基于“三生功能”視角下的鄉村空間格局優化研究

摘" " 要：為科學合理規劃鄉村國土空間，促進鄉村的可持續發展，提升鄉村整體功能和居民幸福感，基于GIS空間分析功能，利用MCR模型研究重慶市萬盛經開區金橋鎮馬頭橋村與青山村空間適宜性分區及“三生空間”格局優化問題。結果表明：（1）青馬片區中心區域建設適宜性最佳，片區外圍區域生態適宜性最佳且分布較分散。（2）根據MCR模型模擬結果，將片區國土空間適宜性分為優先開發區、后備開發區等五類。（3）基于適宜性分區結果與片區土地利用現狀，遵循功能主導性與生態優先原則，將生態保護區和禁止開發區劃歸為生態空間，將限制開發區和后備開發區劃歸為生產空間，將優先開發區劃歸為生活空間。（4）結合青馬片區內外條件，提出片區發展定位以及三生空間優化策略，研究可為村莊發展提供參考。綜上，基于MCR模型，科學劃分青馬片區國土空間適宜性，通過優化村域生活、生產及生態功能區布局，對推動鄉村用地協調及可持續發展具有參考意義。

關鍵詞：村莊規劃；MCR模型；“三生”空間；格局優化

中圖分類號：TU982.29" " " "文獻標識碼：A" " " DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2024.11.012

Research on the Optimization of Rural Spatial Pattern from the Perspective of \"Production-Living-Ecological Functions\"： a Case Study of the Qingma Area in Chongqing Municipality

BAO LiJuan1， HE Yunlan1， SHAO Jingan1，2

（1. School of Geography and Tourism， Chongqing Normal University，Chongqing 401331，China; 2. Chongqing Key Laboratory of Surface Process and Environmental Remote Sensing in the Three Gorges Reservoir Area， Chongqing Normal University， Chongqing 401331，China）

Abstract：To scientifically and reasonably plan the rural national land space， promote the sustainable development of rural areas， enhance the overall function of rural areas and the happiness of residents， based on the function of GIS spatial analysis， MCR model was used to study the spatial suitability zoning and spatial pattern optimization of Matouqiao Village and Qingshan Village， Jinqiao Town， Wansheng Economic Development District， Chongqing. The results showed that：（1） the construction suitability of the central area of Qingma area was best， the ecological suitability of the peripheral area was best and the distribution was scattered. （2） According to the simulation results of MCR model， the spatial suitability of the area was divided into five categories： priority development zone and reserve development zone.（3） Based on the zoning results of suitability and the principle of function dominance and ecological priority， ecological protection zones and prohibited development zones were classified as ecological space， restricted development zones and reserve development zones were classified as production space， and priority development zones were classified as living space.（4） Combined with the internal and external conditions of qingma area， the development orientation of the area and the three space optimization strategy are put forward， which can provide reference for the development of the village.In conclusion， based on the MCR model， the suitability of land space in the Qingma area has been scientifically delineated， and by optimizing the layout of village life， production， and ecological function areas， it has reference significance for promoting the coordination and sustainable development of rural land use.

Key words： village planning;MCR model;\"Production-Living-Ecological functions\" space; pattern optimization

我國鄉村地域遼闊，分布較廣，并且承載著龐大的人口基數。這使得鄉村空間不僅成為了推動社會高質量發展的關鍵載體，還是農民生產生活不可或缺的基礎，更是我國實現長期社會穩定與可持續發展的堅實基石[1-2]。由于鄉村空間有效規劃管控機制，我國鄉村存在布局散亂、資源有效利用率低和產業結構簡單等問題，導致鄉村發展內生動力不足[3-4]。因此，基于村莊本底資源，科學布局鄉村空間，優化各類用地空間布局，實現三生空間的協調與有序開發，將是維護鄉村生態安全、緩解用地矛盾、實現鄉村振興的有效途徑。

國外對于三生空間相關研究起步較早，從城市規劃與空間規劃的理論與實踐中逐漸體現出生產、生活、生態融合發展的理念[5]。例如，1882年Arturo Soria y Mata提出的通過交通路網串聯城市生產生活空間的規劃理念，以及Ebenezer Howard提出的通過綠地限制城市規模擴大的主張，都體現了對生產、生活空間概念的應用[5]。在國內，目前對于三生空間的研究多聚焦于理論內涵、識別分類、時空演變、空間優化，也有研究將三生空間作為研究視角，進行土地整治、資源承載力、國土空間適宜性評價、景觀安全格局等方面的研究[6]。

在空間識別中，現有研究通常采用土地類型劃分和指標量化測算法對三生空間進行分類。模擬預測則側重于數量預測及分布格局預測，采用的方法包括遺傳算法、多目標規劃模型、系統動力學模型、Markov模型等。在優化方面，研究者通過空間分區優化對策法，結合區域自身特點提出相應的管控對策。當前，三生空間適宜性評價研究多關注宏觀、中觀尺度，如市域、縣域等，對村域、鎮域等微小尺度的定量化研究相對較少。

最小累積阻力模型是一種用于量化物種從起源點（源）向目標點遷移或擴散過程中，所經歷并累積的最小消耗代價的預測模型，雖起源于物種擴散過程的研究，但并不局限于特定的具體生態過程[7]，目前多用于生態安全格局的構建與調控[8]、城市土地演變過程模擬[9]、農村居民點適宜性分區[10]和土地適宜性評價[11]等方面。從三生功能視角，定量化研究小尺度三生空間劃分，通過空間重構實現功能區協調發展的研究較少，還需進一步研究和探索。MCR模型在三生空間研究中的應用逐漸增多。研究者通過結合MCR模型和其他空間分析方法（如FLUS模型、Markov模型等）對三生空間進行優化配置。這些研究提高了三生空間識別的準確性，為國土空間規劃提供了更科學的依據。然而，現有研究在模型參數設置、阻力因子選取等方面仍存在不足，需進一步完善。

本研究以重慶市萬盛經開區金橋鎮青山村與馬橋頭村片區為研究對象，結合區域資源稟賦、生態質量、交通可達性、產業基礎和人口分布等要素構建具有區域性的最小累計阻力模型，模擬不同空間功能布局阻力分布與適宜性，從各主體視角提出鄉村功能空間結構優化策略，有助于促進農業生產的集約化與高效化，推動鄉村產業的特色化與多元化發展，加強生態環境保護與修復，優化鄉村基礎設施布局，促進城鄉融合發展等方面，并為西南地區農旅融合發展類村莊區域國土空間規劃提供理論依據及技術支撐。

1 研究區概況

本次研究對象為萬盛經開區馬頭橋村、青山村和青山湖全域對象，面積為2 155.98 hm2，其中馬頭橋村889.47 hm2，青山村1 127.72 hm2，青山湖138.79 hm2。研究區位于重慶市南部、萬盛經開區北部、金橋鎮南部（圖1）。省道S104穿境而過，距萬盛火車站約10 km，交通便捷。地貌以低山丘陵為主，屬亞熱帶季風性濕潤氣候，冬暖春夏旱熱，無霜期長，熱量豐富。

鄉村空心化現象明顯，常住人口中，60歲以上老齡人占比達到53.25%，青壯年人口流失現象突出，留守老人是農業生產主要勞動力。片區村民收入來源以勞務輸出、農家樂和傳統種養殖業為主。依托青山湖國家濕地公園，鄉村第三產業發展勢頭迅猛，通過建設農家樂及家庭農場，每家每年增收5萬元以上。兩村公服設施主要集中在各村村委會附近，整體配置較齊全，基本能滿足村民需求。基礎設施、公共服務設施日趨完善，居住環境進一步改善。路、水、電、氣組組通，廁所改造基本全覆蓋，污水處理設施齊備，垃圾收集率實現100%；村標準化村衛生室、合格鄉村醫生配備實現全覆蓋；建成養老服務中心、村養老互助點，鎮、村相銜接的養老服務網絡基本實現。

2 數據來源與處理

2.1 數據來源

研究區“三區三線”數據、“三調”的土地利用現狀數據、行政邊界矢量數據、地災分布數據及相關規劃文件來源于萬盛規劃自然資源局、生態環境局和林業局等相關部門；人口及社會經濟數據來源于萬盛經開區歷年發布各項統計年鑒、實地調研資料、相關政府官方網站的公開信息及上級規劃部門發布的規劃文件；30×30的DEM數據來源于地理空間數據云（https：//www.gscloud.cn/）；相關分析借助Arcgis10.8工作平臺得以實現。

2.2 研究方法與數據處理

2.2.1 MCR模型 最小累積阻力模型（MCR），最初由荷蘭生態學家knaapen于1992年提出[11]。物種在穿越不同景觀類型時會遭遇不同的阻力，而累積阻力值達到最小的路徑被視為物種遷移的最優通道[12]。經過國內學者修正與拓展后，該模型被廣泛應用于評估農村居民點的布局適宜性[13-15]及構建生態安全格局等研究領域[16-17]。具體計算公式如下：

MCR=∫minDij×ii （1）

式中，MCR代表從某一源點到各土地景觀單元的最小累積阻力值；Dij表示物種從源地j到特定土地景觀單元i之間的空間距離；Ri則反映表示該土地景觀單元i對特定生態過程（如物種遷移）的阻力系數；∫表" 示沿路徑累積阻力的過程，體現了阻力與生態過程之間的正相關關系，即阻力越大，生態過程越難以進行；min則確保了對于每一個土地景觀單元i，都考慮到所有可能源點j中累積阻力最小的那條路徑，最終確定的路徑為全局最優解。

本研究通過計算生態擴張與建設擴張之間的最小累積阻力差值（即MCR差值）來界定空間適宜性的閾值，并基于這一結果優化“生產-生活-生態”（三生空間）的布局。

MCR差值=MCR生態-MCR生活（2）

式中，MCR差值為生態擴張最小累積阻力與建設擴張最小累積阻力之間的差值；MCR生態為生態擴張過程中的最小累積阻力值；MCR生活為建設擴張過程中的最小累積阻力值。

若MCR差值小于0，生態用地的擴張潛力相較于建設用地更為顯著，因此此區域被判定為生態空間適宜性優越，更適宜作為生態保護與發展的重點區域；反之，當MCR差值大于0時，意味著建設用地在該范圍內的擴張趨勢強于生態用地，故該區域被劃分為生活空間適宜性更佳，更適合進行村莊建設與發展；而當MCR差值恰好等于0時，則表明該區域在生態與建設兩方面的適宜性達到了平衡狀態，可視為生態適宜區與建設適宜區之間的一個過渡地帶，兩者在此區域的適應性相當。

2.2.2 “源”的選取 源即要素擴張的起點，本研究根據MCR模型中“源”的概念，張穎等[18]文獻，結合區域特征，生活用地擴張的“源點”（簡稱生活源），選取規模面積大于800 m2的村莊建設用地，共識別出191個斑塊，總面積達到31.57 hm2；生態用地擴張“源點”（簡稱生態源）選取規模面積大于10 000 m2的林地與水域，共有218個斑塊，總面積758.70 hm2，如圖3所示。從生活源和生態源之間擴張與收縮的動態關系分析鄉村空間功能適宜性分區。

2.2.3 阻力面的構建 根據研究區區域特征，結合相關研究成果，從自然環境、區位條件和土地利用現狀三個方面，分別選取了坡度、高程、距道路距離、土地利用現狀、距基本農田距離、距地災面距離、距生態保護紅線距離等7個阻力因子，構建綜合阻力面。參考現有研究指標分級標準[19-21]，各指標劃分為5個等級，分別賦值為1、2、3、4、5，對生態和生活擴張與壓縮過程賦予相反分值。分值越大，阻力越大，越不利于源地向外擴張。為評估各阻力因子在整體空間結構中的作用，本研究采用了層次分析法確定各阻力因子的權重（表1）。

在對矢量數據柵格化的基礎上，使用柵格計算器對各阻力因子做加權疊置，得到5 m精度的生活用地和生態用地的綜合擴張阻力面，通過成本距離分析進一步計算并得出了生活適宜性的最小累計阻力面以及生態適宜性的最小累積阻力面（圖3）。

2.2.4 最小累積阻力差值計算 在生活最小累計阻力面和生態最小累積阻力面的基礎上，運用柵格計算器計算，用生態最小累積阻力面的值減去生活最小累計阻力面的值，得到最小累積阻力差值（MCR差值），其范圍為-2 261.97～1 104.98。當MCR差值小于0時，表明該區域的生態適宜性較強；相反，當MCR差值大于0時，則反映出該區域的生活適宜性較強；當MCR差值等于0時，代表該區域的生態適宜性和生活適宜性相同。

3 結果與分析

3.1 基于最小累積阻力模型的“三生空間”適宜性評估

3.1.1 MCR差值分區 以最小累積阻力面差值計算結果為依據，將MCR差值由低到高排列，并借助自然斷點法，同時考慮與當前土地利用現狀的契合度，參照鄭洋等[22]關于空間適宜性分區的標準、青馬片區發展定位和“三區三線”的劃定結果，將片區的空間適宜性細分為五類區域：生態保護區、禁止開發區、限制開發區、后備開發區和優先開發區。各分區MCR差值及面積統計見表2。

其中，生態保護區的生態優勢最高，是片區內生態環境最為優越的區域，其生活阻力值遠高于生態阻力值，其生態服務價值顯著超越生活與生產服務價值，因此應嚴格限制生產建設活動，以保護其生態環境不受破壞；禁止開發區則因較高的建設阻力值和潛在的生態服務價值，被視為生態環境優化的關鍵空間，同樣不適宜進行生產建設活動，以維護其生態潛力；限制開發區內，MCR差值均為負值，表明該區域的建設條件不佳，應盡量避免新的建設活動，但可通過優化土地利用結構，適度發展農業生產，以實現土地的合理利用；后備開發區則具備一定的建設潛力，其建設阻力值相對較低，允許適度開展村莊建設，但需嚴格控制建設規模，避免無序擴張，以維護區域的整體平衡；優先開發區作為居民生活與生產的中心區域，其建設阻力最小，應協調好生活與生產用地的關系。

3.1.2 空間適宜性分區情況分析 面積統計視角下的適宜性分區分析：生態保護區面積僅占總面積的5.66%，顯示出生態最適宜區域的顯著局限性，這一比例偏低意味著村域生態系統的穩定性較為脆弱，容易受到外界因素的干擾。禁止開發區占比達到18.36%，MCR差值為負，表明其生態適宜性相對較好，但仍需嚴格保護，以防生態退化。限制開發區作為面積最大的分區，占比達到33.37%，并且MCR差值區間同樣為負，表明該區域具備較高的生態潛力與提升空間，是生態修復與保護的重點區域。后備開發區的占比為31.47%，規模顯著，MCR差值區間正負并存，表明該區域在保障生態安全的前提下，具備一定的開發潛力，應優先發展對生態環境有益的產業活動。優先開發區僅占11.14%，規模相對較小，并且其阻力差值均為正值，顯示出強烈的開發建設適宜性，是居民生活與經濟發展的核心區域。

空間分布格局視角下的適宜性分區分析：如圖3所示，各適宜性分區在空間上呈現出明顯的分散與梯度變化特征；生態保護區零散分布于北側、東側等邊緣地帶，尤其是東部區域更為集中，而西北部則相對較少；禁止開發區緊貼生態保護區外圍，形成了一道生態屏障，但其分布不均；限制開發區在東南側有所擴展，并穿插有居民點；后備開發區聚焦于區域中心，建設條件優越，但需遵循生態優先原則，合理規劃開發活動，避免對生態環境造成不可逆影響；優先開發區在中心區域呈集中連片分布，其余區域分布較為分散，并且面積也較小。

3.2 青馬片區“三生空間”格局優化

遵循功能主導性與生態優先的原則下，本研究依托MCR模型的模擬結果，結合青馬片區土地利用現狀與村莊未來的重點發展方向，對區域內的“生產、生活、生態”三大空間布局進行了優化調整（圖4）。同時，本研究詳細分析了“三生空間”的土地利用現狀，具體數據見表3。

在生態空間的劃定上，將生態保護區與禁止開發區納入其中。鑒于這兩類區域內林地與水域的分布廣泛且數量龐大，約占據總面積的47.37%，構成了青馬片區最為適宜的自然生態區域，因此直接將其識別并確定為生態空間，以保障區域生態系統的完整性和穩定性。

對于生產空間的界定，綜合考慮了限制開發區與后備開發區的特點。限制開發區作為功能復合的區域，其林地、水域與耕地、園地的面積比例相當，既承載了一定的生態功能，也具備顯著的生產潛力。鑒于青馬片區以農業生產和農業經濟為主導，限制開發區被合理歸入生產空間范疇，以發揮其農業生產的優勢。而后備開發區內，耕地與園地的面積占比達到56.06%，顯示出極強的生產功能優勢，耕地資源最為豐富，因此將其明確劃分為生產空間，以促進農業生產的集約化和高效化。優先開發區內有居民點分布，其占據的建設用地面積顯著超過其他類型的適宜性分區，是村民日常生活與活動的主要集中地帶，生活功能是其主導功能，并且配套設施較為完善，建設適宜性較強，因此將其劃為生活空間。

4 結論與建議

4.1 結論

（1）MCR結果顯示，青馬片區空間適宜性分布較為零散，大區域呈條帶狀分布，小區域具有明顯的圈層結構，其中心圈層展現出最優的建設適宜性。生態適宜性則遵循由中心向外圍遞增的規律，最外層區域為整個片區內生態適宜性最為突出的地帶。空間適宜性分布符合與青馬片區的實際情況。

（2）青馬片區空間適宜性分區結果顯示，生態保護區面積最小，生態狀況最優，分布在片區外圍；禁止開發區呈條帶狀或環狀分布，生態適宜但需保護；限制開發區面積最大，生態潛力大，為重點修復區；后備開發區介于生態與建設適宜性臨界點兩側，需合理規劃；優先開發區在片區中心呈集中連片分布，在其余區域呈“滿天星”式分布，是居民生活與經濟發展的核心區域。

（3）遵循功能主導性與生態優先原則，兼顧現狀與分析結果，在生態空間劃定中，生態保護區與禁止開發區因林地、水域占比較高，為青馬片區核心自然生態區，界定為生態空間。生產空間界定上，限制開發區與后備開發區則以耕地、園地為主，凸顯生產優勢，結合青馬片區農業主導特性，被納入生產空間。優先開發區因農村居民點集中，建設用地占比高，生活功能主導且配套設施完善，被劃為生活空間。

4.2 研究的不足與展望

本研究側重于單一空間的評價分析，缺乏全域范疇的三生空間綜合集成研究。未來研究應關注全域范疇的三生空間綜合集成研究，探討三生空間之間的相互作用關系及其優化策略。

另外，在選取阻力因子時，因為數據獲取較難，只考慮了地形、植被等自然因素，而忽略了社會經濟因素對空間擴散的影響。以后在選取阻力因子時，應綜合考慮自然和社會經濟因素的影響，構建更全面的阻力因子體系。

4.3 “三生空間”優化策略

青馬片區主要以農業和旅游業為主，結合自然、社會、經濟、區位等條件，銜接上位規劃的相關要求，立足該片區的資源稟賦，依托青山湖、七匠文化等人文自然旅游資源和地理區位優勢，緊抓江南機場、萬正高速等重點項目落地的發展機遇，加強產城融合，高起點謀劃。片區發展定位：以生態保護為核心，以現代農業為基礎、以觀光旅游為支撐，以文旅融合、農旅融合為路徑的城、鎮、村“農文旅”融合發展示范區。

4.3.1 生產空間優化 青馬片區生產空間的優化，主要在于引導土地集約利用和發展特色農業。土地集約利用首先要解決片區耕地破碎化問題，通過農用地整治，使農業空間內部用地結構趨于完善，促進農業規模化經營，優化生產空間。其次，依據自然條件及產業發展基底，科學規劃生產空間，明確不同區域的農業發展方向和重點產業，如片區內尚古村落是一座百年古村落，是一個集旅游度假、農耕體驗、文化展示的鄉村旅游景區，其村域空間主導功能應為觀光旅游與文化傳承。

2022年青馬片區榮獲“重慶市休閑農業和鄉村旅游示范村”稱號，具備休閑農業發展的堅實基礎，應抓住鄉村振興戰略時代機遇，以青山湖、萬正高速、江南機場等重點項目為契機，結合自身資源和市場需求，導入產業，健全產業體系，激發鄉村內生動力，吸引更多的在外務工人員回鄉創業就業。

4.3.2 生活空間宜居 受地形因素影響，青馬片區居民點呈“滿天星”式分布，用地“碎”面積“小”、分布“散”，目前僅在馬頭橋村委會附近有集中居民點一處，其他村民居住仍以散居為主，戶籍人口人均宅基地達到278.58 m2，土地利用粗放，公共服務設施和市政基礎設施配套成本大，難以全覆蓋。青馬片區的生活空間優化重點以居民點整合與集聚為主，通過政策引導和激勵措施，鼓勵優先向開發區內條件較好的地區集聚，減少零散分布。對于自然條件惡劣、發展潛力有限的地區，可以實施生態移民或扶貧搬遷。農村居民點規模的擴大，可促使各類資源集中配置。

其次，農村居民點的發展策略核心應聚焦于人居環境的整治與提升，以尊重群眾意愿和保持鄉村特色為前提，塑造山水田園與鄉村聚落融合的空間形態，從風貌、鄰里、健康、智慧、治理等場景要素出發，全面解決村莊清潔、農村戶廁、村民飲水、用電、用氣、通信、出行等問題，實現城鄉基本公共服務均等化。

4.3.3 生態空間優化 青馬片區的生態空間分布較為零散，并且不成規模，在空間上緊鄰耕地、園地，易受居民生產活動影響。因此，為保護現有生態用地數量不減少，應組織動員村民參與生態環境保護和建設，發揮村集體的監管功能，提升對生態空間的保護與修復，防止過度開發和污染，實現自然資源的合理科學利用、自然生態系統的良性循環和區域生態環境安全等目標。

其次，建立鄉村生態資源管理開發和運營平臺，精準判別區域內鄉村生態資源優勢，依托優勢布局產業。以生態環境為導向，支撐片區實現高質量發展。依托區域生態資源優勢，開發生態旅游項目和產品，打造以青山湖為依托的的鄉村旅游新名片。推動農文旅融合發展，將農業、文化和旅游有機融合，實現生態效益和經濟效益雙贏。

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