典型草原區(qū)“三生空間”用地結構特征分析

烏日嘎 敖登高娃

摘 要：本文以位于內蒙古典型草原帶的鑲黃旗為研究區(qū)域，運用區(qū)位熵、基尼系數(shù)及地類組合系數(shù)法定量研究鑲黃旗“三生空間”結構特征，以期為典型草原帶土地資源的合理配置與高效可持續(xù)利用提供依據(jù)。研究結果表明，研究區(qū)“三生空間”面積比例差異較大，生態(tài)空間用地比例最大，其中牧草生態(tài)空間占比最多;其次為生產(chǎn)空間;生活空間用地最小?！叭臻g”用地空間分布差異較突出，二級地類在全旗各蘇木鎮(zhèn)的聚集程度、均勻程度各不相同。全旗二級地類組合以牧草生態(tài)空間和畜牧業(yè)生產(chǎn)空間為主，從各蘇木鎮(zhèn)情況來看牧草生態(tài)空間為其主要地類?？傮w上牧草生態(tài)空間所占比重較大且為全旗主要空間分布類型，說明牧草地質量相對較差，需加強對牧草生態(tài)環(huán)境的保護。

關鍵詞：典型草原帶;“三生空間”;用地結構;鑲黃旗

0 引言

“三生空間”是指生態(tài)、生產(chǎn)和生活三種功能空間，其中生產(chǎn)空間與產(chǎn)業(yè)結構有關，生活空間與承載和保障人居有關，生態(tài)空間與自然條件有關[1]。本文以地處中溫帶半干旱大陸性季風氣候區(qū)，屬內蒙古典型草原地帶的鑲黃旗為研究區(qū)域，運用區(qū)位熵、基尼系數(shù)及地類組合系數(shù)法等方法定量研究典型草原區(qū)“三生空間”結構特征，為典型草原帶土地資源合理配置與高效可持續(xù)利用提供依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

鑲黃旗位于內蒙古自治區(qū)中部，錫林郭勒盟西南端，位于東經(jīng)113°22′-114°45′，北緯41°56′-42°45′，土地面積5137平方公里。地處蒙古高原南部邊緣，屬烏蘭察布高原和陰山北麓丘陵盆地銜接地段，屬中溫帶半干旱大陸性季風氣候，干旱、風大、寒冷，氣溫變化劇烈，年均氣溫3.1℃，年均降雨量267.9mn。境內河流多為季節(jié)性河流，礦產(chǎn)資源和風能資源豐富。下轄新寶拉格鎮(zhèn)（旗政府所在地）、巴音塔拉鎮(zhèn)、翁貢烏拉蘇木、寶格達音高勒蘇木等4個蘇木鎮(zhèn)，2017年總人口3.1萬人 。

2 數(shù)據(jù)來源與研究方法

2.1 數(shù)據(jù)來源與處理

本研究基礎數(shù)據(jù)源和基礎數(shù)據(jù)分別是2017年Landsat/OLI影像和應用該影像解譯獲得的研究區(qū)2017年土地利用數(shù)據(jù)。遙感影像數(shù)據(jù)來源于“地理空間數(shù)據(jù)云”網(wǎng)站，從該網(wǎng)站分別下載了30m分辨率的2017年8月25日和2017年9月26日Landsat8 OLI 數(shù)據(jù)。土地利用解譯標志參考《第三次全國土地調查技術規(guī)程》、《城市用地分類與規(guī)劃建設用地標準》的分類體系及從鑲黃旗實際出發(fā)，對天然牧草地，根據(jù)其植被覆蓋度進行高中低等級劃分的基礎上，通過歸類建立了基于土地利用分類的典型草原區(qū)“三生空間”兩級續(xù)分的分類體系[2，3]（表1），其中畜牧業(yè)生產(chǎn)空間由高覆蓋度牧草地和人工牧草地組成、牧草生態(tài)空間由中低覆蓋度牧草地和其他草地組成。

2.2 研究方法

2.2.1 “三生空間”洛倫茨曲線

本文借用經(jīng)濟學中的洛倫茨曲線法，利用表1數(shù)據(jù)繪制鑲黃旗“三生空間”洛倫茨曲線，其步驟為：

首先求取各蘇木鎮(zhèn)某“三生空間”區(qū)位熵，區(qū)位熵用于反映某一地類在該蘇木鎮(zhèn)分布的聚集程度，計算公式為：

式中，Q 為區(qū)位熵，M1為某蘇木鎮(zhèn)某種“三生空間”用地面積，M2為研究區(qū)內某種“三生空間”的總面積，M3為某蘇木鎮(zhèn)土地總面積，M4為研究區(qū)土地總面積;

其次，將該類“三生空間”用地區(qū)位熵按照升序排列，然后計算累計百分比;

最后以土地總面積累計百分比為橫坐標，某種“三生空間”累計百分比為縱坐標繪制空間洛倫茨曲線。

一般情況下，洛倫茨曲線越接近絕對均勻線，該種用地類型在研究區(qū)內的分布越均勻;反之，分布越不均勻。

2.2.2 “三生空間”用地結構基尼系數(shù)

為定量描述某種地類分布的均勻程度，本文引用經(jīng)濟學中，計算收入分配均勻程度的統(tǒng)計指標基尼系數(shù)[4]來分析“三生空間”分布的均勻程度，計算公式為：

式中G為“三生空間”基尼系數(shù);為某蘇木鎮(zhèn)土地面積在研究區(qū)土地面積的累積百分比;為某蘇木鎮(zhèn)某種“三生空間”面積累計百分比;n為參與均勻性分析的鑲黃旗蘇木鎮(zhèn)的數(shù)量，本研究中n=4，0

2.2.3 “三生空間”用地組合系數(shù)

一個區(qū)域用地結構組合特征可反映區(qū)域土地整體功能的強弱。本文采用威弗-托馬斯組合系數(shù)法確定區(qū)域地類組合類型。該方法基本原理是把“三生空間”用地的實際分布與假設分布相比較，逐步逼近實際分布，得到最接近實際分布的“三生空間”用地組合類型（表2），具計算步驟見參考文獻：[5]。

3 結果與分析

3.1 “三生空間”用地數(shù)量結構特征

研究區(qū)生產(chǎn)空間、生活空間和生態(tài)空間用地面積分別占土地總面積的31.83%、0.48%、67.69%?！叭臻g”面積比例差異較大，其中生態(tài)空間面積比例最大，其中牧草生態(tài)空間所占比例最多，占全旗生態(tài)空間面積的85%以上，占土地總面積的57%之多，這表明高覆蓋度牧草地面積較少;生產(chǎn)空間次之，生活空間最少。

3.2 “三生空間”用地空間結構特征

3.2.1 “三生空間”聚集程度分析

區(qū)位熵的大小可綜合反映各種地類的相對聚集程度，研究區(qū)“三生空間”二級類在各蘇木鎮(zhèn)的聚集程度不盡相同（表1）。畜牧業(yè)生產(chǎn)空間、農(nóng)村牧區(qū)生活空間和水域生態(tài)空間在寶格達音高勒蘇木和巴彥塔拉鎮(zhèn)的分布較聚集，三種空間區(qū)位熵均大于1;農(nóng)業(yè)生產(chǎn)空間除翁貢烏拉蘇木外，在其他三個蘇木的聚集程度較高，區(qū)位熵值均大于1;商服業(yè)生產(chǎn)空間和城鎮(zhèn)生活空間在新寶拉格鎮(zhèn)高度聚集，區(qū)位熵大于100，在其他三個蘇木的區(qū)位熵均小于1;旅游業(yè)生產(chǎn)空間在巴音塔拉鎮(zhèn)較聚集，區(qū)位熵大于2，在其他三個蘇木的聚集程度較低;工礦業(yè)生產(chǎn)空間在新寶拉格鎮(zhèn)和巴彥塔拉鎮(zhèn)相對較聚集;交通運輸業(yè)生產(chǎn)空間區(qū)位熵雖然在新寶拉格鎮(zhèn)較大，其值為4.5，但在其它各蘇木鎮(zhèn)也接近或大于1，這與該旗通過實施農(nóng)村公路建設使全旗各蘇木鎮(zhèn)間完成100%通車率密不可分;特殊生活空間、林地生態(tài)空間在新寶拉格鎮(zhèn)的區(qū)位熵比較大，聚集程度較高;牧草生態(tài)空間在寶格達音高勒蘇木、翁貢烏拉蘇木的分布較聚集，區(qū)位熵大于1;其他生態(tài)空間在翁貢烏拉蘇木聚集程度較高，區(qū)位熵大于2。

3.2.2 “三生空間”均勻程度分析

基尼系數(shù)可定量表征“三生空間”分布的均勻程度（表1）。研究區(qū)“三生空間”二級地類分布的均衡程度差異較大。根據(jù)基尼系數(shù)的劃分標準，牧草生態(tài)空間、交通運輸業(yè)生產(chǎn)空間、水域生態(tài)空間、農(nóng)村牧區(qū)生活空間和畜牧業(yè)生產(chǎn)空間基尼系數(shù)全部小于0.2，分布絕對均勻;特殊生活空間分布比較平均，基尼系數(shù)為0.23;農(nóng)業(yè)生產(chǎn)空間基尼系數(shù)為0.35;工礦業(yè)生產(chǎn)空間、林地生態(tài)空間、其他生態(tài)空間、旅游業(yè)生產(chǎn)空間基尼系數(shù)在0.4至0.6之間，分布差距較大;商服業(yè)生產(chǎn)空間和城鎮(zhèn)生活空間基尼系數(shù)均大于0.6，分布差距懸殊。

3.2.3 “三生空間”用地組合類型分析

研究區(qū)“三生空間”用地組合類型數(shù)為2，包括牧草生態(tài)空間和畜牧業(yè)生產(chǎn)空間（表2）。從各蘇木鎮(zhèn)情況來看新寶拉格鎮(zhèn)“三生空間”用地組合類型數(shù)為4且最多，組合類型分別為林地生態(tài)空間、城鎮(zhèn)生活空間、牧草生態(tài)空間和工礦業(yè)生產(chǎn)空間，用地類型齊全度最高;翁貢烏拉蘇木“三生空間”用地組合類型數(shù)為3，組合類型分別為牧草生態(tài)空間、其他生態(tài)空間和畜牧業(yè)生產(chǎn)空間，用地類型齊全度次之，但從三種用地在該蘇木所占比重來看，牧草生態(tài)空間所占比重最大，為62.48%，說明翁貢烏拉蘇木牧草地質量相對較差;巴彥塔拉鎮(zhèn)和寶格達音高勒蘇木“三生空間”用地組合類型數(shù)為2，組合類型分別牧草生態(tài)空間和畜牧業(yè)生產(chǎn)空間，牧草生態(tài)空間所占比例分別占該鎮(zhèn)和蘇木土地面積的61.46%和50.38%，說明牧草地質量相對較差，需加強對牧草生態(tài)環(huán)境的保護。

4 結論

研究區(qū)“三生空間”面積比例差異較大，生態(tài)空間面積比例最大，其中牧草生態(tài)空間占比最多，表明高覆蓋度牧草地面積較少，牧草生態(tài)環(huán)境質量較差;其次為生產(chǎn)空間;生活空間用地最小?！叭臻g”用地空間分布差異顯著，二級地類在全旗各蘇木鎮(zhèn)的聚集程度、均勻程度和組合情況各不相同。全旗“三生空間”用地組合類型數(shù)為2，組合類型為牧草生態(tài)空間和畜牧業(yè)生產(chǎn)空間，從各蘇木鎮(zhèn)情況來看牧草生態(tài)空間為其主要地類。

因此，全旗“三生空間”結構以牧草生態(tài)空間為主要空間分布類型，這說明牧草地質量相對較差，需加強對牧草生態(tài)環(huán)境的保護。

參考文獻：

[1]劉繼來，劉彥隨，李裕瑞等.中國“三生空間”分類評價與時空格局分析[J].地理學報，2017，72（07）：1290-1304.

[2]鄒利林，王建英，胡學東.中國縣級三生用地分類體系的理論構建與實證分析[J].中國土地科學，2018，32（04）：59-66.

[3]張紅旗，許爾琪，朱會義.中國“三生用地”分類及其空間格局[J].資源科學，2015，37（07）：1332-1338.

[4]于莉，宋安安，鄭宇等.“三生用地”分類及其空間格局分析—以昌黎縣為例[J].中國農(nóng)業(yè)資源與區(qū)劃，2017，38（2）：89-96.

[5]封志明，楊艷昭，宋玉等.中國縣域土地利用結構類型研究[J].自然資源學報，2003，18（5）：552-561.