江淮生态大走廊“三生空间”特征及优化研究

李安芹，王海玫，朱 勇，黄兴国

（扬州市职业大学，江苏 扬州 225009）

我国前期经济高速增长和快速城镇化带来人地关系矛盾、环境污染和公共服务设施配套差等问题。为了协调国土空间功能冲突，实现新型城镇化与乡村振兴统筹发展，首要的任务是科学识别国土空间分类和特征；其次，需要分析影响“三生”功能的主要障碍因子和划分“三生”功能优势区；最后，优化国土空间布局[1-2]。2019年5月《中共中央国务院关于建立国土空间规划体系并监督实施的若干意见》出台，国土空间规划要求各地方在空间享有充分的自我发展权利，提出构建区域均衡的协同格局，破解区域不平衡不充分的困局，促进空间资源要素向更大范围、更多层次、更广空间自由流动[3-4]。随着我国重大功能区规划的实施，一些研究探讨了国土空间功能的划分，并对划分框架、指标体系和划分方法进行了广泛探索。总的来看，该方面的研究处于起步阶段，为本文提供了很好的参考价值。

在国土空间特征研究方面，现有研究主要是基于土地利用的多功能，以新型城镇化与乡村振兴作为国土空间规划的主要目标和内容，结合当地影响“三生功能”要素构建评价指标体系，从空间结构、空间性质、空间格局、使用用途、空间规模等角度进行国土空间类型划分和特征研究[5-6]。主要研究方法有文献调研法、对比法和归纳法、动态度、熵权法和功能综合评价法、空间数据分析等[7-8]。例如，基于“三生功能”视角，通过熵权法和功能评价法分析长江上游城市群国土空间特征[7]。江东等以广西边境地区为例，在基于“三生”空间的“要素-结构-空间-功能”的土地利用多功能机制基础上，分析“三生”空间格局演变特征[8]。

在国土空间优化研究方面，现有研究从省或城市群、地级市、县域或乡镇不同尺度出发，在土地利用“三生”功能评价的基础上，主要运用障碍度模型、耦合协调度指数、比较优势指数和系统聚类分析法、地理探测器等方法，诊断影响土地集约利用与城镇化协调发展的障碍因子，找出优势功能区，提出相应的优化方案和空间格局优化路径及优化对策；从国土空间利用质量、土地利用适宜性评价、资源环境承载力与比较优势等角度开展了“三生空间”统筹优化研究[9]。近年来针对“双碳”目标，从碳源基础梳理、碳汇和碳源角度进行“三生”空间配置和格局优化等方面的探索，成为国土空间优化新的热点[10]。例如，朱润苗等以福建、雷勋平等以安徽、林树高等以广西等省（区）为研究对象，分析优势功能区，并提出优化对策[4-5，10]。韦晨等以中原、魏小芳等以长江上游等城市群为例，划分不同的优势功能区[6-9，11-13]。在土地保护与粮食安全战略背景下，付晶莹等提出黑龙江齐齐哈尔市、鲁学孟等提出甘肃省庆阳市等城市国土空间优化调控路径[13-15]。以县域或乡镇为评价单元，林伊琳、张焱文等结合地理探测器和空间分析方法进行分区，并根据主导功能差异提出优化对策[16-17]。

在江淮生态大走廊研究方面，江淮生态大走廊由扬州市提出。2017年，“江淮生态大走廊”战略被江苏确定为省级跨区域生态保护与经济发展的重要战略之一，并纳入国家《长江经济带生态环境保护规划》[18]。2021年，江苏提出要“深入推进江淮生态大走廊建设，更好服务南水北调全国大局”。现有的文献主要以江苏省县域、江淮生态大走廊、地级市等为研究对象进行了国土空间特征和优化的研究。例如，从生产-生活-生态3 个维度构建国土空间“三生”功能识别体系，王丹阳等借助 GIS 空间分析、空间计量模型探析江苏省县域“三生”功能的空间格局特征[19]。付永虎等针对江淮生态大走廊规划区，采用耦合协调模型和灰色分析方法，得出了主要影响“三生”功能的因素是城市化和生态环境[18]。胡毅等以江苏省13 个地级市为研究对象，分析经济社会持续快速发展所导致的耕地资源紧缺等空间冲突，提出了基于限制性地域因子的国土空间优化模型[20]。如何协调和优化土地利用的多功能是江淮生态大走廊建设的关键，核心是科学分析国土空间特征和优化国土空间格局。通过优化主体功能格局和提出空间开发优先策略，为江淮生态大走廊建设提供参考。研究成果不仅对于沿线城市经济社会发展举足轻重，而且对于长江大保护、南水北调工程东线水源地安全、长三角城市一体化建设等都具有重要的现实意义[18]。

1 研究区概况

江淮生态大走廊位于江苏西北部，毗邻山东、河南和安徽，包括扬州、泰州、淮安、宿迁、徐州5 个地级城市，占全省地级城市数的38%， 总计22 个市县。其中扬州地区是三市一县，泰州地区为四个市，淮安地区为一市三县，宿迁地区为一市三县，徐州地区为三市三县；其中，扬州、泰州、淮安、宿迁、徐州为中心城市，其余市县为节点城市。截至2020年底，江淮生态大走廊总面积42221 km2，占江苏总面积的39%；总人口2770 万人，占江苏总人口的33%；地区生产总值26681 亿元，占江苏地区生产总值的26%；地形以平原为主，西北高而东南低[19-20]。

2 数据与方法

2.1 数据来源

本文数据来源于江淮生态大走廊沿线市县的《2020年统计年鉴》《2020年国民经济和社会发展统计公报》《2020年国土资源公报》《2020年水资源公报》《2020年环境质量公报》《土地利用总体规划（2006—2020年）调整方案》。

2.2 研究方法

2.2.1 “三生”功能评价指标体系构建

“三生”功能评价体系的层级设计可归纳为目标层、准则层、要素层、指标层。根据江淮生态大走廊“三生”功能的目标和特点，选取相应能表征生产功能、生活功能、生态功能的各要素指标，建立国土空间“三生”功能评价指标体系（表1）[4-7]。

表1 国土空间“三生”功能评价指标体系

2.2.2 数据标准化与权重确定

（1）数据标准化

由于单位及量纲不同，需要将原始数据进行标准化处理，标准化公式如下[8-9]：

式中：Yij是标准化数据；i=1，2，3，…，m，m 为指标个数；j=1，2，3，…n，n是样本数；xij是原始数据；ximax和ximin是最大值和最小值。

（2）权重的确定

数据标准化后，用下面的公式计算指标的权重[15]。

式中：Wi为信息熵权重，ei为信息熵值。

2.2.3 空间功能值

用权重和标准化值相乘得到各功能的空间评价值[12]，计算公式如下：

式中，F为评价单元功能的空间评价值，分为5 个等级。

2.2.4 比较优势指数

比较优势指数可以比较不同时空生产功能、生活功能、生态功能的相对优势和劣势，定量化研究区的比较优势功能，为空间功能格局优化奠定基础，计算公式为：

式中，RCApq为比较优势指数，Xpq是城市p的第q项功能值，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。

当RCA 值接近于1 时，优劣程度均不突出；当RCA 值大于1 时，有比较优势，具有较强竞争力[4，6]。

2.2.5 障碍度模型

障碍度模型可以诊断识别各指标对“三生”功能影响程度的大小，发现阻碍空间合理利用的指标[4]。

式中，ODi为障碍度指数，表示各指标影响“三生”功能的大小；Ii为指标偏离度，Ii=1-Pij，Pij为标准化值；FCi为因子贡献度，为单个指标对功能值的贡献，用权重表示。

3 结果与分析

3.1 国土空间特征分析

根据标准化后的指标及相应的权重相乘后求和，得到22 个城市生产空间、生活空间、生态空间的功能值得分以及综合功能值，然后计算距平百分率值，如表2 所示。距平百分率指距离平均值的百分率，此处指江淮生态大走廊的平均值。

表2 江淮生态大走廊“三生空间”距平百分率 单位：%

从生产功能和生活功能可以看出，各地区中心城市扬州市、泰州市、淮安市、宿迁市和徐州市的距平百分率值均为正值且均较大，表明这些城市的生产功能值和生活功能值均大于江淮生态大走廊的平均值；非中心城市除了靖江市和泰兴市外，其余城市的生产功能值和生活功能值均小于江淮大走廊的平均值。从生态功能看，除了宿迁的生态功能值略高一些外，其余中心城市的生态功能值均在江淮生态大走廊的平均值附近波动；非中心城市除了金湖县、盱眙县、睢宁县和泗阳县外，其余城市的生态功能值均在江淮大走廊的平均值附近波动。从综合功能看，各地区中心城市的距平百分率值均为正值且均较大，均大于江淮生态大走廊的平均值；非中心城市除了靖江市和金湖县外，其余城市的值均小于江淮大走廊的平均值。

从距平百分率看，生产功能值最大的是徐州市，最小的是泗阳县，最大值与最小值相差大；生活功能值最大的是泰州市，最小的是泗洪县，相差大；生态功能值最大的是金湖县，最小的是泰州市和睢宁县，但相差不大；综合功能值最大的是徐州市，最小的是泗阳县，相差较大。

根据得分值的从大到小，利用ArcGIS 软件将“三生”空间功能评价值等距离划分为5 个等级：高等级、较高等级、中等级、较低等级、低等级。

从生产空间功能来看，徐州、泰州、扬州、靖江是高等级或较高等级；高邮、泰兴、淮安、宿迁、泗洪、沛县是中等级；宝应、仪征、兴化等是较低等级或低等级。从生活空间功能看，徐州、泰州、宿迁、扬州、淮安是高等级或较高等级；仪征、高邮、靖江、泰兴是中等级；宝应、兴化、涟水等是较低等级或低等级。从生态空间功能看，金湖、沭阳、宿迁是高等级或较高等级；宝应、仪征、靖江等是中等级；扬州、高邮、新沂、泰州、兴化、泰兴、泗阳、睢宁是较低等级或低等级。

从综合功能来看，徐州、泰州、扬州、宿迁、靖江是高等级或较高等级；宝应、淮安、邳州是中等级；仪征、高邮、兴化、泰兴、盱眙等是较低等级或低等级。

3.2 江淮生态大走廊“三生”功能障碍因子诊断

根据障碍因子出现的频率和排序综合考虑，对影响江淮生态大走廊“三生”功能因子进行诊断，计算结果如表3 所示（表中排序1 的障碍度值最大，对“三生”功能影响最大，排序2 的次之，以此类推）[4]。

表3 江淮生态大走廊主要障碍指标 单位：%

从表3 可以看出，影响“三生”功能的主要因子在江淮生态大走廊有社会消费品零售总额、污水排放量、交通密度、居民人均可支配收入、公路货运量。在扬州地区为工业SO2排放量、金融机构存款余额、国内生产总值。在泰州地区为污水排放量、烟（粉）尘排放量、森林覆盖率。在淮安地区为水产品产量、肉类产量、交通密度。在宿迁地区为医疗床位数、公路货运量、肉类产量；在徐州地区为社会消费品零售总额、公路货运量、居民人均可支配收入。

3.3 江淮生态大走廊国土空间优化

3.3.1 国土空间优势功能分区

比较优势指数计算结果如表 4 所示，指数大于1 的表明国土空间有比较优势[6-7]。结果表明具有比较优势的城市：2020年生产功能上有11 个，包括5 个中心城市（扬州、泰州、淮安、宿迁、徐州）；6 个节点城市（高邮、靖江、泰兴、泗洪、沛县、新沂）。生活功能上有8 个，5 个中心城市（扬州、泰州、淮安、宿迁、徐州）；3 个节点城市（仪征、靖江、泰兴）。在生态功能上有15 个，全部为节点城市（宝应、仪征、高邮等）。

基于比较优势指数大于1 的数目，分别为生态优势区、生产-生活优势区、生产-生态优势区。比较优势指数大于1 的数的地区才能入选，本文只涉及3个地区。从表4中可以看出，生态优势区11个，占比50%，全部为节点城市；生产-生活优势区7个，占比32%，包括5 个中心城市+2 个节点城市；生产-生态优势区4 个，占比18%，全部为节点城市。

表4 江淮生态大走廊优势功能区

3.3.2 国土空间优化方向

根据“三生”功能优势分区以及所包括的城市、影响“三生”功能的主要障碍因子，提出国土空间优化方向[6-7]，如表5 所示。

表5 江淮生态大走廊国土空间优化方向

生产-生活优势区：包括扬州、泰州、靖江、泰兴、淮安、宿迁、徐州共7 个城市。其中扬州、泰州、淮安、宿迁、徐州为区域中心城市，靖江、泰兴为沿长江分布的城市。该区城市地理位置优越，农业生产、经济发展水平均较高，生活水平高、社会保障能力强；但是，环境承载力不足，生态服务方面有待加强。今后国土空间优化的方向：生产功能和生活功能稳定增长的同时，节能减排、增加森林覆盖率、大力提高生态功能。

生产-生态优势区：包括高邮、泗洪、沛县、新沂共4 个城市，均为区域节点城市，农业生产、经济发展水平均较高，环境承载力、生态服务较好；但是，社会保障能力、生活水平有待提高。今后国土空间优化的方向：生产功能稳定增长和生态功能较好的同时，增加图书馆藏书数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。

生态优势区：包括宝应、仪征、兴化、涟水、盱眙、金湖、沭阳、泗阳、丰县、睢宁、邳州共11个城市，均为区域节点城市，环境承载力、生态服务较好；但是，农业生产、经济发展、生活水平都不高。今后国土空间优化的方向：保持生态功能优势的同时，大力发展生态养殖业和生态旅游业、发展高附加值的农业和工业产品，并改善交通密度，提高生产功能和生活功能。

4 结论

本文以江淮生态大走廊的城市为研究对象，分析了国土空间“三生”功能特征，探究了影响“三生”功能的主要因子和空间优化方向，得出如下结论。

（1）从综合功能来看，徐州、泰州、扬州、宿迁、靖江是高等级或较高等级；宝应、淮安、邳州是中等级；仪征、高邮、兴化、泰兴、盱眙等是较低等级或低等级。从综合功能来看，较高等级或高等级占比22.73%，比较小，还需要逐步提高等级，特别是生态功能空间。淮安市生产空间、生态空间都是中等，生活空间是较高等级，是最有希望转成较高等级的。

（2）影响“三生”功能的主要障碍因子江淮生态大走廊社会消费品零售总额出现的次数最多，其次是污水排放量，再次是交通密度、居民人均可支配收入、公路货运量。从不同类型看，主要障碍因子：生活功能包括社会消费品零售总额、交通密度、居民人均可支配收入；其次，生态功能包括污水排放量；再次，生产功能包括公路货运量。

（3）区域中心城市扬州、泰州、淮安、宿迁、徐州均为生产-生活优势区，生态功能处于劣势，说明在生产功能、生活功能发展的同时，生态功能发展缓慢。区域节点城市高邮、泗洪、沛县、新沂为生产-生态优势区，宝应、仪征等为生态优势区，大部分区域节点城市都是生态优势区，说明区域节点城市在“三生空间”中生态空间较好的同时，生活空间发展受到抑制。总体来看，区域中心城市和区域节点城市均有不足，都需要在发展的同时，补齐短板。