協(xié)同視角下鄉(xiāng)村“三生空間”演變軌跡與格局重構(gòu)

趙修杰，張仕超，2*，劉競(jìng)宇，歐云梅，王祥鳳，張靈靈

(1.重慶師范大學(xué) 地理與旅游學(xué)院，重慶 401331；2.三峽庫(kù)區(qū)地表過(guò)程與環(huán)境遙感重慶市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，重慶 401331)

近年來(lái)，隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化的快速推進(jìn)，農(nóng)村對(duì)外開(kāi)放力度不斷加大，在推動(dòng)農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化的同時(shí)，也進(jìn)一步導(dǎo)致了農(nóng)村空心化[1]。因人地關(guān)系緊張、土地利用結(jié)構(gòu)失衡、“三生”(生產(chǎn)、生活、生態(tài))用地布局混亂等問(wèn)題突顯，也導(dǎo)致了城鄉(xiāng)發(fā)展差距仍然較大[2]。黨的十八大提出了“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“三生空間”發(fā)展目標(biāo)，十九大提出了“要堅(jiān)持農(nóng)業(yè)農(nóng)村優(yōu)先發(fā)展的鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略”，都旨在實(shí)現(xiàn)鄉(xiāng)村“三生空間”的協(xié)調(diào)發(fā)展，建設(shè)美麗宜居的新農(nóng)村。在此背景下，討論鄉(xiāng)村“三生空間”演變與格局優(yōu)化重構(gòu)的意義顯得尤為重要。

“三生空間”是生產(chǎn)空間、生活空間和生態(tài)空間的總稱(chēng)[3]。從國(guó)土利用空間的主要功能劃分，生產(chǎn)空間是人們從事生產(chǎn)活動(dòng)，提供產(chǎn)品服務(wù)的區(qū)域；生活空間是人們?nèi)粘Ｉ?，供人?lèi)居住、消費(fèi)、休閑和娛樂(lè)的區(qū)域；生態(tài)空間是提供生態(tài)產(chǎn)品和生態(tài)服務(wù)的區(qū)域[4-6]。目前，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)“三生空間”相關(guān)內(nèi)容做了大量研究，主要涉及“三生空間”的理論內(nèi)涵與框架[7-8]、分類(lèi)體系的構(gòu)建[9-10]、評(píng)價(jià)與優(yōu)化[11-12]、空間承載力分析[13-14]、功能測(cè)度[15]以及鄉(xiāng)村重構(gòu)[16-17]等。研究方法主要集中在GIS空間分析法[15]、綜合加權(quán)模型[18]、統(tǒng)計(jì)和測(cè)量分析[19]等。研究范圍也多涉及省(市)級(jí)的研究，如湖北[5]、重慶[20]、浙江[21]、河南[22]等，關(guān)于鎮(zhèn)村的研究相對(duì)較少。因此，本文從協(xié)同視角出發(fā)，探究鄉(xiāng)村“三生空間”的演變路徑并討論其格局重構(gòu)，以期為鄉(xiāng)村“三生空間”的合理布局、優(yōu)化重構(gòu)提供經(jīng)驗(yàn)。

1 研究數(shù)據(jù)與方法

1.1 研究區(qū)概況

研究區(qū)位于重慶市綦江區(qū)郭扶鎮(zhèn)南部(東經(jīng)106°32′29″～106°36′52″，北緯28°47′26″～28°49′20″)，距離郭扶場(chǎng)鎮(zhèn)約14.2 km，距離綦江城區(qū)約46.8 km。研究區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)道、村道、田間道等骨干路網(wǎng)已基本形成，且部分道路已經(jīng)硬化，部分道路擁有了較好的路基寬度，具備較好的改造提升條件。已硬化了全長(zhǎng)13 km的郭騎公路，建成了30 km的連庫(kù)公路以及高廟村穿場(chǎng)公路、外環(huán)大道，內(nèi)外交通便利，通達(dá)性較好。區(qū)域內(nèi)氣候?yàn)闇貛駶?rùn)氣候，四季分明，空氣濕度大。地形以山地丘陵為主，山溝谷破碎鑲嵌，坡向混雜，整體海拔較高，介于687～1058 m之間。地表水主要以水庫(kù)、坑塘儲(chǔ)水的形式存在。森林植被豐富，屬低中山地形地貌，地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造穩(wěn)定，水文地質(zhì)條件優(yōu)越。

圖1 研究區(qū)區(qū)位

1.2 數(shù)據(jù)來(lái)源與處理

本文所需的2010、2014、2018年研究區(qū)土地利用類(lèi)型數(shù)據(jù)和《綦江區(qū)郭扶鎮(zhèn)團(tuán)結(jié)等(2)個(gè)村“山水林田湖草”綜合整治項(xiàng)目規(guī)劃方案》來(lái)源于重慶市綦江區(qū)規(guī)劃和自然資源局。

1.3 研究方法

1.3.1 “三生空間”分類(lèi)體系構(gòu)建 對(duì)于“三生空間”的劃分原則，本文主要遵循主導(dǎo)功能性原則、系統(tǒng)性原則和生態(tài)空間優(yōu)先原則，將“三生空間”分類(lèi)與土地利用類(lèi)型相結(jié)合，構(gòu)建了基于土地利用類(lèi)型的“三生空間”分類(lèi)體系。由于目前暫無(wú)統(tǒng)一的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)體系，在查閱相關(guān)文獻(xiàn)后，本文參考劉繼來(lái)等[23]的研究成果，根據(jù)研究區(qū)土地利用類(lèi)型，對(duì)18個(gè)二級(jí)地類(lèi)進(jìn)行評(píng)分。采用0、1、3、5級(jí)賦分制，功能缺失為0分，最低功能得1分，最高功能得5分，構(gòu)建研究區(qū)土地利用“三生空間”分類(lèi)體系(表1)。由表1可知，生產(chǎn)空間包括水田、旱地、茶園、其他園地、公路用地、農(nóng)村道路、水工建筑用地、風(fēng)景名勝及特殊用地和設(shè)施農(nóng)用地；生活空間包括建制鎮(zhèn)、村莊；生態(tài)空間包括有林地、灌木林地、其他林地、其他草地、水庫(kù)水面、坑塘水面、裸地。基于“三生空間”分類(lèi)體系，通過(guò)ArcGIS 10.2對(duì)研究區(qū)土地地類(lèi)進(jìn)行重新分類(lèi)，繪制了2010、2014和2018年研究區(qū)的“三生空間”現(xiàn)狀圖(圖2)。

表1 “三生空間”土地利用分類(lèi)體系及分值

a 2010年 b 2014年 c 2018年

1.3.2 “三生空間”轉(zhuǎn)移矩陣 “三生空間”轉(zhuǎn)移矩陣是馬爾科夫模型在“三生空間”變化方面的應(yīng)用，可用于研究“三生空間”類(lèi)型的變化方向。采用矩陣的形式，將“三生空間”變化所產(chǎn)生的面積轉(zhuǎn)移進(jìn)行表達(dá)，能直觀地展示出研究區(qū)域“三生空間”類(lèi)型的變化，其表達(dá)式見(jiàn)公式(1)：

(1)

式(1)中：Sij表示研究區(qū)域內(nèi)第i種空間類(lèi)型轉(zhuǎn)化為第j種空間類(lèi)型的數(shù)量。

1.3.3 重心遷移 重心遷移用于研究一定區(qū)域內(nèi)，相對(duì)平衡點(diǎn)發(fā)生變化的遷移軌跡。運(yùn)用重心遷移模型，結(jié)合土地利用數(shù)據(jù)，繪制出“三生空間”重心遷移軌跡圖。其定量表達(dá)式見(jiàn)公式(2)：

(2)

式(2)中：Xt表示第t年“三生空間”重心的經(jīng)度坐標(biāo)，Yt表示緯度坐標(biāo)。Cti為第i個(gè)斑塊該種“三生空間”類(lèi)型的面積，Xi、Yi分別為第i個(gè)斑塊重心的經(jīng)度、緯度坐標(biāo)。

1.3.4 耦合度和耦合協(xié)調(diào)度 耦合協(xié)調(diào)模型用來(lái)描述鄉(xiāng)村生產(chǎn)、生活和生態(tài)空間之間是否存在相互作用以及作用程度，決定了系統(tǒng)的穩(wěn)定情況。本文從“三生空間”的面積出發(fā)，選擇其中耦合度函數(shù)，計(jì)算公式見(jiàn)公式(3):

(3)

式(3)中：C表示鄉(xiāng)村“三生空間”之間的耦合度函數(shù)，C的取值范圍為[0,1]，C趨于0時(shí),表示“三生空間”無(wú)序混亂，C接近1時(shí)，趨于協(xié)調(diào)；Ui、Si、Ri分別表示生活空間、生產(chǎn)空間、生態(tài)空間面積的歸一化值。

雖然C可以表征系統(tǒng)間的耦合程度，但不能區(qū)別低水平耦合和高水平耦合，故引入?yún)f(xié)調(diào)度函數(shù)，具體見(jiàn)公式(4)。

(4)

式(4)中：D表示“三生空間”耦合協(xié)調(diào)度函數(shù)。α、β、γ為生產(chǎn)、生活、生態(tài)空間相應(yīng)面積的權(quán)重。其中耦合度判別標(biāo)準(zhǔn)為：[0，0.3]為低耦合時(shí)期，(0.3，0.5]為拮抗時(shí)期，(0.5，0.8]為磨合時(shí)期，(0.8，1.0]為協(xié)調(diào)時(shí)期；耦合協(xié)調(diào)度的判別標(biāo)準(zhǔn)為：(0，0.2]為嚴(yán)重失調(diào)，(0.2，0.4]為中度失調(diào)，(0.4，0.6]為基本協(xié)調(diào)，(0.6，0.8]為中度協(xié)調(diào)，(0.8，1.0]為高度協(xié)調(diào)。

2 結(jié)果與分析

2.1 “三生空間”格局演變

2.1.1 數(shù)量分析 由表2可知，研究區(qū)在2010～2018年生產(chǎn)空間面積下降，生活空間面積上升，生態(tài)空間的面積表現(xiàn)為先增后減的趨勢(shì)，具體表現(xiàn)為：2010～2018年，生產(chǎn)空間面積從910.01 hm2下降至871.50 hm2，面積減少了38.51 hm2；生活空間面積從90.87 hm2增加至118.52 hm2，面積增加了27.65 hm2；生態(tài)空間面積先從688.20 hm2增加至709.06 hm2后降至700.06 hm2，其占研究區(qū)總面積的比例從40.74%調(diào)整為41.95%后調(diào)整為41.42%。

表2 2010～2018年研究區(qū)“三生空間”面積及占比

2.1.2 空間轉(zhuǎn)移 由表3可以看出，2010～2018年研究區(qū)“三生空間”轉(zhuǎn)移的顯著關(guān)系為：生產(chǎn)空間主要轉(zhuǎn)為生態(tài)空間，其次轉(zhuǎn)為生活空間；生活空間轉(zhuǎn)移相對(duì)較弱，主要向生產(chǎn)空間轉(zhuǎn)移；生態(tài)空間轉(zhuǎn)移以生產(chǎn)空間為主，其次轉(zhuǎn)為生活空間。研究區(qū)“三生空間”的轉(zhuǎn)移主要表現(xiàn)為生產(chǎn)空間和生態(tài)空間的相互轉(zhuǎn)移。

表3 2010～2018年研究區(qū)“三生空間”轉(zhuǎn)移矩陣 hm2

2010～2018年研究區(qū)“三生空間”轉(zhuǎn)移面積變化為840.68 hm2，占研究區(qū)總面積的49.77%。其中，生產(chǎn)空間的轉(zhuǎn)出面積和轉(zhuǎn)入面積分別為404.23 hm2和365.64 hm2，相差38.59 hm2，轉(zhuǎn)出為生活空間和生態(tài)空間的比重分別占16.78%和83.21%，由生活空間和生態(tài)空間轉(zhuǎn)入的分別占13.05%和86.94%；生活空間和生態(tài)空間轉(zhuǎn)出面積分別為79.85 hm2和356.60 hm2，轉(zhuǎn)入面積分別為106.54 hm2和368.50 hm2。

2.1.3 重心遷移 基于重心遷移模型計(jì)算公式，利用ArcGIS 10.2軟件的空間分析工具和幾何計(jì)算器工具，分別計(jì)算出2010、2014、2018年研究區(qū)“三生空間”重心坐標(biāo)，利用ArcGIS 10.2 軟件將其可視化表達(dá)(圖3)。

由圖3可以看出，生產(chǎn)空間重心整體由西向東遷移了一小段距離，2010～2014年由西北向東南遷移，2014～2018年向東北方向遷移；生活空間重心向西南方向遷移了較長(zhǎng)的距離；生態(tài)空間重心2010～2014年由西南向西北方向遷移，2018年又向東南方向遷移了一小段距離。

a 生產(chǎn)空間重心遷移軌跡 b 生活空間重心遷移軌跡 c 生態(tài)空間重心遷移軌跡

2.2 耦合協(xié)調(diào)分析

由圖4可知，研究區(qū)“三生空間”耦合度變化不大，耦合協(xié)調(diào)度有所波動(dòng)，生產(chǎn)—生活—生態(tài)的耦合度和耦合協(xié)調(diào)度總體呈緩慢提升趨勢(shì)。對(duì)照指標(biāo)劃分可知，2010、2014和2018年研究區(qū)“三生空間”耦合度分別為0.68、0.72和0.74，均處于磨合時(shí)期，且耦合度有所提升；2010年耦合協(xié)調(diào)度0.43為基本協(xié)調(diào)，2014年下降到0.23為中度失調(diào)，2018年又上升到0.43為基本協(xié)調(diào)?？偟膩?lái)說(shuō)，研究區(qū)“三生空間”耦合協(xié)調(diào)狀態(tài)基本上保持在“磨合—基本協(xié)調(diào)”的水平。

3 鄉(xiāng)村“三生空間”重構(gòu)

鄉(xiāng)村“三生空間”的重構(gòu)是為了適應(yīng)鄉(xiāng)村內(nèi)部發(fā)展和外部協(xié)調(diào)，通過(guò)對(duì)鄉(xiāng)村生產(chǎn)、生活、生態(tài)空間格局進(jìn)行優(yōu)化，以實(shí)現(xiàn)鄉(xiāng)村空間之間的配置優(yōu)化、結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)和功能互補(bǔ)。

3.1 生產(chǎn)空間重構(gòu)

產(chǎn)業(yè)發(fā)展是實(shí)現(xiàn)鄉(xiāng)村生產(chǎn)空間重構(gòu)的關(guān)鍵路徑。首先，鄉(xiāng)村是農(nóng)業(yè)發(fā)展的基地，依靠農(nóng)產(chǎn)品帶動(dòng)鄉(xiāng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展。研究區(qū)應(yīng)積極推動(dòng)農(nóng)業(yè)規(guī)模經(jīng)營(yíng)，發(fā)展農(nóng)業(yè)新型經(jīng)營(yíng)主體。通過(guò)推動(dòng)土地流轉(zhuǎn)，引導(dǎo)耕地集中連片，科學(xué)合理地布局農(nóng)業(yè)生產(chǎn)空間，實(shí)現(xiàn)農(nóng)田的規(guī)?；图谢?，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率。通過(guò)培育新型農(nóng)民、合作社、公司(企業(yè))等一體的新型經(jīng)營(yíng)主體，推動(dòng)農(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)和管理的科學(xué)化、專(zhuān)業(yè)化。其次，要優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，合理布局工業(yè)生產(chǎn)空間和服務(wù)業(yè)生產(chǎn)空間，推動(dòng)一二三產(chǎn)業(yè)的協(xié)調(diào)發(fā)展。充分整合土地、河流、山林等資源，發(fā)展綠色產(chǎn)業(yè)和鄉(xiāng)村旅游業(yè)，打造一條可持續(xù)的鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)鏈。

3.2 生活空間重構(gòu)

研究區(qū)生活空間較為分散，生活空間可在結(jié)合村民意愿的情況下向集聚型方向發(fā)展，加強(qiáng)鄉(xiāng)村聚落的集聚性。通過(guò)優(yōu)化人居環(huán)境、完善基礎(chǔ)設(shè)施等吸引村民在人居環(huán)境較好的區(qū)域集中定居。同時(shí)，加強(qiáng)鄉(xiāng)村生活空間規(guī)劃設(shè)計(jì)，通過(guò)運(yùn)用不規(guī)則的空間分割來(lái)打破生活空間單調(diào)、刻板的格局，激發(fā)鄉(xiāng)村生活空間的活力。完善交通網(wǎng)絡(luò)，形成“對(duì)外交流—對(duì)內(nèi)聯(lián)系—生產(chǎn)運(yùn)輸”的道路體系，構(gòu)建宜居適度的生產(chǎn)空間。隨著鄉(xiāng)村旅游業(yè)的發(fā)展，村民可以在原來(lái)的村莊用地上發(fā)展民宿、農(nóng)家樂(lè)等，將傳統(tǒng)的單一生活空間轉(zhuǎn)變?yōu)椤吧睢a(chǎn)”復(fù)合空間。

3.3 生態(tài)空間重構(gòu)

劃定山水林田湖草邊界，“山水林田湖草”是一個(gè)生命共同體，是推動(dòng)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化和建設(shè)新農(nóng)村的基礎(chǔ)。研究區(qū)地塊破碎，山水林田草鑲嵌分布的情況普遍存在，部分區(qū)域山水林田湖草邊界模糊，管理受阻，不利于未來(lái)的系統(tǒng)治理和國(guó)土空間開(kāi)發(fā)優(yōu)化，亟需在鄉(xiāng)村振興過(guò)程中劃定其邊界，協(xié)調(diào)保護(hù)、開(kāi)發(fā)和利用其間關(guān)系，以明確哪些區(qū)域需要保護(hù)，哪些區(qū)域可以開(kāi)發(fā)利用。鄉(xiāng)村振興過(guò)程中的產(chǎn)業(yè)興、生態(tài)好都需要以山水林田湖草的優(yōu)化協(xié)調(diào)作為依托，而且鄉(xiāng)村振興本身就是要盡最大可能地發(fā)揮山水林田湖草生命共同體的綜合效益，服務(wù)于產(chǎn)業(yè)興、生態(tài)好，進(jìn)而服務(wù)于生態(tài)宜居、鄉(xiāng)風(fēng)文明、治理有效和生活富裕。推動(dòng)鄉(xiāng)村垃圾分類(lèi)和資源化利用，實(shí)現(xiàn)農(nóng)村生活垃圾無(wú)害化處理。推進(jìn)生活污水有效處理，加強(qiáng)水污染防治。對(duì)工業(yè)生產(chǎn)和旅游活動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的垃圾和污染物也要集中統(tǒng)一處理，保護(hù)研究區(qū)的生態(tài)環(huán)境。

4 結(jié)論

本研究選取2010、2014和2018年為時(shí)間節(jié)點(diǎn)，基于地類(lèi)構(gòu)建“三生空間”的分類(lèi)指標(biāo)體系并進(jìn)行評(píng)分，利用“三生空間”轉(zhuǎn)移矩陣、重心遷移、耦合度與耦合協(xié)調(diào)度等方法對(duì)研究區(qū)2010～2018年的“三生空間”演變路徑進(jìn)行分析，并對(duì)“三生”空間格局進(jìn)行了重構(gòu)，主要結(jié)論如下。

(1)2010～2018年，研究區(qū)“三生空間”面積變化較大，發(fā)生變化的面積為840.68 hm2,占研究區(qū)土地面積的49.8%。其中生產(chǎn)空間面積下降，生活空間面積上升，生態(tài)空間的面積表現(xiàn)為先增后減的趨勢(shì)?！叭臻g”的轉(zhuǎn)換主要表現(xiàn)為生產(chǎn)空間和生態(tài)空間的相互轉(zhuǎn)換。生產(chǎn)空間轉(zhuǎn)變?yōu)樯鷳B(tài)空間的面積為366 hm2，占比83.2%，生態(tài)空間轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)空間的面積為318 hm2，占比86.9%。

(2)研究區(qū)2010～2018年生產(chǎn)空間和生態(tài)空間重心整體由西向東移動(dòng)，生活空間重心由東北向西南移動(dòng)，生活空間重心遷移距離較生產(chǎn)空間和生態(tài)空間重心遷移距離遠(yuǎn)，表明生活空間在2010～2018年間東西發(fā)展差異較大。

(3)研究區(qū)“三生空間”的耦合度和耦合協(xié)調(diào)度整體處于“磨合—基本協(xié)調(diào)”的水平，鄉(xiāng)村“三生空間”發(fā)展缺乏科學(xué)合理的規(guī)劃，“三生空間”發(fā)展不協(xié)調(diào)，協(xié)同性有待提升。需要對(duì)研究區(qū)“三生空間”進(jìn)行重構(gòu)，以緩解鄉(xiāng)村“三生空間”的發(fā)展矛盾，推動(dòng)建設(shè)“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”的新農(nóng)村。

(4)鄉(xiāng)村“三生空間”的重構(gòu)要以產(chǎn)業(yè)發(fā)展為著力點(diǎn)，保證農(nóng)業(yè)的基礎(chǔ)地位，優(yōu)化農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，融合一二三產(chǎn)業(yè)協(xié)調(diào)發(fā)展，使生產(chǎn)空間能有更高的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出；推動(dòng)村莊向聚集型方向發(fā)展，優(yōu)化道路網(wǎng)絡(luò)，使傳統(tǒng)的單一生活空間向“生活—生產(chǎn)”復(fù)合空間發(fā)展；劃定山水林田湖草邊界，發(fā)揮山水林田湖草的綜合效益，無(wú)害化處理生活生產(chǎn)垃圾，保護(hù)好農(nóng)村的生態(tài)環(huán)境安全。