基于“保護-開發(fā)”權衡協(xié)同關系的國土空間功能綜合分析研究
——以武鄂黃黃都市圈為例

陳曉茜, 江志猛, 陳金文, 黃冠宇, 李 巖,樊凱旋, 周 寒, 吳 浩

(1.湖北省空間規(guī)劃研究院, 武漢 430000; 2.華中師范大學城市與環(huán)境科學學院, 武漢 430079;3.地理過程分析與模擬湖北省重點實驗室, 武漢 430079)

國土空間功能是某一區(qū)域內(nèi)生態(tài)涵養(yǎng)能力、居民生活便利度和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件等空間要素服務效用的綜合表征[1-2],國土空間功能分析已成為區(qū)域空間發(fā)展現(xiàn)狀認知、人地系統(tǒng)耦合機理識別和可持續(xù)發(fā)展目標摹畫等研究實踐的首要基礎和必要前提[3-5].2022年10月,黨的二十大報告強調(diào)要“深入實施區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展戰(zhàn)略、主體功能區(qū)戰(zhàn)略、新型城鎮(zhèn)化戰(zhàn)略,優(yōu)化重大生產(chǎn)力布局,構建優(yōu)勢互補、高質(zhì)量發(fā)展的區(qū)域經(jīng)濟布局和國土空間體系”[6],提出要將區(qū)域國土空間功能科學分析作為區(qū)域社會經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展布局規(guī)劃的重中之重[7-8].作為生態(tài)文明建設、鄉(xiāng)村振興和區(qū)域城鄉(xiāng)一體化等重大戰(zhàn)略部署的空間載體,國土空間要素兼具資源稟賦脆弱性和邊際效益價值性的雙重特征[9-10].如何通過綜合考慮國土空間資源環(huán)境要素保護的重要性和國土空間功能開發(fā)的合理性二者的協(xié)同或權衡關系,從“自然保護-資源開發(fā)”均衡匹配的角度科學分析國土空間功能綜合狀況,探索重構區(qū)域國土空間開發(fā)保護新格局的合理路徑,已然是當前自然資源管理、資源環(huán)境科學和地理科學等研究領域亟待突破的關鍵議題和現(xiàn)實挑戰(zhàn)[11].

國土空間功能概念源起于20世紀末期興起的人地關系地域系統(tǒng)理論,其內(nèi)涵從最初的區(qū)域地理空間單元資源的經(jīng)濟價值供給功能,逐漸演變?yōu)閰^(qū)域人地系統(tǒng)全要素在人類社會生活和經(jīng)濟生產(chǎn)過程中所體現(xiàn)出的綜合發(fā)開發(fā)利用價值特征[12-13].當前國內(nèi)外的國土空間功能研究主要聚焦于國土空間功能的識別、國土空間功能格局的優(yōu)化以及國土空間功能發(fā)展區(qū)劃的應用等方面.國際上對國土空間功能的研究主要圍繞城市和鄉(xiāng)村生態(tài)系統(tǒng)功能、景觀價值功能和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)功能等具體功能類型[14],對不同空間組織系統(tǒng)內(nèi)的國土空間功能水平進行測度,并針對國土空間功能的時空趨勢、格局構造以及演化機理等方面展開研究,為區(qū)域國土空間功能特征的定量化測度和定性化歸納提供了豐富的理論和方法基礎.中國學者對國土空間功能的研究則更加注重實踐應用性,重在關注研究成果與國土空間規(guī)劃編制和實施、生態(tài)保護紅線-永久基本農(nóng)田保護紅線-城鎮(zhèn)開發(fā)邊界劃定、國土空間用途分區(qū)管制等實踐需求間的結(jié)合,在不同級別的行政區(qū)域和地理分區(qū)內(nèi)開展了廣泛研究.例如,王文靜等[15]通過評估生態(tài)系統(tǒng)服務、生態(tài)系統(tǒng)質(zhì)量和生態(tài)問題,探討了北京市國土空間生態(tài)修復方案,并識別出了重要的生態(tài)保護空間;鞏垠熙等[16]基于多元信息綜合集成和自動分類識別技術,對陜西省榆林市國土空間功能進行了自動化識別;謝曉彤等[17]通過構建生產(chǎn)、生活和生態(tài)三個維度指標體系,評價了河南省縣級行政單元2000—2018年的國土空間功能時空演變特征;張振龍等[18]通過分析空間隸屬和空間質(zhì)量的雙重屬性特征,分析了江蘇省蘇州市鄉(xiāng)鎮(zhèn)街道的三生空間功能水平及其協(xié)調(diào)關系.總體來看,已有研究從生態(tài)涵養(yǎng)和資源供給等不同方面為國土空間功能的理論構建、格局識別與重塑以及綜合優(yōu)化等研究奠定了堅實的基礎[19].然而,伴隨城鎮(zhèn)化的深入推進,國土空間要素呈現(xiàn)出更為顯著的領域交錯性和時空動態(tài)性特征,傳統(tǒng)的側(cè)重于對區(qū)域國土空間功能開發(fā)潛力或保護利用價值等單一視角的認知[20],難以反映國土空間系統(tǒng)要素在人為活動影響過程中的整體性和綜合性特征,研究成果無法為準確探究新時代區(qū)域國土空間功能提供指引.

在當前生態(tài)文明建設、高質(zhì)量發(fā)展和長江大保護等戰(zhàn)略背景下[21],國土空間功能綜合發(fā)展水平不僅表現(xiàn)為資源要素可支撐人類社會經(jīng)濟活動的能力大小[22],更體現(xiàn)在國土空間開發(fā)的強度規(guī)模[23],已成為國土空間要素本底條件和資源開發(fā)強度二者在權衡/協(xié)同狀況下的整體表征[24-26].因此,本文以中國中部地區(qū)社會經(jīng)濟發(fā)展平均水平最高和國土空間資源要素開發(fā)活動最為頻繁的武鄂黃黃都市圈為例[27-28],從以下三個方面開展研究:首先,構建資源環(huán)境承載力評價指標體系,科學評估研究區(qū)資源環(huán)境承載力水平,識別國土空間資源環(huán)境要素保護的重要性程度.其次,結(jié)合國土生態(tài)、生產(chǎn)和生活(三生)空間的功能屬性特征,分別建立三生空間功能評價指標體系,評估國土空間功能水平,并判斷國土三生空間功能間的空間匹配強度關系,刻畫國土空間功能開發(fā)的合理性特征.最后,依據(jù)國土空間資源要素“開發(fā)-保護”的權衡/協(xié)同關系,全面分析國土空間功能的現(xiàn)實狀態(tài),探索在國土空間開發(fā)與資源環(huán)境要素保護共同作用下的國土空間功能綜合水平.研究成果可為大型都市圈國土空間治理體系和治理能力現(xiàn)代化建設提供重要參考依據(jù).

1 研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)來源

1.1 研究區(qū)概況

武鄂黃黃(Wuhan-Ezhou-Huanggang-Huangshi,WEHH)都市圈地理位置介于113°～ 117°E、29°～ 32°N之間.依據(jù)《武鄂黃黃規(guī)劃建設綱要大綱》,武鄂黃黃都市圈包括武漢市、鄂州市、黃石市和黃岡市等4個城市,下轄32個縣級行政區(qū).域內(nèi)濕地、耕地等自然資源稟賦充裕,是長江中下游地區(qū)重要的生態(tài)功能涵養(yǎng)帶,地理空間格局呈現(xiàn)出“一江兩屏、南湖北河、沿江布局、湖城相依”的特征.2021年,常住人口約2 300萬,地區(qū)生產(chǎn)總值達2.3萬億元,人均GDP愈10萬元,人口城鎮(zhèn)化率達72.73%,社會經(jīng)濟發(fā)展狀況顯著優(yōu)于湖北省乃至中部地區(qū)的平均水平.近年來,武鄂黃黃都市圈在中部崛起和長江經(jīng)濟帶建設等戰(zhàn)略實施進程中取得了矚目的發(fā)展成效,城鄉(xiāng)一體化程度持續(xù)攀升.但與此同時,由于缺乏合理的國土空間結(jié)構和功能布局方案,仍面臨著區(qū)域生態(tài)安全格局失穩(wěn)、人居環(huán)境不平衡以及人地矛盾凸顯等一系列現(xiàn)實問題[29].由此可見,以武鄂黃黃都市圈為研究區(qū),開展國土空間功能綜合分析研究,具有極佳的典型性和代表性.

圖1 研究區(qū)概況

1.2 數(shù)據(jù)來源

都市圈國土空間功能分析需綜合考慮社會經(jīng)濟、自然生態(tài)、資源環(huán)境等多維度因素特征,因此,本文采用如下5類開展綜合研究:1) 基礎地理信息數(shù)據(jù),包括地級市和縣區(qū)等各級行政邊界、居民點等矢量數(shù)據(jù); 2) 土地利用產(chǎn)品數(shù)據(jù),包括土地利用類型(分為耕地、林地、草地、水體、濕地、人造地表、裸地等7類)和數(shù)字高程DEM; 3) 生態(tài)環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù),包括植被指數(shù)、大氣污染物濃度、太陽輻射、生態(tài)系統(tǒng)服務、生物多樣性、土壤含水量等; 4) 新型地理時空數(shù)據(jù),包括地理興趣點POI和交通路網(wǎng); 5) 社會經(jīng)濟數(shù)據(jù),包括夜間燈光、人口、國民經(jīng)濟產(chǎn)值等.

為確保數(shù)據(jù)來源及預處理方式的一致性、可靠性和科學性,本文使用的所有數(shù)據(jù)均從公開平臺獲取,通過文本數(shù)據(jù)空間化、投影變換、地理配準、坐標系變換、重采樣等步驟的預處理,分別將各類數(shù)據(jù)的空間分辨率統(tǒng)一至1 000 m×1 000 m,空間坐標系納定為WGS 1984.各數(shù)據(jù)的名稱、類型及來源如表1所示.

表1 數(shù)據(jù)來源

2 研究方法

2.1 技術路線

本文在構建涵括自然資源、生態(tài)環(huán)境和社會經(jīng)濟等多種類型的基礎數(shù)據(jù)集的前提下,首先從自然生態(tài)、資源環(huán)境和社會經(jīng)濟三個子維度構建指標體系,運用綜合評價法評價研究區(qū)資源環(huán)境承載力水平,判斷出資源環(huán)境要素保護的重要性;以土地利用分類為參照,在劃分出國土生態(tài)、生產(chǎn)和生活三類國土空間基礎上,構建三類國土空間功能水平評價指標體系,并運用均方根誤差模型,分別度量“生態(tài)-生產(chǎn)”“生產(chǎn)-生活”“生態(tài)-生活”等不同功能之間的匹配關系,識別國土空間功能開發(fā)強度,挖掘出國土空間功能的合理性.進而,采用耦合協(xié)調(diào)度模型,衡量研究區(qū)國土空間“開發(fā)-保護”之間的權衡/協(xié)同關系,并基于此關系,依據(jù)模型的原理,率定出相應的參數(shù)閾值,分析研究區(qū)國土空間功能的綜合發(fā)展狀況.研究的技術路線如圖2所示.

圖2 技術路線

2.2 資源環(huán)境承載力評價方法

資源環(huán)境承載力指生態(tài)環(huán)境要素條件所能承擔的人類生產(chǎn)生活和各類社會經(jīng)濟活動的限度,其可為科學布局區(qū)域生態(tài)保護、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、城鎮(zhèn)開發(fā)等功能空間和統(tǒng)籌劃定生態(tài)保護紅線、永久基本農(nóng)田、城鎮(zhèn)開發(fā)邊界等工作提供重要支撐,已成為區(qū)域國土空間規(guī)劃編制的前提和基礎.本文以《資源環(huán)境承載能力與國土空間開發(fā)適宜性評價技術規(guī)程》(DB36/T 1357-2020)為標準,分別從自然資源承載力、生態(tài)環(huán)境承載力和社會經(jīng)濟承載力三個不同維度構建資源環(huán)境承載力評價指標體系[30],并對各資源環(huán)境要素的水平進行空間量化分析,進而結(jié)合AHP-熵權法賦定指標權重,運用綜合評價法得出研究區(qū)資源環(huán)境承載力水平.資源環(huán)境承載力水平體現(xiàn)出武鄂黃黃都市圈國土空間保護的重要性程度,是國土空間“開發(fā)-保護”格局中生態(tài)環(huán)境本底條件的潛在基礎.本文構建的資源環(huán)境承載力評價指標體系如表2所示.

表2 資源環(huán)境承載力評價指標體系

分別依據(jù)各指標權重,結(jié)合公式

(1)

(2)

2.3 國土空間功能開發(fā)強度識別方法

基于國土空間功能的內(nèi)涵和邏輯原理,通過梳理現(xiàn)有文獻[31],構建研究區(qū)國土生產(chǎn)空間功能、生活空間功能、生態(tài)空間功能的評價指標體系(表3).其中,生產(chǎn)功能采用非農(nóng)業(yè)生產(chǎn)(工業(yè)生產(chǎn))和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)(農(nóng)作物生產(chǎn))兩個不同生產(chǎn)部門的指標來表征;生活功能采用基礎設施公共服務能力和居民物質(zhì)與精神生活保障能力相關指標來表征;生態(tài)功能采用與生態(tài)系統(tǒng)調(diào)節(jié)、支撐功能相關的指標來表征.依據(jù)公式(1)所示的方法將各指標數(shù)據(jù)進行標準化處理,并結(jié)合AHP-熵值法分別確定目標層中生產(chǎn)功能、生活功能和生態(tài)功能各指標的權重大小[32],采用公式(3)所示的方法將各目標層下的指標進行加權綜合,計算出研究區(qū)國土空間生產(chǎn)功能、生活功能和生態(tài)功能的大小.公式為:

表3 國土空間功能開發(fā)強度評價指標體系

(3)

式中,F為生產(chǎn)、生活和生態(tài)空間功能的大小,i為不同空間功能下的指標,Ai為各指標經(jīng)標準化后的指標值,ai為各指標的權重大小.

國土空間功能開發(fā)強度是代表區(qū)域國土空間不同功能類型在相互作用和影響下體現(xiàn)出的整體一致性特征[33].本文將生產(chǎn)功能(非農(nóng)業(yè)和農(nóng)業(yè))、生活功能和生態(tài)功能計算結(jié)果視為四個獨立的子系統(tǒng)[34],采用均方根誤差(root mean square error, RMSE)模型分別計算生產(chǎn)(農(nóng)業(yè))與生態(tài)空間功能、生產(chǎn)(農(nóng)業(yè))與生活空間功能、生產(chǎn)(非農(nóng)業(yè))與生態(tài)空間功能、生產(chǎn)(非農(nóng)業(yè))與生活空間功能、生產(chǎn)(農(nóng)業(yè))與生產(chǎn)(非農(nóng)業(yè))空間功能、生活與生態(tài)空間功能的匹配程度(其值介于0～1),計算方法為:

(4)

式中,RMSE為均方根誤差,yi分別為生產(chǎn)(農(nóng)業(yè)和非農(nóng)業(yè))、生活和生態(tài)功能的水平,f(xi)則分別為各功能的期望值(即1∶1線上的值),m為國土空間功能的個數(shù).進而,采用加權平均法將以上六組空間功能的匹配程度計算結(jié)果整合為國土空間功能開發(fā)強度指數(shù),以表征區(qū)域不同國土空間功能呈現(xiàn)出的整體強度特征.國土空間功能開發(fā)強度指數(shù)代表武鄂黃黃都市圈國土空間“開發(fā)-保護”現(xiàn)狀的合理性大小,是國土空間要素受人類開發(fā)行為影響強度的實際表征.

2.4 國土空間功能綜合指數(shù)綜合分析方法

依據(jù)“保護-開發(fā)”權衡協(xié)同分析理論框架,本文利用耦合協(xié)調(diào)度模型分析研究區(qū)國土空間開發(fā)合理性(即資源環(huán)境承載力)與資源環(huán)境要素保護重要性(即國土空間開發(fā)強度)二者的協(xié)調(diào)程度,協(xié)調(diào)程度越高,說明國土空間功能綜合水平越高[35].耦合協(xié)調(diào)度模型是分析兩個系統(tǒng)之間的相互作用與影響關聯(lián)程度,可反映出系統(tǒng)間相互依存和相互制約的程度,是當前研究多系統(tǒng)權衡/協(xié)同程度的主流模型之一[35-36].本文采用耦合協(xié)調(diào)度模型分析國土空間功能綜合指數(shù)的方法如公式(5)和圖3所示.公式為:

圖3 國土空間“保護-開發(fā)”協(xié)同/權衡分析方法

(5)

式中,U1和U2分別為研究區(qū)資源環(huán)境承載力指數(shù)和國土空間開發(fā)強度指數(shù),C和D分別為資源環(huán)境承載力指數(shù)和國土空間開發(fā)強度指數(shù)的耦合度和耦合協(xié)調(diào)度,取值范圍為(0,1),α和β分別為資源環(huán)境承載力指數(shù)和國土空間開發(fā)強度指數(shù)所占的權重(α=β=0.5).本文以D值作為國土空間功能綜合指數(shù),用以表征國土空間功能的綜合水平;D越高,說明區(qū)域國土空間“保護-開發(fā)”存在較強的協(xié)同關系,國土空間功能綜合水平越高;當D≥0.7時,為國土空間“保護-開發(fā)”協(xié)同關系,國土空間功能水平與資源環(huán)境承載力具有良好的協(xié)調(diào)水平;當D<0.7時,為國土空間“保護-開發(fā)”權衡關系,其中,國土功能指數(shù)水平大于資源環(huán)境承載力時,認為該單元更適合開發(fā),資源環(huán)境承載力大于國土功能指數(shù)水平時,認為該單元更適合保護.

3 結(jié)果分析

3.1 資源環(huán)境承載力評價結(jié)果

武鄂黃黃都市圈資源環(huán)境承載力整體呈東部高、中西部低的空間分布格局.如圖4a所示,武鄂黃黃都市圈資源環(huán)境承載力高值區(qū)主要位于東部的大別山南麓、東南部幕阜山北巒等丘陵地帶,這些區(qū)域具有相對完善的自然生態(tài)本底條件,自然資源稟賦較優(yōu),國土空間資源環(huán)境要素承載各類開發(fā)利用活動的能力較強.資源環(huán)境承載力中值區(qū)分布于武鄂黃黃都市圈中部和武漢市遠城區(qū)一帶,此區(qū)域具有良好的生態(tài)本底條件和自然資源稟賦,但由于受到人類開發(fā)活動的影響,資源環(huán)境系統(tǒng)仍面臨一定的壓力.資源環(huán)境承載力低值區(qū)位于武鄂黃黃都市圈中西部和南部的武漢市中心城區(qū)、鄂州市和黃石市中心城區(qū)一帶,這些區(qū)域社會經(jīng)濟發(fā)展程度較高,人口密度和城市化水平較高,但由于國土空間功能類型單一(多為非農(nóng)業(yè)生產(chǎn)空間),缺乏充裕的生態(tài)本底條件和資源要素供給能力,國土空間資源環(huán)境承載力水平較低,資源環(huán)境要素保護的重要性程度較高.

圖4 武鄂黃黃都市圈資源環(huán)境承載力

從圖4b資源環(huán)境承載力的子維度來看,自然資源子維度的承載力呈現(xiàn)出東低西高的空間分布格局,低值區(qū)位于黃岡市東部和黃石市南部,此區(qū)域地形起伏度較大,資源環(huán)境要素承載國土空間開發(fā)利用活動時的脆弱性較強.圖4c生態(tài)環(huán)境子維度承載力的空間分布格局與自然資源子維度承載力大致呈相反的趨勢,其低值區(qū)分布于都市圈西部的武漢市主城區(qū)一帶,此區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)服務能力貧瘠,生態(tài)本底要素在國土空間開發(fā)利用過程中的敏感性較高.圖4d社會經(jīng)濟子維度承載力具有西部高-東部低的空間特征,高值區(qū)位于社會經(jīng)濟發(fā)展程度較高的武漢市中部和黃石市北部一帶,武漢市中部核心城區(qū)的社會經(jīng)濟承載力較低的原因在于其人口密度較大,人均社會資源供給能力不足.

3.2 國土空間開發(fā)強度識別結(jié)果

武鄂黃黃都市圈國土生產(chǎn)、生活和生態(tài)空間功能間的匹配強度呈現(xiàn)出顯著的差異性(圖5),表明國土三生空間功能發(fā)展水平呈現(xiàn)出較強的非均衡特征.從區(qū)域分布上來看,武鄂黃黃都市圈西部的武漢市主城區(qū)即南部的江夏區(qū)一帶具有較低的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)-生態(tài)空間功能匹配強度和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)-生活空間功能匹配強度,同時具有較高的非農(nóng)業(yè)生產(chǎn)-生態(tài)空間功能匹配強度和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)-非農(nóng)業(yè)生產(chǎn)空間功能匹配強度,表明此區(qū)域農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動與生態(tài)保護、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動與居民生活之間存在相對一致的特征;而非農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動與生態(tài)保護、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與非農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動之間具有較強的不平衡性,國土空間開發(fā)過程將面臨不同功能類型間的沖突與矛盾.

圖5 武鄂黃黃都市圈生產(chǎn)-生活-生態(tài)功能匹配強度

武鄂黃黃都市圈國土空間開發(fā)強度具有顯著的空間異質(zhì)性特征,結(jié)果如圖6所示.采用自然斷點法,將武鄂黃黃都市圈國土空間開發(fā)強度指數(shù)劃分為以下四類:高強度(強度指數(shù)≥0.58)、中等強度(強度指數(shù)介于0.44～0.58之間)、較低強度(強度指數(shù)介于0.3～0.44之間)和低強度(強度指數(shù)≤0.3).武鄂黃黃都市圈國土空間開發(fā)強度指數(shù)平均值為0.433 3,表明都市圈人為對國土空間資源要素的開發(fā)利用水平整體呈中等偏低水平.其中,以較低強度占比為最高,其次是較高強度.然而,部分區(qū)域的三生空間功能卻面臨著較高的外界壓力,例如,都市圈西部的武漢市中心城區(qū)、北部的新洲區(qū)以及南部的黃石市黃石港區(qū)一帶是國土空間開發(fā)強度相對最高的區(qū)域,而位于都市圈中西部的部分武漢市遠城區(qū)(包括黃陂區(qū)、漢南區(qū)和江夏區(qū)等)以及黃岡市黃州區(qū)和黃梅縣是國土空間開發(fā)強度相對較低的區(qū)域.

圖6 武鄂黃黃都市圈國土空間開發(fā)強度

3.3 國土空間功能綜合指數(shù)分析結(jié)果

從圖7a可以看出,武鄂黃黃都市圈國土空間功能綜合指數(shù)呈現(xiàn)出“東部高、西部低,南部高、北部低”的空間分布格局.從市域尺度來看,國土空間功能綜合指數(shù)水平最低的為武漢市,而最高的則是黃石市.究其原因,武漢市作為都市圈社會經(jīng)濟和國土空間開發(fā)強度最高的區(qū)域,受各級空間規(guī)劃和發(fā)展政策的引導性較為顯著,導致自然資源要素保護與國土三生空間功能發(fā)展往往各自為營,因此,資源環(huán)境承載力與國土空間開發(fā)強度便呈現(xiàn)出相對更為顯著的非協(xié)調(diào)性特征.而黃石市南部和黃岡市東部一帶的國土空間功能綜合指數(shù)較高的區(qū)域,因其濕地涵養(yǎng)和植被覆蓋等自然資源稟賦充裕,兼具較優(yōu)的資源環(huán)境承載能力和較低的國土空間開發(fā)強度,使得其國土空間功能綜合水平較高,具備高質(zhì)量的國土空間開發(fā)潛力.

圖7 武鄂黃黃都市圈國土空間功能綜合指數(shù)

基于國土空間功能綜合指數(shù)計算的耦合協(xié)調(diào)度模型原理,結(jié)合圖7b資源環(huán)境承載力與國土空間開發(fā)強度耦合協(xié)調(diào)度計算結(jié)果,可知武鄂黃黃都市圈國土空間開發(fā)合理性與資源環(huán)境要素保護重要性間的耦合協(xié)調(diào)程度呈現(xiàn)出顯著的空間差異性,西部武漢市大部地區(qū)的國土空間開發(fā)與資源環(huán)境保護呈現(xiàn)出相對不協(xié)調(diào)的特征;國土空間開發(fā)合理性與資源環(huán)境要素保護重要性水平相對協(xié)調(diào)一致的區(qū)域位于黃岡市東部和東南部區(qū)域.為揭示研究區(qū)國土空間開發(fā)合理性與資源環(huán)境要素保護重要性的權衡/協(xié)同關系,采用閾值劃分方法,將武鄂黃黃都市圈國土空間功能綜合指數(shù)由低到高分別劃分為“高度權衡(D≤0.3)”“低度權衡(0.3

武鄂黃黃都市圈國土空間功能綜合指數(shù)均值為0.741 9,表明國土空間功能整體呈中等水平(表4).各縣級行政區(qū)中,高于平均值包括武漢市江岸區(qū)、江漢區(qū)、東西湖區(qū)、漢南區(qū)、黃陂區(qū)、新洲區(qū),黃石市陽新縣、大冶市和黃岡市黃州區(qū)、團風縣、紅安縣、羅田縣、英山縣、浠水縣、蘄春縣、黃梅縣、麻城市、武穴市,占比為56.25%.低于平均值的則有武漢市硚口區(qū)、漢陽區(qū)、武昌區(qū)、青山區(qū)、洪山區(qū),黃石市黃石港區(qū)、西塞山區(qū)、下陸區(qū)、鐵山區(qū),和鄂州市梁子湖區(qū)、華容區(qū)、鄂城區(qū),占比為43.75%.結(jié)合資源環(huán)境承載力和國土空間開發(fā)強度來看,國土空間功能綜合指數(shù)水平較高區(qū)域的資源環(huán)境承載力普遍相對較高,而國土空間開發(fā)強度卻相對較低,例如黃岡市的英山縣、蘄春縣和黃梅縣,這些區(qū)域不僅擁有較為優(yōu)越的自然資源稟賦和生態(tài)系統(tǒng)服務能力,同時國土生產(chǎn)、生活和生態(tài)空間功能之間具有良好的匹配性,在未來的國土空間開發(fā)利用中具備良好的資源環(huán)境要素支撐能力.

表4 武鄂黃黃都市圈各縣級行政區(qū)國土空間功能水平指數(shù)

4 結(jié)論與討論

4.1 結(jié)論

本文以中國中部地區(qū)社會經(jīng)濟發(fā)展平均水平較高和國土空間資源要素開發(fā)強度較為頻繁的武鄂黃黃都市圈為例,在綜合考慮國土空間資源環(huán)境要素保護的重要性和國土空間功能開發(fā)的合理性二者的協(xié)同或權衡關系基礎上,從“自然保護-資源開發(fā)”均衡匹配的角度科學分析國土空間功能的綜合狀況,探索重構區(qū)域國土空間開發(fā)保護新格局的合理路徑.得出的主要結(jié)果如下:1) 武鄂黃黃都市圈資源環(huán)境承載力整體呈東部高、中西部低的空間分布格局,資源環(huán)境承載力較高的區(qū)域具有相對完善的自然生態(tài)本底條件,自然資源稟賦較優(yōu),國土空間資源環(huán)境要素承載各類開發(fā)利用活動的能力較強,未來可在保障資源環(huán)境要素可持續(xù)性的前提下,適當增加國土空間開發(fā)利用.2) 武鄂黃黃都市圈國土空間開發(fā)強度具有顯著的空間異質(zhì)性特征,人為因素對國土空間資源要素的開發(fā)利用水平整體呈中等偏低水平,都市圈西部的武漢市中心城區(qū)、北部的新洲區(qū)以及南部的黃石市黃石港區(qū)一帶的三生空間功能卻面臨著較高的外界壓力,未來需特別關注對國土空間資源要素開發(fā)利用強度的控制.3) 武鄂黃黃都市圈國土空間功能綜合指數(shù)呈現(xiàn)出“東部高、西部低,南部高、北部低”的空間分布格局,國土空間功能綜合指數(shù)水平最低的為武漢市,而最高的則是黃石市.對于綜合指數(shù)低值區(qū),亟需采取國土空間生態(tài)修復、規(guī)劃指標總量控制等措施,優(yōu)化國土空間配置方式.4) 武鄂黃黃都市圈國土空間功能整體上呈協(xié)同關系,局部上呈權衡關系,空間功能綜合指數(shù)具有顯著的地區(qū)分布差異.綜合來看,未來武鄂黃黃都市圈高質(zhì)量發(fā)展過程中,應充分利用東部高資源環(huán)境承載力區(qū)域的供給潛力,謹慎開發(fā)中北部和南部人為壓力較高的區(qū)域.通過綜合考慮自然資源要素保護的重要性與國土空間功能開發(fā)合理性,科學開展都市圈、市級、區(qū)域級等多層級國土空間規(guī)劃與決策,以促進國土空間資源要素保護與開發(fā)的和諧統(tǒng)一,提升國土空間治理體系和治理能力的現(xiàn)代化水平.

4.2 討論與展望

依據(jù)國土空間資源要素“開發(fā)-保護”的權衡/協(xié)同關系,本文通過全面分析國土空間功能的現(xiàn)實狀態(tài),深入探索了在國土空間開發(fā)與資源環(huán)境要素保護共同作用下的國土空間功能綜合水平.研究成果可為當前的大型都市圈國土空間治理體系和治理能力現(xiàn)代化生態(tài)文明建設等戰(zhàn)略提供重要的理論參考依據(jù)與實踐支撐.此外,由于受限于基礎數(shù)據(jù)的可獲取性,針對國土三生空間功能評估環(huán)節(jié)的部分指標量化高度依賴于地理興趣點等點狀地理空間信息,一定程度上缺乏對國土空間功能開發(fā)利用活動區(qū)域連片性的考慮,未來可考慮將人口活動、社會經(jīng)濟活動流的強度等動態(tài)空間信息納入基礎數(shù)據(jù)體系,進一步豐富國土空間功能挖掘的時勢性.