基于社會生態系統測度的縣域空間功能分類及其價值評估*

劉宇舒 王振宇 孫嘉麟

蘇州科技大學建筑與城市規劃學院 江蘇蘇州 215011

隨著城鎮化進程、城鄉關系轉變與區域要素重組，傳統縣域空間的均質性、單一性的弊端逐漸顯現，環境承載力下降、空間開發無序、人地關系失衡等問題凸顯[1－3]。土地利用作為縣域空間的表現形式和核心主體，其功能價值的多元性、社會需求的多樣性、土地利用的多適性決定了縣域空間及用地組織形態、功能組合模式和不同功能的動態權衡，是研判縣域空間發展目標與戰略導向的基本依據。土地利用多功能最早發端于20世紀歐盟對農業多功能性與相關政策的研究，重點關注農業功能分類體系、多功能性測度與評價、多功能動態演變及趨勢預測等內容，并從不同領域、不同維度汲取營養，在內涵更加充實和發散的同時，重點轉向全域空間全要素的土地利用多功能性研究，并在生態環境效應與社會經濟耦合機理、人本主義與空間正義、測度方法與技術等方面形成了一定的基礎框架和特色。

國土空間規劃的新理念建構了全新的空間邏輯與技術思路，與空間相關的多功能分類、多功能定量識別技術方法與指標體系亟待結合國家宏觀要求重新厘定。現階段，國內外學者立足于三生功能視角對空間分類與定量識別展開有益探索，尺度多集中在宏觀(國家、區域)和微觀(某一縣市、鄉鎮)層面。宏觀層面通過研判單一用地的主導功能對土地利用類型展開歸并與分類，方法具有較強的可操作性，但精準性受到限制；同時，單一用地多功能的復合性考慮不足。微觀層面則借助量化的指標體系展開空間識別與測度，需要大量的精細化數據作為支撐，且評價對象與評價標準在空間層面難以實現多主體融合和多尺度集成表達。基于此，研究以中觀層面的省域縣域單元(包含縣、縣級市、部分市轄區)為研究對象，嘗試應用“社會生態系統”理論與生態系統服務測度方法，從人類福祉視角構建縣域空間功能評價指標體系，兼顧可操作性和精準度，核心應用“當量因子法”輔以“功能價值法”的價值測度方法實現縣域單元空間功能指標量化與空間表達，旨在落實省域空間層級主體功能，指導縣域層級鄉鎮的錯位競爭與協調可持續發展。

1 研究區與數據來源

黑龍江省地處中國東北部，地理緯度最高且位置最北。截至2019年，黑龍江省總面積47.3萬km2，下轄12個地級市、1個地區(大興安嶺地區)，常住總人口約3 730萬人，是國家重要的糧食主產區和生態功能區。研究以黑龍江省域縣(市)單元為對象，運用2015年多元數據類型展開縣域空間功能分類及其價值評估，其中，中國縣域統計年鑒(鄉鎮卷)、中國農村統計年鑒、黑龍江省統計年鑒，以及黑龍江省基準地價來源于國家統計局；黑龍江省土地利用柵格圖(2015年，分辨率30 m)、年度植被指數NDVI圖(2015年，分辨率250 m)、縣域行政區劃圖等來源于中國科學院資源環境科學數據中心。

2 縣域空間功能分類體系

社會生態系統理論最早追溯到20世紀70年代[4]，經由Holling、Ostrom等學者先后研究用以解決此前數十年間的空間資源管理失敗的問題[5]，其核心思想在于從“整體觀”視角建構了自然與人類互動關系及運作機理的客觀描述邏輯與方式，這一描述并非單一聚焦自然生態系統或社會經濟系統，更非機械納入式或生硬嵌入式地加入某一系統，而是將兩者當作一個共同體展開全域“全景式”的資源管理與空間治理，這對于本項目的“破題”具有較強適用性和可行性。基于此，研究運用社會生態系統理論框架，拓展“生態系統服務”的核心思想和測度方法，將縣域空間功能價值解讀為人類從“社會－生態系統”中獲得的福祉與效用；研究以學界較為認可和應用較廣泛的指標體系(Costanza等[6]、De Groot等[7]、千年生態系統評估MEA[8]、謝高地等[9])為基本框架，借鑒國土功能、景觀功能體系及其分類方案[10]，依托CNKI與Web of science數據庫平臺，利用頻度統計和理論分析相結合的方法建立初選庫，進而結合黑龍江省的地域特征與測度需求、利用專家咨詢法(德爾菲法與層次分析法)和理論分析相結合的方法[11]對指標初選庫進行校核、甄選，最終形成適于資源稟賦、符合社會生態系統外部關聯及內部自恰邏輯的縣域空間功能分類體系(圖1)。

圖1 社會生態系統視角下黑龍江省縣域空間功能分類體系

3 縣域空間功能測度模型

現階段，社會生態系統服務價值評估大體有

兩種方法[12－13]:一是單位服務物質量的價值估算(簡稱功能價值法)，即運用替代工程或損益分析等途徑進行價格評估，計算相對準確但數據依懶性強，難以形成統一的測度標準；二是單位面積價值的當量因子估算方法(簡稱當量因子法)，即運用Costanza的研究成果將價值量轉換至單位面積的生態系統類型，操作簡便且結果可與土地資源管理相對接，適用于較大尺度的價值評估，但生態系統類型劃分較少，評估精度和空間異質性較差。本研究對象為黑龍江省域縣(市)單元，適宜運用當量因子法展開價值評估(主要為生態功能相關指標項)，而對當量因子法不涉及的指標項(主要為生產功能和生活功能相關指標項)則運用“功能價值法”予以測度(圖2)。

圖2 縣域空間功能價值測度方法

1)生態功能相關指標項測度。這是指與“生態系統”服務價值密切相關的指標研究，是以謝高地等[14]于2015年修訂的“中國生態系統單位面積服務價值當量”為基礎，統一了生態系統類型與土地利用分類，并通過1個標準當量因子的價值量和當量因子表的修訂和補充，拓展了測度的土地利用類型和精度；同時運用NDVI指數展開同類用地功效差異的修正(功能異質性系數)、運用經濟社會多指標綜合展開價值支付意愿差異的修正(經濟社會系數)、運用人口密度差異展開資源稀缺度的異質性修正(資源稀缺系數)[15]，以匹配黑龍江省的地域特征和縣域單元的測度精度需求實現非建設用地(農田、森林、水域等)的價值測度。而針對當量因子法不涉及的建設用地各項指標項(氣體調節、氣候調節、淡水供給等)，則采用蔣小青[16]、宗躍光等[17]的研究成果，運用“功能價值法”予以測度，并折成當量系數進行核算。

2)生產、生活功能相關指標項測度。這是指與“社會系統”服務價值密切相關的指標，主要采用“功能價值法”予以核算，其中，間接生產功能價值以鄉鎮企業工業產值予以核算；空間承載與避難服務以土地基準價格予以核算；物質生活保障服務以居民在平均壽命保障基本生活水平的消費和耕地維持人口承載能力水平的經濟價值為基準予以核算。

基于此，縣域空間功能價值測度模型[15]如式(1)和式(2):

式(1)和式(2)中:Vt為第t年縣域單元縣域空間功能的總價值(元)；Si為第i類土地利用類型的面積(hm2)；i為土地利用類型個數；j為縣域空間功能類型；為基于當量因子法測度縣域空間功能價值系數(第i類土地利用類型的第j類空間功能價值系數)；Fij表示經過修訂后縣域空間功能價值當量表(基表)；Pij為第i種空間功能異質性系數；Et表示第t年單位面積糧食產量的經濟價值(元/hm2)；Qt為第t年經濟社會系數；St為資源稀缺系數；Gk為基于功能價值法測度的第t年第k類縣域空間功能價值量。

4 結果與分析

4.1 黑龍江省縣域空間功能價值空間分異特征

黑龍江省縣域空間功能總價值為3.25×104億元，生態、生產、生活功能價值分別為1.12×104億元、0.90×104億元和1.23×104億元，占比34.5%、27.7%、37.8%。生態功能中調節服務價值為7 847.68億元(占比70%)，主要來源于大興安嶺區與東南山區，充分表征了黑龍江作為國家重點生態功能保護區的重要職能。生產功能中農業生產服務價值為2 566.32億元(占比28.5%)，松嫩平原貢獻了近一半的價值量；而經濟發展服務價值為6 480.09億元，松嫩平原和東南山區具有明顯的比較優勢，總占比為81.9%，顯示了城市圈(群)與經濟軸帶的輻射帶動作用。在生活功能方面，松嫩平原的平均水平較高(占比44.67%)，而其他3區相對均衡，其中空間承載與避難服務價值貢獻明顯(圖3)。

圖3 縣域空間功能價值分異

總體來看，大小興安嶺區、三江平原區、東南山區、松嫩平原區的縣域空間功能總價值分別為5 871.57億元、5 709.69億元、8 687.86億元、12 274.74億元，呈現以哈爾濱城市圈為核心、東西城市群為兩翼的價值量遞增趨勢，其中生產功能和生活功能價值基本符合總價值規律，而生態功能價值與總價值趨勢相關性較弱，資源利用的水平與能力差異明顯。東南山區、松嫩平原區單位面積縣域空間功能總價值較高，分別為均值(720.38萬元/km2)的1.32倍和2.35倍，其中東南山區生態功能平均價值水平最高，而松嫩平原的生產、生活功能平均價值均呈現省域范疇的高水準(圖3、圖4、圖5)。

圖4 縣域空間功能總價值(單位:萬億元)

圖5 單位面積縣域空間功能價值(單位:萬元/km2)

4.2 黑龍江省重點開發區縣域空間發展指引

縣域空間功能價值的綜合提升是空間發展的根本出發點與準則。研究基于社會生態系統理論，拓展生態系統服務價值測度的社會維度以及空間維度(增加建設用地核算)，形成以縣(市)為核算單元的全域生態、生產、生活功能的價值評估體系，其結果對于引導縣域空間發展，形成支撐省域空間發展的戰略格局具有重要作用。

一方面，根據測度結果明晰各縣(市)單元生態、生產、生活以及綜合功能在省域范疇的價值水平(強度)與比較優勢(位序)，旨在分析“現狀空間發展格局”；另一方面，以上位規劃(省域城鎮體系規劃、村鎮體系規劃等)確定的“一個引領核心、兩個城市群、三個北開節點、四個主要發展軸”為目標，確定與之密切相關的縣(市)單元及其發展導向，旨在分析其“未來空間發展格局” (圖6)。據此，通過比較分析現狀與未來格局的差異，結合區位條件、資源優勢、地區需求等要素明晰省域重點開發區的范疇，并確定 “保持－優質” “復合－增值” “轉型－優化”差異化發展的空間引導類型。“保持－優質”型表征了縣域空間功能水平具有較強的省域優勢與綜合實力，未來發展應保持現有的質的發展勢頭及模式，全面融合、承接輻射中心的溢出功能與服務，并需求創新與突破，以支撐未來空間發展導向； “復合－增值”型表征了縣域空間功能水平在省域不具備明顯的比較優勢，并具有良好的改革轉型和提檔升級的基礎條件與潛力，亟待拓展服務于第一產業的二三產業的發展目標與方向，以適應未來空間發展指向；“轉型－優化”型表征了縣域空間功能水平在省域范疇呈現弱勢和低效，而未來城市圈層輻射與交通廊道為其帶來重大的發展契機，縣域空間發展亟待對接區域需求與資源缺口，構建區域協調與三產融合的發展模式，以匹配未來空間發展指向(圖7)。

圖6 黑龍江省未來空間發展格局

圖7 黑龍江省省重要片區縣域空間發展指引

5 結論與討論

本研究旨在運用社會生態服務的理論與測度方法提出基于三生空間的省域縣域空間功能分類及價值評估方法，以及結合省域未來空間格局的戰略導向，嘗試提出重點片區的縣域空間差異化的發展指引方向，其主要結論及討論包括:1)運用社會生態系統理論系統梳理了縣域空間功能的基本類型，并構建了契合國土空間“生態－生態－生活”功能體系的分類方案；2)運用生態系統服務測度方法，拓展社會系統維度與空間維度，構建了縣域空間功能價值評估的基本思路與核算方法；3)運用縣域空間功能測度結果提出了支撐省域未來空間發展格局的重點片區縣域空間發展類型指引。

此外，受鄉鎮地域資料、數據、技術的限制，本研究以縣(市)域為研究單元，完成了省域縣(市)單元的宏觀計量與分析，確定了省域縣(市)單元的主導功能以及各類功能的強度與位序水平，其結果對于縣域空間發展與建設具有方向性、引領性的指導作用。但研究在更深層次的空間指向性存在不足，例如縣(市)域主導功能如何實現鄉鎮層級的空間傳導與規劃落實、如何增強數據的精準性和針對性、如何從更為微觀的鄉鎮單元尺度進行空間測度與闡釋，以及如何分類分級地指導鄉鎮層級空間發展與規劃建設，這些都有待下一步的拓展討論與深入研究。