都勻市村域“三生空間”結構的時空格局

雷 嫦, 周國富, 黃啟芬, 劉純軍, 周宇洋

(1.貴州師范大學 地理與環境科學學院, 貴陽 550025; 2.貴州省都勻市自然資源局, 貴州 都勻 558000)

“三生空間”思想最早可追溯到20世紀80年代臺灣省“三生農業”政策的提出[1]，2006年鄭百龍等借鑒臺灣省“三生農業”的發展經驗運用到我國新農村建設中[2]。近年來，生態文明建設在中國上升為國家戰略，三生空間協調共生不僅是生態文明的內涵解析，亦成為了生態文明建設的重要內容[3]。三生空間功能結構研究是國土空間優化的基礎，是解決國土空間結構失衡、人地矛盾突出等問題的重要保證[4]。進入21世紀，隨著城鎮化工業化進程的快速推進，生產、生活和生態空間的博弈不斷升級，國土空間可持續發展受到嚴峻挑戰和危機[5]，十八大報告明確提出，將“生產空間集約高效、生活空間宜居適度、生態空間山清水秀”，作為三生空間協調發展的總體要求[6]。在此背景下，國內學者基于不同視角和領域，在“三生空間”的概念辨析[7]、功能識別及空間分類體系[8]、沖突與優化調控等[9]方面進行研究，并取得了豐碩的研究成果。目前三生空間功能結構的研究方面，陳仙春等[10]利用定量分析方法，從縣、市域多尺度分析了滇中城市群三生空間功能結構的分布格局；吳宇鑫等[11]運用洛倫茲曲線、基尼系數、信息熵等方法模型并以鄉鎮為單元，對眉縣三生用地空間結構進行研究。陳錢錢等[12]運用多時段土地利用數據，從市、縣域多尺度分析了江西省三生空間功能結構的時空分布格局；黃娟等[13]從村域尺度定量分析了印江縣三生用地結構與分布格局。目前，有關“三生空間”功能結構的研究以城市群、省域、市域等宏觀尺度以及縣域和鄉鎮尺度的研究較多，且大多為單一時段的定量研究，而基于村域尺度，探討典型喀斯特地區村域“三生空間”結構的跨時空研究尚不多見。行政村作為最基礎的行政單元，村級土地利用規劃是上級土地利用規劃的具體化[14]。因此，基于村域尺度的研究對促進巖溶山區村域“三生空間”協調發展，實現縣域更精細化土地資源管理具有重要意義。

都勻市為典型的喀斯特地區，是中國經濟快速發展的黔中經濟圈以及泛珠江三角經濟圈的重要組成部分，同時都勻市作為貴州省第一批新型城鎮化示范點[15]，經濟和城鎮化快速發展的同時，耕地減少、國土空間開發混亂等問題日益凸顯。基于此，本文以都勻市2008年、2018年土地利用變更調查數據為基礎，通過“三生”功能類型劃分方案進行重新歸類，運用計量地理學方法和GIS空間分析法，從多樣化、優勢度、信息熵、利用程度和區位度等不同角度，對都勻市109個行政村“三生空間”功能結構的時空分布格局進行分析，旨在為都勻市新一輪國土空間規劃提供科學的參考依據，同時對促進喀斯特山區國土空間高效利用，推動鄉村振興發展具有重要意義。

1 研究區概況

都勻市(東經107°7′—107°46，北緯25°51′—26°26′)位于貴州省南部偏東，苗嶺山脈以南地區，地處西南巖溶山區，地勢西北部高，東部及南部低，土地總面積2 285 km2，山地占總面積的80%以上，國土空間開發限制較大。研究區氣候類型屬亞熱帶季風濕潤氣候，年平均氣溫16.1℃，年平均降雨量1 431.1 mm。到2018年末，都勻市現轄1個經濟開發區、5個辦事處、4個鄉鎮，共109個行政村，總人口50.4萬人，城鎮人口27.7萬人。2018年，全市生產總值完成237億元，同比增長9.4%。

2 數據來源與研究方法

2.1 數據來源及處理

本文選取都勻市2008年和2018年兩期土地利用變更調查矢量數據為基礎，行政村邊界以都勻市2018年最新行政區劃為準，均由都勻市自然資源局提供，利用ArcGIS 10.0根據土地利用主導功能分類方案對各行政村的地類重新歸類為8項三生空間二級分類，最終計算各行政村的三生空間功能結構指數。

2.2 研究方法

土地利用類型與三生空間存在密切關系，三生空間是一種功能空間，其概念是著眼于土地利用功能視角提出的[16]，土地利用功能是各種土地利用類型相互作用形成的綜合結果，其功能的實現以土地利用類型為基礎[17]，因此，基于土地利用類型，建立其與土地利用功能的內在邏輯關系，對構建三生空間分類體系具有科學性，故可以通過土地利用類型來反映三生空間。本文參考陳仙春[10]、陳錢錢[12]、于莉[18]等學者的“三生”主導功能分類方法，按照“生產”、“生活”和“生態”功能構建都勻市“三生空間”分類體系(表1)。為了從多個角度分析研究區“三生空間”功能結構特征，本文選擇多樣化、優勢度、信息熵、利用程度綜合指數和區位指數5大指數模型(表2)，以行政村為研究單元分析都勻市“三生空間”功能結構特征。

表1 都勻市“三生空間”分類體系及利用程度分級指數

表2 “三生空間”結構指數模型

3 結果與分析

通過以上5個指數模型對都勻市2008年和2018年三生空間分類現狀進行計算，得到都勻市109個行政村“三生空間”功能結構指數，采用ArcGIS中的自然斷點法將多樣化指數、優勢度指數、信息熵指數和利用程度指數劃分為高、中高、中低和低4個等級，并生成都勻市各行政村三生空間功能結構格局分布圖。

3.1 都勻市“三生空間”功能多樣化指數分析

都勻市“三生空間”多樣化指數在空間上呈“東北部高，西南部低”的分布格局(圖1)。2018年多樣化高值區共有20個行政村，占行政村總數的18%，主要集聚于北部城區中心，如西園村和黃鶯村等，其他地區農業發展較好的行政村有零散分布，如都勻毛尖產地擺忙村和雙堡村、東部甲登村和壩固村等，說明該區域各功能類型較齊全，多樣化程度高，與城市和農業布局有關；多樣化中高值區分布于高值區周圍，共有29個行政村，占比26%；多樣化中低值區有33個行政村，占比31%；多樣化低值區共有27個行政村，占比25%，主要以西部平浪鎮和墨沖鎮為代表，呈零散分布，該區域林地比重大，生態環境較好，但三生空間功能結構不協調。

據圖1可知，都勻市“三生空間”多樣化指數整體呈緩慢上升趨勢，平均值由2008年的0.55上升到2018年的0.56，整體處于中等偏上水平。多樣化指數呈上升趨勢的行政村主要集中在城區東西兩側的城郊地區，共23個行政村，其中附城村、幸福村及綠蔭湖村呈顯著增長趨勢，增長率分別達12%，11%和7%；位于城區中心的劍江村、西園村、黃鶯村等6個行政村呈下降趨勢，其中黃鶯村下降最明顯，下降率為9%；保持不變的行政村共有80個，占比73%。受都勻市“一核兩翼”的經濟發展模式影響，2013年都勻市政府提出要將勻東鎮和綠茵湖街道辦事處打造成為貴州重要特色輕工業基地工業園區，隨后秦漢影視城、綠博園區、建材工業園區等大批產業入駐，大量耕地和林地被建設用地占用，土地利用類型轉換“活躍”，導致城郊地區多樣化程度顯著增強，而土地利用變化與區位條件成正相關關系，西部及南部區位條件較差，變化不明顯。

圖1 2008年、2018年都勻市村域“三生空間”功能多樣化指數空間分布

3.2 都勻市“三生空間”功能優勢度指數分析

都勻市“三生空間”優勢度指數在空間上總體呈“西南部高，東北部低”的分布格局(圖2)，與多樣化指數的空間分布相反。2018年優勢度高值區共有18個行政村，主要以平浪鎮、墨沖鎮和小圍寨街道辦事處為代表，呈零散分布于研究區南部，表明該區域三生空間功能專門化水平較高，受林地生態空間的支配程度大；中高值區有32個行政村，占比29%，主要分布于研究區南部；中低值區有36個行政村，占比33%；低值區有23個行政村，占比21%，集中分布于城區中心，東部經濟開發區亦有零散分布。

由圖2可知，“三生空間”優勢度指數整體處于中等偏下水平且呈下降趨勢，平均值由2008年的1.07下降到2018年的1.05。位于城區中心的黃鶯村、劍江村、慶云宮村等8個行政村優勢度指數呈上升趨勢，其中黃鶯村增幅最大，從2008年的0.738 3增長到2018年的0.835 6，增長率達13%；呈現下降趨勢的有33個行政村，占比30%，其中幸福村、馬寨村和綠蔭湖村等位于城郊的行政村顯著下降，下降率達到16%以上；優勢度指數保持不變的有68個行政村，占總行政村的62%。由于城區中心建設用地比重大，城市開發過程中隨著建設用地增加，受其支配程度更高；而隨著城鎮化不斷向外擴張，城郊地區大量耕地和林地轉化為建設用地，土地功能類型增多，受一種或幾種功能類型的支配程度減弱。

圖2 2008年、2018年都勻市村域“三生空間”功能優勢度指數空間分布

3.3 都勻市“三生空間”功能信息熵指數分析

都勻市“三生空間”信息熵指數的分布呈“東北部高，西南部低”的現狀(圖3)，與優勢度指數的分布格局截然相反。以2018年為例，高熵值區共有18個行政村，與多樣化高值區空間重合度較高，由于各類空間功能較多，結構復雜，三生空間功能有序程度低；中高熵值區有35個行政村，占比32%，主要分布于高熵值區周圍；中低熵值區有33個行政村，占比30%；低熵值區包括甲壤村、新龍村和朵羅村等23個行政村，占比21%，與優勢度高值區的空間分布重合度較高，由于土地功能類型較單一，三生空間功能有序程度高。信息熵指數總體處于中等偏上水平，說明都勻市三生空間功能結構無序程度較高。

圖3表明都勻市“三生空間”信息熵指數整體呈上升趨勢，平均值由2008年的1 Nat上升到2018年的1.02 Nat，表明都勻市三生空間功能結構整體向無序方向發展。信息熵指數呈上升趨勢的行政村有33個，其中，顯著增長的行政村多分布于城郊，如幸福村、附城村、文明村和綠蔭湖村等，上升率均大于10%；而處于城區中心的黃鶯村、西園村、慶云宮村等9個行政村呈下降趨勢，與多樣化指數下降，優勢度指數上升的行政村基本一致；信息熵指數保持不變的有67個行政村，占比61%。隨著經濟發展，人類對土地利用的干擾增強，土地利用類型復雜，土地功能結構越趨向無序，城區中心受地形條件限制，城市建設以舊城改造為主，土地利用結構已經相對穩定，而城郊地區為城鄉過渡地帶，土地利用及產業結構異質性強，且處于快速變化狀態[25]，無序程度增強。

圖3 2008年、2018年都勻市村域“三生空間”功能信息熵指數空間分布

3.4 都勻市“三生空間”利用程度指數分析

都勻市“三生空間”利用程度指數呈“東部高，西部低”的分布格局(圖4)。2018年都勻市各行政村三生空間用地利用程度差異明顯，最大值為黃鶯村(340.96)，最小值為朵羅村(212.04)，從分級來看，利用程度高值區的7個行政村呈團狀集聚于城區中心，主要以城鎮生活空間為主；中高值區共有31個村，占比28%，主要呈縱向兩個條帶狀分布，一個條帶是研究區東部的黃豐村—大坪村—王司村—基場村一線，另一個條帶是南部的普林村—良畝村—同心村一帶，該區域耕地資源豐富，利用程度相對較高；利用程度中低值區多位于墨沖鎮和小圍寨街道辦，共有46個村，占達42%；利用程度低值區有25個，占比23%，主要分布于遠離城鎮，林地生態空間比重較大的西部地區。說明都勻市各行政村三生空間用地利用程度差異大，東西部發展不協調。

由圖4可知，2008—2018年，三生空間用地利用程度指數平均值由237.77上升到2018年的239.37，總體呈上升趨勢，但仍處于中等偏下水平。利用程度指數呈上升趨勢的行政村主要集中在沙包堡街道辦事處、廣惠街道辦事處、文峰街道辦及勻東鎮等經濟發展較好的地區，共有28個行政村，其中劍江村、幸福村和附城上升顯著，其他81個行政村保持不變，多分布于研究區經濟發展較慢的西部及南部地區。表明都勻市三生空間用地利用程度整體增強，但城鄉差距仍較大，由于物質流、信息流，能量流的差異，導致城鄉之間土地利用變化差異顯著，西部及南部地區應加強土地集約化程度，提高土地利用程度的廣度和深度。

圖4 2008年、2018年都勻市村域“三生空間”利用程度指數空間分布

3.5 都勻市“三生空間”功能區位指數分析

由圖5可知，研究區各行政村的功能區位意義差異較大，生態空間區位指數>1的共有41個行政村，占比為37%，主要集中在研究區西部，此外，東南部的歸蘭鄉亦有零散分布，與都勻市林地的主要分布區基本一致。大定村、朵羅村、谷新村等生態空間區位意義最顯著，生態用地占比均在70%以上，生態空間區位指數均大于1.2，表明該區域生態價值高，生態功能區位優勢明顯。2008—2018年，都勻市生態空間區位指數整體呈下降趨勢，但變化不明顯，具有生態功能區位意義的行政村僅減少2個，呈明顯下降趨勢的區域主要為西園村、黃鶯村、劍江村、大坪村及附城村等城區中心及城郊地區。

圖5 2018年都勻市村域“三生空間”功能區位指數空間分布

生活空間功能區位優勢突出的行政村主要以城區為核心向東西部村域擴展，呈“核心—邊緣”模式。生活空間區位指數>1的共有28個行政村，占比26%，其中黃鶯村、劍水村、慶云宮村等行政村生活區位意義最突出，區位指數均大于5，這部分行政村的生活空間比例遠高于都勻市平均水平，生活空間區位優勢突出。2008—2018年，生活空間區位指數局部上升明顯，其增長較快的行政村為綠蔭湖村、附城村和大坪村等城郊地區。

生產空間區位意義顯著行政村主要集中在東部及東南部地區，與都勻市主要的糧食作物產區基本一致。生產空間區位指數>1的行政村共有59個，占比54%，其中生產區位意義最顯著的為壩固村、基場村和雞賈村等，生產空間區位指數均大于1.5，由于該區域地勢較平坦，耕地占比較高，農業發展較好，帶動整體生產功能增強。2008—2018年，都勻市生產空間區位意義顯著的行政村從2008年的64個減少到2018年的59個，總體呈下降趨勢，其中呈明顯下降趨勢的行政村有西園村、黃鶯村、慶云宮村、幸福村等城區中心及城郊區域。

總體而言，各類空間區位優勢突出的行政村數量情況為：生產空間區位>生態空間區位>生活空間區位；從2008—2018年，生產空間區位指數和生態空間區位指數均呈下降趨勢，顯著下降的行政村主要集中在城郊地區，如附城村、大坪村和綠蔭湖村等，該部分行政村亦是生活區位指數顯著上升地區。由此表明，都勻市以生態和生產空間為主，生活空間較少，但城郊地區生活空間高度脅迫生產和生態空間，未來該區域空間發展要協調三者關系。

4 結論及討論

(1) 從空間分布來看，都勻市村域“三生空間”功能多樣化和信息熵指數呈“東北部高，西南部低”的分布格局，且整體水平較高，優勢度指數的分布則相反，整體處于中等偏下水平，利用程度指數東部高，西部低，東西部差異大且整體水平較低，表明都勻市三生空間功能類型較齊全，以林地為主的生態空間和耕地為主的農業生產空間為主導，三生空間用地利用程度較低；研究區各村受自然條件和社會經濟發展的輻射影響，三生空間功能結構呈顯著空間分異特征，西部地區森林覆蓋率高，生態空間區位優勢突出，北部中心城區以及城郊區域生活空間區位優勢突出，東部及南部地勢較平坦，耕地資源豐富，生產區位優勢顯著。

(2) 從時間變化來看，2008—2018年，都勻市“三生空間”功能多樣化和利用程度指數呈上升趨勢，優勢度指數呈下降趨勢，信息熵指數上升，整體向無序方向發展，生態和生產空間區位指數整體下降，生活空間區位指數局部上升明顯。三生空間功能結構變化空間差異明顯，城郊地區三生空間結構變化激烈，其次是城區中心，西部及南部地區變化不明顯，從而表明都勻市生活空間在逐年增加，生產和生態空間逐年減少，三生空間協調面臨威脅，城郊地區存在嚴重不協調現象。

(3) 運用多維計量模型深入地分析了都勻市村域內部三生空間功能結構特征，5個指數具有較強相關性，5個指數相互驗證，研究結果與都勻市土地總體規劃及城市規劃相吻合，說明多維定量模型不僅能反映大中尺度三生空間功能的結構特征，對村域小尺度的研究同樣適用。從研究結果來看，都勻市在新一輪的國土空間規劃中應繼續強化對西部地區生態空間數量和質量的管控，保持其生態屏障功能；東部及南部地區要繼續維持農業生產空間在都勻市較為均衡的分布態勢，加強基本農田建設與保護，以確保耕地保有量，保證全市糧食安全；由于三生空間結構變化城鄉差異較大，西部及南部地區應提升土地利用效率，加強基礎設施建設，縮小城鄉差距，城郊地區應加強林地和耕地的嚴格管控，避免城鎮建設用地無序擴張，在城市建設的同時要兼顧生態效益。根據都勻市三生空間功能結構變化情況，未來研究可進一步探討其驅動機制，以期更全面地為都勻市國土空間優化及鄉村振興提供理論支撐與方法指導。