0 引言

地质遗迹是在地球演化的漫长地质历史时期, 由于各种内外动力地质作用, 形成、发展并遗留下来的, 可用以追索地球演化历史的重要地质现象^[1].随着地质旅游的蓬勃发展, 尤其是地质公园的建立, 地质遗迹作为教学资源、科普资源、旅游资源被广泛保护开发, 促进了地方经济、社会的可持续发展.然而, 由于地质遗迹资源属于不可再生资源, 一旦遭到破坏, 便很难甚至不可恢复.因此, 如何科学地实现地质遗迹资源“在保护中开发, 在开发中保护”显得尤为重要.目前, 关于地质遗迹资源保护开发方面的研究主要集中在3个方面, 一是对地质遗迹保护现状问题的研究.如李明路^[2]分析了我国地质遗迹资源的特点与现状, 明确了地质遗迹的保护原则, 提出了我国地质遗迹保护对策；张萌萌^[3]在通过全面分析我国自然遗迹类保护区的空缺的基础上, 提出相应的保护对策.二是对地质遗迹保护开发模式的研究.如黄松^[4]以新疆为例, 针对新疆地质遗迹保护开发中存在的根本症结, 确定以协调保护与开发关系为核心理念的新疆地质遗迹保护开发六大实施步骤, 提出地质公园与地质遗迹保护区以及其他保护地相结合的复合型地质遗迹保护与开发模式优选思路和5个优选模式；罗培^[5]以华蓥山大峡谷地质公园为例, 构建了居民在地质遗迹资源保护和利用中的社区参与模型体系.三是对地质遗迹保护区划分的研究.如李晓琴^[6]依据龙门山国家地质公园内地质遗迹等级对地质遗迹进行分级保护划分；董茜^[7]在建立保护指数的基础上运用GIS空间叠加分析进行地质遗迹保护区划分.然而, 在地质遗迹保护区的划分研究上, 前人大多以地质遗迹利用上的质量等级作为主要划分依据, 很少考虑地质遗迹的脆弱性问题, 有时会造成地质遗迹利用价值等级高而脆弱性低的地质遗迹未得到充分利用, 如岩石地貌类地质遗迹；同时也存在一些地质遗迹利用价值等级低但脆弱性高的地质遗迹存在利用过渡的现象, 如溶洞类地质遗迹.因此, 本文以盐津乌蒙峡谷地质公园地质遗迹资源为例, 从地质遗迹资源保护利用价值的角度, 考虑地质遗迹资源利用性与脆弱性来探讨地质遗迹资源保护区的划分, 旨在为地质遗迹资源科学保护开发提供依据.

1 研究区概况 1.1 地理位置与公园范围

盐津乌蒙峡谷地质公园地处云南省东北部, 位于昭通市盐津县境南部, 距县城约13 km, 昭通市140 km, 昆明市472 km.公园内水麻高速, 内昆铁路, G040国道穿园而过, 村镇公路纵横交织, 交通便捷.公园的地理坐标为104°02′59.91″~104°17′17.39″E, 27°53′49.03″~28°05′01.70″N, 海拔439~1713 m, 范围东至柿子镇炉缸顶梁子山脊, 南到柿子镇楠木树垭口马路, 西至刘家屋基, 北至豆沙镇大黎山(图 1), 面积110.34 km².公园于2014年被批准为云南省级地质公园.

1.2 自然地理特征

公园地处乌蒙山西麓, 属典型的山区, 境内地势起伏较大, 总地势西南高, 东北低, 属亚热带季风气候, 多年平均气温18.46 ℃, 年均降雨量1226.3 mm.公园全境处于喀斯特地貌区, 属长江流域金沙江水系, 地表水有关河、白水江、大温沼溪、黑眼溪4条常年性河流及红石溪季节性地表河, 其中, 关河是区域排泄基准面.地下水以黑洞地下河、硝洞地下河等管道喀斯特水为主.

1.3 地质遗迹景观概况

盐津乌蒙峡谷地质公园内地质遗迹资源类型丰富, 数量众多, 以岩溶地貌类为核心.依据《国家地质公园规划编制技术要求》中地质遗迹类型划分标准, 盐津乌蒙峡谷地质公园内地质遗迹景观可划分为构造形迹、岩石地貌、流水地貌、构造地貌、河流、瀑布6类地质遗迹, 涉及典型地质遗迹实体31处(图 1), 有溶丘、洞穴、峡谷、瀑布、陡崖、单面山、石芽、河曲、溶孔、象形山石等多种地质遗迹, 它们以寒武系至二叠系碳酸盐岩为物质基础, 呈线状有序、集中分布于关河、白水江、大温沼溪、红石溪河谷两岸；以山、洞、水, 河、谷相间相融, 彼此辉映构成了盐津乌蒙峡谷地质公园.其中乱山子溶丘群、三股水瀑布、三股水石膏花洞、豆沙单面山、长胜溶洞、硝洞、黄草村河曲、大温沼溪峡谷等是全省同类地质遗迹的典型代表和佼佼者(图 2).

2 评价与分区 2.1 研究思路

当前, 有关地质遗迹资源相关方面的评价方法有定性评价和定量评价两种.定性评价是利用专家的知识、经验和判断来进行评审和比较的评价方法, 其评价结果受专家知识结构, 经验等因素影响较大.定量评价是采用数学的方法, 从客观量化角度对评价对象进行价值判定的评价方法, 其评价结果是客观的数据指标.地质遗迹资源保护利用价值评价是一个综合的、多准则、多因素的复杂问题.目前, 关于这类复杂问题的评价方法主要有模糊综合评价法、层次分析法(AHP)、主成分分析法^[8-10].本文采用国内外应用最为广泛的一种方法--层次分析法(AHP), 构建地质遗迹资源保护价值评价指标体系, 运用菲什拜因-罗森伯格模型来计算地质遗迹资源保护利用价值.根据保护利用价值评价分值, 利用Sufer9.0软件, 采用反距离加权插值法绘制地质遗迹资源保护利用等值线图, 在此基础上结合地方区域规划与管理保护的便利性进行保护区划分.

2.2 评价指标

根据指标选择的科学性、针对性、层次性、全面性及可操作性原则^[11], 参考有关地质遗迹资源在开发利用价值评价与脆弱性评价相关领域研究成果^[12-16], 结合关于地质遗迹资源的功能属性与本质属性研究论述^[17-19], 将地质遗迹资源保护价值分为利用性价值和脆弱性价值2个一级指标, 其中, 利用性价值选择了科学价值、美学价值、文化价值、区位条件、自然条件、社会条件6个二级指标；脆弱性价值选择了易变性、易损性、可修复性、环境容量4个二级指标, 并根据指标特征赋予相应分值, 构建地质遗迹资源保护价值评价指标体系与赋分标准(见表 1).

2.3 指标权重

根据地质遗迹资源保护利用评价指标体系, 遵循层次分析法的基本原理, 邀请从事地质、环境、旅游等方面的专家20人, 采用1~9标度法^[20](表 2), 对评价体系中各层因子进行两两比较, 给出它们彼此之间相对重要性的判定值, 如若判定值有差异, 再进行反馈征询, 直到专家组意见趋于集中, 然后根据这些判定值构造出判断矩阵, 运用层次分析法软件YAAHP软件, 求出各因子的权重值^[21](表 3).

2.4 评价模型

本文选择在旅游资源综合价值评价方面运用广泛的菲什拜因-罗森伯格模型作为地质遗迹资源保护利用价值评价模型^[22], 建立盐津县地质遗迹资源保护利用价值评价模型.该模型如下.

$ E=\sum_{i=1}^{n} Q_{i} P_{i} $

式中：E为地质遗迹资源保护利用价值评价值；Q_i为第i个评价因子的权重；P_i为第i个评价因子评价值；n为评价因子数目.

2.5 保护等级划分标准

根据《国家地质公园规划编制技术要求》(国土资发[2010]89号)保护区划分依据与保护要求, 地质遗迹资源保护区划分为4个等级(表 4).依据地质遗迹资源保护区划分依据与保护要求内涵, 采用德尔菲专家咨询法, 建立地质遗迹资源保护等级划分标准(表 5).

2.6 评价结果

针对盐津地质公园31个典型地质遗迹资源特征, 依据上述确立的评价方法、评价指标体系、评价模型, 等级划分标准, 继续邀请上文20位专家, 在熟悉盐津地质公园地质遗迹资源情况下对地质遗迹资源各评价因子进行打分, 满分为100分, 然后根据评价模型计算出地质遗迹资源保护利用价值评价分值(E).评价结果为：E≥90有1处；80≤E＜90有8处；70≤E＜70有9处；60＜E＜70有13处.对照地质遗迹资源保护等级划分标准, 盐津乌蒙峡谷地质公园有1处特级保护地质遗迹资源, 8处一级保护地质遗迹资源, 9处二级保护地质遗迹资源, 13处三级保护地质遗迹资源(表 6).从表 6可见, 公园一些利用价值低但脆弱性高的地质遗迹资源获得了更高的保护级别.如：三股水石膏花洞利用性价值比三股水瀑布、乱山子溶丘群低, 但三股水石膏花洞的脆弱性远比三股水瀑布、乱山子溶丘群高, 依据综合保护利用评价分值, 三股水石膏花洞划为特级保护区, 三股水瀑布、乱山子溶丘群划为一级保护区, 这使得脆弱性极高的石膏花洞得到充分保护, 有利于石膏花洞的可持续利用；另有一些脆弱性低利用性高的地质遗迹降低了保护级别, 使得这类地质遗迹可以充分利用.如：大温沼溪峡谷、黄草村河曲脆弱性价值比红石溪硝洞低但利用价值更高, 依据综合保护利用评价分值, 红石溪硝洞划为一级保护区, 大温沼溪峡谷、黄草村河曲划为二级保护区, 这使得大温沼溪峡谷、黄草村河曲在开发利用过程中受保护要求约束低, 开发利用将更为充分.

2.7 保护分区

从盐津乌蒙峡谷地质公园地质遗迹资源特征看, 盐津乌蒙峡谷地质公园地质遗迹资源在空间上展现为点状和线状两种类型.为制作地质遗迹资源保护利用等值线图, 将公园点状地质遗迹在空间上的分布用地理中心点来替代, 线状地质遗迹采用等距记点法换算成取值相同的点, 文中等距采用反复测试拟合, 最终间距选择500 m.同时, 为了保证幅面完整性, 线状等距点设置从图幅边界开始计算.根据公园31个地质遗迹资源保护利用评价分值, 运用Sufer9.0, 采用反距离加权插值法绘制出地质遗迹保护利用等值线图(图 3).图 3中地质遗迹资源保护利用分值范围为0~100, 颜色越深表示保护利用等级越高, 反之, 颜色越浅表示保护利用等级越低.在对保护区范围实际划定时, 将地质遗迹资源保护利用等值线图作为参考, 结合以下因素：①为了便于地质遗迹保护工作的开展, 同时保证地质遗迹完整性, 需根据地质公园道路、行政边界、流域边界等明显标志进行初步划定；②为了促进地方经济发展, 避免保护范围与地方规划相冲突, 需要将地质遗迹资源初步划定保护范围与区域土地利用规划、旅游发展规划等相关重大规划融合调整来最终划定, 尽可能实现地质遗迹资源“在保护中发展, 在发展中保护”.基于以上2点, 参考地质遗迹资源保护利用等值线图, 结合盐津县土地利用规划与旅游发展规划最终划定盐津乌蒙峡谷地质公园地质遗迹资源保护区范围(图 4).通过测量计算, 盐津乌蒙峡谷地质公园地质遗迹资源保护区面积为：特级保护区0.06 km², 一级保护区11.74 km², 二级保护区23.47 km², 三级保护区75.07 km².

3 结论

(1) 根据地质遗迹资源具有的开发利用性与脆弱性特点, 运用层次分析法构建了地质遗迹资源保护利用价值评价指标体系, 将地质遗迹资源保护利用价值评价指标体系划分为3层, 2个评价因子, 10个评价指标.

(2) 根据地质遗迹资源保护利用评价指标体系, 遵循层次分析法的基本原理, 利用专家判定值构造判断矩阵, 运用YAAHP软件, 求出指标体系各因子的权重值, 采用菲什拜因-罗森伯格评价模型, 对盐津乌蒙峡谷地质公园31个典型地质遗迹资源进行了保护利用价值评价, 评价结果为：E≥90有1处；80≤E＜90有8处；70≤E＜80有9处；E≥60有13处.

(3) 根据《国家地质公园规划编制技术要求》保护区划分依据与保护要求, 采用德尔菲专家咨询法, 建立了盐津乌蒙峡谷地质公园地质遗迹资源保护等级划分标准.根据地质遗迹资源保护利用价值评价结果, 对照地质遗迹资源保护等级划分标准, 盐津乌蒙峡谷地质公园有1处特级保护地质遗迹资源, 8处一级保护地质遗迹资源, 9处二级保护地质遗迹资源, 13处三级保护地质遗迹资源；

(4) 根据地质遗迹资源保护利用价值评价结果, 利用Sufer9.0软件制作地质遗迹资源保护利用等值线图, 结合盐津县地质遗迹资源保护的便利性与盐津县相关规划的协调性, 绘制了盐津乌蒙峡谷地质公园地质遗迹资源保护分区图.分区结果为：盐津乌蒙峡谷地质公园特级保护区面积0.06 km², 一级保护区面积11.74 km², 二级保护区面积23.47 km², 三级保护区面积75.07 km².