黑土区土地综合整治路径研究：“三生”识别、监测与调控.pdf

第3 0卷第5期2 0 2 3年1 0月水土保持研究R e s e a r c ho fS o i l a n dW a t e rC o n s e r v a t i o nV o l.3 0,N o.5O c t.,2 0 2 3 收稿日期:2 0 2 2-0 6-2 4 修回日期:2 0 2 2-0 8-2 9 资助项目:黑龙江省哲学 社 会 科 学 研 究 规 划 项 目(2 1 G L B 0 6 1);黑 龙 江 省 科 协 科 技 创 新 智 库 研 究 项 目;国 家 自 然 科 学 基 金 面 上 项 目(4 2 1 7 1 2 4 6);黑龙江省重点研发计划项目(G Z 2 0 2 1 0 1 9 3)第一作者:王佳轩(1 9 9 8),女,湖北黄冈人,硕士生,研究方向为景观规划与生态修复。E-m a i l:w j x 0 7 1 7n e f u.e d u.c n 通信作者:王蕾(1 9 8 3),女,黑龙江哈尔滨人,博士,教授,博士生导师,研究方向为景观规划与生态修复。E-m a i l:w a n g l e i n e f u.e d u.c nh t t p:s t b c y j.p a p e r o n c e.o r gD O I:1 0.1 3 8 6 9/j.c n k i.r s w c.2 0 2 3.0 5.0 4 5.王佳轩,贾佳,翟雅琳,等.黑土区土地综合整治路径研究:“三生”识别、监测与调控J.水土保持研究,2 0 2 3,3 0(5):3 4 2-3 5 0.WAN GJ i a x u a n,J I AJ i a,Z HA IY a l i n,e t a l.S t u d yo n t h eP a t ho fC o m p r e h e n s i v eL a n dC o n s o l i d a t i o n i nB l a c kS o i lR e g i o n:I d e n t i f i c a t i o no fE c o l o-g y-P r o d u c t i o n-L i v i n g,M o n i t o r i n ga n dR e g u l a t i o nJ.R e s e a r c ho fS o i l a n dW a t e rC o n s e r v a t i o n,2 0 2 3,3 0(5):3 4 2-3 5 0.黑土区土地综合整治路径研究:“三生”识别、监测与调控王佳轩1,2,贾 佳1,2,翟雅琳1,2,张林萱1,2,姚允龙1,王 蕾1,2(1.东北林业大学,哈尔滨1 5 0 0 4 0;2.黑龙江省寒区园林植物种质资源开发与景观生态修复重点实验室,哈尔滨1 5 0 0 4 0)摘 要:目的 识别黑土区土地利用空间布局,掌握其时空演变规律,发现黑土时序演变过程中的潜在问题,探寻黑土区土地综合整治路径。方法 基于黑龙江省典型黑土区宾县2 0 0 0年与2 0 2 0年L a n d s a t系列E TM/TM/O I L遥感解译数据,对宾县进行“三生”识别。借助土地利用转移矩阵与景观格局指数等研究方法,掌握黑土区“三生空间”时空演变特征与功能变化趋势,完善黑土区土地综合整治路径。结果2 0 0 02 0 2 0年宾县黑土区“三生空间”面积存在不同幅度的动态变化,但仍以生产空间为主导,面积占比分别为9 0.8 6%与8 9.5 4%;宾县黑土区“三生”功能发生转变,生产功能向生活功能与生态功能转向明显,生活功能与生态功能转变基本保持平衡;随着城镇化加强,土地侵占问题增多,以生活空间为主的不同空间景观破碎度均在不断增加,景观复杂度提高。结论 黑土区以生产空间为主导,不同空间与功能相互转移,黑土土地整治应充分把握土地利用、功能需求和服务供给三者之间的耦合协调关系,实现政策全面化、规划多样化与技术综合化的黑土区土地综合调控。关键词:黑土;土地利用;土地整治;三生空间;景观格局中图分类号:F 3 0 1.2;S 1 5 5.2+7 文献标识码:A 文章编号:1 0 0 5-3 4 0 9(2 0 2 3)0 5-0 3 4 2-0 9S t u d yo nt h eP a t ho fC o m p r e h e n s i v eL a n dC o n s o l i d a t i o n i nB l a c kS o i lR e g i o n:I d e n t i f i c a t i o no fE c o l o g y-P r o d u c t i o n-L i v i n g,M o n i t o r i n ga n dR e g u l a t i o nWANGJ i a x u a n1,2,J I AJ i a1,2,Z HA IY a l i n1,2,Z HANGL i n x u a n1,2,YAOY u n l o n g1,WANGL e i1,2(1.N o r t h e a s tF o r e s t r yU n i v e r s i t y,H a r b i n1 5 0 0 4 0,C h i n a;2.K e yL a b f o rG a r d e nP l a n tG e r mp l a s mD e v e l o p m e n t&L a n d s c a p eE c o-r e s t o r a t i o ni nC o l dR e g i o n so fH e i l o n g j i a n gP r o v i n c e,H a r b i n1 5 0 0 4 0 0,C h i n a)A b s t r a c t:O b j e c t i v eT h ea i m so ft h i ss t u d ya r et oi d e n t i f yt h es p a t i a l l a y o u to f l a n du s ei nt h eb l a c ks o i la r e a,g r a s p i t s s p a t i a l a n d t e m p o r a l e v o l u t i o np a t t e r n s,d i s c o v e rp o t e n t i a l p r o b l e m s i n t h e t e m p o r a l e v o l u t i o no fb l a c ks o i l,a n de x p l o r e t h ep a t ho f c o m p r e h e n s i v e l a n d r e m e d i a t i o n i n t h eb l a c ks o i l a r e a.M e t h o d sB a s e do nt h e2 0 0 0a n d2 0 2 0L a n d s a ts e r i e sE TM/TM/O I Lr e m o t es e n s i n gi n t e r p r e t a t i o nd a t ao fB i nC o u n t y,at y p i c a lb l a c ks o i l a r e a i nH e i l o n g j i a n gP r o v i n c e,t h ee c o l o g y-p r o d u c t i o n-l i v i n go fB i nC o u n t yw e r e i d e n t i f i e d.T h em e t h o d so f l a n du s e t r a n s f e rm a t r i xa n d l a n d s c a p ep a t t e r n i n d e xw e r ee m p l o y e dt og r a s pt h es p a t i a l a n dt e m p o r a l e v o l u t i o nc h a r a c t e r i s t i c sa n df u n c t i o n a lt r e n d so ft h ee c o l o g y-p r o d u c t i o n-l i v i n gs p a c ei nt h eb l a c ks o i l a r e a,a n di m p r o v et h ep a t ho fc o m p r e h e n s i v el a n dr e m e d i a t i o ni nt h eb l a c ks o i la r e a.R e s u l t sF r o m2 0 0 0t o2 0 2 0,t h e r ew e r ed y n a m i cc h a n g e so fd i f f e r e n tm a g n i t u d e s i nt h ea r e ao f e c o l o g i c a l-p r o d u c t i o n-l i v i n gs p a c e s i nt h eb l a c ks o i l a r e ao fB i nC o u n t y,b u t t h ea r e aw a s s t i l l d o m i n a t e db yp r o d u c t i o ns p a c e,a c c o u n t i n gf o r9 0.8 6%a n d8 9.5 4%o ft h ea r e a,r e s p e c t i v e l y.T h ee c o l o g y-p r o d u c t i o n-l i v i n gf u n c t i o nh a dc h a n g e d,t h ep r o d u c t i o nf u n c t i o nh a dt u r n e d t o t h e l i f e f u n c t i o na n d t h e e c o l o g i c a l f u n c t i o no b v i o u s l y,a n d t h e l i f e f u n c t i o na n dt h ee c o l o g i c a l f u n c t i o nh a dk e p tab a l a n c e.W i t ht h es t r e n g t h e n i n go fu r b a n i z a t i o n,t h el a n de n c r o a c h-m e n tp r o b l e m w a si n c r e a s i n g,a n dt h el a n d s c a p ef r a g m e n t a t i o nd e g r e eo fd i f f e r e n ts p a c e s,m a i n l yl i v i n gs p a c e,w a sc o n s t a n t l y i n c r e a s i n g,a n dt h e l a n d s c a p ec o m p l e x i t yw a s i n c r e a s i n g.C o n c l u s i o nT h eb l a c ks o i la r e aw a sd o m i n a t e db yp r o d u c t i o ns p a c e,a n dd i f f e r e n ts p a c e sa n df u n c t i o n sw e r et r a n s f e r r e dt oe a c ho t h e r.B l a c ks o i l l a n dr e m e d i a t i o ns h o u l df u l l yg r a s pt h ec o u p l e da n dc o o r d i n a t e dr e l a t i o n s h i pb e t w e e nl a n du s e,f u n c t i o n a l d e m a n da n ds e r v i c es u p p l y,a n dr e a l i z ec o m p r e h e n s i v e l a n dr e g u l a t i o n i nt h eb l a c ks o i l a r e ab a s e do np o l i c yc o m p r e h e n s i v e n e s s,p l a n n i n gd i v e r s i f i c a t i o na n dt e c h n o l o g ys y n t h e s i s.K e y w o r d s:b l a c ks o i l;l a n du s e;l a n dc o n s o l i d a t i o n;e c o l o g y-p r o d u c t i o n-l i v i n gs p a c e s;l a n d s c a p ep a t t e r n 黑土是我国重要的国土资源,土壤肥力较高,土质良好,适宜农业生产。东北黑土区作为世界四大黑土区之一,是我国重要的粮食生产基地1-2。但随着经济发展,城市化与工业化进程加快,长期高强度开发带来的土地侵占与掠夺式经营,东北黑土退化严重,生态承载力与资源可利用率出现严重失衡,严重威胁着国家粮食安全与黑土资源的可持续利用3,黑土土地整治成为亟待解决的问题。研究学者从微观、中观以及宏观等不同层面对黑土整治展开研究。部分学者通过研究黑土土壤有机质流动以及理化性质等微观层面的问题,掌握黑土变化的影响因素4-5;或者从黑土流失与土壤侵蚀等中观问题入手,了解黑土退化主要成因与变化规律6-8;但较少从黑土空间格局动态演变的宏观层面对黑土进行治理,黑土宏观层面土地综合整治研究有待加强,土地利用空间管控优化的理论与实践等内容仍有待补充。“三生”识别与监测是基于“三生空间”理论通过定量实践与定性分析针对国土空间可持续发展过程中面临的问题进行及时反馈与有效管控。目前国内在“三生空间”识别与监测研究中主要是围绕“三生空间”概念框架提出与优化9-1 0、分类方法与识别1 1-1 3以及对“三生空间”进行评价与管控。其中评价与优化领域又会进一步细化,包括基于三生功能分析进行“三生”空间的布局优化与重构1 4;识别并监测区域“三生空间”格局与功能演变特征并探究其影响因素1 5-1 8。研究对象大多为行政尺度或生态流域,针对县域尺度或乡村土地相关研究较少,更缺少将“三生”识别与监测方法与黑土土地利用保护管理结合,最终落实黑土土地整治调控的实践研究,黑土区“三生空间”识别与监测相关研究仍需进一步挖掘。为此,明确黑土区土地整治需求与基本任务,构建黑土区土地综合整治框架,研究黑土区功能格局变化与景观格局演变,揭示黑土区土地利用与空间格局的变化规律,以期为黑土区土地调控提供参考。本研究以黑龙江省黑土水土流失治理重点县 宾县为例,采用2 0 0 0年与2 0 2 0年土地遥感影像,构建黑土区“三生空间”用地分类体系,定量分析其时空演变规律,同时对功能格局与景观格局进行研究,了解其发展特征与趋势。从土地利用监测与管理视角对黑土土地利用进行分区调控,优化黑土区空间结构,为东北黑土区土地退化修复与空间格局优化提供科学依据,从而推动东北黑土资源可持续利用,促进乡村振兴1 9。1 研究区概况与数据来源1.1 研究区概况宾县位于黑龙江省南部(图1),总面积38 4 3k m2,地理坐标为1 2 6 5 5 4 1 1 2 8 1 9 1 7 E,4 5 3 0 3 7 4 6 0 1 2 0 N。地势南高北低,主要地形为漫川、漫岗和台地低丘。年平均气温4.4,年均降水量5 7 0mm,属中温带大陆性季风气候区。宾县常住人口约4 4万人,地区生产总值达1 7 8.9亿元,以种植业为第一产业,总产值达到9 0.6亿元,土壤以黑土和黑黄土为主,是典型东北黑土农耕地区。随着社会发展与生产需求提高,农业强度急剧增加,土壤侵蚀增强,耕地出现退化,乡村空间格局稳定性遭到破坏,宾县成为黑龙江省黑土区水土流失治理重点县之一。同时宾县作为典型的承载生产、生活以及生态建设等人类活动的人地复合型县域空间布局,具有动态,复杂与多维变换等特点2 0-2 1。图1 宾县研究区区位图343第5期 王佳轩等:黑土区土地综合整治路径研究:“三生”识别、监测与调控1.2 数据来源与处理宾县土地数据主要来自地理空间数据云上的2 0 0 0年与2 0 2 0年的L a n d s a t系列E TM/TM/O I L遥感影像数据,空间分辨率为3 0m。通过E N V I 5.3中辐射定标、大气校正与裁剪等步骤进行监督分类并修正处理后得到土地利用分类数据,为本研究提供数据支持。2 研究思路与方法2.1 土地整治理论框架构建以“三生空间”理念作为黑土区土地整治框架的核心理论,同时融入山水林田湖草生命共同体理念、城乡协调发展理念以及国土空间规划理念,多理念耦合协同构建黑土区土地整治框架(见图2),并从“识别监测重构”出发,构成黑土区土地整治新格局。从黑土区土地利用的空间响应与“三生协同”的需求驱动入手,对黑土区土地“三生”空间格局以及“三生”功能服务之间的传递进行精准识别与反馈,系统分析“三生空间”土地流转与功能变化以及景观格局特性,辨析生产生活生态空间之间的开发利用与生态供需之间的耦合协同关系,掌握黑土区土地利用现状特征与存在的问题,明确黑土区土地整治目标与任务,从“三生”布局、“三生”功能以及“三生”格局多方位对黑土区土地进行综合整治。2.2 黑土区“三生空间”分类识别根据土地利用的不同功能对黑土区空间格局进行综合性划分,包括“生产空间”“生活空间”“生态空间”1 8,2 2,结合宾县黑土区当地自然与社会环境现状,在探究“生产生活生态”三生空间理论内涵的基础上,充分辨析黑土区土地利用类型和土地利用功能之间的相互关系(表1),本研究主要以国家第三次 土地利用现状分类(G B/T 2 1 0 1 0-2 0 1 7)标准为土地利用“三生”分类依据。图2 黑土区土地整治理论框架2.3 土地利用转移矩阵在对黑土区土地进行“三生”分类的基础上,利用土地利用转移矩阵能将黑土区2 0年间土地利用时序演变特征以不同空间转移的形式进行表达,其数学公式为:Si j=s1 1s1nsn1sn n(1)式中:Si j表示由空间i转换成j的面积;i,j分别表示转移前后的空间类型;n表示空间类型数。2.4 土地利用动态度通过土地利用动态度模型反映黑土区各类空间相互转化的动态信息2 3-2 4,分析黑土区三生空间不同利用类型在2 0 0 02 0 2 0年动态变化幅度以及演变特征,其数学表达式为:Ki=s(i,t1)-s(i,t2)s(i,t1)1T1 0 0%(2)式中:Ki表示时间范围内某类土地的动态度;S(i,t1),S(i,t2)表示时间起始和时间终止某地类的面积;T表示研究时间长度。2.5 景观格局指数景观格局指数能够高度反映土地利用的结构组成以及演变态势,为从宏观角度对黑土土地利用时空动态演变进行把控,需要从面积、形态、连通性以及破碎度等多方面选取类型水平与景观水平两个级别的景观格局指数,对黑土区土地利用格局进行表征。利用F R A G-S T A T S 4.2软件在类型水平选取斑块密度(P D)、边缘密度(E D)、聚合度(A I)、斑块类型面积(C A)、斑块所占景观面积比例(P L A N D)、斑块数目(N P)、最大斑块指数(L P I);景观水平选择景观形状指数(L S I)、蔓延度指数(C O N T A G)、香农多样性指数(S H D I)、香农均匀度指数(S H E I)、聚合度(A I)、散布与并列指数(I J I)等在“三生空间”分类基础上从类型与景观水平2个层次对景观指数进行计算2 5,分析宾县黑土区2 0 0 02 0 2 0年土地利用格局时序变化及演变规律2 6。所选景观指数的生态学意义和计算公式见表2。443 水 土 保 持 研 究 第3 0卷表1 宾县“三生空间”用地分类体系一级类二级类三级类生产空间农业生产空间地表耕作层种植为主水田旱地林地农业建设空间对地表耕作层造成破坏的用地空间其他建设用地生活空间城镇生活空间农村生活空间居民点用地空间城镇用地农村居民点生态空间控制生态空间以生态功能为主且仅在一定条件下允许人类适度利用的用地空间水库坑塘保全生态空间生态系统脆弱或者已经面临生态功能退化的风险但对生态系统平衡的维护具有重要作用的用地空间自然水域草地未利用地表2 景观格局指数及其生态学意义景观格局指数生态学意义单位斑块密度(P D)单位面积上的斑块数,能够表征景观格局的集聚度/破碎化程度块/1 0 0h m2边缘密度(E D)单位面积上的斑块间边缘长度,值越大,斑块越破碎m/h m2景观形状指数(L S I)景观斑块要素的形状,反映斑块形状复杂程度聚合度(A I)每种景观类型斑块间的连通性。取值越小,景观越离散%斑块类型面积(C A)某类型所有斑块面积之和,计算其他指标的基础h m2斑块所占景观面积比例(P L AN D)某一斑块类型占整个景观的面积的相对比例,能确定景观中优势景观元素%斑块数目(N P)斑块的个数,与景观破碎度呈正相关块最大斑块指数(L P I)能确定景观中的优势斑块类型%蔓延度指(C ON T A G)描述斑块类型的团聚程度或延展趋势,与破碎度成反比%香农多样性指(S HD I)反映景观异质性,景观中各斑块类型空间非均衡分布情况3 结果与分析3.1 黑土区土地利用要素识别从宾县“三生空间”空间布局与演变特征可以看出(图3),宾县三生空间中生产空间面积最大,2 0 0 0年生产空间平均占据宾县国土空间面积的9 0.8 6%,其中农业生产空间占据主要地位。2 0 2 0年生产空间面积呈逐年缩小趋势,平均每年以2.5 9k m2的速度下降,但仍是三生空间中面积最大的空间,占国土面积的8 9.5 4%,其中农业建设空间面积增多。生活空间则呈现城镇聚集式与农户散点式分布,城镇生活空间主要集中在宾县主要集镇,是宾县的人口密度较大区域,也是宾县社会经济发展中心区域,由于宾县第一产业以种植业为主,农用地面积较大,从事农业生产人口较多,因此农村生活空间在生活空间中占比较大,且分布较分散。同时,随着城市化进程加快,生活空间面积增大,从2 0 0 0年占全县域国土面积的2.3 4%到2 0 2 0年的3.3 6%。宾县生态空间位于县域四周,大部分位于东南部与松花江沿岸,且2 0年间变化浮动较小,整体生态空间保持较稳定。图3 2 0 0 0-2 0 2 0年宾县“三生空间”格局3.2 黑土区土地利用功能流动3.2.1 黑土区“三生空间”转移速率分析 对比分析2 0 0 0年与2 0 2 0年宾县三生空间面积变化占比以及变化动态度(表3),宾县农业生产空间面积占比从543第5期 王佳轩等:黑土区土地综合整治路径研究:“三生”识别、监测与调控9 0.8 2%减少为8 9.3 8%,下降了1.4 5个百分点,动态度为-0.0 7%,农业生产空间面积减少相对较多,但总体变化较平稳。农业建设空间面积2 0年间增加了0.1 2个百分点,动态度高达1 3.2 8%。生活空间总体面积扩大,其中快速城市化带来城镇空间剧增,从0.2 3%增长至0.5 7%,动态度为7.4 3%,仅次于农业建设空间。农村生活空间面积占比上升0.6 8个百分点,动态度为1.6 2%。控制生态空间面积占比下降0.0 2%,动态度为-0.3 7%,保全生态空间占比上升至6.9 1%,动态度为0.2 5%,生态空间面积整体略微增多,但整体变化幅度不大。总体来看,生产空间在宾县仍占据主要地位,2 0年间宾县仍以农业生产为主,随着乡村振兴政策的提出,农业建设空间变化增幅最大,城镇空间与农村空间面积也同速率增长,实现城乡统筹协调发展。表3 2 0 0 0-2 0 2 0年宾县“三生空间”面积占比一级分类二级分类面积占比/%2 0 0 0年2 0 2 0年变化占比/%2 0 0 02 0 2 0年动态度/%2 0 0 02 0 2 0年生产空间农业生产空间9 0.8 28 9.3 8-1.4 5-0.0 7农业建设空间0.0 40.1 60.1 21 3.2 8生活空间城镇生活空间0.2 30.5 70.3 47.4 3农村生活空间2.1 12.7 90.6 81.6 2生态空间控制生态空间0.2 10.1 9-0.0 2-0.3 7保全生态空间6.5 86.9 10.3 20.2 53.2.2 黑土区“三生空间”转型方向分析 土地利用转移矩阵能全面反映两个时期不同土地利用结构之间的相互转换过程2 7,将2 0 0 0年与2 0 2 0年宾县黑土区三生空间土地利用分类图在A r c G I S1 0.6中进行叠加,得到宾县“三生空间”土地利用转移矩阵与2 0 0 02 0 2 0年土地利用净转移面积(表4,表5)。农业生产空间净转入与转出面积分别为8 9.2 7k m2,1 4 3.2 7k m2,其中转化为农业生产空间的主要是农村生活空间和保全生态空间,分别占转入总面积4 2.3 7%和5 4.8 2%,同时农业生产空间也向农村生活空间与保全生态空间转出,转入与转出比例基本持平,存在个别土地利用分类流转差异与空间分布上的动态变化。说明当地农业生产与经济生活发展基本能保持稳定,生态保护相关政策初见成效。农业建设空间转入与转出面积分别为5.0 2k m2、0.6 6k m2,主要转入的有农业生产空间、农村生活空间、控制生态空间,说明农业建设空间面积扩大,黑土区的农业生产经营方式与规模随着农业技术发展有所增加。城镇生活空间转入与转出1 3.7 6k m2,0.9 1k m2,农村生活空间转入与转出6 7.0 1k m2,4 0.7 8k m2,其中农业生产空间转入城镇生活空间的面积最多,说明2 0 0 02 0 2 0年间,宾县城镇化速度加快,城镇人口增多,不断侵占周边生产空间与部分生态空间,对黑土的生产与生态功能造成一定的影响。农村生活空间主要是与农业生产空间之间的相互转换,人口压力以及生产需求导致部分黑土耕地转变为居住空间。生活空间总体来看,存在生活空间增加对周边农业生产空间进行归并的现象,人口增加带来的城镇扩张对周边生态环境带来一定程度的影响。控制生态空间转入与转出1.0 8k m2、1.6 6k m2;保全生态空间转入与转出6 1.9 9k m2、5 0.8 4k m2,总体来看,控制生态空间减少,但保全生态空间增加,其中农业生产空间转入保全生态空间比例所占最多,占总转入面积的9 7.3 6%。说明退耕还林政策取得相关成效,控制生态空间有所减少实际反映人工与人为因素影响减少,整体生态功能可以得到一定程度的提升。表4 2 0 0 0-2 0 2 0年宾县“三生空间”土地利用变化转移矩阵三生空间农业生产空间农业建设空间城镇生活空间农村生活空间控制生态空间保全生态空间农业生产空间4.8 21 1.6 56 5.4 60.9 96 0.3 5农业建设空间0.6 10.0 00.0 10.0 50.0 0城镇生活空间0.9 00.0 00.0 10.0 00.0 0农村生活空间3 7.8 20.0 81.8 40.0 11.0 4控制生态空间1.0 00.0 60.0 00.0 00.6 0保全生态空间4 8.9 40.0 80.2 71.5 30.0 3表5 2 0 0 0-2 0 2 0年宾县“三生空间”土地利用净转移面积用地类型农业生产空间农业建设空间城镇生活空间农村生活空间控制生态空间保全生态空间2 0 0 02 0 2 0净转入8 9.2 75.0 21 3.7 66 7.0 11.0 86 1.9 9净转出1 4 3.2 70.6 60.9 14 0.7 81.6 65 0.8 4未变化3 3 3 0.5 81.0 37.9 23 9.9 86.2 81 9 3.7 7643 水 土 保 持 研 究 第3 0卷 宾县“三生空间”不同空间类型之间发生的净转入面积由大到小为农业生产空间(8 9.2 7k m2)、农村生活空间(6 7.0 1k m2)、保全生态空间(6 1.9 9k m2)、城镇生活空间(1 3.7 6k m2)、农业建设空间(5.0 2k m2)和控制生态空间(1.0 8k m2);净转出由大到小为农业生产空间(1 4 3.2 7k m2)、保全生态空间(5 0.8 4k m2)、农村生活空间(4 0.7 8k m2)、控制生态空间(1.6 6k m2)、城镇生活空间(0.9 1k m2)以及农村建设空间(0.6 6k m2)。结合2 0 0 02 0 2 0年土地利用转移矩阵与土地利用桑基图(图4)来看,生产空间整体面积下降,农业生产空间受人口压力与生态政策影响主要转为农村与城镇生活空间以及保全生态空间;生活空间面积增长,城镇生活空间与农村生活空间均出现不同程度侵占周边其他用地的情况。生态空间整体面积上升,人为干预的减少降低了控制生态空间的面积,政策参与和生态自我修复的共同影响下,保全生态空间面积上升。整体上,农业生产空间、控制生态空间面积减少;农业建设空间、城镇生活空间、农村生活空间、保全生态空间面积增加;农业生产空间、农村生活空间与保全生态空间三者之间存在不同程度的相互转移过程,农业生产空间向农村生活空间与保全生态空间流出面积较多,其他空间类型间的面积转移基本保持平衡,大部分仅呈现空间布局上的变化。注:1为农业生产空间;2为农业建设空间;3为城镇生活空间;4为农村生活空间;5为控制生态空间;6为保全生态空间。图4 2 0 0 0-2 0 2 0年宾县“三生空间”土地利用转移桑基图3.2.3 黑土区土地利用功能时序演变特征分析 借助A r c G I S1 0.6的空间分析功能,分析宾县“三生空间”功能格局转变趋势,将2 0 0 0年与2 0 2 0年的“三生空间”二级分类下各个空间功能转变类型用不同的色块进行表达(图5)。由图可以看出,宾县“三生空间”功能格局转变较明显的区域主要分布在宾西镇、新甸镇、其次为宾州镇、平坊镇与三宝乡,宁远、摆渡、塘坊等县域周边乡镇也存在部分的功能格局转变,这些乡镇是宾县社会经济发展较快的地区。主要是生产功能转向生活功能与生态功能的转移,乡镇的农业生产用地如耕地、林地等均转化为居民生活空间,其中宾西镇与宾州镇出现较大程度的生活功能的注入,以耕地、林地等农业生产空间的转入为主,少量农村生活空间转变为城镇生活空间,这些乡镇人口数较其他乡镇多,且宾西镇为宾县政府单位所在地,人口密集,经济较为发达,说明社会经济发展人口增多,城镇化加剧导致了“三生空间”功能格局发生较明显转变,城镇化的提高,一定程度上导致局部区域生产生态功能减弱,生活功能增强。宁远、摆渡镇等则是部分生产用地转化为自然生态用地,整体上生产功能向生态功能转移,可能是退耕还林还草等生态环境保护政策取得成效,一定程度促进宾县“三生空间”功能转变且生态功能在缓慢却不断提升,说明在国家与地方政府黑土保护政策支持与助力下,宾县全社会的生态保护意识不断增强。图5 2 0 0 0-2 0 2 0年宾县“三生空间”功能转变特征3.3 黑土区土地利用景观响应3.3.1 斑块水平景观格局指数演化 由表6可知生产空间、生活空间、生态空间的P D,E D,N P均呈上升趋势,表明宾县2 0 0 02 0 2 0年景观破碎程度加剧。农业生产空间面积减少,导致其P L A N D与L P I指数均下跌,整体景观优势有所下降,但L P I高达8 9.3 4%,仍旧以绝对优势影响着宾县黑土区的景观格局的重构;农业建设空间其余各项指标均有不同程度增加,表明虽然农业建设空间面积增加,占比增强,但仍存在破碎化问题;城镇生活空间与农村生活空间2 0年间发生方向一致且较轻微的动态演变,其中农村生活空间N P增加显著,表明其斑块数量增加明显,斑块间破碎化程度提高,可能与宾县农村居民居点较为分散有关。城镇化的加剧,让城镇生活空间面积增加,景观优势性增强,优势斑块竞争力提升,因此城镇空间的C A,P L AN D,L P I均有不同幅度的增长。控制生态空间C A下降,保全生态空间C A增加,表明生态空间逐渐自然生态占据主导地位,但同时保全生态空间N P上升L P I下743第5期 王佳轩等:黑土区土地综合整治路径研究:“三生”识别、监测与调控降。表明保全生态空间仍向着破碎化发展。3.3.2 景观类型水平景观格局指数演化 由表7可知,2 0 0 02 0 2 0年,宾县黑土区“三生空间”景观类型层面的C ONT AG与A I呈缓慢下降趋势,表明2 0年间宾县“三生空间”聚合度减弱,蔓延度降低,景观整体连通性下降,破碎程度缓慢提高。L S I上升幅度较大,表明宾县“三生空间”景观形状复杂程度增加,且S HD I,S HE I均小幅度缓慢增加,表明宾县“三生空间”景观类型的内部结构发生变化,景观要素更为复杂,且逐渐呈均衡化趋势分布,I J I上升,优势斑块被散布化,不同景观组成出现混合分布,景观类型逐渐复杂发展,与当地人类活动导致的包括土地用地类型改变、土地生态产生脆弱性等有关,部分景观整体性与生态环境稳定性遭到一定程度影响。表6 2 0 0 0-2 0 2 0年宾县“三生空间”斑块类型景观格局指数变化景观指数年份农业生产空间农业建设空间城镇生活空间农村生活空间控制生态空间保全生态空间P D2 0 0 00.0 0 1 80.0 0 1 60.0 0 0 50.1 8 3 80.0 0 1 60.0 4 6 92 0 2 00.0 0 3 10.0 0 4 70.0 0 0 80.2 8 8 20.0 0 2 10.0 5 8 3E D2 0 0 05.2 1 4 00.0 3 6 00.0 6 1 22.5 7 7 90.0 7 1 91.6 5 1 62 0 2 06.3 5 1 60.1 2 6 40.1 5 9 93.7 6 6 90.0 8 0 22.4 6 7 3A I2 0 0 09 7.2 7 7 16 5.3 8 4 69 7.8 8 3 13 0.1 1 7 38 7.2 7 2 78 2.1 2 3 52 0 2 09 5.7 8 1 65 8.4 9 0 68 6.4 3 8 52 2.6 5 9 68 3.0 7 0 97 6.1 3 8C A2 0 0 03 4 8 4 4 1.7 21 6 9.2 88 8 3.4 38 1 0 4.2 87 9 3.52 5 2 5 4.4 62 0 2 03 4 3 2 6 2.8 16 1 8.9 32 1 9 5.3 51 0 7 2 2.8 37 3 5.3 12 6 5 2 4.0 6P L AN D2 0 0 09 0.8 2 3 60.0 4 4 10.2 3 0 32.1 1 2 40.2 0 6 86.5 8 2 72 0 2 08 9.3 7 7 60.1 6 1 20.5 7 1 62.7 9 20.1 9 1 56.9 0 6 2N P2 0 0 07627 0 561 8 02 0 2 01 21 831 1 0 782 2 4L P I2 0 0 09 0.7 9 60.0 2 2 10.2 0