长三角城市群生态与农业空间协同管控路径

从“冲突”到“共轭”——城市群生态与农业空间协同管控路径

 

摘要：【目的】明确城市群生态空间与农业空间协同管控的逻辑关系与方法，实现城市群生态空间、农业空间对城镇空间的弹性约束作用。

 

【方法】以长三角城市群为研究对象，在完成长三角城市群生态保护重要性评价、农业生产适宜性评价、城镇建设适宜性评价的基础上，运用ArcGIS空间叠加分析方法，获取长三角城市群空间冲突特征。

 

【结果】将3类评价分级成果空间叠加，一共得到27种空间组合方式，整理出3种优势区与3种冲突区：生态空间优势区、农业空间优势区、城镇空间优势区、低冲突区、中冲突区、高冲突区，并细化出4级管控分区及管控实施路径。

 

【结论】提出城市群生态空间、农业空间协同管控思路和“平行共轭、融合共轭”的分区管控路径，满足城市群空间管控的整体性、系统性、差异性和动态性的管控要求，以精细化的管控与治理思维使国土空间规划更好地融入国家新型治理体系。

 

新时代背景下城市规划应遵循生态理性规划范式，尊重城市发展基本规律，方可实现未来城市发展的多元统筹协调[1]。生态文明建设为国土保护与开发提供空间保障[2]，积极贯彻生态空间优先保护、严守耕地保护红线等理念，全面优化国土开发利用的空间管控，形成生态空间、农业空间、城镇空间协调发展格局，是当前国土空间规划工作的重点和共识[3-6]。全域范围内各类空间的利用方式是国土空间规划的内容，空间规划的目的在于对人类的使用活动进行动态的管控，管控核心则是协调和解决空间竞争问题[7-8]。

 

当前，生态空间和农业空间的管控手段基本一致，划定生态保护红线、基本农田保护红线成为限制城镇空间无序蔓延的关键方法。生态空间和农业空间在空间管控的思路、方法上存在显著的“共轭效应”（conjugationeffect）①。“轭”（yoke）是马车行驶时套在并行马颈上用于拉车的人字形马具[9]，可看作是生态空间与农业空间（“马”）的管控导向，可对应“严守生态红线”“确保耕地数量不减少”等生态文明建设、粮食安全等国家顶层战略，且这些战略均突出了“底线刚性”的管控逻辑（“共轭”），这为当前国土空间管控（“车”）指明了方向（图1），但管控工作必须留有一定的弹性容错空间，才能确保国土空间管控保持平稳状态。可见，生态空间管控与农业空间管控实质上是“一体两面”关系，“共轭”是一种动态平衡的管控方法，如果“共轭关系”管控不当，就会偏离前进方向甚至“翻车”。因此，生态空间、农业空间管控的逻辑一致性要求生态空间与农业空间的管控工作必须进行协同，最终实现“共轭管控”。

 

结合当前生态与农业空间协同管控实践来看，两者整体协同管控效果不佳，影响协同管控效率提升的重要原因就是空间冲突②现象频发，如农村居民点有“撤、并、改、移”的需求，久居城市的居民也有感受自然野趣和田园风光的需求。农业空间不是纯粹进行生产活动的空间，生态空间也不全是无人区，这就导致了国土开发在经济利益、生态与环境效益、社会效益之间的矛盾[10]。

这些矛盾在农牧交错带[11]、水陆过渡带[12]和城乡过渡带[13]等空间冲突发生的热点区域表现得更为明显。空间冲突既是生态与农业空间协同管控难点问题，也是为解决生态与农业空间管控问题，留足弹性空间的关键切入点[14]。因此，妥善解决空间冲突问题并将冲突空间转化为弹性管控空间以实现“共轭管控”，是下一阶段生态与空间协同管控的关键任务，同时对于有效实现生态与农业空间管控的“共轭”效应具有重要意义。

 

1城市群生态空间、农业空间管控研究进展与关键问题

 

1.1城市群生态空间管控研究与实践进展

 

在生态空间管控研究方面，部分自然资源管控的对象要求明确，如耕地、生态公益林；但仍存在耕地、园地、林地、草地、水域及周边空间地带管控不足、利用随意的现象；许多自然保护地缺乏系统性的规划管理体制，存在生态系统空间割裂、破碎化、孤岛化的现象[15]。目前学界对于生态空间的管控研究主要分为2类：一是基于地理学、景观生态学和环境科学等学科的定量分析方法，通过生态空间的敏感性和适宜性评价、景观结构评价[16]、生态空间优势评价[17]、生态网络以及地理模拟与空间优化系统[18]等方法，对国土生态空间现状问题进行诊断，进而提出优化生态空间格局和管控策略；二是基于城市规划与控制理论的实践经验探索，提出生态空间规划、设计和管控策略。例如有学者针对生态空间管控提出“四分模式”——生态需求分片管制、生态系统分类管制、生态功能分区管制、生态用地分级管制，明确提出分类管控模式，有利于保障生态空间数量、提升生态系统质量[19]。

 

以长三角城市群生态空间管控实践为例，2016年6月，国家发展改革委发布的《长江三角洲城市群发展规划》针对生态空间管控明确提出“强化主体功能分区的基底作用，共守生态安全格局”的基本思路[20]。具体实现方法为以市县为基本单位进行资源环境承载能力评价，依照空间发展方向与开发强度，结合人口条件及城乡建设适宜性，将国土空间划分为优化开发、重点开发和限制开发3种区域。在贯彻落实国家主体功能区制度的基础上，划定生态保护红线，加强生态红线区域保护，确保生态红线区域面积不减少、性质不改变、生态功能不减弱。但长三角城市群仍然存在资源环境瓶颈约束作用明显、过度开发现象严重、空间冲突现象频发等问题。

 

1.2城市群农业空间管控研究与实践进展

 

在农业空间管控研究方面，中国现行对基本农田保护主要依赖“总量控制”“占补平衡”③政策，学界对农业空间管控相关研究主要集中于“占补平衡”的政策优化和空间占用（转用）控制2个方面。从中国目前耕地面积变化趋势情况来看，在全国实现耕地“占补平衡”的情况下，耕地的总体生产能力呈下降趋势，这一趋势也对生态环境产生了一定的负面影响。

在高度关注耕地面积变化的同时，未来更应注重提高与保护中国的耕地质量[21]。针对农业空间的转用控制，有学者提出，国土空间管控的重点在于对建设用地占用生态和农业空间的管理；根据各级国土空间规划，确定耕地保有量、永久基本农田面积等控制指标；根据不同层级城镇化发展战略方针及具体发展需求，将新增征、占用土地总量细化为年度征、占用土地规模控制指标，以进行土地转用规模控制[22]。

 

在农业空间管控的具体实践工作中，中国现阶段管控重点关注对耕地的保护。从现实管控工作实现效果来看，中国自2000年以来耕地收缩较为严重的地区主要有长三角、珠三角、环渤海等经济发达区和黄土高原等生态脆弱区[23]，这说明上述地区人类生产建设活动与自然环境保护矛盾较为突出。上述矛盾不仅在国土、区域尺度上有所体现，在空间管控落地阶段的市县尺度上冲突现象往往更加明显，这主要是因为基本农田承担了限制城市空间蔓延的使命，但用地指标不允许跨行政区调整，导致部分基本农田不得不安排在城镇内部[24]。

 

 

1.3城市群生态空间与农业空间协同管控的关键问题

 

在空间冲突视角下，城市群生态空间与农业空间协同管控的关键问题可概括为外力干预显性化、共生关系隐性化、空间冲突常态化。

 

1）外力干预显性化。空间管控长期依赖外力干预而忽略了国土开发的集约性、多宜性和混合性导向，致使生态空间、农业空间的功能自组织能力显著降低，生物群落信息交流、物种迁徙等活动被阻断。

 

2）共生关系隐性化。当前生态空间与农业空间管控理念主要为贯彻“总量只增不减”的目标价值。在该目标价值的导向下，生态空间与农业空间的“占优补劣”路径依赖现象严重，并且以行政区划作为基本单元的管控方式，进一步导致空间共生关系隐性化和破碎化。

 

3）空间冲突常态化。值得关注的是，即便在当前已经完成生态空间、农业空间规划管控工作的成果中，仍存在大量与现状土地用途相冲突的区域。这些冲突区域将是后续规划编制与管控的敏感区域，为后续实现空间协调发展埋下了隐患，空间冲突常态化严重影响了生态空间与农业空间协调管控的效率与效果。

 

2研究区域、数据来源与研究方法

 

在城市群生态与农业空间的常态化冲突背景下，二者协同管控的效率与效果受到较大影响，有碍于国土空间精细化管控的实施，笔者基于“化解冲突、共轭协调”的思路，开展了城市群生态与农业空间协同管控路径的研究。

 

2.1研究区域概况

 

选取人地关系复杂的长三角城市群这一典型地区作为空间冲突识别研究的实证对象。研究范围包括上海市、江苏省、浙江省、安徽省（图2）④，研究区域总面积约22.5万km2，地理位置介于30°20′～32°30′N、119°24′～122°30′E。地形地貌以冲积、湖积平原为主，地势低平，海拔基本在10m以下，并散布着一系列海拔100～300m的残丘。

 

2.2数据来源与预处理

 

本研究采用的数据分为地理空间与土地利用数据、基础规划与人口经济数据两大类。

1）2020年地理空间与土地利用数据主要包括LandsatTM影像数据（空间分辨率为100m×100m），长三角城市群的行政区划矢量数据、数字高程数据、坡度数据、水域水系数据等自然地理数据；

2）2020年基础规划与人口经济数据主要包括长三角城市群2020年统计年鉴数据、长三角城市群区域规划数据、各类经济面板数据、兴趣点数据、交通基础设施数据等。本研究统一采用AcrGIS空间分析软件进行数据分析，空间地理坐标系统一为CGCS2000，投影方式为Gauss-Kruger投影。

 

2.3研究方法

 

长三角城市群的空间冲突识别采用3类基础评价叠加分析方法。研究方法整体参考《资源环境承载能力和国土空间开发适宜性评价技术指南》[25]（下称《双评价指南》）中因子选取依据、因子分级、因子赋权、结果修正等的具体过程。首先生成单因子评价分析图，进而对每个单因子进行空间叠加分析，最终分别获取长三角城市群的生态保护重要性、农业生产适宜性、城镇建设适宜性的综合评价结果。

叠加分析过程的数学模型：inSWiiBii式中，为评价因子编号，分别对应30个不同的评价因子，包括生态保护重要性的9个单因子（防风固沙能力、生态敏感性、生态系统服务功能、生物多样性重要性、石漠化敏感性、水土保持功能、水土流失敏感性、水源涵养能力、土地沙化敏感性）、农业生产适宜性的8个单因子（光热条件、平均年降水量、气象灾害风险等级、农业生产功能承载等级、坡度、水资源丰度、水资源容量、土壤质地粉砂含量）、城镇建设适宜性的13个单因子（城镇建设条件、大气环境容量、地质灾害风险等级、高程、水气环境容量、平均年降水量、交通网络密度、地形起伏度、坡度、区位优势度、水环境分级、水资源丰度、水资源容量）；为因子数量；为综合评价结果；为第个因子的权重系数；为第个因子的单因子评价值。3长三角城市群空间冲

 

3长三角城市群空间冲突识别结果

 

3.1冲突识别过程及结果

 

为进一步识别长三角城市群空间冲突类型及空间分布状况，主要参照《双评价指南》中的生态保护重要性评价、农业生产适宜性评价、城镇建设适宜性评价的方法，通过将三者叠加实现。冲突识别过程严格遵循《双评价指南》技术规程，结合长三角城市群实际发展状况，开展资源环境承载能力和国土空间开发适宜性评价，形成生态保护重要性（9个单因子）、农业生产适宜性（8个单因子）、城镇建设适宜性（13个单因子）3组单因子评价及过程评价成果（图3~5）。

 

对上述成果进行叠加计算与修正，具体分级、权重、赋值等计算过程与修正步骤参考《双评价指南》，获取长三角城市群生态保护重要性、农业生产适宜性、城镇建设适宜性3个评价成果（图6）。依据《双评价指南》对评价结果进行分级，将分级成果空间叠加，一共得到27种空间组合方式。但实际观察发现，27种组合方式中，存在若干相似的叠加结果，因此对上述27种分类结果进行进一步合并，合并的总原则为“不同评价适宜性等级越高的分区叠加，冲突的等级也越高”，具体类型细分规则根据研究区域实际情况灵活确定。




对这27种空间组合方式进行对比分析，整理出3种优势区与3种冲突区共6种空间类型（表1，图7）。

 

3.2冲突识别结果分析

 

总体来看，目前长三角城市群空间冲突识别结果可分为2类：优势区与冲突区。笔者对2类空间进行空间冲突识别及面积统计⑤。

 

1）对于优势区，农业空间优势区总面积仅有41805.40km2，占比为18.59%，主要分布在长三角东北部及中部东西向的带状区域。可见长三角地区虽然作为中国重要的粮食生产基地，但农业空间优势区整体比例仍偏低，侧面说明了中国基本农田保护形势的严峻性。生态空间优势区整体面积为32265.66km2，占比为14.34%，主要集中于长三角城市群西南部区域，如西部的六安市、西南部的黄山市与南部的宁波市、台州市、温州市，中北部区域极度缺乏生态空间优势区。城镇建设空间优势区总面积为54775.77km2，占比为24.38%，以长三角中北部区域为主，主要分布于沿长江及湖泊周边区域。该区域地势平坦，物流交通便利，基础设施系统发达，区域面积占比位居所有空间冲突类型的首位。

 

2）对于冲突区，低冲突区总面积为28084.22km2，占比为12.49%，零散分布于长三角城市群的中部、南部区域，也有部分低冲突区呈片状分布于北部区域。整体来说，

低冲突区分布区域多位于农业空间优势区与城镇空间优势区交错区域，是所有冲突区中面积最大的冲突类型。中冲突区总面积为26829.27km2，占比为11.97%，主要分布于生态空间与农业空间、城镇空间的交界区域，主要以点状分布在自然山体、林地周边，对现有的生态空间保护区域造成威胁。高冲突区整体面积为16645.80km2，占比为7.39%，是所有冲突区域中面积最小的类型，分布较为零散，主要分布于最易受到人类开发活动侵扰的城市边缘区域，例如长三角城镇空间优势区周边的河流、湖泊、山体等区域。同时，东北部、西部部分区域存在片状高冲突区，区域内人地矛盾突出。

 

4城市群生态与农业空间协同管控的实施路径

 

外力的长期干预导致空间管控过于依赖“划线”管控思维，共生关系隐性化致使城市群农业与生态空间关系撕裂，最终造成空间冲突常态化。基于长三角城市群空间冲突识别成果，将空间冲突区对应的管控分区细分为4级，分别为生态空间一、二、三、四级管控区及农业空间一、二、三、四级管控区（图8）。针对生态空间、农业空间的4级管控分区，本研究借助区域生态与农业空间协同管控实施框架，基于前文提到的“共轭效应”，进一步提出“平行共轭”与“融合共轭”的协同管控应用路径（表2）。

 

5结果与讨论

 

本研究从化解空间冲突并实现协同管控的目标出发，以长三角城市群为对象，首先，运用ArcGIS软件进行因子空间叠加等相关分析，对长三角城市群的生态保护重要性、农业生产适宜性、城镇建设适宜性进行评价。其次，将三者叠加分析得到27种空间组合方式，合并整理出生态空间优势区、农业空间优势区、城镇空间优势区3种优势区和低冲突区、中冲突区、高冲突区3种冲突区，并细化出4级管控分区。最后，提出了城市群生态空间、农业空间协同管控思路和“平行共轭、融合共轭”的分区管控路径。研究结果有助于满足城市群空间管控整体性、系统性、差异性和动态性的管控要求。

 

当前国土空间管控方式并没有彻底解决后续空间利用过程中可能产生的冲突问题，空间冲突的本质是人类与生态系统动态互动中的供需关系失衡[26]，人地要素的互动反馈促进了各类空间功能的转化[27]。

 

在具体的冲突管控中，各类空间功能需要协同增益，其有序融合将发挥总体协同效应[28-29]，既有研究也针对生态空间和农业空间管控提出了区域协同规划思路[30]，这与本研究“共轭”协同管控实施思路不谋而合。但生态与农业空间协同管控仍需各类主管部门打破行政壁垒，降低协同管控实施成本，需要建立有效的政策协调机制和指标体系，确保各部门相关方利益整体不受损、不减少，提升实施主体的积极性和行动性。