袁 刚，陈文波*，于少康，黄森林

（1.江西农业大学 国土资源与环境学院，江西 南昌 330045；2.江西农业大学 南昌市景观与环境重点实验室，江西南昌 330045；3.江西省国土空间调查规划研究院，江西 南昌 330025；4.江西森博土地房地产评估规划测绘有限公司，江西 南昌 330009）

【研究意义】国土空间是生态、生产和生活空间构成的多功能复合体[1]。自1978年改革开放以来，我国工业化、城镇化进程快速推进，同时带来生态环境问题愈发严峻[2]，建设用地面积不断增加，自然生态空间持续退缩，国土空间格局重构明显[3-5]，空间矛盾问题日渐凸显[6-7]。为应对快速的城镇经济社会发展所带来的国土空间开发不合理和生态退化等问题[8]，2019年印发的《中共中央、国务院关于建立国土空间规划体系并监督实施的若干意见》强调要科学布局生产空间、生活空间和生态空间，强化国土空间规划的指导约束作用[9]。如何科学合理划定生产、生活、生态空间，促进生产、生活、生态用地的协调发展，逐步优化国土空间开发与保护格局，提高国土空间开发质量与土地利用效率[10-11]，已成为目前土地科学的重大命题。【前人研究进展】三生空间的概念是着眼于土地功能视角提出的[12]，目前，学术界对三生空间的内涵诠释各有见解，尚未统一。部分学者从土地利用角度诠释了“三生”空间的内涵，认为“生产空间即为生产用地，为人类提供物质、商品、文化与公共服务等生产经营服务；生活空间即生活用地，为人类提供居住、消费、娱乐等分类场所；生态空间即为生态用地，为人类发展和物种生存繁衍提供环境基质”[13-14]。更多学者从土地功能视角对其定义，认为“生产空间是以主要提供工农业产品为主导功能的区域，生活空间是以提供人类居住、消费、休闲和娱乐等为主导功能的区域，生态空间是以提供生态产品和生态服务为主导功能的区域”[15-17]。还有学者从特定的旅游地区空间重构与分区研究视角对“三生”空间进行定义[18-19]。尽管其概念不一，但多数学者认为：（1）“三生”空间是一种功能空间，以土地功能为基础。（2）三生空间的划分不是完全相互排斥的，具有功能融合性，但主导功能是唯一的。（3）不同空间尺度下，三生空间的划分结果是不一致的，它具有尺度依赖性、范围动态性及用地的异质性等特征[20]。【本研究切入点】尺度是指空间或时间的幅度和粒度，空间粒度表示研究区空间最小可辨识单元所代表的特征长度、面积或者体积，比如研究区影像的栅格像元、样本样方等，通过改变其像元大小，研究结果也随之改变[21]。以往的研究大多集中国家、省域、市域、县域和村域等[11-12,22-24]单一尺度下三生空间定性与定量划分研究，很少对同一区域三生空间进行多尺度划定的空间研究分析，三生空间的尺度依赖性研究尚未得到重视，且研究区域多以平原、山地地区为主，地形地类较为单一，针对南方丘陵沿江沿湖地区为基础就三生空间多尺度划定的研究涉及较少。【拟解决的关键问题】本研究基于多尺度格网分析，选取位于鄱阳湖入长江口、生态敏感性很强的江西省湖口县为研究对象，从土地功能角度出发，构建三生空间的评价指标体系，探索县域三生空间尺度依赖性与功能主导性特征，为县域国土空间规划科学编制，国土空间可持续利用提供一定依据。

1 研究区概况

湖口县地处江西省北部、长江南岸、鄱阳湖北畔、赣皖鄂三省交界处，是江西“水上北大门”和长江中下游的分界点，鄱阳湖与长江在湖口交汇，是环鄱阳湖水运进入长江的必经之地，是长江中下游天然的深水良港。境内有长江岸线24 km、鄱阳湖岸线30 km，地跨东经116°8'～116°25'、北纬29°30'～29°51'，全县面积673.66 km2。地形结构大致为东南环山，中部丘陵起伏，西北江湖环绕，总的地势为东南向西北倾斜。

随着《长江经济带发展规划纲要》中新发展格局的提出，坚持习总书记对长江经济带提出的“不搞大开发，共抓大保护”的发展理念下，对怎样破解长江经济带县域国土空间工农业生产、城镇化扩张、生态保护之间日渐凸显的矛盾，科学布局生产、生活、生态空间显得极其重要。开展县域三生空间多尺度划定评价与主导功能研究，可为促进长江中下游地区沿江沿湖典型县域高质量协调发展提供建议参考，具有较强的现实指导意义。

图1 湖口县区位图Fig.1 Location of Hukou County

2 数据来源与研究方法

2.1 数据来源与处理

本文选取湖口县2018 年土地利用现状数据、湖口县行政区划和湖口县生态红线数据均由湖口县自然资源局收集而来，坡度数据基于地理空间数据云平台30 m 分辨率DEM 数字高程数据，通过Arc-GIS10.4计算得出，土壤类型空间分布数据来源于中国科学院资源环境数据云平台。其它指标数据来自湖口县统计年鉴和相关政府网站官方数据，所有数据均采用统一投影方式和坐标系统，投影为高斯克里格投影，西安80坐标。数据处理和分析使用ArcGIS10.4软件平台。

2.2 研究思路

考虑到农业生产与非农业生产影响因素的不同，将国土空间划分为生态空间、生产空间农业生产空间、非农业生产空间和生活空间四类。研究思路具体为：1）基于土地功能的角度，构建以土地利用类型为基础，综合地形、土壤、区位等影响因素的评价指标体系，确定指标权重，采取分等赋分法对各评价因子进行分等划级。2）分别创建不同尺度格网，并与地类图斑进行叠加分析，将各因子分值赋予每个格网，计算每一个格网的四类空间分值，根据主导功能原则，依据分值最高确定其格网空间类型，并将农业生产空间与非农业生产空间最终合并为生产空间，得出不同尺度下县域三生空间划分结果。3）分析三生空间的面积占比、地类构成和尺度依赖性特征。4）以100 m×100 m 格网划分结果为例，计算每一个格网四类空间分值方差，以自然断点法将研究区域的主导功能程度划分为5 个等级：不明显、一般明显、较为明显、明显和极明显，分析三生空间的功能主导性特征及其差异，明确未来空间优化范围及方向。

2.3 三生空间评价指标与权重确定

土地具有生态、生产和生活等多功能性特征，考虑到土地利用类型是土地功能的重要表现，三生空间的划定首先要考虑土地利用因素。除土地利用类型，参考研究成果[25-27]，根据指标的科学性和可获取性，基于土地的生态服务功能生态空间选取生态红线、坡度、与水域距离3 个因素；基于农产品生产为主的农业生产与提供工业制造品为主的非农业生产有本质不同，其影响因素也不同，所以在构建划分“三生”空间的评价指标体系时，分别选取不同的指标将生产空间分为农业生产空间和非农业生产空间。基于土地的工农业生产功能农业生产空间和非农业生产空间分别选取了土壤类型、坡度和与农村居民点距离3 个因素以及坡度、与城镇距离和与交通干线距离3 个因素；基于土地的生活承载功能生活空间选取了坡度、与交通干线距离、与城镇距离和与农村居民点距离4 个因素进行评价。邀请农业、城市规划、土地利用、生态等方面的专家7 人，采用层次分析法确定各因素的权重，计算一致性比例CR 分别为0.014 3、0.060 7、0.051 6、0.031 2，均小于0.1，通过一致性检验。依据已有研究成果[12,14,28]，对三生空间土地利用类型和其它评价因子采取分等赋分法进行分等划级（表1），各评价因素的空间分布如图2 所示。

图2 评价因素空间分布Fig.2 The spatial distribution of evaluation factors

表1 湖口县三生空间评价权重及指标体系Tab.1 Evaluation weight and index system of Hukou county PLES

3 多尺度划分与结果分析

3.1 三生空间的多尺度划分与主导功能判别

利用ArcGIS10.4创建100 m×100 m格网，将格网与地类图斑相交，将相交后的图斑作为评价单元，将各评价指标分值赋予每个评价单元之后，将多因子加权叠置，利用下式通过加权指数法计算各评价单元的四类空间分值，再对格网内所有图斑四类空间分值相加求和，最终得出格网的四类空间分值：

式（1）中：m为评价指标数量；i为评价指标；j为评价单元；C（i，j）为评价单元j的评价指标i的得分；Wi为评价指标i的权重；Yj为评价单元面积占格网面积比例。

式（2）中：n为评价单元数量；Sj为评价单元j的四类空间分值；Q为格网内四类空间分值。

以生态空间评价为例，评价单元A土地利用类型分值为0.6，生态红线分值为0.2，与水域距离分值为1，坡度分值为0.2 分，评价单元A 面积所占格网面积比例为4.29%，根据上述评价指标权重和公式，计算出评价单元A 生态空间分值为0.019 3。同样方法可计算出评价单元B 生态空间分值为0.281 8，评价单元C生态空间分值为0.195 0，相加求和得出此格网生态空间分值为0.496 1，同理可得此格网农业生产空间分值为0.859 3，非农业生产空间分值为0.536 9，生活空间分值为0.596 4，根据分值最高为主导功能空间，确定此格网为生产空间。具体步骤见表2。

表2 单个格网空间类型划分步骤Tab.2 Steps to divide a single grid space type

依次构建100 m×100 m、200 m×200 m、400 m×400 m格网，划定不同尺度下县域三生空间。不同尺度划分结果见图3。

以三生空间评价结果的方差作为衡量功能主导性的依据。方差越大说明评价结果差异大，某一类空间的主导性越明显。以100 m×100 m 格网划分结果为例，100 m×100 m 格网划分共有66 217个方差计算单元，方差数值区间为[0.000 7，0.122 2]，平均值为0.036 5，自然断点法生成的区间为（0.000 7，0.018 1]，（0.018 1，0.034 1]，（0.034 1，0.048 0]，（0.048 0，0.064 8]，（0.064 8，0.122 2]，分别定义为主导功能程度不明显、一般明显、较为明显、明显和极明显。部分格网主导功能等级划分结果见表3。

表3 部分格网主导功能等级划分Tab.3 Part of grid leading function grade division

3.2 “三生空间”划分结果与尺度依赖性分析

通过对不同尺度划分三生空间面积与占比进行统计（表4），表明同一尺度下湖口县三生空间面积呈现明显的差异，生产空间面积最大，生态空间其次，生活空间面积最小；不同尺度下湖口县三生空间面积变化较小，总体稳定，三生空间面积尺度依赖性较小。随着尺度的增大，生态空间和生产空间受尺度变化影响较小，生态空间面积有小幅减少，但是面积占比基本不变；生产空间面积变化微小，单个评价单元面积随尺度的增大而增大，多数区域在同一格网中农业生产空间分值高于其他空间分值，依据格网空间类型划分原则，生产空间面积占比小幅增加。相对而言，生活空间受尺度变化影响较大，随着尺度的增大，生活空间面积和面积占比均逐渐减少，且减少较为明显。

表4 不同尺度划分三生空间面积与占比分析Tab.4 Analysis of area and proportion of PLES divided by different scales

不同尺度下各类空间内部地类面积占比大体趋为一致，但各类空间的地类构成呈明显差异，生态空间地类构成较为统一集中，生产空间和生活空间地类构成更为分散多样，说明各类用地在三生空间上呈现出功能复合型特征。根据地类分区统计结果，湖口县生态空间地类主要由湖泊水面和有林地构成，面积占比达到90%以上，其他由耕地、园地、内陆滩涂、村庄、建制镇和风景名胜及特殊用地等地类构成，占比很小。生产空间主要由耕地构成，面积占比接近60%，林地、园地、交通运输用地、坑塘水面和采矿用地面积占比也较大，其他由村庄、建制镇、沟渠和水工建筑用地等地类构成。生活空间主要由村庄和建制镇构成，面积占比接近50%，林地、水域及水利设施用地、耕地和交通运输用地面积占比也较大，其他由风景名胜及特殊用地、其他土地和园地等其它地类构成。

3.3 三生空间功能主导性分析

根据主导功能等级划分统计结果（表5），从整体上看，湖口县三生空间主导功能各等级在面积上较为均匀分布，一般明显及以下程度区域面积占44.41%，极明显区域面积最小，表明大多数国土空间功能主导性不强。

表5 湖口县三生空间主导功能等级分析Tab.5 Analysis on the dominant function level of PLES in Hukou County

在空间分布上（图4），主导功能等级不明显区域集中分布在县域西部的均桥镇、舜德乡、流泗镇、凰村乡和县域东部的付垅乡。一般明显区域集中分布在城山镇、舜德乡、均桥镇和流芳乡。较为明显和明显区域分布最为广泛，县域均有分布，其中明显区域主导功能以生产功能为主。极明显区域分布特征与湖口县生态空间和生活空间两者分值的高值区分布格局十分契合，其中城山镇、武山镇濒临鄱阳湖核心区域和自然保护地，主导功能为生态功能；双钟镇为县城主城区，经济发达，成为全县生活空间最为集聚的区域，主导功能为生活功能。

总体而言，湖口县主导功能一般明显及以下区域面积占44.41%，而主导功能明显与极明显区域占27.58%，比例较小。这与湖口县目前正处于社会经济发展上升期，国土空间还未形成稳定的格局有关，多数国土空间功主导不够明确，需要加强规划引导，主导功能不明显和一般明显的区域（如图4）可以根据未来湖口县社会经济发展目标，在空间规划的引导下进行有序调整优化。

图4 湖口县三生空间主导功能等级分布Fig.4 Distribution of dominant function of PLES in Hukou County

4 结论与讨论

4.1 结论

本文通过选取长江中下游临湖临江典型县域作为研究区域，多尺度划分研究区域三生空间，揭示其不同尺度下三生空间的面积、地类构成和空间分布特征，分析县域三生空间的尺度依赖性与功能主导性特征。研究结果表明：

（1）湖口县三生空间呈现明显的差异。生产空间面积占比最大，占比均超过58%。生态空间面积占比均在28%左右，生活空间面积占比最小。生态空间主要分布于湖口县西部的鄱阳湖水域、长江和东部的低山森林，生产空间呈片状分布于县域中部大部分区域，此地区承担着高度集聚的工农业生产功能，生活空间主要分布于县域北部县城主城区和散布于零散的集镇中。

（2）湖口县三生空间划分总体上对尺度依赖性较低。相对而言，生态空间和生产空间的划分尺度依赖性较小，生活空间的划分尺度依赖性较大。不同尺度下各类空间内部地类面积占比大体趋为一致，但各类空间的地类构成呈明显差异，生态空间地类构成较为统一集中，生产空间和生活空间地类构成更为分散多样，呈现出复合性特征。

（3）湖口县国土空间主导功能还不够显著，有较大优化空间。主导功能不明显的区域可以根据未来湖口县社会经济发展的需要进行功能调整，在国土空间规划的引导下进行有序调整优化，实现湖口县社会经济可持续发展目标。

4.2 讨论

现有三生空间的划分方法主要分为土地利用类型归并法和综合指标体系评价法，且主要从单一尺度进行划定分析，较少对同一研究区域的多尺度划定与尺度依赖性、功能主导性探究分析。本研究基于土地功能，选取江西省湖口县为研究对象，通过网格分析与多因素综合评价法，多尺度划定县域三生空间，揭示其尺度依赖性、功能主导性特征，为县域国土空间优化提供了一定的理论基础。此外，本研究聚焦三生空间的多尺度、多功能辨析，对于构建的三生空间评价指标体系的科学性、合理性有待进一步研究；且对于划分结果如何结合社会经济发展的需求，在国土空间规划的引导下进行优化，实现县域可持续发展，还需开展进一步探索与研究，也是本研究深入的一个方向。