Demarcation of national park boundary based on ecological security pattern: A case study of Yarlung Zangbo Grand Canyon National Park

WANG Qi, WANG Hui, YU Hu

JOURNAL OF NATURAL RESOURCES ›› 2023, Vol. 38 ›› Issue (4) : 951-965.

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JOURNAL OF NATURAL RESOURCES ›› 2023, Vol. 38 ›› Issue (4) : 951-965. DOI: 10.31497/zrzyxb.20230408
Spatial Layout and Ecological Environment of Protected Areas

Demarcation of national park boundary based on ecological security pattern: A case study of Yarlung Zangbo Grand Canyon National Park

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Abstract

The national park boundary is essential for balancing ecological and socio-economic values. As the prerequisite for comprehensive planning and scientific management of national parks, the national park boundary demarcation concerns the coordinated development of ecological environment and social economy within the national park region. Using theoretical analysis of ecological security and overall coordination, this paper proposed a theoretical framework for the demarcation of national park boundaries, established a model methodology for the demarcation of national park boundaries based on ecological security and overall coordination patterns, and applied them to the proposed Yarlung Zangbo Grand Canyon National Park as a case study for verification. And the results can be detailed as follows: (1) Under the research paradigm of "plaque-resistance surface-corridor", the foundation of the original protected region and typical landscape were incorporated into the ecological security assessment system, and a methodological model based on ecological security and overall coordination was established to make up for the weak protection of core values and the single orientation of the previous nature reserve boundary delineation. (2) 10 ecological patches, 5 key corridors and 11 auxiliary corridors in Nyingchi city were identified, followed by analysis of the original protected foundation and typical landscape, and determination of the basic boundaries based on ecological security together with water bodies, mountains and administrative boundaries, the demarcation area was 11200 km2. (3) The above results were taken together, through the superposition of spatial data such as population, urbanization, scenic spots and boundary control, the boundary schemes based on coordinated development and territorial sovereignty orientation were determined and the demarcation areas were 16300 km2 and 37300 km2, respectively. This study aims to fill the gaps in the current research on national park boundary demarcation, explore the method and provide theoretical and practical reference for future national park construction.

Key words

national park / boundary delineation / ecological security pattern / overall coordination / Yarlung Zangbo Grand Canyon

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WANG Qi, WANG Hui, YU Hu. Demarcation of national park boundary based on ecological security pattern: A case study of Yarlung Zangbo Grand Canyon National Park[J]. JOURNAL OF NATURAL RESOURCES, 2023, 38(4): 951-965 https://doi.org/10.31497/zrzyxb.20230408
空间边界划定是国家公园治理的关键措施[1]。景观生态学中，“边界”意为特定尺度下，相对均质景观之间存在的异质性过渡区域[2]，在实践应用中，“边界”也被理解为界定不同利益主体之间权益关系的一种界线。在自然保护地范围内，自然生态过程与人类活动过程的互动构成景观的空间异质性，两者之间存在的依赖及制约关系赋予边界平衡生态、社会和经济价值的重要功能属性[3]。同样，确定国家公园边界也是权益划分的过程，可理解为在考虑生态系统本身的能量、物质和信息流动通道及范围的基础上，以保护对象的特征条件为科学依据所划分的范围和以社会经济发展为依据确定的人类活动范围的外围线[2]。保护地存在三种边界[4]，分别为自然边界，即可以通过科学调查方法确定的生态学边界；生成边界，即在执行管理边界过程中，人类对该边界作出反应，导致保护地发生变化的边界；管理边界，指行使法定行政管理办法的边界，即本文所研究的边界[5]。如果生成边界持续处于管理边界外围，说明保护地的保护效果较好，反之则说明保护地受到干扰较为严重。因此，管理边界的划定成为保护地发展的关键内容，合理划定管理边界可以更好地管理国家公园各利益主体的权益关系、妥善处理周边地区与保护区域的内外关系。
边界划定影响到国家建设、区域管理以及保护地发展等多个方面，一直是学术界关注的重要命题。目前国外学术界针对国家公园及自然保护区提出了不同的边界划定原则，包括生态区域资源和地形的完整性、生物群落和水源地的保护等[6]，划定方法包括物种基因进化预测[7]、旗舰物种识别[8]、景观连续性评价[9]等。我国学者针对自然保护区提出了线性规划、自然—社会因子量化、景观多样性保障等划定方法[5,10]；针对森林公园、湿地公园等自然公园提出了以地理因子和标志物为参考的划界方法[11,12]；针对风景名胜区提出了山岳地貌、江河峡谷走向、人文景观布局、行政区划等制约边界划定的因素，并提出景源法、地形法、偏移法和协调法四种划界方法[13]。以上方法均以物种或景观保护作为主要原则，部分以游憩功能为主导，风景名胜区边界划定相对弱化了对核心价值的保护；自然保护区内虽设有实验区，也仅允许保留必需的监测执法活动、农牧业活动、少数旅游观光活动和无法避让的基础设施，对社区的可持续发展有较强的约束性。国家公园与其他类型保护地建设导向有所不同，除保护大面积生态系统外，还需考虑社区绿色发展。因此，在划定国家公园边界时，可部分借鉴自然保护区的划定指标，以保护生态系统为核心，但面临中国国家公园建设实际情况还需要兼顾社区协同发展。生态安全是指在特定尺度下，保证生境质量处于安全状态并长期稳定，为整个生态经济系统的和谐发展提供保障的状态[14]；生态安全格局即在该尺度内不同方位和空间之间，相互联系的某些关键局部区域共同构成的某类潜在的生态系统空间格局[15]，该格局的稳定表征着区域内生境质量稳定较高，生态系统结构、功能均处于安全状态，在推动整体区域健康发展等方面起到重要作用。国家公园作为最具战略地位的国家生态安全高地，强调生态系统原真性和生态过程完整性[16]，承担着维持生态系统健康稳定的首要功能。通过生态安全格局确定国家公园范围符合国家公园功能定位，更具生态学和系统性价值，对于国家公园本身的可持续发展、所属区域的安全稳定及未来的公园管理均具有重要意义。同时，生态安全格局符合国家公园在生态、景观等方面的多重功能。基于此，本文尝试建立以生态安全为基础的国家公园边界提取和划分方法模型，进而对国家公园边界进行判定。因此，以林芝市为研究区域，以拟建雅鲁藏布大峡谷国家公园（简写为“雅江大峡谷国家公园”）为案例地，基于生态安全格局及统筹协调分析，补充在国家公园边界划定方面的方法不足，以期为未来国家公园边界范围划定研究提供借鉴。

1 理论框架

自然保护地边界划定的理论支撑涉及种群集合理论、景观生态学理论以及岛屿生物地理学理论。基于种群集合理论和岛屿生物地理学理论的自然保护地范围均保证了物种保护，景观生态学理论更强调景观功能、结构与过程。上述理论对保护地自身属性问题的考虑仍有所不足，未能够系统地从生态安全格局的角度探讨保护、发展与边界之间的关系[17]。

1.1 国家公园与国家公园边界

国家公园是以保护具有典型性、代表性和稀有性的生态系统、自然与文化遗迹或景观为目的，为公众提供教育、科研、游憩机会，由国家依法划定并统一保护与管理的区域[18]。2017年，中国颁布了《建立国家公园体制总体方案》[19]，建设工作开始落实到规划、划界、分区层面[20]。《国家公园设立规范》中指出，国家公园空间布局要“确保面积可以维持生态系统结构、过程、功能的完整性”。因此，上述三点应成为国家公园边界所具备的首要功能。
边界不仅仅是物质边界，还具有管理意义[16]，划定国家公园边界是为管理者在有限空间上开展资源的有效管理。在位置上，国家公园的边界应同时满足两个要求：一是为保护大范围内生态系统完整性，维持生境质量长期稳定安全，包括对生物多样性及旗舰物种的保护；二是由于中国国家公园内存在社区，除考虑生态保护外，还应考虑与生态环境相结合的绿色发展空间。因此，国家公园边界可理解为是对资源重要性和发展可行性的双重考虑。在形态上，除考虑生态系统本身的物质能量流动，还需考虑人与其他生态系统组分之间的互动强度和范围。划定合理的国家公园边界，需要判断自然边界是否满足区域生态安全、资源利用及经济社会发展，成为管理边界。国家公园边界一旦划定，边界内外将表现出“质”的差异，在生境方面表现出景观的异质性，对于边界内区域的生态保护具有保障性；在管理方面表现出约束性，边界内部区域的人口及经济发展将受到限制，边界外部区域的发展速度将远大于内部；在利用方面边界内部的资源利用应遵守生态保护优先原则。

1.2 国家公园边界与生态安全

生态安全具有保障生态系统安全和人类社会系统安全的双重含义，即在保障生态系统安全的基础上，为人类社会发展提供服务与支持，从而满足人类发展需求[21]。因此，基于生态安全的国家公园边界被赋予保障生态及社会系统安全的多元功能。国家公园边界内，不同空间位置间的关键局部区域共同构建的潜在生态系统空间格局即为国家公园生态安全格局[22]。生态源地和生态廊道是构建生态安全格局的关键要素。生态源地对生态原真性和生态功能重要性要求较高，通常为连续的大型自然生态斑块，例如广域的森林覆盖区和水面等[23]，直接影响着生态区域内的生态系统结构完整性和功能稳定性。森林覆盖率、土地利用强度等是判断生境质量的重要指标，森林覆盖率越大、土地利用强度越小，则生境质量越高，反之较低。国家公园区域应尽可能避免人类活动的干扰，遵循“尽量控制并减少社区及居民数量”的重要原则[24]。所以，大面积森林等一些较为原始的生态区域，通常可被作为建立国家公园的首选斑块。生态廊道是连接生态基质与生态斑块的纽带，在区域系统内的物质能量流动与循环过程中发挥关键作用，可促进多元景观的连接[25]，在促进生态源地的生态功能方面扮演重要角色。因此，识别区域整体范围内的生态廊道分布，并将重要生态廊道纳入国家公园范围，可串联更广域的生态基质与斑块，扩展国家公园生态效益的辐射范围。
除生态源地与生态廊道外，区域内原保护地基础及代表性景观也应作为生态安全的重要考虑因素。原保护地的划定保证了对区域内生物多样性及旗舰物种等的保护[26]。因此参考原保护地边界划定国家公园边界，是在保证区域生物多样性的前提下对边界进行调整，一定程度上保障了区域生态安全。划定后的边界仍处于生态保护红线管控范围之内，符合保护面积不减少、保护强度不降低、保护性质不改变原则[27]。代表性景观（山脉、水系等）在地理单元连续性及生态系统完整性维系中发挥重要作用。自然景观中存在潜在的生态系统空间格局，“生态·安全·景观”已逐渐成为生态安全网络体系构建的基本理念[28]，安全、生态和景观三要素的系统融合，有利于生态保护向可持续的生态安全格局有的放矢。另外，地形图标注及在现场立桩标界需要明确的地物作为依据，基于山脊山谷、河流水网以及植物廊道的边界识别为实际操作提供便利。因此，在划定国家公园边界过程中，应当尽可能将代表性景观完整纳入国家公园范围，促进生态系统及景观完整性，从而维护生态安全屏障、保护生态安全格局（图1）。
Fig. 1 Theoretical framework of national park boundary demarcation

图1 国家公园边界划定理论框架

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对国家公园而言，明确生态安全空间是边界划定的基本前提。基于以上要素建立生态安全格局，符合“维持生态系统结构、过程、功能的完整性”的主要功能，及“保护大面积自然或近自然区域中的大尺度生态过程以及这一区域的物种和生态系统特征”[14]的核心目标，可为国家公园边界划定提供重要的技术指导和科学依据。

1.3 国家公园边界与统筹协调

统筹协调是国家公园规划中的重要原则[29]，即统筹考虑国家公园区域的社会发展需求，对国家公园生态、社会、经济进行全面规划[30]。作为国家公园空间管理和发展建设需遵循的基本内容，统筹协调需保障区域内及周边社会、经济与生态可持续发展，合理划定公园边界是实现这一目标的有效手段。国家公园处于中国生态保护主体地位，国家公园的统筹协调可理解为在维持区域生态系统服务能力、保障生态资源保护等内容实施的基础上，统筹社区内社会、经济发展。科学的统筹协调须通过优化保护地范围，严守生态安全格局底线，同时兼顾区域内可持续发展[31]。由于众多国家公园建立在原住民的土地之上，使得国家公园除了发挥保护生物多样性和维系生态系统健康的关键作用外，还承担了居住、生产、游憩等重要功能。因此，国家公园的边界划定应在保证生态安全的基础上协调国民经济与社会发展[29]，充分考虑公园内人口与城镇化发展及公园其他特殊发展需求，例如边境位置特殊性等，保证与上述统筹协调原则[32]相符合。边境地区常常分布有极具价值的生态系统，20世纪80年代以来，各国陆续在边境地区建立了多种类型的保护地[33]。中国陆地边界线长、邻国多、边界情况复杂，边境地区自然保护地的边界划定承担着生态、边境管控等多重功能。
基于上述理论分析，本文提出国家公园边界划定理论框架：首先以生态安全为优先划定原则划定基于生态安全的基础边界，生态源地、生态廊道、原保护地基础和代表性景观按照评估顺序排列均作为生态安全评估因子。在保证生态安全的前提下，以统筹协调为原则，进行人口与城镇化发展和个体公园其他特殊发展需求分析，进而在基础边界的基础上，划定基于其他导向的国家公园边界（图1）。

2 研究方法与数据来源

2.1 研究区概况

林芝市是我国第二次青藏高原综合考察研究中青藏高原国家公园群建设重点考察区域之一，位于西藏自治区东南部，地处雅鲁藏布江中下游、喜马拉雅山东段，是中缅、中印边境的陆地要冲。拟建雅江大峡谷国家公园涉及林芝市内墨脱县、巴宜区、米林县、波密县（按照面积大小排列）4个县级行政区，2个自然保护地和1个风景区，包含雅鲁藏布大峡谷国家级自然保护区全部范围、原色季拉国家森林公园北部区域（雪山区域）和雅鲁藏布大峡谷5A级景区（图2）。区域内生态环境敏感、脆弱性强、重要性高，自然灾害多发频发。由于社会经济快速发展和技术手段落后等历史原因，该区域内土地利用划分的不合理导致了利益相关者对国家公园空间的竞争，从而激化人地关系矛盾，如边境管控困难、社区生产受限、游憩开发受阻等。近年来，区域发展空间需求增加，生态保护与守边戍边、生产生活等人类活动矛盾加剧[34]。
Fig. 2 Basic overview diagram of the study area

图2 研究区基本概况示意图

注：本图基于自然资源部标准地图服务系统下载的标准地图制作，底图无修改，下同。

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2.2 研究方法

生态安全与统筹协调均是国家公园规划中的基础原则[29]。生态安全即立足重要生态系统原真性、完整性保护进行合理划界。统筹协调即立足区域发展需求，在维持生态安全的基础上，以合理利用带动促进社区社会、经济协同发展[35,36]。另外，雅江大峡谷国家公园位于我国边境地区，边境安全的主要内容是确保国家领土主权。因此，维护国家领土主权也应作为雅江大峡谷国家公园边界划定的重要原则之一。综上，本文在建立林芝市生态安全格局的基础上，结合对区域经济、社会、边防管控等发展需求的分析，最终确定雅江大峡谷国家边界划定方案。
目前，我国学者已在生态用地规划管理[14]、自然保护地功能分区[37]等研究领域对生态安全格局进行应用，为生态空间结构优化布局提供了定量化研究先例，该方法的构建同样适用于国家公园的边界划定研究[25]。
生态安全格局构建方法主要有供需分析法[38]、源地—阻力面构建法[21]、多因素叠加规划法[39]和风险分析规划法[40]等，其中，“源地识别—阻力面构建—廊道提取”的研究模式在生态安全研究领域应用广泛[41]。识别生态源地可初步确定生态安全格局中的主体安全区域；阻力面结构作为物种扩散迁移路径中克服环境阻力的基本内容，用来解释物种在不同景观类型中活动遇到的差异性阻力所表现出的生态流势和扩散趋势；生态廊道既是生物物种、生态信息、生态环境能量流动通道，也是源地之间的连接通道，对于提升景观间的防护及联络能力具有促进作用。因此，结合研究区域内景观尺度及发展现状，依照源地识别、阻力面构建、廊道提取的技术路线，首先对林芝市的整体生态安全格局进行评估，识别出林芝市境内重要生态源地、廊道，再结合生态完整性等综合考虑聚焦到雅江大峡谷国家公园区域，为其边界划定提供依据。

2.2.1 基于最小累积阻力模型（MCR）的生态安全格局构建

识别生态廊道的方法主要包括最小累积阻力模型（MCR）[42,43]、综合评价指标体系[44]和斑块重力模型等[40]，其中最小累积阻力模型（MCR）主要是指物种在源地向目标源地移动过程中克服最小累计阻力所形成的阻力面模型，同传统的概念和数学模型相比，MCR可更有力地刻画生态过程和生态安全格局之间的一系列内在有机联系，已在生态网络格局和生态安全格局的构建中成熟应用。生态安全格局构建的具体内容如下：
（1）确定源地
生态源地是物种扩展以及维持的源头，应该具有较高的生态系统完整性、原真性以及斑块连续性。通常情况下，规划者将包含不同类型生物物种和群落居住地在内的大面积林地、湿地等斑块及其他需要保护的对象作为源地，以表征研究区域的不同栖息地，具有普遍的象征意义。
（2）构建阻力面
物种对环境的适应与利用通常表现在竞争管理和空间覆盖两方面，无论哪种表现形式的实现都须克服相应阻力。在构建阻力面过程中，首先选取阻力因子并确定其分值，本文依据雅鲁藏布大峡谷国家公园的现实情况，按照系统完整性、思路可实现性和数据易获取性原则，对选取的坡度、植被覆盖度、土地利用类型和距水域距离四个阻力因子进行赋分，1~5分别表示五个等级，阻力与等级呈正相关（表1）。
Table 1 Resistance factors and scores of ecological security pattern

表1 生态安全格局阻力因子及分值

阻力因子 阻力分值
1 2 3 4 5
坡度/(°) 0~5 5~15 15~25 25~35 >35
土地利用类型 林地、水域 草地 耕地 未利用地 建设用地
植被覆盖率 0.81~1 0.63~0.81 0.42~0.63 0.24~0.42 0~0.24
距水域距离/m <500 500~1000 1000~1500 1500~2000 >2000
构建综合阻力面是阻力面构建的先行步骤，公式如下[42]：
M i = ∑ j = 1 n N j × O i j
（1）
式中： M i为i栅格阻力数值；n表示阻力因子个数（个）； N j为j阻力因子所占份额； O i j指第i个栅格数据、第j个阻力因子的阻力值。
构建最小累积阻力面，公式如下[43]：
M C R = f m i n ∑ j = n i = m D i j × R i
（2）
式中：MCR代表最小累积阻力面值；f为正比例函数，表示空间中任一点最小距离与其延伸到各个源地的距离和景观特点之间的正相关关系；min代表不同斑块在不同生态源地累计阻力值中的最小值； D i j表示目标物种从生态源地j扩展到某一景观单元i之间的空间间隔； R i表示某一景观单元对物种在运动过程所产生的阻力值； D i j × R i的累积阻力值表示物种从某一生态源地运动到空间某一点的道路易达性。
（3）生态廊道识别
生态廊道是生态源地之间斑块的连接通道，对维持生态系统功能体系的空间完整性起着关键作用。运用ArcGIS 10.8中的cost-path工具，结合生态源地与最小累积阻力值确定生态廊道。

2.2.2 重力模型

重力模型可量化MCR模型提取的生态廊道的重要程度，通过对源地之间产生的相互作用力进行加权计算以判断廊道重要性，从而识别出关键廊道，并形成生态安全网络。具体计算公式如下[40]：
P i j = A i × A j K i j 2 = 1 Q i × l n S i 1 Q j × l n S j L i j L m a x 2 = L m a x 2 × l n S i × l n S j L i j 2 × Q i × Q j
（3）
式中： P i j表示生态源地斑块i与生态源地斑块j的相互作用力； A i和 A j分别表示生态源地i与j的权重； K i j表示生态源地i与j之间生态廊道的标准化阻力值； Q i、 Q j表示生态源地i、j的阻力值； S i、 S j表示生态源地i、j的面积（km2）； L i j表示生态源地i与j间生态廊道的累积阻力值； L m a x表示所有生态源地斑块之间生态廊道的最大累积阻力值。

2.2.3 不同导向下的国家公园边界识别

通过生态安全格局的建立，结合山脉、水体、行政边界等标志物分布确定区域主体保护范围，首先确定基于生态安全的基础边界。在此基础上根据区域特点，以统筹协调发展为原则，对不同导向下的国家公园边界进行识别：将林芝市居民点、景点与生态安全格局进行空间叠合分析，在基础边界的基础上将周边居民点及景点分布较密集区域合理划入国家公园范围，预留社区产业发展空间，形成以区域协同发展为导向的国家公园边界；通过对区域边界管控及领土主权的考虑，基于生态安全基础边界，将我国国境边界作为重要因素纳入到国家公园边界划定中进行考量，划定基于领土主权的国家公园边界，以国家公园名义宣示主权。

2.3 数据来源

本文采用的数据源包括2018年遥感卫星影像数据和自然保护区、气温降水等空间环境分布观测数据。其中，土地利用等数据下载自中国科学院资源环境科学数据中心（http://www.resdc.cn/）；自然保护区数据下载自中国生态系统评估与生态安全数据库（http://www.ecosystem.csdb.cn/）；基础地理数据来自国家地理信息中心（http://ngcc.sbsm.gov.cn/）；底图数据为自然资源部标准地图。

3 结果分析

基于对林芝地区生态原真性、连续性及生态阻力的评价结果，建立该地区整体的生态安全格局，进而聚焦到雅江大峡谷主体（墨脱县）区域，以保证源地及廊道的识别完整性和准确性。

3.1 生态安全格局评估

（1）生态源地识别
生态源地主要集中在林地覆盖度较高、林相质量较高的地区，包括朗县至察隅一线的边境地带，以及工布江达县至波密一线的地区（图3），生态源地内森林面积为16280.36 km2，覆盖率达到55%，占林芝市林地总面积的80%。剔除零星分布且面积较小的斑块，共获得10处重要的生态源地，分别分布在工布达江县、朗县、波密县、察隅县以及墨脱县5县境内G318国道沿线、S306省道沿线、雅鲁藏布江沿线、易贡湖流域沿线区域，总面积为29817.51 km2，约占林芝地区总面积的26%。其中面积较大的两个斑块均分布在墨脱县，面积分别为7141.39 km2和4021.53 km2。
Fig. 3 Ecological security pattern in Nyingchi city

图3 林芝市生态安全格局

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（2）阻力面建立
根据表1和式（1），利用ArcGIS 10.8版本中的栅格计算器计算得出综合阻力面，再基于综合阻力面生成最小累积阻力面，得到林芝地区最小累积阻力面中最低阻力值为1，最高阻力值为4.7。根据图3，阻力面从墨脱县南部向外围形成了比较典型的环形结构，生态阻力值较高的地区主要处于工布江达县—波密县—察隅县的北部地区G318一线以北，该区域内人类活动开展相对较多，进而对生态环境造成的负面影响也相对较大，不利于生态流通过；其次是以南迦巴瓦等高山为主体形成的阻力面，呈现小范围面状分布。
（3）生态安全格局构建
在建立阻力面的基础上，对生态廊道及生态节点进行识别并叠置组合，构建林芝地区生态安全格局（图3）。识别10块生态源地呈环形分布，以林芝市边界区域分布较为集中。墨脱县以南区域生态阻力较低，说明该区域生态基础较好，受人类活动影响较小。墨脱县以北及以东地区生态阻力面处于中等偏高状态，因此生态保护难度相对较大。分析得到林芝地区生态廊道共16条，总长度为2139.46 km。受研究区内地形及生态源地等分布特征影响，生态廊道多呈南北走向分布，识别南北向关键廊道5条，分别为工布达江—朗县、工布达江—米林县、波密—墨脱，波密—米林以及波密—察隅走向，总长约为753.6 km；11条辅助廊道，总长为1385.9 km，廊道间基本形成网络化格局，有利于生态源地之间生态流和景观流的互相扩散。此外，提取生态节点29处，为生态源地间较为脆弱的区域。
对于林芝地区生态安全水平较低的区域，应积极开展生态修复与治理工作，不断加强生态保护建设以维持生态系统服务和功能稳定；对生态安全处于中、高水平的区域，应优先保障区域生态安全与居民生活基础，再首选较高水平安全格局区域进行适当的开发建设。

3.2 边界划定的关联因素分析

（1）原有保护地基础。在识别生态源地与廊道基础上，参考区域自然保护地基础，对国家公园生态安全进行进一步分析。该区域内包括3个自然保护地，分别是雅江大峡谷自然保护区、工布自然保护区和色季拉森林公园（图3），共涉及3块生态源地、4条关键廊道，其中雅江大峡谷自然保护区基本覆盖波密县G318国道以南的生态源地，保护区内包含两条关键廊道的交点；工布自然保护区覆盖工布达江县东部生态源地、米林县生态源地2块源地，涉及3条关键廊道；色季拉森林公园地处雅鲁藏布大峡谷自然保护区和工布自然保护区中间区域，存在较大的重建重叠现象，区域内涉及2条关键廊道。由于色季拉森林公园与其他两个自然保护地重叠面积较大，西藏自治区目前考虑取消色季拉森林公园，公园取消后，要保证雅江大峡谷自然保护区与工布自然保护区边界不重合[19]；同时，自然保护区范围调整应保证省域范围自然保护地面积不减少[26]。因此，参考现有自然保护地边界基础划定雅江大峡谷国家公园边界。
（2）代表性景观。雅江大峡谷自然保护区总面积为9168 km2，区域内包括了雅鲁藏布大峡谷起点（米林县大渡卡村）至南部标识点（墨脱县巴昔卡村）（国家气象局定义），涵盖环南迦巴瓦山四周雅江水系及周边雪山围合的区域。2021年林芝市提出自然保护地体系调整方案，提出将与周边叠合较多的色季拉国家森林公园取消，色季拉国家森林公园取消后，除北部雪山区域之外其他仍然属于保护地。
北部雪山区域不包含于生态源地范围之内，但包含1条关健廊道及2条辅助廊道，同时鉴于色季拉国家森林公园北部空缺区域（雪山冰川）实际上与雅鲁藏布大峡谷自然保护区为一体化景观和流域覆盖范围，故将其纳入景观完整性考虑（图3）。
（3）人口与城镇化发展。基于生态安全格局建立结果及上述三个自然保护地识别，分析雅江大峡谷主体区域保护地内人口与城镇化发展关系。墨脱县作为雅鲁藏布大峡谷国家级自然保护区的主体部分，包含1镇7乡，除格当乡外均依托雅鲁藏布大峡谷两岸分布（图1），不涉及生态源地。截至2021年，墨脱镇总人口5756人，城镇化率约为57.6%；德兴乡1602人，背崩乡2726人，达木乡珞巴民族乡1132人，格当乡1519人，帮辛乡1274人，加热萨乡595人，甘登乡285人[45]。工布自治区级自然保护区涉及4县19乡镇，主体位于工布达江县、巴宜区及米林县境内，尼洋河和雅鲁藏布江在工布自然保护区巴宜区境内交汇，人口分布较为密集，其中工布达江镇、巴河镇、错高乡位于工布达江县东部的生态源地内。截至2021年，工布达江镇总人口4166人[46]，巴河镇总人口2832人，错高乡总人口1812人。非重叠部分的色季拉国家公园区域内不存在居民点。
边界划定过程中，在维持生态安全格局的前提下，考虑尽量减少将人口经济化快速的居民点划入，以提前预防人类活动对自然保护地的干扰。被划入的居民点在下一步分区中也需要兼顾社区基本生计所需的土地资源调控问题，在维持生态水平的基础上发展绿色产业。
（4）边境管控。雅江大峡谷所在区域存在长期的边境纠纷问题，早期出于国际影响的考虑，以及技术工具的落后，我国边境地区（墨脱）自然保护地建设初期未将邻国非法侵占区域纳入自然保护地范围内，逐渐影响到我国边境居民对于这些被非法侵占区域的国家领土主权意识。目前，墨脱县的边境线涉及到国境线（我国主张线）以及非法“麦克马洪线”（图2），涉及到雅鲁藏布大峡谷地区的主要在墨脱县麦克马洪线以南地区，即印度非法控制区域，从大峡谷地让村至背崩村属于较敏感的边境管控地带，位于墨脱县的生态源地均处于麦克马洪线以外的印控区。鉴于该区域特殊的边境形势，在雅鲁藏布大峡谷国家公园边界划定时，需考虑边境管控局面。

3.3 不同导向的空间范围识别

在林芝市生态安全格局建立的基础上，首先确定雅江大峡谷国家公园主体保护范围，进而在边界划定过程中，基于对国家公园管理可行性考虑，与水体、山脉、道路以及行政边界等地物重合区域，参考地物边界划定国家公园边界。除此之外的边界划定，基于统筹协调发展原则，鉴于协同发展和国家主权宣示不同发展导向，提出以下边界识别方案：
（1）基于生态安全格局的基础边界识别
以林芝市生态源地及廊道分布为基础，结合区域内原保护地范围与代表性景观考虑（图4a），确定雅鲁藏布大峡谷国家公园基础边界（不含墨脱县城集中建设区）。范围内涉及波密县G318国道以南生态源地及2条关键廊道，覆盖雅江大峡谷自然保护区和色季拉森林公园边界北部少人居住区域（仅包含省得列1村），划定面积为1.12万km2，超出原雅江大峡谷国家级自然保护地区面积0.2万km2。该方案在识别生态源地和廊道基础上，将人口密集区域调出，从生态系统安全和人类社会系统安全两方面出发，保障了公园内的生态安全，符合国家公园规划原则。
Fig. 4 Boundary demarcation results of Yarlung Zangbo Grand Canyon National Park

图4 雅鲁藏布大峡谷国家公园边界划定结果

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（2）基于区域协同发展的边界识别
在发展层面，国家公园建设可理解是保护性绿色发展模式的自然保护地建设，即在保证生态系统与文化遗产保护的前提下，利用独特的自然—人文资源环境优势发展适应性经济，带动地方协同发展，从而更好地实施与完善自然生态系统与文化遗产的保护。以发展绿色产业带动周边区域协同发展为导向，划定国家公园边界（图4b）。该边界将波密县南部乡村及旅游景点（桃花沟景区、嘎朗景区、嘎瓦龙景区、多东寺等）集中的生态源地区域划进国家公园范围，为区域内绿色发展提供资源及空间，该区域可作为国家公园协同发展功能区以带动周边经济发展。该边界范围面积为1.63万km2，超出原雅江大峡谷国家级自然保护地区面积0.7万km2，范围内涉及13个乡镇，303个村，包含旅游景点10处。
（3）基于国家领土主权的边界识别
生态安全格局的构建以及人口城镇化、边防管控等综合考虑基本保障了雅江大峡谷国家公园的基础功能实现与运转，但由于该区域边防形势的特殊性，宣示中国领土主权是目前我国边境地区国土空间规划面临的重要任务。国家边界是国家领土、主权的界线标志，神圣不可侵犯。因此，在上述分析基础上，以中国领土主权为导向，以中国藏南边境地区国界线作为划定依据，划定雅江大峡谷国家公园边界（图4c），划定面积为 3.73万km2，超出原雅江大峡谷国家级自然保护地区面积2.8万km2，共涉及4块生态源地及2条关键廊道，包含了墨脱县麦克马洪线以南印控区全部范围，以宣示中国领土空间。

4 结论

（1）本文建立了基于生态安全格局的国家公园边界划定方法，提出了综合生态安全和统筹协调发展原则的分析框架。以生态安全格局的建立作为边界划定的基础，与已有研究相比，在保障生态完整性及原真性保护的同时，结合了其他方面综合考虑，弥补了以往研究中仅限于或基本限于生态系统保护的边界划定依据，根据研究区域的具体情况进一步优化了国家边界划定的研究框架及方法体系，但国家公园边界划定在符合中国法律法规、相关标准规范的基础上，未来还应融合城乡规划学、环境科学、管理学等多领域知识，完善、夯实国家公园边界划定及管理的理论框架，使中国国家公园的建设更加科学规范化。
（2）基于上述分析框架对雅江大峡谷国家公园进行实例验证，提出三种边界识别方案。三种方案均能保障雅江大峡谷国家公园生态及边境安全，并为区域城镇发展预留了空间，其面积划定符合国家公园边界设立标准，同时考虑和参考了行政区划、道路交通路网、河流边界等地物，基本达到可操作层面。其中，基于生态安全的基础边界划定注重生态与社会发展保持在相对平衡状态，进而维持该区域内生态安全，但难以凸显发展优势；基于协同发展的边界划定在区域发展层面将发挥较大带动作用，凸显其绿色发展优势，但由于划进村庄、人口较多，是否会对区域生态造成负面影响以及如何分区管理还需测定规划；基于领土主权的国家公园边界划定将国家公园作为中国边境管控的重要手段，为解决中国边境争端提供思路，但将边界延伸至国界线，新增区域村镇等协调管理仍需深入探讨。
（3）本文边界划定方法的建立符合中国国家公园边界划定需求及标准，但仍存在以下不足：首先，国家公园边界在实际划定工作中还需充分考虑研究区域的社会文化特征和经济产业条件，由于科考数据获取不完全，未能将其量化分析。第二，边界本身具有动态性，目前还未能通过定量手段准确表达边界的渗透现象并精确地模拟其动态发展趋势，因此仅单一地框定其范围边界仍存在准确性上的不足，这也是未来应加强完善的研究重点。

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Functional zoning is an important guarantee for regulating the land use intensity of national parks and maintaining the integrity and stability of natural ecosystem. In this paper, we tease out of the functional zoning models and methods based on the empirical analysis of the world national parks, and then take the Qianjiangyuan National Park (QNP) as an example, study the functional zoning method based on ecological sensitivity. Results show that, the goal of national park construction in the world is changing from enhancing national cohesion to displaying the national image, from the pure natural protection and recreation use to protection of the comprehensive function of natural ecosystem integrity protection, recreation, environmental education, etc. The establishment of QNP is to protect the natural ecosystem of sub-tropical lowland broad-leaved evergreen forest, also to meet the community development and recreational consume of large population in Eastern China. So this paper establishes an evaluation index system based on ecological sensitivity, combining ecosystem services, potential habitats of important species, and development opportunities. Based on the analysis result, the functional zoning of QNP can be divided into strict protection area, ecological conservation area, traditional using area and recreational area. In this way, it can make the functional partition reflect system controls thought in area difference and space layout, and take the corresponding management measures in different functional areas, to promote the sustainable evolution of the natural ecological system in national park.
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Abstract
厘清国土空间规划管制与区域经济协调发展之间的关系,是我国国土空间规划管制有效开展的重要前提。论文主要结合国内外最新的实证研究文献,在国土空间规划管制对区域经济协调发展影响的“表现形式—作用机理—协调机制”这一逻辑框架下,分析了国土空间规划管制与区域经济协调发展的关联机理。研究结果表明：1）国土空间规划管制影响区域经济协调发展主要表现在发展受限制区域的土地产权受到抑制和资源环境保护的外部性未能有效地内在化;2）国土空间规划管制影响区域经济协调发展的作用机制在于保护型区域生产的生态产品可贸易性较差,使其落入比较优势陷阱;3）国土空间规划管制下的区域经济协调机制主要包括土地发展权漂移、税费调节和地役权保护。从理论和实践上来看,空间规划管制从诞生起,就面临效率的争议,但在资源环境保护的巨大压力之下,国土空间规划管制在实践层面又非不可调和,关键在于区域经济协调机制的设计。这对我国在建立“多规合一”的国土空间规划体系的时代背景下,为避免新的区域经济协调发展问题具有重要的政策含义。
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Abstract
自然资源空间管制是平衡生态保护和经济发展关系的基本工具,严守生态安全格局的底线思维对于重建系统完备、生态盈余的自然资源空间管制新格局具有重要指导意义。以胶东半岛典型山地丘陵区&#x02014;&#x02014;栖霞市为例,应用数据密集型知识挖掘,集成地理信息方法与模型,基于栅格从生态服务功能重要性和生态环境敏感性两方面精准识别生态源地,利用地形位指数修正基本阻力面,并运用最小累积阻力模型提取生态廊道,从而构建生态安全格局,实现自然资源分区管制。结果表明：栖霞市生态源地面积为627.80 km<sup>2</sup>,占全市总面积的31.14%,集中分布在中东、中南和西北部,且超过一半源地为林地;关键、优化生态廊道各237.19 km、83.90 km,大多由林地组成,主要分布在中东、西北和西南部,形成完整的生态网络;划定禁止建设区、限制建设区、条件建设区和优先建设区,为自然资源空间精准管制提供方法保障。
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Abstract
基于《全球跨界自然保护区名录》中涉及中国的16组名录中的10个国家87个保护地,分析其空间分布规律,应用德尔菲法和层次分析法,选取生态完整性、治理结构匹配、制度文化差异和空间距离交通4个层面的9个指标,建立中国与周边国家边境地区保护地跨境合作潜力指标体系,并进行验证。结果表明：黑龙江省与俄罗斯毗邻边境地区保护地分布最集中,喀喇昆仑山&#x02014;喜马拉雅山脉地区生态系统完整性较好。通过评价结果遴选出中国（兴凯湖）&#x02014;俄罗斯、中国（西双版纳）&#x02014;老挝、中国（塔什库尔干）&#x02014;巴基斯坦、中国（珠穆朗玛峰）&#x02014;尼泊尔与印度、中国（长白山）&#x02014;朝鲜与俄罗斯5组未来跨境合作潜力较高的地区,并针对跨境合作存在的难点提出建议措施。研究可为中国边境保护地跨境合作提供方法参考和借鉴依据。
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This study uses the 16 groups (87 protected areas in 10 countries) of China involved in the Global List of Transboundary Nature Reserves published by UNEP-WCMC in 2007 as data sources. By analyzing the laws of its spatial distribution pattern, the evaluation system's overall framework is constructed from four aspects: ecological integrity, governance structure matching, institutional and cultural differences, spatial distance, and transportation. It is further decomposed into nine indicators to establish an indicator system of the potential for cross-border cooperation between border protected areas and Chinese nature reserves. Delphi and AHP are used to quantitatively and empirically analyze relevant indicators. The results show that the most concentrated distribution of protected areas in the border area is adjacent to Heilongjiang province and Russia. The Himalayas and Karakorum Mountains are areas with good ecosystem integrity that bear essential ecological functions and are protected by neighboring countries. Five regions with high potential for future cross-border cooperation were initially selected: China (Xingkai Lake)-Russia, China (Xishuangbanna)-Laos, China (Tashkurgan)-Pakistan, China (Qomolangma)-Nepal and India, China (Baitou Mountain)-DPRK and Russia. This study put forward the difficulties and recommended cross-border cooperation measures and can provide a method reference for cross-border cooperation of China's border protection areas.
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Abstract
在深入阐明生态系统服务与区域生态安全格局之间内在联系的基础上,根据人类社会与生态系统之间以生态服务流为纽带形成的反馈机制,提出基于驱动（Driver）-压力（Pressure）-状态（State）-影响（Impact）-响应（Response）区域生态安全格局研究框架。该框架有助于深入理解区域生态安全维持和区域生态安全问题形成的机制,拓展区域生态安全评估、生态安全格局维持和提升的视野。当前,耦合生态服务的区域生态安全格局研究有3个关键的前沿议题：① 生态服务需求和生态服务供给的空间耦合及其对人类活动的响应;② 维持生态系统服务流网络结构完整性和稳定性的人类活动阈值;③ 耦合人类生态服务供给和需求的区域生态安全评估模型。
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https://doi.org/10.13249/j.cnki.sgs.2018.03.005
Cited in this article [1] Abstract

Ecosystem services (ESs) are material and spiritual benefits obtained from the composition and functions, and processes occurred in ecosystems. They are fundamental and critical for survival and development of human society. They not only reflect the status of ecological security comprehensively from the aspect of ecosystem by ecosystem services supply, but also provide an avenue for human society to perceive the changes of ecosystem composition and function through changes in ecosystem flows. ES is inherently coupling with regional ecological security. A sustainable supply and delivery of ESs indicates a well regional ecological security. Therefore, ES concept and ES evaluation are essential in assessing regional ecological security status. However, theories and methodology related to integrating ES approach into ecological security assessment are insufficient. It is necessary to give a systematic exploring of methodology for combining ES with regional ecological security pattern. In this study, the inherent connection between ES and regional ecological security pattern is revealed. According to the feedback mechanism between the ecosystem capacity on ecosystem services provision and human societies through ES flow, a Driver-Pressure-State-Impact-Response framework (DPSIR) is outlined. In this framework, ES demand of human society is the driven force; Intensity of ES extraction indicates the pressures; Ecosystem composition and function, and integrality and stability of ES delivery network are defined as state variables; ES supply capacity and capacity to deliver ES to human society are indicators for impact. ES flow is considered as a media to feedback information on ecosystem to human society. This framework is provide a map to study regional ecological security pattern, and may broaden the view of regional ecological security assessment and the regulation of ecosystem pattern for ecological security maintenance and improvement. In the end, some critical research issues that are relevant to the DPSIR framework are given. At present, 3 key issues need to be untangled for the DPSIR framework provided here: 1) response of the spatial coupling between ES demands and ES supply capacity; 2) threshold of human activity intensity for maintaining the integrity and stability of ES flow network; 3) models for regional ecological security pattern assessment and coupling ES demands and ES supply.
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https://doi.org/10.31497/zrzyxb.20200116
Abstract
山水林田湖草系统生态保护修复是维护国家生态安全的重要保障。当前国土空间生态保护修复研究缺乏从生态系统的完整性和结构连通性角度对国土空间生态保护修复关键区域进行诊断和识别。烟台市作为我国典型滨海城市,湿地退化,生境类型单一造成景观稳定性差,国土空间生态保护修复刻不容缓。为全面识别烟台市国土空间生态保护修复关键区域,利用生境质量模型、生境风险评估模型、粒度反推法、最小累积阻力模型和电路理论,通过构建区域生态安全格局,诊断生态&ldquo;夹点&rdquo;、生态障碍点、生态断裂点等,识别和确定研究区域的国土空间生态保护修复关键区域。研究发现：（1）烟台市生态源地共计668.85 km<sup>2</sup>,主要为林地、水域,源间廊道共计1548.36 km,呈现&ldquo;两横两纵&rdquo;的空间特征;（2）基于生态安全格局识别烟台生态保护修复关键区域,包括13处生态&ldquo;夹点&rdquo;区域、8处生态障碍点区域、39处生态断裂点区域、破碎生态空间1308.66 km<sup>2</sup>;（3）结合各类生态保护修复关键区域的空间分布特征、土地利用现状,分别提出修复提升方向。研究可为国土空间生态保护修复关键区域识别、生态系统整体修复提升提供科学指导。
[ FANG Y, WANG J, HUANG L Y, et al. Determining and identifying key areas of ecosystem preservation and restoration for territorial spatial planning based on ecological security patterns: A case study of Yantai city. Journal of Natural Resources, 2020, 35(1): 190-203.]
https://doi.org/10.31497/zrzyxb.20200116
Cited in this article [1] Abstract

Ecosystem preservation and restoration of Mountain-River-Forest-Farmland-Lake-Grass System is very important for national ecological security. Current researches on ecosystem preservation and restoration for territorial spatial planning lack the determination and identification of key areas from a perspective of ecosystem integrity and landscape connectivity. Due to wetland degradation and homogeneity of habitat types that resulted in the low ecosystem resilience, it is urgent for in Yantai, a typical bay city in China, to restore degraded ecosystem and preserve natural resources. In the study, a regional ecological security pattern was proposed and key areas of ecosystem preservation and restoration including pinch points, barrier points, break points and fragmented ecological functional land were identified using habitat quality model, habitat risk assessment model, granularity inverse method, minimum cumulative resistance model and circuit theory. The results showed that the ecological hubs covered an area of 668.85 km2, with a total of 1548.36 km corridors between them, and most of the hubs were water body and forests. All of them constructed a "two horizontal and two vertical" ecological security pattern. Key areas of ecosystem preservation and restoration were identified based on the ecological security pattern, including a total of 13 ecological pinch points, 8 ecological barrier points, 39 ecological break points, and 1308.66 km2 of fragmented ecological land. Suggestions of restoration were proposed, with a combination of the spatial distribution characteristics and land use status of various key areas of ecosystem preservation and restoration. It would help to provide scientific guidance for identifying key areas of ecosystem preservation and restoration for territorial spatial planning and sustainable ecosystem management.
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