基于“三生”空間的廣西邊境地區土地利用格局及多功能演變

林樹高，陸汝成,2，劉少坤，葉宗達，韋千桃，羅金玲

基于“三生”空間的廣西邊境地區土地利用格局及多功能演變

林樹高1，陸汝成1,2※，劉少坤1，葉宗達3，韋千桃1，羅金玲4

（1. 南寧師范大學自然資源與測繪學院，南寧 530001； 2. 北部灣環境演變與資源利用教育部重點實驗室，南寧 530001； 3. 廣西壯族自治區自然資源生態修復中心，南寧 530022；4. 南寧師范大學地理科學與規劃學院，南寧 530001）

分析邊境地區土地利用變化對優化國土空間開發保護格局和實現興邊富民具有現實意義。該研究以廣西邊境地區為研究對象，在推演基于“三生”空間的“要素-結構-空間-功能”的土地利用多功能機制基礎上，構建評價指標體系，運用動態度、轉移矩陣模型分析該地區2000－2018年“三生”空間格局演變特征，采用TOPSIS和障礙度模型測度其多功能水平并診斷主要障礙因素。結果表明：1）2000－2018年廣西邊境地區“三生”空間格局演變速度由平緩轉向加速波動，生產空間和生活空間擴張，生態空間收縮，城鎮化水平較高和邊境貿易活動頻繁的中部-東南部沿線的縣市區土地利用格局演變更為劇烈；2）2000－2018年廣西邊境地區土地利用“三生”功能穩速上升，生活功能評分最高，生產功能和生態功能波動式變化明顯，土地利用多功能呈現“雙核雙副”的格局特征，各縣市區土地利用多功能由低水平高差距階段邁向較高水平的相對均衡狀態，土地利用格局演化與多功能變化特征一致；3）廣西邊境地區土地利用多功能的障礙因素主要包括資源要素布局、經濟發展水平、生態環境質量和邊境貿易活動。需在新一輪國土空間規劃指引下，優化旅游資源布局，推動區域經濟一體化發展和加快推進生態文明建設，促進廣西邊境地區土地利用“三生”功能協調發展以提升多功能整體效應。

土地利用；“三生”空間；格局演變；土地多功能；影響因素；廣西邊境地區

0 引 言

土地利用變化是指與區域社會經濟發展階段相適應的土地利用格局在時空上的結構和功能的演變過程[1-2]，表現為土地利用類型及其發揮的生產、生活、生態三大主導功能之間的相互轉移及空間布局的演化[3]。2019年，中共中央頒布《關于建立國土空間規劃體系并監督實施的若干意見》明確提出劃定“三生”空間的總體要求，基于“三生”空間的土地利用格局及其多功能演變將土地利用變化與區域轉型發展相銜接，是研究土地利用變化問題的新視角[4]。當前，土地利用研究的焦點從土地利用格局變化轉向土地利用多功能性變化[5-6]，并被國內外的土地變化科學領域的研究者重點關注[7-8]。國外學者主要對土地利用多功能及其可持續性發展進行了實證研究[9]，土地利用多功能的研究從農業方面[10]延伸至生態景觀[11]等領域，研究方法從定性分析發展到定量研究。中國學者也對土地利用多功能開展了較為廣泛的研究，在功能類型識別上，早期學者將土地多功能分為經濟功能、社會功能和生態功能3類[12]，隨著研究不斷深入，學者逐漸將土地利用多功能類型與國土空間開發格局相結合，分為生產功能、生活功能和生態功能3個維度[13]；在多功能評價上，學者遵循土地“投入—產出”規律構建指標體系，采用綜合指數法、灰色關聯投影法、改進突變級數法和TOPSIS模型等方法[14-17]，從不同尺度空間上分析土地利用多功能演變的規律與特征，數據多來自社會經濟統計數據[18-19]。中國學者以省域、市域為單元分析了土地多功能的權衡—協同關系，對開展土地多功能評價研究具有重要借鑒意義[20]，但已有研究多側重于土地利用格局變化或土地多功能性評價，較少將土地利用格局的演變過程與其功能變遷相結合，難以準確反映區域土地利用變化的成效；此外，在相對微觀尺度上對邊境民族地帶土地利用格局及其多功能的長時間序列動態變化的時空分異特征研究還不多見。因此，將“格局+功能”系統相結合，在基于格局過程的基礎上，分析對應空間類型的土地功能演化規律，能夠綜合反映地區土地利用變化情況。

全球化背景下，邊境是中國實施對外開放戰略的重要支撐區和國際競相滲透的敏感區域，土地利用除了具有經濟、社會和生態功能外，還呈現出維護邊疆穩定的國土安全功能特征。廣西邊境地區是中國通往越南和東盟國家最便捷的海陸通道，在“一帶一路”倡議中居于特殊重要的地位。廣西邊境地區作為典型的“老、少、邊、山、窮”地區，近年在跨境經濟合作區等國家級開放開發平臺和“興邊富民行動”支持下，社會經濟高速發展，引致生產、生活和生態空間的用地競爭日益加劇，國土空間格局演變加速，區域土地利用功能多元化和時空差異特征日漸明顯，亟需明晰土地利用格局與其多功能間的相互作用關系。在分析土地利用格局演變的基礎上開展土地利用多功能評價，有利于揭示各種開放開發政策驅動下的邊境地區發展過程中土地利用變化成效的客觀規律。鑒于此，以廣西邊境地區為典型樣區，通過推演“要素-結構-空間-功能”的土地利用多功能機制，分析2000－2018年“三生”空間格局演變特征，并構建評價指標體系測度其土地利用多功能水平和識別影響因素，為調控邊境地區“人口-產業-生態”關系，優化國土空間格局和促進土地利用多功能協調發展以提升土地利用整體效應提供參考。

1 研究區概況與數據來源

1.1 研究區概況

位于中國廣西西南部的廣西邊境地區包括那坡縣、靖西市、大新縣、龍州縣、憑祥市、寧明縣、防城區和東興市共8個縣級行政單元（下簡稱“研究區”）。研究區地跨北緯20°46′～23°25′，東經105°50′～108°22′，地勢總體呈西北高東南低，屬南亞熱帶季風氣候區，陸域國土總面積約17 780km2，與越南的廣寧、涼山、高平和河江4省接壤，與越南互通貿易口岸12個，邊境線約長1 020 km2。研究區是典型的革命老區、連片貧困地區和少數民族地區，居住著壯、漢、瑤、苗等23個民族約270余萬人，其中少數民族人口占比達80%以上。

1.2 數據來源

研究時段為2000－2018年，數據來源包括：1）用于繪制區位圖30 m×30 m精度的數字高程（DEM）來源于中國科學院地理空間數據云網站；用于刻畫土地利用格局演變的5期（2000、2005、2010、2015年和2018年）柵格數據來自中國科學院環境科學數據中心(http://www.resdc.cn)，根據《土地利用現狀分類》(GB/T21010—2017)和結合研究區實際，運用ArcGIS10.5劃分空間類型；2）用于測度土地利用多功能性的統計數據來源于2001—2019年的《中國縣域統計年鑒》《廣西統計年鑒》《廣西建設年鑒》，以及各縣國民經濟和社會發展統計公報，針對缺失個別年份的數據按照年均增長率推算獲取。需要說明的是，因子單元防城區2000年部分統計數據缺失，當年數據參照相關研究做法[21]，選擇整個地級市市轄區的統計數據換算而得，經與相鄰地區對比，數據符合實際。

2 研究方法

2.1 土地利用多功能機制與指標體系

2.1.1 基于“三生”空間的土地利用多功能機制

遵循“要素組成結構，結構搭建空間，空間發揮功能”的邏輯框架，參照學者關于“三生”空間的分類與功能識別[22-24]和借鑒土地利用多功能的交互機制推演[19,25-26]，推導基于“三生”空間的土地利用多功能機制（圖2）。首先，發揮土地利用功能滿足人類需求是土地利用的最終目的，土地要素作為承載人類活動的基礎，在自然條件和人為干預下形成了適應社會經濟發展階段的土地利用結構，按土地利用結構可將國土空間分為生產、生活和生態空間，為發揮土地利用功能提供空間保障。生產空間是以提供工、農、服3類產品為主導功能的區域，滿足直接或間接的經濟建設需求，在土地利用類型中，耕地、園地等為農林牧漁業提供空間保障，體現了農業物質生產功能，工礦用地、倉儲用地等為工業、服務業提供用地保障，體現了就業支持、空間承載的經濟性生產功能；生活空間是以提供社會保障、文體休閑為主導功能的區域，滿足人類的居住、旅游和教育需求，在土地利用類型中，城鎮住宅用地和農村住宅用地為人類提供了居住休憩空間，體現了生活承載功效，風景名勝設施用地和交通用地等為科教文衛事業提供了發展空間，體現了文化生活功能；生態空間是以提供生態產品和服務為主導功能的區域，滿足生物資源供給和生態承載需求，在土地利用類型中，林地、草地和河流水面、湖泊水面等為構筑水陸生態系統和景觀提供了基礎空間，土地利用呈現強生態功能，空閑地、沼澤地等架起了生陸生態系統之間的過渡橋梁，呈現弱生態性功效。其次，土地是一個具有多維功能的復雜系統，其功能可分為生產、生活和生態3種類型[27]，可實現不同地域土地利用結構與功能空間布局的比較[6]。“三生”空間發揮的“三生”功能之間存在著交互影響的耦合關系：生產功能是土地利用多功能的基礎，生活功能和生態功能的發揮依賴生產功能提供的資金和技術支撐；生活功能是土地利用的最終目標，是生產功能和生態功能交融優化后的產出；生態功能是實現土地利用多功能可持續的保證，良好的生態環境是滿足人類生存需求和促進區域高質量發展的關鍵[19]。因此，只有實現土地利用“三生”功能彼此適應、協調，才能提升整個土地利用系統總功能的效應。

2.1.2 指標體系

基于“三生”空間結構、分區，立足功能交互機制，參考相關研究成果[16-17,28]并結合研究區土地利用功能特征，構建廣西邊境地區土地利用多功能評價指標體系。其中，生產功能由農業生產、經濟發展和交通運輸子功能構成，選取糧食生產水平、經濟發展成效和交通運輸能力等10個指標表征土地利用的生產功能；生活功能由就業消費、旅游休閑和社會安全子功能構成，選取收入結構、旅游教育資源和社會穩定等10個復合指標衡量土地利用的生活功能；生態功能包括生態保育和生態承載子功能，選取生態環境本底和生態環境壓力等7個指標量化土地利用的生態功能，當中的生態服務價值指標值參照謝高地等[29]制定的價值當量表測算。數據在無量綱化后，通過熵值法確定各指標權重（表1）。

2.2 評價方法

2.2.1 動態度模型

采用土地利用綜合動態度（Land Use Comprehensive Dynamics，LC）和土地利用單一動態度（）模型分析時間序列上的“三生”空間變化特征。計算公式為：

式中LC和分別為綜合動態度（%）和單一動態度（%）；S、ΔS分別是第類土地類型在研究時段內的起始面積和其轉為第類土地面積（hm2）的絕對值；U和U分別為研究基期和末期某種土地利用的面積（hm2）；為研究時段。

表1 廣西邊境地區土地利用多功能評價指標體系

2.2.2 轉移矩陣模型

轉移矩陣是研究土地利用類型之間轉移方向和數量的常用方法，可以直觀展示“三生”用地在空間上的演化過程。數學表達式為

式中S為土地利用類型面積，hm2；為土地利用類型數；為研究時段基期第類土地到研究末期轉為第類土地的面積，hm2。

2.2.3 改進TOPSIS模型

改進TOPSIS模型具有原始數據利用效率高、幾何意義直觀等優點。采用改進TOPSIS模型測度土地多功能綜合評分。首先，采用極差法對原始數據進行規范化處理：

式中Y表示標準化后的值；x為原始指標值；xmax、xmin分別為原始數據中的最大值和最小值。其次，確定正、負理想解：

式中為貼近度，即各子功能綜合評價得分，取值介于[0，1]之間，分別用()、()、()表示。最后，計算土地利用總功能：

=()+()+()（7）

式中為土地利用總功能；為待定系數，設定為1/3。

2.2.4 障礙度模型

運用障礙度模型識別土地利用多功能水平的主要障礙因素，為提升土地利用多功能整體效應提供措施介入依據。引入因子貢獻度、指標偏離度和障礙度3個指標建立障礙度模型，計算公式為

式中F為因子貢獻度，%，即單項指標在評價系統中的權重；Y指標標準化值；S為指標障礙度，%。

3 結果與分析

3.1 土地利用格局時空演變

3.1.1 三生空間動態變化分析

通過對2000－2018年廣西邊境地區5期遙感數據分析，得知廣西邊境地區土地利用格局以生態空間為主，占國土空間面積比例超過77%，生產空間次之，生活空間最小。由表2可知，“三生”空間的變化速度存在互異性。①2000－2018年，生產空間和生活空間面積分別增加1 145.92、3 166.77 hm2，單一動態度分別為0.02、0.74，生態空間面積減少4 312.69 hm2，單一動態度為?0.02，生活空間的變化是加劇土地利用格局重構的主要原因。②分時段來看，生產空間和生活空間擴張，變化速度呈加速提升趨勢，分別由2000－2010年的?0.004、?0.015增長到2010－2018年間的0.044、1.684；生態空間持續收縮，面積減少加快，“三生”空間綜合動態度則由0.07升至0.20。此外，不同區域的“三生”空間變化速度也有明顯差異，其中中部的憑祥市和東南部的防城區、東興市土地利用格局演化較為劇烈。

3.1.2 三生空間格局演化分析

為分析“三生”空間的內部轉換情況，借助Arc-GIS軟件的“疊加分析”工具獲取不同時段的“三生”空間轉移矩陣（表3、圖4）。從不同研究時段來看：①2000－2010年，研究區“三生”空間相互轉移面積27 313.44 hm2，變化相對較小。生產空間新增面積164.86 hm2，轉出和轉入面積分別為6 374.11、6 538.97 hm2，與生態空間的相互轉化貢獻率達80%以上；生活空間面積轉出與轉入強度相仿，轉出量中71.54%流向生產空間，轉入量中80.11%來源于生產空間；生態空間面積轉出量高于轉入量，絕大部分是與生產空間之間的相互轉化。②2010－2018年，較上時段比“三生”空間變化劇烈，3類空間參與轉移面積多達57 905.38 hm2。生態空間雙向轉移面積是前一階段的近2倍，面積凈減4 514.02 hm2，其中轉出面積中有90.41%轉為生產空間，轉入面積中有96.49%來自生產空間；生產空間和生活空間分別新增面積1 310.78、3 203.24 hm2，分別來源于生態空間、生產空間的轉出量。總的來看，2000－2018年間，生產空間和生態空間的相互轉換面積大，格局演化較為明顯，生活空間相互轉換面積較小，但新增面積最大。

表2 廣西邊境地區“三生”空間結構及其動態度

注：為土地利用單一動態度。

Note:is the single dynamic degree of land use.

表3 廣西邊境地區“三生”空間轉移矩陣

從不同地域空間來看，生產空間減少部分主要集中在靖西市、東興市和大新縣（圖4），增加部分集中在防城區、靖西市和大新縣，生產空間的變化較大程度上取決于地方經濟發展速度，生產空間演化強度與各縣區發展水平相符；生活空間減少部分集中大新縣和寧明縣，增加部分主要在城鎮化水平較高的靖西市、防城區、東興市和憑祥市；生態空間減少部分集中在靖西市、憑祥市、防城區和東興市，增加部分集中在防城區和東興市。

3類空間的轉化方式與布局揭示廣西邊境地區土地利用格局演變模式：隨著經濟快速發展，作為承載產業發展的生產空間加速擴張，為保障經濟活動順利進行，生活空間與生產空間交融布局，且隨著城鎮化水平提高，生活空間向生產空間延伸，生態空間成為地方經濟擴容與人口增長的間接腹地，空間范圍逐漸收窄。

3.2 土地利用多功能時空演變

3.2.1 土地利用多功能動態變化分析

2000－2018年，廣西邊境地區土地利用多功能評分呈波動式上升，“三生”功能差距先收窄后擴大，特別是生態功能仍有較大提升空間，各類型功能間的內部協調發展機制還有待健全。由圖5可知，可將研究區土地利用多功能變化分為2個階段，即土地利用多功能緩慢上升階段（2000－2010年）和土地利用多功能加速波動上升階段（2010－2018年）。由前述可知，研究區土地利用多功能動態變化與土地利用格局動態演化特征一致。2000－2010年間，研究區“三生”功能評價值表現為生態功能>生產功能>生活功能，功能值分別由2000年的0.45、0.36、0.15上升至2010年的0.49、0.41、0.29，該時期研究區社會經濟發展水平較低，土地利用生態功能優勢突出，但隨著國家民委提出“興邊富民行動”并上升為國家戰略以及加強與東盟國家的經貿交流，土地利用各項功能逐漸提升、差距縮小。

在經濟政策刺激和“一帶一路”倡議等系列政策疊加驅動下，2010－2018年研究區土地利用多功能水平大幅躍升，主要表現為生產功能水平在2010年開始加速提高，由2010年的0.41提高至2015年的0.62，較2000年提高了0.26，之后回穩；此階段，邊境地區推進“興邊富民行動”和開展精準扶貧工作，在改善邊民生活條件等方面取得巨大成效，2018年生活功能指數達到0.86，各項子功能全面優化，較2000年提升了0.71；生態功能則表現為先提高后趨于平穩，主要原因一是生態空間萎縮，生態保育子功能降低，二是以犧牲一定生態環境為代價的加快經濟建設導致生態承載加壓，子功能指數下降，表明研究區亟需加大生態文明建設力度。研究區土地總功能水平（2000－2018年由0.32提高到0.68），即在“十二五”期間經歷了高速增長后，在“十三五”期間開始穩步優化，隨著全面脫貧開啟鄉村振興建設后，廣西邊境地區土地利用多功能將由量變邁向質和量的全面提升。

3.2.2 土地利用多功能時空差異分析

據“三生”功能值，繪制2000年和2018年各縣市區土地利用多功能評價圖（圖6）。可知，研究期間，廣西邊境地區土地利用多功能值空間演化劇烈，“三生”功能空間分布的非均衡性特征顯著。

1）生產功能。2000－2018年，生產功能值在空間上呈現明顯的以中部核心區、東南部側翼為高值區向外遞減的非線性分布。2018年，生產功能較高值區主要分布在憑祥市、東興市、防城區和龍州縣，以上4個子單元生產空間面積相對較小，但經濟發展水平最高、交通便利，是國家邊境開放開發平臺的聚集區，通過發揮區位交通運輸功能帶動相鄰地區形成了較為明顯的生產功能優勢區。生產功能低值區主要在石漠化面積較大的那坡縣，2018年生產功能值僅有0.35，該縣自然資源環境相對惡劣，一直是廣西脫貧攻堅的重點地區。

2）生活功能。由圖6b、圖6e可知，生活功能值空間變化最明顯，連片地區由低值區躍升至高值區。2018年，生活功能高值區主要分布在研究區中部，與生產功能具有一定的空間重疊性。這些地區是所在地級市的社會服務重點供給區域，近年奮力做好脫貧攻堅工作，農村居民人均收入年均增長11.47%，城鄉收入平衡指數提高，就業消費子功能呈上升趨勢；區域3A或以上旅游景區數量相較研究基期增加26倍，地均旅游收入激增近70倍，邊境地區還通過各種措施吸引邊民回歸，人口密度提高，旅游教育子功能和社會安全子功能顯著提升。

3）生態功能。研究期間，廣西邊境地區生態功能呈小幅上升趨勢，2000、2010和2018年的生態功能值分別為0.45、0.49、0.58，生態環境水平還有待進一步提升。從各縣市區的生態功能值時空變化來看，研究基期，大部分縣市區值均低于0.3且有一半地區小于0.1，主要集中在研究區北部，這與該地區自然條件和地形地貌有一定關系。近年來，廣西大力開展石漠化地區生態脆弱治理，通過加快植樹造林、減緩土地退化程度，增強了各縣生態保育功能；同時還積極推進生態文明建設，將“兩山”理論貫穿經濟發展始終，生態承載壓力一定程度上得到緩解，至研究末期生態功能有所提升。

4）總功能。土地利用總功能是各類型功能的有機綜合，直接反映加載在土地要素上的活動所能滿足人類需求的程度，直接反映土地利用成效。圖6g、圖6h顯示，2000年，研究區東南側的防城區土地利用總功能值最高（0.36），表明此時期廣西邊境地區市轄區土地利用總功能比遠郊區強，其余各地總功能值較低，與單項功能之間的協調發展程度密切相關；2018年，廣西邊境地區各縣市區土地利用總功能整體增強，呈現“雙心、雙帶”格局，一是以東南部縣級東興市為核心向西北側輻射的緩慢增長帶，二是以中部縣級憑祥市為核心向西北側高速拉升帶，各縣市區總功能值均高于0.6，相較于2000年大幅提高，各類型功能協調發展程度增強。

過去近20年，各縣市區土地“三生”功能水平呈上升趨勢，各類型功能值空間分異特征顯著。自2000年開始實施“興邊富民行動”等系列邊境開放開發政策以來，各縣市區土地利用功能由低水平高差距階段邁向較高水平的相對均衡狀態，在土地利用方式改革和政策支持的雙重保障下，研究區土地利用格局與功能演變適應社會經濟發展的步伐。但是，生態空間仍面臨其他空間的擠壓和經濟發展帶來的生態承載加壓，各功能之間的協調發展程度有待提高，還需以國土空間規劃和全域國土綜合整治為契機，加強生態環境保護，切實提高土地利用的生態功效。

3.3 土地利用多功能障礙因子診斷

廣西邊境地區土地利用的生產和生態功能已呈下降趨勢，各類型功能面臨差距擴大和協調發展機制不健全等問題。因此，采用障礙度模型對土地利用多功能障礙因子進行診斷，為提升土地利用功能提供依據。限于篇幅，僅列置各類型功能障礙度等級較高的前2位因子，結果見表4。

表4 2000－2018年廣西邊境地區土地利用多功能主要障礙因子及障礙度

影響廣西邊境地區土地利用多功能發揮的因子障礙度變化情況互異，從目標層障礙度來看表現為生活功能>生產功能>生態功能，影響因素主要有資源要素布局、經濟發展水平、生態環境質量和邊境貿易活動。旅游資源豐富度差和地均旅游收入低是阻礙研究區生活功能發揮的主要因子。廣西邊境地區旅游資源空間分布差異較大，旅游收入總體偏低，2018年，研究區有區域3A或以上旅游景區46處，主要分布在中部的憑祥市、大新縣、寧明縣和龍州縣，占比達67.39%，另外，從旅游資源收益來看，經濟發展水平較高、區位條件優勢明顯的東興市地均旅游收益為1 782.37萬元/km2，是北部那坡縣的近30倍，說明旅游教育子功能的整體協調性欠缺。生產功能在研究期內主要受投資和邊境貿易因素影響，其中地均對外貿易額指標障礙度為8.11，但影響程度逐年下降，城鎮固定資產投資指標障礙度為6.28，影響程度呈加劇之勢。生態功能呈下降之勢，除受空間收縮的影響外，更重要是生態系統本身的健康水平受到威脅，污水處理率指標障礙度由4.26上升到4.44，區域生態環境承載壓力增加；研究區森林覆蓋率由70.44%降低到70.07%，但隨著生態文明建設成效不斷顯現，森林覆蓋率的障礙度降低。未來，需要在新一輪國土空間規劃指導下，優化旅游資源布局并加強區域經濟建設以及加快推進生態文明建設，實現廣西邊境地區“三生”功能協調發展，促進土地資源可持續利用。

4 討 論

土地利用變化包括土地利用結構和功能的演變過程。文章開展基于格局過程的土地利用多功能評價，以識別區域減弱或不合理變化的土地利用功能并診斷其影響因素，相較以往單項的土地利用格局變化或土地利用多功能研究，將“格局+功能”相結合能夠綜合反映地區土地利用變化情況，可為優化國土空間格局提供依據，也將有助于促進廣西邊境地區土地利用“三生”功能協調發展。研究結果顯示，廣西邊境地區土地利用“三生”功能評價值增長情況為生活功能高于生產功能高于生態功能，這與相近案例中的山區土地利用“三生”功能增幅中生產功能高于生活功能高于生態功能的結論有所不同[28]，主要原因是廣西邊疆地區作為典型的“老、少、邊、山、窮”地區，致力改善民生和吸引邊民回歸始終是邊境地區發展的首要任務，因此土地利用生活功能增幅遠高于生產功能；在土地利用多功能的影響因素上，與其他內陸地區相比[13]，廣西邊境地區土地利用多功能除受自然資源稟賦、社會經濟水平和區域發展政策等因素影響外，還受邊境貿易活動因素的影響。

在推演“要素-結構-空間-功能”的土地利用多功能機制基礎上，通過土地利用類型主導功能的作用下進行結構歸并，形成了“三生”空間分異格局，對明晰土地利用格局與其多功能之間的關系是一次有益的探索。但是，土地利用空間與功能之間是“一對一”或“一對多”的關系[30]，因此，在土地利用類型主導功能下的“一對一”的空間歸并，難免存在地類功能“一對多”的機制表達不健全等問題，需結合土地多功能測度準確識別“三生”空間。另外，邊境貿易作為影響邊境土地利用變化的重要因素，限于統計數據的獲取性，文章僅選取地均進出口額表征邊境貿易功能，功能表達尚不完善，下一步需要全面表征邊境地區土地利用的對外貿易功能，進一步完善邊境地區土地利用多功能評價機制。

5 結 論

1）廣西邊境地區土地利用格局以生態空間為主，“三生”空間格局演變具有“緩慢—加速”的階段性特征。2000－2018年，生產空間和生態空間面積分別擴張1 145.92、3 166.77 hm2，生態空間面積收縮4 312.69 hm2。2000－2010年間，“三生”空間變化速度較為平緩，各類型空間相互轉移面積27 313.44 hm2；2010－2018年，“三生”空間變化速率呈現加速趨勢，“三生”空間變化劇烈，3類空間參與轉移面積57 905.38 hm2。“三生”空間的轉化方式與布局定量揭示廣西邊境地區土地利用格局演變模式為生產空間加速擴張，生活空間與生產空間交融布局并向生產空間延伸，生態空間成為地方經濟擴容與人口增長的間接腹地，空間范圍逐漸收窄。

2）2000－2018年，廣西邊境地區土地利用多功能評分呈波動式上升、變化差異明顯，各類型功能差距先收窄后擴大，土地利用多功能動態變化與土地利用格局動態演化特征一致。2000－2010年間，廣西邊境地區土地利用各項功能逐漸提升，功能水平差距縮小；2010－2018年，土地生產功能加速提高后逐漸平穩，生活功能持續高漲，生態功能則表現為先提高后降低趨于平穩，仍有較大提升空間。各縣市區“三生”功能均增強，土地利用多功能空間演化劇烈，土地利用生態功能和生活功能高于生產功能，土地利用多功能則呈現“雙核雙副”的空間格局。

3）廣西邊境地區土地利用多功能的影響因素主要有資源要素布局、經濟發展水平、生態環境質量和邊境貿易活動。針對廣西邊境地區土地利用生態功能下降、各類型功能增效困難、差距擴大和功能間協調發展機制不健全等問題，需要在新一輪國土空間規劃指導下，優化旅游資源布局，積極利用各項政策，加強區域經濟建設以及加快推進生態文明建設，實現“三生”功能協調發展，促進土地資源可持續利用。

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Land use pattern and multifunctional evolution in the border areas in the Guangxi Zhuang Autonomous Region based on “production-living-ecosystem” space

Lin Shugao1, Lu Rucheng1,2※, Liu Shaokun1, Ye Zongda3, Wei Qiantao1, Luo Jinling4

(1.530001,; 2.530001,; 3.530022,; 4.530001,)

Changes in land use have posed a great challenge to the development and protection of national land space in the border areas. Taking the China-Vietnam border areas in the Guangxi Zhuang Autonomous Region as the research object, an evaluation index system was constructed in this study to deduce the multifunctional system of land utilization using “elements-structure-space-function” of the production-living-ecosystem space (PLE). The dynamic index and transition matrix model were applied to analyze the PLE evolution of the spatial pattern from 2000 to 2018. TOPSIS method and the obstacle model were adopted to measure the multifunctional level, further to diagnose the main obstacle factors. The results showed that: 1) The evolution speed of PLE spatial pattern changed from mild to accelerated fluctuation, indicating an obvious periodic characteristic . Specifically, a slow evolution period was from 2000 to 2010, while an accelerated period was from 2010 to 2018. The spatial comprehensive dynamic index of PLE increased from 0.07 to 0.20, where the mutual transfer area between spaces of the PLE was totaled 85 218.32 hm2. The production space and living space increased by 1 145.92 hm2, and 3 166.77 hm2, respectively. The area of ecosystem space decreased by 4 312.69 hm2. There was a much more violent evolution of land use pattern at all county-level, including Pingxiang City, Dongxing City and Fangcheng District, indicating relatively high urbanization and frequent border trade in the middle-southeast area. 2) Functional level for the land use of the PLE improved relatively fast. Specifically, the functional level of life was the highest with the comprehensive appraisal index of 0.86, increasing by 0.71 compared with 2000. The functional level of the production was listed as the second, with the comprehensive appraisal index increased by 0.26. The functional level of the ecosystem was the lowest, with the comprehensive appraisal index increased by 0.13. There was obvious fluctuation for the functional level of the production and ecosystem. The multifunctional level of land utilization increased from 0.32 to 0.68. The multifunction of the land utilization in counties and cities changed from the low level and large gap to relatively balanced, representing “two cores and two subs” pattern. There were the same characteristics in the pattern evolution of the land utilization and multifunctional change. 3) The main obstacle factors included resource elements layout, economic development level, ecological environment quality, and border trade. In the function of life, the main obstacle factors were the low richness of tourism resources and low average tourism income in different areas. In the function of production, the main obstacle factors were the low investment in urban fixed assets and low average foreign trade in different areas. In the function of ecosystem, the main obstacle factors were the decreased forest coverage and insufficient capacity for sewage treatment. A recommendation was made to optimize the tourism resources layout, regional economic integration, and the construction of ecological civilization for a better multifunctional effect on the land utilization of the PLE in the China-Vietnam border areas.

land use; production-living-ecosystem space; pattern evolution; land multifunction; influential factors; border area of the China-Vietnam in the Guangxi Zhuang Autonomous Region

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Lin Shugao, Lu Rucheng, Liu Shaokun, et al. Land use pattern and multifunctional evolution in the border areas in the Guangxi Zhuang Autonomous Region based on “production-living-ecosystem” space[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2021, 37(5): 265-274. (in Chinese with English abstract) doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2021.05.031 http://www.tcsae.org

2020-12-16

2021-02-25

國家自然科學基金項目（41661109）；國家自然科學基金項目（42061043）

林樹高，研究方向為土地規劃與區域發展。 Email：lsgao613@163.com

陸汝成，博士，教授，研究方向為土地利用、土地規劃與區域發展。Email：710912213@qq.com

10.11975/j.issn.1002-6819.2021.05.031

F301.2

A

1002-6819(2021)-05-0265-10