《Scientific Reports》:Assessment of the spatiotemporal coupling relationship between ecological environment quality and tourist spatial activities in Qianjiangyuan National Park
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国家公园如何平衡游憩利用与生态保护?本研究以钱江源国家公园为案例,整合遥感数据、轨迹数据与地理标记照片,运用遥感生态指数、聚类算法和耦合协调模型,系统评估了2017-2024年间生态环境质量与游客空间活动的时空耦合关系。结果表明,研究区生态环境质量总体优良,游客活动高度集中于生态与游憩价值高的森林生态区,两者呈现强耦合和基本协调状态。该研究为协调国家公园旅游开发与生态保护提供了科学依据。
在全球生态保护和可持续发展的大背景下,国家公园扮演着至关重要的角色。它们不仅是生物多样性的宝库,也日益成为人们亲近自然、享受生态游憩服务的热门目的地。然而,一个棘手的矛盾也随之浮现:日益增长的游客活动在为保护区带来经济收益和社会效益的同时,也可能对敏感的生态环境造成干扰甚至破坏。如何在“保护”与“利用”之间找到最佳平衡点,实现生态效益与社会经济效益的双赢,成为国家公园管理面临的核心挑战。要解决这一难题,首先需要科学地理解生态环境与人类活动之间的相互作用关系。正是在这样的背景下,一项针对钱江源国家公园的研究应运而生,旨在深入探究其内部生态环境质量与游客空间活动之间精细的时空耦合规律,为精准化、差异化的管理策略提供“导航图”。
为了揭示钱江源国家公园内“自然”与“人”的互动图谱,研究人员开展了一项跨时多年的综合性研究。这项研究巧妙融合了多源数据与多种分析方法。关键技术方法主要包括:利用遥感影像数据计算遥感生态指数,以评估区域的综合生态环境质量;通过手机信令或GPS设备收集游客的轨迹数据,并结合社交媒体上的地理标记照片,来刻画游客的空间活动分布与热点;运用空间聚类算法从海量活动数据中识别出游客兴趣点;最后,构建耦合协调度模型,定量分析生态环境质量与游客空间活动两个系统之间的相互作用强度和协调水平。
研究结果揭示了钱江源国家公园生态与游憩空间的清晰图景:
生态环境质量空间格局:研究区的生态环境质量总体维持在较高水平,其中评级为“良”及以上的区域面积占比超过79.20%。高质量区域主要分布在研究区的西北部和南部,这些地方通常是植被茂密、受人为干扰较少的核心生态区。与之相对,低值区则主要出现在区域外围、居民点周边以及道路邻近地带,揭示了人类居住与交通基础设施对周边生态环境产生的边缘效应。
游客活动时空分布特征:游客的空间活动并非均匀分布,而是呈现出明显的聚集性。他们的足迹高度集中于那些兼具高生态价值和高游憩价值的森林生态系统区域。从时间维度看,游客轨迹的分布在不同的季节展现出独特的模式,说明旅游活动受自然景观季节变化的影响。纵观2017至2024年,游客活动量整体呈现“上升-下降-恢复”的波动趋势,这可能反映了外部环境(如社会经济因素、公共事件等)对旅游业产生的周期性影响。通过对活动数据的挖掘,研究识别出18个游客兴趣点,它们在空间上表现为“线状连续”与“局部聚集”相结合的特征,这意味着游客既会沿某些景观走廊(如步道、河谷)线性移动,也会在特定景点(如观景台、服务区)集中停留。
耦合协调关系分析:最核心的发现在于,钱江源国家公园的生态环境质量与游客空间活动之间,总体上存在着“强耦合”和“基本协调”的关系。这表明两个系统之间联系紧密,且当前的发展状态相对和谐,尚未出现严重的冲突或失衡。这种高度协调的区域主要位于研究区的西北部和西南部,即生态本底好且游客活动管理得当的区域。而耦合协调度的低值区则集中在东北部、中部和南部,这些区域可能需要管理者投入更多关注,以防止旅游压力超过生态承载力或生态退化导致游憩价值下降。
综合以上结果,本研究得出结论:钱江源国家公园在2017-2024年间,成功地维持了较好的生态环境本底,并将游客活动主要引导至生态耐受性相对较高的森林游憩区,使得生态保护与旅游利用在大部分区域达到了动态平衡与基本协调。然而,空间异质性依然存在,部分地区(如外围、居民区及道路周边)的生态脆弱性较高,或部分区域的旅游活动与生态保护的协调度有待提升。这些发现具有重要的实践意义。它从空间上明确了需要优先保护的核心生态区、可承载适度旅游活动的协调区,以及需要重点监控与修复的潜在冲突区。这为国家公园实施“分区管控、差别管理”的策略提供了直接、精细的科学依据,有助于推动在保护生物多样性和生态系统完整性的前提下,实现自然资源的可持续利用与生态旅游的健康发展。该研究成果已发表在《Scientific Reports》期刊上。