長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶“三生”空間時(shí)空格局演變分析

■梁 甜 楊 霏 羅胤晨 文傳浩

一、引言

長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶既是我國(guó)經(jīng)濟(jì)密度最大的流域經(jīng)濟(jì)地帶，也是我國(guó)生態(tài)文明建設(shè)的先行示范帶。推動(dòng)長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶發(fā)展是黨中央做出的重大決策，是關(guān)系國(guó)家發(fā)展全局的重大戰(zhàn)略，對(duì)實(shí)現(xiàn)“兩個(gè)一百年”奮斗目標(biāo)、實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的中國(guó)夢(mèng)具有重要意義[1]。然而，由于過去的無序利用和過度開發(fā)，長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶生態(tài)環(huán)境惡化，生態(tài)功能一度不堪重負(fù)，“生產(chǎn)—生活—生態(tài)”空間結(jié)構(gòu)比例也曾嚴(yán)重失衡。2016年以來，習(xí)近平總書記連續(xù)前往長(zhǎng)江上、中、下游調(diào)研，三次主持召開專題座談會(huì)，深刻闡釋長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶“共抓大保護(hù)、不搞大開發(fā)”的辯證關(guān)系和戰(zhàn)略考量，并就新形勢(shì)下加強(qiáng)我國(guó)生態(tài)文明建設(shè)，明確指出要走出一條生產(chǎn)發(fā)展、生活富裕、生態(tài)良好的文明發(fā)展道路[2]。“十四五”規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要也明確提出要逐步形成城市化地區(qū)、農(nóng)產(chǎn)品主產(chǎn)區(qū)、生態(tài)功能區(qū)三大空間格局。基于此，本文以長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶為典型研究區(qū)，研究其“三生”空間的時(shí)空格局演變，以期為長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶國(guó)土空間優(yōu)化和生態(tài)文明建設(shè)提供決策參考。

二、文獻(xiàn)綜述

作為生態(tài)文明建設(shè)理念下國(guó)土空間規(guī)劃最直接、最重要的目標(biāo)載體，“三生”空間的相關(guān)理論研究和地方實(shí)踐已成為學(xué)術(shù)研究前沿和國(guó)土空間規(guī)劃亟須解決的問題。當(dāng)前研究者在“三生”空間內(nèi)涵定義、識(shí)別和分類方法、空間優(yōu)化發(fā)展等方面進(jìn)行了探索研究，為本文開展相關(guān)研究奠定了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)、方法指導(dǎo)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。一是對(duì)“三生”空間內(nèi)涵定義的研究，主要有“空間功能論”“空間用地論”“空間實(shí)踐論”，如黃金川、黃安等認(rèn)為，以某一功能主導(dǎo)的空間可以確定為這一類型空間，以空間所承載或表現(xiàn)出的某種特定功能為依據(jù)來界定“三生空間”的內(nèi)涵[3-4]；朱媛媛、扈萬泰等認(rèn)為“三生”空間可以用不同用地性質(zhì)來界定，這樣具有很強(qiáng)的可操作性，有利于實(shí)踐中的空間識(shí)別操作[5-6]；劉燕以實(shí)踐活動(dòng)為依據(jù)界定“三生”空間，將空間理解為人類實(shí)踐活動(dòng)的場(chǎng)所和結(jié)果，如“生產(chǎn)空間是勞動(dòng)活動(dòng)的空間存在形式”，是“生產(chǎn)什么，如何生產(chǎn)的空間場(chǎng)域和空間結(jié)果”[7]。二是對(duì)“三生”空間識(shí)別和分類方法研究，從土地利用角度目前有幾種具有代表性的識(shí)別和分類體系（表1）：扈萬泰等基于不同土地的單一功能，以城鄉(xiāng)規(guī)劃用地分類為基礎(chǔ)，分別從城鄉(xiāng)全域、城鎮(zhèn)區(qū)域、鄉(xiāng)村區(qū)域探討了不同空間區(qū)域視角下的生產(chǎn)、生活、生態(tài)空間的對(duì)象內(nèi)容，建立了不同空間區(qū)域視角下的“三生”空間分類體系[8]；張紅旗等將生態(tài)用地的概念融入土地的主體功能，構(gòu)建了“三生”用地分類體系[9]；劉繼來等辯證分析了土地利用功能與類型的關(guān)系，結(jié)合國(guó)家土地利用分類標(biāo)準(zhǔn)，構(gòu)建了“三生”用地評(píng)分分類體系，該分類方法在一定程度上反映了“三生”空間本質(zhì)上是人地關(guān)系地域系統(tǒng)演進(jìn)和分異的結(jié)果[10]；李廣東等從土地功能、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)和景觀功能綜合的視角構(gòu)建城市生態(tài)—生產(chǎn)—生活空間功能分類體系，并以生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值評(píng)估為基礎(chǔ)系統(tǒng)整合空間功能價(jià)值量核算函數(shù)群[11]；鄒利林等以土地利用的產(chǎn)業(yè)、社會(huì)和管理屬性為依據(jù)，將縣域土地劃分為17個(gè)類型，提出了“三生”用地的數(shù)量和組合結(jié)構(gòu)[12]。三是對(duì)“三生”空間優(yōu)化發(fā)展研究，理論基礎(chǔ)主要有區(qū)域可持續(xù)發(fā)展理論、人地系統(tǒng)耦合理論、系統(tǒng)科學(xué)理論、空間均衡理論和共同體理論等，著眼點(diǎn)主要是基于國(guó)土空間利用質(zhì)量的優(yōu)化[13-15]，基于適宜性評(píng)價(jià)和承載力的優(yōu)化[16-17]，基于比較優(yōu)勢(shì)的優(yōu)化[18-19]。

表1 “三生”空間分類和識(shí)別方法的相關(guān)研究

經(jīng)梳理發(fā)現(xiàn)，“三生”空間識(shí)別和分類方法是研究“三生”空間的關(guān)鍵，其判別標(biāo)準(zhǔn)具有一定的尺度依賴性，微、宏觀研究適用不同的體系。目前研究尺度偏重于全國(guó)、城域或縣域、鄉(xiāng)鎮(zhèn)單元，較少關(guān)注特殊尺度或特殊地理單元的空間分析。本研究以長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶為研究區(qū)，屬中觀尺度，時(shí)間維度橫跨2000—2020年，利用地理信息技術(shù)以及標(biāo)準(zhǔn)差橢圓等方法，探討長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶“三生”空間的格局演化特征。

三、研究區(qū)概況

長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶西起云南，東至上海，橫跨11個(gè)省市，總面積205.23萬km2，占我國(guó)國(guó)土面積的21.4%（圖1）。長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶是橫跨我國(guó)東中西三大地理板塊的核心流域地區(qū)，是中央重點(diǎn)實(shí)施的“三大戰(zhàn)略”區(qū)域之一，也是我國(guó)生態(tài)文明建設(shè)的示范帶。根據(jù)《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒2021》數(shù)據(jù)，2020年，長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶常住人口達(dá)6.06億人，占全國(guó)人口總數(shù)的42.98%，GDP為471579.6億元，占全國(guó)GDP總量的46.42%。長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶土地利用類型多樣，以耕地、林地、草地為主。

圖1 長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶區(qū)位圖

四、數(shù)據(jù)來源與研究方法

（一）數(shù)據(jù)來源

本文所使用的土地利用數(shù)據(jù)分辨率為1km×1km的柵格數(shù)據(jù)，來源于中國(guó)科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所資源環(huán)境科學(xué)與數(shù)據(jù)中心（https://www.resdc.cn/），其他社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)來源于國(guó)家統(tǒng)計(jì)局（http://www.stats.gov.cn/）。

（二）研究方法

標(biāo)準(zhǔn)差橢圓（Standard Deviational Ellipse，SDE）最早由Lefever提出[20]，現(xiàn)被廣泛應(yīng)用于自然、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域空間發(fā)展格局研究。該方法是分析要素空間運(yùn)動(dòng)方向的一種分析方法，可識(shí)別研究區(qū)域地理要素中心位置變化及遷移趨勢(shì)，通過對(duì)比同一要素前后年份的幾何中心坐標(biāo)，長(zhǎng)、短軸，方位角，橢圓面積以及扁率變化情況，可以解釋長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶“三生”空間分布的中心性、方向性、展布性、空間集聚性等特征。

（三）“三生”空間識(shí)別評(píng)價(jià)體系

“三生”空間分為生產(chǎn)空間、生態(tài)空間和生活空間，合理地構(gòu)建“三生”空間識(shí)別評(píng)價(jià)體系是分析“三生”空間時(shí)空格局的前提。由于目前暫無統(tǒng)一的識(shí)別和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)體系，研究者根據(jù)自己的研究區(qū)域和內(nèi)容，會(huì)構(gòu)建不同的識(shí)別和評(píng)價(jià)體系。本文以土地利用功能為出發(fā)點(diǎn)，依據(jù)不同土地類型對(duì)應(yīng)的“三生”功能的強(qiáng)弱，從而劃分“三生”空間的格局，主要參考劉繼來等建立的分類系統(tǒng)和國(guó)家土地利用分類方法，將研究區(qū)土地利用類型分為7個(gè)一級(jí)類和26個(gè)二級(jí)類[21]。其中7個(gè)一級(jí)類分別為耕地、林地、草地、水域、城鄉(xiāng)工礦居民用地、未利用地和其他用地，并按對(duì)應(yīng)地類的“三生”功能分進(jìn)行賦值。若某地類生態(tài)功能占主導(dǎo)，則生態(tài)功能賦值為最高分5分，相反賦值最低分0分，以主導(dǎo)功能作為識(shí)別空間類型的依據(jù)。基于土地利用類型的“三生”空間識(shí)別體系如表2所示。

表2 基于“三生”空間的長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶土地利用分類賦值表

再利用ArcGIS的重分類空間分析方法，將原始1km分辨率柵格影像按表2的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行重分類賦值，以長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶十一省市為研究區(qū)，制作1km×1km矢量格網(wǎng)作為識(shí)別單元。通過分區(qū)統(tǒng)計(jì)每個(gè)格網(wǎng)中的“三生”功能分值，并采取樣方比例法識(shí)別長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶“三生”空間。“三生”空間功能分值格局圖根據(jù)數(shù)據(jù)自身特點(diǎn)，采用“自然斷點(diǎn)法”調(diào)整節(jié)點(diǎn)值后劃分三個(gè)層級(jí)。

五、結(jié)果分析

（一）生產(chǎn)空間分布格局

生產(chǎn)空間是創(chuàng)造物質(zhì)資料的根本力量，是“三生”空間發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)[22]。從2000—2020年長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶生產(chǎn)空間格局圖來看（圖2），長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶生產(chǎn)空間主要分布在下游地區(qū)、中游地區(qū)北部和上游地區(qū)東北部，這與這些地區(qū)發(fā)展程度較高、糧食生產(chǎn)較多基本一致。上游地區(qū)生產(chǎn)空間主要集中在重慶市中西部地區(qū)以及成都平原周圍地區(qū)，弱生產(chǎn)空間主要分布在四川省西部、云南省和貴州省大部分地區(qū)；中游地區(qū)生產(chǎn)空間主要分布在湖北省中東部、湖南省洞庭湖地區(qū)，即江漢平原地區(qū)，以及江西省鄱陽湖地區(qū)；下游地區(qū)是長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶生產(chǎn)空間分布最為廣泛的地區(qū)，其生產(chǎn)空間主要分布在上海市和江蘇省大部分地區(qū)、安徽省北部和浙江省東北部地區(qū)。

圖2 2000—2020年長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶生產(chǎn)空間格局圖

通過分析2000—2020年長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶生產(chǎn)空間的標(biāo)準(zhǔn)差橢圓（表3和圖3）可知，總體來看，生產(chǎn)空間分布格局上游地區(qū)呈東北—西南走向，中游地區(qū)無明顯走向分布，離散程度較大，下游地區(qū)呈西北—東南走向，而且扁率最大，生產(chǎn)空間的集聚明顯。從具體數(shù)據(jù)上分析，長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶上游地區(qū)橢圓面積由2000年51.25萬km2擴(kuò)大至2020年52.15萬km2；中游地區(qū)橢圓面積由2000年28.02萬km2擴(kuò)大至2020年28.66萬km2；下游地區(qū)橢圓面積由2000年17.52萬km2縮減至2020年17.31萬km2，面積變化不大，但生產(chǎn)空間重心向東南浙江省移動(dòng)。數(shù)據(jù)上的變化也表明近年來我國(guó)加快推動(dòng)生產(chǎn)空間集約高效，促進(jìn)生產(chǎn)力的內(nèi)涵式高質(zhì)量發(fā)展頗具成效，即以較少生產(chǎn)空間對(duì)生態(tài)空間的擠壓和侵占，仍能滿足不斷增長(zhǎng)的人口對(duì)物質(zhì)資料的需求。

表3 2000—2020年長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶生產(chǎn)空間SDE表

圖3 2000—2020年長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶生產(chǎn)空間標(biāo)準(zhǔn)差橢圓

（二）生活空間分布格局

生活空間是人們吃穿住用行以及日常交往的空間存在形式，是連接生產(chǎn)空間和生態(tài)空間的橋梁，是協(xié)調(diào)“三生”空間和諧發(fā)展的重要紐帶。從2000—2020年長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶生活空間格局圖來看（圖4），長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶生活空間范圍下游地區(qū)>中游地區(qū)>上游地區(qū)，其變動(dòng)大多以原有生活空間為核心，向其周邊輻射發(fā)展。上游地區(qū)以成渝為核心，并在其毗鄰地區(qū)不斷新增生活空間；中游地區(qū)以湘、鄂、贛各自省會(huì)為核心向外延伸，但毗鄰地區(qū)未見明顯生活空間集聚現(xiàn)象；下游地區(qū)的生活空間集聚明顯要強(qiáng)很多，在長(zhǎng)三角城市群呈現(xiàn)高密度集聚，并且集聚效應(yīng)在不斷增強(qiáng)。

圖4 2000—2020年長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶生活空間格局變動(dòng)圖

通過分析2000—2020年長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶生活空間的標(biāo)準(zhǔn)差橢圓表可知（表4），上中下游地區(qū)2000—2020年橢圓面積分別增加2.73萬km2、0.9萬km2、0.5萬km2，上游地區(qū)增加明顯。為進(jìn)一步分析其變動(dòng)，從標(biāo)準(zhǔn)差橢圓圖形（圖5）可以清晰地看出，上游地區(qū)橢圓的變動(dòng)幅度和變動(dòng)方向，明顯在向重慶和貴州方向轉(zhuǎn)移，且整個(gè)扁率最大，生活空間集聚明顯；中游地區(qū)生活空間略有變動(dòng)，但是變動(dòng)幅度不大；下游地區(qū)生活空間重心明顯偏北，江蘇省生活空間拉動(dòng)力強(qiáng)勁。長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶生活空間擴(kuò)張主要是城鎮(zhèn)化帶來的建設(shè)用地?cái)U(kuò)張所致，根據(jù)本文數(shù)據(jù)源分類統(tǒng)計(jì)可知，長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶城鄉(xiāng)工礦居民用地從2000年的4.71萬km2增加至2020年的8.3萬km2，土地利用動(dòng)態(tài)度為3.81%，其中上中下游土地利用動(dòng)態(tài)度分別為8%、3.98%、2.91%。由此可見，下游地區(qū)生活空間總量大但擴(kuò)張慢，中游和上游地區(qū)由于中部崛起和西部大開發(fā)政策影響，其擴(kuò)張速度明顯快于下游地區(qū)。

表4 2000—2020年長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶生活空間SDE表

圖5 2000—2020年長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶生活空間標(biāo)準(zhǔn)差橢圓

（三）生態(tài)空間分布格局

生態(tài)空間為生產(chǎn)空間、生活空間提供生態(tài)前提，并規(guī)定生產(chǎn)空間、生活空間的發(fā)展方向，是“三生”空間協(xié)調(diào)發(fā)展的先決條件。從2000—2020年長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶生態(tài)空間格局圖來看（圖6），長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶生態(tài)空間主要分布在上游和中游地區(qū)，下游地區(qū)生態(tài)空間分布較少。上游地區(qū)的生態(tài)空間集中在川西地區(qū)、云南省中北部，弱生態(tài)空間則分布在成都平原和重慶市中西部地區(qū)；中游地區(qū)的生態(tài)空間主要分布在湘鄂西部山區(qū)，弱生態(tài)空間主要分布在湖北省中東部、湖南省東北部、江西省中部鄱陽湖地區(qū)；下游地區(qū)的生態(tài)空間主要分布在安徽省南部、浙江省西南部。

圖6 2000—2020年長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶生態(tài)空間格局變動(dòng)圖

通過分析2000—2020年長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶生態(tài)空間的標(biāo)準(zhǔn)差橢圓（表5和圖7）可知，整體來看，長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶生態(tài)空間這20年變化不大，下游地區(qū)略有縮減，上游和中游地區(qū)基本整體上沒有變化；從生態(tài)空間標(biāo)準(zhǔn)差橢圓圖形可以看出，隨著長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶從上游到下游的海拔遞減，生態(tài)空間的標(biāo)準(zhǔn)差橢圓的扁率依次遞增，表明其生態(tài)空間的集聚性是逐步增強(qiáng)的。上游和中游地區(qū)的扁率較小，表明生態(tài)空間分布集聚小，即生態(tài)空間在上游和中游地區(qū)分布較平均，無明顯方向性。

表5 2000—2020年長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶生態(tài)空間SDE表

圖7 2000—2020年長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶生態(tài)空間標(biāo)準(zhǔn)差橢圓

六、研究結(jié)論

當(dāng)前，我國(guó)正在努力推動(dòng)長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶高質(zhì)量發(fā)展，譜寫生態(tài)優(yōu)先綠色發(fā)展新篇章。推進(jìn)高質(zhì)量和綠色發(fā)展，關(guān)鍵在于構(gòu)建集約高效的生產(chǎn)空間、宜居適度的生活空間、山清水秀的生態(tài)空間。本文構(gòu)建了長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶“三生”空間土地利用分類及評(píng)價(jià)體系，揭示了2000—2020年長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶“三生”空間的時(shí)空格局演變特征，可得以下主要結(jié)論：

一是在生產(chǎn)空間格局上，受耕地影響較大，長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶生產(chǎn)空間主要分布在平原地區(qū)，即集中分布在長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶上游的成都平原，以及長(zhǎng)江中下游平原地區(qū)。

二是在生活空間格局上，長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶生活空間格局差異較大，下游長(zhǎng)三角城市群地區(qū)生活空間明顯大于中游和上游地區(qū)；而且分布格局明顯以各省會(huì)城市為核心、點(diǎn)狀式擴(kuò)張，整體上表現(xiàn)出“大分散、小集聚”的空間特征。

三是在生態(tài)空間格局上，長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶生態(tài)空間主要分布在長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶西部地區(qū)，以及長(zhǎng)江以南地區(qū)；整體表現(xiàn)為“西高東低，南高北低”的格局。

四是長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶生產(chǎn)空間總體保持平穩(wěn)，整體略有小幅縮減；生活空間重心在長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶上游地區(qū)表現(xiàn)為整體向重慶和貴州地區(qū)移動(dòng)；生態(tài)空間整體變動(dòng)趨勢(shì)較為緩和。

本文采用土地利用多功能評(píng)分方法，對(duì)長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶“三生”空間進(jìn)行識(shí)別分類，其結(jié)果能夠客觀體現(xiàn)長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶“三生”空間的分布格局，便于區(qū)域主導(dǎo)功能的界定與識(shí)別。利用標(biāo)準(zhǔn)差橢圓的空間分析方法能反映長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶“三生”空間的時(shí)空演變，能清晰對(duì)比上中下游各分區(qū)各空間的集聚效力，可以為區(qū)域未來空間優(yōu)化布局提供實(shí)踐指導(dǎo)，以實(shí)現(xiàn)區(qū)域國(guó)土空間有效管控與科學(xué)治理。然而，“三生”空間本質(zhì)上是人地關(guān)系地域系統(tǒng)演進(jìn)和分異的結(jié)果，受地區(qū)的自然因素、經(jīng)濟(jì)因素、政策因素等諸多因素影響。在以土地利用為主導(dǎo)的識(shí)別評(píng)價(jià)體系中，主要考慮的是自然因素的影響。在“三生”空間分析中加入經(jīng)濟(jì)和政策因素，以及空間演進(jìn)的成因、機(jī)制與效應(yīng)問題仍需要進(jìn)一步開展系統(tǒng)的綜合研究。