自然保护地是生态建设的核心载体[1]。自然保护地作为重要的自然资源和战略资源，在保护生物多样性、保存自然遗产、改善生态环境质量等方面发挥重要作用[2]。相关学者对自然保护地的空间分布[3-4]、重叠和保护空缺等[5-8]方面进行了研究。张芳玲等[4]研究指出，东北地区国家级自然保护地分布不均衡,具有明显的区域性，存在空间重叠的保护地较多。杨志刚等[6]研究发现，广东省自然保护区、森林公园、湿地公园3类数量和面积占比最大，不同类型保护地之间普遍存在空间重叠现象。郑进烜等[7]采用地理信息系统与数据库空间建模工具分析云南省11类373处自然保护地的空间格局，结果表明，该地各自然保护地之间存在空间重叠和保护空缺的情况。本文采用地理集中指数和空间叠置分析等方法，分析了山西省大同（A）、朔州（B）和忻州（C）等11个研究小区的自然保护区、森林公园等7类自然保护地的数量及时空分布特征，为研究区自然保护地规划和保护地管理提供参考。
1 材料与方法
1.1 研究区基本情况
研究区地处黄河中下游东侧，华北西部的黄土高原东翼，境内地势北高南低，地形复杂，地貌多样。气候类型属温带大陆性季风气候；年平均降水量由西北向东南递增，在380~650 mm。研究区独特的地形和气候孕育了丰富的动植物资源。第二次重点保护野生动植物资源调查结果显示，研究区共有177科762属2 743种野生植物。其中，国家一级重点保护野生植物有南方红豆杉（Taxus wallichiana var. mairei）；国家二级重点保护野生植物有水曲柳（Fraxinus mandshurica）、连香树（Cercidiphyllum japonicum）、紫椴（Tilia amurensis）、翅果油树（Elaeagnus mollis）、野大豆（Glycine soja）等34种。研究区重点保护野生植物49种，陆生脊椎野生动物541种，其中哺乳类72种、鸟类426种、爬行类31种、两栖类12种。其中，白鹳（Ciconia ciconia）、黑鹳（Ciconia nigra）、金钱豹（Panthera pardus）、丹顶鹤（Grus japonensis）、大鸨（Otis tarda）、褐马鸡（Crossoptilon mantchuricum）等25种为国家一级重点保护野生动物；勺鸡（Pucrasia macrolopha）、猕猴（Macaca mulatta）等85种为国家二级重点保护野生动物；省级重点保护动物165种。
1.2 研究方法
1.2.1 地理集中指数
1.2.2 空间叠置分析
使用ArcGIS软件对研究区270个自然保护地矢量数据进行叠加处理，获取各自然保护地之间空间重叠基础数据。
2 结果与分析
2.1 自然保护地数量特征
由表1可知，该地省级以上各类自然保护地共计270个，其中自然保护区46个，占自然保护地总数的17.04%，包括8个国家级自然保护区和38个省级自然保护区；风景名胜区49个，占自然保护地总数的18.15%；森林公园83个，占自然保护地总数的30.74%；湿地公园61个，占自然保护地总数的22.59%；地质公园19个，占自然保护地总数的7.04%；沙漠公园12个，占自然保护地总数的4.44%。
表1 研究区自然保护地数量统计 (个) |
| 类型 | 数量 | 级别 | |
|---|---|---|---|
| 国家级 | 省级 | ||
| 自然保护区 | 46 | 8 | 38 |
| 风景名胜区 | 49 | 6 | 43 |
| 森林公园 | 83 | 26 | 57 |
| 湿地公园 | 61 | 19 | 42 |
| 地质公园 | 19 | 11 | 8 |
| 沙漠公园 | 12 | 12 | |
| 总计 | 270 | 82 | 188 |
2.2 自然保护地建立时期演变特征
每个时期建立的自然保护地类型不尽相同。在1980—1989年，共建立了9个自然保护地，占比3.33%，包含4个自然保护区和5个风景名胜区；1990—1999年间建立了36个自然保护地，占比13.33%，其中建立了28个森林公园；2000—2009年间建立了84个自然保护地，占比31.11%，分别建立了34个自然保护区和27个森林公园；2010—2020年间建立了141个自然保护地，占比52.22%，主要以湿地公园和风景名胜区为主，分别建立了48个和39个（图1）。
2.3 自然保护地空间分布格局
由表2可知，11个研究小区均建立有不同类型的自然保护地。自然保护地主要有自然保护区、风景名胜区、森林公园、湿地公园、地质公园和沙漠公园6种类型。A区、B区和C区的自然保护地类型最多，共6类；H区的自然保护地数量最多，共38个。由于研究小区生态区位、自然资源禀赋等存在差异，导致其在保护地类型和数量上差异较大，例如，沙漠公园只分布于A区、B区和C区，其他研究小区则无分布。自然保护地地理集中指数为33.42，自然保护区、风景名胜区、森林公园、湿地公园、地质公园和沙漠公园的地理集中指数分别为36.89、35.17、33.99、36.91、37.59和71.69。各类型保护地地理集中指数均大于平均地理集中指数（30.15），其均呈集中分布的现象，集中指数由高到低依次为沙漠公园、地质公园、湿地公园、自然保护区、风景名胜区和森林公园，以沙漠公园分布最为集中。
表2 各研究小区自然保护地数量统计 (个) |
| 研究小区 | 自然保护区 | 风景名胜区 | 森林公园 | 湿地公园 | 地质公园 | 沙漠公园 | 总计 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| A区 | 5 | 4 | 9 | 5 | 1 | 8 | 32 |
| B区 | 3 | 2 | 5 | 6 | 1 | 3 | 20 |
| C区 | 5 | 5 | 10 | 4 | 3 | 1 | 28 |
| D区 | 4 | 3 | 5 | 12 | |||
| E区 | 5 | 6 | 7 | 13 | 1 | 32 | |
| F区 | 7 | 3 | 10 | 12 | 2 | 34 | |
| G区 | 1 | 2 | 7 | 2 | 12 | ||
| H区 | 4 | 12 | 13 | 6 | 3 | 38 | |
| I区 | 5 | 4 | 9 | 2 | 4 | 24 | |
| J区 | 9 | 5 | 9 | 8 | 3 | 34 | |
| K区 | 4 | 3 | 6 | 3 | 1 | 17 | |
| 总计 | 46 | 49 | 83 | 61 | 19 | 12 | 270 |
| 地理集中指数 | 36.89 | 35.17 | 33.99 | 36.91 | 37.59 | 71.69 |
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2.4 自然保护地空间重叠现状
6类自然保护地类型均涉及空间重叠。270个自然保护地中涉及空间重叠的自然保护地共168个，占自然保护地总数的62.2%，其中自然保护区31个，占保护区总数的67.4%；森林公园51个，占森林公园总数的61.4%；湿地公园21个，占湿地公园总数的34.4%；地质公园17个，占地质公园总数的89.5%；风景名胜区42个，占风景名胜区总数的85.7%；沙漠公园6个，占沙漠公园总数的50.0%。地质公园的重叠比例较高，湿地公园的重叠比例较低。涉及2个保护地重叠的共有157处，3个保护地重叠的有62处，4个保护地重叠的有22处，5个保护地重叠的有2处。
3 结论与讨论
为保护珍稀动植物资源、森林生态系统及其生境，研究区逐步建立了自然保护区、森林公园、湿地公园、沙漠公园、风景名胜区和地质公园等多种类型的自然保护地。其是保护该地生物多样性、改善生态环境、维护生态安全的重要基础之一。经过多年的生态建设和自然保护地建设，研究区自然保护地在数量和规模上均有较大提升。研究区自然保护地面积占国土面积的比例相较于全国自然保护地占国土面积的比例存在一定的差距[11]。本研究结果表明，该地省级以上各类自然保护地共计270个，其中自然保护区46个，风景名胜区49个，森林公园83个，湿地公园61个，地质公园19个，沙漠公园12个。2010—2020年间建立了141个自然保护地，以湿地公园和风景名胜区为主。研究区自然保护地整体上呈现集中分布格局并存在一定程度的空间重叠现象，以森林资源较为集中的五台山、中条山、太岳山等地重叠现象较为明显。
研究区自然保护地由于多方因素，管理上可能存在空间重叠，暂未完全形成整体高效、有机联系、互为补充的自然保护地体系，生态服务功能有待进一步提升。通过开展自然保护地整合优化工作，可有效解决自然保护地之间的空间重叠、边界不清、区划不合理等问题。同时，将生态资源富集区域的保护地空缺范围划入保护地，对各类自然保护地进行重新构建，力求保持其生态功能的系统性和完整性，使其能在生物多样性保护重点区域形成自然保护地群，自然资源和自然生态系统得到有效保护，以充分发挥各类自然保护地在生态文明建设中的重要作用。