江淮生態大走廊“三生空間”特征及優化研究

李安芹，王海玫，朱 勇，黃興國

（揚州市職業大學，江蘇 揚州 225009）

我國前期經濟高速增長和快速城鎮化帶來人地關系矛盾、環境污染和公共服務設施配套差等問題。為了協調國土空間功能沖突，實現新型城鎮化與鄉村振興統籌發展，首要的任務是科學識別國土空間分類和特征；其次，需要分析影響“三生”功能的主要障礙因子和劃分“三生”功能優勢區；最后，優化國土空間布局[1-2]。2019年5月《中共中央國務院關于建立國土空間規劃體系并監督實施的若干意見》出臺，國土空間規劃要求各地方在空間享有充分的自我發展權利，提出構建區域均衡的協同格局，破解區域不平衡不充分的困局，促進空間資源要素向更大范圍、更多層次、更廣空間自由流動[3-4]。隨著我國重大功能區規劃的實施，一些研究探討了國土空間功能的劃分，并對劃分框架、指標體系和劃分方法進行了廣泛探索。總的來看，該方面的研究處于起步階段，為本文提供了很好的參考價值。

在國土空間特征研究方面，現有研究主要是基于土地利用的多功能，以新型城鎮化與鄉村振興作為國土空間規劃的主要目標和內容，結合當地影響“三生功能”要素構建評價指標體系，從空間結構、空間性質、空間格局、使用用途、空間規模等角度進行國土空間類型劃分和特征研究[5-6]。主要研究方法有文獻調研法、對比法和歸納法、動態度、熵權法和功能綜合評價法、空間數據分析等[7-8]。例如，基于“三生功能”視角，通過熵權法和功能評價法分析長江上游城市群國土空間特征[7]。江東等以廣西邊境地區為例，在基于“三生”空間的“要素-結構-空間-功能”的土地利用多功能機制基礎上，分析“三生”空間格局演變特征[8]。

在國土空間優化研究方面，現有研究從省或城市群、地級市、縣域或鄉鎮不同尺度出發，在土地利用“三生”功能評價的基礎上，主要運用障礙度模型、耦合協調度指數、比較優勢指數和系統聚類分析法、地理探測器等方法，診斷影響土地集約利用與城鎮化協調發展的障礙因子，找出優勢功能區，提出相應的優化方案和空間格局優化路徑及優化對策；從國土空間利用質量、土地利用適宜性評價、資源環境承載力與比較優勢等角度開展了“三生空間”統籌優化研究[9]。近年來針對“雙碳”目標，從碳源基礎梳理、碳匯和碳源角度進行“三生”空間配置和格局優化等方面的探索，成為國土空間優化新的熱點[10]。例如，朱潤苗等以福建、雷勛平等以安徽、林樹高等以廣西等省（區）為研究對象，分析優勢功能區，并提出優化對策[4-5，10]。韋晨等以中原、魏小芳等以長江上游等城市群為例，劃分不同的優勢功能區[6-9，11-13]。在土地保護與糧食安全戰略背景下，付晶瑩等提出黑龍江齊齊哈爾市、魯學孟等提出甘肅省慶陽市等城市國土空間優化調控路徑[13-15]。以縣域或鄉鎮為評價單元，林伊琳、張焱文等結合地理探測器和空間分析方法進行分區，并根據主導功能差異提出優化對策[16-17]。

在江淮生態大走廊研究方面，江淮生態大走廊由揚州市提出。2017年，“江淮生態大走廊”戰略被江蘇確定為省級跨區域生態保護與經濟發展的重要戰略之一，并納入國家《長江經濟帶生態環境保護規劃》[18]。2021年，江蘇提出要“深入推進江淮生態大走廊建設，更好服務南水北調全國大局”。現有的文獻主要以江蘇省縣域、江淮生態大走廊、地級市等為研究對象進行了國土空間特征和優化的研究。例如，從生產-生活-生態3 個維度構建國土空間“三生”功能識別體系，王丹陽等借助 GIS 空間分析、空間計量模型探析江蘇省縣域“三生”功能的空間格局特征[19]。付永虎等針對江淮生態大走廊規劃區，采用耦合協調模型和灰色分析方法，得出了主要影響“三生”功能的因素是城市化和生態環境[18]。胡毅等以江蘇省13 個地級市為研究對象，分析經濟社會持續快速發展所導致的耕地資源緊缺等空間沖突，提出了基于限制性地域因子的國土空間優化模型[20]。如何協調和優化土地利用的多功能是江淮生態大走廊建設的關鍵，核心是科學分析國土空間特征和優化國土空間格局。通過優化主體功能格局和提出空間開發優先策略，為江淮生態大走廊建設提供參考。研究成果不僅對于沿線城市經濟社會發展舉足輕重，而且對于長江大保護、南水北調工程東線水源地安全、長三角城市一體化建設等都具有重要的現實意義[18]。

1 研究區概況

江淮生態大走廊位于江蘇西北部，毗鄰山東、河南和安徽，包括揚州、泰州、淮安、宿遷、徐州5 個地級城市，占全省地級城市數的38%， 總計22 個市縣。其中揚州地區是三市一縣，泰州地區為四個市，淮安地區為一市三縣，宿遷地區為一市三縣，徐州地區為三市三縣；其中，揚州、泰州、淮安、宿遷、徐州為中心城市，其余市縣為節點城市。截至2020年底，江淮生態大走廊總面積42221 km2，占江蘇總面積的39%；總人口2770 萬人，占江蘇總人口的33%；地區生產總值26681 億元，占江蘇地區生產總值的26%；地形以平原為主，西北高而東南低[19-20]。

2 數據與方法

2.1 數據來源

本文數據來源于江淮生態大走廊沿線市縣的《2020年統計年鑒》《2020年國民經濟和社會發展統計公報》《2020年國土資源公報》《2020年水資源公報》《2020年環境質量公報》《土地利用總體規劃（2006—2020年）調整方案》。

2.2 研究方法

2.2.1 “三生”功能評價指標體系構建

“三生”功能評價體系的層級設計可歸納為目標層、準則層、要素層、指標層。根據江淮生態大走廊“三生”功能的目標和特點，選取相應能表征生產功能、生活功能、生態功能的各要素指標，建立國土空間“三生”功能評價指標體系（表1）[4-7]。

表1 國土空間“三生”功能評價指標體系

2.2.2 數據標準化與權重確定

（1）數據標準化

由于單位及量綱不同，需要將原始數據進行標準化處理，標準化公式如下[8-9]：

式中：Yij是標準化數據；i=1，2，3，…，m，m 為指標個數；j=1，2，3，…n，n是樣本數；xij是原始數據；ximax和ximin是最大值和最小值。

（2）權重的確定

數據標準化后，用下面的公式計算指標的權重[15]。

式中：Wi為信息熵權重，ei為信息熵值。

2.2.3 空間功能值

用權重和標準化值相乘得到各功能的空間評價值[12]，計算公式如下：

式中，F為評價單元功能的空間評價值，分為5 個等級。

2.2.4 比較優勢指數

比較優勢指數可以比較不同時空生產功能、生活功能、生態功能的相對優勢和劣勢，定量化研究區的比較優勢功能，為空間功能格局優化奠定基礎，計算公式為：

式中，RCApq為比較優勢指數，Xpq是城市p的第q項功能值，Yp是“三生”功能值和，Xsq是全部城市功能值q之和，Ys表示全部城市所有功能值之和。

當RCA 值接近于1 時，優劣程度均不突出；當RCA 值大于1 時，有比較優勢，具有較強競爭力[4，6]。

2.2.5 障礙度模型

障礙度模型可以診斷識別各指標對“三生”功能影響程度的大小，發現阻礙空間合理利用的指標[4]。

式中，ODi為障礙度指數，表示各指標影響“三生”功能的大小；Ii為指標偏離度，Ii=1-Pij，Pij為標準化值；FCi為因子貢獻度，為單個指標對功能值的貢獻，用權重表示。

3 結果與分析

3.1 國土空間特征分析

根據標準化后的指標及相應的權重相乘后求和，得到22 個城市生產空間、生活空間、生態空間的功能值得分以及綜合功能值，然后計算距平百分率值，如表2 所示。距平百分率指距離平均值的百分率，此處指江淮生態大走廊的平均值。

表2 江淮生態大走廊“三生空間”距平百分率 單位：%

從生產功能和生活功能可以看出，各地區中心城市揚州市、泰州市、淮安市、宿遷市和徐州市的距平百分率值均為正值且均較大，表明這些城市的生產功能值和生活功能值均大于江淮生態大走廊的平均值；非中心城市除了靖江市和泰興市外，其余城市的生產功能值和生活功能值均小于江淮大走廊的平均值。從生態功能看，除了宿遷的生態功能值略高一些外，其余中心城市的生態功能值均在江淮生態大走廊的平均值附近波動；非中心城市除了金湖縣、盱眙縣、睢寧縣和泗陽縣外，其余城市的生態功能值均在江淮大走廊的平均值附近波動。從綜合功能看，各地區中心城市的距平百分率值均為正值且均較大，均大于江淮生態大走廊的平均值；非中心城市除了靖江市和金湖縣外，其余城市的值均小于江淮大走廊的平均值。

從距平百分率看，生產功能值最大的是徐州市，最小的是泗陽縣，最大值與最小值相差大；生活功能值最大的是泰州市，最小的是泗洪縣，相差大；生態功能值最大的是金湖縣，最小的是泰州市和睢寧縣，但相差不大；綜合功能值最大的是徐州市，最小的是泗陽縣，相差較大。

根據得分值的從大到小，利用ArcGIS 軟件將“三生”空間功能評價值等距離劃分為5 個等級：高等級、較高等級、中等級、較低等級、低等級。

從生產空間功能來看，徐州、泰州、揚州、靖江是高等級或較高等級；高郵、泰興、淮安、宿遷、泗洪、沛縣是中等級；寶應、儀征、興化等是較低等級或低等級。從生活空間功能看，徐州、泰州、宿遷、揚州、淮安是高等級或較高等級；儀征、高郵、靖江、泰興是中等級；寶應、興化、漣水等是較低等級或低等級。從生態空間功能看，金湖、沭陽、宿遷是高等級或較高等級；寶應、儀征、靖江等是中等級；揚州、高郵、新沂、泰州、興化、泰興、泗陽、睢寧是較低等級或低等級。

從綜合功能來看，徐州、泰州、揚州、宿遷、靖江是高等級或較高等級；寶應、淮安、邳州是中等級；儀征、高郵、興化、泰興、盱眙等是較低等級或低等級。

3.2 江淮生態大走廊“三生”功能障礙因子診斷

根據障礙因子出現的頻率和排序綜合考慮，對影響江淮生態大走廊“三生”功能因子進行診斷，計算結果如表3 所示（表中排序1 的障礙度值最大，對“三生”功能影響最大，排序2 的次之，以此類推）[4]。

表3 江淮生態大走廊主要障礙指標 單位：%

從表3 可以看出，影響“三生”功能的主要因子在江淮生態大走廊有社會消費品零售總額、污水排放量、交通密度、居民人均可支配收入、公路貨運量。在揚州地區為工業SO2排放量、金融機構存款余額、國內生產總值。在泰州地區為污水排放量、煙（粉）塵排放量、森林覆蓋率。在淮安地區為水產品產量、肉類產量、交通密度。在宿遷地區為醫療床位數、公路貨運量、肉類產量；在徐州地區為社會消費品零售總額、公路貨運量、居民人均可支配收入。

3.3 江淮生態大走廊國土空間優化

3.3.1 國土空間優勢功能分區

比較優勢指數計算結果如表 4 所示，指數大于1 的表明國土空間有比較優勢[6-7]。結果表明具有比較優勢的城市：2020年生產功能上有11 個，包括5 個中心城市（揚州、泰州、淮安、宿遷、徐州）；6 個節點城市（高郵、靖江、泰興、泗洪、沛縣、新沂）。生活功能上有8 個，5 個中心城市（揚州、泰州、淮安、宿遷、徐州）；3 個節點城市（儀征、靖江、泰興）。在生態功能上有15 個，全部為節點城市（寶應、儀征、高郵等）。

基于比較優勢指數大于1 的數目，分別為生態優勢區、生產-生活優勢區、生產-生態優勢區。比較優勢指數大于1 的數的地區才能入選，本文只涉及3個地區。從表4中可以看出，生態優勢區11個，占比50%，全部為節點城市；生產-生活優勢區7個，占比32%，包括5 個中心城市+2 個節點城市；生產-生態優勢區4 個，占比18%，全部為節點城市。

表4 江淮生態大走廊優勢功能區

3.3.2 國土空間優化方向

根據“三生”功能優勢分區以及所包括的城市、影響“三生”功能的主要障礙因子，提出國土空間優化方向[6-7]，如表5 所示。

表5 江淮生態大走廊國土空間優化方向

生產-生活優勢區：包括揚州、泰州、靖江、泰興、淮安、宿遷、徐州共7 個城市。其中揚州、泰州、淮安、宿遷、徐州為區域中心城市，靖江、泰興為沿長江分布的城市。該區城市地理位置優越，農業生產、經濟發展水平均較高，生活水平高、社會保障能力強；但是，環境承載力不足，生態服務方面有待加強。今后國土空間優化的方向：生產功能和生活功能穩定增長的同時，節能減排、增加森林覆蓋率、大力提高生態功能。

生產-生態優勢區：包括高郵、泗洪、沛縣、新沂共4 個城市，均為區域節點城市，農業生產、經濟發展水平均較高，環境承載力、生態服務較好；但是，社會保障能力、生活水平有待提高。今后國土空間優化的方向：生產功能穩定增長和生態功能較好的同時，增加圖書館藏書數和增加居民人均可支配收入、提高生活功能，改善人民的生活便利程度。

生態優勢區：包括寶應、儀征、興化、漣水、盱眙、金湖、沭陽、泗陽、豐縣、睢寧、邳州共11個城市，均為區域節點城市，環境承載力、生態服務較好；但是，農業生產、經濟發展、生活水平都不高。今后國土空間優化的方向：保持生態功能優勢的同時，大力發展生態養殖業和生態旅游業、發展高附加值的農業和工業產品，并改善交通密度，提高生產功能和生活功能。

4 結論

本文以江淮生態大走廊的城市為研究對象，分析了國土空間“三生”功能特征，探究了影響“三生”功能的主要因子和空間優化方向，得出如下結論。

（1）從綜合功能來看，徐州、泰州、揚州、宿遷、靖江是高等級或較高等級；寶應、淮安、邳州是中等級；儀征、高郵、興化、泰興、盱眙等是較低等級或低等級。從綜合功能來看，較高等級或高等級占比22.73%，比較小，還需要逐步提高等級，特別是生態功能空間。淮安市生產空間、生態空間都是中等，生活空間是較高等級，是最有希望轉成較高等級的。

（2）影響“三生”功能的主要障礙因子江淮生態大走廊社會消費品零售總額出現的次數最多，其次是污水排放量，再次是交通密度、居民人均可支配收入、公路貨運量。從不同類型看，主要障礙因子：生活功能包括社會消費品零售總額、交通密度、居民人均可支配收入；其次，生態功能包括污水排放量；再次，生產功能包括公路貨運量。

（3）區域中心城市揚州、泰州、淮安、宿遷、徐州均為生產-生活優勢區，生態功能處于劣勢，說明在生產功能、生活功能發展的同時，生態功能發展緩慢。區域節點城市高郵、泗洪、沛縣、新沂為生產-生態優勢區，寶應、儀征等為生態優勢區，大部分區域節點城市都是生態優勢區，說明區域節點城市在“三生空間”中生態空間較好的同時，生活空間發展受到抑制。總體來看，區域中心城市和區域節點城市均有不足，都需要在發展的同時，補齊短板。