南昌市城市空間開發生態適宜性評價

蔡 浩，金志農

(1.江西農業大學園林與藝術學院，330045，南昌;2.南昌工程學院水利與生態學院，330099，南昌;3.江西省鄱陽湖流域農業生態重點實驗室，330045，南昌)

0 引言

20世紀以來，隨著城市化進程的加快，城鎮用地得到了前所未有的擴張，迎合了人口與經濟的快速增長。但如果這種態勢毫無限制的蔓延下去，大量的森林、農田、河湖將面臨消失，城市土地將不能實現可持續發展[1]。

為了解決城市化帶來的生態環境問題，人們越來越重視城市發展規劃。因此，在進行城市規劃時，對城市的土地生態適宜性進行評價，以實現城市的可持續發展，已成為共識。發達國家城市化歷史長、水平高，很早就認識到了城市化帶來的一系列生態環境問題，并越來越重視生態適宜性評價在區域發展規劃中的應用[2]。

隨著我國城市化進程的加快，城市規劃凸顯其重要性。目前，城市土地生態適宜性的研究主要集中在以下方面:城市土地利用的生態適宜性評價[3－5]、城市不同土地類型的生態適宜性評價[6－12]、城市特殊區域的生態適宜性評價[13－18]和不同地區城市土地生態適宜性的評價[19－20]。

城市空間開發生態適宜性評價不僅包括城市土地利用的生態適宜性評價，還包括城市空間布局及經濟格局。城市土地利用的生態適宜性評價的研究已經比較多，但從整體上看，對區域[21]、城市的空間開發生態適宜性研究還比較少。本文從資源承載力和經濟發展潛力方面對南昌市城市空間開發生態適宜性進行綜合評價，將城市空間劃分為高適宜、中等適宜、低適宜和不適宜4個區域，并在此基礎上探討了未來南昌市的城市空間開發方向。

1 研究區域概況

南昌市地處江西中部偏北，贛江、撫河下游，我國第一大淡水湖鄱陽湖西南岸。位于東經115°27'E ～116°35'E、北緯28°10'N ～29°11'N 之間。南昌市面積7 402.36 km2，地貌以平原為主，西北與東南部低山丘陵起伏，中部地勢平坦，其中平原占35.8%、低丘 34.4%、湖泊水面 29.8%。2012年地區生產總值3 000.52億元，財政總收入500.16億元，500萬元及以上項目共完成投資額2623.03億元，全市實現社會消費品零售總額1 116.54億元。各個縣區經濟發展、資源環境差異較大，城鄉差異明顯。本研究范圍包括:東湖區、西湖區、青云譜區、青山湖區、灣里區以及南昌縣、新建縣、進賢縣、安義縣(見圖1)。

圖1 研究區域范圍

2 資料來源與數據處理

2.1 資料來源

南昌市及各縣區土地利用總體規劃(2006－2020年)、南昌市及各縣區2012年國民經濟與社會發展統計公報、2012年南昌市統計年鑒、江西省南昌市地質災害防治規劃(2011－2020年)、江西省地圖、各政府網站等。

2.2 數據處理

運用Excel、SPSS等軟件進行數據處理。運用Excel對原始數據(表1)進行標準化處理，權重的確定采用變異系數法，利用逐級分層歸并法計算各縣(區)的資源環境承載力指數和發展潛力指數，采用矩陣向量模型計算適宜性指數，對適宜性指數值進行聚類分析。

表1 南昌市空間開發生態適宜性評價指標原始數據

表1(續)

3 指標體系的構建與綜合評價方法

3.1 指標體系的構建

指標選取要盡可能較全面反映南昌市資源環境條件和社會經濟狀況，并盡量選取穩定、可獲取的指標。本文參照孫偉[21]、曹衛東[22]等的指標體系，結合南昌市的資源環境、社會經濟實際情況及數據的可獲取性，構建了南昌市城市空間開發生態適宜性評價指標體系(表2)。

資源環境承載力是區域自然生態與資源環境條件對于經濟社會發展的支撐能力，通過生態重要性、災害易損性、水資源供給保障程度和土地資源供給保障程度4個方面來評價[22]。生態重要性可再細分為極重要、重要和較重要3個指標。其中，水域、自然保護區、森林公園、重要濕地、風景名勝區、古跡、重要遺址保護區、自然保留地等為極重要生態功能區;各類重要生態功能區的緩沖區、公園、林地等為重要生態功能區;耕地、園地、牧草等為較重要生態功能區。在此基礎上，根據各級生態功能區占評價單元面積比例，再確定各單元的生態重要性指數。災害易損性評價按照各災害風險區出現災害總數，確定各行政區災害易損性指數。水資源供給保障主要根據各地區水域面積來確定，即各個單元水域面積占國土面積比例。土地資源供給保障主要考慮可供開發土地資源占比，即各單元國土面積減去不適宜開發的重要生態功能區剩余土地面積占全部國土面積的比例。

發展潛力用以反映特定空間工業化和城市化發展的經濟社會支撐條件，由經濟發展水平、人口集聚度、科技教育水平和交通優勢度組成。其中，經濟發展水平由經濟規模(地區生產總值、500萬元以上固定資產投資額、財政收入)、經濟結構(社會消費品零售總額、第一產業所占比例、第二產業所占比例、第三產業所占比例)、經濟效益(人均GDP)等反映;人口集聚度通過人口密度和城鎮人口規模來反映;科技教育水平以科教支出、在校人數、大專及以上學校數來反映;交通優勢度則依據各單元主要交通道路數量(鐵路、高速、國道等)來反映。

權重體現每個指標對評價目標的重要性和影響程度，同時充分體現地區資源條件和經濟發展的分異特點和內在差異性。其中，自然生態要素著重考慮其可修復性和替代性，經濟社會要素考慮其導向性。權重的確定采用模糊綜合評價中的變異系數法[23]，用此方法計算權重，可以減少主觀因素的影響，得出的權重更加符合實際客觀(表2)。

表2 城市空間開發生態適宜評價指標體系及權重

計算各指標的變異系數公式:

對vi進行歸一化處理，即得到各指標的權重。

其中:vi為第i個指標的變異系數;xi為第i項指標的平均數;si是第i項指標的標準差;V為指標變異系數。

對vi進行歸一化處理，即得到各指標的權重。

3.2 綜合評價方法

空間適宜性分區前，首先根據公式(3)對指標層的原始數據進行標準化處理。再將原始數據標準化后的單項指標值X乘以各指標的權重值Pj式(4)，得到每個指標的評價賦值結果(D)[23]。然后再采用逐級分層歸并方法式(5)，將平行獨立的各項指標加權求和(C)，計算出各單元的資源環境承載力指數(Cz)和發展潛力指數(Cf)[24](見表3)。

其中:Di為第i個單元某項指標的值;Xi為第i單元的標準化后的各指標的值;Pj為第j要素值的權重。

其中:Ci為第i單元的資源環境承載力(或經濟發展潛力)指數;Xij為第i單元的第j要素值;Pj為第j要素值的權重。

表3 南昌市各縣區的資源環境承載力值(Cz)及發展潛力值(Cf)

聚類分析顯示，新建縣和進賢縣的資源環境承載力值(Cz)最高，南昌縣、安義縣和灣里區也相對較高，而南昌市中心城區東湖區、西湖區和青云譜區最低。究其原因，主要是由于新建縣和進賢縣水源充足，可利用的土地資源面積大，重要生態功能區面積大，所以對城市發展的資源環境承載力高。南昌縣土地面積大，地形以平原為主，土地資源較為豐富;安義縣和灣里區主要是低山丘陵，開發程度較低，資源利用較少，環境破壞程度小;且境內有重要的國家級森林公園——梅嶺，生態功能較強，所以南昌縣、安義縣和灣里區的資源壞境承載力較高。東湖區、西湖區和青云譜區由于地處南昌市中心城區，城市化水平高，土地、水資源過度開發，資源供給能力低，且環境污染較嚴重，故資源環境承載力低。

圖2 資源環境承載力(a)和發展潛力(b)

發展潛力(Cf)方面，西湖區、青山湖區及靠近南昌市中心的近郊區縣南昌縣最高，新建縣、進賢縣次之，西北部安義縣和灣里區發展潛力相對較低(圖2)。進一步分析可以看出，西湖區是南昌市的經濟發展水平最高的地區之一，經濟基礎好，經濟結構合理，未來大力發展服務業，經濟發展潛力大;青山湖區現有昌北經濟技術開發區和高新技術開發區提供經濟發展動力，而且境內高校較多，科研創新能力較高，發展潛力大;南昌縣有南昌小藍經濟開發區和向塘開發區，有政府的大力支持，經濟發展迅速;一些高等院校的遷入，科教實力增強;離南昌市城區近，經濟聯系強，所以發展潛力也較大。而西北部安義縣和灣里區山地丘陵面積大，離市中心遠，開發程度較低，經濟基礎相對薄弱，故發展潛力相對較低。

空間開發適宜性是資源環境承載力和發展潛力合力作用的結果。這兩類要素均為正向的引導性要素，即該項因素分值越高，空間開發適宜性越強。但由于兩類要素的作用機理不同，不能簡單采取加權求和方法。因此，本文采用矩陣向量模型計算適宜性指數。矩陣向量模型中資源環境承載力指數和發展潛力指數分別被表示為一組向量，指數值就表示其在空間開發適宜性評價中貢獻的能量，即在合力作用中各自貢獻的“分力”[22](表4)。具體如下式(6):

式中:Pi表示i單元的空間開發適宜性指數;Ai表示資源環境承載力指數，Bi表示發展潛力指數，計算結果列于表4。

表4 南昌市各縣區空間開發適宜性指數值

對適宜性指數值進行聚類分析，將南昌市劃分為高適宜區、中適宜區、低適宜區，同時，將重要生態功能區劃定為不適宜開發區域(圖3)。

高適宜性區域具有較大的經濟社會開發潛力，而且經濟基礎相對較好，同時受生態環境約束較低，適宜進行大規模的工業開發和城市建設，或者適合大力發展現代服務業，集聚城市人口。該區域主要包南昌縣、新建縣、青山湖區以及西湖區。

圖3 南昌市空間開發適宜性分區

中等適宜性區域是指具有較高的工業開發需求和開發效益，但同時也受到一定的資源環境的限制，在開發過程中適度拓展發展空間，提高土地利用效率，注意生態環境的保護，避免過度開發，主要包括東湖區、青云譜區及進賢縣。

低適宜性區域主要指資源環境承載力和發展潛力都不是很高的區域，不適宜進行高強度的開發，需要控制開發強度和內容，實行有限度的發展，主要分布于安義縣和灣里區的山地丘陵區以及生態示范區、湖區等。

不適宜開發區域主要指各級各類重要生態功能保護區，不宜進行任何有損生態環境的建設活動，應加強對生物群落多樣性的保護，盡量將綠色空間相互連通，禁止一切與生態保護無關建設行為。

4 結果分析與城市空間開發探討

4.1 高適宜區的空間開發

高適宜區包括青山湖區、西湖區、新建縣、南昌縣，是今后南昌市空間擴展的重要區域。

青山湖區屬于南昌市城區所轄區域，經濟發展優勢明顯，適合以生態為導向，大力發展第三產業。

1)科教水平是衡量一個地區經濟發展潛力的重要因素，青山湖區內有眾多高等院校，科教水平較高，可以作為青山湖區經濟發展的重要支撐。首先，青山湖區有全市最多的高等院校，西北部有江西農業大學、江西財經大學、華東交通大學等，東部瑤湖地區有江西師范大學、南昌工程學院等高校，可以形成南昌市內的2個大學城，形成集聚規模效應，更有利于各高校間的交流與合作，提高區域的學術、科技創新水平。其次，以科技為龍頭，依托高校的科研創新能力，適時發展高新技術產業，將理論研究成果應用于實踐，產生經濟效益。

2)區內有昌北經濟技術開發區、高新技術開發區2個重點發展區域。首先，可以在昌北經濟技術開發區和高新技術開發區的支撐下，改善區內經濟結構，大力發展第三產業;其次，可以為經濟發展提供動力，帶動周邊地區經濟的發展。

3)青山湖區是城區生態環境最好的區域，有青山湖、艾溪湖、瑤湖等水面。首先，它們有著重要的生態功能，必須予以保護，作為改善城市生態環境的重要區域;其次，區內旅游資源豐富，有青山湖風景區、海洋公園、瑤湖大學城等，在保證生態環境友好的前提下可以作為生態旅游的重點發展區域，促進經濟的發展。西湖區經濟發展以第三產業為主，經濟發展水平高。今后的發展方向是進行技術轉移，帶動新建縣、南昌縣經濟的發展。

新建縣近年來發展較快，建成了離南昌市城區最近的新建長堎工業園區，經濟聯動性強;眾多高校將新校區建在新建縣內，提高了新建縣整體科研水平，對促進新建縣經濟的快速發展極為有利。未來城市空間擴展方向是在現有城區的基礎上，向周邊拓展，與青山湖區、西湖區、東湖區形成一個整體，形成一個更大的城市增長核。

南昌縣縣城靠近南昌市城區，可以在其帶動下，逐步完善經濟結構，促進經濟發展。瑤湖境內已經作為南昌市空間開發的重要區域，以此為南昌縣發展的第2個核心區，帶動南昌縣中北部經濟的發展。縣域內空間開發適宜度高，城市發展潛力大，境內有小藍經濟開發區和向塘開發區，將極大地帶動南昌縣經濟的快速發展。

4.2 中等適宜區的空間開發

中等適宜區主要包括東湖區、進賢縣、青云譜區。

東湖區和青云譜區都是南昌市的城區，經濟發展水平高，空間分布格局已經形成，可利用土地少，將在南昌市的經濟發展中起引導作用，帶動周邊地區的發展。由于城市化水平較高，城區硬化面積大，環境問題成為其可持續發展的主要問題。城市發展要注意區內生態壞境的建設，改善城市人居環境質量，提高人們的生活水平。水資源是城市發展的關鍵因素。近年來，贛江水資源逐年減少，鄱陽湖枯水期水面持續下降，將影響城鎮生產生活用水，需引起高度重視。

進賢縣水域面積大，有軍山湖、青嵐湖、金溪湖等湖面，未來城區空間開發一定要控制其開發強度，保護好這些重要的生態功能區。該縣還是南昌市農業生產的主要地區，在城市空間開發過程中要注意減少對耕地的占用，保護重要的農產品生產區，以解除經濟發展的后顧之憂。

4.3 低適宜區的空間開發

低適宜區包括灣里區和安義縣。該區主要以低山丘陵為主，空間開發要特別注意適宜性，把生態環境保護作為城市可持續發展的關鍵。灣里區梅嶺國家森林公園和風景名勝區，素有“小廬山”之稱，是避暑旅游勝地。因此對灣里區空間開發特別要注重梅嶺的合理開發利用，對核心區要控制開發強度，規避破壞，在現狀范圍內，建設有特色的生態旅游區。安義縣是生態示范區建設試點縣，主要建設生態農業和生態旅游。該縣名勝古跡繁多，有京臺、水南、羅田3個千年古鎮、三國孫慮城遺址等，以及橋嶺省級自然保護區和圣水堂省級森林公園。今后，安義縣宜以生態立縣，發展生態旅游;空間開發必須避開這些名勝古跡和生態建設區，加強保護;完善旅游區的基礎設施，促進旅游產業的發展，逐漸形成南昌市乃至江西省的重要旅游聚集區，產生規模效應，促進社會經濟的發展。

5 結束語

本研究用模糊綜合評價法對南昌市城市的空間開發生態適宜性進行了評價，通過客觀賦權法獲得指標的權重，更具客觀性，評價結果更為科學;并對南昌市城市未來空間開發方向進行了探討，可以為南昌市空間發展方向提供一定依據。

對城市空間開發適宜性評價，今后應加強評價指標及評價方法的研究。本文選取的資源承載力及發展潛力兩大指標既體現了城市發展的可持續性，又體現了城市發展的動力，但指標的選取具有一定的主觀性。比如，城市土地資源豐度不僅僅體現在其面積的大小，還往往與地形、地質、土壤、植被等因素有關。所以，科學合理的評價指標的選擇仍有待進一步研究。另外，評價方法的創新可以提高評價的科學性。隨著地學領域的發展，特別是“3S”技術的不斷創新，“3S”集成技術在城市空間開發中有著特殊作用。利用RS技術獲取可靠具體的城市空間數據，運用GIS的空間分析功能對城市空間數據進行分析，評價空間開發的生態適宜性，并就評價結果進行城市空間開發規劃，可以提高規劃的精確性及科學性。這將是城市空間開發規劃的重要方法。

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