基于物種競爭原理的城鎮(zhèn)存量建設(shè)用地再開發(fā)功能重構(gòu)研究

關(guān)鍵詞：土地多功能；物種競爭；生態(tài)位比較優(yōu)勢；存量建設(shè)用地；空間重構(gòu)

城鎮(zhèn)存量建設(shè)用地是指城鎮(zhèn)開發(fā)邊界范圍內(nèi)的閑置未利用地，以及利用不充分、不合理、質(zhì)效低的建設(shè)用地，即未被開發(fā)利用或雖然已經(jīng)被開發(fā)但還具有利用潛力的城鎮(zhèn)建設(shè)用地[1-2]。近年來，我國經(jīng)濟增長理念逐漸由“量”轉(zhuǎn)“質(zhì)”，作為支撐經(jīng)濟和產(chǎn)業(yè)發(fā)展要素的城鎮(zhèn)建設(shè)用地，也從“增量擴張”轉(zhuǎn)為“存量挖潛”[3-4]。在保持建設(shè)用地規(guī)模不變、空間不擴張的前提下，有序地對存量建設(shè)用地進行優(yōu)化、挖潛、提升，已是促進社會經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展、深化要素市場化配置改革的關(guān)鍵[5-6]。在存量建設(shè)用地再開發(fā)的過程中，功能重構(gòu)是規(guī)劃設(shè)計階段的重要內(nèi)容，規(guī)劃者需要根據(jù)地塊特點、城市發(fā)展需求及社會經(jīng)濟環(huán)境等因素，重新評估和調(diào)整地塊功能，以擬定存量建設(shè)用地的最佳利用方式和發(fā)展方向[7]。然而，過去十多年風(fēng)行大拆大建、高能高耗和過度房地產(chǎn)化的存量建設(shè)用地再開發(fā)模式，參與再開發(fā)的利益相關(guān)者往往以經(jīng)濟效益最大化為準(zhǔn)則重構(gòu)存量建設(shè)用地的功能，再開發(fā)后的不動產(chǎn)功能與城市功能區(qū)缺乏友好互動機制及可持續(xù)利用的內(nèi)涵賦予，相對忽視生態(tài)、文化、景觀等要素的保護，導(dǎo)致不同功能空間的失衡與混亂，嚴(yán)重損害城市品質(zhì)[8-9]。隨著我國步入新型城鎮(zhèn)化、高質(zhì)量發(fā)展時代，城鎮(zhèn)國土空間逐漸從單一功能向復(fù)合功能轉(zhuǎn)型，促使存量建設(shè)用地再開發(fā)功能重構(gòu)的目標(biāo)從相對單一的經(jīng)濟利益導(dǎo)向轉(zhuǎn)變?yōu)榫C合考慮經(jīng)濟發(fā)展、社會進步和生態(tài)保護等的多目標(biāo)導(dǎo)向[10]。為促進存量建設(shè)用地再開發(fā)過程中不同功能空間的均衡，避免再開發(fā)后陷入空間紊亂，迫切需要創(chuàng)新存量建設(shè)用地再開發(fā)功能重構(gòu)的規(guī)劃決策技術(shù)方法。

從不動產(chǎn)評估的視角審視，存量建設(shè)用地再開發(fā)質(zhì)效不高的根本原因是再開發(fā)后的不動產(chǎn)仍未達到“最高最佳利用”狀態(tài)。由新古典經(jīng)濟學(xué)的分析可知，存量建設(shè)用地未達到“最高最佳利用”狀態(tài)的關(guān)鍵原因是“存量建設(shè)用地在不同功能和區(qū)位之間配置的邊際效益不相等”。因此，存量建設(shè)用地再開發(fā)功能重構(gòu)的核心目標(biāo)，是為存量建設(shè)用地的再開發(fā)探尋與其區(qū)位適配的國土空間功能，這是一個宗地層面有限土地資源再開發(fā)的多功能優(yōu)化配置問題。從國內(nèi)外存量建設(shè)用地再開發(fā)功能重構(gòu)的思想來看，總體經(jīng)歷了從單一經(jīng)濟功能主導(dǎo)向以人為本、高質(zhì)量發(fā)展的多種功能耦合的轉(zhuǎn)變[11]。為振興二戰(zhàn)后的城市經(jīng)濟，英美等西方國家大多以商業(yè)性開發(fā)的思路來再開發(fā)存量建設(shè)用地，主要使用成本模型、市場價格模型、績效模型等來輔助功能重構(gòu)的決策，通過測定不同功能的成本和收益，選擇出最具市場價值的國土空間功能[12-13]。后期，考慮到建設(shè)用地的功能與其所在區(qū)位密切相關(guān)，學(xué)界首先利用空間計量方法來揭示國土空間功能與多種驅(qū)動力之間的動態(tài)關(guān)系，再依照其變遷機制確定與存量建設(shè)用地再開發(fā)目標(biāo)適配的功能[14]。同時，隨著產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型，為兼顧再開發(fā)過程中的生態(tài)、經(jīng)濟和社會多功能需求，進一步引入多目標(biāo)線性規(guī)劃模型來設(shè)定目標(biāo)函數(shù)和約束條件，以尋求實現(xiàn)質(zhì)效最大化的功能重構(gòu)方案[15]。較為常見的做法是以社會或者生態(tài)效益為目標(biāo)，經(jīng)濟效益為約束，形成“經(jīng)濟、社會、生態(tài)”權(quán)衡的功能重構(gòu)方案。考慮到多目標(biāo)線性規(guī)劃法容易產(chǎn)生支配解的解集，與現(xiàn)實情況并不相符，許多學(xué)者引入啟發(fā)式算法，如遺傳算法[16]、粒子群算法[17] 和蟻群優(yōu)化[18] 等，以在多種功能需求之間尋找最佳平衡點，克服了線性規(guī)劃模型的目標(biāo)函數(shù)一維性。隨著算法技術(shù)的進步，研究人員結(jié)合啟發(fā)式算法與FLUS 等空間格局預(yù)測模型，開發(fā)出耦合優(yōu)化模型，實現(xiàn)存量建設(shè)用地國土空間功能的數(shù)量結(jié)構(gòu)和空間布局的雙重優(yōu)化[19]。

可見，輔助存量建設(shè)用地再開發(fā)功能重構(gòu)決策的技術(shù)方法非常豐富。探尋存量建設(shè)用地再開發(fā)的最優(yōu)功能方案是為實現(xiàn)國土空間利用的多目標(biāo)尋求帕累托最優(yōu)解，即在不完全犧牲任何一個目標(biāo)的情況下，盡可能提增多個目標(biāo)的協(xié)同效益。然而，在存量建設(shè)用地再開發(fā)的過程中，國土空間功能之間不僅存在相互協(xié)作共同增益的協(xié)同關(guān)系，還存在相互沖突此消彼長的競爭關(guān)系，尤其是經(jīng)濟效益增加與社會、生態(tài)效益損失的矛盾和沖突難以避免[20]。但現(xiàn)有的技術(shù)方法偏重于不同國土空間功能的協(xié)同和耦合，很少考慮在有限國土空間范圍內(nèi)不同功能之間的競爭關(guān)系。如此一來，某些國土空間功能在特定區(qū)位的優(yōu)勢無法凸顯，很容易被土地使用權(quán)人淘汰，失去了協(xié)同增益的基礎(chǔ)和前提。同時，在規(guī)劃思維的影響下，現(xiàn)有研究和實踐通常只為存量建設(shè)用地重新配置一種功能，這并不契合人民群眾日益增長的國土空間多功能利用需求，因而需要為存量建設(shè)用地再開發(fā)的功能重構(gòu)創(chuàng)新多功能競爭的理論視角。

假定在無人為干預(yù)的前提下，存量建設(shè)用地再開發(fā)后的功能由其相對區(qū)位優(yōu)勢（適宜性）所決定，同一存量建設(shè)用地即面臨多種功能適宜性的競爭，并且功能的適宜性優(yōu)勢越大，所占據(jù)的存量建設(shè)用地面積就越大，這與生態(tài)學(xué)中的物種競爭原理非常相似。如果將不同的功能視作“物種”，存量建設(shè)用地的空間視作“生境資源”，不同物種為爭奪有限的生境資源會展開激烈競爭，并根據(jù)不同功能的相對優(yōu)勢達到動態(tài)均衡，即“最高最佳利用”狀態(tài)。鑒于此，本文擬立足于物種競爭原理，構(gòu)建存量建設(shè)用地再開發(fā)功能重構(gòu)的分析框架，并以東莞市為例開展實證分析，期望為存量建設(shè)用地再開發(fā)工作提供理論依據(jù)，貫徹落實城鎮(zhèn)建設(shè)用地提質(zhì)增效的方略。

1 研究設(shè)計

1.1 理論分析框架

物種競爭原理源自生物學(xué)家達爾文于1859 年提出的生物進化論，用以解釋同一生存環(huán)境下不同物種之間為爭奪空間、營養(yǎng)物質(zhì)和光等資源而產(chǎn)生的抑制對方的現(xiàn)象[21]。該原理認為物種競爭通常發(fā)生在爭奪相同生境資源的群落間，通過資源分配可以減少競爭。其中，“生態(tài)位”用來衡量物種在生態(tài)系統(tǒng)中的相對地位與作用，包含態(tài)和勢兩方面的屬性，“態(tài)”表示物種的狀態(tài)，是物種過去成長學(xué)習(xí)以及與環(huán)境作用的積累結(jié)果，“勢”表示物種對環(huán)境的影響力或支配力[22]。生態(tài)位較大的物種因其對資源更有效利用而在競爭中具有優(yōu)勢，從而占據(jù)更多生境資源。如果兩個競爭物種進化到使用不同的資源，或占據(jù)不同的棲息地，那么就可以避免競爭相斥，有助于物種共存[23]。為了生存和發(fā)展，不同的物種必須謀求獨特的生態(tài)位有序交互、競爭演進，一旦發(fā)生惡性競爭，將不利于自身乃至整個生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展[24]。

據(jù)此，本文構(gòu)建存量建設(shè)用地再開發(fā)的物種競爭分析框架（圖1）。首先，功能重構(gòu)包含兩個層次：一是主導(dǎo)功能優(yōu)選，將再開發(fā)項目范圍視為“生存環(huán)境”，存量建設(shè)用地視為“生境資源”，通過再開發(fā)過程中地塊的經(jīng)濟、社會和生態(tài)功能的轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)所在區(qū)域功能布局的優(yōu)化；二是功能組合優(yōu)化，存量建設(shè)用地自身就是“生存環(huán)境”，將其內(nèi)部的每一單元面積視作“生境資源”，通過重新配置地塊內(nèi)部的經(jīng)濟、社會和生態(tài)功能面積，實現(xiàn)所在存量建設(shè)用地功能結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。其次，將每一種功能視作“物種”，功能產(chǎn)生效益的能力視作物種的“生態(tài)位”，包含地塊自身的現(xiàn)狀效益（態(tài)）和周圍環(huán)境的潛在效益（勢），可分為經(jīng)濟、社會和自然生態(tài)位。然后，通過比較不同功能的生態(tài)位，選擇出存量建設(shè)用地再開發(fā)的優(yōu)勢功能。最具優(yōu)勢的功能獨享生境資源，而優(yōu)勢相當(dāng)?shù)墓δ軇t共享生境資源。然而，在一定的生存環(huán)境內(nèi)，生境資源是有限的。在存量建設(shè)用地再開發(fā)規(guī)模的約束下，根據(jù)“競爭結(jié)果”優(yōu)化配置存量建設(shè)用地資源，以均衡經(jīng)濟、社會和生態(tài)功能空間，實現(xiàn)存量地塊的主導(dǎo)功能和功能組合重構(gòu)。

1.2 研究區(qū)與數(shù)據(jù)來源

東莞市位于廣東省中南部，由城區(qū)片區(qū)、松山湖片區(qū)、濱海片區(qū)、東南臨深片區(qū)、水鄉(xiāng)新城片區(qū)和東部產(chǎn)業(yè)園片區(qū)6 個區(qū)組成，全市面積約2 460 km2，其中存量建設(shè)用地規(guī)模為347.92 km2，占建設(shè)用地總面積的28.86%、全市面積的14.14%（圖2）。東莞傳統(tǒng)制造業(yè)發(fā)達，號稱“世界工廠”，但以村鎮(zhèn)工業(yè)園為主導(dǎo)的發(fā)展模式帶來了土地利用粗放、用地結(jié)構(gòu)失衡等問題，難以支撐高端產(chǎn)業(yè)發(fā)展。同時，城市整體建筑密度接近50%，幾乎沒有新增建設(shè)用地的可能性。因此，東莞市亟需對存量建設(shè)用地進行再開發(fā)，以優(yōu)化國土空間功能來支撐“科創(chuàng)新都”的目標(biāo)，非常適宜作為存量建設(shè)用地再開發(fā)功能重構(gòu)的研究區(qū)。

研究數(shù)據(jù)包括東莞市社會經(jīng)濟統(tǒng)計數(shù)據(jù)、土地利用現(xiàn)狀與總體規(guī)劃矢量數(shù)據(jù)、存量建設(shè)用地矢量數(shù)據(jù)，時間點設(shè)定為2022 年12 月31 日。其中，社會經(jīng)濟統(tǒng)計數(shù)據(jù)來源于東莞市統(tǒng)計年鑒；土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)來源于“地理空間數(shù)據(jù)云”平臺的2022 年“高分一號”衛(wèi)星遙感影像；土地利用規(guī)劃數(shù)據(jù)提取自《東莞市國土空間總體規(guī)劃（2020 — 2035 年）》的公示圖，并進行了矢量化處理；存量建設(shè)用地矢量數(shù)據(jù)則從土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)的建設(shè)用地圖斑中辨識獲取。通過比較存量地塊上的經(jīng)濟、社會和生態(tài)功能的優(yōu)勢，確定地塊單元再開發(fā)的主導(dǎo)功能；再將存量建設(shè)用地面數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為30 m30 m 的柵格，通過比較同一地塊內(nèi)每一柵格（局地單元）上不同功能的優(yōu)勢，優(yōu)化地塊內(nèi)部的功能組合。

1.3 研究方法

1.3.1 生態(tài)位比較優(yōu)勢度模型

分別定義自然—經(jīng)濟位、經(jīng)濟—社會位、社會—自然位來表示生態(tài)、經(jīng)濟、社會三種功能在競爭同一國土空間資源時，兩兩之間的優(yōu)勢強弱關(guān)系，即生態(tài)位比較優(yōu)勢度[25]。存量建設(shè)用地資源將優(yōu)先分配給競爭優(yōu)勢更強的功能。根據(jù)生態(tài)位態(tài)勢理論，借鑒肖長江的研究[26]，利用適宜性評價、最小累積阻力模型來衡量經(jīng)濟、社會和生態(tài)功能的優(yōu)勢[27-28]。參考已有研究[29]，結(jié)合研究區(qū)狀況和數(shù)據(jù)可獲取性選取指標(biāo)，利用AHP 法確定各指標(biāo)權(quán)重，并通過一致性檢驗（表1和表2）。

為體現(xiàn)城鎮(zhèn)化對生態(tài)系統(tǒng)的相對影響，使用生態(tài)保護用地擴張與城鎮(zhèn)用地擴張的最小累積阻力差值來評價生態(tài)功能的優(yōu)勢。然后采用總分頻率曲線法，將評價結(jié)果由最適宜到不適宜劃分5 個等級（從一級至五級）[30]。在此基礎(chǔ)上，參考肖長江的比較優(yōu)勢度公式[26]，構(gòu)建生態(tài)位比較優(yōu)勢度模型：

式（1）—式（3）中：i 表示第i 個研究單元；NEi、ESi、SNi分別為單元的自然— 經(jīng)濟位、經(jīng)濟— 社會位、社會—自然位；xi、xi0、xik、aik 分別為單元的面積、一級生態(tài)適宜性范圍的面積、第k 等級生態(tài)適宜性范圍的面積、不同生態(tài)適宜性等級的權(quán)重；yi、yi0、yik、bik 分別為單元的面積、一級經(jīng)濟適宜性范圍的面積、第k 等級經(jīng)濟適宜性范圍的面積、不同經(jīng)濟適宜性等級的權(quán)重；zi、zi0、zik、cik 分別為單元的面積、一級社會適宜性范圍的面積、第k 等級社會適宜性范圍的面積、不同社會適宜性等級的權(quán)重。

1.3.2 優(yōu)勢功能的三重生態(tài)位競爭機制

在經(jīng)濟、社會和生態(tài)功能競爭過程中，生態(tài)位比較的優(yōu)勝者將成為研究單元的優(yōu)勢功能。根據(jù)式（1）— 式（3）的計算，當(dāng)生態(tài)位比較優(yōu)勢度＞ 1 時，前項功能優(yōu)于后項功能，且值越大，表示存量建設(shè)用地應(yīng)越優(yōu)先被前項功能占據(jù)；當(dāng)生態(tài)位比較優(yōu)勢度＜ 1時，后項功能更優(yōu)，存量建設(shè)用地應(yīng)優(yōu)先被后項功能占據(jù)；當(dāng)生態(tài)位比較優(yōu)勢度=1 時，表明兩種功能的優(yōu)勢相當(dāng)，兩者共享存量建設(shè)用地資源。只是在同一研究單元中相互競爭的是三種功能，為決出優(yōu)勝者，至少需要開展兩輪競爭。遵循“兩兩比較，更優(yōu)者與第三種功能比較，決出優(yōu)勝者，勢均力敵者共存”的邏輯，構(gòu)建“優(yōu)勢功能的三重生態(tài)位競爭機制”（圖3）。

圖3 中共有兩輪競爭，第一輪競爭為三重生態(tài)位中任意兩者先進行比較，更優(yōu)者進入第二輪競爭，與第三種生態(tài)位進行比較，從而決出優(yōu)勝者。以自然生態(tài)位和經(jīng)濟生態(tài)位開展第一輪競爭為例，分三種情形：其一，如果NE ＞ 1，則自然生態(tài)位占優(yōu)，接下來，自然生態(tài)位需要和社會生態(tài)位開展第二輪競爭，若SN ＞ 1，則社會功能獨占存量建設(shè)用地資源。若SN = 1，則社會和生態(tài)功能共享存量建設(shè)用地資源。若SN ＜ 1，則生態(tài)功能獨占存量建設(shè)用地資源。其二，如果NE = 1，表明自然生態(tài)位和經(jīng)濟生態(tài)位的勢力相當(dāng)，接下來，自然生態(tài)位或經(jīng)濟生態(tài)位任一者和社會生態(tài)位開展競爭，以自然生態(tài)位為例，若SN＞ 1，則社會功能獨占存量建設(shè)用地資源。若SN = 1，則生態(tài)、經(jīng)濟和社會功能三者共享存量建設(shè)用地資源。若SN＜ 1，則生態(tài)和經(jīng)濟功能共享存量建設(shè)用地資源。其三，如果NE＜ 1，則經(jīng)濟生態(tài)位占優(yōu)，接下來，經(jīng)濟生態(tài)位需要和社會生態(tài)位開展第二輪競爭，若ES＞1，則經(jīng)濟功能獨占存量建設(shè)用地資源。若ES = 1，則經(jīng)濟和社會功能共享存量建設(shè)用地資源。若ES＜ 1，最終社會功能獨占存量建設(shè)用地資源。因此，競爭結(jié)果可分為“單一型”和“復(fù)合型”。“單一型”指生態(tài)、經(jīng)濟和社會功能中的某一種功能。“復(fù)合型”指由生態(tài)、經(jīng)濟和社會功能中的某兩種或三種功能共同組成。地塊單元層面的競爭結(jié)果將決定存量建設(shè)用地再開發(fā)的主導(dǎo)功能，局地單元層面的競爭結(jié)果將決定局地單元所在的地塊內(nèi)部的功能組合。

1.3.3 國土空間功能之間的均衡

本文以存量建設(shè)用地再開發(fā)后達到“最高最佳利用”狀態(tài)為重構(gòu)目標(biāo)，即在一定建設(shè)用地規(guī)模約束下實現(xiàn)經(jīng)濟、社會、生態(tài)三種功能協(xié)同效益的最大化。然而，由于國土空間規(guī)劃約束性指標(biāo)的限制，即便存量建設(shè)用地具備某種功能的生態(tài)位優(yōu)勢度，不代表在再開發(fā)時具備轉(zhuǎn)換為該功能的充分必要條件。例如城鎮(zhèn)整體具有建設(shè)用地規(guī)模的上限約束，地塊單元具有建筑密度的上限約束和綠地率的下限約束等。為了改善城市人居環(huán)境，應(yīng)優(yōu)先考慮將具有高生態(tài)效益的存量建設(shè)用地通過再開發(fā)轉(zhuǎn)換為生態(tài)功能空間，以為拓寬城市綠廊留有余地，其表達式為：

式（4）中：（f x）為各地塊單元的生態(tài)功能用地面積之和；Di 為第i 個地塊單元上最適宜的生態(tài)功能用地面積比例，由自然生態(tài)位占優(yōu)的局地單元面積總和占所在地塊單元面積的比值所確定；Li 為第i 個地塊單元面積。即基于生態(tài)位比較優(yōu)勢度最大化生態(tài)功能用地面積后，剩余面積再分配給經(jīng)濟、社會功能用地。同時，為避免經(jīng)濟社會功能用地轉(zhuǎn)換為生態(tài)功能用地產(chǎn)生過多的損耗，從而無法滿足城市合理的發(fā)展需求，還需要設(shè)定總量和上下限約束條件。參照《廣東省國土空間規(guī)劃（2021 — 2035 年）》、《東莞市國土空間總體規(guī)劃（2020 — 2035 年）》和《城市居住區(qū)規(guī)劃設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)（GB50180 — 2018）》，總量約束設(shè)定為功能重構(gòu)后的建設(shè)用地面積需控制在全市面積的40%；上限約束設(shè)定為經(jīng)濟社會功能用地面積應(yīng)不少于全市面積的30%；下限約束設(shè)定為生態(tài)功能用地面積需超過全市面積的25%。

2 結(jié)果與分析

2.1 生態(tài)位比較優(yōu)勢度的空間格局

基于適宜性評價、最小累積阻力模型，得到經(jīng)濟、社會和生態(tài)的適宜性評價格局。如圖4，一級經(jīng)濟和社會適宜性范圍分布廣、占比重，說明經(jīng)濟社會功能用地的當(dāng)前利用狀態(tài)較優(yōu)，但未來擴張潛力有限。而一級生態(tài)適宜性范圍分布窄、面積小，當(dāng)前較難進行系統(tǒng)的管護，但未來拓寬生態(tài)空間的潛力較大。

將適宜性評價格局與存量建設(shè)用地單元疊加，并運用式（1）—式（3）計算生態(tài)位比較優(yōu)勢度（圖5）。整體上，自然— 經(jīng)濟位較低，社會— 自然位偏高，而經(jīng)濟— 社會位大多為均衡狀態(tài)。其中，NE＜ 1 的存量建設(shè)用地空間分布與SN ＞ 1 的基本一致，主要分布于東莞市的中部和南部，尤其是濱海片區(qū)和東南臨深片區(qū)。原因在于南部臨海近港口、受深圳市輻射影響顯著，中部老城區(qū)開發(fā)較早，基礎(chǔ)設(shè)施完善，因此形成明顯的經(jīng)濟和社會功能競爭優(yōu)勢。由南到北，存量建設(shè)用地的生態(tài)功能優(yōu)勢逐漸凸顯，NE = 1 和SN = 1的存量建設(shè)用地集聚于松山湖風(fēng)景區(qū)與科技產(chǎn)業(yè)園、東江流域與中心城區(qū)的交界。原因在于這些區(qū)域處于經(jīng)濟開發(fā)區(qū)、老城居住區(qū)向濕地、森林等生態(tài)空間擴張的過渡地帶，生態(tài)與經(jīng)濟社會功能的優(yōu)勢相當(dāng)。NE＞ 1 和SN ＜ 1 的存量建設(shè)用地均較少，分散在東江南支流北側(cè)和珠江東側(cè)。原因在于該區(qū)域靠近流域，且多為廢棄的工礦用地，因此生態(tài)功能優(yōu)勢明顯。以松山湖片區(qū)為分界線，ES 呈現(xiàn)東低西高的格局。原因在于西側(cè)臨近廣州市，位于珠江口東岸，地勢平坦、區(qū)位條件優(yōu)越，具有經(jīng)濟開發(fā)的先天優(yōu)勢。特別的是，研究區(qū)約一半的存量建設(shè)用地的ES = 1，主要分散在各個片區(qū)。原因在于村鎮(zhèn)工業(yè)園的發(fā)展模式導(dǎo)致各區(qū)域的居住和產(chǎn)業(yè)用地混合布局，使得地塊的經(jīng)濟與社會功能優(yōu)勢相當(dāng)。

總體而言，生態(tài)位比較優(yōu)勢度的量化結(jié)果符合研究區(qū)實際情況，充分凸顯了濕地和林地附近的生態(tài)功能優(yōu)勢、工業(yè)園區(qū)和臨海港口的經(jīng)濟功能優(yōu)勢以及中部老城居住區(qū)的社會功能優(yōu)勢，為地塊的主導(dǎo)功能優(yōu)選和功能組合優(yōu)化提供了科學(xué)合理的依據(jù)。

2.2 存量建設(shè)用地再開發(fā)的主導(dǎo)功能優(yōu)選

基于生態(tài)位比較優(yōu)勢度的量化值進行三重生態(tài)位競爭，并利用線性規(guī)劃模型對競爭結(jié)果進行均衡。均衡后，建設(shè)用地面積、生態(tài)用地面積分別占全市面積的39.52%、27.85%，符合目標(biāo)函數(shù)和約束條件的要求。如圖6，地塊單元的生態(tài)位競爭結(jié)果將主導(dǎo)功能劃分為經(jīng)濟主導(dǎo)型、社會主導(dǎo)型、生態(tài)主導(dǎo)型、經(jīng)濟—社會型、社會— 生態(tài)型、生態(tài)— 經(jīng)濟型和生態(tài)—經(jīng)濟— 社會型7 種類型，面積分別為4 822.84 hm2、4 537.60 hm2、3 061.75 hm2、18 000.93 hm2、510.30 hm2、660.17 hm2 和3 197.99 hm2。

具體而言，地塊單元的主導(dǎo)功能以復(fù)合型為主，尤其是經(jīng)濟—社會型占地塊總面積的51.74%，集聚在各片區(qū)中部，整體覆蓋度廣。原因在于中部工業(yè)園區(qū)連片分布、公共服務(wù)設(shè)施較完善，為存量建設(shè)用地再開發(fā)提供了優(yōu)越的社會經(jīng)濟條件。因此，在村鎮(zhèn)工業(yè)園向高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)園轉(zhuǎn)型的過程中，可以通過提升園區(qū)的生活服務(wù)設(shè)施，打造經(jīng)濟— 社會復(fù)合功能空間，從而增強城市空間利用的彈性。從各片區(qū)中心到邊緣，主導(dǎo)功能呈現(xiàn)從復(fù)合型向單一型轉(zhuǎn)變的特征，這是由于早期開發(fā)區(qū)多位于片區(qū)中部，導(dǎo)致土地利用強度明顯高于邊緣區(qū)域。因此，在再開發(fā)過程中，存量建設(shè)用地的功能重構(gòu)方向往往朝多功能利用發(fā)展。該演變規(guī)律在高度城市化的城區(qū)片區(qū)最為顯著，中心城區(qū)集中分布了經(jīng)濟— 社會型以及生態(tài)— 經(jīng)濟— 社會型等復(fù)合型功能空間，單一型功能空間則更多散落在城區(qū)邊緣地帶。原因在于中心城區(qū)的土地資源緊缺，為提高土地利用效率，往往對土地混合利用的需求增大。這也佐證了土地資源的稀缺性會加劇功能間的競爭，地塊功能的多樣性與功能競爭的激烈程度成正比。

在單一型功能空間中，競爭優(yōu)勢較弱的原經(jīng)濟主導(dǎo)型轉(zhuǎn)換為社會、生態(tài)主導(dǎo)型，從而使得經(jīng)濟、社會和生態(tài)功能空間更均衡。其中，新增生態(tài)主導(dǎo)型主要分布于西北部的東江流域和水庫附近，該區(qū)域以水體為依托，再開發(fā)時適合轉(zhuǎn)換為廣場綠地、濱水草地、濕地公園等生態(tài)功能空間。新增社會主導(dǎo)型則集聚于松山湖片區(qū)和東南臨深片區(qū)的南部，這些區(qū)域以科技創(chuàng)新為核心定位，再開發(fā)時可圍繞科技產(chǎn)業(yè)園區(qū)增加圖書館、博物館、高校等設(shè)施，同時以山地、林地為特色資源，存量建設(shè)用地再開發(fā)時適合轉(zhuǎn)換為公園、戶外運動場所和養(yǎng)老院等社會功能空間。

總之，主導(dǎo)功能優(yōu)選結(jié)果以復(fù)合型功能為主，有效拓寬了社會和生態(tài)功能空間，符合國土空間多功能利用的發(fā)展趨勢，有助于實現(xiàn)存量建設(shè)用地再開發(fā)的多目標(biāo)優(yōu)化。

2.3 存量建設(shè)用地再開發(fā)的功能組合優(yōu)化

為進一步優(yōu)化存量地塊內(nèi)部的功能結(jié)構(gòu)，使用同樣的方法進行局地單元的生態(tài)位競爭。如圖7（a），64.28% 的存量建設(shè)用地的主導(dǎo)功能與功能組合相一致，而35.72% 的存量建設(shè)用地的功能組合得到了優(yōu)化，集中在城區(qū)片區(qū)、松山湖片區(qū)和東部產(chǎn)業(yè)園片區(qū)。最主要的優(yōu)化類型是由經(jīng)濟主導(dǎo)型轉(zhuǎn)變?yōu)榻?jīng)濟— 社會型，以及由經(jīng)濟— 社會型轉(zhuǎn)變?yōu)樯鷳B(tài)— 經(jīng)濟—社會型，分別占優(yōu)化面積的23.65%、23.08%（圖7（b）和7（c））。相較于主導(dǎo)功能，功能組合的單一型功能面積呈減少趨勢，其中經(jīng)濟主導(dǎo)型減少幅度最大，減少了2 557.66 hm2，占存量建設(shè)用地面積的7.35%，這有助于降低生產(chǎn)建設(shè)活動對公共空間和生態(tài)空間的過度擠占，釋放經(jīng)濟以外的功能潛力。而復(fù)合型功能面積呈增加趨勢，主要體現(xiàn)在含生態(tài)功能的復(fù)合用地面積共增加了3 259.26 hm2，占存量建設(shè)用地面積的9.37%，集聚于研究區(qū)的中北部，呈現(xiàn)沿江外圍區(qū)域分布的特點。該區(qū)域在再開發(fā)過程中可增加附屬綠地和防護綠地，即在再開發(fā)經(jīng)濟社會主導(dǎo)型的存量建設(shè)用地時應(yīng)盡可能科學(xué)有效地填補生態(tài)功能用地。由此可見，單憑借主導(dǎo)功能優(yōu)選，易導(dǎo)致空間資源的單一切割，而結(jié)合功能組合優(yōu)化更有利于實現(xiàn)存量建設(shè)用地國土空間功能的內(nèi)部挖潛，充分擴充復(fù)合功能空間。

總體而言，主導(dǎo)功能和功能組合的重構(gòu)結(jié)果皆以復(fù)合型為主，其中經(jīng)濟— 社會型比重大，表明東莞市存量建設(shè)用地再開發(fā)主要重構(gòu)為經(jīng)濟— 社會功能，并逐漸向多功能化發(fā)展。以經(jīng)濟主導(dǎo)型為代表的強經(jīng)濟效益型常以地塊單元的形式占據(jù)較多的存量建設(shè)用地資源，而以生態(tài)主導(dǎo)型、社會主導(dǎo)型為代表的弱經(jīng)濟效益型則更傾向于以局地單元的形式占據(jù)存量建設(shè)用地資源。由此可見，功能組合優(yōu)化結(jié)果為地塊的多功能化配置提供了決策依據(jù)，據(jù)此編制地塊修建性的詳細規(guī)劃，實施再開發(fā)后能拓寬局部生態(tài)和公共空間，有利于提升存量建設(shè)用地的綜合效益。

3 結(jié)論與討論

3.1 結(jié)論

在國土空間規(guī)劃向存量挖潛轉(zhuǎn)型的背景下，本文借助物種競爭原理，結(jié)合生態(tài)位態(tài)勢理論和比較優(yōu)勢度公式構(gòu)建生態(tài)位比較優(yōu)勢度模型。然后基于競爭邏輯構(gòu)建優(yōu)勢功能的三重生態(tài)位競爭機制，提出了輔助存量建設(shè)用地再開發(fā)功能重構(gòu)決策的技術(shù)方法，并以東莞市為實證區(qū)，結(jié)論如下。

引入生態(tài)學(xué)的物種競爭原理來解決城市規(guī)劃中的存量建設(shè)用地再開發(fā)功能重構(gòu)問題，這種跨領(lǐng)域的應(yīng)用在理論和方法上具有一定的創(chuàng)新性。該方法的核心思路在于通過類比生態(tài)系統(tǒng)中物種之間的競爭關(guān)系，基于生態(tài)位比較優(yōu)勢度模型和三重生態(tài)位競爭機制對不同功能在地塊內(nèi)的競爭力進行量化和比較，從而為決策者提供科學(xué)依據(jù)，確定哪種功能最適合于特定地塊的再開發(fā)。同時，該方法從主導(dǎo)功能— 功能組合雙層微觀尺度考慮存量建設(shè)用地再開發(fā)的多功能配置，具有科學(xué)性和適用性。

與東莞市土地利用現(xiàn)狀對比，重構(gòu)結(jié)果有效增加了社會和生態(tài)功能空間，并合理縮減了粗放型村鎮(zhèn)工業(yè)園過度占據(jù)的經(jīng)濟功能空間，可帶動研究區(qū)的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，滿足改善人居環(huán)境的訴求。其中，主導(dǎo)功能以經(jīng)濟— 社會型為主，從各片區(qū)中心到邊緣呈現(xiàn)由復(fù)合型向單一型變化的特征。這符合中部大面積的村鎮(zhèn)工業(yè)園區(qū)向高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)園轉(zhuǎn)型的現(xiàn)實需求，應(yīng)大力提升園區(qū)的生活服務(wù)和科研基礎(chǔ)設(shè)施配套；相較于優(yōu)選主導(dǎo)功能，優(yōu)化功能組合能大幅拓寬復(fù)合生態(tài)功能空間，主要分布在沿江外圍區(qū)域，有助于引導(dǎo)東江生態(tài)廊道建設(shè)，再開發(fā)時應(yīng)增加附屬綠地、防護綠地和廣場綠地，為拓寬城鄉(xiāng)綠廊留有余地。由此可見，重構(gòu)結(jié)果符合東莞市“科創(chuàng)新都”的發(fā)展定位，可直接為工業(yè)型城市的存量建設(shè)用地再開發(fā)工作提供借鑒。

3.2 討論

科學(xué)、準(zhǔn)確識別存量地塊的最佳利用功能對優(yōu)化國土空間的功能布局、實現(xiàn)存量建設(shè)用地再開發(fā)的提質(zhì)增效具有重要的現(xiàn)實意義。為更好地引導(dǎo)存量建設(shè)用地與重構(gòu)功能匹配，提出如下政策建議：（1）強化規(guī)劃引領(lǐng)功能重構(gòu)。結(jié)合功能重構(gòu)結(jié)果修編控制性詳細規(guī)劃，依法合規(guī)轉(zhuǎn)換存量建設(shè)用地的功能，并明確規(guī)定地塊再開發(fā)后的容積率、建筑密度和綠地率等。（2）嚴(yán)格分類重構(gòu)存量建設(shè)用地功能。對于現(xiàn)狀有建筑物附著且周邊環(huán)境適宜的地塊，實行“留改結(jié)合、舊物新用”，保留原有結(jié)構(gòu)，根據(jù)重構(gòu)需求進行適當(dāng)改造和設(shè)施增建；對于現(xiàn)狀無建筑物附著的地塊，實行“統(tǒng)一布局、整體煥新”，形成功能多元、集約緊湊的用地混合配置模式。（3）健全功能重構(gòu)的全流程監(jiān)管機制。建立全市存量建設(shè)用地數(shù)據(jù)庫，對功能重構(gòu)項目進行“準(zhǔn)入跟蹤— 定期評估— 動態(tài)維護”的全生命周期信息化管理，以避免再開發(fā)后陷入二次低效。

在已有研究中，學(xué)者們開發(fā)了線性規(guī)劃模型、系統(tǒng)動力學(xué)模型、多目標(biāo)智能算法等輔助存量建設(shè)用地再開發(fā)功能重構(gòu)決策的技術(shù)方法。與以往的方法相比，本文引入物種競爭原理，構(gòu)建生態(tài)位比較優(yōu)勢度模型和三重生態(tài)位競爭機制，嘗試優(yōu)選出存量建設(shè)用地再開發(fā)的主導(dǎo)功能和功能組合，具有以下優(yōu)勢：（1）物種的生態(tài)位包含“態(tài)”和“勢”兩方面屬性，相比于單一的自身評價指標(biāo)，功能生態(tài)位量化還考慮了地塊功能對周圍環(huán)境的影響，使得存量建設(shè)用地再開發(fā)后的地塊功能具有空間連續(xù)性和可持續(xù)利用性。（2）生態(tài)位比較優(yōu)勢度模型反映了存量建設(shè)用地上經(jīng)濟、社會和生態(tài)功能之間的相互競爭關(guān)系，即一種功能相對于其他功能產(chǎn)生效益的優(yōu)勢。相較于絕對優(yōu)勢視角，采用比較優(yōu)勢的方式選擇地塊的最佳利用功能可以更好地平衡各功能需求，凸顯每一種功能在特定區(qū)位的相對優(yōu)勢，有利于實現(xiàn)存量建設(shè)用地再開發(fā)的多功能協(xié)同增益。（3）類似于物種多樣性，競爭優(yōu)勢相當(dāng)?shù)耐恋乩霉δ芸梢怨泊妫@有利于拓展“每個地塊只能配置一種功能”的傳統(tǒng)規(guī)劃思維。這種功能復(fù)合化的重構(gòu)方法更貼近城鎮(zhèn)國土空間多功能利用的需求，有助于確保有限的存量建設(shè)用地資源達到“最高最佳利用”狀態(tài)。

本文還存在以下不足：（1）在構(gòu)建生態(tài)位比較優(yōu)勢度模型時，采用了多個土地評價模型進行逐層疊加和嵌套，這可能會對模型的精度造成一定程度的影響，后續(xù)研究應(yīng)進一步科學(xué)選擇指標(biāo)以及控制誤差。（2）雖然本文在功能重構(gòu)的過程中兼顧了經(jīng)濟、社會和生態(tài)效益的均衡，但在研究結(jié)果中經(jīng)濟功能顯然更具優(yōu)勢。如何在存量建設(shè)用地再開發(fā)中，真正實現(xiàn)經(jīng)濟、公共和生態(tài)空間的相對均衡，尚待深入研究。（3）存量建設(shè)用地再開發(fā)可供選擇的功能多樣，如居住、商業(yè)、工業(yè)和公共服務(wù)等，本文僅著眼于經(jīng)濟、社會和生態(tài)功能在存量建設(shè)用地再開發(fā)時的優(yōu)選，功能類型劃分的細致性仍有待提高；同時，我國城鎮(zhèn)存量建設(shè)用地可分為批而未供、閑置土地和低效用地等，不同類別的存量建設(shè)用地進行功能重構(gòu)的方法有所差異。比如相較于其他兩類存量建設(shè)用地，將低效用地重構(gòu)為生態(tài)主導(dǎo)型功能用地的成本較高。因此，未來研究可以進一步探索不同類別的存量建設(shè)用地再開發(fā)的異同及其對應(yīng)的功能重構(gòu)方法。