基于“三生空间”判别的珠三角基塘蓝绿空间体系优化研究

郭婉琪 王顺涛 李 晖 高 伟 陈燕明

（华南农业大学林学与风景园林学院，广州 510642）

桑基鱼塘景观具有多维度的水陆交互作用和生物多样性，保护的关键在于提升基塘系统蓝绿空间的“融合性”。将基于蓝绿空间的基塘农业景观作为整体进行保护，为基塘农业的可持续保护与发展提供科学指导。以西江下游江门市睦洲镇至大鳌镇段及周边基塘为研究区域，通过1980-2020年土地转移矩阵分析基塘农业景观各组成要素的时空变化特征。在资源环境承载力评价和国土空间开发适宜性评价的基础上，构建基塘农业景观“三生空间”适宜性评价指标体系，定性定量相结合划定基塘农业景观的“三生空间”。结果表明：1980年研究区蓝绿斑块呈镶嵌状，融合性较好；2000年起至今的沿江蓝绿空间要素逐渐割裂分离。水域、基塘、林地草地、耕地园地面积均不断减少，城乡工矿居民用地面积持续增加。人们的生产生活活动改变了基塘蓝绿空间结构和功能，使得基塘系统整体生态系统服务功能逐渐降低。优化后的生态、生产、生活空间占比分别为30.19%、35.15%、34.66%，空间融合性更强。可得到以下结论：珠三角基塘蓝绿空间体系是由“江—驳岸—涌—渠堑—基—塘”镶嵌交错而成的复杂景观格局空间结构，是人与珠江复合三角洲地貌相互适应之后的结果，体现了先民长期适应环境所呈现出来的生态智慧。“江—驳岸—涌”及驳岸绿化对应于“三生空间”中生态敏感性和重要性较强的生态空间，其所代表的水陆交错带结构和功能组织具有波动性、动态性、疏离性和边缘性等特征。研究初步探讨了珠三角基塘农业“三生空间”形成的内在逻辑，探讨了衔接“三生空间”识别与土地利用多功能优化布局的蓝绿空间体系研究路径，丰富了“三生空间”的内在机制研究。

三生空间；珠三角；基塘；蓝绿空间体系；农业文化遗产；生态智慧；韧性

蓝绿空间作为国土空间规划体系下生态空间的重要组成部分，是保障城市生态安全、提升人民生活品质的关键要素，对实现环境生态、人类生产与居民生活和谐统一具有重要意义。目前关于蓝绿空间体系构建的研究多立足于国土空间规划视角研究城区或市域的蓝绿空间的格局[1-2]，而较少关注蓝绿空间与其他要素间的协调性。

基塘农业系统协调了蓝与绿、人与绿、人与蓝之间的复杂关系，是人类运用生态智慧与自然达到和谐共处的典范。为应对珠三角洲地势低洼、洪涝严重的自然条件，先人顺应地势，通过将围田泛洪区挖塘蓄水养鱼，堆泥筑基防洪[3]，在解决水患问题的同时形成了特殊的种养循环农业。珠三角基塘农业存在多维度水陆相互关系，因其具有塘基间的生态循环、水陆交错等特征，生态系统服务价值较高[4]，塘作为重要的水环境组成部分，基也应当是重要的绿色生态空间。单个基塘的塘与基之间的水陆互养与能量流动是高效的农业生产模式，同时也是基塘蓝绿生态空间的最小基本单位。西江水的支流即基塘系统内部的涌、渠、堑水系，与各个基塘构成“枝”与“叶”的关系，“主干”即为流入南海的西江，基塘通过与基塘系统内外水系相连形成农业排灌水利系统，外延还可与周边的城镇绿地、自然山体等绿色空间共同构成更开放的蓝绿空间体系。

随着城镇化的建设和产业布局的导向，农用地被占用、基塘种养循环断裂、排灌系统受阻、养殖废水污染环境等问题[5]使得基塘蓝绿空间受损，对其进行保护更新迫在眉睫。学者们对基塘农业的保护更新研究主要集中在种养技术[6-8]和生态修复[9-10]等，未将其纳入蓝绿空间体系进行梳理和研究，对于珠三角基塘农业的修复策略主要基于定性的经验[11-13]，对其量化研究不够。基塘农业景观由生态、生产、生活三个空间维度构成，是承载农业文明的复杂自组织系统，保持其活态存续并对“三生空间”进行整体保护是对基塘蓝绿空间提升优化的关键所在[14]。西江下游的中山、江门市是珠三角基塘农业历史悠久，同时也是具有典型现代基塘问题的区域，本研究尝试立足于基塘农业视角，通过基塘农业景观“三生空间”适宜性评价指标体系构建，定性与定量结合判别基塘农业景观的“三生空间”，从生态空间本底中进一步提取适宜的蓝绿空间，并提出基塘蓝绿空间体系优化策略，将有利于生态、景观、游憩和文化的统筹与融合[15]，为珠三角基塘农业文化遗产的可持续保护与发展提供科学指导。

1 研究区概况

研究选取位于珠江三角洲西南部、以西江下游磨刀门水道段为中心的区域，包含江门市的睦洲镇和大鳌镇，中山市的横栏镇和大涌镇作为研究区域，总面积约为293.3 km2。地处亚热带季风气候区，气候特征为夏季高温多雨。珠江三角洲沿岸受风暴潮、潮汐作用影响，易引发洪涝水患[16]。研究区内以基塘为基底，主要分布于大鳌镇全域和横栏镇、大涌镇、睦洲镇的沿西江区域；水域由西江、磨刀门水道、支流河涌、渠堑组成，西江和磨刀门水道将研究区划分为数个四面环水的江心岛。林地、耕地、园地与城乡工矿居民用地呈斑块状分布于内陆（图1）。通过解译历年30 m精度的遥感图可发现沿江的蓝绿空间在不断减少（图2），体现在建设用地和耕地对自然山体等绿色空间和基塘、沼泽等蓝色空间的侵占。从1980 - 2020年土地利用转移可知（表1、图3），2020年有4种类型用地面积减少，分别是河流、湖泊、水库和沟渠等水域，基塘，林地与草地用地，耕地。同时，城乡工矿居民用地面积不断增加。其中，基塘面积减少21.13 km2，主要转变为城乡工矿居民用地和林地、草地用地。1980年研究区蓝绿斑块呈镶嵌状，融合性较好，2000年起至今的沿江蓝绿空间要素逐渐呈割裂分离状。人们的生产生活活动改变了基塘景观原有蓝绿空间结构和功能，养殖尾水在经化学药剂处理后直接使用水管排入西江易造成水体二次污染；基塘农业景观正面临着产业化带来的鱼塘格网化改造，“路基”替代桑基”“果基”，导致基塘比例失衡、立体种养循环模式退化，使得基塘系统整体生态系统服务功能逐渐降低。

图1 研究区现状地表分类Fig. 1 Current surface classification in study area

图2 研究区1980 - 2020年土地利用变化Fig. 2 Land use change in the study area from 1980 to 2020

表1 研究区1980 - 2020年土地利用转移矩阵Tab. 1 Land use transfer matrix in the study area from 1980 to 2020（km 2 ）

图3 研究区1980 - 2020年桑基土地利用转移图Fig. 3 Sankey-chart of land use transfer in the study area from 1980 to 2020

2 “三生空间”判别

2.1 数据来源与处理

依照科学、客观以及数据获取可行性原则，采用来源于高分广东中心下载的高分二号影像遥感数据，分辨率为0.8 m的全色和3.2 m的多光谱影像，精度较高，可较好地识别基塘景观内的渠、堑等蓝色空间。高程、坡度、地形起伏度通过DEM数据所得。所有数据运用ArcGIS10.7软件，统一到WGS_1984的坐标系上进行操作分析，并对最后得到的结果进行重采样至5 m精度（表2）。

表2 主要数据来源与处理Tab. 2 Main data sources and processing

2.2 评价指标体系的构建

参考2020年《资源环境承载能力和国土空间开发适宜性评价指南（试行）》（下文简称《指南》），以省级[17]、市县[18-19]级的“三生空间”评价为基础，从“双评价”的单项评价中筛选指标，构建生态保护、农业生产、城镇建设三个方面的评价指标体系。遵循“生态优先”和“以人为本”的原则[20]，以资源环境承载能力为基础，再通过国土空间开发适宜性的指标进行评价，其中增加基塘系统的相关指标对评价体系进行调整，构建基塘农业景观“三生空间”适宜性评价指标体系（表3）。

表3 基塘农业景观“三生空间”适宜性评价指标体系Tab. 3 Suitability evaluation index system of “Ecological-Production-Living space” of dike-pond agricultural landscape

从珠三角基塘景观演变可知聚落空间沿水系发展，水网影响生活空间的形成，即基塘的排灌水系通过将江水引入塘内用于养殖。而养殖废水再排入江水，将生产功能与生态功能联系在一起，是生态系统不可或缺的重要组成部分；基塘种养和排灌的便捷度影响了基塘农业生产的适宜性。因此评价体系中根据基塘的特性、村民生产活动及其对村民生活的影响，增加基塘水系保护重要性、基塘种养、排灌便捷度和水网影响度等相关评价因子。

2.3 三生空间划定结果与分析

根据《指南》的计算方式及集成方法以及判别矩阵，形成单一空间适宜性评价（表3），对每个指标进行分析，并依据“生态优先”和“生态—生产—生活”递减原则进行叠加，划分出适宜“三生空间”结果（图4）。现状生态、生产、生活空间占比分别为17.59%、52.99%、29.42%，研究区主要由生产空间组成，生态空间占比较少，且生态与生活空间的异质性较高。而经过适宜性评价的优化“三生空间”占比分别为30.19%、35.15%、34.66%（表4），三生空间比例更均衡，从空间分布上来说融合性更强。其中优化后的生产空间面积减少而生态空间中的蓝绿空间面积增加，是由于部分基塘和耕地、园地转变为生态空间，同时生态空间在现状的山体绿地和水域以及其缓冲区基础上新增了许多斑块状空间，其与江、涌、渠堑等水系相互的交错嵌套从而丰富了生物多样性，为其他空间提供了生态保障[21]。生活空间面积也有所增加，主要以住宅用地和工矿用地为主，以及预留的城镇发展空间。

图4 基于适宜性评价的“三生空间”划定与蓝绿空间识别结果图Fig. 4 Result map of “Ecological-Production-Living space” delimitation and blue-green space identification based on suitability evaluation

表4 现状与适宜性评价结果的“三生空间”、蓝绿空间指标对比一览表Tab.4 Comparison list of “Ecological-Production-Living space” and blue-green space indicators of current situation and suitability evaluation results

3 蓝绿空间体系优化

3.1 蓝绿空间体系识别

在镇域尺度上，蓝色空间可指自然或人工水域，包含江、河流、湖泊、湿地、水塘等；绿色空间指植被覆盖度较高的绿地，如林地、公园绿地、居住绿地、附属绿地等[15,22]。“三生空间”在空间上具有功能复合性，即基塘在物质供给角度上属于生产空间，但从生态保护及生物多样性维持角度来看其可视为蓝绿空间。蓝绿空间是生态空间的基本骨架，也是基塘农业系统中生产空间的重要组成部分，在承载人们生产活动的同时提供了多项生态系统服务。因此，在经过“双评价”分析判别出的适宜生态、生产空间本底基础上，结合用地现状识别出适宜的蓝绿空间（图4）。由结果可知，适宜蓝色空间以线和面形态为主，主要包括江、涌等水系以及基塘，而密集的基塘间镶嵌有斑块状的绿色空间；适宜绿色空间包含点、线和面形态，主要包括现状山体、居民绿地、公园绿地、滨水驳岸。部分耕地和园地因其具有较高的生态敏感性和生态系统服务功能重要性而适宜转变为生态绿色空间加以保护。

3.2 蓝绿空间体系优化

根据蓝绿空间识别结果将珠三角基塘蓝绿空间体系优化为“江—驳岸—涌—渠堑—基—塘”镶嵌交错而成的复杂景观格局空间结构（图5、图6），“江—驳岸—涌”及驳岸绿化对应于“三生空间”中生态敏感性和重要性较强的生态空间，其所代表的水陆交错带具有波动性、动态性、疏离性和边缘性等边缘效应及特征，能够较好地过滤掉生产过程中的化学类污染物，通过水陆交错带生态系统的结构与功能调整变化来实现自我调节和反馈。

图5 基塘蓝绿空间景观格局图Fig. 5 Blue-green spatial landscape pattern of dike-pond

图6 基塘蓝绿空间体系示意图Fig. 6 Schematic diagram of dike-pond blue-green space system

3.3 蓝绿空间关键节点优化策略及模型

对于受潮汐作用影响的滨江驳岸及临江具有蓄洪作用的关键生态空间点，应结合潮差设置多层韧性缓冲带。运用多塘湿地缓冲带、梯级湿地沟渠、生态透水护坡等生态设计替代现有城乡工矿用地及硬质道路（图7）。基塘农业的排灌系统作为连接江水与基塘的通道，在历史上发挥的是生产功能，但通过基塘蓝绿空间的优化布局，其复合的生态功能将发挥更大生态效益。

图7 生态驳岸设计模型Fig. 7 Design model of ecological revetment

“渠堑—基—塘”主要对应于“三生空间”中具备较强湿地功能特征的基塘农业生产空间，是蓝色空间体系的重要组成部分。首先应恢复原生基塘单体的蓝绿结构与功能，即恢复“基”的种植使用及其与塘之间的生态流动过程，选择优质种养品种来提升基塘的生态功能；其次通过改进基塘和渠堑水系之间的连通方式，例如塘侧边中底部增加窦洞，替代部分人工抽水管，实现生态排灌（图8）；再者，通过生态修复技术，种植藻类和水生植物，对引入养殖用水和排出养殖废水之前进行水体净化，并将生态适宜性高的基塘改造为生态净化塘，提升基塘水网的自净能力。与格网化的路基鱼塘相比，将生产与生态结合、统筹蓝绿空间能增强基塘景观的异质性，在维持基塘物种多样性的同时提高生态系统功能的稳定性。

图8 基塘蓝绿空间连通性优化模型Fig. 8 Blue green space optimization model of dike-pond

4 结论

优化蓝绿空间体系是基塘农业实现生态、生产和生活整体可持续发展的必要条件，基于对基塘农业生态本底的保护和基塘的合理开发能对该地经济、社会、文化、生态等产生积极影响。通过多年土地转移矩阵诊断“三生空间”的现状冲突及基塘农业景观各组成要素的特征，并构建基塘农业景观“三生空间”适宜性评价体系，通过“三生空间”的时空格局变化来分析判别各生态要素之间的耦合关系，从而为基塘蓝绿空间规划和空间优化模型构建提供依据；在明确生态本底之上识别适宜蓝绿空间的体系更具有实际意义。结果表明，优化的蓝绿空间体系应该以蓝色空间基塘为基底，西江为主干，“涌”“渠堑”等支流为延展方向；以绿色空间山体为主要核心，以部分具有较高生态敏感性和生态系统服务功能重要性的耕地和园地为重要斑块，其他绿地为补充生态斑块，以沿江敏感性较高的带状驳岸空间为缓冲带。需要对基塘系统的蓝绿空间进行整体生态保护和加强排灌水系的生态净化功能；部分生产性基塘也应兼负生态作用，尤其通过恢复基塘的“绿基”，使基塘的生态和生产整体效益最大化。符合珠三角基塘“三生”空间形成的内在逻辑，且能实现“三生”空间识别与优化“质”和“量”相统一的土地利用多功能路径。总体而言，将基塘农业景观的“三生空间”结合蓝绿空间融合作为整体进行保护，有利于实现农业文化遗产的可持续发展；将来可进一步深化“三生”空间动态演化情景模拟及驱动机制等相关研究。