李 科， 毛德華，李 健，蔣子良

(湖南師范大學(xué)資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，中國(guó) 長(zhǎng)沙 410081)

“三生”空間是人類賴以生存和發(fā)展的空間，包括生產(chǎn)空間、生活空間和生態(tài)空間?！叭笨臻g關(guān)系著人類的生活水平、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)發(fā)展及生態(tài)安全等方面。近年來隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展, 人地關(guān)系緊張程度逐漸升級(jí), 空間結(jié)構(gòu)愈發(fā)失衡，生態(tài)環(huán)境逐步惡化。生產(chǎn)、生活和生態(tài)用地之間的沖突矛盾日益加劇。促進(jìn)“三生”空間協(xié)調(diào)發(fā)展已經(jīng)被國(guó)家寫入許多文件, 十八大報(bào)告中指出，生產(chǎn)空間要集約高效，生活空間要宜居適度，生態(tài)空間要山清水秀。因此, 研究“三生”空間發(fā)展過程中如何協(xié)調(diào)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

圖1 研究區(qū)示意圖Fig. 1 Schematic diagran of the studied area

對(duì)于“三生“空間的研究，國(guó)內(nèi)有許多學(xué)者們從不同的專業(yè)角度做了大量的研究工作。一是對(duì)“三生”空間本身的研究, 主要有“三生空間時(shí)空格局分析”、“三生空間分類與評(píng)價(jià)”、“三生空間功能平衡態(tài)勢(shì)分析”等, 如劉繼來等根據(jù)土地利用現(xiàn)狀分類國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，構(gòu)建了“三生”空間分類與評(píng)價(jià)體系分析了 1990—2010 年間中國(guó)“三生”空間的時(shí)空格局演變特征[1]； 于莉等運(yùn)用洛倫茲曲線和基尼系數(shù)的方法研究了秦皇島市昌黎縣2014 年“三生用地”的分布狀況[2]，金星星等根據(jù)“三生”空間的邏輯結(jié)構(gòu)構(gòu)建了“三生”空間功能測(cè)度模型，分析了閩三角城市群“三生”空間的功能指數(shù)[3]。二是研究“三生”空間的空間優(yōu)化, 如基于“三生”空間的國(guó)土空間優(yōu)化等，有部分學(xué)者將“三生空間”與國(guó)土熱點(diǎn)問題進(jìn)行了融合，做了全面細(xì)致的研究，比如基于“三生空間”的土地承載力分析[4-9]、基于“三生”用地功能的定量識(shí)別[10]、基于“三生”空間的土地整治[11-14]、基于“三生”空間的鄉(xiāng)村重構(gòu)與空間布局優(yōu)化等[15-19]。經(jīng)過梳理發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前對(duì)于“三生”空間時(shí)空格局的研究還不夠深入，定量分析較為缺乏，同時(shí)中等尺度“三生”空間時(shí)空格局的研究不多。本文以湘江流域作為研究區(qū)域, 基于2000，2005，2010和2015年4期土地利用數(shù)據(jù), 運(yùn)用土地利用轉(zhuǎn)移矩陣，重心模型，格網(wǎng)分析、多尺度全局空間自相關(guān)分析的方法, 探討湘江流域“三生”空間的格局演化特征。

1 研究區(qū)域、數(shù)據(jù)來源與研究方法

1.1 研究區(qū)域概況

本研究區(qū)域根據(jù)《湘江流域科學(xué)發(fā)展總體規(guī)劃(2011—2020)》中的定義，指湖南境內(nèi)降雨匯入湘江的區(qū)域。湘江流域地處東經(jīng)111°01′～114°14′、北緯111°33′～113°22′, 包括長(zhǎng)沙、湘潭、株洲、衡陽、郴州、永州、婁底、邵陽、岳陽等9市70個(gè)縣市區(qū)(圖1)。湘江流域森林覆蓋率達(dá)54.4%，流域地區(qū)生產(chǎn)總值占全湖南省的76.7%,規(guī)模工業(yè)增加值占82.2%，人口占57.3%，流域城鎮(zhèn)化水平47.2%。截至2015年底，湘江流域土地利用總面積為101 356.35 km2，其中耕地面積30 854.02 km2，林地面積62 664.81 km2，草地面積2 734.93 km2，水域面積2 150.71 km2，建設(shè)用地面積2 856.52 km2，未利用地面積95.36 km2。

因?yàn)樯坳柺小涞资?、岳陽市均只有部分行政區(qū)域位于湘江流域范圍內(nèi)，因此在本文研究中將該3地市位于湘江流域范圍內(nèi)的區(qū)域稱為邵陽段、婁底段和岳陽段。

1.2 數(shù)據(jù)來源

本文所用湘江流域土地利用數(shù)據(jù)來源于USGS網(wǎng)站下載的2000，2005，2010，2015年4期分辨率為30 m的Landsad 5 TM，Landsat 7 ETM+以及Landsat 8 OLI的影像。在對(duì)影像進(jìn)行輻射定標(biāo)、大氣校正等基礎(chǔ)圖像處理基礎(chǔ)上, 依據(jù)《全國(guó)生態(tài)遙感監(jiān)測(cè)土地利用/覆蓋分類體系》并結(jié)合高清遙感影像圖等參考數(shù)據(jù), 基于ENVI 5.1平臺(tái)進(jìn)行遙感目視解譯, 得到湘江流域包括耕地、林地、草地、水域、建設(shè)用地、未利用地在內(nèi)的6個(gè)一級(jí)類和水田、旱地、有林地、疏林地等19個(gè)二級(jí)類的土地利用數(shù)據(jù), 進(jìn)一步結(jié)合野外考察以及谷歌地球?qū)φ`判的圖斑進(jìn)行修正。最后，通過湖南省自然資源部門提供的研究區(qū)域土地利用變更調(diào)查數(shù)據(jù)對(duì)其進(jìn)行精度評(píng)價(jià), 精度高于85%, 滿足研究需求。

1.3 研究方法

要合理地分析“三生”空間的時(shí)空格局首先要建立起“三生”空間的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，主要是通過國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)土地利用現(xiàn)狀分類體系結(jié)合不同土地類型所具有的功能進(jìn)行分類歸納，把具有相同功能的土地歸納為一個(gè)空間，即“三生”空間是基于土地利用功能提出的。土地具有多功能屬性，但在主次強(qiáng)弱上具有差異。由于目前暫無統(tǒng)一的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)體系，在查閱有關(guān)文獻(xiàn)資料后，本文決定在借鑒參考劉繼來、劉彥隨等人的研究成果上[1]，根據(jù)研究數(shù)據(jù)中湘江流域的土地利用類型，對(duì)19個(gè)二級(jí)地類進(jìn)行整理評(píng)分，采用0，1，3和5級(jí)賦分，最高功能得5分，最低功能得1分，功能缺失則為0分(表1)。由表1知，生產(chǎn)空間包括了水田、旱地、河渠、水庫坑塘以及其他建設(shè)用地；生活空間包括了城鎮(zhèn)用地、農(nóng)村居民點(diǎn)以及其他建設(shè)用地；生態(tài)用地包括了除生活用地以外所有的其他二級(jí)地類。

表1 基于“三生”空間的湘江流域土地利用分類評(píng)分表

對(duì)于“三生”空間, 依托ArcGIS 10.2平臺(tái)的柵格計(jì)算版塊進(jìn)行計(jì)算。具體計(jì)算步驟如下: (1) 基于2000，2005，2010和2015年4期的湘江流域土地利用柵格數(shù)據(jù)構(gòu)建屬性表按照上表標(biāo)準(zhǔn)對(duì)19個(gè)二級(jí)地類進(jìn)行賦值; (2) 基于湘江流域土地利用底圖數(shù)據(jù)，利用ArcGIS中的創(chuàng)建漁網(wǎng)工具生成覆蓋整個(gè)研究區(qū)域的邊長(zhǎng)為2 km的若干個(gè)方形網(wǎng)格, 每個(gè)網(wǎng)格內(nèi)至少涵蓋兩種土地利用類型, 能夠較好地反映區(qū)域整體特征狀況; (3) 基于2 km網(wǎng)格利用ArcGIS的分區(qū)統(tǒng)計(jì)工具對(duì)湘江流域“三生”空間分別進(jìn)行區(qū)域均值計(jì)算; (4) 輸出各個(gè)年份的湘江流域“三生”空間格局圖。所有計(jì)算公式見表2。

本文選用全局Moran’s I指數(shù)，利用Geoda軟件對(duì)湘江流域“三生”空間的空間自相關(guān)特征進(jìn)行分析, 進(jìn)而研究湘江流域“三生”空間在空間上的集聚以及分散特征。分別構(gòu)建2，5，10和20 km邊長(zhǎng)大小的格網(wǎng)覆蓋整個(gè)研究區(qū)并統(tǒng)計(jì)每個(gè)格網(wǎng)內(nèi)“三生”空間平均分值，研究多尺度下湘江流域“三生”空間的空間相關(guān)性。

表2 本文所運(yùn)用到的所有計(jì)算公式及其變量

2 結(jié)果分析

2.1 湘江流域三生空間時(shí)空格局分析

2.1.1 生產(chǎn)空間 從2000—2015年湘江流域的生產(chǎn)空間格局來看(圖2)，湘江流域的生產(chǎn)空間主要分布在中部和北部，南部生產(chǎn)空間相對(duì)較少，和湘江流域的水稻主產(chǎn)區(qū)(岳陽、湘潭、長(zhǎng)沙、株洲、婁底)基本吻合。湘江流域南部生產(chǎn)空間面積不足的主要原因是地處南嶺山脈以及羅霄山脈集中連片地區(qū)，屬于山地；地形條件不適宜開展大面積生產(chǎn)活動(dòng)。從數(shù)據(jù)上看，湘江流域生產(chǎn)空間面積(圖3)呈先減少后逐漸增加的趨勢(shì)，從2000年到2005年減少了124.78 km2,從2005年到2010年增加了25.42 km2，從2010年到2015年增加了227.5 km2。

圖2 2000—2015年湘江流域生產(chǎn)空間格局Fig. 2 Spatial pattern of production in Xiangjiang River Basin from 2000 to 2015

圖3 2000—2015年湘江流域生產(chǎn)空間面積Fig. 3 Production space area of Xiangjiang River Basin(2000—2015)

通過重心計(jì)算公式和重心遷移距離計(jì)算公式計(jì)算得到湘江流域2000—2015年生產(chǎn)空間的重心移動(dòng)軌跡(圖4)，可以看到2000—2015年湘江流域生產(chǎn)空間的重心總體上向南移動(dòng)，2000—2005年生產(chǎn)空間重心向北偏西移動(dòng)了187 m，2005—2010年生產(chǎn)空間重心向南偏西移動(dòng)了573.72 m，2010—2015年生產(chǎn)空間重心向東偏北移動(dòng)234.35 m，移動(dòng)趨勢(shì)較為平緩。

將2000年與2015年兩期的湘江流域生產(chǎn)空間評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行疊加分析，得到生產(chǎn)空間格局變化圖(圖5)?？傮w上來看，2000—2015年湘江流域生產(chǎn)空間的變化特征是變化區(qū)域既有擴(kuò)張，也有縮減，總體上擴(kuò)張大于縮減。從空間上看擴(kuò)張的集中區(qū)主要位于長(zhǎng)株潭城市群邊緣地區(qū)；其余區(qū)域生產(chǎn)空間的擴(kuò)張呈零散點(diǎn)狀分布。從貢獻(xiàn)度來看(表3)，2000—2015年湘江流域生產(chǎn)空間貢獻(xiàn)度較高的區(qū)域有株洲市(14%)、湘潭市(18%)、衡陽市(20%)以及郴州市(31%)。從空間上看，生產(chǎn)空間縮減較大的區(qū)域也集中在長(zhǎng)株潭城市群，主要是長(zhǎng)沙市，其余地區(qū)也有一定程度的縮減；湘江流域生產(chǎn)用地的擴(kuò)張與縮減集中區(qū)基本上都在長(zhǎng)株潭城市群附近，同時(shí)各地市市區(qū)附近都有較為明顯的生產(chǎn)用地?cái)U(kuò)張與縮減情況，但生產(chǎn)空間大都保持正增長(zhǎng)的狀態(tài)，只有永州市的生產(chǎn)空間出現(xiàn)了負(fù)增長(zhǎng)(-2%)。通過對(duì)土地利用轉(zhuǎn)移矩陣的統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)(表4)，2000—2015年湘江流域農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地(水田、旱地)轉(zhuǎn)出面積為791.91 km2，轉(zhuǎn)入面積為20.71 km2；其他生產(chǎn)用地(其他建設(shè)用地)轉(zhuǎn)出面積為4.06 km2，轉(zhuǎn)入面積為906.23 km2。這說明湘江流域生產(chǎn)空間擴(kuò)張的主要是由快速城鎮(zhèn)化對(duì)建設(shè)用地的大量需求導(dǎo)致，而主要的轉(zhuǎn)入來源是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地和森林草地生態(tài)用地，面積分別為422.5 km2和469.26 km2，各占比47%和52%。而農(nóng)業(yè)生產(chǎn)空間的減少的原因除了受到城鎮(zhèn)化水平的影響也與退耕還林工程以及快速城鎮(zhèn)化導(dǎo)致的務(wù)農(nóng)人口流失有一定的關(guān)系。

圖4 2000—2015年湘江流域生產(chǎn)空間重心軌跡Fig. 4 Trajectory of production space center of gravity in Xiangjiang River Basin from 2000 to 2015

圖5 2000—2015年湘江流域生產(chǎn)空間格局變化Fig. 5 Change of spatial pattern of production in Xiangjiang River Basin from 2000 to 2015

2.1.2 生活空間 從2000—2015年湘江流域的生活空間格局來看(圖6)，長(zhǎng)株潭城市群的生活空間擴(kuò)張較為明顯，衡陽、婁底段、郴州、邵陽段也有一定程度的擴(kuò)張?？傮w上，生活空間的面積保持持續(xù)增加的發(fā)展態(tài)勢(shì)。從數(shù)據(jù)上看(圖7)，2000—2005年生活空間面積增加了226.58 km2，2005—2010年增加了182.74 km2，2010—2015年增加了773.16 km2。

表3 2000—2015年湘江流域生產(chǎn)空間變化貢獻(xiàn)度

通過重心計(jì)算公式和重心遷移距離計(jì)算公式計(jì)算得到湘江流域2000—2015年生活空間的重心移動(dòng)軌跡(圖8)，可以看到2000—2015年湘江流域生活空間的重心總體上向北移動(dòng)，2000—2015年生活空間重心向北偏東移動(dòng)了9.48 km，2005—2010年生活空間重心繼續(xù)向北偏東移動(dòng)了858.36 m，2010—2015年生活空間重心向西偏南移動(dòng)了1.16 km，移動(dòng)趨勢(shì)前期劇烈而中后期緩和。

將2000年與2015年兩期的湘江流域生活空間評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行疊加分析，得到生活空間格局變化圖(圖9)。總體上來看，2000—2015年湘江流域生活空間的變化特征是大幅度擴(kuò)張，幾乎沒有縮減，長(zhǎng)株潭城市群的擴(kuò)張區(qū)域最為集中。從貢獻(xiàn)度來看(表5)，擴(kuò)張幅度較大的區(qū)域有長(zhǎng)沙市(30%)、衡陽市(14%)、郴州市(11%)、株洲市(10%)以及湘潭市(9%)，其余地區(qū)分布較為零散且規(guī)模較小。長(zhǎng)株潭城市群區(qū)域擴(kuò)張明顯的原因是長(zhǎng)沙、株洲、湘潭3座城市都分布在該區(qū)域，該區(qū)域是湘江流域人口數(shù)量最多、最密集的區(qū)域，也是湘江流域經(jīng)濟(jì)最發(fā)達(dá)的地區(qū)，城鎮(zhèn)化率相比其他地區(qū)處于絕對(duì)領(lǐng)先水平；通過對(duì)土地利用轉(zhuǎn)移矩陣的統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)，2000—2015年城鎮(zhèn)用地轉(zhuǎn)入面積258.45 km2，轉(zhuǎn)出面積為2.16 km2，而主要的轉(zhuǎn)入來源是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地和森林草地生態(tài)用地，面積分別達(dá)139.19 km2和107.39 km2，各占比54%和42%。這說明湘江流域生活空間擴(kuò)張的主要原因是隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展以及城鎮(zhèn)化進(jìn)程的不斷推進(jìn)導(dǎo)致該區(qū)域?qū)ㄔO(shè)用地的需求日益劇增，從而占用了大量的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地和森林草地生態(tài)用地。湘江流域2000年的城鎮(zhèn)人口為1 110萬，而到了2015年湘江流域的城鎮(zhèn)人口增長(zhǎng)到了2 138萬，年均增加68.5萬；因此二、三產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展、城市化水平的提高以及人口數(shù)量的增加等因素都是導(dǎo)致生活空間變化的主要原因。從整體上看，湘江流域中北部生活空間相比南部生活空間較為密集，這是因?yàn)橄娼饔蚰喜繉儆谏絽^(qū)，海拔較高，地形起伏較大，不適宜進(jìn)行大規(guī)模的建設(shè)開發(fā)。

圖6 2000—2015年湘江流域生活空間格局Fig. 6 Spatial pattern of life in Xiangjiang River Basin from 2000 to 2015

圖7 2000—2015年湘江流域生活空間面積Fig. 7 Living space area of Xiangjiang River Basin (2000—2015)

圖8 2000—2015年湘江流域生活空間重心軌跡Fig. 8 The center of gravity trajectory of living space in Xiangjiang River Basin from 2000 to 2015

圖9 2000—2015年湘江流域生活空間格局變化Fig. 9 Change of living space pattern in Xiangjiang River Basin from 2000 to 2015

表5 2000—2015年湘江流域生活空間變化貢獻(xiàn)度

2.1.3 生態(tài)空間 從2000—2015年湘江流域的生態(tài)空間格局來看(圖10)，湘江流域的生態(tài)空間集中分布在流域東部的幕連九山脈、中部的衡山山脈以及南部的羅霄山脈、南嶺山脈一帶，生態(tài)用地面積呈縮減的態(tài)勢(shì)而且縮減幅度越來越大。從數(shù)據(jù)上看(圖11)，2000—2005年減少了225.98 km2，2005—2010年減少了182.67 km2，2010—2015年減少了779.18 km2。

圖10 2000—2015年湘江流域生態(tài)空間格局Fig. 10 Ecological spatial patterns of Xiangjiang River Basin from 2000 to 2015

通過重心計(jì)算公式和重心遷移距離計(jì)算公式計(jì)算得到湘江流域2000—2015年生態(tài)空間的重心移動(dòng)軌跡(圖12)，可以看到2000—2015年湘江流域生態(tài)空間的重心總體上向南移動(dòng)，2000—2005年生態(tài)空間重心向南偏西移動(dòng)了149.48 m，2005—2010年生態(tài)空間重心向南偏西移動(dòng)了80.12 m，2010—2015年生態(tài)空間重心繼續(xù)向南偏西移動(dòng)了263.4 m，移動(dòng)趨勢(shì)整體較為緩和。

將2000年與2015年兩期的湘江流域生態(tài)空間評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行疊加分析，得到生態(tài)空間格局變化圖(圖13)?？傮w上來看，2000—2015年生態(tài)空間的變化特征是縮減區(qū)域明顯大于擴(kuò)張區(qū)域，縮減區(qū)域分布較為集中的區(qū)域是長(zhǎng)株潭城市群，其余地區(qū)生態(tài)空間縮減區(qū)域較為分散。從貢獻(xiàn)度來看(表6)，縮減幅度較大的區(qū)域是長(zhǎng)沙(28%)、株洲(11%)、衡陽(15%)以及郴州(11%)。擴(kuò)張區(qū)域分布呈點(diǎn)狀零散均勻分布在整個(gè)湘江流域區(qū)域，只有郴州西北部較為集中。通過對(duì)比生活空間格局變化圖發(fā)現(xiàn)，生態(tài)用地的縮減范圍與生活用地的擴(kuò)張范圍基本重合，同時(shí)通過對(duì)土地利用轉(zhuǎn)移矩陣的統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)從2000—2015年草地森林生態(tài)用地有109.27 km2轉(zhuǎn)為城鎮(zhèn)用地，有469.26 km2轉(zhuǎn)為了其他建設(shè)用地。這說明湘江流域生態(tài)用地縮減的原因是經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展以及城市化進(jìn)程的不斷推進(jìn)導(dǎo)致該區(qū)域?qū)ㄔO(shè)用地的需求日益劇增,占用了大量的耕地、林地、草地等生態(tài)用地。

圖11 2000—2015年湘江流域生態(tài)空間面積Fig. 11 Ecological spatial area of Xiangjiang River Basin, 2000—2015

圖12 2000—2015年湘江流域生態(tài)空間重心軌跡Fig. 12 The track of ecological spatial center of gravity in Xiangjiang River Basin from 2000 to 2015

表62000—2015年湘江流域生態(tài)空間變化貢獻(xiàn)度

Tab.6Contribution degree of ecological spatial change in Xiangjiang River Basin from 2000 to 2015

地區(qū)長(zhǎng)沙株洲湘潭岳陽段衡陽婁底段永州邵陽段郴州總計(jì)貢獻(xiàn)度/%2811941579711100

圖13 2000—2015年湘江流域生態(tài)空間 格局變化Fig. 13 Changes of ecological spatial pattern in Xiangjiang River Basin from 2000 to 2015

2.1.4 湘江流域三生空間空間自相關(guān)格局 從各個(gè)尺度各個(gè)年份的Moran’s I值(表7)可以看出湘江流域“三生”空間在4個(gè)尺度上的正空間自相關(guān)特征十分明顯。其中，生產(chǎn)空間和生活空間隨著尺度的增大, 空間自相關(guān)程度在總體上呈現(xiàn)降低的趨勢(shì), 說明湘江流域生產(chǎn)空間和生活空間的分布呈現(xiàn)出小尺度高度集中、大尺度分散分布的狀態(tài)；而生態(tài)空間隨著尺度的增大空間自相關(guān)指數(shù)反而有所提高，這說明生態(tài)空間在小尺度上更加破碎和離散。在制定生態(tài)空間的保護(hù)措施的時(shí)候需要我們更多地從微觀尺度去考慮，制定更加精細(xì)化的保護(hù)措施。生活空間相較于生產(chǎn)空間和生態(tài)空間分布得更為離散一些，其主要原因是生活空間主要集中分布于城市建成區(qū)以及零散的農(nóng)村居民點(diǎn)當(dāng)中。生態(tài)空間的空間自相關(guān)指數(shù)在多個(gè)尺度上從2000年到2015年這15年間呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)，生產(chǎn)空間和生活空間的空間自相關(guān)指數(shù)總體上呈現(xiàn)升高的趨勢(shì)，這說明15年間湘江流域“三生”空間的發(fā)展呈現(xiàn)不均衡的發(fā)展態(tài)勢(shì)，對(duì)生態(tài)空間格局具有一定的破壞。

3 討論

2000—2015年湘江流域生產(chǎn)空間主要分布在區(qū)域的中部和北部，南部生產(chǎn)空間分布較少；近15年來湘江流域的生產(chǎn)空間的變化特征是既有擴(kuò)張也有縮減，以擴(kuò)張為主；擴(kuò)張幅度隨時(shí)間的變化呈現(xiàn)越來越大的趨勢(shì)；湘江流域生產(chǎn)空間擴(kuò)張與縮減最集中的區(qū)域是長(zhǎng)株潭城市群。生活空間分布除長(zhǎng)株潭城市群較為密集以外，其余地區(qū)生活空間的分布較為分散。變化特征是呈大幅度擴(kuò)張，幾乎沒有縮減。擴(kuò)張最集中的區(qū)域位于長(zhǎng)株潭城市群，從整體上看，湘江流域中北部生活空間相比南部生活空間更加密集，這是因?yàn)橄娼饔蚰喜繉儆谏絽^(qū)，海拔較高，地形起伏較大，不適宜進(jìn)行大規(guī)模的建設(shè)開發(fā)。生態(tài)空間集中分布在流域東部的幕連九山脈、中部的衡山山脈以及南部的羅霄山脈、南嶺山脈一帶，生態(tài)用地面積的變化趨勢(shì)呈縮減的態(tài)勢(shì)而且縮減幅度越來越大；生態(tài)用地的縮減范圍與生活用地的擴(kuò)張范圍基本重合。

表72000—2015年湘江流域“三生”空間各尺度的Moran’s I值

Tab.7Multiscale Moran's I value of PLES in Xiangjiang River Basin from 2000 to 2015

空間年份2 km5 km10 km20 km生產(chǎn)空間20000.557 2290.555 1320.516 6010.554 63520050.556 9350.554 4480.515 8530.554 55020100.557 0410.554 6770.516 8320.555 57720150.558 6080.555 2530.517 0600.557 533生活空間20000.388 3380.263 4620.207 7430.219 74520050.413 8630.285 5700.234 2640.198 80920100.418 5740.297 4700.247 0360.189 64620150.451 2210.336 5840.291 7470.226 298生態(tài)空間20000.782 6520.866 4640.895 7220.916 09520050.779 3690.861 7710.892 7900.914 01820100.777 0120.859 6880.890 9600.912 46120150.769 1950.849 6400.883 4010.907 073

經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展、城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快和人口的大量增加是湘江流域“三生”空間發(fā)生變化的主要驅(qū)動(dòng)力。湘江流域“三生”空間的內(nèi)在演化主要是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地和森林草地生態(tài)用地大量轉(zhuǎn)為其他生產(chǎn)用地和生活用地。其中長(zhǎng)株潭城市群的“三生”空間演變?cè)谡麄€(gè)湘江流域中變化最明顯，這是由長(zhǎng)株潭城市群的政治和經(jīng)濟(jì)地位決定的。

湘江流域生產(chǎn)空間的重心總體上向南偏東移動(dòng)，移動(dòng)趨勢(shì)較為緩和；生活空間的重心整體上向北偏東移動(dòng)，移動(dòng)趨勢(shì)前期較為劇烈，中后期趨于緩和；生態(tài)空間的重心和生活空間相反，整體上向南偏西移動(dòng)，移動(dòng)趨勢(shì)整體較為緩和。

湘江流域“三生”空間在多個(gè)尺度都呈現(xiàn)出較高的空間自相關(guān)特征, 說明3類空間都呈現(xiàn)空間集聚態(tài)勢(shì), 生產(chǎn)空間和生活空間隨著尺度的增大, 空間自相關(guān)程度逐漸降低, 說明其空間分布呈現(xiàn)出小尺度高度集中、大尺度分散分布的狀態(tài)。生產(chǎn)空間和生態(tài)空間相比生活空間集聚態(tài)勢(shì)要更強(qiáng)一些而生態(tài)空間在微觀尺度上要更加破碎和離散。在制定生態(tài)空間的保護(hù)措施的時(shí)候需要我們更多地從微觀尺度去考慮，制定更加精細(xì)化的保護(hù)措施。15年間生態(tài)空間空間自相關(guān)指數(shù)的下降說明湘江流域“三生”空間的發(fā)展呈現(xiàn)不均衡的發(fā)展態(tài)勢(shì)，對(duì)生態(tài)空間格局具有一定的破壞。

本文對(duì)湘江流域的“三生”空間時(shí)空格局及其演變進(jìn)行了分析，揭示了湘江流域2000—2015年“三生”空間格局及其演變特征并指出該現(xiàn)象主要是由于工業(yè)化和城鎮(zhèn)化引起?！叭笨臻g的演變根據(jù)社會(huì)發(fā)展需求而不斷變化，與地區(qū)的自然因素、經(jīng)濟(jì)因素、政策因素等諸多因素都有關(guān)系，因此要更全面更系統(tǒng)地對(duì)湘江流域“三生”空間進(jìn)行分析還需要結(jié)合更多的社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)及其他數(shù)據(jù)，在這方面還需開展深入研究。