吴蒙 周冯琦 程进

摘要 空间冲突是快速城市化过程各种生态环境问题形成与演化的直接动因，科学测度空间冲突水平，对优化区域发展模式、保障区域生态安全具有重要意义。从城市化过程空间开发利用的生态系统服务权衡视角，将社会经济驱动因素、城市化扩张路径、生态系统服务响应纳入空间冲突分析与评价过程中，通过分析空间冲突形成机理，利用GIS空间分析技术量化空间冲突形成的生态风险压力（社会经济因素）、暴露程度（城市化扩张特征）、生态风险响应（生态系统服务价值）三类因子，构建冲突测度模型，以江浙沪快速城市化地区为具体研究对象，开展空间冲突测度研究。结果表明：①2000—2018年区域空间冲突水平呈上升趋势，冲突指数均值由0.514上升到0.548。②冲突模式主要沿“点圈式”-“轴向扩散”-“网络化扩散”的路径演变：“点圈式”阶段调节服务和供给服务受影响较大，“轴向扩散”阶段受影响程度由高到低为支持服务>供给服务>文化服务>调节服务，“网络化扩散”阶段支持服务和文化服务受影响较大。③从城市尺度来看，浙江省城市空间冲突强度较低，江苏省城市和上海市较高，并呈现出了距离上海市越近，空间冲突指数越高的空间梯度特征。建议通过强化基于城市群地区空间冲突的分区规划管控，加快建立完善的空间冲突预警调控机制，以加强城市化过程的区域空间冲突治理，保障区域生态安全。

关键词 长三角;城市化;生态系统服务;空间冲突;生态安全

中图分类号 X826文献标识码 A文章编号 1002-2104（2021）05-0012-09DOI：10.12062/cpre.20201015

空间冲突源于地理学领域的人地关系研究，后被广泛引入规划学、生态学、资源科学、环境科学、经济学等学科领域，其实质是由于空间资源的稀缺性、空间功能的多宜性，引致不同空间利用目标在空间资源分配方面的竞争与博弈[1-3]。随着我国城市化发展持续推进，快速城市化地区人类空间开发利用活动与自然生态系统交互作用愈加复杂与剧烈，各类空间利用目标转换频繁，空间冲突激化将对区域生态安全产生深远影响。因此从生态学视角研究空间冲突形成机理和测度方法，无疑具有重要的理论价值与实际意义。

1空间冲突相关研究进展

近年来，空间冲突研究呈现跨学科融合特点。地理学领域从区域剥夺[4-6]、空间竞争[7-9]、空间整合[10-12]等维度揭示了土地利用空间冲突的成因、形式、特征及其对社会经济发展与资源环境的影响;在经济学领域，国内外学者探讨了人才、政策、资金、技术、资源等要素的空间溢出效应及其引起的经济安全、社会安全和生态安全问题[13-15]，为探索城市化过程中人地关系稳定与和谐提供依据;在生态环境领域，相关研究利用景观生态学、生态区位、资源环境溢出、生态风险等理论，探讨不同利益群体之间空间资源利用的矛盾、空间开发利用与区域生态环境保护的冲突等，为区域生态安全格局优化与生态风险调控提供对策建议[16-18]。目前，国内外已有大量研究表明城市化过程中，空间开发利用对生态系统服务功能[19-20]、协同与权衡[21-23]、供需平衡[24]等具有重要影响，从生态系统服务的视角来看，无论是生产空间与生态空间的冲突，还是生活空间与生产空间的冲突，都是源于不同空间开发主体为了获取作為多样化生态系统服务载体的空间资源的博弈，因此，可以认为空间开发利用过程中的生态系统服务权衡是导致空间冲突形成的内在原因，从这一研究视角分析空间冲突的形成机理，空间冲突可以理解为在空间资源开发利用过程中，由于空间资源的稀缺性、空间生态功能的多宜性和外部性，各利益主体在作为多样化生态系统服务载体的空间资源的利用方式与数量分配方面的不一致、不和谐，以及空间开发利用与生态系统服务相矛盾的现象。

伴随着城市化过程中“三生空间”矛盾不断激化，空间冲突问题愈发引起重视。相关研究主要包括城市化过程“三生空间”冲突研究[18，26]，土地利用空间冲突研究[29，31-32]，生态空间冲突研究[30]。已有研究多数基于景观指数构建空间冲突测度指数，分析空间冲突对“生产-生活-生态”空间或不同土地利用类型的影响特征。而对空间冲突形成机理的研究相对不足，在空间测度指数构建方面，较少考虑社会经济驱动因素和空间冲突的生态系统服务响应。基于以上分析，作者从生态系统服务视角，考虑作为生态系统服务载体的空间资源的稀缺性、空间生态功能的多宜性、空间资源利用的竞争性，通过分析空间冲突的形成机理，构建空间冲突测度指数，开展快速城市化地区空间冲突测度研究。

2理论框架与方法

2.1空间冲突分析理论框架

从生态系统服务的视角来看，空间冲突是作为生态系统服务载体的空间资源的稀缺性、功能多宜性，导致城市化发展与各类生态系统系统服务供给在空间资源利用方面的博弈。空间资源稀缺程度是冲突形成的客观原因[25]。在有限空间范围内的人口集聚、产业发展、城镇建设扩张，必然驱动城镇建设空间大量挤占各类自然与近自然生态系统，对生态系统服务产生负面影响。空间资源功能多宜性和外部性特征决定了各种空间开发利用目标存在竞争性，这种竞争是空间冲突演化的根本原因[3]。城市化发展的空间扩散效应决定了空间冲突演变的模式和方向，城市化发展多数遵循沿主要江河轴线、主要道路轴线扩散的基本规律[26]，距离城市建成区越近，空间开发利用转换越活跃，空间冲突也更为激烈。基于以上分析，本文从空间资源稀缺程度、空间资源功能多宜性、空间扩散效应三个方面，构建空间冲突分析框架（图1），并在此基础上构建冲突测度指数，评估江浙沪快速城市化地区空间冲突水平。

2.2空间冲突测度指数构建

基于前文空间冲突分析理论框架，参考“风险源—风险受体—风险效应”的相对生态风险评价概念模型，构建空间冲突测度指数[25]。选取与空间资源开发利用强度相关的空间外部压力因子，作为空间生态风险源指标，空间外部压力越大，空间冲突发生的可能性越高，二者呈正相关关系;空间生态风险暴露性反映风险受体受到风险源的压力时潜在风险发生的可能性，暴露性越高，空间冲突发生的可能性也越高，二者也呈正相关关系;风险效应值则反映风险受体对当前风险源的响应，具体在本文当中，以生态系统服务价值变化表征风险受体对当前风险源的生态响应，生态系统服务价值越高，表征生态系统的健康状态越好，在当前空间资源开发利用过程中，受到的空间冲突的影响越小，二者呈现负相关关系。其中，生态系统服务价值评估参考Costanza等[19]的生态系统服务价值评估模型和谢高地等[20]提出的中国陆地生态系统服务价值当量因子表，并以研究区域每公顷平均产量的农田每年自然粮食产量的平均经济价值来确定当量值，结果见表1。

已有研究表明在4km和7km的网格尺度上能够充分保留土地利用/覆被信息[33]，综合考虑研究区域范围、空间数据精度、计算工作量以及研究结果的可视化效果，通过对比分析多个网格尺度下的计算结果，最终确定利用ArcGIS空间分析工具进行网格化分析，将研究区域划分为7710个5km×5km的完整空间网格单元，计算网格单元的空间冲突指数，具体计算公式如下：

公式中：ESC表征空间冲突指数;Pij表示i网格单元的j项压力指标，主要包括人口密度、经济密度、城镇建设用地所占比率;Eij表示i网格单元的j项暴露程度指标，主要包括与区域主要道路的Euclidean距离、与主要河流的Euclidean距离、与城镇建成区边缘的Euclidean距离;ESVij表示i网格单元的j类生态系统服务价值，主要包括供给服务价值、调节服务价值、支持服务价值和文化服务价值四大类;Vij是指i网格单元j类生态系统的面积;VCij是指i网格单元j类生态系统的生态系统服务价值系数，生态系统类型包括农田、水域、林地、草地、建设用地和未利用地共六类。

2.3研究区域与数据来源

江浙沪地区是改革开放以来我国社会经济发展最活跃、城市化发展最为迅速、城市化水平最高的地区之一，区域总面积约21.07万km2，区域生态系统类型复杂多样，沿海滩涂与湿地资源丰富，河网水系发达，优越的自然地理条件与资源环境禀赋促进了区域城市化快速发展。2018年区域生产总值达1.87万亿，总人口约1.62亿，城镇化率为72.12%，近年来，伴随长三角区域一体化发展上升为国家战略，城镇化发展持续推进，城乡发展空间以及建设用地、农业用地与生态用地相互竞争激烈，对区域生态安全造成巨大挑战。因此，选择以江浙沪地区为例，开展快速城市化地区空间冲突测度研究。

研究数据主要包括2000、2005、2010、2015和2018年江苏省、浙江省和上海市的人口密度、经济密度栅格数据和土地利用数据。其中，土地利用数据主要来自中国科学院资源环境科学数据中心，空间分辨率为300m×300m;人口密度和经济密度数据来自中国科学院资源环境科学数据中心数据注册与出版系统[27-28]，分辨率为1km×1km。主要河流和道路、行政边界和地级以上居民点数据来自1：100万全国基础地理数据库。前期通过遥感数据几何校正、投影转换、图像裁剪和网格化处理，共得到7710个5km×5km的完整空间网格单元。以2018年为例，部分评价指标空间格局如图2所示。

3结果与分析

将压力指标、暴露程度指标和生态响应指标全部标准化处理至0～1，代入公式（1），计算五个时象各网格单元空间冲突指数和各类型生态系统服务空间冲突指数。周国华等[3]根据瑞典乌普萨拉大学和平与冲突研究中心曾提出冲突的生命周期模型（倒U型曲线模型），按照冲突的抛物线发展进程，将空间冲突的可控性分为稳定可控、基本可控、基本失控和严重失控4个层次。这一冲突等级划分方法被较多学者所借鉴，例如廖李红等[18]、彭佳捷等[25]、陈士梅等[29]、陈竹安等[31]。因此，参照彭佳捷等[25]提出的空间冲突分级方法，具体将冲突指数为[0，0.5]定义为稳定可控，（0.5，0.7]为基本可控，（0.7，0.8]为基本失控，（0.8，1]为严重失控，共划分为四个等级，计算结果见表2。

3.1空间冲突时空演变特征

从时间维度来看，2000、2005、2010、2015和2018年区域空间冲突指数的均值分别为0.514、0.530、0.543、0.538和0.548，表明研究区域空间冲突强度总体呈波动上升趋势。其中，2000—2010年快速上升，2010—2015年有所放缓，2015年之后，再次呈现快速上升趋势。总体来看，空间冲突水平仍属于可控级别。多年来，稳定可控级别的网格单元占比始终高于40%，稳定可控和基本可控的网格单元总数占比始终在85%以上。基本失控和严重失控两个冲突级别的网格空间单元所占比重虽然较低，但均呈递增趋势，其中严重失控级别的网格单元占比从2000年的1.36%迅速增加到2018年的5.65%，增长近3倍。表明过去近20年，局部地区城市化发展导致空间冲突严重激化，并具有持续扩张的趋势，此类区域是未来加强生态系统恢复和重建的重点。

从空间维度来看，研究区域空间冲突演变与城市群空间结构发育保持一致。严重失控级别的网格单元主要分布在上海、南京、杭州、苏州、无锡、常州、嘉兴、宁波等8个核心城市组成的“Z”形带状区域（图3）。根据“点一轴”系统理论，分析2000—2018年空间冲突格局演变特征，大致可以划分为三个阶段：将2000—2005年定义为“点圈式”冲突模式，8个核心城市建成区均处于严重失控级别，建成区边缘多数处于基本失控级别;将2005—2010年定义为“轴向扩散”冲突模式，以沪宁、沪杭铁路与高速公路为扩散轴，形成“沪宁扩散轴”和“沿杭州湾扩散轴”，与此同时，江苏省北部中小城市间形成多条新的扩散轴，相互连接形成局域空间冲突网络雏形;将2010—2018年定义为“网络化”冲突模式。长三角区域一体化發展的不断演进，促进了以核心城市为中心的局域空间冲突网络进一步发展，形成太湖流域、江苏省北部地区两个空间冲突局域网络。

分析严重失控级别的网格单元空间演变特征可以发现，2000—2010年，新增严重失控级别的网格单元主要集聚在“沿长江扩散轴”和“沿杭州湾扩散轴”构成的“Z”形带状区域内。而2010—2018年，新增严重失控级别的网格单元空间分布相对分散，在8个核心城市边缘地区分布明显减少，在江苏省北部中小城市间分布显著增加（图4）。进一步验证了前文关于空间冲突逐步由“点圈式”冲突模式向“网络化”冲突模式转变的结论。

以上研究结果表明，区域空间冲突伴随着城市化发展不断演进，在冲突模式上基本沿着“点圈式”-“轴向扩散”-网络化扩散”的路径演变。虽然当前区域空间冲突整体处于可控水平，但局部冲突激化，呈现持续扩张的趋势。

3.2空间冲突类型差异特征

根据计算所得生态系统供给服务、调节服务、支持服务和文化服务的空间冲突指数，对不同冲突级别的网格单元数量变化进行统计分析（图5）。结果表明，在2000—2018年间，四类生态系统服务的空间冲突均主要由稳定可控级别、基本可控级别转出为基本失控级别、严重失控级别。在不同演化阶段，各类生态系统服务受影响的程度存在一定差异。

2000—2005年，稳定可控级别区域的各类生态系统服务受影响较大。结合前文分析可知，这一阶段主要为“点圈式”空间冲突，城镇化建设大量占用核心城市边缘地区具有重要生态系统服务功能的农田、水域、林地和湿地等生态系统，在此过程中，供给服务、调节服务、支持服务和文化服务的转出比率依次为2.94%、3.23%、1.52%和1.57%，表明这一阶段调节服务和供给服务受影响较大，支持服务和文化服务受影响相对较小;2005—2010年，稳定可控、基本可控两个冲突级别区域的生态系统服务均受到较大影响。城市化发展影响范围进一步扩大，不仅影响城市建成区边缘地带，沿区域主要交通轴线、江河轴线的生态系统也受到城镇化扩张的影响。这一时期，供给服务、调节服务、支持服务和文化服务总的转出比率依次为3.81%、3.75%、3.93%和3.79%，受影响程度依次为支持服务>供给服务>文化服务>调节服务;2010—2018年为网络化扩散阶段，主要由基本可控冲突级别转出为严重失控级别，支持服务和文化服务受影响相对较大。分析其原因，可能是由于2010年底《全国主体功能区规划》印发以后，明确了构建“两横三纵”为主体的城市化格局，2013年又提出新型城镇化发展战略，要求推进大中小城市、小城镇、新型农村社区协调发展，在此背景下，江浙沪地区的大城市空间扩张逐步放缓，中小城市、小城镇和新农村建设得到迅速发展，由此导致原先处于基本可控级别的各类空间大量转化为严重失控级别。

3.3空间冲突城市尺度差异

以单个城市基本失控级别和严重失控级别的网格单元数量之和占该城市网格单元总数的比重来间接表征城市尺度空间冲突强度，如图6所示。结果表明，浙江省城市冲突强度普遍较低，江苏省城市和上海市冲突强度较高，距上海市越近，城市空间冲突强度越高。从各年份空间冲突强度均值来看，排名前10的依次为上海、无锡、苏州、南京、嘉兴、常州、宁波、宿迁、泰州、徐州。2000—2018年间，这些城市主要以2010年为拐点，空间冲突强度呈现先升高后降低的趋势。分析其原因，在2010年之前，以上海市为区域发展核心，周边城市受其辐射带动，城市化发展迅速。2010年之后，江浙沪地区城市化发展增速逐步放缓，自2012年党的十八大召开以来，我国进入生态文明建设的新时代，在城市化发展过程中要求系统开展生态系统保护与修复，通过强化国土空间规划管控，划定“三区三界”，倒逼城镇化高质量发展，空间冲突逐步得到缓解。

4结论与展望

4.1主要结论

该文尝试从生态系统服务视角分析空间冲突的形成机理，构建空间冲突测度模型，结合GIS空间分析技术，对江浙沪地区2000—2018年快速城市化过程的空间冲突时空演变特征进行研究，主要结论如下。

（1）空间冲突的测度可按照空间资源开发对区域生态系统服务的影响过程，借鉴生态风险评价概念模型，通过分析空间资源利用的生态风险压力因子、生态风险暴露程度和生态风险响应特征三类因素，构建空间冲突测度指数，以空间生态风险值来表征空间冲突水平。相对于已有研究在空间冲突测度指数构建时主要通过景观指数计算来反映生态风险压力因子、生态风险暴露程度和生态风险响应特征[25，29，31]，本研究从生态系统服务视角分析了城市化过程空间冲突的形成机理，在测度评价指标选取方面考虑了社会经济因素、城市化扩张路径，用生态系统服务价值表征空间冲突的生态效应，为测度指数构建提供了新的研究思路。

（2）2000—2018年研究区域空间冲突强度呈上升趋势，但整体处于可控水平，空间冲突指数小于0.75的网格单元数量占网格单元总数的比重始终在85%以上，空间演化具有一定的规律性，主要沿着“点圈式”-“轴向扩散”-“网络化扩散”的路径发展，并表现出了距离上海市越近，空间冲突指数越高的梯度演变特征。对比已有相似研究，周德等[33]对1990—2013年间“环杭州湾城市群”的空间冲突进行测度，结果显示空间冲突指数小于0.7的网格单元总数占比也始终在80%以上，空间冲突呈现块状、带状、组团式的集聚特征，并具有梯度演变特征。虽然采用的测度方法不同，但对相同区域开展研究，所获得的研究结论较为契合，一定程度上也验证了本文采取的空间冲突测度方法的科学性。

（3）从空间冲突类型差异来看，四类生态系统服务空间冲突均主要由稳定可控级别、基本可控级别转出为基本失控级别、严重失控级别。不同演化阶段，各类生态系统服务受影响的程度存在差异。“点圈式”阶段，调节服务和供给服务受影响较大;“轴向扩散”阶段，受影响程度支持服务>供给服务>文化服务>调节服务;“网络化扩散”阶段，支持服务和文化服务受影响较大。

4.2對策建议

江浙沪地区快速城市化过程的空间冲突引起各类型生态系统服务受到不同程度的冲击，并由单个城市周边生态系统退化演化成区域整体生态系统服务功能的衰退，威胁区域生态安全。建议未来从以下几方面入手，加强空间冲突治理。

（1）强化基于城市群地区空间冲突的分区规划管控。针对稳定可控区域，依托统一的生态保护红线划定与自然保护地体系构建，加强生态保育，保障生态系统服务供给;针对基本可控区域，对比土地利用数据发现，区域农业用地镶嵌的村镇建设用地数量多、碎片化严重，应通过加强村镇建设空间的规模化整合，并建设高标准农田林网，促进生态系统服务功能协同;针对基本失控区域，加强新型城镇化建设过程中的空间生态冲突预警，避免城镇建设空间对生态空间的过度占用;针对严重失控区域，依托生态城市、海绵城市、低碳城市等发展理念，加强区域生态系统服务功能恢复。

（2）加快建立完善的空间冲突相关预警调控机制。一方面是强化规划源头管控。依托《长江三角洲区域一体化发展规划纲要》，统一划定开发利用红线，进行产业用地的集中化、规范化布局，避免低水平重复建设对有限空间资源的占用，特别是湿地、林地等生态空间;另一方面是加强城市群尺度上的生态安全监测预警，实施跨区域生态风险评价，并建立城市群尺度上的空间冲突评价与预警体系;此外，探索建立基于生态系统服务的长三角地区跨界生态补偿机制，并依托当前长三角生态绿色一体化发展示范区建设，进行跨界生态补偿的体制机制创新。

4.3研究展望

通过引入社会经济驱动因素、城市化扩张路径和生态系统服务响应，构建空间冲突测度指数，进行江浙沪快速城市化地区空间冲突测度，对未来研究国土空间生态适宜性评价具有借鉴意义。但本研究中对冲突等级的划分和生态系统服务价值的评估，都难以规避一些主观因素造成的误差，在今后的研究中需进一步深化，以提高研究结果的准确性。

空间冲突的发生与演变是“社会-经济-自然”复合生态系统相互作用的异常复杂的过程，要准确进行空间冲突测度与预警，未来需要加强对空间冲突的形成机理与驱动机制等科学问题的跨学科、多维度、系统性研究。包括空间冲突的尺度效应的研究，城市化发展、生态保护等政策制度等多方面驱动因素的定量分析，以及空间冲突预警机制的研究等。

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（责任编辑：王爱萍）