世界地理研究 ›› 2021, Vol. 30 ›› Issue (3): 533-545.DOI: 10.3969/j.issn.1004-9479.2021.03.2019676
陈竹安1,2(), 冯祥瑞3(), 洪志强4, 马彬彬2, 李亦佳2
收稿日期:
2019-06-26
修回日期:
2020-03-01
出版日期:
2021-05-20
发布日期:
2021-06-08
通讯作者:
冯祥瑞
作者简介:
陈竹安(1978-),男,硕士,副教授,研究方向为测绘技术、土地信息技术、遥感数据处理,E-mail:fengxiangrui1202@qq.com。
基金资助:
Zhu'an CHEN1,2(), Xiangrui FENG3(), Zhiqiang HONG4, Binbin MA2, Yijia LI2
Received:
2019-06-26
Revised:
2020-03-01
Online:
2021-05-20
Published:
2021-06-08
Contact:
Xiangrui FENG
摘要:
以土地利用的导向功能为基础,将南昌市1995、2005和2015三期20种土地利用类型划分为生态生产空间、生产生态空间、生态空间和生活生产空间。利用空间复杂性指数、空间脆弱性指数和空间稳定性指数3个因子构建冲突模型,借鉴倒“U”型模型,将空间冲突分为4类:稳定可控、基本可控、基本失控和严重失控,在冲突级别的基础上利用优化产业结构、生态系统修复等措施,建立10个亚功能区,优化土地资源,缓解空间冲突,实现可持续发展。研究结果表明:①1995—2015年中南昌市三生空间格局以生产生态空间为主,其次是生态空间、生态生产空间以及生活生产空间,生活生产空间所占比例在上升,其余均在减少,呈现“一升三降”特点;②1995—2015年南昌市三生空间空间冲突愈演愈烈,严重失控单元持续增长,但2005—2015年的增长速度较1995—2005年稍慢,南昌市三生空间冲突失控态势严峻;③不同空间类型冲突存在较大差异,均以可控级别为主,其中失控级别占比由大到小:生活生产空间?生产生态空间?生态生产空间?生态空间;④利用10个亚功能区优化南昌市70%以上的区域,其中以城镇用地等为主的两个亚功能区,70%以上属于允许建设区,以滩地、湖泊、林地等为主亚功能区65%以上属于禁止建设区,符合土地利用总体规划。
陈竹安, 冯祥瑞, 洪志强, 马彬彬, 李亦佳. 南昌市土地利用的空间冲突风险评估及分区优化研究[J]. 世界地理研究, 2021, 30(3): 533-545.
Zhu'an CHEN, Xiangrui FENG, Zhiqiang HONG, Binbin MA, Yijia LI. Research on spatial conflict calculation and zoning optimization of land use in Nanchang City from the perspective of "three living spaces"[J]. World Regional Studies, 2021, 30(3): 533-545.
类型 | 含义 | 土地利用类型 | 归类依据 |
---|---|---|---|
生活生产空间 | 满足人类生活和娱乐需求,所含有的经济价值最高 | 城镇用地、其他建设用地、农村居民点 | 主要是指城镇以及城镇以外,人类居住的场所,是重要的居住以及休憩的场所 |
生产生态空间 | 主要用于农业生产功能,同时具有生态功能 | 其他园林、旱地、水田、果园 | 其他园林和果园属于重要的园林用地,具有生态功能;旱地和水田是重要的农业用地,均兼备生态与生产的双重功能 |
生态生产空间 | 同时具有生态与生产功能的用地类型,主要以生态功能为主 | 灌木林、其他林地、疏林地、水库坑塘、有林地 | 灌木林、其他林地以及有林地对于调节气候环境具有重要作用,其生态功能毋庸置疑,同时还可以为提供木材;水库坑塘具有维持水源作用,同时还具备养殖等生产功能 |
生态空间 | 以生态用地为主,大部分为具有调节大气、涵养水源、水土保持等生态功能性用地,不具备生产功能 | 低覆盖度草地、高覆盖度草地、中覆盖度草地、河渠、湖泊、裸土地、滩地、沼泽地 | 低、中、高覆盖度草地具有调节气候、保持水土、涵养水源等生态价值;河渠、湖泊、滩地和沼泽地等具有水源涵养和调节气候的作用,属于生态用地;裸土地具有很高的植被覆盖度,同时也是具有生态景观效果,属于生态功能 |
表1 三生空间分类体系
Tab.1 Ecological-production-living spaces classification
类型 | 含义 | 土地利用类型 | 归类依据 |
---|---|---|---|
生活生产空间 | 满足人类生活和娱乐需求,所含有的经济价值最高 | 城镇用地、其他建设用地、农村居民点 | 主要是指城镇以及城镇以外,人类居住的场所,是重要的居住以及休憩的场所 |
生产生态空间 | 主要用于农业生产功能,同时具有生态功能 | 其他园林、旱地、水田、果园 | 其他园林和果园属于重要的园林用地,具有生态功能;旱地和水田是重要的农业用地,均兼备生态与生产的双重功能 |
生态生产空间 | 同时具有生态与生产功能的用地类型,主要以生态功能为主 | 灌木林、其他林地、疏林地、水库坑塘、有林地 | 灌木林、其他林地以及有林地对于调节气候环境具有重要作用,其生态功能毋庸置疑,同时还可以为提供木材;水库坑塘具有维持水源作用,同时还具备养殖等生产功能 |
生态空间 | 以生态用地为主,大部分为具有调节大气、涵养水源、水土保持等生态功能性用地,不具备生产功能 | 低覆盖度草地、高覆盖度草地、中覆盖度草地、河渠、湖泊、裸土地、滩地、沼泽地 | 低、中、高覆盖度草地具有调节气候、保持水土、涵养水源等生态价值;河渠、湖泊、滩地和沼泽地等具有水源涵养和调节气候的作用,属于生态用地;裸土地具有很高的植被覆盖度,同时也是具有生态景观效果,属于生态功能 |
年份 | 生产生态空间 | 生活生产空间 | 生态生产空间 | 生态空间 | ||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
面积 | 比例 | 面积 | 比例 | 面积 | 比例 | 面积 | 比例 | |
1995 | 403264.7911 | 54.60% | 30494.5834 | 4.13% | 138257.7531 | 18.72% | 166592.7176 | 22.55% |
2005 | 389951.7114 | 52.80% | 51606.1492 | 6.99% | 136378.8512 | 18.46% | 160672.4236 | 21.75% |
2015 | 386913.6001 | 52.38% | 72057.9704 | 9.76% | 134837.1379 | 18.26% | 14800.1974 | 19.60% |
表2 1995、2005和2015年南昌市三生空间格局对比
Tab.2 Spatial comparison of ecological-production-living spaces of Nanchang City in 1995,2005 and 2015
年份 | 生产生态空间 | 生活生产空间 | 生态生产空间 | 生态空间 | ||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
面积 | 比例 | 面积 | 比例 | 面积 | 比例 | 面积 | 比例 | |
1995 | 403264.7911 | 54.60% | 30494.5834 | 4.13% | 138257.7531 | 18.72% | 166592.7176 | 22.55% |
2005 | 389951.7114 | 52.80% | 51606.1492 | 6.99% | 136378.8512 | 18.46% | 160672.4236 | 21.75% |
2015 | 386913.6001 | 52.38% | 72057.9704 | 9.76% | 134837.1379 | 18.26% | 14800.1974 | 19.60% |
1995—2005 | 生产生态空间 | 生活生产空间 | 生态空间 | 生态生产空间 | 转出/% |
---|---|---|---|---|---|
生产生态空间 | 371665.6270 | 18241.7804 | 10090.0029 | 3262.5519 | 7.83% |
生活生产空间 | 286.0955 | 29845.6210 | 312.4771 | 50.2441 | 2.13% |
生态空间 | 15361.1707 | 1092.0254 | 149097.1797 | 1034.5654 | 10.50% |
生态生产空间 | 2637.0218 | 2425.7075 | 1163.7594 | 132030.4709 | 4.50% |
转入/% | 4.69% | 42.17% | 7.20% | 3.19% | - |
LCDI/% | -0.34% | 4.09% | -0.37% | -0.14% | - |
BLCDI/% | 1.34% | 7.51% | 1.95% | 0.80% | - |
表3 1995—2005年南昌市三生空间转移矩阵 (hm2)
Tab.3 Analysis on land use transfer matrix of Nanchang from 1995 to 2005
1995—2005 | 生产生态空间 | 生活生产空间 | 生态空间 | 生态生产空间 | 转出/% |
---|---|---|---|---|---|
生产生态空间 | 371665.6270 | 18241.7804 | 10090.0029 | 3262.5519 | 7.83% |
生活生产空间 | 286.0955 | 29845.6210 | 312.4771 | 50.2441 | 2.13% |
生态空间 | 15361.1707 | 1092.0254 | 149097.1797 | 1034.5654 | 10.50% |
生态生产空间 | 2637.0218 | 2425.7075 | 1163.7594 | 132030.4709 | 4.50% |
转入/% | 4.69% | 42.17% | 7.20% | 3.19% | - |
LCDI/% | -0.34% | 4.09% | -0.37% | -0.14% | - |
BLCDI/% | 1.34% | 7.51% | 1.95% | 0.80% | - |
2005—2015 | 生产生态空间 | 生活生产空间 | 生态空间 | 生态生产空间 | 转出/% |
---|---|---|---|---|---|
生产生态空间 | 376196.8258 | 10287.9953 | 693.8013 | 2769.3609 | 3.53% |
生活生产空间 | 2208.6251 | 48122.5140 | 1047.3892 | 227.4816 | 6.75% |
生态空间 | 2723.8996 | 918.8400 | 151944.7825 | 5079.5715 | 5.43% |
生态生产空间 | 5781.0275 | 2727.8793 | 1109.3015 | 126758.8376 | 7.05% |
转入/% | 2.77% | 22.45% | 1.84% | 5.99% | - |
LCDI/% | -0.08% | 1.68% | -0.38% | -0.11% | - |
BLCDI/% | 0.65% | 3.62% | 0.76% | 1.40% | - |
表4 2005—2015年南昌市三生空间转移矩阵 (hm2)
Tab.4 Analysis on land use transfer matrix of Nanchang from 2005 to 2015
2005—2015 | 生产生态空间 | 生活生产空间 | 生态空间 | 生态生产空间 | 转出/% |
---|---|---|---|---|---|
生产生态空间 | 376196.8258 | 10287.9953 | 693.8013 | 2769.3609 | 3.53% |
生活生产空间 | 2208.6251 | 48122.5140 | 1047.3892 | 227.4816 | 6.75% |
生态空间 | 2723.8996 | 918.8400 | 151944.7825 | 5079.5715 | 5.43% |
生态生产空间 | 5781.0275 | 2727.8793 | 1109.3015 | 126758.8376 | 7.05% |
转入/% | 2.77% | 22.45% | 1.84% | 5.99% | - |
LCDI/% | -0.08% | 1.68% | -0.38% | -0.11% | - |
BLCDI/% | 0.65% | 3.62% | 0.76% | 1.40% | - |
图4 1995、2005和2015年南昌市三生空间等级变化统计
Fig.4 Statistics on the changes of the ecological-production-living spaces level in Nanchang City in 1995,2005 and 2015
图5 2015年南昌市三生空间冲突级别与遥感影像对照图
Fig.5 Comparison of spatial conflict levels and remote sensing images of the ecological-production-living spaces in Nanchang in 2015
冲突等级 | 亚功 能区 | 主导用地类型 | 主要问题 (优势) | 分区解释说明 | 措施 | 适用区域 |
---|---|---|---|---|---|---|
稳定可控 | 生态农业后备亚区 | 水田 | 生态环境的保护屏障,需保护 | 针对大片耕地资源,缓解因农业经济造成的生态系统恶化 | 时序轮作模式 | 新建县、进贤县、南昌县以及安义县 |
生态涵养亚区 | 有林地、水库坑塘 | 具有调节气候,维持生态系统稳定功能 | 林地、沼泽对于维护生态环境具有重要意义,应当划定区域进行重点保护 | 生态保护发展模式 | 新建县、进贤县沼泽聚集区,南昌市格网与行政区域中冲突较小的边缘区域 | |
基本可控 | 林果种植保育亚区 | 果园、有林地 | 林地初具规模,宜发展经济园林或生态公益林 | 该功能区中含有大量的生态林或者经济林,适宜发展以林业为主的保护模式 | 产业化果园及林地 | 梅岭森林公园、安义县西北方向、新建县南部及安义县部分区域 |
生态农业种植亚区 | 水田 | 以种植稻田、蔬菜等农产品为主 | 水系生态价值与周边耕地的经济价值间的竞争会干扰区域的生态系统,需要种植生态农产品来维持生态系统平衡 | 发展特色种植业 | 少量分布于新建县、安义县以及进贤县部分区域 | |
现代农业发展亚区 | 农村居民点、城镇用地、耕地 | 人地关系复杂,生态环境易受破坏 | 存在于建设用地聚集的区域,但是周边存在大量的耕地、林地以及其他用地,且冲突可控,可进行区域优化缓解矛盾 | 产业化生态园林与农产品加工 | 鄱阳湖支流及赣江边缘附近农田聚集区域,少量分布于进贤县、安义县及主城区中城市边缘区域 | |
湿地廊道保育亚区 | 滩地、湖泊、沼泽 | 重要的生态保护区,需重点保护 | 鄱阳湖支流、赣江等水系较多的区域对维持生态环境很重要,易受破坏,需重点保护 | 建立生态保护区 | 用于保护现有的鄱阳湖和赣江等生态维持尚好的区域 | |
基本失控 | 城乡发展协调亚区 | 城镇用地 | 城镇用地优势明显,大量侵蚀周边土地资源 | 位于严重失控等级的边缘,且以建设用地为主的区域,多为城乡过渡地带,易受影响 | 挖掘城市空间资源 | 大部分分布于主城区附近,较少分布于其他区县 |
生态环境脆弱亚区 | 城镇用地、水田 | 多处城镇边缘,城镇用地与水田等土地类型复杂交错 | 同样处于严重失控等级的边缘,但主要以耕地、林地为主的区域,易受到城镇化影响,生态系统不稳定 | 退耕还林、退建还林 | 城市与乡村交界区域 | |
严重失控 | 城镇优化建设亚区 | 城镇用地 | 土地资源利用率差,闲置土地居多 | 南昌市主城区近年来扩张严重,不断侵蚀周边的土地资源,因此,需要合理优化城市结构,提高空间资源的利用率 | 优化布局,提高资源利用 | 各个区县建设用地聚集区域 |
风景名胜旅游亚区 | 城镇用地 | 文化产业气息不足,但具发展潜力 | 远离主城区,严重失控等级,但具有旅游开发潜力,可通过开展旅游项目缓解空间冲突 | 开展当地特色旅游 | 生态环境维持尚好,文化产业底蕴深厚,经济发展较弱区县 |
表5 三生空间冲突亚功能区情况
Tab.5 Ecological-production-living spatial conflict sub-functional space
冲突等级 | 亚功 能区 | 主导用地类型 | 主要问题 (优势) | 分区解释说明 | 措施 | 适用区域 |
---|---|---|---|---|---|---|
稳定可控 | 生态农业后备亚区 | 水田 | 生态环境的保护屏障,需保护 | 针对大片耕地资源,缓解因农业经济造成的生态系统恶化 | 时序轮作模式 | 新建县、进贤县、南昌县以及安义县 |
生态涵养亚区 | 有林地、水库坑塘 | 具有调节气候,维持生态系统稳定功能 | 林地、沼泽对于维护生态环境具有重要意义,应当划定区域进行重点保护 | 生态保护发展模式 | 新建县、进贤县沼泽聚集区,南昌市格网与行政区域中冲突较小的边缘区域 | |
基本可控 | 林果种植保育亚区 | 果园、有林地 | 林地初具规模,宜发展经济园林或生态公益林 | 该功能区中含有大量的生态林或者经济林,适宜发展以林业为主的保护模式 | 产业化果园及林地 | 梅岭森林公园、安义县西北方向、新建县南部及安义县部分区域 |
生态农业种植亚区 | 水田 | 以种植稻田、蔬菜等农产品为主 | 水系生态价值与周边耕地的经济价值间的竞争会干扰区域的生态系统,需要种植生态农产品来维持生态系统平衡 | 发展特色种植业 | 少量分布于新建县、安义县以及进贤县部分区域 | |
现代农业发展亚区 | 农村居民点、城镇用地、耕地 | 人地关系复杂,生态环境易受破坏 | 存在于建设用地聚集的区域,但是周边存在大量的耕地、林地以及其他用地,且冲突可控,可进行区域优化缓解矛盾 | 产业化生态园林与农产品加工 | 鄱阳湖支流及赣江边缘附近农田聚集区域,少量分布于进贤县、安义县及主城区中城市边缘区域 | |
湿地廊道保育亚区 | 滩地、湖泊、沼泽 | 重要的生态保护区,需重点保护 | 鄱阳湖支流、赣江等水系较多的区域对维持生态环境很重要,易受破坏,需重点保护 | 建立生态保护区 | 用于保护现有的鄱阳湖和赣江等生态维持尚好的区域 | |
基本失控 | 城乡发展协调亚区 | 城镇用地 | 城镇用地优势明显,大量侵蚀周边土地资源 | 位于严重失控等级的边缘,且以建设用地为主的区域,多为城乡过渡地带,易受影响 | 挖掘城市空间资源 | 大部分分布于主城区附近,较少分布于其他区县 |
生态环境脆弱亚区 | 城镇用地、水田 | 多处城镇边缘,城镇用地与水田等土地类型复杂交错 | 同样处于严重失控等级的边缘,但主要以耕地、林地为主的区域,易受到城镇化影响,生态系统不稳定 | 退耕还林、退建还林 | 城市与乡村交界区域 | |
严重失控 | 城镇优化建设亚区 | 城镇用地 | 土地资源利用率差,闲置土地居多 | 南昌市主城区近年来扩张严重,不断侵蚀周边的土地资源,因此,需要合理优化城市结构,提高空间资源的利用率 | 优化布局,提高资源利用 | 各个区县建设用地聚集区域 |
风景名胜旅游亚区 | 城镇用地 | 文化产业气息不足,但具发展潜力 | 远离主城区,严重失控等级,但具有旅游开发潜力,可通过开展旅游项目缓解空间冲突 | 开展当地特色旅游 | 生态环境维持尚好,文化产业底蕴深厚,经济发展较弱区县 |
亚功能区 | 主导土地利用类型 | 三生空间分类 | 允许建设区/% | 有条件建设区/% | 限制建设区/% | 禁止建设区/% |
---|---|---|---|---|---|---|
生态农业后备亚区 | 水田 | 生态生产空间 | 4.94 | 23.90 | 0.04 | 71.12 |
生态涵养亚区 | 有林地、水库坑塘 | 生态空间 | 0.01 | 2.64 | 12.23 | 85.12 |
湿地廊道保育亚区 | 滩地、湖泊、沼泽 | 生态空间 | 0.00 | 45.37 | 19.20 | 35.42 |
现代农业发展亚区 | 农村居民点、城镇用地、耕地 | 生活生产空间 | 4.23 | 18.78 | 1.72 | 75.28 |
生态农业种植亚区 | 水田、湖泊 | 生态生产空间 | 8.10 | 21.10 | 45.65 | 25.15 |
林果种植保育亚区 | 果园、有林地 | 生态生产空间 | 0.48 | 0.54 | 33.10 | 65.88 |
生态环境脆弱亚区 | 城镇用地、水田 | 生态空间 | 0.00 | 0.44 | 13.05 | 86.50 |
城乡发展协调亚区 | 城镇用地 | 生活生产空间 | 50.28 | 0.25 | 43.82 | 5.66 |
风景名胜旅游亚区 | 城镇用地 | 生活生产空间 | 70.66 | 17.64 | 5.35 | 6.36 |
城乡优化建设亚区 | 城镇用地 | 生活生产空间 | 72.49 | 20.17 | 4.69 | 2.64 |
表6 三生空间亚功能区分区情况统计
Tab.6 Statistics on ecological-production-living spatial conflict of sub-functional space
亚功能区 | 主导土地利用类型 | 三生空间分类 | 允许建设区/% | 有条件建设区/% | 限制建设区/% | 禁止建设区/% |
---|---|---|---|---|---|---|
生态农业后备亚区 | 水田 | 生态生产空间 | 4.94 | 23.90 | 0.04 | 71.12 |
生态涵养亚区 | 有林地、水库坑塘 | 生态空间 | 0.01 | 2.64 | 12.23 | 85.12 |
湿地廊道保育亚区 | 滩地、湖泊、沼泽 | 生态空间 | 0.00 | 45.37 | 19.20 | 35.42 |
现代农业发展亚区 | 农村居民点、城镇用地、耕地 | 生活生产空间 | 4.23 | 18.78 | 1.72 | 75.28 |
生态农业种植亚区 | 水田、湖泊 | 生态生产空间 | 8.10 | 21.10 | 45.65 | 25.15 |
林果种植保育亚区 | 果园、有林地 | 生态生产空间 | 0.48 | 0.54 | 33.10 | 65.88 |
生态环境脆弱亚区 | 城镇用地、水田 | 生态空间 | 0.00 | 0.44 | 13.05 | 86.50 |
城乡发展协调亚区 | 城镇用地 | 生活生产空间 | 50.28 | 0.25 | 43.82 | 5.66 |
风景名胜旅游亚区 | 城镇用地 | 生活生产空间 | 70.66 | 17.64 | 5.35 | 6.36 |
城乡优化建设亚区 | 城镇用地 | 生活生产空间 | 72.49 | 20.17 | 4.69 | 2.64 |
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