蘇錫常城市群土地利用沖突空間測(cè)度及異質(zhì)性分析

邱國(guó)強(qiáng), 牛 潛, 吳振華, 郭珊珊, 秦 琳, 汪應(yīng)宏

(1.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 公共管理學(xué)院, 江蘇 徐州 221116; 2.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院,江蘇 徐州 221116; 3.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 江蘇省資源環(huán)境信息工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 江蘇 徐州 221116)

土地利用沖突是指各利益相關(guān)者，由于具有不同利用目標(biāo)對(duì)土地利用的方式、數(shù)量等方面的不一致、不和諧，以及各種土地利用方式與環(huán)境方面的矛盾狀態(tài)[1]。當(dāng)前我國(guó)正處在工業(yè)化與城鎮(zhèn)化快速推進(jìn)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)村空間轉(zhuǎn)型發(fā)展迫切的多重背景下[2-3]，生態(tài)環(huán)境遭到不斷惡化，土地利用沖突愈發(fā)明顯。為了獲取巨大經(jīng)濟(jì)利益，加快土地開(kāi)墾、擴(kuò)張城鎮(zhèn)建設(shè)用地等土地利用競(jìng)爭(zhēng)性行為會(huì)導(dǎo)致土地空間壓力增加、景觀生態(tài)穩(wěn)定性降低、空間擾動(dòng)性增強(qiáng)等一系列現(xiàn)象。在經(jīng)濟(jì)發(fā)展新常態(tài)和建設(shè)“美麗中國(guó)”的要求下，如何穩(wěn)定區(qū)域土地利用空間結(jié)構(gòu)，科學(xué)化解土地利用沖突矛盾，優(yōu)化空間資源配置成為當(dāng)前學(xué)者們的研究重點(diǎn)。

有關(guān)土地利用沖突概念雛形最早出現(xiàn)在20世紀(jì)80年代的英國(guó)鄉(xiāng)村協(xié)會(huì)上，將“土地管理、土地利用關(guān)系與沖突”作為城市邊緣區(qū)學(xué)術(shù)討論會(huì)的5個(gè)主題之一[4]，從此國(guó)外學(xué)者們展開(kāi)了對(duì)土地利用沖突及相關(guān)內(nèi)容的研究熱潮，涵蓋了沖突的來(lái)源[5]、類(lèi)型[6]、識(shí)別[7]、演變[8]及管理[9]5個(gè)方面。我國(guó)學(xué)者們對(duì)于土地利用沖突相關(guān)問(wèn)題從2001年中國(guó)林業(yè)科學(xué)院召開(kāi)的“自然資源管理和利用中的沖突管理方法”專(zhuān)題研討會(huì)后開(kāi)始了廣泛而深入的研究。研究尺度上，涵蓋了國(guó)家、省、城市群、市域及礦區(qū)、縣域等多個(gè)方面[10-11]。從土地利用沖突的表現(xiàn)形式上來(lái)看，主要有社會(huì)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型及城鎮(zhèn)化導(dǎo)致的資源與環(huán)境沖突[12-13]、針對(duì)同一地塊不同用地方式的競(jìng)爭(zhēng)[14]、土地生態(tài)系統(tǒng)空間格局遭到破壞而引發(fā)的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)沖突[15]等。針對(duì)不同種類(lèi)的土地利用沖突所采用的識(shí)別方法也存在差異，目前主要研究方法以定量分析為主包括多目標(biāo)評(píng)價(jià)法[16-17]、非合作博弈法[18]、地圖因子疊加法[19]、景觀格局分析[20]等。由于景觀格局分析是基于景觀指數(shù)采用數(shù)學(xué)建模的方法，能夠準(zhǔn)確識(shí)別沖突位置，揭示土地利用空間沖突特征，而受到了廣泛關(guān)注。學(xué)者們大多從快速城鎮(zhèn)化地區(qū)出發(fā)，研究尺度上有長(zhǎng)株潭城市群[15]等宏觀尺度或福建省平潭島[21]等中小尺度，通過(guò)以景觀指數(shù)表征的“外部壓力+脆弱性—穩(wěn)定性”來(lái)實(shí)現(xiàn)土地利用沖突的綜合測(cè)度。盡管關(guān)于土地利用沖突的研究愈加受到學(xué)界重視，當(dāng)前有關(guān)區(qū)域沖突的空間關(guān)系判定仍以傳統(tǒng)的增減量和數(shù)理統(tǒng)計(jì)為主，缺乏對(duì)于空間分異的研究，因此切實(shí)加強(qiáng)對(duì)區(qū)域內(nèi)部的異質(zhì)性和復(fù)雜關(guān)系分析，以因地制宜制定土地利用管控政策，對(duì)協(xié)調(diào)區(qū)域空間結(jié)構(gòu)有著重要意義。

近30年來(lái)，蘇錫常地區(qū)從我國(guó)傳統(tǒng)糧食主產(chǎn)區(qū)轉(zhuǎn)型為高度集聚的城鎮(zhèn)化地區(qū)，人口大量積聚、資源環(huán)境利用緊張、區(qū)域生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)劇增、土地利用沖突現(xiàn)象顯著，隨著長(zhǎng)三角區(qū)域一體化發(fā)展規(guī)劃逐步上升為我國(guó)的國(guó)家重大戰(zhàn)略，蘇錫常地區(qū)可視為中國(guó)典型的快速城鎮(zhèn)化地區(qū)代表?；谏鲜龇治?，本文以城鄉(xiāng)融合化迅速發(fā)展、生態(tài)建設(shè)快速推進(jìn)、土地利用面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)的江蘇省蘇錫常城市群為例?；诰坝^格局指數(shù)構(gòu)建土地利用沖突指數(shù)綜合測(cè)度模型，對(duì)該地區(qū)1990—2018年的土地利用空間沖突進(jìn)行定量分析，采用空間自相關(guān)分析法，識(shí)別不同沖突高、低值單元對(duì)鄰近單元的集聚和離散效應(yīng)。對(duì)不同時(shí)期不同土地利用類(lèi)型沖突結(jié)果進(jìn)行分級(jí)分析，為區(qū)域生態(tài)環(huán)境保護(hù)、土地資源利用與規(guī)劃提供決策參考。

1 研究區(qū)概況及數(shù)據(jù)來(lái)源

1.1 研究區(qū)概況

蘇錫常地區(qū)(30°46′—32°04′N(xiāo)，119°08′—121°15′E)地處長(zhǎng)江下游沖擊平原，包含了蘇州、無(wú)錫和常州3個(gè)市共計(jì)22個(gè)區(qū)縣行政單元。作為長(zhǎng)江三角洲核心區(qū)域，蘇錫常地區(qū)地勢(shì)平坦，地理位置優(yōu)越，生態(tài)系統(tǒng)類(lèi)型復(fù)雜多樣。截至2018年底，蘇錫常城市群土地總面積為1 765 692.58 hm2，其中農(nóng)用地711 499.86 hm2，建設(shè)用地481 278.6 hm2，分別占土地總面積的40.30%和27.26%。該地區(qū)擁有眾多河流水系，大部分地方河道縱橫，尤其以東部太湖平原地區(qū)最為密集；作為典型的平原河網(wǎng)地區(qū)，同時(shí)也是中國(guó)傳統(tǒng)糧食高產(chǎn)地，擁有著大面積高產(chǎn)田耕地；森林則主要在西部茅山和南部的天目山余脈附近聚集。近些年來(lái)，蘇錫常地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，蘇錫常都市圈作為江蘇省三大城市群，以全省約17%的國(guó)土面積，實(shí)現(xiàn)了約40%的GDP和地方政府財(cái)政收入。截至2018年底，地區(qū)常住人口已超2 200萬(wàn)人，平均人口密度約為全國(guó)人口密度的8倍。經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人口壓力下，區(qū)域土地利用結(jié)構(gòu)和空間分布發(fā)生了巨大變化，地區(qū)城市化進(jìn)程迅猛，1990—2018年建設(shè)用地比重從7.52%上漲到27.60%，部分地區(qū)土地開(kāi)發(fā)利用程度過(guò)高，對(duì)全省生態(tài)文明建設(shè)和可持續(xù)發(fā)展構(gòu)成了威脅。

1.2 數(shù)據(jù)來(lái)源

本文研究數(shù)據(jù)主要包括1990年、2000年、2010年及2018年遙感影像數(shù)據(jù)，國(guó)家基礎(chǔ)地理信息中心1∶25萬(wàn)數(shù)據(jù)庫(kù)的行政邊界、基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)，以及蘇錫常地區(qū)統(tǒng)計(jì)年鑒、政府公報(bào)等數(shù)據(jù)。其中遙感影像數(shù)據(jù)來(lái)源于美國(guó)國(guó)家航空航天局地球科學(xué)數(shù)據(jù)中心(https:∥earthdata.nasa.gov/)，主要包含Landsat TM/ETM/OLI系列產(chǎn)品，行列號(hào)為118，119，120/28，空間分辨率為30 m，云量均<0.1%，經(jīng)過(guò)圖像鑲嵌、裁剪、幾何矯正等處理后，通過(guò)人機(jī)交互目視解譯及實(shí)地驗(yàn)證，采用《全國(guó)遙感監(jiān)測(cè)土地利用/覆蓋分類(lèi)體系》(LUCC)分類(lèi)系統(tǒng)，將全部的土地利用類(lèi)型分為建設(shè)用地、耕地、林地、草地、水域及未利用地6大類(lèi)。影像分辨率為30 m，Kappa檢驗(yàn)系數(shù)均在85%以上，符合文章的研究要求，以1990年、2018年蘇錫常地區(qū)土地利用類(lèi)型為例，見(jiàn)圖1。文中所有的空間地理數(shù)據(jù)均采用Albers Conical Equal Area投影坐標(biāo)系，GCS_WGS_1984地理坐標(biāo)系統(tǒng)，基準(zhǔn)面為D_WGS_1984。

圖1 蘇錫常地區(qū)1990-2018年土地利用

2 研究方法

2.1 土地利用空間沖突測(cè)度指數(shù)構(gòu)建

由于土地利用空間沖突的實(shí)質(zhì)就是以土地利用空間沖突為縮影的各種利益矛盾和多種土地利用類(lèi)型或者功能的演變[22]。而土地利用系統(tǒng)同時(shí)也具有復(fù)雜性、脆弱性和動(dòng)態(tài)性等特點(diǎn)[23]，因此土地利用空間沖突需要從系統(tǒng)復(fù)雜性、脆弱性及動(dòng)態(tài)性3個(gè)方面進(jìn)行測(cè)算。蘇錫常地區(qū)作為典型的快速城鎮(zhèn)化地區(qū)城市群，為避免研究區(qū)區(qū)域空間單元過(guò)于破碎化，考慮到研究范圍、空間分辨率、空間斑塊和數(shù)據(jù)類(lèi)型等多種因素的影響，本文參考彭佳捷等[15]的空間單元選擇方法，選擇2 500 m×2 500 m的空間網(wǎng)格作為評(píng)估基本單元。通過(guò)計(jì)算各個(gè)空間單元內(nèi)的相關(guān)景觀生態(tài)指數(shù)，定量評(píng)價(jià)各空間單元沖突指數(shù)。參考以往的研究，在城市化進(jìn)程中的空間沖突綜合指數(shù)水平可表示為：

SCCI=CI+FI-SI

(1)

式中:SCCI為土地利用空間沖突綜合指數(shù);CI,FI,SI分別為空間沖突復(fù)雜性指數(shù)、空間脆弱性指數(shù)以及空間穩(wěn)定性指數(shù)。各項(xiàng)指數(shù)均借鑒生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估概念模型及景觀生態(tài)指數(shù)的方法,從景觀生態(tài)學(xué)的角度對(duì)區(qū)域內(nèi)的空間單元沖突水平進(jìn)行定量測(cè)度。

2.1.1 空間復(fù)雜性指數(shù)(CI) 城鎮(zhèn)化的快速推進(jìn)使得土地利用變得更加復(fù)雜和破碎，導(dǎo)致了土地利用效率的低下和空間沖突的加劇。借用景觀生態(tài)指數(shù)中的面積加權(quán)平均拼快分形指數(shù)(AWMPFD)，用來(lái)反映景觀斑塊的空間復(fù)雜性，即鄰域景觀對(duì)當(dāng)前空間景觀單元的干擾影響程度。一般來(lái)說(shuō)，分維指數(shù)越大則表明景觀斑塊邊界越復(fù)雜，受人類(lèi)活動(dòng)干擾較小，而受人類(lèi)活動(dòng)影響大的地區(qū)分值較低。

(2)

式中:Pij為斑塊周長(zhǎng);aij為斑塊的面積;A為景觀中的空間單元總面積;m為研究區(qū)內(nèi)評(píng)價(jià)單元總數(shù)目;n為土地利用類(lèi)型的數(shù)目;1≤AWMPFD≤2。

2.1.2 空間脆弱性指數(shù)(FI) 脆弱性指數(shù)反映了土地評(píng)價(jià)單元的暴露狀況。由于作為風(fēng)險(xiǎn)受體的各個(gè)斑塊土地利用類(lèi)型不同，其對(duì)于外部壓力的響應(yīng)程度也存在差異。在不同階段土地利用類(lèi)型對(duì)于外界干擾的抵抗能力如維持生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定、保護(hù)生物多樣性以及完善生態(tài)系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)等方面也有著很大差別。為了反映土地利用空間單元對(duì)來(lái)自外部壓力和土地利用過(guò)程的響應(yīng)差異，可用土地利用系統(tǒng)脆弱度—空間脆弱度指數(shù)(FI)來(lái)表示。

(3)

式中:Fi為各類(lèi)景觀脆弱性指數(shù);ai為單元內(nèi)各類(lèi)景觀的面積;S為景觀中的空間單元總面積;n為空間土地利用類(lèi)型總數(shù)。Fi的具體計(jì)算方法見(jiàn)參考文獻(xiàn)[15],景觀脆弱度由強(qiáng)到弱依次為建設(shè)用地=5;水域=4;耕地=3;林草地=2;未利用地=1。

2.1.3 空間穩(wěn)定性指數(shù)(SI) 土地利用空間沖突對(duì)于區(qū)域景觀格局的最主要影響就是使得景觀斑塊破碎化，點(diǎn)狀空間的集聚與密度增加、線狀空間的擴(kuò)散與網(wǎng)絡(luò)化，進(jìn)而導(dǎo)致面狀空間被分割。由于斑塊密度能夠顯示出在一定區(qū)域內(nèi)部景觀的破碎程度，斑塊密度越大，表明區(qū)域內(nèi)部的景觀破碎程度越大，區(qū)域生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性越低。因此，可以借鑒景觀指數(shù)中的斑塊密度，從負(fù)面反映區(qū)域景觀的穩(wěn)定性。

(4)

式中：PD為斑塊密度;ni為各個(gè)空間單元內(nèi)第i類(lèi)空間類(lèi)型的斑塊數(shù)目;A為各空間單元的面積。

為了計(jì)算方便，將(1)—(4)中的各個(gè)數(shù)值線性標(biāo)準(zhǔn)化到(0，1)范圍內(nèi)，以便后續(xù)空間沖突指數(shù)測(cè)算。參考周?chē)?guó)華等[24]的倒“U”型空間沖突軌跡模型，根據(jù)研究區(qū)空間沖突指數(shù)的累積頻率曲線分布特征結(jié)合等間距法，將土地利用空間沖突指數(shù)分為穩(wěn)定可控(0.0，0.35)、基本可控[0.35，0.7)、基本失控[0.7，0.9)和嚴(yán)重失控[0.9，1)共4個(gè)空間沖突評(píng)價(jià)區(qū)間。

2.2 空間自相關(guān)分析

土地利用沖突作為典型的具有空間分異差異的變量，這種關(guān)系可以采用全局和局部空間自相關(guān)分析逐一確定。本文通過(guò)計(jì)算Moran′sI確定各個(gè)要素屬性與空間關(guān)系的乘積，用以判斷空間上的相關(guān)性，公式如下：

(5)

(6)

3 結(jié)果與分析

3.1 土地利用沖突動(dòng)態(tài)特征分析

以2018年為例，根據(jù)公式(1)—(4) 計(jì)算得到蘇錫常地區(qū)2018年各景觀生態(tài)指數(shù)及土地利用沖突指數(shù)?？臻g復(fù)雜性指數(shù)反映了相鄰空間單元對(duì)當(dāng)前空間單元的影響程度，由圖2可知，2018年研究區(qū)空間復(fù)雜性平均值為0.385，其中低值區(qū)域主要在城鎮(zhèn)建成區(qū)及連片水域范圍內(nèi)集聚；高值區(qū)域則主要分布在城鎮(zhèn)化影響較小的耕地空間?？臻g脆弱性指數(shù)主要根據(jù)土地利用類(lèi)型進(jìn)行確定，由高到低依次為建設(shè)用地、水域、耕地、林草地和未利用地。研究區(qū)空間穩(wěn)定性指數(shù)分布情況和空間復(fù)雜性相反，高值在城鎮(zhèn)空間和湖泊水域空間集聚，說(shuō)明在土地開(kāi)發(fā)利用類(lèi)型難以發(fā)生轉(zhuǎn)變的地區(qū)其空間穩(wěn)定性越高。綜合三項(xiàng)景觀生態(tài)指數(shù)結(jié)果，得到蘇錫常地區(qū)2018年空間沖突指數(shù)圖發(fā)現(xiàn)，城鎮(zhèn)化水平對(duì)空間沖突的影響顯著，在城鎮(zhèn)建設(shè)用地范圍內(nèi)沖突指數(shù)較高，且隨著建設(shè)用地的擴(kuò)張?jiān)诔鞘羞吘壍貛菀桩a(chǎn)生峰值。

圖2 蘇錫常地區(qū)2018年空間沖突指數(shù)類(lèi)型

按照上述計(jì)算方法對(duì)蘇錫常地區(qū)1990—2018年不同時(shí)期空間沖突指數(shù)進(jìn)行測(cè)算(表1)，結(jié)果表明：作為典型的經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速、城鎮(zhèn)化進(jìn)程快速推進(jìn)的長(zhǎng)三角城市群，蘇錫常地區(qū)空間沖突作用強(qiáng)度總體上呈現(xiàn)出上升趨勢(shì)，但仍然屬于基本可控范圍內(nèi)。1990年、2000年、2010年、2018年研究區(qū)土地利用沖突的平均值為0.269，0.318，0.407，0.418。研究期間，穩(wěn)定可控的比重呈現(xiàn)出逐年下降的趨勢(shì)，但仍維持在56.37%～81.24%，為整個(gè)研究區(qū)所有評(píng)價(jià)空間單元總量一半以上，在一定程度上反映出蘇錫常地區(qū)總體土地利用協(xié)調(diào)發(fā)展保持在相對(duì)穩(wěn)定的環(huán)境中。基本可控類(lèi)型的評(píng)價(jià)單元占比在研究期間有所上升，但是上升程度遠(yuǎn)不及穩(wěn)定可控下降的比重，同時(shí)失控類(lèi)型(基本失控和嚴(yán)重失控)的空間單元占比呈現(xiàn)出明顯的上升趨勢(shì)，其中嚴(yán)重失控單元從1990年23個(gè)上漲至2018年68個(gè)，表明蘇錫常地區(qū)隨著生產(chǎn)生活空間的增加，土地利用矛盾開(kāi)始加劇，并有著逐步擴(kuò)大的趨勢(shì)。這些區(qū)域應(yīng)是日后研究區(qū)域空間沖突調(diào)控的重點(diǎn)關(guān)注對(duì)象。

為進(jìn)一步探究蘇錫常地區(qū)土地利用沖突的內(nèi)部空間差異，采用ArcGIS 10.2對(duì)研究區(qū)沖突水平進(jìn)行可視化刻畫(huà)(圖3)發(fā)現(xiàn)：1990—2018年城鎮(zhèn)邊緣區(qū)域空間沖突指數(shù)均較高，且沖突水平由基本可控逐漸上升到嚴(yán)重失控，明顯呈現(xiàn)出城鎮(zhèn)中心沖突水平基本可控，而城鎮(zhèn)周?chē)貛Щ臼Э貑卧獢?shù)目增加，嚴(yán)重失控單元逐步擴(kuò)散的趨勢(shì)。造成失控地區(qū)逐漸向周邊擴(kuò)散的原因主要是由于這些邊緣地帶為城鎮(zhèn)用地與其他用地類(lèi)型的交界處，對(duì)土地資源的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系導(dǎo)致了空間沖突逐漸失控。自2003年，江蘇省正式確定蘇錫常都市圈的重大戰(zhàn)略后，研究區(qū)工業(yè)產(chǎn)業(yè)園地大規(guī)模建設(shè)，人類(lèi)活動(dòng)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)干擾持續(xù)增強(qiáng)，導(dǎo)致空間沖突加劇。至2010年，大量處于可控區(qū)間的空間單元演變成了基本失控的空間單元，主要集中在蘇錫常都市圈核心區(qū)域的周邊地區(qū)。同時(shí)，受城鎮(zhèn)化迅速擴(kuò)張和上海地區(qū)的影響，東部的昆山、太倉(cāng)、常熟和張家港地區(qū)，基本失控的空間單元快速擴(kuò)散，在空間分布上有著向蘇錫常城市中心匯合之勢(shì)。截至2018年可控級(jí)別范圍內(nèi)的空間單元分布進(jìn)一步萎縮，嚴(yán)重失控空間單元逐步擴(kuò)散，表明蘇錫常地區(qū)在近18年內(nèi)的沖突程度不斷加劇，且失控面積在不斷蔓延，由2000年的7.36%增加到2018年的17.01%。

表1 1990-2018年蘇錫常地區(qū)的空間沖突指數(shù)測(cè)度結(jié)果統(tǒng)計(jì)

圖3 蘇錫常地區(qū)1990-2018年空間沖突指數(shù)變化

3.2 土地利用沖突空間分異特征分析

對(duì)研究區(qū)1990—2018年5種不同土地利用類(lèi)型分別進(jìn)行空間沖突水平測(cè)度，統(tǒng)計(jì)結(jié)果發(fā)現(xiàn)(圖4)，不同土地利用類(lèi)型沖突水平在空間構(gòu)成上存在一定的差異。

耕地類(lèi)型的空間沖突以可控級(jí)別為主，其中穩(wěn)定可控和基本可控兩個(gè)等級(jí)比重均達(dá)到80%以上。研究期間，穩(wěn)定可控級(jí)別由1990年的83.98%逐年下降到2018年的54.59%，其余3種級(jí)別均實(shí)現(xiàn)了不同程度的增加，其中基本可控級(jí)別上升了13.06%，基本失控級(jí)別上升了14.5%，嚴(yán)重失控比重在1990—2010年稍有上升，2010—2018年則維持在同一水平。結(jié)果表明耕地空間受城鎮(zhèn)化進(jìn)程影響嚴(yán)重，隨著人類(lèi)活動(dòng)影響的不斷增強(qiáng)，尤其是建設(shè)用地的擴(kuò)張，導(dǎo)致景觀破碎程度增加，空間格局穩(wěn)定性不斷下降，空間沖突水平開(kāi)始提高。

建設(shè)用地空間沖突水平和耕地空間相似，可控級(jí)別仍占主導(dǎo)地位。1990—2010年穩(wěn)定可控級(jí)別下降25.19%，2010—2018年則基本保持不變；28年來(lái)蘇錫常地區(qū)建設(shè)用地空間中有較大部分比例的穩(wěn)定可控空間單元向基本可控和基本失控單元進(jìn)行轉(zhuǎn)變；嚴(yán)重失控級(jí)別在1990—2010年提升了2.63%，2010—2018年則下降了0.87%?？傮w來(lái)看，研究區(qū)失控空間單元從1990年的3.99%上升至2018年的18.29%。其原因主要是蘇錫常地區(qū)隨著長(zhǎng)三角地區(qū)區(qū)域一體化的政策推進(jìn)，土地利用結(jié)構(gòu)劇烈變化，空間脆弱性指數(shù)相對(duì)較低，同時(shí)建設(shè)用地的集聚化導(dǎo)致了景觀破碎程度的降低，使得區(qū)域失控型空間單元有著進(jìn)一步發(fā)展和激化的趨勢(shì)。因此，針對(duì)建設(shè)用地?cái)U(kuò)張的管控是緩解空間沖突的重點(diǎn)所在。

林草地的空間沖突級(jí)別變化幅度較小，以穩(wěn)定可控類(lèi)型為主。研究期間，可控空間單元比重均在85%以上，在研究區(qū)5種土地利用類(lèi)型中較為穩(wěn)定。1990—2010年，穩(wěn)定可控級(jí)別減少了17.29%，基本失控級(jí)別增加了11.21%，而到了2018年，林草地空間景觀中出現(xiàn)了基本失控單元向可控單元轉(zhuǎn)變的現(xiàn)象，相比于2010年，基本失控單元下降了2.23%。說(shuō)明2010年以來(lái)蘇錫常地區(qū)的開(kāi)發(fā)建設(shè)占用林草地空間較少，生態(tài)保護(hù)得到了一定程度的重視，使得失控級(jí)別得到了控制。

水域空間的可控級(jí)別在5種土地利用類(lèi)型中占比最高，均達(dá)到90%上下，其中穩(wěn)定可控和基本可控處于一種“此消彼長(zhǎng)”的狀態(tài)，而基本失控單元在2010年達(dá)到峰值11.31%后，在2018年又下降至8.16%。其原因主要有在太湖上游地區(qū)實(shí)施了嚴(yán)格的環(huán)境管制政策，包括“兩減、六治、三提升”專(zhuān)項(xiàng)行動(dòng)方案和“江蘇省太湖水污染防治條例”等政府管控，因此蘇錫常地區(qū)快速城鎮(zhèn)化對(duì)該類(lèi)景觀空間產(chǎn)生的干擾正逐漸變小。

整體來(lái)看，5種景觀類(lèi)型沖突程度均集中在穩(wěn)定可控和基本可控兩種等級(jí)上，建設(shè)用地沖突水平最高，其次是耕地，林草地和水域的沖突水平相當(dāng)。不同土地利用類(lèi)型的景觀指數(shù)存在很大差別，抗干擾能力也不同，參考景觀生態(tài)學(xué)的相關(guān)研究成果，這主要與土地利用類(lèi)型所具有的綜合生態(tài)效益有關(guān)。由于建設(shè)用地的人為干擾程度較大，對(duì)周邊景觀破壞程度強(qiáng)，其空間格局變化引發(fā)的生態(tài)環(huán)境影響就相應(yīng)較高，而在城市群內(nèi)部核心地段和大面積水域中心區(qū)域，由于建設(shè)用地抗外界干擾的能力較強(qiáng)加上景觀單元的連片分布，其空間沖突水平較四周變低，這在一定程度上證明了研究成果的準(zhǔn)確性。

圖4 蘇錫常地區(qū)1990-2018年不同用地空間類(lèi)型的沖突等級(jí)變化

3.3 土地利用沖突空間自相關(guān)分析

由于景觀格局指數(shù)的分布容易受到不同地理因素的制約，土地利用沖突在不同地區(qū)、不同地類(lèi)之間也存在著一定的空間差異性，這種空間關(guān)系可以通過(guò)全局空間自相關(guān)和局部空間自相關(guān)分析來(lái)逐一確定。對(duì)1990—2018年空間沖突結(jié)果進(jìn)行空間自相關(guān)假設(shè)檢驗(yàn)(表2)，4個(gè)時(shí)期的p值均小于0.01，Z值得分大于2.58，表明空間自相關(guān)置信檢驗(yàn)的結(jié)果可靠性強(qiáng)，在置信度水平99%時(shí)，拒絕零假設(shè)，即不同單元的空間沖突水平并非呈現(xiàn)隨機(jī)分布的特點(diǎn)，1990—2018年蘇錫常地區(qū)土地利用空間沖突存在空間相互關(guān)系。全局Moran′sI結(jié)果顯示，不同時(shí)期空間沖突相關(guān)指數(shù)均為正值，且隨著時(shí)間的推移Moran′sI有著上升的趨勢(shì)，Z值得分也更大，表明空間單元在高值區(qū)域有著一定程度的聚類(lèi)效應(yīng)，屬性值大的區(qū)域會(huì)形成抱團(tuán)趨勢(shì)。

表2 土地利用沖突全局Moran′s I

根據(jù)空間自相關(guān)分析的結(jié)果，區(qū)域某一屬性的空間演變往往會(huì)沿著：均衡、打破均衡、出現(xiàn)空間自相關(guān)、形成空間分形自組織的規(guī)律。為進(jìn)一步探究不同等級(jí)沖突水平的空間單元與相鄰區(qū)域的集聚和離散效應(yīng)，局部空間自相關(guān)的LISA圖見(jiàn)圖5。2000年之前，蘇錫常地區(qū)高值區(qū)集聚主要分布在蘇州市姑蘇區(qū)、無(wú)錫市梁溪區(qū)和常州市天寧區(qū)。在2000年后，在江陰、張家港、常熟及昆山市均出現(xiàn)了明顯的集聚現(xiàn)象，說(shuō)明《長(zhǎng)江三角洲城市群發(fā)展規(guī)劃》和江蘇省蘇錫常城市群發(fā)展定位所構(gòu)建的空間布局對(duì)土地利用影響顯著。在兩個(gè)城市的邊緣地帶同樣容易出現(xiàn)空間沖突的高值聚集，如江陰市和張家港市城市中心為不顯著或者低—高值區(qū)域，而兩個(gè)地區(qū)接壤地帶卻表現(xiàn)出高—高集聚，這也與圖3的分析結(jié)果相吻合。對(duì)比4個(gè)年份的沖突高值集聚區(qū)域發(fā)現(xiàn)，沖突水平有著明顯的集聚和上升趨勢(shì)，高—高類(lèi)型空間單元數(shù)目顯著增加。低值集聚區(qū)主要分布于蘇錫常地區(qū)西部溧陽(yáng)市部分山地及水域周邊，由于這些地區(qū)土地通達(dá)條件對(duì)于城市擴(kuò)張起到了一定的限制作用，同時(shí)遠(yuǎn)離了上海核心都市圈的輻射，說(shuō)明土地利用的結(jié)構(gòu)性因素和城鎮(zhèn)化水平對(duì)于低值集聚區(qū)的影響較為明顯。總得來(lái)看，隨著城鎮(zhèn)化水平的提升，蘇錫常地區(qū)城鄉(xiāng)統(tǒng)籌化、城市群密集化發(fā)展趨勢(shì)明顯，沖突水平趨于高值的均衡狀態(tài)。

圖5 蘇錫常地區(qū)1990-2018年土地利用空間沖突局部自相關(guān)圖

4 結(jié)論和討論

4.1 結(jié) 論

本文從“外部壓力+脆弱性-穩(wěn)定性”的角度出發(fā)，通過(guò)構(gòu)建基于景觀指數(shù)的快速城鎮(zhèn)化地區(qū)土地利用沖突空間測(cè)度模型，對(duì)蘇錫常都市圈1990—2018年的空間沖突水平進(jìn)行了定量分析，主要結(jié)論如下：

(1) 1990—2018年快速城鎮(zhèn)化進(jìn)程中，蘇錫常地區(qū)空間沖突作用強(qiáng)度呈現(xiàn)出上升的趨勢(shì)，但總體上仍以可控范圍為主，4個(gè)時(shí)期比重均在80%以上。在2010年后，基本失控和嚴(yán)重失控級(jí)別的空間沖突區(qū)域面積開(kāi)始呈擴(kuò)散趨勢(shì)，失控區(qū)域開(kāi)始出現(xiàn)由東北部的昆山、太倉(cāng)、常熟及張家港地區(qū)向西南方向蘇錫常核心都市圈合并的現(xiàn)象，空間沖突形勢(shì)嚴(yán)峻，是政策調(diào)控的重點(diǎn)區(qū)域。

(2) 不同用地類(lèi)型的空間沖突存在一定的差異，主要是由于不同開(kāi)發(fā)類(lèi)型的生態(tài)效益差異所導(dǎo)致。5種土地利用類(lèi)型沖突程度均集中在穩(wěn)定可控和基本可控兩個(gè)等級(jí)上，但在基本失控和嚴(yán)重失控水平上差異較大。其中，林草地和水域的空間沖突水平較低，以穩(wěn)定可控類(lèi)型為主，且在快速城鎮(zhèn)化進(jìn)程中波動(dòng)幅度較小，主要表現(xiàn)出穩(wěn)定可控和基本可控類(lèi)型空間單元“此消彼長(zhǎng)”的空間關(guān)系，建設(shè)用地的沖突水平整體較高，且隨著時(shí)間的推移失控類(lèi)型空間沖突單元有著進(jìn)一步擴(kuò)散和匯合集聚的趨勢(shì)。

(3) 蘇錫常地區(qū)土地利用沖突存在空間相互關(guān)系，高—高值地區(qū)主要分布在城市中心和兩個(gè)市區(qū)行政單元的接邊地帶，低值集聚區(qū)主要分布于部分山地及水域周邊?？偟膩?lái)看，蘇錫常地區(qū)作為多核城市群，城市群內(nèi)部行政單元將會(huì)打破，開(kāi)始向單核心發(fā)展。

4.2 討 論

本文將景觀風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法運(yùn)用于土地利用沖突研究，應(yīng)用該模型進(jìn)行沖突測(cè)算具有一定的準(zhǔn)確性，但仍達(dá)不到精確定量化的程度，進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，造成模型估算誤差的原因主要有兩個(gè)方面：(1) 蘇錫常城市群用地競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系激烈，其空間沖突不僅包括土地利用關(guān)系沖突，還涵蓋了社會(huì)、生態(tài)和經(jīng)濟(jì)等多種復(fù)合沖突。(2) 僅從景觀生態(tài)角度進(jìn)行空間測(cè)度，缺乏對(duì)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)等要素的考慮，相關(guān)指數(shù)的構(gòu)建有待進(jìn)一步完善。

本研究下一步將通過(guò)結(jié)合指標(biāo)評(píng)價(jià)法等不同建模方法將多種影響因素納入評(píng)價(jià)系統(tǒng)，并建立調(diào)控方案，使得沖突結(jié)果更加可靠和全面。同時(shí)要深入加強(qiáng)對(duì)土地利用沖突作用機(jī)理的研究，由于土地利用沖突是復(fù)雜的“人—地”關(guān)系的結(jié)果，要揭示沖突強(qiáng)度的空間關(guān)系，需要對(duì)土地利用沖突的驅(qū)動(dòng)因素進(jìn)行定量分析，如探究沖突強(qiáng)度和城鎮(zhèn)擴(kuò)張水平之間的強(qiáng)度關(guān)系，及這種數(shù)量變化的非線性測(cè)度等，進(jìn)一步提高測(cè)算精度。