三农、土地与生态

“三生”空间冲突风险研究的逻辑主线:机制、评估与优化路径

  • 黄安 , 1, 2, 3 ,
  • 许月卿 , 1, ,
  • 王燕 2 ,
  • 田莉 3, 4 ,
  • 夏菁 5 ,
  • 朱玲 6 ,
  • 庄元 7 ,
  • 蒋好忱 8 ,
  • 雷宝佳 9
展开
  • 1.中国农业大学 土地科学与技术学院,中国 北京 100193
  • 2.西安建筑科技大学 公共管理学院,中国陕西 西安 710055
  • 3.清华大学 建筑学院,中国 北京 100084
  • 4.自然资源部 智慧人居环境与空间规划治理技术创新中心,中国 北京 100084
  • 5.合肥工业大学 建筑与艺术学院,中国安徽 合肥 230031
  • 6.西安建筑科技大学 建筑学院,中国陕西 西安 710055
  • 7.包头职业技术学院,中国内蒙古 包头 014030
  • 8.自然资源部 第一地形测量队,中国陕西 西安 710054
  • 9.自然资源部 第一地理信息制图院,中国陕西 西安 710054
※许月卿(1972—),女,博士后,副教授,研究方向为土地利用变化与可持续利用、土地利用多功能、国土空间优化等。E-mail:

黄安(1990—),男,博士后,副教授,研究方向为土地利用与空间治理。E-mail:

收稿日期: 2023-09-21

  修回日期: 2024-02-21

  网络出版日期: 2024-12-18

基金资助

国家自然科学基金项目(42201272)

国家自然科学基金项目(41971238)

北京高等学校卓越青年科学家项目(JJWZYJH01201910003010)

“十四五”国家重点研发计划课题(2022YFC3802803)

内蒙古自治区军民融合重点科研项目及软科学研究项目(JMRKX202205)

内蒙古自治区自然科学基金项目(2023LHMS04003)

贵州省科技计划项目(黔科合支撑〔2023〕一般113)

The Paradigms of the Research on the Production-Living-Ecological Space Conflict Risk:Mechanism,Evaluation and Optimization Path

  • HUANG An , 1, 2, 3 ,
  • XU Yueqing , 1, ,
  • WANG Yan 2 ,
  • TIAN Li 3, 4 ,
  • XIA Jing 5 ,
  • ZHU Ling 6 ,
  • ZHUANG Yuan 7 ,
  • JIANG Haochen 8 ,
  • LEI Baojia 9
Expand
  • 1. College of Land Science and Technology,China Agricultural University,Beijing 100193,China
  • 2. School of Public Administration,Xi'an University of Architecture and Technology,Xi'an 710055,Shaanxi,China
  • 3. School of Architecture,Tsinghua University,Beijing 100084,China
  • 4. Technical Innovation Center for Intelligent Human Settlements and Spatial Planning Governance,Ministry of Natural Resources,Beijing 100084,China
  • 5. College of Architecture and Art,Hefei University of Technology,Hefei 230031,Anhui,China
  • 6. Architecture College,Xi'an University of Architecture and Technology,Xi'an 710055,Shaanxi,China
  • 7. Baotou Vocational and Technical College,Baotou 014030,Inner Mongolia,China
  • 8. First Topographic Surveying Brigade,Ministry of Natural Resources,Xi'an 710054,Shaanxi,China
  • 9. First Geoinformation Institute,Ministry of Natural Resources,Xi'an 710054,Shaanxi,China

Received date: 2023-09-21

  Revised date: 2024-02-21

  Online published: 2024-12-18

摘要

协调生产—生活—生态空间冲突,对国土空间进行优化是当前学术前沿和国土空间规划急需解决的实践问题。文章在综述空间冲突、冲突风险研究进展的基础上,围绕基础理论建构、识别评价、驱动机制、优化调控等方面,初步建立了“三生”空间冲突风险研究的逻辑主线。在理论框架建构时,结合土地利用多功能和社会—生态系统框架,从管控治理维度和空间形态维度深入剖析了“三生”空间冲突风险形成和冲突发生的形成机理,凝练了“三生”空间冲突风险的概念内涵,建立了“三生”空间冲突风险分类体系。在方法体系建构中,提出了“三生”空间冲突风险评估路径、“三生”空间冲突风险驱动机制研究路径以及基于冲突风险的“三生”空间优化路径。未来,应从加强中小尺度空间单元的“三生”空间冲突风险研究入手,在深度挖掘“三生”空间风险在国土空间规划中的应用场景、研发“三生”空间冲突风险智慧监管平台等方面强化“三生”空间冲突风险研究。

本文引用格式

黄安 , 许月卿 , 王燕 , 田莉 , 夏菁 , 朱玲 , 庄元 , 蒋好忱 , 雷宝佳 . “三生”空间冲突风险研究的逻辑主线:机制、评估与优化路径[J]. 经济地理, 2024 , 44(11) : 173 -183 . DOI: 10.15957/j.cnki.jjdl.2024.11.018

Abstract

It is an urgent practical problem to coordinate the spatial conflict between production,living and ecological (PLE) and to optimize the territorial space in the current academic frontier and territorial space planning. Based on an overview of the research progress on spatial conflict and conflict risk, this article preliminarily establishes the logical main line of the research on PLE space conflict risk by focusing on the construction of basic theories,identification and evaluation,driving mechanism,optimization and regulation. It combines with the multi-function of land use and the framework of social-ecological system(SES),and deeply analyzes the formation mechanism of PLE space conflict risk and its occurrence from the dimensions of management-control and spatial form. This article condenses the conceptual connotation of PLE space conflict risk,and establishes the classification system of PLE space conflict risk. In the construction of the method system,this paper puts forward the assessment path of the PLE spatial conflict risk,the research path of the PLE space conflict risk driving mechanism and the PLE space optimization path based on the conflict risk. In the future, it should start from strengthening the research on PLE spatial conflict risk in small and medium-sized space units,and strengthen the research on PLE spatial conflict risk in the aspects of in-depth exploration of the application scenarios of PLE spatial risk in territorial space plans, and the development of intelligent supervision platform of PLE spatial conflict risk.

在工业化、城镇化的快速推进过程中,土地空间资源的高强度开发与激烈竞争成为城乡空间发展过程的显著特征。土地资源的有限性和土地利用的负外部性引发的城乡空间与自然生态空间之间的冲突问题,已成为严重制约土地系统可持续健康发展的重要问题之一[1]。土地利用空间冲突的本质是社会经济发展与生态保护等不同利益诉求的冲突在土地空间上的表征,对其空间冲突(Spatial Conflict)的研究成为揭示新时期区域人地关系演化机理的重要突破口[2-3],如何科学协调优化这些空间冲突已成为土地科学、地理学、管理学等学科共同关注的核心科学问题。但现实问题是:空间冲突发生及带来的损失具有“不可逆”特性,研究空间冲突发生的可能性,精准识别潜在冲突区,做到“防患于未然”,将可能的损失降到最小,将是未来空间冲突研究领域的重点突破方向。然而,已有研究多集中在对已发生或者历史的空间冲突的形成机理剖析、概念内涵辨析、现状评估、影响机制分析、优化模拟等方面[4],鲜有学者系统开展空间冲突风险研究。迫切需要从理论、方法层面建立空间冲突风险研究的逻辑主线,理清空间冲突风险研究的主要内容,以期推动该方向的研究进展,丰富空间冲突的研究内容。
按照中共中央国务院提出的“促进生产空间集约高效、生活空间宜居适度、生态空间山清水秀”总体要求,生产—生活—生态(文中简称“三生”)空间协调和可持续发展已成为“多规合一”时代国土空间规划的终极目标[5]。“三生”空间是复合功能空间,是土地利用空间归并之后的综合性分区方式,是人类对于生产—生活—生态空间的功能诉求,与经济发展、社会发展和生态保护目标一一对应,与国土空间规划语境下的城镇、农业和生态空间复合对应[6]。城镇、农业和生态空间保护和开发边界的划定,根本目的在于协调这些区域的空间冲突问题[7]。鉴于此,本文着眼“三生”空间协调发展目标,在梳理空间冲突研究的基础上,引入社会—生态系统(Social-ecological System,SES)框架,结合土地利用多功能理论,从“三生”空间冲突风险的形成机理、概念辨析、分类、评估、驱动机制以及优化等方面,厘清“三生”空间冲突风险研究的逻辑主线和核心内容,以期建立“三生”空间冲突风险研究的理论和方法体系,拓展空间冲突的研究内容,促进区域国土空间的可持续协调发展。

1 研究进展

空间冲突研究是关于不同类型空间相互挤占的内在机理、动力机制、冲突强度测算以及冲突优化的研究。“土地利用冲突”与“‘三生’空间冲突”均属于“空间”冲突的研究范畴,区别在于空间类型划分差异。与土地利用空间相比,“三生”空间是更具综合特征的空间划分模式,是在国土空间规划时代,迎合国家战略需求所衍生出的综合分区模式[1,3]。空间冲突风险隶属于空间冲突的研究范畴,是对未来冲突发生的可能性的评估,与当前“基于土地利用变化预测的空间冲突风险”研究相比,能对未来空间冲突区域做出更直接的预判[2]。研究“三生”空间冲突风险将有助于为国土空间规划“三区三线”划定过程中空间布局适宜性提供科学支撑,进而促进区域国土空间“三生”协调。然而,当前空间冲突的相关研究主要集中在对已发生的空间冲突的形成机理、概念辨析、评估、驱动机制与优化等方面,对于空间冲突风险评估与优化的理论和方法研究较为薄弱。具体如下:
①空间冲突理论概念辨析。空间冲突研究最先起源于土地权益冲突引发的土地纠纷事件研究[1]。不同学者从不同视角界定了其概念。其中,地理学者基于人地关系理论视角认为:作为一种客观的地理现象,是自然地理因素与人文因素、自然地理过程与人文过程交互作用的结果[8];生态学者基于生态安全视角认为空间冲突是空间资源开发利用与区域生态环境保护之间的对立关系[9],其形成原因是空间资源的数量有限性及功能的多宜性;土地科学领域借鉴社会学、经济学理论,并运用行动者网络理论、治理理论、利益相关者理论以及博弈论等理论开展研究,认为空间冲突是不同土地利用主体为取得、捍卫、行使权益对稀缺土地资源的竞争所产生的过激用地行动矛盾[10]。也有学者提出,空间冲突是以“地—地”冲突为表征、“人—地”冲突为核心、“人—人”冲突为实质的复杂过程[3]。上述丰富的空间冲突理论及概念辨析研究为本文空间冲突风险研究提供较好的理论借鉴。
②空间冲突评估研究。空间冲突识别与评估是对当前或历史的空间冲突进行识别以及冲突强度定量评估测度,分为定量测度与定性分析两种方法[10]。其中,定量测度可分为两种方法,常见的一种是从地理学和景观生态学视角,基于空间异质性和景观斑块的栅格单元冲突强度测算方法,如冲突类型—格局—过程冲突指数、斑块复杂性—脆弱性—稳定性、斑块外部压力—暴露性—稳定性等[11-12],该方法属于客观定量评价方法,适应于任意研究尺度,但对社会经济因素考虑不足,综合性相对较差;另一种是基于经济学视角,依据土地资源稀缺性、多功能特性作为指标构建依据,基于统计数据,借鉴“压力—状态—响应”框架[13]、“危险性—脆弱性—恢复性”框架[14]等,进行空间冲突强度测度,该方法利于分析宏观尺度空间冲突总体状况,但由于其多以行政区域为评估单元,冲突识别精度较低,且冲突强度划定主观性较强。定性分析方法则多从社会学视角,采用参与式调查法、媒体分析方法以及质性分析等方法分析相关利益主体之间的权益矛盾与冲突[15],该方法能充分反映多元主体利益诉求与价值认知,但仅适用于小尺度或少量事件的分析,评价的主观性较强、科学性不足。
③空间冲突驱动机制研究。空间冲突的驱动机制多围绕自然环境、经济社会、政策制度等方面展开,通过定量模型测算影响因素对空间冲突强度的影响贡献[16]。在自然环境方面,学者多从地理学角度出发,认为地形、气候、水文、土壤、地质等自然环境条件以及土地空间区位特征、形状特征等综合影响着土地利用的要素—结构,进而影响土地对人类利用的价值—稀缺性—多功能特性,导致空间占用和竞争程度的差异[17]。在经济社会因素方面,学者认为空间冲突强度差异性的影响因素主要包括:人口增长对生产生活功能空间需求增长差异[18],区域城镇化与经济发展目标导致不同区域城乡生产生活空间占用耕、园、林、草、水等生态空间存在差异[19],市场开放、活跃程度以及企业经济实力在开发生产空间和生活空间的能力上存在差异[20]。在政策制度环境方面,学者多从管理学和政治学视角出发,主要关注管理体系的改革与管理权限的下放引发的央地关系和府际关系之间的执行力差异[21]、土地产权的清晰稳定与否[3]、各级政府对区域发展的投资行为差异[22]、规划行为(主体功能区划)引致的土地发展权区域差异等[23]对空间冲突强度的影响差异。综合来看,空间冲突的根本原因在于人地关系失衡,人口不断增长对有限土地需求在不同空间上相互竞争所形成的结构性与要素性矛盾,是自然—生态—人类活动以及差异化土地利用方式交互作用的结果[3]。上述多学科视角下不同驱动因素的选择为冲突风险的驱动力研究提供了较好的借鉴,并分析了多利益主体是影响空间冲突的关键因素,但少有学者从治理视角研究不同利益主体对空间冲突的影响贡献。
④空间冲突优化路径研究。空间冲突优化路径包括定性和定量两种:前者注重空间品质提升策略制定,具体是在基于景观斑块指数的空间冲突强度评估基础上,对冲突强度进行分区并制定优化管控策略[24]。后者则多采用“基于土地景观斑块指数的空间冲突初评估→基于元胞自动机模型(Cellular Automata,CA)的土地空间变化情景预测→基于斑块指数的冲突再评估→冲突优化分析”[25],在土地空间预测模拟的基础上,进行空间冲突强度变化分析。这一优化路径割裂了空间冲突评估结果与优化模拟,两部分内容“貌合神离”,主要是由于基于景观斑块的空间冲突评估方法仅仅考虑了空间形态维度的内容,并且重点只评估了空间冲突现状,所以其结果难以应用于空间定量优化模拟。
综上发现,空间冲突研究虽取得了丰富的成果可资借鉴,但也存在诸多不足需在未来空间冲突风险研究过程中加以规避。空间冲突的发生具有不可逆特征,研究已发生的空间冲突对空间优化的指导作用是间接的、非常有限的,尤其是当前空间冲突评估结果存在难以应用于空间优化定量模拟的技术瓶颈。尽管当前部分学者开展了空间冲突风险的评估,但均是在“基于土地利用变化预测”的基础上进行的空间冲突风险分析研究[2]。鉴于此,本文以“三生”空间风险为研究主题,从形成机理、概念辨析、评估路径、影响机制和优化路径等多个维度建立“三生”空间风险研究的逻辑主线及其研究内容。

2 研究逻辑主线与内容框架

结合空间冲突研究进展,本文初步凝练了“三生”空间冲突风险研究的逻辑主线与内容框架。“三生”空间冲突风险涉及自然、社会、经济、政府—市场—公众等多利益主体的治理,这就决定了要实现“三生”空间冲突风险这一复杂问题的系统性认知,需要多学科理论与方法的协同与融合。因此,未来研究可从多学科交叉融合视角,以“基础理论建构—识别与评价—驱动机制—优化调控”这一经典范式为逻辑主线(图1),深度剖析“三生”空间冲突风险发生机理,开展不同区域、不同类型的“三生”空间冲突风险识别与强度评估,揭示典型区域“三生”空间冲突风险的驱动机制,强化治理情景下基于“三生”空间冲突风险的空间优化定量模拟,建构具有强应用性与实践性的政策调控体系。
图1 “三生”空间冲突风险研究框架

Fig.1 Research framework of production-living-ecological space conflict risk

2.1 “三生”空间冲突风险理论体系建构

“三生”空间冲突风险理论体系建构思路如下:首先,借助土地利用多功能理论,阐释“三生”空间形成的内在机理。土地利用功能(Land Use Functions,LUFs)是国土空间供给人类需求的产品与服务,能精细化、定量化表征自然生态系统供给人类福祉[26],借助土地利用多功能剖析“三生”空间形成机理,有助于进一步建构“三生”空间冲突风险的形成机理,并可为精细化、定量评估“三生”空间冲突风险提供重要工具。其次,引入社会—生态系统(Social-ecological System,SES)框架,结合土地利用多功能,深度解构“三生”空间风险形成的内在逻辑关系。SES框架是Ostram提出的一套分析与解构多利益主体治理公共事务的源理论语言[27],可为系统剖析“三生”空间冲突风险的社会—生态—多利益主体治理行动等要素之间相互链接关系提供借鉴。最后,根据建立的理论框架,阐释“三生”空间冲突风险的概念和内涵,并结合“三生”空间类型,对“三生”空间冲突风险进行分类。

2.1.1 土地利用多功能视角下的“三生”空间形成机理

从系统论的角度看,“三生”空间是一个复合系统功能空间,其形成机理可通过“要素—结构—功能—空间”的形态因果链予以表征(图2)。可将人与自然综合归纳为气候、土壤、水文、植被、人文、社会以及经济等诸多系统。在这些子系统要素的综合作用下,土地空间形成了不同的利用空间,如建设用地、水域、耕地、园地、林地等。在同一区域内,不同规模的土地利用类型及其空间分布,组成了不同的土地利用结构[28]。不同土地利用结构,为区域提供的产品和服务大小不一,即不同结构下,功能存在较大差异。功能有大小主次之分,根据其主导功能,可将其分为不同的主导功能空间。“三生”空间即是在综合各项土地利用功能的基础上形成的主导功能空间。根据土地利用类型的主导功能特征,结合土地利用归并法,可将“三生”空间分为自然生态空间、耕地生产—生态空间、园地生产—生态空间、牧业生产—生态空间、农村生活—生产—生态空间、城镇生活—生产—生态空间(表1)。而土地利用功能评估本质上是定量表征不同主体利用土地获取产品和服务诉求的定量化评估工具,因此,通过定量评估土地利用功能之间的冲突关系,一定程度上可反映“三生”空间利用冲突的强度特征。
图2 土地“要素—结构—功能—空间”因果链

Fig.2 Causal chain of element-structure-function-space of land

表1 “三生”空间分类体系

Tab.1 Classification system of production-living-ecological space

空间属性 “三生”空间类型 主要土地利用功能 土地利用类型
单类功能空间 自然生态空间 土壤保持、水源涵养、防风固沙、固碳释氧、生物多样性保护等多重生态功能 林地、草地、河流、滩涂、冰川及永久积雪、盐碱地、沼泽地、沙地、裸地等
复合功能空间 耕地生产—生态空间 粮食生产、生态功能 水田、水浇地、旱地、园地、设施农用地等
牧业生产—生态空间 牧业生产、生态功能 禽畜养殖场用地
渔业生产—生态空间 渔业生产、生态功能 沿海渔场、湖泊水面、水库水面、坑塘水面等
乡村生活—生产—生态空间 居住承载功能、工商业生产功能、公共服务功能、精神净化功能、土壤保持、防风固沙等多重生活、生产、生态功能 农村宅基地、村庄用地、农村道路、采矿用地及其内部用地、风景名胜及特殊用地
城镇生活—生产—生态空间 城镇建设用地,包括商业用地、住宅用地、工业用地、交通用地、公共服务设施用地、文教体卫娱用地等
…… …… ……

2.1.2 SES视角下“三生”空间冲突风险形成机理

“三生”空间冲突风险的形成可分为管控治理维度和空间形态维度(图3)。其中,管控治理维度主要包括社会、经济发展需求、相关利益参与主体(国家、地方政府、市场、公众等利益诉求)和治理系统(政府管控、市场行动、公众行动、集体行动等)。空间形态维度主要包括资源系统、资源单位及冲突结果。其中,资源系统可分为具有较强扩张动力的资源系统1(如城乡复合空间)和被挤占的资源系统2(如耕地、牧业、渔业生产空间和自然生态空间等)。资源单位则是反映各资源系统供给人类的产品和服务,包括生活功能、经济发展功能、耕地生产功能、牧业生产功能、渔业生产功能、生态功能等。
图3 “三生”空间冲突风险形成机理

Fig.3 Formation mechanism of production-living-ecological space conflict risk

空间冲突风险形成机理表现为:在一定的社会、经济发展背景下,不同利益诉求参与者遵循一定的治理规则,从资源系统(“三生”空间)获取资源单位(土地利用功能)以满足不同主体的利益诉求。资源系统1中服务类的土地利用功能(如生活服务、经济发展)因区位的特性而具备较强的空间外溢特性,当该土地利用功能外溢至资源系统2后,资源系统2便具备了被挤占的价值,外溢的功能越强,被挤占的可能性越大,资源系统2存在潜在冲突风险,即“三生”空间冲突风险。在空间利用进程中,资源系统1中的土地利用功能无法满足相关利益主体需求时(如建设用地难以满足公众生产生活功能),利益主体(政府、市场等)将遵循治理系统规则从资源系统2中获得所需功能(如非建设用地转建设用地),资源系统之间发生挤占状况而出现不可逆的损失(如国家和公众等利益主体的生态功能福祉损失),于是形成“三生”空间冲突。可见,“三生”空间冲突形成的根本原因是管控治理维度中不同利益主体对空间土地利用功能需求之间的矛盾,不同空间形态之间的挤占是这些矛盾的外在表征,即利益主体的功能需求冲突是空间形态维度发生冲突的根本原因所在。因此,应重视多主体利益诉求全流程融入“三生”空间冲突风险与优化的理论方法体系建构和实证研究过程。

2.1.3 “三生”空间冲突风险概念界定

根据上述三生空间冲突风险形成机理,“三生”空间冲突风险概念界定为:是“三生”空间冲突发生的可能性,是在多利益主体相互博弈的过程中,具有外溢特性的土地利用功能从主体功能空间外溢到其他空间,使得其他空间存在被挤占的风险,即“三生”空间冲突风险。“三生”空间冲突风险的强弱,取决于外溢的土地利用功能及其他“三生”空间原生主导土地利用功能的大小关系,外溢的土地利用功能越大,冲突风险越大,反之越小。而“三生”空间冲突则是不同利益主体对不同空间功能诉求矛盾激化后发生空间类型转换的表征。因此,对冲突风险进行定量测度,识别冲突风险区域,将有助于科学干预冲突发生的概率,将不可逆的损失降到最低,从而促进“三生”空间可持续发展。

2.1.4 “三生”空间冲突风险类型划分

“三生”空间冲突风险空间形态表征如图4a所示。图中的潜在空间冲突区即是“三生”空间冲突风险区,两个空间的主导功能在此处相互关联,关联度越高,冲突强度越大,挤占和被挤占的可能性越大。结合不同利益主体功能诉求博弈关系、“三生”空间类型、“三生”功能的特性,以及空间被挤占后不可逆特征,建立“三生”空间冲突风险分类体系(表2),可视化表达如图4b所示。在各类空间中,城乡复合空间的扩展将对其他空间带来不可逆的生产、生态产品和服务减损。因此,冲突风险指标体系围绕城镇和乡村复合空间的主导功能建立。
图4 “三生”空间冲突风险空间表征

Fig.4 Spatial characterization of production-living-ecological space conflict risk

表2 “三生”空间冲突风险分类体系及说明

Tab.2 Classification system of production-living-ecological space conflict risk

挤占空间 城乡生活—生产空间 博弈主体功能诉求冲突
自然生态空间 生活↔生态功能冲突风险 公众宜居生活诉求↔国家及公众的生态福祉诉求
经济发展↔生态功能冲突风险 市场、地方政府经济发展诉求↔国家、公众的生态福祉诉求
耕地生产—生态空间 生活↔农业生产功能冲突风险 公众生计、宜居等生活诉求↔国家粮食安全诉求
经济发展↔农业生产功能冲突风险 市场、地方政府经济发展诉求↔国家粮食安全诉求
牧业生产—生态空间 生活↔牧业生产功能冲突风险 公众宜居生活诉求↔牧民生计、畜牧产品保障诉求
经济发展↔牧业生产功能冲突风险 市场、地方政府经济发展诉求↔牧民生计、国家畜牧产品保障诉求
渔业生产—生态空间 生活↔渔业生产功能冲突风险 公众宜居生活诉求↔渔民生计、国家渔业产品保障诉求
经济发展↔渔业生产功能冲突风险 市场、地方政府经济发展诉求↔渔民生计、国家渔业产品保障诉求
…… …… ……

2.2 “三生”空间冲突风险定量评估方法

根据上述理论探讨,建立“三生”空间冲突风险定量评估路径(图5)。具体可分为两个步骤:①“三生”空间功能测算。该步骤是将土地利用功能离散化到栅格尺度上,是“三生”空间冲突风险定量化评估的起点。②“三生”空间冲突风险评估,基于“三生”空间功能定量测算结果,遵循“三生”空间冲突分类原则与分类体系,选择冲突评估方法定量测度“三生”空间冲突风险强度。
图5 “三生”空间冲突风险评估步骤及方法

Fig.5 Assessment path and methods of production-living-ecological space conflict risk

2.2.1 “三生”空间功能测算

“三生”空间功能测算可遵循“指标体系构建→功能空间定量化评估→综合评估”路径展开研究。①建构普适性+地方性兼具的“三生”空间功能指标体系。指标体系的建构一方面依据理论分析、已有研究建立普适性的“三生”空间功能指标体系,另一方面结合地方特性建立适应于研究区的指标体系[29]。此处,依据前文理论探讨,借鉴国内外有关土地利用功能、生态系统服务功能的相关研究成果,初步建构了一般性的“三生”空间功能指标体系(表3)。②单项土地利用功能空间离散化。以研究区内的栅格尺度为评估单元,通过ArcGIS空间分析、ArcGIS地图代数工具建模、ArcGIS model builder建模、InVEST模型等模型软件平台,将功能离散化到栅格单元内[30]。依据多功能单位的统一特性,其评估结果可分为无量纲(所有功能值域归一化至0~1之间)形式、货币(所有功能单位以货币单位形式表征)形式[26]以及能值形式(所有功能单位以能量单位形式表征)等,其中货币价值形式是由于其易理解、应用广的特性成为重点研究的形式[31]。本文基于前人研究总结梳理了各项功能可能的功能价值空间离散化方法及路径(表3)。③综合功能评估。根据“三生”空间分区特性,“三生”空间冲突风险分类体系,基于单项土地利用功能,利用综合评估模型(专家打分法、层次分析法、熵权法、模糊数据、神经网络、极大值法等)[6],将各项土地利用功能综合获得“三生”空间的主导功能,如生态功能、耕地生产功能、牧业生产功能、经济发展功能、生活功能等。
表3 “三生”空间功能分类指标体系及说明

Tab.3 Classification index system and description of production-living-ecological function

土地利用功能 功能指标 功能空间离散化方法示例
生态功能 土壤保持功能 土壤保持价值 基于修正RUSLE模型,利用InVSET模型,计算土壤保持物理量,进一步借助采用影子工程法计算价值量[32]
水源涵养功能 水源涵养价值 采用生态保护红线划定技术指南中的方法,结合InVEST模型中的水源涵养计算模块计算水源涵养量,影子工程法计算价值量[33]
固碳释氧功能 固碳释氧价值 利用NPP光合作用法,结合影子工程法计算价值量[34]
防风固沙功能 防风固沙价值 采用生态保护红线划定技术指南中的土壤风蚀方程计算固沙物理量,影子工程法计算固沙价值量
生产功能 耕地生产功能 耕地生产价值 采用贡献系数法,基于多年平均NPP、耕地质量等影响因素,离散化年耕地生产总值至栅格单元[26]
牧业生产功能 牧业生产价值 采用贡献系数法,以乡镇为单元或养殖场区域面积,将牧业生产总值离散化至栅格单元内[6]
经济发展功能 第二、三产业产值 采用贡献系数法,基于二、三产业POI核密度计算结果以及夜间灯光数据、交通数据等,分别将二、三产业产值离散化至栅格单元,最终叠加二、三产业产值作为经济发展功能价值测算结果[35]
生活功能 居住承载功能 房屋价值 根据土地估价原理,分城镇和乡村区域建模;采用因素修正基准地价的方法获得城镇地区的居住承载功能价值;采用因素修正基本房屋建造成本价计算乡村地区的居住承载功能价值[36]
基本生活保障功能 基本生活保障功能价值 土地发挥维持基本生活保障功能所体现的价值,可通过栅格单元内的人口总数与最低生活保障水平的乘积,除以城镇居民人均可支配收入与农村居民人均纯收入的比例得到基本生活保障价值[36]
就业保障功能 就业保障功能价值 结合区域人口承载力、土地最小人口承载力、城镇失业保险金标准以及城镇居民人均可支配收入与农村居民人均纯收入的比例得到基本生活保障价值等参数予以测算[36]

2.2.2 “三生”空间冲突风险定量评估

“三生”空间冲突风险评估在具体操作层面是定量测算某一“三生”空间内主导功能与该空间利益冲突的功能之间的相互关联程度,即空间冲突风险强度测算[6]。因此,在识别“三生”空间格局、定量测算“三生”功能的基础上,参考“三生”空间冲突分类体系,可借助ArcGIS地图代数建模工具,建立相互关联程度定量测算模型定量测度不同“三生”空间的主导功能与冲突功能之间的冲突风险强度。相关定量模型如空间自相关模型、耦合协调度分析、Z-Score分析模型等[31,37];评估基本栅格单元,可根据研究尺度及需求进行适当调整。测算结果分析时,通过ArcGIS重分类工具对冲突风险强度的高低进行一级分类,在一级分类的基础上,也可根据同一栅格单元内的功能高低情况进行二级分类,以进一步精细化识别冲突风险的主导功能状况,为后续“三生”空间优化决策提供更精细化的空间冲突风险评估结果。

2.3 “三生”空间冲突风险的驱动机制

主要研究内容包括:①深化管控治理维度因素对“三生”空间冲突风险的驱动机制研究,重点探究不同利益主体的多模态行动引发的长期和短期效应、直接与间接效应,尤其是对突发性政策事件与制度变迁的扰动效应[5]。②重视“三生”空间冲突风险驱动机制的转型特征,可借助时空地理加权回归模型、地理探测器、空间马尔科夫链等模型方法,分析“三生”空间冲突风险的时空演化过程及主要驱动力作用的时空效应与转型特征[38]。③强化“三生”空间冲突风险的多尺度交互作用机理研究。在宏观层面,可采用统计分析方法,对比分析不同层级的影响贡献特征;微观层面,从社会学、管理学视角,应用社会网络分析模型、结构方程模型等,揭示“三生”空间冲突风险形成的不同空间尺度的效应、多利益主体行动的影响贡献[17]。此外,加强宏观与微观的综合驱动因素对比分析研究,本文建构的“三生”空间冲突风险理论框架提供了诸多相关要素及相互关系解构示例,结合实践案例,引入多层次模型、非线性模型(Logistics、Tobit模型等)系统解析“三生”空间冲突风险的宏观区域因素与微观个体行动之间影响贡献及互动效应,深化“三生”空间冲突风险驱动机制研究。

2.4 基于冲突风险的“三生”空间优化路径

为破解“三生”空间冲突评估结果难以应用于其空间优化定量模拟的技术瓶颈,本文提出基于冲突风险的“三生”空间优化路径。具体而言,是在土地利用多功能评估结果、冲突风险评估结果的基础上,遵循特定优化情景,通过定性或定量预测模拟的方法优化“三生”空间(图6)。
图6 基于冲突风险的“三生”空间优化路径

Fig.6 Optimal path of production-living-ecological space based on the conflict risk

首先,情景设计是“三生”空间优化方向的战略性顶层设计。可根据不同利益主体诉求设计优化情景:具体可结合SES框架,综合考虑国家利益(生态保护、耕地保护)、地方政府利益(经济发展)、公众利益(生计、宜居生活)等诉求(图7),结合区域资源禀赋、主体功能定位、区位条件、经济基础及产业发展战略和刚性约束空间等,设置生态保护优先、耕地保护优先、经济发展优先、宜居生活优先等多种治理情景;同时也可遵循多目标诉求,设计多种情景的优先级别[12]
图7 “三生”空间优化模拟情景设置

Fig.7 Setting of simulation scenario for production-living-ecological space optimization

其次,基于冲突风险的“三生”空间优化路径,分为定性优化和定量优化两种。其中,定性优化路径侧重冲突风险强度分区管控策略的制定,具体是在遵循优化情景基础上,制定各类“三生”空间冲突风险分区的空间利用效率、空间品质提升路径以及冲突规避策略等[23]。定量优化路径则主要是借用空间模拟模型(如CA模型及其扩展模型,可借助Python软件平台、ArcGIS软件插件GeoSOS软件[39]),将“三生”空间冲突风险作为控制单元的关键因素,结合历史“三生”空间格局、土地利用功能、刚性约束空间(国家森林公园、湿地公园、地灾采空区等)等因素,通过训练总体变化规则与参数,以现状“三生”空间为基期,模拟不同情景下研究区未来“三生”空间格局[22];在此基础上,利用ArcGIS空间统计分析工具,通过对比不同情景所带来的成本(生态效益减损)和收益(社会、经济效益增加),确定最优情景;最后,从经济、法律、政策、规划技术等手段提出保障“三生”空间优化结果得以落地实施的对策[1]。空间优化布局导向可借鉴当前国土空间规划中的“三区”(生态空间、农业空间、城镇空间)予以确定,以此提高优化结果的实践价值(图8)。
图8 “三生”空间优化布局框架

Fig.8 Schematic diagram of the optimal layout of the production-living-ecological space pattern

3 结语

为了填补当前空间冲突风险研究空白,本文在综述当前空间冲突研究现状的基础上,围绕基础理论建构、识别评价、驱动机制、优化调控等方面,初步建立了区别于以往“空间斑块”冲突评估路径的“三生”空间冲突风险研究的逻辑主线及重点研究内容。在理论框架建构时,结合土地利用多功能和SES框架,从管控治理维度和空间形态维度深入剖析了“三生”空间冲突风险形成和冲突发生的形成机理,凝练了“三生”空间冲突风险的概念内涵,建立了“三生”空间冲突风险分类体系。在方法体系建构中,提出了“三生”空间冲突风险定量评估、“三生”空间冲突风险驱动机制以及基于冲突风险的“三生”空间优化等路径。本研究可为完善国土“三生”空间优化理论和方法体系提供借鉴,并在一定程度上弥补了当前空间冲突研究缺少空间冲突风险研究的不足。
未来,可在以下方面进行深化与拓展:①加强中小尺度空间单元(县、镇、村)“三生”空间冲突风险研究。中小尺度空间单元是空间冲突发生最直接、最激烈和最复杂的行政区域,对中小尺度空间单元的空间冲突进行规避与优化,将有利于从根源上减少空间冲突带来的损失。②深度挖掘“三生”空间冲突风险在国土空间规划中的应用场景。“三生”空间冲突相关研究是国土空间规划的基础研究,如何将基础研究应用于国土空间规划的实践中,需要在规划场景中不断尝试。如与市县尺度国土空间总体规划中“三区三线”的划定相结合,将“三生”空间冲突风险强度的二级分类作为空间适宜性评判的依据,遵循国家—上位政府—地方政府—公众—开发商等多主体协商结果,择优决策“三生”空间的适宜性类型,以确保空间决策布局的成本最低、收益最高,进而实现国土空间保护与开发的协调可持续发展。③加强“三生”空间冲突风险的智慧化监管研究。未来可加强空间冲突风险智慧化监管平台或模块的研发,研究如何将“三生”空间冲突风险强度融入国土空间规划一张图平台,重点关注高强度冲突风险区域,这是实现冲突风险基础研究走向应用实践的关键步骤。
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