【摘要】：優(yōu)化國土空間開發(fā)格局是實(shí)現(xiàn)我國生態(tài)文明建設(shè)的重要舉措,是關(guān)系到區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重大戰(zhàn)略問題。我國正處于工業(yè)化、城鎮(zhèn)化的快速推進(jìn)時(shí)期,而城市群國土空間作為產(chǎn)業(yè)發(fā)展與人口集聚的重要載體,存在空間開發(fā)失衡與無序利用等問題,區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展與生態(tài)安全格局都面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。因此,在新形勢(shì)下,如何實(shí)現(xiàn)國土空間格局優(yōu)化、科學(xué)安排空間開發(fā)秩序以及促進(jìn)空間資源的高效利用,就成為區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)協(xié)調(diào)發(fā)展中備受關(guān)注的焦點(diǎn)問題。黨的“十八大”報(bào)告明確提出要優(yōu)化國土空間開發(fā)格局,促進(jìn)生產(chǎn)空間集約高效、生活空間宜居適度、生態(tài)空間山清水秀,“三生”空間的合理布局與開發(fā)是推動(dòng)區(qū)域國土空間均衡、協(xié)調(diào)利用的重要途徑。長江中游城市群地處我國中部地區(qū),是以武漢城市圈、環(huán)長株潭城市群和環(huán)鄱陽湖城市群為主體形成的特大型城市群,不僅是引領(lǐng)中部崛起的重要支撐,還是推進(jìn)長江經(jīng)濟(jì)帶建設(shè)的新興增長極。隨著長江中游城市群工業(yè)化、城鎮(zhèn)化以及城鄉(xiāng)一體化建設(shè)的快速發(fā)展,城市群國土空間開發(fā)混亂、生態(tài)環(huán)境惡化等問題也日益突出,如何準(zhǔn)確定位城市群不同空間功能、合理構(gòu)建國土空間開發(fā)模式,也成為長江中游城市群可持續(xù)發(fā)展中亟待解決的問題�；谝陨媳尘�,本文以長江中游城市群國土空間作為研究對(duì)象,將生產(chǎn)、生活和生態(tài)功能作為切入點(diǎn),以國土空間“系統(tǒng)特征-動(dòng)力機(jī)制-結(jié)構(gòu)演變-功能識(shí)別-空間優(yōu)化-格局重構(gòu)”作為全文分析的邏輯主線,逐步展開城市群國土空間的相關(guān)研究。首先,在明確三生功能與空間內(nèi)涵的基礎(chǔ)上,運(yùn)用系統(tǒng)科學(xué)理論探究國土空間三生功能系統(tǒng)的相互作用關(guān)系,明晰功能系統(tǒng)演化的動(dòng)力機(jī)制。其次,以三生功能為視角,從數(shù)量結(jié)構(gòu)與景觀結(jié)構(gòu)兩方面,探討長江中游城市群國土空間結(jié)構(gòu)的時(shí)空演變規(guī)律;通過評(píng)價(jià)城市群三生功能水平,從空間異質(zhì)性與空間相關(guān)性兩方面揭示國土空間功能的格局特征;在此基礎(chǔ)上,引入標(biāo)準(zhǔn)顯示性比較優(yōu)勢(shì)指數(shù)(NRCA),確定城市群國土空間優(yōu)勢(shì)功能分布格局,并運(yùn)用空間聚類等方法,逐步調(diào)整孤立單元,形成長江中游城市群國土空間優(yōu)化方案;為實(shí)現(xiàn)國土空間優(yōu)化的目標(biāo),從國土空間產(chǎn)業(yè)發(fā)展、城鎮(zhèn)化格局以及生態(tài)安全布局入手,運(yùn)用空間結(jié)構(gòu)理論,提出長江中游城市群國土空間利用的模式和路徑。論文的主要研究內(nèi)容及結(jié)論如下:(1)利用系統(tǒng)科學(xué)理論構(gòu)建了城市群國土空間三生功能系統(tǒng)相互作用以及運(yùn)行機(jī)理的分析框架,提出自組織機(jī)制、競(jìng)爭與協(xié)同機(jī)制及主體需求與能動(dòng)作用是系統(tǒng)演化的動(dòng)力。利用系統(tǒng)科學(xué)理論剖析了三生功能系統(tǒng)特征以及相互之間的作用關(guān)系,認(rèn)為生產(chǎn)功能是功能系統(tǒng)演變的動(dòng)力,生活功能是三生功能之間聯(lián)系的紐帶,生態(tài)功能是功能系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運(yùn)行的保障;三生功能系統(tǒng)是具有整體性與開放性、耗散結(jié)構(gòu)以及復(fù)雜性和不確定性等特征的自組織系統(tǒng)。在此基礎(chǔ)上,運(yùn)用自組織及協(xié)同學(xué)理論,揭示了自組織機(jī)制、競(jìng)爭與協(xié)同機(jī)制、主體需求與能動(dòng)性共同構(gòu)成了功能系統(tǒng)演變的驅(qū)動(dòng)機(jī)制。(2)長江中游城市群國土空間結(jié)構(gòu)在類型轉(zhuǎn)換、空間變化及地形梯度分布上具有一定的規(guī)律性;城市群國土空間的景觀集聚水平呈下降趨勢(shì),破碎化程度越來越高。(1)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)空間與林地生態(tài)空間所占國土空間總面積80%以上,空間類型之間相互轉(zhuǎn)換主要表現(xiàn)為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)空間、林地生態(tài)空間的轉(zhuǎn)出,工礦生產(chǎn)空間和城鎮(zhèn)生活空間的轉(zhuǎn)入,林地生態(tài)空間面積減少趨勢(shì)明顯,多轉(zhuǎn)為工礦生產(chǎn)空間和城鎮(zhèn)生活空間。(2)農(nóng)業(yè)、工礦生產(chǎn)空間、生活空間、水域和其他生態(tài)空間主要分布在低海拔、地形平坦及起伏度較小的低地形梯度上,而林地與草地生態(tài)空間在海拔高、坡度陡和起伏度較大的中高地形梯度上具有分布優(yōu)勢(shì)。(3)在斑塊水平上,農(nóng)業(yè)、生產(chǎn)與農(nóng)村生活景觀斑塊數(shù)最多,呈逐年遞增趨勢(shì)。從景觀尺度上看,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)景觀與林地生態(tài)景觀為城市群主體景觀,景觀均衡化和多樣化水平逐漸增大,集聚和連通水平逐漸降低,非主體景觀對(duì)空間的控制水平呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。(3)針對(duì)長江中游城市群三生功能進(jìn)行評(píng)價(jià),分析城市群國土空間功能格局特征:從空間異質(zhì)性來看,不同功能空間分布呈現(xiàn)一定的級(jí)差化;從空間相關(guān)性來看,各類型功能在空間上都存在明顯的空間相關(guān)性。從空間異質(zhì)性來看,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)功能高值區(qū)分布于江漢平原、洞庭湖平原及鄱陽湖平原;工業(yè)生產(chǎn)功能水平以武漢市區(qū)和長沙市區(qū)最高,在空間分布上,武漢城市圈與宜昌、襄陽形成連片格局,環(huán)長株潭城市群以核心層市區(qū)單元為核心向外擴(kuò)展;生活功能高水平單元多為地級(jí)市市區(qū)以及縣級(jí)市單元,在空間格局中,武漢城市圈與鄂西北城市連接形成帶狀分布,“長株潭”市區(qū)與湘贛交界處的縣區(qū)形成連片發(fā)展;生態(tài)功能高水平單元多位于鄂西山地、幕阜山、懷玉山、洞庭湖、鄱陽湖等區(qū)域,形成帶狀分布。從空間相關(guān)性來看,各功能均通過全局自相關(guān)與局域自相關(guān)檢驗(yàn),呈現(xiàn)顯著的空間集聚特征,而不同功能集聚區(qū)的分布格局具有較大差異。(4)利用定量評(píng)價(jià)與定性調(diào)整相結(jié)合,確立長江中游城市群國土空間9個(gè)一級(jí)功能區(qū)和39個(gè)二級(jí)功能區(qū)的區(qū)劃方案,實(shí)現(xiàn)城市群國土空間優(yōu)化。按照城市群比較優(yōu)勢(shì)功能評(píng)價(jià)結(jié)果,結(jié)合城市群自然基底、空間結(jié)構(gòu)特征、功能分布格局、產(chǎn)業(yè)與城鎮(zhèn)發(fā)展等規(guī)劃,以區(qū)域發(fā)生一致性、共軛性以及形態(tài)類似性等原則,逐步調(diào)整優(yōu)勢(shì)功能區(qū)孤立單元,形成了9個(gè)一級(jí)功能區(qū):生態(tài)功能區(qū)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)功能區(qū)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)-生態(tài)功能區(qū)、農(nóng)業(yè)-工業(yè)生產(chǎn)功能區(qū)、生活-生態(tài)功能區(qū)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)-生活功能區(qū)、工業(yè)生產(chǎn)-生活功能區(qū)、工業(yè)生產(chǎn)-生態(tài)功能區(qū)及農(nóng)業(yè)、工業(yè)生產(chǎn)-生活功能區(qū)。在此基礎(chǔ)上,又依據(jù)自然隔斷、分區(qū)原則等將一級(jí)功能區(qū)分為39個(gè)二級(jí)功能區(qū),確立了長江中游城市群國土空間優(yōu)化方案。(5)為保障國土空間優(yōu)化方案的實(shí)施效果,構(gòu)建農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基地、工業(yè)產(chǎn)業(yè)集群與發(fā)展軸帶、城鎮(zhèn)組團(tuán)與發(fā)展走廊、生態(tài)保育區(qū)與生態(tài)廊道等多種開發(fā)模式。(1)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)空間采用農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基地作為開發(fā)模式,按照不同農(nóng)產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)劃分為8個(gè)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基地。工業(yè)生產(chǎn)空間采用“產(chǎn)業(yè)集群-軸帶”發(fā)展模式,設(shè)計(jì)7個(gè)產(chǎn)業(yè)集群和5條產(chǎn)業(yè)發(fā)展軸帶,在空間上形成“三縱兩橫”的發(fā)展格局。旅游產(chǎn)業(yè)空間通過構(gòu)建5個(gè)旅游產(chǎn)業(yè)集群和3條旅游產(chǎn)業(yè)發(fā)展軸帶,在空間上形成“一縱兩橫”的發(fā)展格局。(2)生活空間采用“極核-組團(tuán)-走廊”開發(fā)模式,共劃分為16個(gè)城鎮(zhèn)組團(tuán),并構(gòu)建了6條城鎮(zhèn)發(fā)展走廊,在空間上形成“三縱三橫”的開發(fā)格局。(3)生態(tài)空間選擇“生態(tài)保育區(qū)-廊道”作為布局模式,由5個(gè)生態(tài)保育區(qū)和10條生態(tài)廊道構(gòu)成了立體網(wǎng)狀的空間格局。
【學(xué)位授予單位】：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：F205
【圖文】：

各子系統(tǒng)還包含更低一級(jí)的子系統(tǒng)和要素，如圖2-1。三個(gè)子系統(tǒng)之間相互聯(lián)系、相互制約，共同決定國土空間系統(tǒng)的綜合屬性和演變規(guī)律，生產(chǎn)功能、生活功能系統(tǒng)都以人類活動(dòng)為主體，而生態(tài)功能系統(tǒng)則以自然的自我調(diào)節(jié)為主；在一定區(qū)域內(nèi)國土空間所體現(xiàn)的綜合功能是人類利用空間、改造自然的結(jié)果。因此，國土空間的利用具有空間與時(shí)間的二維性。圖 2-1 三生功能系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖Fig.2-1 The structure map of ecological-production-living functional system2.2.3.1 生產(chǎn)功能系統(tǒng)生產(chǎn)功能是國土空間結(jié)構(gòu)與功能系統(tǒng)演變的根本動(dòng)力。生產(chǎn)功能系統(tǒng)是由一定區(qū)域范圍內(nèi)，各類生產(chǎn)要素相互聯(lián)系、相互作用所構(gòu)成，體現(xiàn)人類組織生產(chǎn)要素進(jìn)行資料加工和商品生產(chǎn)的過程，為提供人們?nèi)粘Ｉ嫠柘M(fèi)品和各類服務(wù)。生產(chǎn)功能系統(tǒng)內(nèi)包含農(nóng)業(yè)生產(chǎn)功能、工業(yè)生產(chǎn)功能和金融貿(mào)易等多個(gè)生產(chǎn)子系統(tǒng)，是一個(gè)與外界環(huán)境隨時(shí)進(jìn)行質(zhì)能交換的巨型開放系統(tǒng)；通過引入能源、技術(shù)等生產(chǎn)要素作為“負(fù)熵流”，打破系統(tǒng)自身的平衡狀態(tài)，將系統(tǒng)從平衡態(tài)向遠(yuǎn)離平衡態(tài)推進(jìn)；在外界環(huán)境驅(qū)動(dòng)下實(shí)現(xiàn)有規(guī)律的波動(dòng)和擾動(dòng)，生產(chǎn)功能系統(tǒng)通過涌現(xiàn)和漲落作用形成新的平衡態(tài)。

生態(tài)景觀也具有較大差異。如以森林為主體的生態(tài)空間則表現(xiàn)出林地景觀，以湖泊等為主體的生態(tài)空間則表現(xiàn)為水系與濕地等景觀。此外，生態(tài)功能系統(tǒng)還一定的自我修復(fù)能力，例如，在系統(tǒng)受到污染、人為破壞等侵害時(shí)，通過自身和維持功能能夠?qū)崿F(xiàn)自我調(diào)節(jié)，修復(fù)生態(tài)功能系統(tǒng)的受損結(jié)構(gòu)，恢復(fù)生態(tài)功能子系統(tǒng)之間的平衡狀態(tài)，但是若系統(tǒng)所受破壞超過自身修復(fù)能力，生態(tài)功能系化和維持功能將逐漸退化，系統(tǒng)有面臨崩潰的風(fēng)險(xiǎn)。2.3.4 三生功能相互作用特征從系統(tǒng)科學(xué)理論視角分析三生功能系統(tǒng)之間的相互作用關(guān)系，三生功能系統(tǒng)生產(chǎn)功能、生活功能和生態(tài)功能之間相互聯(lián)系形成的共生系統(tǒng)，隨時(shí)與外界環(huán)行著物質(zhì)、能量和信息的交換，通過自身的耗散結(jié)構(gòu)維持整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行種功能之間相互影響、相互制約，各功能系統(tǒng)都與其他功能系統(tǒng)有著緊密聯(lián)系節(jié)從“生產(chǎn)-生活”，“生產(chǎn)-生態(tài)”及“生活-生態(tài)”三個(gè)方面分析國土空間功統(tǒng)之間作用關(guān)系，如圖 2-2。

充分考慮社會(huì)效益和生態(tài)效益，實(shí)現(xiàn)提高生活功能水平和保護(hù)生態(tài)空間的；在利用生活空間時(shí)，將人的發(fā)展放在核心位置，不斷改善生活方式和條件，生活空間向緊湊、便捷的方向發(fā)展，以提升人的素質(zhì)作為推動(dòng)生產(chǎn)力發(fā)展和生境改善的動(dòng)力；在國土空間優(yōu)化時(shí)，要以環(huán)境的承載能力與生態(tài)維持能力為約理安排生產(chǎn)、生活功能空間布局，以區(qū)域協(xié)調(diào)與可持續(xù)發(fā)展作為空間開發(fā)準(zhǔn)則進(jìn)生產(chǎn)空間集約高效、生活空間宜居適度和生態(tài)空間山清水秀。.2.4 三生功能系統(tǒng)自組織特征國土空間功能系統(tǒng)作為人類經(jīng)濟(jì)社會(huì)活動(dòng)的綜合體，是由生產(chǎn)、生活和生態(tài)系統(tǒng)相互聯(lián)系和相互制約形成的復(fù)雜整體。隨著時(shí)間的推移，各類功能之間進(jìn)互轉(zhuǎn)換，并與外界環(huán)境相互作用，整個(gè)過程中功能系統(tǒng)受到某種自組織規(guī)律的，逐步遠(yuǎn)離平衡態(tài)。三生功能系統(tǒng)在物質(zhì)、能量和信息等要素的共同作用下，生產(chǎn)、生活與生態(tài)功能之間競(jìng)爭與協(xié)同，實(shí)現(xiàn)整個(gè)功能系統(tǒng)的突變與漲落，使空間利用的有序度越來越高，是一個(gè)具有耗散結(jié)構(gòu)的典型自組織系統(tǒng)，見圖 2

本文編號(hào)：2769406