洞庭湖生态经济区“三生空间”转型的生态环境效应及其驱动因素

采用土地利用遥感数据,运用三生空间动态度、三生空间转移矩阵、生态环境质量指数和三生空间转型生态贡献率分析1990—2020年洞庭湖生态经济区“三生空间”时空格局演变及“三生空间”用地转型下的生态环境效应;运用地理探测器和地理加权回归模型对驱动因素及其作用进行全局与局部效应分析。结果表明：1990—2020年洞庭湖生态经济区“三生空间”演变呈现生活、生态空间不断增加,生产空间不断减少的特征。洞庭湖生态经济区生态环境质量呈现出东西部高、中部北部低的U形空间分布格局;1990—2020年洞庭湖生态经济区生态环境质量指数由0.513 983升为0.515 311;农业生产和农村生活空间转变为水域和林地生态空间是生态环境质量改善的主要原因。从空间的全局驱动效应和局部驱动效应来看,海拔、坡度、人口密度、距水域距离和生态保护工程是生态环境质量格局的主导因素,其因子交互作用均是双因子增强,并且空间差异作用显著。研究结果可为洞庭湖生态经济区合理开发国土空间,制定生态环境保护政策提供参考。     

伊犁河谷“三生”空间景观生态风险时空演变与多情景模拟

基于伊犁河谷1990-2020年土地利用数据,利用景观生态风险评价模型探析“生产-生活-生态”(“三生”)空间及景观生态风险格局时空演变特征,借助PLUS模型模拟伊犁河谷2030年生产空间优先、生活空间优先和生态空间优先3种情景下“三生”空间格局及景观生态风险分布特征。结果表明：1990-2020年,伊犁河谷“三生”空间以草地生态空间为主,草地生态空间和林地生态空间面积呈减少趋势,其余空间呈增加趋势;1990,2000,2010,2020年景观生态风险均值分别为0.035 5,0.033 1,0.034 8,0.034 6,伊犁河谷景观生态风险呈先下降后上升趋势,风险等级在空间分布上呈现梯度变化;2020-2030年3种情景的景观生态风险均呈上升趋势,景观生态风险均值从大到小为生活空间优先情景、生态空间优先情景、生产空间优先情景。     

冀北山区“三生”空间识别与演化特征分析——以张家口市为例

以冀北山区中心城市张家口为研究区, 运用土地利用转移矩阵、土地利用动态度和景观格局指数等方法, 从空间布局、数量结构、垂直梯度和景观格局4个方面, 剖析1990—2015年张家口市“三生”空间的分布格局和演化特征, 得到如下结论。1) 张家口市“三生”空间分布的区域差异显著, 生态空间主要分布于东部的燕山余脉和南部的太行山区, 生产–生活空间和生产–生态空间集中分布于洋河河谷盆地、桑干河和壶流河流域, 潜在空间散布在中部和西部的生产–生活空间周边。2) 张家口市“三生”空间均有不同程度的相互转化, 其中以生态空间和生产–生态空间的相互转化为主要特征。与1990—2000年相比, 2000—2015年“三生”空间的相互转变更为频繁。3) 在垂直带谱上, 中低山和缓坡区域的“三生”空间类型更加多样性。研究时段的生态空间向高海拔、高坡度地带扩展, 生产–生态空间向低海拔、低坡度地带转移。4) 张家口市“三生”空间的景观格局趋于破碎化和复杂化。5) 自然地理背景是“三生”空间分布的自然基础和空间载体, 工业化、城镇化、社会经济发展和政策因素是张家口市“三生”空间格局变化的主要原因。     

城市边缘区“三生”空间格局演变与驱动因素分析——以北京市朝阳区为例

以北京朝阳区为例,识别城市边缘区的“三生”空间,并借助转换矩阵和空间分析工具刻画“三生”空间格局演变。在此基础上,优选空间计量模型,分析“三生”空间转换的驱动因素,得到如下结果。1)2005—2020年,按照距离市中心由近及远的空间顺序,生产空间规模缩减并集聚,生态空间在城市外围形成绿色环带,生态–农业生产空间和生活–农业生产空间快速缩减,生活–非农生产空间按照点–线–面顺序快速扩张。2)2005—2020年,生产空间转为生活–非农生产空间是首要转换方向,生活–非农生产空间持续获得大量转入,已成为区域内占比最大的“三生”空间类型。3)2005—2010年,在人口、经济与产业因素的驱动下,生产空间转为生活–非农生产空间,同时生态–农业生产空间转为生产空间;2010—2015年,人口与经济因素进一步驱动生产空间转为生活–非农生产空间; 2015—2020年,在政策和产业因素的驱动下,生产空间转为生活–非农生产空间或生态空间。研究结果证实城市边缘区“三生”空间格局演变存在距离和政策驱动效应。     

喀斯特生态脆弱区“三生”空间时空演变与功能优化——以石林彝族自治县为例

基于石林彝族自治县2010年、2015年和2020年3个时期的土地利用遥感监测数据，利用动态度、转移矩阵和景观格局指数等方法分析石林彝族自治县“三生”空间时空演变特征并提出优化策略.研究发现：(1)石林彝族自治县“三生”空间中生态空间占主要部分，生产空间和生活空间比重较小，生活空间集中分布在石林彝族自治县西部城区和周边集镇，生产空间围绕生活空间分布，其余地区为生态空间.(2)2010-2020年间，石林彝族自治县“三生”空间土地利用动态度呈现上升趋势，其中以2015-2020年增幅较大，达3.6%.(3)石林彝族自治县“三生”空间呈“生产+生活+生态-”的演变趋势，即生产空间和生活空间增加，生态空间减少.(4)2010-2020年石林彝族自治县“三生”空间地表破碎化水平始终较高，地表景观逐渐多样化，土地动态转移逐渐剧烈，生态空间逐渐被挤占，生态脆弱性进一步增加.     

辽宁沿海经济带“三生空间”功能耦合协调时空分异及影响因素

辽宁沿海经济带作为辽宁构建“一圈一带两区”区域发展格局重要组成,是辽宁实现全面振兴新突破的重要战略支撑.针对辽宁沿海经济带“三生空间”进行功能耦合协调时空分析及影响因素分析,对协调推进“四个全面”战略布局,统筹推进“五位一体”总体布局,实现新时代东北全面振兴、全方位振兴具有十分重要的意义.应用功能耦合协调度、空间动态面板数据、回归模型探讨“三生空间”空间情况,探究辽宁沿海经济带空间溢出效应.结果显示：(1)辽宁沿海经济带“三生空间”功能存在耦合交互复合关系,耦合度呈现低耦合、拮抗、磨合、协调耦合4种类型;(2)辽宁沿海经济带“三生空间”功能耦合度呈“S”形趋势,耦合协调度呈“U”形趋势,政策制定应立足时空差异特征规律,向生产、生活、生态齐头并进,可持续化迈进;(3)辽宁沿海经济带生活-生态功能耦合结果最差,应在政策制定和中、长期规划中加大向生态倾斜力度,协调生活空间和生态空间功能之间的耦合关系.     

“双碳”目标下张家口市“三生”空间格局演化及碳效应研究

基于“三生”空间识别与碳源(汇)属性分类体系,分析2000—2020年张家口市“三生”空间格局演化特征,测算“三生”空间垂直方向和水平方向的碳效应,探讨“三生”空间演化的生态关系及其对碳效应的影响。结果表明,2000—2020年张家口市“三生”空间时空格局变化显著,生态空间增加710.24km²,生产–生活空间增加652.55km²,生产–生态空间减少1362.79km²,3类空间相互转化的幅度愈加强烈。垂直方向上,碳通量从2695.18万吨上升到4894.36万吨,碳排放远大于碳吸收,碳收支不平衡现象较为严重。水平方向上,生态空间的碳吸收强度逐渐上升,生产–生态空间和生产–生活空间的碳排放强度不断下降。20年间,积极碳流增加823万吨,消极碳流减少1182万吨,整体净碳流为负值。张家口市“三生”空间生态关系冲突明显,主要表现为掠夺–限制与竞争的关系,对碳效应产生消极影响。     

“三生空间”视角下乌鲁木齐市土地利用转型及生态环境效应分析

为探究如何优化乌鲁木齐市城镇化快速发展的资源配置方式,实现城市在“三生空间”视角下的可持续发展,本研究基于乌鲁木齐市1980—2020年（每10年一期,共5期）土地覆盖遥感影像数据,通过土地利用转移矩阵、生态环境质量指数、土地利用转型生态贡献率和InVEST模型估算生境质量等方法,定量分析了乌鲁木齐市土地利用功能转型及生态环境效应。结果表明：(1)乌鲁木齐市生态空间被持续压缩,生活空间持续增加,而生产空间则经历了先增加后减少的倒“V”型变化趋势。(2)乌鲁木齐市土地利用功能转型主要表现为草地生态空间与生产、生活空间之间的相互转化。(3)乌鲁木齐市生态环境质量指数持续下降,草地转变为其他生态空间是使乌鲁木齐市生态环境质量恶化的主要原因。(4)乌鲁木齐市的生境质量水平持续下降,草地、水域生态空间转化为其他生态空间是生境质量下降的主要原因。可见：土地利用转型会对生态环境质量产生巨大影响,研究结果可为乌鲁木齐市生态持续改善提供保障,同时还能为协调新疆土地资源的可持续利用和生态环境保护提供借鉴。     

乡村三生功能耦合协调时空格局演化及影响因素分析——以河南省县域为例

伴随城市扩张对乡村地域的不断渗透，乡村功能发生显著变化，提升乡村三生功能的耦合协调程度对村镇空间格局优化、乡村转型发展和乡村振兴战略实施具有重要意义.以河南省为例，结合国土空间规划“三生空间”理论，定量测算2010、2015年和2019年河南省县域单元的乡村三生功能.采用耦合协调度模型分析三生功能的相互作用和时空演化特征，并且引入地理探测器模型分析耦合协调的影响因素.结果表明：(1)河南省乡村“三生”功能值增长态势显著，生产和生活功能高值区集聚在交通发达区域，生态功能高值区围绕西、北、南部山区分布；(2) 2010-2019年乡村三生功能耦合协调度整体上升，经历4个阶段，呈现“西北高东南低”的空间分布特征；(3)乡村三生功能两两间耦合协调度差异性较大，乡村“生活-生态”功能间协调作用滞后现象较为明显.影响河南省乡村三生功能耦合的驱动因子是变化的，经济要素持续主导，非农生产和生态资源影响力逐步提升.     

基于国土空间适宜性的长江经济带“三生空间”格局优化研究

以长江经济带上三生空间的单空间适宜性评价为基础，探索优化“三生空间”布局与实现“三生功能”协同发展的理论机制和实现途径.借助德尔菲法和GIS的空间分析法，由分类到综合，在多空间评价的基础上，遵循最适宜原则和生态－生活－生产优先递减原则，划定长江经济带上的“三生空间”功能分区.从单宜空间评价结果来看，生产、生活空间适宜度分布的空间相似性较强，生态空间与生产、生活空间的空间异质性显著；比选后的生态、生产和生活空间分别占总面积的45.72%、46.98%、7.30%.生产空间所占比重最大，整体呈现出“东多西少，中心外围”空间分布特征；生态空间则主要集中分布在胡焕庸线以西的区域；生活空间所占比重最小，整体上呈现出“东密西疏、小集聚、大分散”的分布特征；从省域尺度来看，苏、皖、赣、鄂、湘、渝、黔7省的生产空间所占比重超过总面积的50%；川、滇两省生态空间占比超过总面积的70%；上海市则以生活空间为主，各省份主导空间优势突出，辅助空间的开发潜力大.     

近40年来黑河流域三生空间格局演变及其驱动因素分析

选择西北内陆黑河流域为研究区,基于1980—2020年土地利用数据和社会经济统计数据,通过构建三生空间分类体系,从地形、城镇与道路方面分析近40年三生空间的时空演变特征,采用地理探测器分析其驱动因素,得到如下结果。1)黑河流域国土空间水平分异明显,以生态空间为主导地位。生产生态空间主要分布于中游农业绿洲,生产生活空间散布在生产生态空间之中。近40年来,生产生态空间和生产生活空间持续扩张,强生态空间波动增加,弱生态空间持续缩小。2)三生空间垂直分异明显,以海拔1500 m和坡度5°为界线,生产生态、生产生活和弱生态空间集中在界线以下区域,强生态空间则相对集中在界线以上区域。3)三生空间受城镇和道路的显著影响,生产生态空间和生产生活空间趋向靠近城镇和道路分布,生态空间则多分布在远离城镇和道路的区域。4)自然地理因素是三生空间格局形成和演变的基础性条件,社会经济因素则是关键推动力,其中城镇化率、城镇规模和固定资产投资是主要的驱动因素;因子间的交互作用具有协同增强效应,尤其城镇规模、总人口与自然因素交互作用对三生空间的格局变化影响最为显著。研究结果可为黑河流域生态保护与高质量发展提供参考。     

基于“三生空间”的长江流域重庆段生态系统服务价值时空演变研究

【目的】在掌握土地利用变化对生态系统服务价值影响的基础上,以“三生空间”视角分析其中内在联系,为国土规划提供参考,促进区域土地系统与自然生态系统的长期协调发展。【方法】基于“三生”用地分类体系,对长江流域上游重庆段的用地功能变化进行研究,以当量因子法计算重庆市生态系统服务价值并从不同角度分析变化特征,最后引入传统、交叉敏感性系数检验生态系统服务价值结果。【结果】1） 1990—2020年重庆市生活生产用地变化速率最快,其他建设用地波动最为剧烈,草地减少明显。2） 以林地为主的生态生产空间对重庆市生态系统服务价值总额贡献最大,渝东南和渝东北地区是生态系统服务高等级区域,以中心城区为主的生态系统服务价值低等级区域以各区为中心向外不断扩张。3） 1990—2020年重庆市生态系统调节服务占比最大,未来的生态文明建设工程需要注重水源涵养与水文调节及相关的其他服务类型。4） 林地、草地对重庆市生态系统服务价值具有显著影响。【结论】目前重庆市生态环境建设速率小于人口增长速率,在进行城市规划时应优先保护生态生产用地,修复受到破坏的生态用地、生产生态用地,以主城区为核心的生活生产用地是未来生态修复的重点区域,需在今后制定合理的国土空间规划。     

沿海资源富集区“三生空间”演变与生态环境响应

为了探讨沿海低丘陵"三生空间"时空演变与生态环境响应,以沿海低丘陵资源富集区招远市为例,利用2008—2018年土地利用变更数据,基于土地空间扩展强度、半变异函数、生态环境响应模型等方法,对区域土地利用主导功能转型与生态环境进行区域性分析.结果表明:①沿海低丘陵资源富集区土地利用主导功能用地空间扩展与收缩处于低速变化;②生活空间与生产空间功能增强,生态空间减弱是研究"三生空间"的转型的主基调,其转型由矿产资源的开发、土地管理政策等多因素造成;③服务及其他生产用地偏移最明显,农业生产用地、林地生态用地偏移较弱;④胶东半岛低丘陵沿海区域生态环境质量随着时间的变化呈下降的趋势,生产空间、生态空间转型为生活空间、生产空间相互转型是导致生态环境质量降低主导因素.研究土地利用功能转型与生态环境响应演变规律,可为招远市国土空间规划下"三生空间"和生态红线提供借鉴.     

基于三生空间耦合的生态安全格局构建与优化——以扬州市为例

【目的】 充分考量生态、生产和生活空间(三生空间)的相互影响,为生态安全格局优化提供新的思路,并为扬州市在保护生态安全前提下优化空间开发格局提供决策参考。【方法】 以扬州市为例,基于1:5 000土地利用变更调查数据,综合考虑未来城镇扩张和生产空间缓冲作用对生态安全格局的影响,借助多情景基础方案冲突协调评价和环形梯度分析的方法,从三生耦合角度对区域生态安全格局进行构建并优化。【结果】 构建了“三生主体功能量化-多情景基础方案冲突协调评价-基于三生规律分析分区协调情景评价”三生耦合优化框架,扬州市生态安全格局网络优化后,生态源地与廊道面积共计2 444.63 km²,占全域面积的36.85%;研究区生态安全格局网络由底线功能用地、缓冲功能用地、连通功能用地组成,占全域的面积比例分别为23.16%、12.01%和1.68%。【结论】 本研究形成的三生耦合优化框架,可以为区域生态安全格局优化提供新思路,进而有效指导相关规划。     

基于三生空间耦合的生态安全格局构建与优化——以扬州市为例

【目的】充分考量生态、生产和生活空间(三生空间)的相互影响,为生态安全格局优化提供新的思路,并为扬州市在保护生态安全前提下优化空间开发格局提供决策参考。【方法】以扬州市为例,基于1∶5 000土地利用变更调查数据,综合考虑未来城镇扩张和生产空间缓冲作用对生态安全格局的影响,借助多情景基础方案冲突协调评价和环形梯度分析的方法,从三生耦合角度对区域生态安全格局进行构建并优化。【结果】构建了"三生主体功能量化-多情景基础方案冲突协调评价-基于三生规律分析分区协调情景评价"三生耦合优化框架,扬州市生态安全格局网络优化后,生态源地与廊道面积共计2 444.63 km~2,占全域面积的36.85%;研究区生态安全格局网络由底线功能用地、缓冲功能用地、连通功能用地组成,占全域的面积比例分别为23.16%、12.01%和1.68%。【结论】本研究形成的三生耦合优化框架,可以为区域生态安全格局优化提供新思路,进而有效指导相关规划。     

“三生”空间格局演化“碳流”分析——以唐山市为例

 生产空间、生活空间和生态空间（“三生”空间）碳代谢分析研究,对实现区域“三生”空间要素整合和结构优化具有重要的科学意义。以唐山市为例,通过构建显性“碳流”模型和生态网络效用分析方法,定量化跟踪、评估了2010-2015年唐山市“三生”空间碳要素的流动过程、途径及其影响。结果显示：2010-2015年,唐山“三生”空间格局演变造成了区域碳排放量的增加,净“碳流”为负值;其中,消极“碳流”主要由于生态空间向生产空间的转变;而积极的“碳流”主要来自生产空间向生态空间的转变。唐山市“三生”用地类型在碳代谢系统中的生态关系主要以限制掠夺关系为主,其中以生活空间城镇用地以及生态空间未利用土地占主导。     

“三生融合”理念引导下的大都市特色小镇规划研究:以上海嘉宝智慧小镇为例

“三生融合”是贯穿于特色小镇规划建设全过程的重要理念.文章运用地理信息系统(GIS)工具,对27个上海市特色小镇所在建制镇镇域内的生产、生活、生态空间类兴趣点(POI)数据分别进行热点分析、近邻分析以及双变量空间自相关分析,探索“三生融合”进程中存在的供需失衡问题.结果表明：上海市特色小镇周边生产空间配套差,居住吸引力不足;人均绿地数量少,生态可达性水平低;生产空间集聚弱,融合发展难度大.基于此,围绕增强服务共享、织密绿化网络和增强产业联系3个方面,针对9种类型的上海市特色小镇归纳形成了27项空间规划对策体系,并以上海嘉宝智慧小镇为实证,提出“智慧+”、“森林+”和“创意+”理念引导下的小镇设施共享、绿色网络和产业融合创新思路,以此来推动小镇智慧科创、人文宜居与绿色郊野的有效融合.     

浏阳河流域土地利用景观动态及生态环境质量响应

为研究浏阳河流域的生态环境质量变化特征,在遥感和GIS技术支持下,利用1985年、2000年和2015年的遥感影像获取浏阳河流域内的土地利用/覆盖类型数据,应用景观生态学相关知识和土地利用转型的生态环境效应模型,揭示1985年—2015年浏阳河流域土地利用景观的空间格局和变化趋势,探讨该流域的生态环境质量变化及驱动机制.结果表明:(1)土地利用的整体变化特征表现为林地、草地面积缩减,耕地、人工表面面积增加;(2)生态环境质量空间分布东西差异大,总体特征是西部低,东部、南部高;(3)整体的生态环境质量指数从1985年的0.292 4持续下降至2015年的0.279 8,生态环境质量退化明显;(4)存在生态环境质量改善和退化2种过程,且退化过程大于改善过程,生态环境质量退化的主要因素包括林地转化为人工表面和林地转为耕地.     

基于耦合协调模型的长江经济带经济与土地生态质量关系研究

融合熵权法和层次分析法的优势，在构建长江经济带“经济-土地生态质量”指标体系的基础上，研究2012年、2015年、2018年3个时点上长江经济带115个地级单位的经济和土地生态的时空动态特征，并运用耦合协调模型分析两者的耦合关系.结果显示：1)长江经济带经济发展指数呈现“东高西低、中心外围”的分布特征，且呈现前期新一线城市的发展速度较快，带动后期连片式发展为主的特征；2)土地生态质量的空间格局整体上呈现中、西部地区优于东部地区以及大范围面状分布的特征；3)因耦合协调格局与经济发展格局存在内部一致性，故长江经济带耦合协调状况呈现“东高西低、中心外围”的空间分布规律，长三角地区是整个经济带两系统互动效用的最优地区，而耦合协调低值区域的分布比较分散，主要集中在西部地区的云南省西南部、四川盆地、中部地区的湖南省湘西地区.     

乌蒙山区县域三生空间功能耦合协调的时空特征与格局演化

为探索乌蒙山区县域“三生”空间功能间的时空特征与互动关系,研究以县域为基本研究单元,以鲁甸县2009、2014和2018年土地利用变更调查矢量数据库和DEM数据作为基础数据源,采用耦合协调度与反距离权重插值法,解析三生功能之间的耦合协调性,并分析不同海拔、坡度和坡向“三生”功能耦合协调度空间面积构成及变化特征。结果表明：1)研究区以生产功能为主且空间分布较为均衡;生活功能主要以带状和点状分布于研究区坝区、农村居民点与建制镇,随时间的推移逐渐趋于集中;生态功能主要分布于研究区北部、西北部和中部富集林地和草地的高寒山区,与生产功能、生活功能表现出明显的空间互补性。2)研究区“三生”功能耦合协调度呈现5种类型,以高度协调区与中度协调区为主基调,空间上呈现出中部和中南部较高的格局特征,时间尺度上变化特征较小,仅西南部增加几块团块状低耦合协调区。3)在地形特征上,2009和2014年耦合协调高值区分布于2 000～2 500 m海拔之间,2018年则在海拔2 500 m时耦合协调度高值区面积占比最大;以坡度在小于5°时中度协调和高度协调区组合所占国土面积最大,随坡度的增加,耦合协调度等级逐渐降低...