全 文 ：海南岛生物多样性保护优先区评价与系统保护规划*
张摇 路摇 欧阳志云**摇 肖摇 燚摇 徐卫华摇 郑摇 华摇 江摇 波
(中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室, 北京 100085)
摘摇 要摇 选择海南岛 140 个濒危物种为指示物种,在物种栖息地评价的基础上,利用系统保
护规划工具 MARXAN模型进行迭代运算,提出了海南岛生物多样性保护优先区域,并对保护
优先区进行评价. 结果表明:海南岛保护优先区面积 5383郾 7 km2, 占海南岛陆地面积的
15郾 6% ,集中分布于鹦哥岭、尖峰岭、五指山等林区和北部湿地;在保护优先区中, 11 个 I 级
指示物种栖息地的保护比例均超过各自栖息地总面积的 65% .通过对保护优先区与现有自然
保护区的空缺分析,建议扩充尖峰岭保护区群、鹦哥岭鄄黎母山保护区群、五指山鄄吊罗山保护
区群;新建抱龙林场鄄林鼻岭鄄福万岭保护体系;在海南岛北部建立以水源保护为主,同时兼顾
珍稀物种保护的水源地保护带.
关键词摇 海南岛摇 生物多样性摇 优先区摇 系统保护规划摇 MARXAN模型
文章编号摇 1001-9332(2011)08-2105-08摇 中图分类号摇 X36摇 文献标识码摇 A
Priority areas for biodiversity conservation in Hainan Island: Evaluation and systematic con鄄
servation planning. ZHANG Lu, OUYANG Zhi鄄yun, XIAO Yi, XU Wei鄄hua, ZHENG Hua,
JIANG Bo (State Key Laboratory of Urban and Regional Ecology, Research Center for Eco鄄Environ鄄
mental Sciences, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100085, China) . 鄄Chin. J. Appl. Ecol. ,
2011,22(8): 2015-2112.
Abstract: A total of 140 endangered species in Hainan Island were selected as indicator species,
and their spatial distribution patterns were analyzed by using mechanism habitat model. Based on
the iterative operation with systematic conservation planning tool MARXAN, the priority areas of
these species were identified and evaluated. The priority areas had an area of 5383郾 7 km2,
accounting for 15郾 6% of the total land area of the Island, and mainly distributed in some forest
regions (Yinggeling, Jianfengling and Wuzhishan) and in northern part water source regions. In the
priority areas, the conservation proportion of 11 1st grade indicator species habitats occupied at least
65% of all the habitats. Through the gap analysis of priority areas and current nature reserves, it
was suggested that an expansion of Jianfengling, Yinggeling鄄Limushan, and Wuzhishan鄄Diaoluoshan
nature reserves and the establishment of Baolonglinchang鄄Linbiling鄄Fuwanling protection system
should be made, and the protection areas for water source conservation and endangered species
should be established in the northern part of the Island.
Key words: Hainan Island; biodiversity; priority area; systematic conservation planning;
MARXAN model.
*国家自然科学基金重点项目(40901289)和海南省环境科学研究
院“海南省主体功能区生物多样性及生态保护评估方法研究冶项目
资助.
**通讯作者. E鄄mail: zyouyang@ rcees. ac. cn
2010鄄12鄄28 收稿,2011鄄05鄄09 接受.
摇 摇 海南岛主岛地处热带北缘及干湿热带气候的过
渡带,岛内地形复杂、气候多样、水热充沛,保存了我
国最大面积的热带雨林和丰富的生物多样性资源.
这些资源不仅为人类提供大量产品,在调节人类生
存环境、保留物种进化发展能力方面也发挥了巨大
作用[1] .因此,保护海南岛生物多样性在世界范围
具有重要意义.
为就地保护海南省丰富的生物多样性资源,自
1960 年海南省筹建第一个自然保护区———尖峰岭
热带森林自然保护区以来,在各级政府部门的大力
支持以及广大自然保护区工作者的共同努力下,海
南省初步形成了以生态系统保护、野生生物物种保
护、自然遗迹保护、海岸线保护等为保护目标的较齐
全的自然保护区体系[2] .至 2010 年,海南省共有 50
应 用 生 态 学 报摇 2011 年 8 月摇 第 22 卷摇 第 8 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇
Chinese Journal of Applied Ecology, Aug. 2011,22(8): 2105-2112
个自然保护区,总面积达 273郾 36伊104 hm2 .近年来,
海南实施国际旅游岛发展战略,经济发展机会迅速
增加,但经济发展与保护建设的冲突也日益凸显.这
迫使研究人员开始对该地区的生物多样性进行重新
评估,为新的保护体系建设累积资料. 如 2010 年完
成的海南省生物多样性评估报告[3]比较详细地分
析了海南省现有物种的分布和生境特征,对于海南
省生物多样性保护优先区评价具有重要的指导
作用.
当前的保护优先区选址研究主要有 4 种方法:
基于珍稀物种丰富程度进行分布格局指数计算的热
点区分析方法[4-5];基于保护目标因素与人类干扰、
管理因素空间叠加分析的空缺分析法[6-7];基于数
学算法以选择保护地在最小经济成本下“最小集冶
的选址迭代运算法[8];基于珍稀生态系统分布的生
态区划法[9-10] .另外,通过景观连通性模型来评价保
护网络也可以在一定程度上识别保护优先区. 我国
学者对上述研究方法都进行过尝试,极大促进了我
国保护网络设计理念的发展. 保护体系的规划过程
需要考虑操作可行性,即需要对投入保护建设的土
地、资金、人力等限制因素进行充分评估. 保护体系
的根本作用在于就地限制威胁生物多样性的因素,
而快速增长的人口需要活动空间、生活资料和垃圾
排放空间[11],这也就造成了人类活动与生物多样性
保护之间的冲突.面对这种冲突,保护体系需要考虑
更多因素以获得更好的保护效益. 较完善的保护体
系要达到 2 个目标:1)保护体系是否能在各个层次
囊括生物多样性分布重要区,这需要对生物多样性
格局的准确识别[12];2)保护体系是否能满足生物多
样性的保护需求,健康有效地保护体系应当通过维
持生态过程完整性、种群可持续性,并排除威胁因
素,使生物多样性得到长期维护和发展[13] . 为此,
Margules和 Pressey[14]提出了系统保护规划(system鄄
atic conservation planning,SCP)的概念,认为保护规
划不仅应当考虑自然性质和生物学范式,还应系统
地考虑保护区大小、连通性、边界长度以及建立保护
区所需的经济和社会成本. 系统保护规划是一种基
于数学模拟算法的规划方法,规划过程需要对保护
目标、保护成本和边界紧密度进行量化,其关键是系
统累积数据,通过迭代模拟算法评估现有保护体系
的有效性,最终建立新的保护区完善保护体系.近年
来,该方法发展迅速,目前已广泛应用于一些保护优
先区的规划实践[15-17] .
我国土地为国有制,新建保护网络不需要大量
购置成本,这使得以往的研究更关注保护目标,对保
护成本关注不足.但在国家和政府层面,保护体系建
设仍然付出了大量机会成本,保护区的建立意味着
该区域丧失了开展其他经济活动的权利. 随着海南
建设国际旅游岛战略的出台,经济活动与保护工作
之间的冲突愈加凸显,这种冲突集中于如何合理配
置有限的土地资源. 保护区面积大小以及空间布局
研究成为保护体系规划中最关键的问题之一.为此,
本研究基于系统保护规划的理念,利用空间模拟退
火法海洋保护区设计 (marine reserve design using
spatially explicit annealing,MARXAN)模型的“最小
集冶运算功能,探讨了海南岛珍稀物种的空间分布
和生物多样性保护体系在满足一定比例保护目标时
的空间分布模式,旨在为海南生物多样性保护体系
的修编提供一些建议.
1摇 研究地区与研究方法
1郾 1摇 研究区概况
海南岛(18毅10忆—20毅10忆 N,108毅37忆—111毅3忆 E)
位于中国最南端,北以琼州海峡与广东省划界,西临
北部湾与越南民主共和国相对,东濒南海与台湾省
相望,东南和南面在南海中与菲律宾、文莱和马来西
亚为邻,与我国大陆之间最短距离仅 10 ~ 30 km.研
究区下辖 2 个地级市、6 个县级市、4 个县、6 个民族
自治县和 1 个经济开发区. 该区地形地貌结构复杂
多样,中部为高山,向四周递降,山地集中于中部偏
南,占全岛面积的 25郾 4% . 野生维管束植物约 3900
种,野生高等动物约 650 种[3],森林昆虫约 6183
种[18] .本研究仅考虑海南岛主岛的陆地动植物,对
周边小岛不予考虑,研究区总面积约 33934郾 2 km2 .
1郾 2摇 目标物种的选择
根据《濒危物种红色名录》 [19]、《国家重点保护
野生动物名录》 [20]、《国家重点保护野生植物名录
(第一批)》 [21]、《中国物种红色名录》 [22],结合专家
意见制定物种选择准则并划分保护级别:玉级为国
家一级且濒危、极危[19-21],域级为国家二级且濒危、
极危[19-21],芋级为其他濒危、极危物种和海南特有
动物物种[22] .
1郾 3摇 栖息地评价
本文以《海南省生物多样性评价报告》 [3]中的
调查数据为主,结合海南省环境研究院提供的海南
省自然保护区内部科考资料、2004 年以来的保护区
监测数据、文献[23-30]、中国生物多样性信息系统
(CBIS) [31]等多源信息确定目标物种主要分布区和
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生境变量[32-37] .本研究于 2010 年 5 月对海南岛(除
三亚以外)各县级行政单位有关保护的主管部门负
责人进行当面询问,以控制数据质量.
栖息地评价过程中,根据物种分布的市(县、自
治县)进行栖息地初步提取. 若某目标物种在某市
(县、自治县)有分布,则使用 ArcGIS 9郾 3 软件 Spa鄄
tial Analysis模块中的 Mask工具将该行政单位及其
内部河网、高程、生态系统分布等要素提取出来,栅
格分辨率为 30 m,空间分析操作范围以高程数据为
准.在已提取出的行政单位中,利用物种生境机理模
型识别该物种栖息地. 查询每一目标物种分布的海
拔、生态系统类型、距水源距离和土壤类型,叠加计
算栖息地分布区. 依此结果使用 ArcGIS 9郾 3 软件
Spatial Analysis模块中的 Reclassify提取每一目标物
种的栖息地,有分布区赋值为 1,无分布区赋值为 0.
使用 Raster Calculator 工具对上述 4 个栖息地要素
分布图进行乘法运算,取值为 1 的区域作为该物种
栖息地分布区,0 为非栖息地分布区.根据该物种的
相关研究结果做适当修正,最终输出栖息地分布数
据.
1郾 4摇 优先区评价
MARXAN模型是一种基于模拟退火法的系统
保护规划模型,用于选择保护体系中一定经济限制
条件下的最小成本区,最早用于海洋保护体系规划,
随着模型的不断完善,目前已广泛应用于陆地保护
体系规划[38-39] .其总体框架[40]为:设保护体系中规
划单元总数为 m,保护目标物种总数(或其他保护
目标因素,如植被型)为 n,根据物种信息构建物种
分布矩阵 A,则矩阵中数值(aij)如下:
aij =
1,若物种 j在规划单元 i中出现
0,若物种 j未在规划单元 i{ 中出现
式中:i = 1、2、3、…、m ; j = 1、2、3、 …、n.
设m维向量X表示规划单元是否被选入保护体
系,则元素 xi 可表示如下:
xi =
1,若规划单元 i被选入保护体系
0,若规划单元 i{ 未被选入保护体系
运算需满足如下条件: 目标函数为最小规划单
元集合[min(移
m
i = 1
xi)],且移
m
i = 1
aijxi 逸1,其中,j = 1、2、
3、… 、n(每个物种至少出现一次),xi、aij 沂 [0,1] .
该优先区选址过程属整型线性规划.
迭代运算使用集水区作为规划单元,原因是集
水区内部因小气候相似而成就了单元内相似的生态
因子,使各集水区内部比传统的正多边形规划单元
具有更大的自然相似性,这也是为适应海洋保护体
系规划方法用于陆地的一种改进尝试[38] . 使用
ArcGIS 9郾 3 软件 Spatial Analysis 模块 Hydrology 子
模块下 River Basin 工具划分海南岛集水盆地,根据
水系提取结果的最低级水系,结合 1 颐 25 万海南水
系图对提取结果进行修正. 共得到 11011 个集水盆
地作为规划单元,将保护优先区在满足物种保护目
标条件下的总面积最小作为规划约束条件. 使用
Spatial Analysis模块 Zonal 子模块下 Zonal Statistics
as Table工具统计每个目标物种在每个规划单元中
的栖息地分布面积,构建物种分布矩阵.保护目标要
求规划后保护优先区面积约占海南岛总面积的
15% ,玉、域、芋级的物种保护目标分别占各自栖息
地总面积的 60% 、40% 、30% . 使用 PANDA 软件计
算每个规划单元与相邻单元的临边长度. 模型迭代
运算 100 次,得到规划单元不可替代性和规划单元
组合的最优解,前者是每个规划单元在 100 次运算
中被选择到的次数,后者是从 100 个解集中选出的
最优解;前者的分布在 0 ~ 100,即每个单元都有 1
个 0 ~ 100 的数值表示它在整个运算过程中被选入
最优解集的次数,选入次数越多的单元的保护效益
越高,后者是为每个规划单元赋 0 或 1 两个数值,表
示在 100 次运算中能够最好满足约束条件的那一次
运算结果,取值为 1 表示入选,取值为 0 表示不入
选,即为整数规划的解. 可见,不可替代性可以得到
所有规划单元的保护优先性序列,便于划分每个单
元的保护级别,因此本文主要选用不可替代性结果
作为提出规划建议的依据.
选址迭代计算后,需要调整结果单元的空间紧
密度,如果过度密集,可能使一些位于连接区,但保
护效用不高的规划单元入选;若过度分散,则不便于
规划新的保护区. 调整过程靠模型边界修正值
(BLM)控制,通过对 BLM的不断修改可以分析结果
的边界总长与总面积的关系,找到能够权衡二者的
BLM,从而反复计算得到更合理的保护优先区空间
分布模式.
2摇 结果与分析
2郾 1摇 海南岛目标物种分析与栖息地评价
海南岛符合物种选择标准的物种共 208 种,其
中动物 36 种、植物 172 种.由于部分数据空缺造成
68 个物种的栖息地无法识别,这些空缺物种的野生
种群研究较少,但与识别栖息地的物种分布重叠度
较高.因此,小部分物种数据缺失不会对结果造成较
70128 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 张摇 路等: 海南岛生物多样性保护优先区评价与系统保护规划摇 摇 摇 摇 摇 摇
表 1摇 不同类别和级别的目标物种数量
Table 1 摇 Numbers of indicator species at different grades
and classes
级别
Grade
类摇 别 Class
A B C D E F G H
玉 3 0 0 3 0 3 2 0
域 10 0 0 3 0 2 3 0
芋 60 38 2 1 2 5 2 1
A: 双子叶植物纲 Dicotyledoneae; B: 单子叶植物纲 Monocotyledone鄄
ae; C: 松柏纲 Coniferopsida; D: 哺乳纲 Mammalia; E: 两栖纲 Am鄄
phibia; F:爬行纲 Reptilia; G:鸟纲 Aves; H:硬骨鱼纲 Osteichthyes.
大影响,但在规划运行过程中应对此类物种的实际
分布状况予以关注. 研究区能够识别栖息地的物种
共 140 种,包括 27 种动物和 113 种植物. 动物物种
中,I、II和 III级分别为 8、8 和 11 种;植物物种中,I、
II和 III级分别为 3、10 和 100 种(表 1).
摇 摇 目标物种集中分布于海南岛中部山区,北部河
流水库有少量两栖类和硬骨鱼类分布,沿海红树林
内有一些目标物种分布.以 30 m伊30 m 的栅格为单
元,单元内最多包含 43 个指示物种的栖息地
(图 1).
2郾 2摇 海南岛生物多样性保护优先区评价
从 BLM调试结果可以看出,当 BLM = 1000 时,
保护体系边界总长度下降趋势基本平稳,而保护体
系总面积的上升趋势加快(图 2). 由此可以认为
1000 为本研究中 BLM 近似最优值,此时保护体系
平均边界总长 3201 km、平均规划单元总数 2048
个、平均总面积 5131郾 7 km2 .
不可替代性值越高,表示该单元在生物多样性
保护体系中的保护价值越高. 本研究中不可替代性
为 0 的规划单元为 5004 个,占规划单元总数的
45郾 4% ,占研究区总面积的 54郾 3% ,可以认为无重
要的生物多样性保护价值;不可替代性在(0,10]、
(10,20]区间的规划单元分别为 1734 和 818 个,分
别占规划单元总数的 15郾 7%和 7郾 4% ,分别占研究
区总面积的 17郾 0%和 6郾 3% ,保护价值较低;不可替
代性在(20,30]、(30,40]区间的规划单元分别为
583 和 451 个,分别占规划单元总数的 5郾 3% 和
4郾 1% ,分别占研究区总面积的 3郾 9%和 3% ,该类区
域具有一定的保护价值;不可替代性在(40,100]区
间的规划单元有 2421 个,占规划单元总数的 22% ,
占研究区总面积的 15郾 6% ,这些区域具有较高的保
护价值,且与最优解中保护体系总面积相符(图 3).
摇 摇 根据规划不可替代性值,本文中 0 ~ 40 为非保
护优先区、41 ~ 60 为三级保护优先区、61 ~ 80 为二
级保护优先区、81 ~ 100 为一级保护优先区.海南岛
保护优先区共59个乡(镇、农场) . 其中,一级保护
图 1摇 研究区目标物种的分布
Fig. 1摇 Distribution of indicator species in the study area.
图 2摇 边界修正参数(BLM)的校正
Fig. 2摇 Revising for the boundary length modifier (BLM).
图 3摇 研究区规划单元的不可替代性分析
Fig. 3 摇 Analysis of the irreplacability of planning units in the
study area.
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表 2摇 保护优先区内的行政单位
Table 2摇 Administration units in priority areas (PAs)
优先区级别
PA grade
乡级行政单位
Administration units in village level
一级保护优先区
The 1st grade PA
灵山、府城、福山、南丰、黎母山、牙叉、七差、博鳌、
朝阳、会山、南开、中平、王下、广坝、江边、中沙、港
北、尖峰岭林业局七场、祖关、本号、新梅、高峰、大
田 Lingshan, Fucheng, Fushan, Nanfeng, Limush鄄
an, Yacha, Qicha, Boao, Chaoyang, Huishan, Nan鄄
kai, Zhongping, Wangxia, Guangba, Jiangbian,
Zhongsha, Gangbei, The 7th forestry centre of Jian鄄
fengling forestry bureau, Zuguan, Benhao, Xinmei,
Gaofeng, Datian
二级保护优先区
The 2nd grade PA
锦山、冯坡、湖山、龙塘、东山、潭牛、宝芳、加乐、邦
溪、番家、石禄、细水、红毛、毛阳、番阳、五指山、永
明、吊罗、畅好、千家、新政、福报、感城 Jinshan,
Fengpo, Hushan, Longtang, Dongshan, Tanniu,
Baofang, Jiale, Bangxi, Panjia, Shilu, Xishui,
Hongmao, Maoyang, Fanyang, Wuzhishan, Yong鄄
ming, Diaoluo, Changhao, Qianjia, Xinzheng,
Fubao, Gancheng
三级保护优先区
The 3rd grade PA
龙坡、长坡、潭门、福田、元门、公爱、禄马、北大、红
山、八村、兴隆农场、南桥、冲坡、毛感 Longpo,
Changpo, Tanmen, Futian, Yuanmen, Gong爷ai, Lu鄄
ma, Beida, Hongshan, Bacun, Xinglong Farm, Nan鄄
qiao, Chongpo, Maogan
优先区面积 2078 km2,占海南岛陆地总面积的
6郾 1% ,涉及 23 个乡(镇、农场);二级保护优先区面
积 1565郾 6 km2,占海南岛陆地总面积的 4郾 6% ,涉及
23 个乡(镇、农场);三级保护优先区面积 1640郾 1
km2,占海南岛陆地总面积的 4郾 8% ,涉及 14 个乡
(镇、农场)(图 4,表 2).
在保护优先区内,所有目标物种均达到既定保
护目标. 其中,11 个 I 级目标物种栖息地的保护比
例均超过 65% (表 3).
2郾 3摇 海南岛生物多样性保护体系的规划建议
通过生物多样性保护关键区评价结果与研究区
图 4摇 研究区各级别保护优先区的分布
Fig. 4 摇 Distribution of different priority areas ( PAs) in the
study area.
玉:三级保护优先区 The 3rd grade PA; 域:二级保护优先区 The 2nd
grade PA; 芋:一级保护优先区 The 1st grade PA.
现有保护体系的对照,根据生态重要性分析结果认
为,凡是生物多样性保护重要性为 I 级的地理单元
且当前无自然保护区的地区均应建立自然保护区
(图 5).从保护体系空间布局的角度出发,对现有保
护体系提出以下 3 点扩充建议.
2郾 3郾 1 现有保护区群的完善
1)尖峰岭保护区群.尖峰岭保护区群由尖峰岭
保护区和彩桥红树林自然保护区构成,包括望楼河
中下游流域和白沙溪中游流域,与石门水库、长茅水
库、千家水流域、彩桥红树林自然保护区相互连通.
表 3摇 研究区 I级目标物种在各级优先区内的分布
Table 3摇 Distribution of the 1st grade indication species in the different priority areas (PAs) in the study area
I级目标物种
The 1st grade
indication species
优先区内物种分布面积
Distribution area of species in PAs (km2)
三级优先区
The 3rd
grade PA
二级优先区
The 2nd
grade PA
一级优先区
The 1st
grade PA
优先区总和
All PAs
优先区内生境占
总生境的比例
Proportion of
habitat protected
in PAs (% )
坡鹿 Ruservus eldii 6郾 5 13郾 1 51郾 2 70郾 7 65郾 6
云豹 Neofelis nebulosa 29郾 5 32郾 5 85郾 9 147郾 9 75郾 4
圆鼻巨蜥 Varanus salvator 24郾 7 26郾 2 84郾 4 135郾 3 69郾 2
海南孔雀雉 Polyplectron katsumatae 35郾 1 37郾 1 106郾 1 178郾 3 69郾 3
海南山鹧鸪 Arborophila ardens 162郾 7 147郾 2 363郾 2 673郾 1 69郾 8
海南长臂猿 Nomascus hainanus 46郾 4 55郾 4 121郾 4 223郾 3 73郾 7
蟒蛇 Python molurus 81郾 3 76郾 7 167郾 0 325郾 0 77郾 6
鼋 Pelochelys cantorii 0郾 3 1郾 9 3郾 7 5郾 8 70郾 4
海南坡垒 Hopea hainanensis 193郾 3 219郾 0 496郾 5 908郾 9 71郾 3
望天树 Parashorea chinensis 401郾 9 449郾 1 959郾 6 1810郾 6 70郾 2
狭叶坡垒 Hopea chinensis 10郾 0 16郾 7 67郾 5 94郾 2 72郾 5
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图 5摇 海南岛生物多样性保护体系的修订
Fig. 5摇 Revising for biodiversity conservation system in Hainan
Island.
玉:现有保护区 Current nature reserve; 域:补充区域 Enlarge area; 芋:
保护优先区 Priority area. A:鹦哥岭鄄黎母山保护区群 Yinggeling鄄Li鄄
mushan nature reserve group; B:水源地保护带 Protect areas for water
conservation; C:尖峰岭保护区群 Jianfengling nature reserve group; D:
抱龙林场鄄林鼻岭鄄福万岭保护体系 Baolonglinchang鄄Linbiling鄄Fuwan鄄
ling protect system; E:五指山鄄吊罗山保护区群Wuzhishan鄄Diaoluoshan
nature reserve group.
该保护区群的保护对象包括多种类型的热带森林
(尤其是热带季雨林)和野生动物生境.扩建或新建
区域涉及林业局七场、尖峰镇、冲坡镇、中沙乡、千家
镇、福报乡.
2)鹦哥岭鄄黎母山保护区群. 鹦哥岭鄄黎母山保
护区群由现有的番加自然保护区、黎母山自然保护
区、鹦哥岭自然保护区、猕猴岭自然保护区、佳西自
然保护区、霸王岭保护区构成. 其中,需扩建的区域
包括霸王岭保护区西北七差水流域、南部南饶河流
域,规划中应尽量使霸王岭保护区与猕猴岭、佳西、
鹦哥岭保护区相互连通. 东部南湾河、南春河、松涛
水库应纳入保护区范围,形成鹦哥岭鄄黎母山的连通
区域.该保护区群主要保护对象为具有特殊生物多
样性保护价值的沟谷雨林、山地雨林、热带季雨林、
热带针叶林、黑冠长臂猿生境以及松涛水库周边水
源林.扩建或新建区域涉及细水乡、王下乡、七差乡、
南丰镇、牙叉镇.
3)五指山鄄吊罗山保护区群. 五指山鄄吊罗山保
护区群包括五指山保护区、吊罗山保护区、尖岭保护
区、会山自然保护区、加新自然保护区和南林自然保
护区.应对长兴河中上游进行调整,使上溪保护区和
南林保护区相连;应扩建上溪保护区西北部和中平
溪流域.该保护区群主要保护对象为各种类型的热
带森林生态系统和野生动物生境. 新建或扩建区域
涉及兴隆农场、南桥乡、中平镇.
2郾 3郾 2 新建抱龙林场鄄林鼻岭鄄福万岭保护体系 摇 抱
龙林场以南的部分地区目前暂无保护区,构建完整
的保护区群难度很大. 该区域为乐中水、毛苗田水、
宁远河、藤桥河、响水河、三亚河等多条河流的水源
区,且有大面积热带雨林和热带雨林型喀斯特剑状、
针状石林等罕见地貌. 可考虑在该区的核心区域新
建保护区,并在周围修建森林公园以构成完整的保
护体系.建设集中区域涉及高峰乡、新政镇、毛感乡、
畅好乡.
2郾 3郾 3 建立水源地保护带摇 在海南岛北部水库周边
建立水源林保护带.作为保护体系的一部分,全面建
立保护区可能性不大,可建立一定范围的水源林保
护带,以完善海南岛陆地保护体系,其管理方式虽与
生态系统或野生动植物类型自然保护区不同,但在
以保护水源地为主的同时,应加大对珍稀动植物监
测和保护的力度.
3摇 讨摇 摇 论
截至 2009 年底,海南岛保护区陆地总面积占全
省陆地面积的 7郾 1% ,占本研究所选优先区总面积
的 50郾 9% ,这与部分水源保护地未被划入保护区范
畴有关.以往关于海南自然保护体系的研究较侧重
于保护区威胁的分析并从政策角度提出保护生物多
样性的建议[41-43],有些从森林生态系统保护角度提
出保护体系建设的建议[44],有些则通过对岛内生态
系统脆弱性的评价提出脆弱区的保护对策[45],这些
研究成果对海南省保护体系建设起到指导作用. 本
研究更侧重于保护体系的空间布局分析,计算出了
陆地保护体系的明确边界和位置,这无疑对保护体
系的修编更具实际意义. 本研究结果由模型计算而
来,难免与现实有所差别,但最终目的是提供保护体
系建设的总体布局和建议,开展实际规划工作还需
要更多的调研和分析.
量化的保护目标是系统保护规划所必需的,这
为选址运算提供了明确的计算条件. 保护目标的等
值设置被大多数选址算法所接受[46-47],但该方法过
于绝对,没有考虑具有特殊意义的保护目标的保护
优先性.可以根据保护物种栖息地适宜性等级[39]或
保护物种濒危等级划分不同目标[48],也可先将保护
目标设置为 100% ,在成本固定情况下计算单位成
本的保护贡献[49] .还有研究使用植被覆盖期望模型
0112 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 22 卷
确定应保护的植被面积[50] .最合理的方式是综合分
析各层次的动态和静态因素,建立等级化的保护目
标.目标确立后并非一成不变,还需要根据数据的不
断改善和研究的不断深入重新审订保护目标,以确
保其合理性. Pressey等[51]在南非 Cape Floristic地区
的系统保护规划中要求项目组每隔 5 年对保护目标
重新审核一次. 受海南岛保护总面积 15%的限制,
本研究中的保护目标经过重要性分级划定目标,再
经过目标值反复调整,存在一定主观性,应根据物种
栖息地监测动态定期重新评估.
保护规划成本是系统保护规划研究的重要内
容,有研究进行了量化成本空间分布的尝试[52-54] .
保护成本包括土地购置成本、保护管理成本、经济交
易成本、对已有人造景观的损坏或限制成本和机会
成本 5 部分. 由于社会经济系统复杂,且动态性极
强,需要大量数学模型进行预测,这可能造成较大的
累积误差而影响规划结果. 本文未量化保护体系规
划建设与运行所需的成本,故采用土地面积模拟保
护成本来构建约束条件,可以体现规划单元间的基
本差异,并且能够平衡单元内栖息地与单元面积的
比例,具有合理性. 然而,在海南打造国际旅游岛的
大环境下,利用专题数据模拟旅游机会成本很有意
义,这需要构建适用于我国国情的规划成本模型,值
得进一步探讨.
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作者简介摇 张摇 路,男,1984 年生. 主要从事生物多样性格
局和人类干扰机制研究,发表论文 5 篇. E鄄mail: zhanglu_cas
@ yahoo. cn
责任编辑摇 杨摇 弘
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