保护了中国绝大部分重要的生态系统和珍稀濒危物种。本文利用高空间分辨率卫星影像,对中国国家级自然保护区的人类活动现状及变化情况进行了遥感监测。由于人类活动识别的精度与遥感影像的空间分辨率密切相关^[39],而中国国产高分系列卫星最早于2013年成功发射,因此本文以2013年为监测开始年份。考虑到作者能获取到的最新人类活动本底解译数据为2015年,因此本文对中国国家级自然保护区2015年现状和2013—2015年人类活动变化强度及规律进行了研究,以期为后续监测与分析提供现状本底和变化本底数据,也为中国自然保护地监管和优化整合提供本底支撑。

2 数据来源与研究方法

2.1 数据来源与预处理

本文采用的国家级自然保护区边界和功能区矢量数据,来源于生态环境部南京环境科学研究所,为截止到2016年全国的边界矢量数据。截止2016年上半年,中国已建立国家级自然保护区446个,其中陆地面积约占全国陆地面积的9.97%^[8]。

选取覆盖446个国家级自然保护区（以下简称保护区）的空间分辨率2 m、云量覆盖小于10%、影像质量良好的高分辨率卫星影像共5026景,以国产高分一号卫星影像为主,同时补充资源三号卫星影像。对影像进行几何精校正,并进行多光谱和全色的数据融合,根据446个保护区的边界矢量数据,镶嵌并裁剪2013年和2015年两期保护区高分辨率卫星影像。基于高分辨率卫星影像,采用目视解译的方法,提取了每个保护区2015年的工矿用地、采石场等人类活动斑块及2013—2015年各类型人类活动变化（新增或规模扩大,以下统称新增）斑块,并将解译结果下发到各省（区、市）进行了实地核查。根据核查结果,人类活动遥感解译精度均在90%以上。对每个保护区漏判和错判的解译斑块根据核查结果进行了补充和属性修改,形成了修正后446个保护区的人类活动及变化信息。在单个保护区解译的基础上,利用GIS分析方法,综合统计分析了全国保护区2015年人类活动现状及2013—2015年人类活动变化情况,分不同功能区、不同人类活动、不同区域和不同类型保护区分析了人类活动及变化规律,评价了2013—2015年人类活动新增强度和时空变化特征。

2.2 研究方法

2.2.1 保护区人类活动分类体系将保护区的人类活动划分为采石场、工矿用地、养殖场、旅游设施、交通设施、能源设施、养殖场、农业用地、居民点、道路和其他人工设施等10大类人类活动^[40]。其中,道路按照线性解译提取,其他类型按照面状解译提取。

2.2.2 保护区人类活动新增强度评价方法利用人类活动数量增幅,评价中国446个保护区2013—2015年的人类活动新增强度。保护区人类活动新增强度指数采用2013—2015年的数量增幅来表示：

IHAC = (a_{i} - b_{i}) / b_{i}

式中：IHAC变量表示保护区人类活动新增强度指数;a_i变量表示2015年第i个保护区的人类活动数量;b_i变量表示2013年第i个保护区人类活动数量。依据该指数,将446个保护区新增强度划分为明显、较明显、较小和无变化4级别（表1）。

Tab. 1
表1
表12013—2015保护区年人类活动新增强度级别
Tab. 1The grade of human activity change intensity in national nature reserves from 2013 to 2015

新增强度	人类活动数量增幅(%)
无变化	0
较小	0~5
较明显	5~10
明显	10~25

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3 结果分析

3.1 保护区人类活动现状及变化总体情况分析

全国自然保护区人类活动非常普遍。2015年,446个国家级自然保护区均有人类活动,总面积2.85万km2,占国家级自然保护区总面积的2.95%。其中农业用地面积最大,共23193.8 km2,占人类活动总面积的81.25%;其次是居民点,总面积2195.39 km2,占7.69%。保护区人类活动总数量156061处,其中,居民点数量最多,共73602处,占47.16%;农业用地47608处,占30.50%;其他人工设施21096处,占13.52%;能源设施4949处,占3.17%;工矿用地3998处,占2.56%;养殖场2497处,占1.60%;其余各类型的数量百分比均在1%以下（图1）。道路总长度14.79万km,由于道路按长度来统计,不纳入面积和数量分析。虽然保护区人类活动普遍,但农业用地和居民点占绝对优势,这两种类型人类活动总面积占保护区人类活动总面积的88.94%、总数量占77.66%。

图1

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图12015年保护区人类活动类型及其面积和数量统计图

Fig. 1The area and number of different human activities in national nature reserves in 2015

2013—2015年,297个保护区存在新增人类活动,占保护区总数的66.59%。新增的人类活动总面积2338.65 km2、总数量3780处（包括规模扩大1842处,新增1938处）、道路总长度1193.17 km。人类活动数量增幅达到2.45%,平均每年以0.82%的速度增加。新增的人类活动以其他人工设施、居民点和农业用地为主,分别占新增人类活动总数的37.91%、17.91%和17.83%。从数量增幅而言,对保护对象和生态环境影响较为明显的交通设施、采石场、旅游设施、工矿用地和能源设施数量增幅较大,分别为16.12%、11.03%、8.21%、8.14%和7.24%,而农业用地和居民点的数量增幅较小,分别为1.42%和0.92%（图2）。2013—2015年,相较于农业用地和居民点,开发建设活动新增趋势更为明显（典型开发建设活动变化遥感影像见图3）。

图2

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图22013—2015年保护区新增人类活动数量和增幅统计图

Fig. 2The number and growth rate of different human activities in national nature reserves from 2013 to 2015

图3

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图32013—2015年保护区部分新增人类活动遥感影像

注：影像来源于资源三号卫星和高分一号卫星影像。
Fig. 3The remote sensing images of some added or expanded human activities in national nature reserves from 2013 to 2015

3.2 保护区不同功能区人类活动现状及变化情况分析

2015年,全国共有7个保护区功能区划不明确,其人类活动为880处。423个实验区有人类活动92746处,占保护区人类活动总数的59.77%。403个缓冲区有人类活动38459处,390个核心区有人类活动23976处。人类活动主要分布在实验区。

2013—2015年,保护区核心区、缓冲区和实验区新增人类活动数量分别为613处、853处、2257处,分别占新增人类活动总数的16.47%、22.91%和60.62%,新增人类活动也主要分布在实验区。

3.3 保护区主要人类活动及变化情况分析

2015年,保护区内共有工矿用地3998处,分布在188个保护区,山东黄河三角洲、河南小秦岭等20个保护区的工矿用地数量大于30处;共有采石场978处,分布在144个保护区,内蒙古大青山等12个保护区的采石场数量大于20处;共有能源设施4949处,分布在152个保护区,江苏盐城湿地珍禽等14个保护区的能源设施大于50处;共有旅游设施1065处,分布在187个保护区,海南三亚珊瑚礁等25个保护区的旅游设施数量大于10处;共有交通设施268处,分布在57个保护区,安徽铜陵淡水豚等7个保护区的交通设施数量大于10处;共有养殖场2497处,分布在99个保护区,升金湖等5个保护区的养殖场数量大于100处;共有农业用地47608处,分布在404个保护区,饶河东北黑蜂等4个保护区的农业用地数量大于1000处;共有居民点73602处,分布在412个保护区,丹江湿地等14个保护区的居民点数量大于1000处。

2013—2015年,保护区内新增工矿用地318处,分布在75个保护区,辽宁大黑山等5个保护区新增的工矿用地数量大于10处;新增采石场104处,分布在49个保护区,珲春东北虎等5个保护区新增的采石场数量大于5处;新增旅游设施86处,分布在42个保护区,沙坡头等4个保护区新增的旅游设施数量大于5处;新增能源设施335处,分布在27个保护区,锡林郭勒草原等7个保护区新增的能源设施数量大于10处;新增交通设施39处,分布在15个保护区,鄱阳湖南矶湿地等11个保护区新增的交通设施数量大于2处;新增养殖场114处,分布在31个保护区,闽江河口湿地等6个保护区新增的养殖场数量大于5处;新增农业用地674处,分布在74个保护区,挠力河等4个保护区新增的农业用地数量大于50处;新增居民点677处,分布在131个保护区,波罗湖等3个保护区新增的居民点数量大于50处。

3.4 不同区域保护区人类活动及变化

全国划分为东北、华北、西北、华东、华南和西南6个区域,东北、华北、西北、华东、华南和西南地区保护区分别为79个、67个、73个、62个、90个和75个^①(① 东北地区包括黑龙江、吉林和辽宁3个省,华北地区包括北京、天津、河北、河南、内蒙古、山西等6个省（区、市）,西北地区包括陕西、甘肃、青海、宁夏和新疆5个省（区）,华东地区包括山东、江苏、安徽、上海、浙江、江西、福建等7个省（市）,华南地区包括广东、广西、湖北、湖南和海南5个省（区）,西南地区包括四川、重庆、贵州、云南和西藏5个省（区、市）。)。

2015年,华北地区保护区人类活动数量最多,总计32314处,占保护区人类活动总数的20.71%。东北、华北和西北3个区域保护区工矿用地和采石场数量较多,这3个区域保护区的工矿用地总计2819处,占保护区工矿用地总数的70.51%;采石场769处,占保护区采石场总数的78.63%。华东和华南地区保护区的交通设施和养殖场相对较多,分别为172处、1787处,分别占保护区交通设施和养殖场总数量的64.18%、71.57%,这两个区域部分保护区沿海沿江分布,港口、码头和养殖场分布多。华北和西北地区保护区的能源设施较多,总计3635处,占保护区能源设施总数的73.45%,这两个区域保护区内风力发电桩和高压线塔相对较多（表2）。

Tab. 2
表2
表22015年六大区域保护区不同类型人类活动数量（单位：处）
Tab. 2The number of different human activities in national nature reserves of six regions in 2015

区域	采石场	工矿用地	旅游设施	能源设施	交通设施	养殖场	农业用地	居民点	其他人工设施	总计
东北地区	221	1281	200	148	27	228	9162	5315	3412	19994
华北地区	390	921	225	1833	26	377	7326	15522	5694	32314
华东地区	78	796	201	628	113	776	4600	6224	3754	17170
华南地区	46	240	130	143	59	1011	11973	14750	3728	32080
西北地区	158	617	158	1802	8	85	7136	16584	2200	28748
西南地区	85	143	151	395	35	20	7411	15207	2308	25755
总计	978	3998	1065	4949	268	2497	47608	73602	21096	156061

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2013—2015年,东北地区保护区新增人类活动数量最多,总计927处,占保护区新增人类活动总数量的24.52%。西北地区保护区新增人类活动数量最少,总计331处,仅占8.76%（表3）。

Tab. 3
表3
表32013—2015年六大区域保护区不同类型新增人类活动数量（单位：处）
Tab. 3The change number of different human activities in national nature reserves of six regions from 2013 to 2015

区域	采石场	工矿用地	旅游设施	能源设施	交通设施	养殖场	农业用地	居民点	其他人工设施	总计
东北地区	14	46	13	1	6	17	464	126	240	927
华北地区	41	127	12	118		12	93	109	337	849
华东地区	7	37	17	124	12	55	45	58	337	692
华南地区	9	52	19	16	15	26	44	92	222	495
西北地区	11	32	16	62		2	21	77	110	331
西南地区	22	24	9	14	6	2	7	215	187	486
总计	104	318	86	335	39	114	674	677	1433	3780

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3.5 不同类型保护区人类活动现状及变化情况分析

2015年,全国共有9种保护类型的国家级自然保护区。其中,205个森林生态类保护区有人类活动61657处,占保护区人类活动总数的39.51%;115个野生动物类保护区有人类活动35836处,占22.96%;53个内陆湿地类保护区有人类活动27221处,占17.44%;19个野生植物类保护区有人类活动9660处,占6.19%;17个海洋海岸类保护区有人类活动3025处,占1.94%;13个地质遗迹类保护区有人类活动1762处,占1.13%;13个荒漠生态类保护区有人类活动7696处,占4.93%;7个古生物遗迹类保护区有人类活动4857处,占3.11%;4个草原草甸类保护区有人类活动4347处,占2.79%。森林生态类、野生动物类和内陆湿地类保护区内人类活动数量较多。

2013—2015年,森林生态类、野生动物类、内陆湿地类、古生物遗迹类、海洋海岸类、草原草甸类、野生植物类、荒漠生态类和地质遗迹类保护区人类活动新增总数量分别为1094处、1016处、757处、321处、256处、101处、94处、79处、62处,分别占新增人类活动总数量的28.94%、26.88%、20.03%、8.49%、6.77%、2.67%、2.49%、2.09%和1.64%。新增人类活动也主要集中在森林生态类、野生动物类和内陆湿地类保护区。

3.6 保护区人类活动新增强度分析

3.6.1 保护区人类活动新增强度总体情况 2013—2015年,丹东鸭绿江口湿地、千家洞等50个保护区人类活动新增明显,占保护区总数的11.22%,46个保护区人类活动新增较明显,占10.31%,201个保护区人类活动新增较小,占45.06%;149个保护区人类活动无变化,占33.41%（表4）。

Tab. 4
表4
表4保护区人类活动新增强度分级数量及百分比统计
Tab. 4The grade and percentage of human activity change intensity in national nature reserves from 2013 to 2015

新增强度	数量	百分比(%)
无变化	149	33.41
较小	201	45.06
较明显	46	10.31
明显	50	11.22

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3.6.2 不同类型保护区人类活动新增规律 2013—2015年,在人类活动新增明显的50个保护区中,海洋海岸类保护区有8个,占同类保护区数量的47.06%。森林生态类保护区有20个、内陆湿地类保护区有9个、野生动物类保护区有9个、地质遗迹类保护区有2个、荒漠生态类保护区有1个、古生物遗迹类保护区有1个,分别占同类保护区数量的9.76%、16.98%、7.83%、15.38%、7.69%、14.29%,野生植物类和草原草甸类保护区未发现新增明显的人类活动（表5）。相比而言,海洋海岸类保护区人类活动新增最明显,47.06%的海洋海岸类保护区人类活动新增明显。内陆湿地类、地质遗迹类、古生物遗迹类、森林生态类、野生动物类、荒漠生态类保护区人类活动新增强度依次降低,野生植物类和草原草甸类最低。

Tab. 5
表5
表5不同类型保护区人类活动新增强度分级数量及百分比统计
Tab. 5The grade and percentage of human activity change intensity in different types of national nature reserves from 2013 to 2015

保护类型	明显	较明显	较小	无变化	总计
森林生态	20(9.76)	16(7.80)	96(46.83)	73(35.61)	205[45.96]
野生动物	9(7.83)	19(16.52)	51(44.35)	36(31.30)	115[25.78]
内陆湿地	9(16.98)	1(1.89)	24(45.28)	19(35.85)	53[11.88]
野生植物	0(0.00)	4(21.05)	8(42.11)	7(36.84)	19[4.26]
海洋海岸	8(47.06)	2(11.76)	5(29.41)	2(11.76)	17[3.81]
地质遗迹	2(15.38)	1(7.69)	8(61.54)	2(15.38)	13[2.92]
荒漠生态	1(7.69)	0(0.00)	4(30.77)	8(61.54)	13[2.92]
古生物遗迹	1(14.29)	3(42.86)	2(28.57)	1(14.29)	7[1.57]
草原草甸	0(0.00)	0(0.00)	3(75.00)	1(25.00)	4[0.90]
总计	50[11.21]	46[10.31]	201[45.07]	149[33.41]	446[100.00]

注：( )中为占本类型国家级自然保护区数量的比值,[ ]中为占国家级自然保护区总数量的比值,单位均为%。

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3.6.3 保护区人类活动新增强度空间分布规律东部地区共有100个保护区,其中,18个保护区人类活动新增明显,占东部保护区总数的18%;中部地区共有146个保护区,其中,12个保护区人类活动新增明显,占中部保护区总数的8.22%;西部地区共有200个保护区,其中,20个保护区人类活动新增明显,占西部保护区总数的10%。总体上呈现东部保护区比中西部保护区人类活动新增强度大的规律（图4）。

图4

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图42013—2015年东部、中部和西部保护区人类活动新增强度数量比

Fig. 4The number ratio of human activity change intensity in national nature reserves in the east, central and western China from 2013 to 2015

全国共有35个保护区分布在沿海,其中,13个保护区人类活动新增明显,占沿海保护区总数的37.14%;沿黄河流域的保护区共有14个,其中,8个保护区人类活动新增明显,占沿黄河保护区总数的57.14%;沿长江中下游的国家级保护区共有9个,其中,6个保护区人类活动新增明显,占沿长江中下游保护区总数的66.67%。总体而言,沿海、沿黄河、沿长江中下游保护区人类活动新增强度相对较大。

4 结论和讨论

4.1 结论

（1）2015年,中国446个国家级自然保护区均有人类活动,分布非常普遍。从人类活动类型来看,农业用地和居民点占绝对优势,这是因为中国许多保护区建立时是按照抢救性保护的思路来划定的,把很多与当地生活生产密切但不属于自然生态系统的土地也划到保护区内,造成中国保护区内存在大量农业活动和原住民,因此也带来大量历史遗留问题,保护区内人类活动普遍。但对自然保护区生态破坏和保护对象影响较大的工矿用地、采石场、能源设施、旅游设施和交通设施等开发建设活动的面积占保护区人类活动总面积的百分比均在1%以下,比例非常小。从功能区来看,423个实验区有人类活动92746处,占保护区人类活动总数的59.77%,人类活动主要分布在实验区。从区域来看,东北、华北和西北3个区域保护区工矿用地和采石场数量较多,华东和华南地区保护区的交通设施和养殖场相对较多,华北和西北地区保护区的能源设施较多。从保护区类型来看,森林生态类、野生动物类保护区人类活动较多。

（2）2013—2015年,保护区人类活动数量增幅达到2.45%,相较于农业用地和居民点,开发建设活动的增加趋势更为明显。从功能区来看,2013—2015年的新增人类活动主要分布在实验区。从区域来看,东北地区保护区新增人类活动数量最多,西北地区最少。从保护区类型来看,新增人类活动主要集中在森林生态类、野生动物类和内陆湿地类保护区。从新增强度来说,仅有21.53%的保护区人类活动新增明显和较明显,人口密集、经济发达地区的保护区人类活动新增凸显。

4.2 讨论和展望

（1）考虑到解译数据和保护区边界可获取情况,本文只对中国国家级自然保护区2015年现状和2013—2015年人类活动变化强度及规律进行了分析,侧重为后续监测与评估提供现状本底和变化本底数据,也为今后中国自然保护地管理和优化整合提供本底支撑。但2015年距今已过去了5年时间,这5年正是中国自然保护区监管和执法力度最大的5年。仅仅分析2015年人类活动现状和2013—2015年人类活动变化,时间尺度上尚不能完全反映中国自然保护地的监管成效。根据生态环境部发布的2017年上半年、2017年下半年、2018年上半年、2018年下半年和2019年上半年的人类活动变化遥感监测结果^[41],以半年平均新增面积作为指标进行总体对比发现：人类活动半年平均新增面积从2013—2015年期间的584.66 km2降低至2017年以来每半年的61.47 km2、18.78 km2、13.97 km2、11.16 km2和8.98 km2。人类活动半年平均新增面积占保护区面积比例从2013—2015年期间的6.05?降低至2017年以来每半年的1.6?、0.9?、0.19?、0.15?和0.11?。十八大以来,国家级自然保护区人类活动新增面积呈现出逐步减少趋势,中央生态环境保护督察尤其是“绿盾”自然保护区监督检查专项行动以来,国家级自然保护区人类活动新增面积和面积比例下降趋势尤为明显,监管成效显著。下一步有待补充分析最新年份的人类活动现状数据,为自然保护区监管和决策提供有力支撑。

（2）本文分析采用的人类活动及变化数据根据高分辨率卫星影像解译得到,核查过程中并未覆盖到所有人类活动类型和斑块。考虑到农业用地、居民点和道路等人类活动在影像上的特征非常明显且连片分布,相较其他类型容易识别,解译精度要大大高于其他人类活动类型,因此这三种类型并未全部核查。因此核查的样本数量和类型仍然不够全面,有待进一步补充。虽然保护区人类活动较多,但只有对保护对象带来干扰和威胁、对生态环境造成一定破坏的人类活动,才能称之为人类干扰,因此人类活动普遍不代表人类干扰严重,但本文并未进一步区分人类活动和人类干扰。如何在已有人类活动数据的基础上,定量地厘清对保护对象具有干扰和负面效应的人类干扰活动,并深入地评估人类干扰对保护对象的影响,也将成为后续的研究重点。

（3）本文在提取单个保护区人类活动及变化信息的基础上,为了从全国层面上比较和分析446个保护区人类活动变化的不同规律,利用统一的模型计算了每个保护区的人类活动新增强度。但中国保护区类型众多、保护对象复杂,用同样的模型来评估是不全面的,今后应该区分不同类型的保护区,并针对不同的保护对象构建更为科学的评估模型,作更细致深入地评估。

致谢

感谢匿名评审专家在论文评审中所付出的宝贵时间和经历,评审专家对如何弥补本文数据时间尺度不够长以及反映监管成效方面的修改意见,使本文受益匪浅。

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自1956年我国建立第一个自然保护区以来, 截至2016年底, 我国已建立了约10种类型且数量庞大的自然保护地。随着我国生态文明建设的不断发展,建立以国家公园为主体的自然保护地体系不仅是国家提出的重要任务,也是我国自然保护地未来发展的必然趋势。然而, 由于我国目前各类自然保护地尚无统一的分类体系, 已有的自然保护地之间存在着概念界定不清、分类体系混乱、主导功能模糊、地理空间重叠等诸多问题。这不仅严重阻碍了我国现有自然保护地的优化整合和国家公园体制建设,而且不便于开展国际交流。因此迫切需要明确自然保护地的定义, 建立一套适用于我国且有利于国际交流的自然保护地分类体系。本文在介绍自然保护地的概念与内涵,以及我国10类自然保护地建设和分类体系现状的基础上,重点梳理了我国自然保护地的发展历程, 比较了各类自然保护地的定义、内涵以及主要分类依据,并提出了3种能够涵盖目前各类自然保护地的分类体系构想,它们分别基于IUCN保护区分类系统、保护对象自然属性和管理目标社会属性。希望这些构想能在未来自然保护地分类体系的研究中起到抛砖引玉的作用。

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自然生态保护是生态文明建设的重要任务之一。中国自1956年建立第一个自然保护区以来,自然保护区的建设得到不断发展,取得了巨大成就,无论是现有自然保护区的数量,还是保护区面积都已位居世界前列,奠定了中国以自然保护为核心的生态文明建设工作基础。然而,不得不清醒地认识到,在中国自然保护区事业发展的过程中,依然存在着一些必须解决的管理体系、制度和技术方面的瓶颈性问题,严重制约着自然保护区事业的健康发展。本文从分析国内外自然保护区分类分区的现状与问题出发,从中国自然保护区体系和综合管理体系建设的总体思路、基本原则和工作重点入手,系统阐述了中国自然保护区分类及保护等级、功能分区及管理目标,并提出了一种新的保护区“类型划分、管理分级和功能分区”的设计方案,提出建立“可监管、可报告、可预警”的保护区分类、分级和分区管理体系,以期促进中国自然保护区事业的健康发展。

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生物多样性是地球上所有生命形式的总称，包括物种多样性、遗传多样性以及生态系统多样性. 其中，物种多样性是核心，它既体现了生物与环境之间的复杂关系，又体现了生物资源的丰富性；物种的保护是生物多样性保护的主要内容. 生态系统内的物质循环和能量流动是通过许多错综复杂的食物链和食物网完成的，而动物有机体在此过程中起关键作用. 因此，物种多样性，特别是动物种类多样性将直接影响整个生态系统的功能. 然而，随着世界人口的持续增长和经济全球化的快速发展，人类社会对地球上的生物多样性造成了愈来愈显著的影响，在这一过程中产生的诸如栖息地丧失与破碎化、过度利用、环境污染、气候变化等现象已对物种的生存产生了严重威胁. 本文以生物多样性丧失为主线，回顾了近10多年来在该方向的主要进展，重点关注人类活动对物种多样性的影响，分析了生物多样性丧失的主要原因、特征及其危害，介绍了生物多样性研究的最新方法，并根据我国生物多样性的现状提出了未来生物多样性研究中需要重点关注的科学问题.

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截至2011年底, 中国共建立了2,640个自然保护区, 覆盖了约15%的国土面积, 其中包括318个国家级陆地自然保护区, 但目前缺乏对中国陆地自然保护区分布与自然环境及社会经济状况关系的研究。作者利用地理信息系统手段分析了中国现有国家级陆地自然保护区的分布格局及其与人类活动强度和自然环境的关系。结果表明: 中国国家级陆地自然保护区在县级水平上覆盖不平衡, 共有2,150个县级行政区(占总数的91%)的覆盖率小于10%, 其中150个(6%)覆盖率<1%, 1,726个(73%)无保护区。自然保护区覆盖率在高海拔、低温干燥以及植被生产力较低的区域较大, 而在低海拔、高温潮湿以及植被生产力较高的区域较低; 在人为活动较弱的地区较大, 而在人为活动较强的地区较低。中国现有陆地自然保护区大部分设置在人类活动较少的高寒山区或干旱区, 而在人类活动强度大的低海拔、高生产力地区保护区覆盖率过低; 自然保护区的这种设置模式有利于增加中国自然保护区的覆盖率, 然而在人为活动并不强烈的地区设立保护区的紧迫性也不如自然条件优越的地区。因此, 在目前中国自然保护区覆盖面积已经接近15%的背景下, 新增自然保护区的设置方案需要进一步优化。

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我国已建立了超过2740个自然保护区，面积约占陆地国土面积的14.8%。以我国446个国家级自然保护区作为研究对象，基于遥感信息提取、模型与方程估算、时空趋势分析，揭示2000-2015年不同类型自然保护区、自然保护区不同区域生态系统质量和关键服务的时空变化特征，利用土地覆盖变化量化人类活动并进一步分析人类正面与负面活动对生态系统质量和关键服务的影响。结果表明：（1）国家级自然保护区内土地覆盖变化表明存在不同程度的人类活动，总体表现为保护区外较保护区内剧烈，说明保护区对生态系统具有明显保护作用。（2）农田开垦、居民点修建、工矿建设、能源资源开发等人类活动对保护区生态系统的负面影响表现为草地、湿地开垦导致耕地、水库坑塘面积增加，城镇居民点与工矿建设用地扩张侵占草地。（3）湿地面积净增加而林地、草地面积净减少，反映了湿地保护、退田还湖等措施的积极作用，然而退耕还林、退牧还草局限于部分保护区；（4）气候变化是自然保护区植被覆盖度微弱上升、净初级生产力下降、生态系统水源涵养量微弱增加、土壤保持量明显增加的主要原因，而人类活动仅在局部对生态系统产生影响。为了推动我国自然保护区体系的完善和保护作用的发挥，需要统一保护区建设标准及其规范，完善保护区法律制度，积极开展相关基础科学研究。

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Bovine spongiform encephalopathy (BSE) has become a public health issue because a recently evolved BSE agent has infected people, yielding an unusual form of Creutzfeld-Jakob disease (CJD). A new CJD agent that provokes similar amyloid plaques and cerebellar pathology was serially propagated. First-passage rats showed obvious clinical signs and activated microglia but had negligible PrP-res (the more protease-resistant form of host PrP) or cerebellar lesions. Microglia and astrocytes may participate in strain selection because the agent evolved, stabilized, and reproducibly provoked BSE-like disease in subsequent passages. Early vacuolar change involving activated microglia and astrocytes preceded significant PrP-res accumulation by more than 50 days. These studies reveal several inflammatory host reactions to an exogenous agent.

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基于人类土地利用活动对不同生态系统生物多样性保护服务的影响,构建生态系统综合人类扰动指数,结合不同级别的生物多样性保护区域 (一般重要、中等重要、重要、极重要四个级别) 从全国尺度及区域尺度分析了中国1990-2010年土地利用变化对生物多样性保护重点区域的扰动。结果表明：就2010年现状而言,我国中东部地区人类扰动程度较大,西部地区人类扰动程度较低,全国生物多样性保护中等重要、重要、极重要区域的人类扰动程度低于全国整体 (包括所有级别) 均值。就20年来人类扰动程度变化态势而言,全国中东部人类扰动程度变化幅度总体高于西部,生物多样性保护中等重要、重要、极重要区域人类扰动程度均呈轻微上升趋势,但增加幅度低于全国整体增加幅度。随着东部地区的快速城市化以及东北、新疆等地区的农田开垦等土地利用活动,生物多样性保护中等重要、重要、极重要区域等重点区域人类扰动程度呈现上升趋势,应引起重视;而随着黄土高原等地区退耕还林还草工程的实施,人类扰动程度整体则呈现一定的下降趋势。青藏高原区扰动变化幅度很小,几乎没有变化。总体而言,中国目前陆地国土开发利用的空间格局与生物多样性保护保护重要区域的空间分布是相互匹配的,这有利于国家生物多样性保护的整体布局。同时,20年来生态系统综合人类扰动指数变幅的区域分异也与生物多样性保护重要性空间格局相吻合,说明20年来针对生态保护的各项政策与措施在减少生物多样性保护重点区域人类扰动方面产生了积极的成效。

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, et al. Driving force analysis of landscape pattern changes in Honghu wetland nature reserve in recent 40 years
Journal of Lake Sciences, 2019,31(1):173-184.]

[本文引用: 1]

[33]

刘晓龙, 徐瑞, 付卓, 等. 基于多源遥感数据的纳板河国家级自然保护区人类活动用地监测
农业工程学报, 2018,34(19):266-275.

URL [本文引用: 1]

人类活动对自然保护区内的珍稀及濒危野生动植物资源产生威胁。以自然保护区土地利用及其变化作为保护区内人类活动的代表。针对在低纬度热带地区多云雾天气对光学遥感成像产生严重干扰的条件下，如何实现基于多源遥感数据构建高时间、高空间分辨率遥感数据，监测复杂地形及气候环境下的热带雨林环境自然保护区土地利用变化监测，进而分析保护区人类活动这一问题展开研究。采用时空数据融合技术实现了2000年、2004年、2010年和2015年纳板河国家级自然保护区内人类活动（主要为人类活动用地：橡胶林、耕地、建筑用地）和自然地表（水体和自然林）分类识别，结果表明：1）时空数据融合技术能够实现复杂地形以及多云多雾天气条件下的高时空分辨率遥感数据，实现基于该时间序列数据的人类活动用地较高精度识别（2000年、2004年、2010年、2015年的总体分类精度分别为88.13%、86.88%、89.38%、90.63%，Kappa系数分别为0.834?0、0.817?6、0.853?3、0.871?1）；2）纳板河国家级自然保护区内2000年至2015年期间，自然林的面积持续减少，橡胶林、耕地及建筑的面积持续增加；3）保护区内人类活动随地形的变化特征是：橡胶林及耕地范围在向坡度较大的地区扩张，大部分橡胶林种植在坡度为13?~24?之间，耕地也在向坡度较大的地区逐步扩张。该研究可为自然保护区监管部门及环境保护研究领域提供技术支持。

[ Liu

Xiaolong

, Xu

Rui

, Fu

Zhuo

, et al. Monitoring land use for human activities in Nabanhe national nature reserve based on multi-source remote sensing data
Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering, 2018,34(19):266-275.]

[本文引用: 1]

[34]

刘晓曼, 王桥, 庄大方, 等. 湿地变化对双台河口自然保护区服务功能的影响
中国环境科学, 2013,33(12):2208-2214.

URL [本文引用: 1]

运用GIS和遥感技术分析了1988~2012年双台河口自然保护区土地利用和湿地的动态变化,并运用中国陆地生态系统服务单位面积价值的平均值分析了该保护区的生态系统服务价值变化情况,并对湿地变化与生态服务功能的关系进行了分析.结果表明,1988~2012年,双台河口国家级自然保护区所有天然湿地类型均有不同程度的减少,面积比例由93.83%减少至77.25%,芦苇湿地和典型滩涂、滩地面积减少最多;1988~2012年,双台河口国家级自然保护区生态服务功能总体上呈减少趋势,共减少了18.25%.就类型而言,耕地生态服务功能价值增加了4617元,水域生态服务功能价值减少了2012元,湿地生态服务功能价值减少了115133元;该保护区湿地对生态服务功能价值的贡献率最高,且远远超过其他地物类型的生态服务功能贡献率,但贡献率从1988年的75.07%下降至2012年的68.86%.由于该保护区开发建设活动频繁,不断侵占天然湿地,导致该自然保护区生态服务功能总体上呈下降趋势.

[ Liu

Xiaoman

, Wang

Qiao

, Zhuang

Dafang

, et al. Impacts of wetland change on ecosystem services value of Shuangtaihekou nature reserve
China Environmental Science, 2013,33(12):2208-2214.]

[本文引用: 1]

[35]

刘晓曼, 庄大方, 屈冉, 等. 基于遥感数据的1989—2009年拉鲁湿地变化研究
湿地科学, 2013,11(4):433-437.

[本文引用: 1]

[ Liu

Xiaoman

, Zhuang

Dafang

, Qu

Ran

, et al. Change of Lalu wetland from 1989 to 2009 based on remote sensing data
Wetland Science, 2013,11(4):433-437.]

[本文引用: 1]

[36]

陈盼, 唐亚, 乔雪, 等. 山地灾害和人类活动干扰下九寨沟下季节海的沉积变化
山地学报, 2011,29(5):534-542.

[本文引用: 1]

[ Chen

Pan

, Tang

, Qiao

Xue

, et al. Environmental change revealed by lake sedimentation in Jiuzhaigou national reserve, Sichuan, China
Journal of Mountain, 2011,29(5):534-542.]

[本文引用: 1]

[37]

李义明, 廖明尧, 喻杰, 等. 社群大小的年变化、气候和人类活动对神农架自然保护区川金丝猴日移动距离的影响
生物多样性, 2005,13(5):432-438.

DOI:doi: 10.1360/biodiv.050028 URL [本文引用: 1]

作者于2001年4月至2003年1月研究了社群大小的年变化、气候和人类活动对神农架自然保护区千家坪地区一群川金丝猴(Rhinopithecus roxellana)日移动距离的影响。对该群金丝猴进行了8个季节的跟踪研究, 每季连续跟踪30 d。用社群直线距离法确定猴群的日移动距离, 同时调查社群大小, 记录人为活动和气象因子。研究结果显示: (1)两年间猴群的个体数增加了14%, 但其日移动距离没有明显变化, 说明社群大小的年变化对日移动距离没有影响。(2)猴群在人为活动影响下的日移动距离比没有人为活动影响时长。(3)多变量回归分析显示, 各个季节中, 猴群的日移动距离与一天中晴和有云但无降水所占时间的比例没有相关性;与春季和冬季日降雨或雪所占时间的比例呈负相关, 但与夏季和秋季的没有相关性, 说明降水缩短了冬春季猴群的日移动距离, 这可能与川金丝猴的繁殖有关。人为活动对猴群是不利的; 冬春季的长时间降水可能是川金丝猴的灾害性天气。

[ Li

Yiming

, Liao

Mingyao

, Yu

Jie

, et al. Effects of annual change in group size, human disturbances and weather on daily travel distance of a group in Sichuan snub-nosed monkey in Shennongjia nature reserve, China
Biodiversity Science, 2005,13(5):432-438.]

[本文引用: 1]

[38]

崔文连, 刘杰, 刘善伟, 等. 崂山自然保护区人类活动遥感监测与评价
海洋科学, 2015,39(2):118-121.

DOI:10.11759/hykx20141011010 URL [本文引用: 1]

人类活动对自然保护区的生物多样性和生态平衡产生重要影响, 分析人类活动对保护区的影响,为保护区政策的制定和有效地管理提供依据, 作者基于2003 和2009 年的高分辨率遥感数据, 开展保护区人类活动类型信息提取, 利用人类干扰指数模型, 分析了人类活动对崂山自然保护区产生的影响。结果表明: 2003～2009 年, 保护区受居民区、工矿用地、农田等人类活动的干扰较大, 且干扰程度有所增强, 变化区域主要集中在实验区, 而核心区和缓冲区受到人类活动的影响变化不明显。

[ Cui Wenlian1, Liu

Jie

, Liu

Shanwei

, et al. Monitoring and assessment of human activities in Laoshan nature reserve by satellite remote sensing
Marine Science, 2015,39(2):118-121.]

[本文引用: 1]

[39]

杜永明, 秦其明. 不同分辨率对遥感影像中识别人造地物的影响
遥感技术与应用, 2001,16(4):214-217.

URL [本文引用: 1]

不同分辨率对遥感影像中识别人造地物的影响杜永明,秦其明(北京大学遥感与地理信息系统研究所,北京　100871)摘要:高分辨率卫星影像的出现为提取特定目标的空间结构信息提供了物质基础。通过分析一组不同分辨率的同一地区的模拟遥感影像,讨论了不同分辨率对遥感影像中识别人造地物的影响,并从定性定量两个方面解释了影响产生的原因,为从遥感影像中识别特定地物提供了参考分辨率,同时也为以识别人造地物为目标的遥感图像分割提供了有益的探索。关　键　词:空间分辨率;遥感图像;模式识别中图分类号:TP 75　　

[ Du

Yongming

, Qin

Qiming

, The effect of different resolution remote sensing images in identifying artificial objects
Remote Sensing Technology and Application, 2001,16(4):214-217.]

[本文引用: 1]

[40]

刘晓曼, 李静, 刘玉平, 等. 自然保护区人类活动天地一体化监管与评价技术体系
中国环境科学, 2016,36(10):3135-3142.

[本文引用: 1]

[ Liu

Xiaoman

, Li

Jing

, Liu

Yuping

, et al. Method for supervising and assessing of human activities in nature reserve based on sky and earth
China Environmental Science, 2016,36(10):3135-3142.]

[本文引用: 1]

[41]

中华人民共和国生态环境部. https://www.mee.gov.cn/ywgz/zrstbh/zrbhdjg/201909/t20190925_735465.shtml, 2019-05-31.

URL [本文引用: 1]

[ Ministry of Ecology and Environment of the PRC. https://www.mee.gov.cn/ywgz/zrstbh/zrbhdjg/201909/t20190925_735465.shtml, 2019-05-31.]

URL [本文引用: 1]