許金花,阿里木江·卡斯木,徐 晗,如克亞·熱合曼,魏柏浩

(1.新疆師范大學 地理科學與旅游學院,新疆 烏魯木齊 830099;2.新疆師范大學 絲綢之路經(jīng)濟帶城市發(fā)展研究中心,新疆 烏魯木齊 830099;3.新疆干旱區(qū)湖泊環(huán)境與資源重點實驗室,新疆 烏魯木齊 830099)

生態(tài)文明是一種人與人、人與社會、人與自然和諧的新型文明形態(tài)[1]。“生產(chǎn)空間集約高效、生活空間宜居適度、生態(tài)空間山清水秀”的生態(tài)文明建設發(fā)展理念,成為優(yōu)化國土空間開發(fā)格局的重要舉措[2]?！叭笨臻g規(guī)劃作為生態(tài)文明建設的重要內容之一,直接影響著社會區(qū)域經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。隨著國土空間的開發(fā)方式從以生產(chǎn)為主導不斷轉變?yōu)樯?、生產(chǎn)和生態(tài)空間三者的協(xié)調,“三生”空間這一概念正成為國土空間開發(fā)與治理的關鍵出發(fā)點[3]。鑒于此背景,如何有效調節(jié)“三生”空間之間的矛盾,是國土空間開發(fā)治理的重點內容之一,也是研究的熱點。尤其對于資源環(huán)境承載力水平較弱、經(jīng)濟發(fā)展與生態(tài)環(huán)境之間的問題較為嚴峻的西部地區(qū),其經(jīng)濟發(fā)展、生態(tài)文明建設及國土空間的規(guī)劃調控等遠遠滯后于中東部地區(qū)。

國外學者側重于國土空間功能的分類[4]、生態(tài)安全格局的評估與構建[5]及城市結構與氣候變化關系[6],且多應用于國土空間結構功能分區(qū)[7]及景觀規(guī)劃學[8]中。國內學者緊扣實際,主要從研究尺度、方法和主題展開“三生”空間的研究。研究尺度由宏觀層面的國家尺度[9]、區(qū)域尺度[10]、省域尺度[11],到中觀層面的縣域尺度[12]乃至微觀的鄉(xiāng)村尺度[13]等多個空間范圍。研究方法側重于空間自相關[14]、三生功能測度模型[15]、三生空間沖突測度模型[16]、構建指標體系[17]、數(shù)據(jù)包絡分析法[18]、狀態(tài)空間法[19]。研究主題經(jīng)歷了生態(tài)文明建設[20]、城鄉(xiāng)規(guī)劃[21]、城鎮(zhèn)化[22]、三生功能[23]、國土空間[24]不斷向耦合協(xié)調度[25]、土地利用轉型[26]、生態(tài)環(huán)境效益[27]、鄉(xiāng)村振興[28]、空間沖突[29]、生態(tài)系統(tǒng)[30]等方向。綜上所述,學者們關于國土空間的研究多基于小尺度城市“三生功能”和東中部一帶為主,對作為國民經(jīng)濟發(fā)展有重要驅動力的城市群及其國土“三生”空間的實證與測算相對不足,對我國西部綠洲地區(qū)較強自然環(huán)境約束與限制下的國土空間合理規(guī)劃有著較強的現(xiàn)實意義。

城市群是新型城鎮(zhèn)化的核心區(qū)域,通過土地利用變化可以較為清晰地反映人類活動與自然環(huán)境相互作用下產(chǎn)生的生態(tài)環(huán)境變化及其特征[31]。天山北坡城市群作為新疆經(jīng)濟發(fā)展的核心區(qū),自“一帶一路”倡議以來受到了更多的關注,在穩(wěn)固興疆及維護國家統(tǒng)一和民族團結方面發(fā)揮著不可替代的作用[32]。該區(qū)域自然環(huán)境較為惡劣,綠洲地區(qū)特殊的地理環(huán)境意味著空間形態(tài)變化及其動力機制與其他地區(qū)有著明顯的區(qū)別,有著特殊的研究價值[33]。加上人口增長及工農(nóng)業(yè)進程的加速發(fā)展,使得該地區(qū)國土空間類型規(guī)模和比例變化更為明顯。鑒于此,本研究從“三生”空間的視角出發(fā),揭示天山北坡城市群在2000-2020年間的“三生”用地隨區(qū)域發(fā)展、自然環(huán)境變化所呈現(xiàn)出的此消彼長的空間關系,進而整體識別天山北坡城市群在國土空間時空布局和數(shù)量組合的變化機制及變換法則,完善多尺度、多維度下綠洲地區(qū)的國土“三生”空間的研究體系,以期為綠洲地區(qū)的新時期“美麗中國”生態(tài)文明建設與區(qū)域間和諧發(fā)展提供理論參考。

1 研究區(qū)概況

1.1 研究區(qū)概況

天山北坡城市群位于新疆北疆,西至塔城烏蘇市,南至托克遜縣,北至奇臺縣,東至鄯善縣、木壘哈薩克自治縣,共包含18個市縣地區(qū),總面積21.54 km2,占全疆面積的13%(圖1)。截止2019年底,該城市群生產(chǎn)總值占全疆生產(chǎn)總值的53%,其中第三產(chǎn)業(yè)占總產(chǎn)值的55%。該區(qū)域是典型的綠洲區(qū),綠洲帶給城市群帶來了便利的交通,北疆鐵路、高級公路及民航廣布,成熟的交通網(wǎng)絡使得城市間聯(lián)系愈加緊密。其優(yōu)越的區(qū)位條件、完備的基礎設施,是疆內經(jīng)濟發(fā)展水平最高、城市化率最高的區(qū)域。該區(qū)域屬大陸性氣候區(qū)域,地勢南高北低,中間分布較大的沖積平原,在生態(tài)環(huán)境脆弱的新疆屬于自然資源比較豐富的區(qū)域。天山北坡城市群以其獨特的地理位置和資源優(yōu)勢在“一帶一路”建設及興疆固邊發(fā)揮著極為重要的作用。

圖1 研究區(qū)地理區(qū)位Fig.1 Geographical location of the study area

1.2 數(shù)據(jù)來源

涉及的3期基礎數(shù)據(jù)主要包括2000、2010年和2020年的土地利用數(shù)據(jù),來源于中國科學院資源環(huán)境科學與數(shù)據(jù)中心(https://www.resdc.cn)。數(shù)據(jù)分辨率為30 m,分類精度一級類型達93%以上,二級類型達90%以上,基本滿足精度要求[33]。依據(jù)中國多時期土地利用/土地覆蓋遙感監(jiān)測數(shù)據(jù)分類自下而上識別天山北坡城市群國土“三生”空間格局。高程、坡度、坡向3個地形因子的高程數(shù)據(jù)(DEM 30 m)來源于地理空間數(shù)據(jù)云平臺(http://www.gscloud.cn)。

2 研究方法

2.1 研究方法

從“三生”空間變化率、空間類型轉換、土地利用程度熱點區(qū)分布及核密度分析幾個方面進行國土空間的實證與測算,從多尺度、多維度下的視角來看天山北坡城市群國土空間發(fā)展演變的脈絡。土地利用動態(tài)度可以反映出某時間內土地利用類型數(shù)量變化的幅度和速度[34]。通過單一土地利用動態(tài)度和綜合土地利用動態(tài)度公式分別計算出2000-2020年間“三生”空間的變化情況;根據(jù)土地利用轉移矩陣公式得出天山北坡城市群的“三生”空間數(shù)量結構和用地類型在2000-2020年的相互轉換情況。熱點分析又稱局域Getis-Ord(G*)指數(shù)法,度量觀測值與周圍臨近區(qū)域是否存在局部空間關聯(lián)的G*統(tǒng)計[35]。基于土地利用程度綜合指數(shù)法測算各縣域“三生”空間的土地利用程度的熱點區(qū)域分布情況。標準差橢圓(standard deviational ellipse,SDE)是可反映地理要素空間分布的形態(tài)[36]。本研究利用標準差橢圓分析方法來揭示天山北坡城市群生產(chǎn)、生活和生態(tài)空間時空格局分布特征及演變規(guī)律。核密度分析(kernel density estimation,KDE)是基于數(shù)據(jù)密集度函數(shù)聚類算法的一種空間密度分析方法[37];“三生”空間的規(guī)模分布和動態(tài)變化趨勢可以通過核密度反映出來,因此基于5 000×5 000的網(wǎng)格單元,疊加不同“三生”空間的分布,運用核密度分析方法測算“三生”空間的核密度值,進一步驗證“三生”空間演變的方向和趨勢。

2.2 國土空間與三生空間的分類銜接

國土空間是由自然環(huán)境和人類活動共同構成的人地關系空間系統(tǒng)[38],土地利用覆被/變化是人地關系中最為直觀的表現(xiàn)形式。“三生”功能隨著生態(tài)文明建設發(fā)展,生態(tài)功能在國土空間中發(fā)揮的作用越來越明顯,而國土空間的開發(fā)方式從以生產(chǎn)為主導不斷轉為生活、生產(chǎn)和生態(tài)空間三者的協(xié)調[39]。因此構建“三生”功能為主導的土地利用分類體系,統(tǒng)籌“三生”用地關系,可進一步適應國土空間規(guī)劃的需要。借鑒空間“三生”功能理論,參考前人關于“三生空間”分類研究成果[13],根據(jù)三生空間理念對天山北坡城市群國土空間進行重分類。根據(jù)“三生”空間的內涵,將國土空間分別分為生產(chǎn)空間、生活空間及生態(tài)空間[12]。以生產(chǎn)、生活、生態(tài)功能為主導,結合遙感監(jiān)測數(shù)據(jù)分類系統(tǒng)采用三級分類系統(tǒng)相銜接,根據(jù)GB/T 21010-2007《土地利用現(xiàn)狀分類》得出天山北坡城市群國土空間分類體系(表1)。

表1 天山北坡城市群國土空間用地分類體系Table 1 Classification system of territorial and spatial land use in urban agglomeration on the northern slope of the Tianshan Mountain

3 結果與分析

3.1 三生空間格局變化分析

3.1.1 三生空間格局水平空間特征 2000-2020年天山北坡城市群生產(chǎn)空間主要在研究區(qū)中部,呈東北-西北條帶狀走向(圖2);生產(chǎn)用地面積整體呈增長趨勢,由2000年的15 628.54 km2大幅增長至2010年的21 954.84 km2,后小幅增長至2020年的23 667.41 km2;生產(chǎn)空間比例中農(nóng)業(yè)生產(chǎn)空間從2000年的7.92%升高至2020年的12.21%,工礦生產(chǎn)空間從0.14%上升至0.61%。生活空間面積呈穩(wěn)步增加的趨勢,由2000年1 359.43 km2增加到2020年的2 214.45 km2;生活用地比例中城鎮(zhèn)生活空間從2000年的0.28%上升至2020年的0.61%,且后期城鎮(zhèn)生活空間和農(nóng)村生活空間兩者的面積差異越來越小。生態(tài)空間分布面積較廣,但總體呈下降趨勢,從2000年的176 890.2 km2下降至2020年的168 006.3 km2;其中,2020年牧草、其他、林地和水域生態(tài)空間占比分別為30.43%、54.16%、1.34%和0.72%。從一級分類上看,生態(tài)空間在研究區(qū)占優(yōu)勢地位,其次是生產(chǎn)空間;從二級分類來看,其他生態(tài)空間占比最大,牧草生態(tài)空間緊跟其上。整體形成“生產(chǎn)空間生活空間沿著交通干線呈現(xiàn)東北-西北條帶狀走向、南北區(qū)域主要以生態(tài)空間為主”的特征。

圖2 天山北坡城市群2000-2020三生空間格局Fig.2 Production-living-ecological space pattern of urban agglomeration on the northern slope of the Tianshan Mountain in 2000-2020

3.1.2 三生空間格局垂直梯度特征分析 根據(jù)全國農(nóng)業(yè)區(qū)劃委員會制定的《土地利用現(xiàn)狀調查技術規(guī)程》和天山北坡城市群地形地貌特征,將坡度劃分為5級:≤500 m(平原)、500～1 500 m(低山)、1 500～2 500 m(中山)、2 500～3 500 m(中高山)、≥3 500 m(高山);將坡度劃分為5級:平坡(0°～8°)、緩坡(8°～15°)、斜坡(15°～25°)、陡坡(25°～35°)和急坡(≥35°);根據(jù)坡向界定原理,劃分為北坡(315°～360°,0°～45°)、東坡(45°～135°)、南坡(135°～225°)、西坡(225°～315°)5個級別坡向,得到不同高程、坡度和坡向的三生空間類型占比情況(圖3)。

圖3 天山北坡城市群不同高程、坡度和坡向上的三生面積占比Fig.3 The proportion of the production-living-ecological space area at different elevations,slopes and aspect in the urban agglomeration on the northern slope of the Tianshan Mountain

從高程分布上看,高程>2 500 m以生態(tài)空間分布為主,城鎮(zhèn)生活空間(LS1)分布于500～1 500 m,農(nóng)村生活空間(LS2)隨高程升高呈遞減趨勢;農(nóng)業(yè)生產(chǎn)空間(PS1)隨高程的升高不斷減少,工礦生產(chǎn)空間(PS2)呈先升高后減小的趨勢;牧草生態(tài)用地(ES1)、林地生態(tài)用地(ES2)隨著高程的上升呈先增加后減少的趨勢,前者的高程分界線為500～1 500 m的低山區(qū)域,后者的分界線為1 500～2 500 m的中山區(qū)域;其他生態(tài)用地(ES4)呈先增加后減少又增加的趨勢,水域生態(tài)用地(ES3)則分布于平原和高山2個極端地區(qū),其中以高山地區(qū)分布面積最廣。

從坡度分布上看,生活空間、工礦生產(chǎn)空間和林地生態(tài)空間隨坡度的增加呈反向遞減,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)空間則呈先減小后增加再減少的趨勢,其坡度分界線為15°～25°的斜坡地區(qū);工礦生產(chǎn)用地則隨著坡度增加不斷減少;牧草生態(tài)空間先減少后增加的趨勢,水域生態(tài)空間主要分布于平坡和急坡段,其他生態(tài)空間在各坡度上均有少量分布,于緩坡上分布最廣。

從坡向分布上看,南坡和西坡的分布優(yōu)勢度均大于北坡和東坡;牧草生態(tài)空間和其他生態(tài)空間的4個坡向分布差異較大,而城鎮(zhèn)生活空間和農(nóng)村生活空間的分布差異較小。以上結果表明,三生空間類型主要分布的區(qū)域集中于中低海拔地區(qū),坡度對生產(chǎn)、生活及生態(tài)空間三者的影響都比較明顯,對坡向的選擇性不強,個別空間類型有較大的選擇性。

3.1.3 三生空間數(shù)量結構變化 2000-2020年天山北坡城市群的三生空間類型的變化主要表現(xiàn)為生產(chǎn)空間、生活空間增加和生態(tài)空間持續(xù)減少。通過計算天山北坡城市群2000-2020年土地利用動態(tài)度指數(shù),測算出各空間類型的變化速度(圖4)。結果得出,研究期間生態(tài)空間中的林地生態(tài)空間(ES2)、其他生態(tài)空間(ES4)及水域生態(tài)空間(ES3)的土地利用單一動態(tài)度為負值,說明林地生態(tài)空間和水域生態(tài)空間的面積呈減少的趨勢,尤其是其他生態(tài)空間在2010-2020年面積下降較大。除以上3個為負值外,其他空間類型的單一動態(tài)都為正值,說明受城鎮(zhèn)化和工業(yè)化進程的影響,對該類型用地面積的需求進一步增加。

總體上看,“三生”空間類型的綜合動態(tài)度比單一動態(tài)度的值大。其中,2000-2010年較2010-2020年不同空間類型的單一動態(tài)度相差較大,而綜合動態(tài)度在2010-2020年明顯偏高。其原因主要是西部大開發(fā)戰(zhàn)略的提出和實施,新疆進入了城鎮(zhèn)化發(fā)展的快速階段,使得人口不斷增長,城市、農(nóng)村生活空間(LS1、LS2)及工礦、農(nóng)村生產(chǎn)用地(PS1、PS2)開發(fā)不斷,生態(tài)用地擴展,導致該時段國土空間格局變化較為明顯。

3.1.4 三生空間類型相互轉換 通過弦圖來體現(xiàn)天山北坡城市群2000-2020年間“三生”空間用地類型相互之間的轉換關系,進而揭示該區(qū)域國土空間格局變化的特征(圖5)。 結果表明,20 a間天山北坡城市群的“三生”空間類型面積有不同程度的增減,其他生態(tài)空間(ES4)和牧草生態(tài)空間(ES1)轉出的面積最為明顯。其中牧草生態(tài)空間轉為其他生態(tài)空間和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)空間(PS1)分別為10 294.9、5 833.37 km2;其他生態(tài)空間轉為牧草生態(tài)空間和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)空間分別為15 685.02、2 238.86 km2;水域生態(tài)空間(ES3)和林地生態(tài)空間(ES2)被牧草生態(tài)空間和其他生態(tài)空間所占用,分別減少1 758.88、2 516.13 km2;城鎮(zhèn)生活空間總的增加647.07 km2,農(nóng)村生活空間(LS1)面積的增加主要來源于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)空間(PS1);增加的原因是近20 a天山北坡城市群發(fā)展迅速,建設用地面積不斷擴張,不斷向農(nóng)業(yè)生產(chǎn)空間及牧草生態(tài)空間擴張。

圖5 2000-2020年天山北坡城市群土地利用變化弦圖Fig.5 Land use change chord map for the Tianshan north slope urban agglomerate in 2000-2020

3.2 國土空間格局變化

3.2.1 國土空間利用程度變化 土地利用程度可以體現(xiàn)出人類對土地景觀的改造,可反映出國土空間的土地利用程度。以縣域為單位,在分析3期天山北坡城市群國土空間利用程度綜合指數(shù)的基礎上,通過自然斷點法得出國土空間利用程度熱點分布(圖6);研究期間各縣域國土空間利用程度綜合指數(shù)的熱點區(qū)域相差較大,除了阜康市、木壘哈薩克自治縣、奇臺縣、石河子市及烏魯木齊市的國土空間利用程度綜合指數(shù)呈小幅度增加或遞減外,其他縣域的利用程度呈逐年提高趨勢。其中2000-2010年熱點分布從烏蘇市轉移至中部烏魯木齊市周圍,次熱點區(qū)則分布西北區(qū)域,是土地利用程度較為理想化的年份。而2010-2020年昌吉市和阜康市下降為次熱點區(qū),熱點縣域也有所下降,不顯著區(qū)較前2個年份明顯增多,3個時期的冷點區(qū)和次冷點區(qū)主要集中東南方向。表明20 a間的土地利用程度不斷提高,土地利用強度趨于理想化,冷熱點分布變化較大,熱點不斷從研究區(qū)西北向中部轉移。

圖6 2000-2020天山北坡城市群各縣域國土空間利用程度熱點圖Fig.6 The heat map of the land space utilization degree of each county in the Tianshan north slope urban agglomerate in 2000-2020

3.2.2 國土空間格局分布特征 標準差橢圓能較好地體現(xiàn)出三生用地空間擴張的方向及趨勢(圖7)。天山北坡城市群研究期間生活空間主要聚集于中心地區(qū),生產(chǎn)空間主要聚集于西北方向,而生態(tài)空間的分布范圍最廣,基本占據(jù)2/3區(qū)域。

圖7 天山北坡城市群2000-2020年生產(chǎn)、生活、生態(tài)空間格局變化Fig.7 Changes in the spatial pattern of production-living-ecological space in Tianshan north slope urban agglomerate in 2000-2020

研究期間3個空間標準差橢圓面積和轉角變化較少,且方向性分布穩(wěn)定,旋轉速度較慢。生產(chǎn)空間分布較為集中,重心及分布趨勢明顯沿西北方向轉移擴張。生活空間主要集中于橢圓中部地區(qū),重心向西北方向遷移,集中于昌吉市境內,隨著城鎮(zhèn)化發(fā)展,以昌吉、克拉瑪依、石河子等為代表的中小城鎮(zhèn)得以加快發(fā)展。生態(tài)空間的分布與生產(chǎn)、生活空間差距較大,尤其2000-2010年生態(tài)空間的方向大幅向西北方向邁進,重心從昌吉市和呼圖壁縣交界處轉移到呼圖壁縣和瑪納斯縣交界處。2010-2020年生態(tài)空間標準差橢圓的方向、長短軸及重心轉移位置只有細微變化。由于地處干旱區(qū)綠洲地區(qū)特殊的地理位置,戈壁、裸地等為未利用地面積占比較大,而林地、草地及湖泊等生態(tài)用地占比較小,且未利用地在三生空間的分類體系中從屬生態(tài)用地范疇。

3.2.3 國土空間格局擴張形態(tài)特征 運用核密度估計方法來揭示2000-2020年天山北坡城市群國土空間格局動態(tài)演化模式。由生產(chǎn)空間核密度測算圖得知(圖8),從時間變化上看,2000-2010年研究區(qū)生產(chǎn)空間的核密度值和斑塊數(shù)量呈小幅下降,但2010-2020年的斑塊連接性較好,呈連片狀態(tài)分布。從空間分布上看,3個時期的核密度測算值的分布相似度極高,呈東南-西北條帶狀走向,中部和西北部高,而東北部、南部低的空間分布特征。核密度高值區(qū)的縣域主要有昌吉市、呼圖壁縣、瑪納斯、石河子及奎屯地區(qū)。2000-2010年,核心的位置以昌吉市、烏魯木齊市等沿著交通干線及地形較為平坦的區(qū)域為中心不斷向西北方向擴散,擴散幅度大且破碎化程度較低;2020年的高值區(qū)在不斷擴大加深,與前2個年份相比高值區(qū)未出現(xiàn)大面積擴散,總體上分布連片且聚集程度較高。

圖8 天山北坡城市群2000-2020生產(chǎn)空間核密度測算值空間分布Fig.8 Spatial distribution map of calculated value of production space kernel density in the Tianshan north slope urban agglomerate in 2000-2020

由生活空間核密度測算圖得知(圖9),時間上3個時期的生活空間核密度值在不斷變大,空間分布上則呈現(xiàn)以一個以烏魯木齊市為主的核心區(qū)和多個零碎的次核心區(qū)的空間格局,整體呈中部高四周低的空間分布格局?？臻g上2000年和2010年生活空間核密度高值區(qū)主要分布在交通較為便利且地勢平緩的中部,以烏魯木齊市為主高值區(qū)周圍及沿交通干線東南-西北一帶區(qū)域;低值區(qū)則主要分布在研究區(qū)東部,2020年的核密度測算值比前2 a明顯增高,且高值區(qū)的范圍有所擴大,東南部和東北部區(qū)縣有零散低值分布。2000-2010年生活空間核密度測算值中部核心區(qū)向西北和東北空間分布趨勢,擴散幅度較大,破碎化程度高;2010年和2020年核心區(qū)出現(xiàn)一定范圍的擴散,主要向綠洲地帶延伸,同時在高值中心區(qū)周圍衍生出許多零碎的低值點,總體分布較為破碎,空間連接性較低。說明該區(qū)域受地理環(huán)境的限制,導致城市與城市間的連通性相對較弱,分布上較為零散。

圖9 天山北坡城市群2000-2020生活空間核密度測算值空間分布Fig.9 Spatial distribution map of calculated values of living space kernel density in the Tianshan north slope urban agglomerate in 2000-2020

由生態(tài)空間核密度測算得知(圖10),生產(chǎn)空間核密度值隨時間變化呈增加趨勢,空間分布上隨年份從研究區(qū)東南-西北條帶狀為低值中心不斷向四周擴散。3個年份生態(tài)空間核密度高值區(qū)主要分布于南部和東北部,包括的縣域有托克遜縣、高昌區(qū)、鄯善縣及木壘哈薩克族自治縣;2000-2010年西北角的低值區(qū)在擴大而高值區(qū)縮小,說明該區(qū)域生產(chǎn)生活空間占比逐漸增大,城市化發(fā)展較為明顯;2010-2020年東北中心地帶低值區(qū)范圍明顯擴大,生態(tài)空間有所下降,但下降趨勢較為緩和。說明天山北坡生態(tài)空間呈集中連片分布,有較強的地域性特征。

4 討論

天山北坡城市群地處綠洲地區(qū),如何在自然環(huán)境的約束下實現(xiàn)“人-地-資源”的和諧關乎城市群發(fā)展始終。通過多種方式測算出天山北坡城市群 “三生”空間土地利用發(fā)現(xiàn),目前天山北坡城市群國土空間面臨著較為嚴峻的國土空間土地利用的沖突問題。

研究期間主要表現(xiàn)生活空間以一個中心點、多個零散點不斷向四周主要向農(nóng)業(yè)空間和牧草空間方向擴張擴散;生產(chǎn)空間主要以農(nóng)業(yè)生產(chǎn)空間為典型不斷向牧草生態(tài)空間蔓延;生態(tài)空間中的林地生態(tài)空間和水域生態(tài)空間被牧草和其他生態(tài)空間所侵占,20 a間面積減少最為明顯;單一土地利用度的工礦生產(chǎn)空間和水域生態(tài)空間呈負相關趨勢。一系列變化表明,生態(tài)環(huán)境較為脆弱的干旱區(qū)面臨著更為嚴峻的生態(tài)環(huán)境問題。因此,在政策上進一步制定規(guī)范、引導和強化“三條控制線”的管控工作的基礎上,合理規(guī)劃利用對于綠洲地區(qū)具有重要戰(zhàn)略意義的水域生態(tài)空間,合理開墾草地未利用地等生態(tài)空間,加大林地和水域生態(tài)空間保護措施,加大防風固沙土地退化等的治理工程,進而協(xié)調天山北坡城市群的生態(tài)文明建設與社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展之間的矛盾。

研究中主要通過動態(tài)度、土地利用程度及核密度多種方法進行綜合測算,一方面可以從整體層面把握“三生”空間演變的脈絡,有利于從全局的視角來看國土空間發(fā)展的趨勢。另一方面,由于綠洲的特殊性,對于“三生”空間內涵界定及分類體系可能缺乏一定的深度與精度的探討。因此構建出維度綜合和尺度集成的指標體系評價機制,剖析城市群國土空間內部差異及導致其差異因素,并就如何有效銜接國土空間規(guī)劃體系與“多規(guī)合一”,縱深推進國土“三生”空間的研究。

5 結論

天山北坡城市群“三生”空間格局變化:“三生”空間面積分布的垂直差異較為顯著。海拔500～1 500 m、坡度0°～8°分布的國土面積最大,說明“三生”面積分布對坡向的選擇性不強;“三生”空間分布中生態(tài)空間占優(yōu)勢地位,形成“生產(chǎn)、生活空間沿交通干線呈東北-西北條帶狀走向、南北區(qū)域主要以生態(tài)空間為主”的整體特征。綜合土地利用度呈正相關,而單一土地利用度的工礦生產(chǎn)空間和水域生態(tài)空間呈負相關趨勢,牧草和其他生態(tài)空間的轉換數(shù)量最大,水域和林地生態(tài)空間的轉出面積較大。

天山北坡城市群國土空間格局的演變:土地利用強度熱點分布從研究區(qū)西北部烏蘇市轉移至中部烏魯木齊市周圍,冷點區(qū)和次冷點區(qū)主要集中于東南方向;3個時點的核密度測算值呈小幅波動上升趨勢,核密度空間分布與2020年生產(chǎn)空間分布上呈東南-西北條帶狀走向,中部和西北部高,斑塊連接性較好;生活空間核密度測算值在高值中心區(qū)周圍衍生出許多零碎的低值點,總體分布較為破碎,空間連接性較低;生態(tài)空間呈集中連片分布于研究區(qū)東北部和南部地區(qū)。