经济发达区土地利用功能时空演化机理及转型路径研究

【摘要】：作为世界上最大的发展中国家,我国已进入社会发展转型与空间重构急剧变化的阶段,其城乡人口流动、生产方式变革、生态功能扰动,诱致人地关系紧张和空间异质性日趋增强,加之资源环境约束加剧,严重影响国土空间的可持续发展。为缓和人地矛盾、破解城乡差异、区域不均衡发展的弊端,必须走多功能的土地利用发展道路,通过对有限的土地资源科学管控,提升国土空间利用质量。目前土地利用功能研究主要聚焦行政单元内的功能识别评价、空间分布特征、分区优化等方面,其视角和分析手段难以精细刻画空间要素的时空联动性,无法判明功能之间的交错关系,而功能演化驱动机理的研究更较为薄弱,致使空间管控政策落地效果不佳。基于此,本文选择我国经济发达地区的江苏省作为研究案例地,以1995-2015年快速城镇化期为时间节点,以土地利用功能为研究对象,沿着“格局-过程-关联-机理-优化”的逻辑主线,对江苏省土地利用功能的时空演化过程、相互作用关系及其驱动机理进行了研究,以期为区域可持续发展与乡村振兴战略的布局提供理论指导和科学依据。本研究:(1)通过对已有研究和相关理论方法的梳理总结,构建了多尺度融合的土地利用功能评价指标体系;(2)以100m的栅格单元为数据载体,分别对江苏省土地利用农业生产功能、非农生产功能、生活功能、生态功能的空间分布格局、空间集聚及分异特征、功能演进特征进行了分析,并依据社会经济发展阶段尝试寻找农业主导型、工业主导型、商旅服务型、均衡发展型等不同地域的功能演化规律;(3)从整体和局部探讨了功能间的相互作用关系,继以“人本主义”视角辨析了功能协同/权衡关系的空间效应;(4)主要通过定量分析的方式寻找土地利用功能的内生影响和外源影响机理,揭示其对土地利用功能演变的驱动作用;(5)耦合功能评价与适宜性评价结果,对典型地域的“三生”空间分区调控,提出优化路径和调控对策。本研究的主要结论如下:(1)研究将土地利用功能分为农业生产、非农生产、生活、生态等4大功能体系,将图斑单元与行政单元的功能评价结果集成,揭示土地利用功能的时空演化特征。1995-2015年,江苏省农业生产功能总体减弱,以多中心团块状北高南低分布;非农生产功能总体增强,南高北低,高低区域以面状+点状式混杂;生活功能逐渐增强,以城市为中心呈零星点状服从“中心-外围”分布模式;生态功能微弱提升,依山傍水,呈苏南-苏中-苏北“三分”格局。从空间集聚与分异特征来看:非农生产功能集聚性更突出,总体变化稳定;农业生产、生活功能聚集性增强,生态功能的空间关联性衰减。农业生产、非农生产、生活、生态功能空间差异均不断增大,农业生产功能水平微弱波动,非农生产功能具转移惰性,生活功能稳定性较强,生态功能较活跃,四者均较少发生跨越式发展,存在“俱乐部趋同”现象,且转移现象具阶段性。从功能演变来看,农业生产、非农生产、生活、生态功能均逐渐增强,功能类型占比排序为农业生产功能生态功能生活功能非农生产功能,非农生产和生活功能强化态势明显,农业生产、生态功能衰弱。从不同地域类型来看,农业主导型地域农业生产功能直线上升,非农生产功能基本持平,生活、生态功能总体下降;工业主导型地域农业生产功能持续下降,非农生产功能作为主导功能稳定发展,生活功能微弱下降,生态功能在“持平-增长-下降-增长”的过程中波动增长;商旅服务型地域农业生产功能历经“上升-下降-上升”后总体持平,非农生产、生活功能均在大幅波动中上升,生态功能在小幅的“下降-上升”后微弱增强;均衡发展型地区以生活与生态功能为主导功能,农业生产功能微弱下降,非农生产功能大幅上升。(2)土地利用功能的相互作用关系。江苏省农业生产与非农生产功能、农业生产与生态功能、非农生产与生活功能之间存在较强的上尾相关性,农业生产与非农生产功能、农业生产与生活功能权衡关系不断增强,农业生产与生态功能、非农生产与生活功能协同关系微弱增长,非农生产与生态功能、生活与生态功能权衡关系愈发明显;空间上,苏锡常地区的农业生产与非农生产功能、农业生产与生态功能、非农生产与生活功能表现为协同关系,但在苏北大范围的农业生产与非农生产功能、农业生产与生活功能、非农生产与生态功能、生活与生态功能则存在明显的权衡效应;研究基于土地利用多功能性、行为地理学、人居环境学等理论进行空间关联理论框架构建,在此基础上选取扬中市进行实证分析,结果表明扬中市土地利用功能与居民生活质量感知的空间关联密切。(3)土地利用功能演变的驱动机理。运用文献回顾与定量分析相结合的方法,揭示出资源环境、地理区位、人口因素、经济发展等重要因素对土地利用功能演变的影响机理。江苏省农业生产功能时空分异受到社会经济发展,尤其是工业基础的深刻作用,而自然环境对农业生产功能的限制式微;非农生产功能、生活功能时空分异与社会经济发展格局紧密关联,但生活功能空间格局发生较大转折时自然环境的约束力会更加突显;生态功能主要受自然本底环境驱动但作用趋缓,社会经济发展、人民生产生活活动对于生态功能时空分异影响加大;区域的社会经济发展状态和发展趋势对土地利用多功能时空分异的影响始终较强,而人口因素对土地利用多功能时空分异的影响力减弱。经济发展、人口因素、自然资源环境交互作用,对区域功能的作用力具有明显的时空分异特征:社会消费品零售总额、财政收入与其他因子耦合时会强化农业生产功能空间分异;非农生产、生活功能空间分异易受产业结构、土壤有机质含量与其他要素交互耦合驱动;生态功能空间分异主要受土壤有机质含量、区位条件及与其余要素结合作用。与此同时,影响因子对不同功能的作用时空动态性明显,产业结构对农业生产功能的影响减弱并向苏锡常地区转移,对非农生产、生活功能影响范围集中分布在苏北地区,对生态功能影响较强地区转移至苏锡常地区;地区生产总值对农业生产功能作用力较强地区由苏北迁移至南京都市圈,对非农生产功能作用力较强地区由南京都市圈转移至丰县、启东市等,苏南地区生活功能受其驱动作用更强,对生态功能影响范围由全域向西部萎缩;财政收入对农业生产功能影响由苏北沿海扩散至丰县-连云港一线,对非农生产功能影响较强烈的地区由苏北沿海向苏南转移,对生活功能影响力较强地区由苏北沿海向苏南、苏中转移,对生态功能影响力较强地区主要由丰县、连云港市等向苏北沿海集中;人口密度对农业生产功能影响由苏南扩散至全域,对非农生产功能影响力较强地区始终集中在苏南,生活功能受其影响较强地区由东部向西部转移,对生态功能影响由西部大范围区域缩小至启东市、海门市等;土壤有机质含量深刻影响太湖周边地区农业生产功能,对非农生产功能影响由苏南向东部沿海延伸,对生活功能驱动作用范围稳定在启东市、如东县等,对生态功能影响由苏北向启东市、溧阳市一线收缩。综合来看,经济发展总体状态是核心推动力、产业结构调整是重要的助推力、人口因素起主要的引力作用、自然资源禀赋承载力是关键的摩擦阻力、政府宏观调控是不容忽视的重要因素。多种驱动作用共同构成了土地利用功能时空演变的驱动体系,具有密切关联并相互影响、共同作用于整体系统,多重因子在相互间的交互耦合中形成多维效应,最终导致自然生态结构、经济生产结构、社会生活结构的变化。(4)“三生”空间的优化路径与对策建议。在耦合了土地利用功能与适宜性评价结果后,研究按照核心区、容纳区、阻隔区的差异,对南京市、扬州市、扬中市、新沂市农业生产、非农生产、生活、生态空间进行分区调控,提出了四种对策建议:以空间主导功能为指引,适当协同次要功能,完善土地利用管制手段;落实国土空间用途管制制度,从法律层面立法保障;推动产业集群在国土空间开发的引领作用;强化城乡人居环境整治,不断提升人民幸福指数。