董婷,楊朝現(xiàn),楊璇,信桂新,魏朝富*
(1.西南大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院,重慶 400715;2.四川省耕地質(zhì)量與肥料工作總站,成都 610045;3.長(zhǎng)江師范學(xué)院武陵山片區(qū)綠色發(fā)展協(xié)同創(chuàng)新中心,重慶 408100)
土地綜合整治分區(qū)是高效開展土地整治工作的基礎(chǔ)[1],對(duì)明確土地整治方向、編制國(guó)土空間規(guī)劃具有重要意義[2]?!度珖?guó)國(guó)土規(guī)劃綱要(2016—2030年)》明確提出優(yōu)化土地綜合整治格局,分區(qū)域加快推進(jìn)土地綜合整治,從政策層面進(jìn)一步明確科學(xué)合理劃定土地綜合整治區(qū)的必要性。從現(xiàn)實(shí)情況看,隨著新型城鎮(zhèn)化和現(xiàn)代農(nóng)業(yè)化進(jìn)程的加快推進(jìn),建設(shè)用地空間的不斷擴(kuò)張對(duì)農(nóng)用地(特別是耕地)空間和生態(tài)用地空間造成了持續(xù)不斷的擠壓,導(dǎo)致生產(chǎn)、生活、生態(tài)用地功能空間的結(jié)構(gòu)性矛盾不斷加劇。因此,在充分厘清“三生”功能內(nèi)在關(guān)系的闡釋下[3],通過(guò)科學(xué)合理劃定土地綜合整治區(qū)并因地制宜施以分區(qū)整治策略,已成為土地整治驅(qū)動(dòng)國(guó)土空間“三生”功能協(xié)調(diào)的關(guān)鍵研究課題。
目前關(guān)于土地綜合整治分區(qū)的研究,主要從生態(tài)視角[4]、功能視角[5]出發(fā),運(yùn)用灰色星座聚類法[6]、自組織的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)[7]等方法,以省、市等行政尺度以及流域、丘陵山區(qū)等具有典型地理特征的區(qū)域?yàn)檠芯砍叨萚8?9],在此基礎(chǔ)上劃定整治工程類型區(qū)[10]、整治潛力區(qū)[11]。隨著土地整治分區(qū)研究的不斷深入,其目標(biāo)已升華至通過(guò)“山水林田湖”的綜合整治實(shí)現(xiàn)“三生”空間的持續(xù)發(fā)展。土地“三生”功能逐漸成為學(xué)者們研究的熱點(diǎn),其主要通過(guò)構(gòu)建評(píng)價(jià)指標(biāo)體系[12],采用比較優(yōu)勢(shì)指數(shù)(NRCA)[13]、力學(xué)均衡模型[14]等方法,對(duì)“三生”功能進(jìn)行識(shí)別[15]、評(píng)價(jià)與分類[16?17],分析其在不同尺度[18?19]上的格局特征[20]、協(xié)同交互關(guān)系[21?22]等。“三生”功能的明晰對(duì)于土地綜合整治分區(qū)具有重要意義,因此部分學(xué)者在“三生”功能綜合指數(shù)視角下,運(yùn)用聚類分析、指標(biāo)評(píng)價(jià)等方法,根據(jù)功能指數(shù)的大小劃分不同層級(jí)的土地綜合整治區(qū),探討土地綜合整治目標(biāo)與方向。
然而現(xiàn)有研究在土地綜合整治分區(qū)的方法選擇和問(wèn)題導(dǎo)向上還有待完善。一方面,基于“三生”視角的土地綜合整治分區(qū)大多采用聚類分析的方法,按照功能指數(shù)的高低進(jìn)行分區(qū)[9],主要反映區(qū)域生產(chǎn)、生活、生態(tài)功能水平的高低,對(duì)“三生”功能不協(xié)調(diào)的主要矛盾重視不夠,難以發(fā)揮土地整治驅(qū)動(dòng)“三生”功能協(xié)調(diào)作用。另一方面,現(xiàn)有土地整治分區(qū)大多以耕地潛力評(píng)價(jià)為出發(fā)點(diǎn),開展以問(wèn)題導(dǎo)向?yàn)榛A(chǔ)的單目標(biāo)整治工作[23],對(duì)影響區(qū)域?qū)嶋H的關(guān)鍵性或主導(dǎo)性因素重視不夠,致使分區(qū)結(jié)果與區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及國(guó)土功能分區(qū)導(dǎo)向匹配度有待提高。西南山地丘陵區(qū)具有較強(qiáng)的地貌分異性和多樣性,地形是制約土地空間分布與資源利用的主要因素[24],應(yīng)將其作為區(qū)域土地綜合整治策略的重要研究視角。
鑒于此,本研究基于地形這一影響山地丘陵區(qū)土地整治的關(guān)鍵因素,選擇西南山地丘陵區(qū)的重慶市江津區(qū)作為研究案例,在測(cè)度“三生”功能綜合水平及耦合協(xié)調(diào)性的基礎(chǔ)上,從區(qū)域關(guān)鍵因素地形視角提出差別化整治策略,有利于在一定程度上緩解生產(chǎn)、生活、生態(tài)用地之間的沖突矛盾,提升分區(qū)整治策略實(shí)用性,為成渝地區(qū)雙城經(jīng)濟(jì)圈國(guó)土空間規(guī)劃提供有力支撐。
1.1.1 研究區(qū)概況
江津區(qū)(28°28′~29°28′N、105°49′~106°38′E)位于重慶市西南部,海拔在138~1 674 m之間,地處長(zhǎng)江要津、三峽庫(kù)區(qū)之尾,川東褶皺和川黔南北構(gòu)造帶的過(guò)渡地帶,地勢(shì)南高北低,北部和中部以低山、丘陵為主,南部以山地為主,其中丘陵占78.2%,低中山占21.8%(圖1)。從自然條件看,江津區(qū)屬于北半球中亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū),具有氣候溫和、無(wú)霜期長(zhǎng)的特點(diǎn),土地利用立體氣候特征明顯;同時(shí)作為重慶市的林業(yè)大縣,該區(qū)是渝西南的重要森林涵養(yǎng)區(qū),生物多樣性豐富。從社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀況看,江津區(qū)是重慶市重要的糧食產(chǎn)地、能源基地,是長(zhǎng)江之濱的綜合交通樞紐,更是成渝雙城經(jīng)濟(jì)區(qū)發(fā)展建設(shè)節(jié)點(diǎn),糧油、柑橘、蔬菜等農(nóng)經(jīng)資源充足,2020 年農(nóng)業(yè)產(chǎn)值達(dá)117.75 億元,工業(yè)產(chǎn)值達(dá)481.21 億元。從土地利用看,江津區(qū)2020 年耕地、林地占區(qū)域土地總面積比例分別為35.35%、42.02%,區(qū)內(nèi)常住人口達(dá)148.20 萬(wàn)。綜上所述,雖然區(qū)內(nèi)生產(chǎn)效益較高、生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)健,但土地資源受到自身?xiàng)l件的限制以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的影響,地塊破碎、人居環(huán)境發(fā)展受限、產(chǎn)業(yè)布局分散,因此需要在協(xié)調(diào)“三生”功能關(guān)系的基礎(chǔ)上科學(xué)合理地劃定土地綜合整治區(qū)以實(shí)現(xiàn)土地資源精細(xì)化管理。
圖1 研究區(qū)位置示意圖Figure 1 Schematic diagram of location of study area
1.1.2 數(shù)據(jù)來(lái)源
本研究數(shù)據(jù)主要包括矢量數(shù)據(jù)、柵格數(shù)據(jù)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù):①矢量數(shù)據(jù)包括重慶市與江津區(qū)行政區(qū)劃矢量數(shù)據(jù)、2020 年江津區(qū)土地利用現(xiàn)狀變更數(shù)據(jù);②柵格數(shù)據(jù)包括數(shù)字高程數(shù)據(jù)、植被凈初級(jí)生產(chǎn)力(NPP)數(shù)據(jù)、土壤類型數(shù)據(jù);③社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)來(lái)自2020年重慶市與江津區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)年鑒(表1)。
表1 數(shù)據(jù)來(lái)源及說(shuō)明Table 1 Sources and provenances of data
1.1.3 數(shù)據(jù)處理
(1)運(yùn)用ArcGIS 10.4 平臺(tái)從土地利用變更數(shù)據(jù)中提取耕地、林地、河流等圖層。
(2)從數(shù)字高程數(shù)據(jù)中提取坡度與海拔圖層,根據(jù)海拔高度將研究區(qū)地形劃分為丘陵(海拔<500 m)和山地(海拔≥500 m),根據(jù)相對(duì)高差將丘陵地形進(jìn)一步劃分為淺丘平壩(0~50 m)、中丘(>50~100 m)、高丘(>100~200 m)。
(3)提取NPP數(shù)據(jù)計(jì)算得到多年平均凈初級(jí)生產(chǎn)力,提取土壤類型數(shù)據(jù)并計(jì)算土壤侵蝕性因子。
(4)從統(tǒng)計(jì)年鑒中提取人口、工業(yè)產(chǎn)值、農(nóng)業(yè)產(chǎn)值等數(shù)據(jù)。
(5)將以上數(shù)據(jù)匯總形成土地綜合整治分區(qū)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)。
1.2.1 “三生”功能與土地綜合整治分區(qū)的邏輯框架
“三生”功能是空間環(huán)境與空間要素相互作用的產(chǎn)物[25],區(qū)域土地、人口、環(huán)境等各要素以特定的方式,滿足人們對(duì)生產(chǎn)、生活、生態(tài)功能的多樣化需求[26]。土地綜合整治分區(qū)是通過(guò)山、水、林、田等綜合整治措施的落地促進(jìn)生產(chǎn)條件、生活水平、生態(tài)環(huán)境的改善?!叭惫δ芘c土地綜合整治分區(qū)二者之間聯(lián)系緊密,是目標(biāo)指引與效果實(shí)現(xiàn)的關(guān)系(圖2)。
圖2 “三生”功能與土地綜合整治分區(qū)邏輯框架圖Figure 2 Logical framework diagram of“production?living?ecological”comprehensive function and comprehensive consolidation zoning
生產(chǎn)功能是指從土地上直接或者間接獲取產(chǎn)品的能力,耕地是生產(chǎn)功能發(fā)揮的重要載體,也是農(nóng)地整理的主要對(duì)象[27]。生活功能是指能夠滿足居民基本物質(zhì)生活需要、提供生活保障與空間承載的能力[28],生活功能的基本空間載體是農(nóng)村居民點(diǎn),建設(shè)用地的整理是提高居民生活品質(zhì)以及改善人居環(huán)境的重要途徑。生態(tài)功能是指維持生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)穩(wěn)定[29],發(fā)揮山、水、林、田的生態(tài)功能是生態(tài)保護(hù)與修復(fù)的目標(biāo)?!叭惫δ芟嗷ブg處于協(xié)調(diào)發(fā)展的狀態(tài),其中一項(xiàng)功能的惡性發(fā)展將會(huì)影響到其他功能的發(fā)展,同時(shí)也會(huì)給“三生”功能的整體效益帶來(lái)影響[14],因此只有在保證“三生”功能綜合水平不降低的基礎(chǔ)上保證其協(xié)調(diào)發(fā)展,才能促進(jìn)土地利用效益的最大化[28]。
由此可以看出,“三生”功能的協(xié)調(diào)發(fā)展對(duì)于土地綜合整治具有重要的指導(dǎo)作用,可為土地綜合整治分區(qū)的合理構(gòu)建提供有效的方向。土地綜合整治分區(qū)是農(nóng)地整理、生態(tài)保護(hù)與修復(fù)、建設(shè)用地整理等具體工程措施能夠落地的基礎(chǔ),對(duì)生產(chǎn)功能、生活功能、生態(tài)功能的優(yōu)化具有重要的調(diào)控作用[30]。綜上,將“三生”功能的綜合指數(shù)與耦合協(xié)調(diào)度進(jìn)行組合,劃分土地綜合整治區(qū),對(duì)于土地綜合整治工作的開展具有重要意義。
1.2.2 “三生”功能綜合指數(shù)評(píng)價(jià)
(1)指標(biāo)體系構(gòu)建
目前,學(xué)術(shù)界關(guān)于“三生”功能評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)[3],大多研究根據(jù)具體內(nèi)容以及數(shù)據(jù)的可獲得性構(gòu)建指標(biāo)體系。因此本研究在借鑒基于“三生”功能視角實(shí)施土地綜合整治分區(qū)相關(guān)研究成果的基礎(chǔ)上[9],考慮指標(biāo)選取的綜合性、層次性、可操作性等原則[6],并結(jié)合山地丘陵區(qū)本身復(fù)雜的地形條件,從生產(chǎn)、生活、生態(tài)3 個(gè)功能出發(fā),構(gòu)建“三生”功能指數(shù)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系(表2)。
表2 “三生”功能綜合指數(shù)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系Table 2 System of comprehensive evaluation of“production?living?ecological”functional index
生產(chǎn)功能選取坡度、土地墾殖率、地均農(nóng)業(yè)產(chǎn)值、地均工業(yè)產(chǎn)值4 個(gè)指標(biāo),其能夠直接或間接反映生產(chǎn)功能的強(qiáng)弱。坡度的大小決定了山地丘陵區(qū)土地整治的難易程度,即坡度越大,整治工作越難開展,直接影響土地的生產(chǎn)能力。土地墾殖率能夠反映耕地資源的開發(fā)利用程度,耕地資源開發(fā)利用率越高、土地墾殖率越高,整治難度越低,獲得的產(chǎn)出效益也就越大。地均農(nóng)業(yè)產(chǎn)值和地均工業(yè)產(chǎn)值能夠間接地反映土地的集約利用程度,土地獲取農(nóng)業(yè)產(chǎn)品、工業(yè)產(chǎn)品價(jià)值的能力也是對(duì)土地整治效果的間接反映。
生活功能選取路網(wǎng)密度、城鎮(zhèn)中心可達(dá)性、人口密度、農(nóng)村居民點(diǎn)連片性4 個(gè)指標(biāo),其能夠反映生活功能的生活保障能力與空間承載能力強(qiáng)弱。路網(wǎng)密度直接反映道路的便捷程度,一個(gè)地區(qū)的道路便捷程度與生活水平密切相關(guān)[31],同時(shí)其也能間接反映整治工作的難易程度。城鎮(zhèn)中心可達(dá)性能夠間接反映土地利用的主要發(fā)展趨勢(shì)[6],即越靠近城鎮(zhèn)中心,農(nóng)用地越趨近于非農(nóng)化,土地整治工作的重點(diǎn)應(yīng)以緩解土地利用沖突為主,進(jìn)而提高居民的生活品質(zhì)。農(nóng)村居民點(diǎn)連片性反映農(nóng)村居民點(diǎn)的聚集程度和土地整治工作的難易程度。人口密度在一定程度上指引著土地未來(lái)的整治方向,也能間接反映土地利用集約程度。
生態(tài)功能選取林地占比、濕地占比、自然保護(hù)區(qū)比例、水土保持率4 個(gè)指標(biāo),其能夠反映水源涵養(yǎng)能力與水土保持能力的強(qiáng)弱。林地占比能夠反映生態(tài)保護(hù)功能承接度的大小,林地比例越大,越有助于土地整治開展生態(tài)林網(wǎng)工程[32]。濕地占比能夠直接反映生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性,濕地比例會(huì)影響土地整治工程保護(hù)規(guī)劃的難易程度。自然保護(hù)區(qū)比例在保持生態(tài)系統(tǒng)平衡上發(fā)揮著重要的作用,自然保護(hù)區(qū)比例較大的區(qū)域,土地整治的重點(diǎn)應(yīng)以保護(hù)為主。水土保持率反映水土保持的狀況,水土保持率越高,對(duì)土地整治建設(shè)開發(fā)的約束性越小,土地整治工作的難度相對(duì)越小。
(2)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化處理
本研究根據(jù)“三生”功能各指標(biāo)的正向與負(fù)向貢獻(xiàn)度,采用極值法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,以消除指標(biāo)間量綱差異的影響。公式為:
式中:Xij為指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化值;Yij為指標(biāo)的原始分值;Ymin為指標(biāo)的最小值;Ymax為指標(biāo)的最大值;i為功能數(shù)量;j為指標(biāo)個(gè)數(shù)。
(3)指標(biāo)權(quán)重確立
為了提高各指標(biāo)權(quán)重的精確度以及避免其權(quán)重確立的主觀性,本研究運(yùn)用均方差決策法[25]來(lái)確定指標(biāo)的權(quán)重。公式為:
式中:Fj為第j個(gè)指標(biāo)的均值;?j為均方差值;Wj為指標(biāo)權(quán)重;m為功能種類;n為指標(biāo)數(shù)量;i為指標(biāo)類別;j為指標(biāo)個(gè)數(shù)。
(4)“三生”功能綜合指數(shù)測(cè)算
“三生”功能綜合指數(shù)能夠直觀地反映研究區(qū)生產(chǎn)、生活、生態(tài)3 個(gè)功能綜合水平的高低[9],采用多因素綜合評(píng)價(jià)法[33]計(jì)算生產(chǎn)功能指數(shù)、生活功能指數(shù)、生態(tài)功能指數(shù)以及“三生”功能綜合指數(shù)。公式為:
式中:E為“三生”功能綜合指數(shù);Ei為生產(chǎn)(生活、生態(tài))功能指數(shù);Wj為各項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重;Wi為三類功能的綜合權(quán)重;n為指標(biāo)數(shù)量。
(5)局部空間自相關(guān)分析
局部空間自相關(guān)能夠揭示地塊與周圍地塊相互之間的關(guān)聯(lián)性與異質(zhì)性,可以分析“三生”功能綜合指數(shù)的局部聚集程度與離散程度[34]。本研究“三生”功能綜合指數(shù)可分HH(高?高)型、HL(高?低)型、LH(低?高)型、LL(低?低)型、NN(隨機(jī))型。公式為:
式中:Ii為局部莫蘭指數(shù);wij為地塊i與地塊j的空間交互權(quán)重;xi、xj為地塊i與地塊j單元屬性值;xˉ為地塊單元平均值;n為地塊單元個(gè)數(shù);Zi為標(biāo)準(zhǔn)化統(tǒng)計(jì)量的閾值;E(I)為變量的理論期望值;Var(I)為變量的理論方差。
1.2.3 “三生”功能耦合協(xié)調(diào)度評(píng)價(jià)
本研究采用耦合協(xié)調(diào)度模型測(cè)算“三生”功能協(xié)調(diào)度指數(shù),耦合協(xié)調(diào)度模型可表征系統(tǒng)之間耦合程度的大小[21],表示“三生”功能之間的實(shí)際協(xié)調(diào)情況,分析其相互之間的協(xié)調(diào)水平,進(jìn)而促使“三生”功能從無(wú)序狀態(tài)向有序狀態(tài)趨近,彼此之間協(xié)調(diào)發(fā)展[14],其在一定程度上間接影響土地綜合整治分區(qū)的結(jié)果。耦合協(xié)調(diào)度公式為:
式中:S為“三生”功能協(xié)調(diào)度;C為“三生”功能耦合度,其取值范圍在0~1,越接近1,表明各功能之間的耦合度越大,越接近0,表明各功能之間的耦合度越?。籇為“三生”功能耦合協(xié)調(diào)度;Hp、Hl、He分別為生產(chǎn)、生活、生態(tài)權(quán)重;α、β、δ分別為“三生”功能貢獻(xiàn)率的待定系數(shù),生產(chǎn)、生活、生態(tài)功能對(duì)土地綜合整治分區(qū)的貢獻(xiàn)同等重要,因此α=β=δ=1/3。
1.2.4 “三生”功能綜合指數(shù)與耦合協(xié)調(diào)度指數(shù)相結(jié)合的土地綜合整治分區(qū)
“三生”功能綜合指數(shù)直觀地反映研究區(qū)生產(chǎn)、生活、生態(tài)功能綜合水平的高低,采用空間自相關(guān)的方法分析生產(chǎn)、生活、生態(tài)“三生”功能綜合指數(shù)在區(qū)域的聚集程度與離散程度。在“三生”功能綜合指數(shù)等級(jí)分布中,由于LH、HL 型是呈現(xiàn)異常分布的區(qū)域,其會(huì)受到周圍區(qū)域的影響而演化成HH、LL 型[35],因此將LH 型劃分為高值區(qū),HL 型劃分為低值區(qū)。HH 型是高值聚集的區(qū)域,LL 型是低值聚集的區(qū)域,NN 型則是呈現(xiàn)隨機(jī)分布的區(qū)域,因此將HH 型劃分為高值區(qū),NN 型劃分為中值區(qū),LL 型劃分為低值區(qū),這樣更能反映“三生”功能綜合指數(shù)在空間上的分布狀況。
“三生”功能耦合協(xié)調(diào)度指數(shù)能夠反映生產(chǎn)、生活、生態(tài)功能相互之間的耦合協(xié)調(diào)性,根據(jù)現(xiàn)有研究成果[36?38],結(jié)合山地丘陵區(qū)實(shí)際情況對(duì)耦合協(xié)調(diào)程度進(jìn)行劃分。當(dāng)耦合協(xié)調(diào)區(qū)間在[0,0.4]時(shí),耦合協(xié)調(diào)等級(jí)為嚴(yán)重失調(diào);當(dāng)耦合協(xié)調(diào)區(qū)間在(0.4,0.5]時(shí),耦合協(xié)調(diào)等級(jí)為輕度失調(diào);當(dāng)耦合協(xié)調(diào)區(qū)間在(0.5,0.6]時(shí),耦合協(xié)調(diào)等級(jí)為一般協(xié)調(diào);當(dāng)耦合協(xié)調(diào)區(qū)間在(0.6,1]時(shí),耦合協(xié)調(diào)等級(jí)為優(yōu)質(zhì)協(xié)調(diào)。
“三生”綜合指數(shù)反映的是其外在綜合水平的高低,“三生”功能耦合協(xié)調(diào)度反映的是其內(nèi)在相互之間的協(xié)調(diào)性,前者是后者的基礎(chǔ),后者是前者的深化?!叭惫δ芫C合指數(shù)及“三生”功能耦合協(xié)調(diào)度對(duì)于土地綜合整治分區(qū)具有目標(biāo)指引的作用,因此根據(jù)“比較優(yōu)勢(shì)”的原則——保護(hù)二者之間的優(yōu)勢(shì)、整治二者之間的弱勢(shì),進(jìn)而達(dá)到土地整治效益最大化的目的。當(dāng)“三生”功能綜合指數(shù)較低、耦合協(xié)調(diào)度失調(diào)時(shí),應(yīng)對(duì)失調(diào)區(qū)域進(jìn)行分類管控并提高其綜合水平,因此將這類區(qū)域劃分為重點(diǎn)整治區(qū)。當(dāng)“三生”功能綜合指數(shù)較低、耦合協(xié)調(diào)度為一般協(xié)調(diào)或優(yōu)質(zhì)協(xié)調(diào)時(shí),在保證“三生”功能協(xié)調(diào)性的基礎(chǔ)上對(duì)其進(jìn)行有選擇的整治,提高其“三生”功能綜合水平,因此將這類區(qū)域劃分為選擇整治區(qū)。當(dāng)“三生”功能綜合指數(shù)較高、耦合協(xié)調(diào)程度失調(diào)時(shí),應(yīng)重點(diǎn)調(diào)整用地結(jié)構(gòu),提高生產(chǎn)、生活、生態(tài)之間的協(xié)調(diào)性,因此將這類區(qū)域劃分為保護(hù)整治區(qū)。當(dāng)“三生”功能綜合指數(shù)較高、耦合協(xié)調(diào)度為一般協(xié)調(diào)或優(yōu)質(zhì)協(xié)調(diào)時(shí),需要加強(qiáng)保護(hù)與監(jiān)管,防治其綜合水平的下降以及協(xié)調(diào)度的失衡,將這類區(qū)域劃分為不宜整治區(qū)。綜上,共得到10 種組合形式和4 種整治類型(表3),該分區(qū)整治格局更能提高土地綜合整治分區(qū)結(jié)果的實(shí)用性。
表3 土地綜合整治分區(qū)格局構(gòu)建Table 3 Land comprehensive consolidation zoning structure
通過(guò)局部空間自相關(guān)分析,生產(chǎn)、生活、生態(tài)功能以及“三生”功能綜合指數(shù)的空間分布結(jié)果如表4 和圖3所示。
表4 “三生”功能指數(shù)空間自相關(guān)分析Table 4 Local spatial autocorrelation analysis of“production?living?ecological”function index
圖3 “三生”功能指數(shù)局部空間自相關(guān)分布Figure 3 Local spatial autocorrelation distribution of“production?living?ecological”function index
生產(chǎn)功能指數(shù)HH、LL、NN 型分別占比35.27%、39.44%、24.36%,HH 型沿長(zhǎng)江干流集中分布在中北部的淺丘平壩和中丘地區(qū),灌溉水源充足,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件較好;LL 型主要分布在西北部的高丘地區(qū)以及南部的山地地區(qū),其地塊破碎,土地利用率有待提高,農(nóng)業(yè)產(chǎn)值和工業(yè)產(chǎn)值較低(圖3a)。生活功能指數(shù)HH、LL、NN 型分別占比32.65%、35.97%、30.51%,HH型主要分布在中北部的淺丘平壩和中丘地區(qū),其交通路網(wǎng)密布,道路通達(dá)性較高,居民生活條件整體舒適度較高;LL 型主要分布在南部的山地地區(qū)以及北部的郊區(qū),較多地處研究區(qū)邊緣位置,居民點(diǎn)分布零散,基礎(chǔ)設(shè)施不夠完善,給居民生活帶來(lái)較多不便(圖3b)。生態(tài)功能指數(shù)HH、LL、NN 型分別占比36.13%、39.65%、23.18%,HH 型主要沿著南部山脈及河流分布,其林地資源豐富,較少受到人類活動(dòng)的干擾;LL型主要分布在西北部的中丘及淺丘平壩地帶,在生產(chǎn)活動(dòng)過(guò)程中化肥、農(nóng)藥的使用對(duì)土地產(chǎn)生了較大的危害,生態(tài)環(huán)境脆弱(圖3c)。
“三生”功能綜合指數(shù)分布總體呈北高南低的帶狀分布趨勢(shì),HH 型、LL 型、NN 型分別占比34.53%、38.32%、26.01%,HL、LH 型共計(jì)占比1.14%。其中HH 型主要分布在西部的中丘地區(qū)以及東北部的山地地區(qū),原因是區(qū)內(nèi)長(zhǎng)江、筍溪河的經(jīng)過(guò)給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供了足夠的水源,路網(wǎng)布局完善給居民的生活提供了便利的出行條件,東北部豐富的林地資源較少受到人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的影響。LL 型主要分布在北部的城鎮(zhèn)化區(qū)域以及南部的四面山附近,原因是雖然其北部城鎮(zhèn)化區(qū)域居民生活水平較高,但沒(méi)有足夠的水源保證農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的灌溉條件;而南部四面山雖然有較為豐富的生態(tài)資源,然而其地形坡度較高、土地利用率較低。其余地區(qū)呈現(xiàn)隨機(jī)、異常分布,可能是由山地丘陵區(qū)土地利用立體氣候特征明顯所導(dǎo)致(圖3d)。
由圖4 可知,江津區(qū)全域土地“三生”功能平均耦合協(xié)調(diào)度為0.55,整體上“三生”功能的耦合協(xié)調(diào)水平處于一般協(xié)調(diào)。具體來(lái)看,研究區(qū)的優(yōu)質(zhì)協(xié)調(diào)、一般協(xié)調(diào)、輕度失調(diào)、嚴(yán)重失調(diào)的區(qū)域面積占比分別為23.82%、32.47%、27.96%、15.75%。
圖4 “三生”功能耦合協(xié)調(diào)度空間分布及占比Figure 4 Spatial distribution and proportion of coupling coordination degree of“production?living?ecological”function
從地域分布來(lái)看,優(yōu)質(zhì)協(xié)調(diào)區(qū)主要形成兩大核心聚集區(qū),其東部組團(tuán)分布在朱楊鎮(zhèn)?石門鎮(zhèn),西部聚集分布在李市鎮(zhèn)?西湖鎮(zhèn)?賈嗣鎮(zhèn)?珞璜鎮(zhèn)沿線,反映出生產(chǎn)、生活、生態(tài)的協(xié)調(diào)度相對(duì)平衡。一般協(xié)調(diào)區(qū)主要沿長(zhǎng)江干流和三峽庫(kù)區(qū)集中分布在中北部以及組團(tuán)分布在柏林鎮(zhèn)?蔡家鎮(zhèn)沿線,其“三生”條件雖然存在一定程度的失衡,但總體而言其失衡程度不會(huì)帶來(lái)土地利用矛盾的加劇。因此優(yōu)質(zhì)協(xié)調(diào)區(qū)與一般協(xié)調(diào)區(qū)在今后應(yīng)加強(qiáng)保護(hù)與監(jiān)管,防止生產(chǎn)、生活、生態(tài)條件的進(jìn)一步失衡,拉大“三生”功能之間的差距。輕度失調(diào)區(qū)集中分布在西北部的高丘地區(qū)以及組團(tuán)分布在夏壩鎮(zhèn)?廣興鎮(zhèn)、中山鎮(zhèn)?永興鎮(zhèn),其余零散地分布在研究區(qū)。嚴(yán)重失調(diào)區(qū)占比最少,分布在研究區(qū)北部的雙福街道、圣泉街道、鼎山街道以及最南部的四面山鎮(zhèn)、中山鎮(zhèn),北部主要是由于居民生活條件較好、生產(chǎn)條件受到水源條件的限制以及人類活動(dòng)對(duì)生態(tài)環(huán)境的干擾,南部雖然生態(tài)條件較好,但地形條件限制了居民的生產(chǎn)生活,導(dǎo)致生產(chǎn)、生活、生態(tài)功能嚴(yán)重失衡。輕度失調(diào)區(qū)與嚴(yán)重失調(diào)區(qū)屬于今后分類管制的重點(diǎn)區(qū)域。
2.3.1 土地綜合整治分區(qū)
重點(diǎn)整治區(qū)面積12.82 萬(wàn)hm2,占比39.84%,主要分布在北部的雙福街道、德感街道、鼎山街道等城鎮(zhèn)化區(qū)域以及南部的四面山鎮(zhèn)和中山鎮(zhèn)(表5、圖5)。重點(diǎn)整治區(qū)生態(tài)功能指數(shù)>生活功能指數(shù)>生產(chǎn)功能指數(shù),“三生”功能耦合協(xié)調(diào)度均值為0.50,在全區(qū)平均水平之下,其整治重點(diǎn)應(yīng)以“三生”功能失調(diào)區(qū)域?yàn)橹?,調(diào)整生產(chǎn)、生活、生態(tài)用地結(jié)構(gòu),提高“三生”功能的協(xié)調(diào)性。
選擇整治區(qū)面積4.58 萬(wàn)hm2,面積占比相對(duì)較少,為14.24%,其較多地分布在塘河鎮(zhèn)、柏林鎮(zhèn),其余零散地分布在研究區(qū)(表5、圖5)。選擇整治區(qū)生活功能指數(shù)>生態(tài)功能指數(shù)>生產(chǎn)功能指數(shù),“三生”功能耦合協(xié)調(diào)度均值為0.54,略低于全區(qū)平均水平,應(yīng)在保證“三生”功能耦合協(xié)調(diào)度不降低的情況下重點(diǎn)整治生產(chǎn)功能指數(shù)較低的區(qū)域。
表5 不同地形區(qū)土地綜合整治分區(qū)Table 5 Land comprehensive consolidation zoning in different terrain regions
圖5 土地綜合整治分區(qū)空間分布及占比Figure 5 Spatial distribution and proportion of land comprehensive consolidation zoning
保護(hù)整治區(qū)面積7.30 萬(wàn)hm2,占比22.68%,其主要沿旅游干道分布,較多地分布在西湖鎮(zhèn)、石蟆鎮(zhèn)。保護(hù)整治區(qū)生產(chǎn)功能指數(shù)>生態(tài)功能指數(shù)>生活功能指數(shù),“三生”功能耦合協(xié)調(diào)度均值0.56,略高于全區(qū)平均水平,對(duì)于生活功能指數(shù)較低的區(qū)域應(yīng)以優(yōu)化基礎(chǔ)設(shè)施配套為主,提高居民的生活滿意度,對(duì)于生產(chǎn)和生態(tài)功能指數(shù)較高的區(qū)域應(yīng)以保護(hù)為主。
不宜整治區(qū)面積7.48 萬(wàn)hm2,占比23.24%,其呈“Y”字形分布在長(zhǎng)江干流、綦江河、筍溪河沿線,較多地分布在吳灘鎮(zhèn)、珞璜鎮(zhèn)、慈云鎮(zhèn)(表5、圖5)。不宜整治區(qū)生產(chǎn)功能指數(shù)>生活功能指數(shù)>生態(tài)功能指數(shù),“三生”功能耦合協(xié)調(diào)度均值0.58,在全區(qū)平均水平之上,該區(qū)域應(yīng)對(duì)長(zhǎng)江干流等河流的生態(tài)屏障功能進(jìn)行修復(fù),降低其生態(tài)風(fēng)險(xiǎn),發(fā)揮生態(tài)功能優(yōu)勢(shì),以達(dá)到保護(hù)生態(tài)環(huán)境的目的。
2.3.2 土地綜合整治策略
土地綜合整治分區(qū)結(jié)果表明,地形條件顯著影響該區(qū)域土地利用方式,并制約了土地生產(chǎn)、生活、生態(tài)功能的協(xié)調(diào)發(fā)揮。為提高土地綜合整治分區(qū)結(jié)果的實(shí)用性,使其整治策略更符合研究區(qū)地形實(shí)際情況,本研究以地形為研究視角提出土地綜合整治策略,將地形與土地綜合整治分區(qū)結(jié)果進(jìn)行疊加,得出不同地形區(qū)的土地綜合整治分區(qū)結(jié)果(表5、圖6),在此基礎(chǔ)上提出差別化的整治策略。
圖6 不同地形土地綜合整治分區(qū)空間分布Figure 6 Spatial distribution of land comprehensive consolidation zoning with different terrains
淺丘平壩區(qū):以重點(diǎn)整治區(qū)為主,其生產(chǎn)生活條件相當(dāng),高強(qiáng)度利用土地以及化肥等肥料的使用破壞了生態(tài)環(huán)境,導(dǎo)致生態(tài)功能下降,生產(chǎn)、生活功能與生態(tài)功能失衡,因此在今后的整治工作中應(yīng)控制建設(shè)用地?cái)D占生態(tài)用地,增建公園以提升生態(tài)功能,促進(jìn)生產(chǎn)、生活、生態(tài)的功能平衡。
中丘區(qū):以保護(hù)整治區(qū)為主,其耦合協(xié)調(diào)度在可控范圍內(nèi),雖然生產(chǎn)、生活條件較好,但生態(tài)功能指數(shù)均值低于區(qū)域生態(tài)功能平均水平,因此在今后的土地整治工作中應(yīng)優(yōu)化生態(tài)用地布局,適當(dāng)調(diào)整土地利用結(jié)構(gòu),保證生產(chǎn)、生活條件不下降的情況下提升生態(tài)功能。
高丘區(qū):以不宜整治區(qū)為主,綦江河等流域給生產(chǎn)條件帶來(lái)了充足的灌溉水源,其“三生”功能綜合水平以及耦合協(xié)調(diào)度與全區(qū)平均水平相當(dāng),但區(qū)域內(nèi)長(zhǎng)江干流生態(tài)屏障功能的削弱帶來(lái)了生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn),因此在未來(lái)土地整治工作中應(yīng)發(fā)揮自然景觀的優(yōu)勢(shì),修復(fù)生態(tài)功能,遵循“生態(tài)保護(hù)優(yōu)先,發(fā)展次之”的原則進(jìn)行整治。
山地區(qū):以重點(diǎn)整治區(qū)為主,雖然海拔、地形等自然因素對(duì)區(qū)內(nèi)生產(chǎn)、生活條件帶來(lái)了一定程度的影響,但該區(qū)域既是研究區(qū)重要的生態(tài)涵養(yǎng)區(qū),又有歷史古跡等豐富的文化資源,因此在今后的土地整治工作中,應(yīng)重點(diǎn)開發(fā)整治四面山鎮(zhèn)附近區(qū)域,保證區(qū)域生產(chǎn)、生活質(zhì)量的情況下,結(jié)合區(qū)域充足的本地資源發(fā)展特色產(chǎn)業(yè),帶動(dòng)區(qū)域旅游產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,促進(jìn)生產(chǎn)、生活、生態(tài)功能的協(xié)調(diào)發(fā)展。
基于山地丘陵區(qū)特性構(gòu)建“生產(chǎn)?生活?生態(tài)”功能評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,采用“三生”功能綜合指數(shù)測(cè)算與“三生”功能耦合協(xié)調(diào)度模型相結(jié)合的方法,能夠有效指導(dǎo)土地綜合整治分區(qū),優(yōu)化土地綜合整治格局。“三生”功能評(píng)價(jià)受到經(jīng)濟(jì)文化、資源要素等多種因素的影響,其區(qū)域差異明顯[39],與平原區(qū)域所不同的是,山地丘陵區(qū)土地利用格局復(fù)雜多樣,因此本研究在構(gòu)建指標(biāo)體系時(shí),突出了地形坡度、水土保持率等因子對(duì)生產(chǎn)、生活、生態(tài)功能的影響,可增強(qiáng)指標(biāo)體系構(gòu)建的科學(xué)性。將“三生”綜合指數(shù)的局部空間自相關(guān)結(jié)果與江津區(qū)的生產(chǎn)、生活、生態(tài)實(shí)際情況進(jìn)行對(duì)比分析,發(fā)現(xiàn)二者的分布趨勢(shì)大體一致?!叭惫δ軈f(xié)調(diào)區(qū)域主要分布在自然條件優(yōu)越的中北部地區(qū),失調(diào)區(qū)域主要分布在地塊破碎、坡度較高的南部地區(qū),反映出研究區(qū)土地利用布局失衡的風(fēng)險(xiǎn)仍然存在,因此在滿足功能需求的基礎(chǔ)上開展土地整治工作尤為必要。然而現(xiàn)有研究大多將“三生”功能值作為土地整治分區(qū)的依據(jù)[9,18],其雖可一定程度上反映土地整治需求,但容易忽視“三生”功能需求,因此采用科學(xué)合理的方法劃分土地整治區(qū)尤為關(guān)鍵。鑒于此,在明晰區(qū)域“三生”功能綜合指數(shù)及“三生”功能耦合協(xié)調(diào)度分異規(guī)律的基礎(chǔ)上,將二者相結(jié)合來(lái)劃定土地綜合整治區(qū),有利于更加全面地反映山地丘陵區(qū)“三生”功能的狀態(tài),為優(yōu)化土地綜合整治格局提供科學(xué)依據(jù)。
山地丘陵區(qū)地勢(shì)起伏明顯,將地形與土地綜合整治分區(qū)結(jié)果相結(jié)合,制定差別化土地綜合整治策略,能夠適應(yīng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展實(shí)際,實(shí)現(xiàn)分區(qū)域精準(zhǔn)推進(jìn)土地綜合整治?,F(xiàn)有研究大多從行政[8]、流域尺度[6]劃定土地綜合整治區(qū),其雖然保證了分區(qū)結(jié)果的完整性,但山地丘陵區(qū)地勢(shì)起伏大,單單考慮分區(qū)結(jié)果的完整性容易忽視其實(shí)用性,因此本研究將地勢(shì)起伏度作為地形區(qū)的劃分依據(jù),與土地綜合整治分區(qū)結(jié)果相疊加,得出不同地形區(qū)土地綜合整治分區(qū)結(jié)果,提出差別化的土地整治策略,其優(yōu)勢(shì)在于:一方面考慮到分區(qū)結(jié)果的實(shí)用性,打破行政區(qū)界限的限制,適應(yīng)區(qū)域國(guó)土功能分區(qū)導(dǎo)向,為國(guó)土空間規(guī)劃落地提供支撐;另一方面,考慮到不同地形的空間分布及整治需求,制定差異化整治策略,能夠突破以往根據(jù)單一整治類型制定整治策略的局限性,提高整治策略在山地丘陵區(qū)的可操作性。此外,生產(chǎn)、生活、生態(tài)功能的耦合協(xié)調(diào)關(guān)系對(duì)土地綜合整治分區(qū)具有重要的指導(dǎo)作用,由于數(shù)據(jù)和技術(shù)的可操性,本研究?jī)H從“三生”功能整體協(xié)調(diào)的角度探討了土地綜合整治分區(qū)的構(gòu)建,在今后的研究中還可從“三生”功能兩兩耦合協(xié)調(diào)的角度構(gòu)建土地綜合整治分區(qū),進(jìn)一步增強(qiáng)整治區(qū)劃定的科學(xué)性,為探索符合區(qū)域?qū)嶋H情況的整治模式和工程措施提供依據(jù)。
本研究基于山地丘陵區(qū)特點(diǎn)構(gòu)建“生產(chǎn)?生活?生態(tài)”功能評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,在明晰“三生”功能綜合指數(shù)空間聚集程度及耦合協(xié)調(diào)度的基礎(chǔ)上,將二者進(jìn)行組合構(gòu)建土地綜合整治分區(qū)矩陣,進(jìn)而分析其土地整治分區(qū)結(jié)果并提出差異化的整治策略,得出以下結(jié)論:
(1)“三生”功能綜合指數(shù)分布總體呈北高南低的帶狀分布趨勢(shì),高?高型、低?低型、隨機(jī)型占比分別為34.53%、38.32%、26.01%?!叭惫δ芷骄詈蠀f(xié)調(diào)度為0.55,其中:協(xié)調(diào)區(qū)域占比56.29%,主要以組團(tuán)形式分布在研究區(qū)的中北部;失調(diào)區(qū)域占比43.71%,主要分布在最北部的城鎮(zhèn)化區(qū)域以及南部的四面山鎮(zhèn)、中山鎮(zhèn)附近?!叭惫δ芫C合指數(shù)與耦合協(xié)調(diào)度的空間分布特征差異明顯。
(2)根據(jù)土地綜合整治分區(qū)結(jié)果,重點(diǎn)整治區(qū)、選擇整治區(qū)、保護(hù)整治區(qū)、不宜整治區(qū)分別占研究區(qū)總面積的39.84%、14.24%、22.68%、23.24%?;诘匦我暯侵贫ㄕ尾呗裕l(fā)揮不同地形區(qū)的的本底優(yōu)勢(shì),可與區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展導(dǎo)向及國(guó)土功能分區(qū)導(dǎo)向相適應(yīng)。對(duì)區(qū)域土地資源的合理配置,既能優(yōu)化土地綜合整治格局,也能為區(qū)域國(guó)土空間規(guī)劃提供理論參考,為山地丘陵區(qū)整治目標(biāo)和整治方向提供科學(xué)依據(jù)。
農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境學(xué)報(bào)2023年3期