肖長江, 歐名豪,*, 李 鑫

1 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)土地管理學(xué)院, 南京 210095 2 江蘇師范大學(xué)測繪學(xué)院, 徐州 221116

基于生態(tài)-經(jīng)濟(jì)比較優(yōu)勢視角的建設(shè)用地空間優(yōu)化配置研究
——以揚州市為例

肖長江1, 歐名豪1,*, 李 鑫2

1 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)土地管理學(xué)院, 南京 210095 2 江蘇師范大學(xué)測繪學(xué)院, 徐州 221116

隨著生態(tài)空間日益萎縮，生態(tài)環(huán)境不斷惡化，經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)保護(hù)矛盾日趨加劇。為了協(xié)調(diào)經(jīng)濟(jì)發(fā)展空間與生態(tài)保護(hù)空間的矛盾問題，促進(jìn)生態(tài)、經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)持續(xù)發(fā)展，綜合運用景觀生態(tài)學(xué)方法與經(jīng)濟(jì)學(xué)原理，從“生態(tài)-經(jīng)濟(jì)”比較優(yōu)勢視角對建設(shè)用地指標(biāo)進(jìn)行空間優(yōu)化配置。運用景觀安全格局方法構(gòu)建區(qū)域綜合生態(tài)安全格局，據(jù)此計算空間單元的生態(tài)重要性指數(shù)，采用最小累積阻力模型對區(qū)域建設(shè)用地開發(fā)經(jīng)濟(jì)適宜性進(jìn)行評價，計算空間單元的建設(shè)用地開發(fā)經(jīng)濟(jì)適宜性指數(shù)；其次運用生態(tài)重要性指數(shù)與經(jīng)濟(jì)適宜性指數(shù)計算建設(shè)用地開發(fā)比較優(yōu)勢度，以比較優(yōu)勢約束性滿足程度為目標(biāo)函數(shù)構(gòu)建建設(shè)用地空間優(yōu)化配置模型，并用蒙特卡洛(Monte Carol)法對之求解。以江蘇省揚州市為例作了實證研究。結(jié)果顯示，未來揚州市建設(shè)用地向南部經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)集中，北部地區(qū)主要承擔(dān)生態(tài)保護(hù)功能；建設(shè)用地配置結(jié)果呈現(xiàn)出經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)保護(hù)的錯位格局，有助于揚州市生態(tài)保護(hù)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展。從“生態(tài)-經(jīng)濟(jì)”比較優(yōu)勢視角提出了建設(shè)用地空間優(yōu)化配置方法，為土地利用規(guī)劃及生態(tài)保護(hù)規(guī)劃編制提供了科學(xué)依據(jù)。

建設(shè)用地; “生態(tài)-經(jīng)濟(jì)”比較優(yōu)勢; 優(yōu)化配置; 空間單元; 揚州市

隨著生態(tài)空間日益萎縮，生態(tài)環(huán)境不斷惡化，協(xié)調(diào)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)保護(hù)矛盾成為實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的關(guān)鍵[1- 5]。由于同一地區(qū)土地所發(fā)揮的生態(tài)效益與潛在經(jīng)濟(jì)效益的大小不同，生態(tài)保護(hù)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展二者之間的比較優(yōu)勢是判斷地區(qū)土地進(jìn)行保護(hù)或建設(shè)用地開發(fā)的重要依據(jù)。如何衡量地區(qū)土地建設(shè)開發(fā)的比較優(yōu)勢，并根據(jù)不同地區(qū)土地在生態(tài)保護(hù)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展中比較優(yōu)勢的大小，對建設(shè)用地進(jìn)行配置是協(xié)調(diào)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對土地的需求與生態(tài)保護(hù)之間矛盾的重要途徑。

我國主體功能區(qū)劃的提出與踐行在宏觀層面上為協(xié)調(diào)生態(tài)保護(hù)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的建設(shè)用地配置提供了方向性指導(dǎo)；十八屆三中全會報告中明確指出要劃定生態(tài)保護(hù)紅線以解決建設(shè)用地擴(kuò)張與生態(tài)保護(hù)之間矛盾。在建設(shè)用地總量控制約束下，如何通過建設(shè)用地空間優(yōu)化配置來實現(xiàn)生態(tài)保護(hù)與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義[6- 10]。按效率大小進(jìn)行建設(shè)用地配置是資源配置的一般性準(zhǔn)則，以往多數(shù)研究與實踐中僅從建設(shè)用地利用效率角度對建設(shè)用地進(jìn)行配置[11- 12]，對生態(tài)效益的忽視可能導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)建設(shè)用地開發(fā)強(qiáng)度過高，生態(tài)環(huán)境惡化，影響社會經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。為了協(xié)調(diào)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)保護(hù)，有學(xué)者綜合地理學(xué)與經(jīng)濟(jì)學(xué)的方法提出基于“生態(tài)-經(jīng)濟(jì)”導(dǎo)向的建設(shè)用地優(yōu)化配置思路[13- 15]，然而其在生態(tài)重要性與經(jīng)濟(jì)重要性評價過程中忽視了生態(tài)與經(jīng)濟(jì)因子在空間上的連續(xù)性與非均衡性[16]，評價過程處理較為簡單。本文借鑒其理念基礎(chǔ)上，從“生態(tài)-經(jīng)濟(jì)”比較優(yōu)勢視角提出建設(shè)用地空間優(yōu)化配置的新思路，首先以柵格圖斑為研究最小粒度計算不同空間單元的生態(tài)重要性指數(shù)與開發(fā)適宜度指數(shù)；其次用蒙特卡洛(Monte Carol)法求解本文構(gòu)建的配置模型，以得出不同空間單元的配置數(shù)量；最后以揚州市為例進(jìn)行實證研究，一是檢驗基于“生態(tài)-經(jīng)濟(jì)”比較優(yōu)勢視角的建設(shè)用地空間配置方法，二是為揚州市土地利用規(guī)劃及生態(tài)保護(hù)規(guī)劃編制提供參考借鑒。

1 研究方法

按照經(jīng)濟(jì)效率高低進(jìn)行資源配置是實現(xiàn)資源優(yōu)化配置的一般性標(biāo)準(zhǔn)。然而依據(jù)經(jīng)濟(jì)效率高低對建設(shè)用地進(jìn)行配置，并不能反映建設(shè)用地開發(fā)帶來的自然環(huán)境代價；而單純從土地自然生態(tài)屬性考慮建設(shè)用地適宜性，對建設(shè)用地開發(fā)的經(jīng)濟(jì)效益重視程度又不夠，不能取得理想的經(jīng)濟(jì)效益。因此，在土地資源的有限性與開發(fā)的復(fù)雜性條件下，對建設(shè)用地空間優(yōu)化配置必須綜合考慮建設(shè)用地開發(fā)效率與土地自然生態(tài)屬性兩方面因素。為此，本文運用景觀生態(tài)學(xué)方法與經(jīng)濟(jì)學(xué)的研究思路研究土地生態(tài)保護(hù)重要性與建設(shè)用地開發(fā)經(jīng)濟(jì)適宜性，分析建設(shè)用地開發(fā)的生態(tài)-經(jīng)濟(jì)比較優(yōu)勢，按照比較優(yōu)勢原理進(jìn)行建設(shè)用地配置，具體技術(shù)流程見圖1。

1.1 景觀安全格局法

區(qū)域生態(tài)安全格局是針對區(qū)域生態(tài)環(huán)境問題，在干擾排除的基礎(chǔ)上，能夠保護(hù)和修復(fù)生物多樣性、維持生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和過程的完整性、實現(xiàn)對區(qū)域生態(tài)環(huán)境問題有效控制和持續(xù)改善的區(qū)域性空間格局[17- 19]。它強(qiáng)調(diào)生態(tài)環(huán)境問題的發(fā)生與作用機(jī)制，強(qiáng)調(diào)集中解決生物保護(hù)、生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)以及景觀穩(wěn)定等問題[20]。景觀安全格局法是通過對生態(tài)過程的分析和模擬，來判別維持這些過程的健康與安全具有關(guān)鍵意義的景觀單元[21]。本文景觀安全格局構(gòu)建的目標(biāo)是緩解區(qū)域建設(shè)用地開發(fā)帶來的生態(tài)環(huán)境問題，維護(hù)區(qū)域生態(tài)安全。在生態(tài)環(huán)境問題診斷的基礎(chǔ)上，選擇構(gòu)建水源涵養(yǎng)安全格局、洪水調(diào)蓄安全格局、生物保護(hù)安全格局和游憩安全格局，并綜合各安全格局形成整體景觀安全格局(圖2)。具體步驟如下：

(1) 確定“源”

“源”是生態(tài)保護(hù)的對象，如生物棲息地。具體“源”的確定依據(jù)是安全格局構(gòu)建所針對的生態(tài)環(huán)境問題，本文中選擇“源”的依據(jù)是建設(shè)用地開發(fā)可能帶來或應(yīng)避免生態(tài)環(huán)境問題發(fā)生地。

(2)構(gòu)建阻力面

采用最小累積阻力模型構(gòu)建阻力面，其實現(xiàn)采用Arcgis中的費用距離功能:

(1)

式中，f是一個未知的正函數(shù)，反映了空間中任一點的最小阻力與其到所有“源”的距離和景觀介面特征的正相關(guān)關(guān)系；Dij是某生態(tài)過程從“源”j到空間某一點所穿越的某景觀基面i空間距離；Ri是景觀i對某生態(tài)過程的阻力。雖然函數(shù)f大多數(shù)情況下是未知的，但(Dij×Ri)的累積值可以被當(dāng)作是某種生態(tài)過程從“源”到空間內(nèi)某一點的某一路徑的相對易達(dá)程度的衡量。

(3)根據(jù)阻力面劃分景觀安全格局

累積阻力值的大小反映了生態(tài)過程發(fā)生的難易程度，累積阻力值越大，越不利于生態(tài)過程的發(fā)生，而阻力值越小，越有助于生態(tài)過程的實現(xiàn)。在阻力面分析的基礎(chǔ)上，依據(jù)累積阻力值的大小，采用Arcgis中自然斷點分類法，將研究區(qū)按照安全性水平劃分為極低、低、中、高4個等級的景觀安全格局，安全水平越低，生態(tài)保護(hù)重要性約強(qiáng)。

景觀安全格局劃定是以30m×30m網(wǎng)格為空間單元，而本文以鄉(xiāng)鎮(zhèn)為單元進(jìn)行建設(shè)用地空間配置，因此，為考察以鄉(xiāng)鎮(zhèn)為評價單元的生態(tài)重要性程度，此處將不同生態(tài)重要性等級的柵格數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為多邊形區(qū)域，根據(jù)各等級多邊形面積占評價單元土地總面積比重，采用專家打分法確定各等級權(quán)重，綜合判定各鄉(xiāng)鎮(zhèn)單元生態(tài)重要性指數(shù):

(2)

式中,ELGi表示評價單元i的生態(tài)重要性指數(shù)，ELGij表示評價單元i內(nèi)第j等級面積，Ai表示評價單元i土地總面積，Nj表示第j等級的權(quán)重，各等級權(quán)重按照重要性程度，采用專家打分法分別確定為：0.5、0.3、0.15、0.05。

圖2 景觀安全格局研究框架Fig.2 Research Framework of Landscape Security Pattern

1.2 建設(shè)用地開發(fā)經(jīng)濟(jì)適宜性評價法

建設(shè)用地開發(fā)經(jīng)濟(jì)適宜性評價主要從兩方面考慮，一方面是土地的自然條件，另一方面是社會經(jīng)濟(jì)條件。土地的自然條件決定了能否開發(fā)為建設(shè)用地，社會經(jīng)濟(jì)條件決定了土地開發(fā)為建設(shè)用地的經(jīng)濟(jì)適宜性程度。建設(shè)用地擴(kuò)張可以視為二、三產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)活動由內(nèi)向外擴(kuò)張的水平運動過程，自然條件是二、三產(chǎn)業(yè)空間擴(kuò)張的基底，對建設(shè)用地擴(kuò)張構(gòu)成阻力，而社會經(jīng)濟(jì)條件則反映了二、三產(chǎn)業(yè)空間擴(kuò)張過程中克服阻力的能力，基于此種考慮，本文運用最小累積阻力模型來評價地區(qū)建設(shè)用地開發(fā)的經(jīng)濟(jì)適宜性。

具體步驟如下：

(1) 確定建設(shè)用地擴(kuò)張的發(fā)起“源”

二、三產(chǎn)業(yè)的發(fā)源地或空間擴(kuò)張的起點通常位于交通通達(dá)度良好或城鎮(zhèn)吸引力較大的地區(qū)，因此，選擇交通通達(dá)度良好的點與城鎮(zhèn)建成區(qū)作為建設(shè)用地擴(kuò)張的“源”。

(2)構(gòu)建建設(shè)用地擴(kuò)張的阻力面

在構(gòu)建建設(shè)用地擴(kuò)張阻力面時，首先需要確定擴(kuò)張基底的阻力值大小。為此，本文主要考慮地質(zhì)災(zāi)害、地形條件與土地利用類型等三方面，采用專家打分法確定擴(kuò)張區(qū)域自然條件下阻力值及各影響因子的權(quán)重(表1)。由于不同擴(kuò)張“源”克服阻力的能力大小存在較大差異，因此，針對不同擴(kuò)張“源”分別構(gòu)建阻力面，然后根據(jù)不同擴(kuò)張“源”克服阻力的差異綜合得到最終建設(shè)用地擴(kuò)張的綜合阻力面。

把影響建設(shè)用地擴(kuò)張主要社會經(jīng)濟(jì)因子分為交通區(qū)位因子與城鎮(zhèn)吸引力因子兩大類。在交通區(qū)位分析中，分別選擇港口、機(jī)場、火車站、高速路出口和一般公路作為擴(kuò)張“源”來分別構(gòu)建阻力面，并根據(jù)各擴(kuò)張“源”在交通區(qū)位因子中影響力的大小進(jìn)行賦權(quán)；在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行疊加分析，對各加權(quán)阻力面進(jìn)行逐個柵格統(tǒng)計，按照每個柵格單元的最小值輸出交通區(qū)位分析結(jié)果。在城鎮(zhèn)吸引力分析中，選取建成區(qū)規(guī)模、二、三產(chǎn)業(yè)就業(yè)人數(shù)(總勞動人口數(shù)減去農(nóng)林牧漁人口數(shù))、建設(shè)用地地均財政收入以及行政級別來綜合反映城鎮(zhèn)吸引力大小，并根據(jù)城鎮(zhèn)吸引力大小將城鎮(zhèn)劃分為4個等級，以不同等級城鎮(zhèn)的建設(shè)用地作為“源”來分別構(gòu)建阻力面，并賦予不同等級阻力面權(quán)重以進(jìn)行疊加分析，對各加權(quán)阻力面進(jìn)行逐個柵格統(tǒng)計，按照每個柵格單元的最小值輸出城鎮(zhèn)吸引力分析結(jié)果。在交通區(qū)位與城鎮(zhèn)吸引力分析基礎(chǔ)上，分別取交通區(qū)位0.45與城鎮(zhèn)吸引力0.55的權(quán)重對交通區(qū)位阻力面與城鎮(zhèn)吸引力阻力面進(jìn)行疊加分析得到建設(shè)用地擴(kuò)張的綜合阻力面。

(3) 據(jù)阻力面判斷建設(shè)用地擴(kuò)張的經(jīng)濟(jì)適宜性格局

在建設(shè)用地擴(kuò)張的綜合阻力面分析基礎(chǔ)上，根據(jù)各柵格累積阻力值的大小，采用Arcgis中自然斷點分類方法，將區(qū)域范圍內(nèi)土地劃分極高、高、中、低適宜四個等級，得到建設(shè)用地開發(fā)經(jīng)濟(jì)適宜性格局。同樣，以上操作也是以柵格為基本空間單元，為了測算不同鄉(xiāng)鎮(zhèn)建設(shè)用地擴(kuò)張的經(jīng)濟(jì)適宜性指數(shù)，論文采用土地生態(tài)重要性評價方法中的思路計算不同鄉(xiāng)鎮(zhèn)建設(shè)用地擴(kuò)張的經(jīng)濟(jì)適宜性指數(shù)。

表1 建設(shè)用地擴(kuò)張的阻力值設(shè)計表Table 1 The design table of resistance value of construction land expansion

1.3 空間優(yōu)化配置模型

本文研究的建設(shè)用地空間優(yōu)化配置目標(biāo)是在一定建設(shè)用地規(guī)模約束下實現(xiàn)生態(tài)與經(jīng)濟(jì)綜合效益的最大化，在這種目標(biāo)導(dǎo)向下，建設(shè)用地配置應(yīng)向經(jīng)濟(jì)發(fā)展適宜度高的地區(qū)集中，盡量減少在生態(tài)重要性高的地區(qū)配置。建設(shè)用地擴(kuò)張的“生態(tài)-經(jīng)濟(jì)”比較優(yōu)勢度反映了地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展適宜性與生態(tài)重要性的相對關(guān)系，“生態(tài)-經(jīng)濟(jì)”比較優(yōu)勢度越大，地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展適宜度越高，反之亦然。在此，構(gòu)建滿足建設(shè)用地擴(kuò)張“生態(tài)-經(jīng)濟(jì)”比較優(yōu)勢度水平的函數(shù)，以反映建設(shè)用地配置的生態(tài)與經(jīng)濟(jì)綜合效益最大化目標(biāo)。由于生態(tài)環(huán)境的本地屬性，即難以通過外部輸入方式滿足一個地區(qū)本身所必須的生態(tài)需求，因此在按照比較優(yōu)勢進(jìn)行建設(shè)用地配置時，必須保留一定的生態(tài)空間。由于綜合生態(tài)安全格局中極低安全水平的范圍為各生態(tài)過程的生態(tài)保護(hù)“源”、“源”間聯(lián)接、輻射道、與戰(zhàn)略點，對維護(hù)區(qū)域生態(tài)安全具有不可替代的作用，故此處必須保留的生態(tài)空間用綜合生態(tài)安全格局中極低安全水平的范圍表示。此外，基本農(nóng)田保護(hù)空間也是建設(shè)用地擴(kuò)張的重要約束。由于綜合安全格局中極低安全水平的空間范圍與基本農(nóng)田保護(hù)空間范圍存在交集，因此取二者的并集作為配置空間單元建設(shè)用地規(guī)模的約束。同時，為使優(yōu)化方案具有可行性，評價單元的最小開發(fā)強(qiáng)度必須大于空間單元現(xiàn)狀建設(shè)用地面積所占比重。構(gòu)建模型如下：

(3)

式中,E表示建設(shè)用地配置對比較優(yōu)勢約束性滿足程度的目標(biāo)函數(shù)；Ki表示地區(qū)i建設(shè)用地開發(fā)強(qiáng)度；Ai表示地區(qū)i土地總面積；Di表示地區(qū)i建設(shè)用地開發(fā)比較優(yōu)勢度；ELGi極低表示地區(qū)i綜合安全格局中極低安全水平的范圍；JBNT表示地區(qū)i基本農(nóng)田范圍；area(ELGi極高∪JBNT)表示極低安全水平范圍與基本農(nóng)田保護(hù)范圍的并集；Ri表示地區(qū)i現(xiàn)狀建設(shè)用地面積，T表示規(guī)劃期內(nèi)建設(shè)用地總面積，以2020年土地利用規(guī)劃確定的建設(shè)用地總規(guī)模表示；n表示區(qū)域的評價單元總數(shù)。其中建設(shè)用地開發(fā)比較優(yōu)勢度計算公式為：

(4)

式中,Di表示地區(qū)i建設(shè)用地開發(fā)比較優(yōu)勢度，Di越大表示該地區(qū)越有利于建設(shè)用地擴(kuò)張；ENMi表示地區(qū)i建設(shè)用地開發(fā)經(jīng)濟(jì)適宜性指數(shù)，ELGi表示地區(qū)i生態(tài)保護(hù)重要性指數(shù)。模型求解采用MonteCarol法，通過隨機(jī)抽樣技術(shù)產(chǎn)生建設(shè)用地配置方案，利用目標(biāo)函數(shù)評價建設(shè)用地擴(kuò)張比較優(yōu)勢度滿足約束要求大小，通過離散化求解過程，使建設(shè)用地配置方案對比較優(yōu)勢度滿足程度的目標(biāo)函數(shù)值趨于最大化，當(dāng)達(dá)到一定模擬次數(shù)時，產(chǎn)生的配置方案則認(rèn)為是理想方案。

2 實證研究

2.1 研究區(qū)域

揚州市地垮長江流域與淮河流域，京杭大運河南北貫通，將揚州市從中部一分為二，其介于東經(jīng)119°01′—119°54′與北緯31°56′—32°25′之間，位于江蘇省中部，長三角北部，南臨長江，與鎮(zhèn)江隔江相望，北接淮安、鹽城，東與鹽城、泰州毗鄰，西與天長、南京相連。下轄市區(qū)和儀征、高郵、江都、寶應(yīng)4個縣(市)，總面積6634km2。有長江岸線80.5km，沿岸有儀征、邗江、江都等港口；京杭大運河縱貫腹地，全長143.3km，由北向南溝通白馬、寶應(yīng)、高郵、邵伯4湖，匯入長江。近年來伴隨揚州市工業(yè)化、城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展，建設(shè)用地迅速擴(kuò)張，大量農(nóng)業(yè)用地、生態(tài)空間被擠占，協(xié)調(diào)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與耕地保護(hù)、生態(tài)建設(shè)之間矛盾的壓力日益加劇。

2.2 數(shù)據(jù)來源與處理

本研究所采用的圖形圖像數(shù)據(jù)有2011年1∶5000土地利用現(xiàn)狀圖、基本農(nóng)田保護(hù)規(guī)劃圖(2006—2020年)、揚州市交通規(guī)劃圖、2011年空間分辨率30m的LandsatTM遙感影像，揚州市DEM數(shù)據(jù)，空間分辨率為30m。土地利用現(xiàn)狀圖、基本農(nóng)田保護(hù)規(guī)劃圖、交通規(guī)劃圖來自于揚州市國土資源局，遙感影像與DEM數(shù)據(jù)來自國際科技數(shù)據(jù)庫。

社會經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計數(shù)據(jù)有2011年揚州市各鄉(xiāng)鎮(zhèn)建成區(qū)規(guī)模、二三產(chǎn)業(yè)就業(yè)人數(shù)(總勞動人口數(shù)減去農(nóng)林牧漁人口數(shù))、財政收入，數(shù)據(jù)來源于揚州市統(tǒng)計年鑒。圖形圖像數(shù)據(jù)處理主要采用ArcGIS9.3與ENVI4.8軟件，研究中最小柵格單元均為30m×30m。

2.3 土地生態(tài)重要性評價

2.3.1 景觀安全格局構(gòu)建過程

(1)水源涵養(yǎng)安全格局

首先根據(jù)地形圖與土地利用現(xiàn)狀圖，選取揚州市重要水源涵養(yǎng)區(qū)域，包括揚州市飲用水水源地、大型河流湖泊及其1km緩沖區(qū)的范圍；其次利用2011年逐月30m×30m分辨率的LandsatTM遙感影像，采用最大值處理方法[22]，計算得到2011年全年最大植被覆蓋度圖，并利用水源涵養(yǎng)區(qū)的范圍提取水源涵養(yǎng)區(qū)植被覆蓋度；最后根據(jù)水源涵養(yǎng)區(qū)內(nèi)植被覆蓋度的高低按照自然斷點法將涵養(yǎng)劃分四個等級，得到水源涵養(yǎng)安全格局(圖3)。

(2)洪水調(diào)蓄安全格局

洪水調(diào)蓄安全格局構(gòu)建的目標(biāo)是形成一個自然連續(xù)的洪水調(diào)蓄系統(tǒng)，當(dāng)洪水發(fā)生時保有一定的自然宣泄空間，是實現(xiàn)防洪減災(zāi)的一種路徑。其構(gòu)建首先是根據(jù)揚州市2011年土地利用現(xiàn)狀圖提取主要行洪河流、大型湖泊水面、水庫水面及灘涂作為防洪源，根據(jù)不同風(fēng)險級別的洪水對緩沖區(qū)的要求，對防洪源分別建立0—50m、50—80m、80—150m的緩沖區(qū)；其次根據(jù)揚州市歷年洪水資料與DEM數(shù)據(jù)，采用“無源淹沒”的方式對研究區(qū)進(jìn)行分析，建立50年一遇、20年一遇和10年一遇3種風(fēng)險頻率的洪水淹沒區(qū)；最后將緩沖區(qū)與淹沒區(qū)疊加分析得到高中低三級洪水調(diào)蓄安全格局(圖4)。

圖3 水源涵養(yǎng)安全格局Fig.3 Ecological security pattern for headwater conservation

圖4 洪水調(diào)蓄安全格局Fig.4 Ecological security pattern for flood control

(3)生物保護(hù)安全格局

此處選取指示物種方法構(gòu)建生物保護(hù)安全格局。選取白鷺與灰喜鵲作為候鳥與留鳥的指示物種，在分析其生活習(xí)性的基礎(chǔ)上，采用棲息地適宜性評價與阻力面分析兩種方法分別對候鳥與留鳥生境適宜性進(jìn)行評價，最后綜合二者評價結(jié)果得到生物保護(hù)安全格局。①候鳥生境適宜性評價，選取土地覆蓋類型、距居民點距離、地形條件作為評價因子，并賦予權(quán)重與分值進(jìn)行評價得到綜合分值，最后根據(jù)自然斷點法將其分為四個安全等級(圖5)。②留鳥生境適宜性評價，首先，提取面積大于1hm2的林地作為留鳥的棲息地保護(hù)源；其次為不同土地覆蓋類型設(shè)置不同阻力值，并進(jìn)行留鳥在源地之間運動的最小累積阻力分析；由于灰喜鵲的活動范圍在2km以內(nèi)[23]，因此僅提取距離保護(hù)源2km以內(nèi)最小累積阻力分析結(jié)果作為評價的結(jié)果；最采用自然斷點法將源地周圍2km以內(nèi)的累積阻力值劃分為4個等級(圖6)。③生物多樣性保護(hù)安全格局，將候鳥生境適宜性評價結(jié)果與留鳥生境適宜性評價結(jié)果進(jìn)行比較分析，以“綜合取高”的方法得到最終安全格局(圖7)。

圖5 候鳥生境適宜性評價Fig.5 Evaluation on the suitability of migratory bird habitat

圖6 留鳥生境適宜性評價Fig.6 Evaluation on the suitability of resident bird habitat

圖7 生物多樣性保護(hù)安全格局Fig.7 Ecological security pattern for biodiversity protection

(4)游憩安全格局

游憩安全格局是為滿足人們對生活休閑空間的需求而構(gòu)建的一種景觀格局。游憩活動可以視為人們到游憩地點的一種水平運動過程，游憩地點可以視為活動的“源”，而到達(dá)“源”的途徑可以視為“廊道”。游憩空間的保護(hù)就是對游憩“源”與“廊道”的保護(hù)。游憩安全格局構(gòu)建采用最小累積阻力模型法。首先，選擇揚州市境內(nèi)的大面積水域、灘涂、海拔高于20m的丘陵以及部分林地作為游憩“源”；其次，由于游憩活動主要受土地覆蓋類型與地形條件的影響，根據(jù)實際調(diào)查確定其影響因子及其相對阻力值的大小，構(gòu)建阻力面，并進(jìn)行最小累積阻力分析得到游憩安全最小累積阻力分析結(jié)果；最后運用自然斷點法將區(qū)域劃分由高到低4個等級(圖8)。

(5)綜合生態(tài)安全格局

綜合安全格局由各單一生態(tài)過程安全格局綜合疊加生成。由于以上4個安全格局反映了生態(tài)安全的不同方面，其重要性相互之間不可替代，對研究區(qū)生態(tài)保護(hù)具有同等重要的意義，因此在進(jìn)行綜合生態(tài)安全格局疊加分析時，采用柵格單元最小值統(tǒng)計方法進(jìn)行計算，即只要任一生態(tài)過程在某一柵格為低安全水平，則柵格的最終安全水平為低安全水平[24]。在GIS軟件中實現(xiàn)過程為：對各單一生態(tài)安全格局圖層進(jìn)行逐個柵格統(tǒng)計，按照每個柵格單元的最小值輸出最終結(jié)果，綜合生態(tài)安全格局分析結(jié)果見圖9。

圖8 游憩安全格局Fig.8 Recreation security pattern

圖9 綜合生態(tài)安全格局Fig.9 Comprehensive ecological security pattern

圖10 土地生態(tài)重要性指數(shù)Fig.10 Ecological importance index of land

2.3.2 土地生態(tài)重要性評價結(jié)果

為衡量各鄉(xiāng)鎮(zhèn)土地生態(tài)保護(hù)重要性的差異，根據(jù)綜合生態(tài)安全格局分析結(jié)果，采用(公式2)計算揚州市各鄉(xiāng)鎮(zhèn)的生態(tài)保護(hù)重要性指數(shù)，計算結(jié)果見圖10。從生態(tài)保護(hù)重要性指數(shù)分析結(jié)果看，揚州市總體呈現(xiàn)北高南低的總體格局，北部生態(tài)保護(hù)重要的區(qū)域主要有里下河流域的低洼地地區(qū)與大運河以西的白馬湖、寶應(yīng)湖、高郵湖、邵伯湖四大湖區(qū)，南部生態(tài)重要性較高的地區(qū)主要是西部丘陵地區(qū)與中部連接幾大湖區(qū)與長江的河流通道區(qū)。

2.4 建設(shè)用地開發(fā)適宜性評價

綜合距港口碼頭、鐵路站點、機(jī)場、高速公路站點以及一般公路的費用距離分析結(jié)果看(圖11)，南部揚州市區(qū)、儀征以及江都的交通區(qū)位明顯優(yōu)于北部高郵與寶應(yīng)兩地。從城鎮(zhèn)綜合吸引力評價結(jié)果(圖12)可知南部地區(qū)城鎮(zhèn)吸引力較高，而北部城鎮(zhèn)吸引力較低。綜合交通區(qū)位評價與城鎮(zhèn)綜合吸引力評價結(jié)果得到全市建設(shè)用地開發(fā)適宜性評價結(jié)果(圖13)，總體呈南高北趨勢，表明在南部進(jìn)行建設(shè)用地開發(fā)優(yōu)于在北部開發(fā)。揚州市建設(shè)用地開發(fā)經(jīng)濟(jì)適宜性評價結(jié)果與經(jīng)濟(jì)發(fā)展格局相符，南部是揚州市經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較高的地區(qū)，北部是經(jīng)濟(jì)發(fā)展相對落后地區(qū)，在南部進(jìn)行建設(shè)用地開發(fā)會帶來相對較大的經(jīng)濟(jì)利益。在建設(shè)用地開發(fā)適宜性評價基礎(chǔ)上，根據(jù)建設(shè)用地開發(fā)適宜性的不同等級面積占各鄉(xiāng)鎮(zhèn)面積的比例，按照公式2可計算得到各鄉(xiāng)鎮(zhèn)建設(shè)用地開發(fā)經(jīng)濟(jì)適宜性指數(shù)(圖14)。

圖11 交通區(qū)位評價Fig.11 Evaluation on traffic location

圖12 城鎮(zhèn)綜合吸引力評價Fig.12 Evaluation on comprehensive attractive of cities

2.5 空間優(yōu)化配置結(jié)果

2.5.1 建設(shè)用地開發(fā)比較優(yōu)勢度

根據(jù)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)生態(tài)保護(hù)重要性指數(shù)與建設(shè)用地開發(fā)經(jīng)濟(jì)適宜性指數(shù)，運用公式4計算得到揚州市各鄉(xiāng)鎮(zhèn)建設(shè)用地開發(fā)“生態(tài)-經(jīng)濟(jì)”比較優(yōu)勢度(圖15)。對比三指數(shù)，發(fā)現(xiàn)生態(tài)重要性指數(shù)呈北高南低，建設(shè)用地開發(fā)經(jīng)濟(jì)適宜性指數(shù)南高北低，建設(shè)用地開發(fā)比較優(yōu)勢度呈南高北低的趨勢：北部地區(qū)具有較大的生態(tài)保護(hù)重要性，同時北部地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不高、城鎮(zhèn)吸引力小，建設(shè)用地開發(fā)的經(jīng)濟(jì)適宜性較差，因此，揚州北部地區(qū)相對不宜于建設(shè)用地開發(fā)，其“生態(tài)-經(jīng)濟(jì)”比較優(yōu)勢較??；南部地區(qū)生態(tài)保護(hù)重要性指數(shù)小，相對北部地區(qū)其生態(tài)敏感性較低，而交通區(qū)位及城鎮(zhèn)吸引力較大，建設(shè)用地開發(fā)可帶來更大的經(jīng)濟(jì)效益，可見南部地區(qū)建設(shè)用地開發(fā)的“生態(tài)-經(jīng)濟(jì)”比較優(yōu)勢大，宜于建設(shè)用地擴(kuò)張。揚州市潛在經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)保護(hù)整體上呈現(xiàn)錯位的格局，此種格局有利于協(xié)調(diào)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)保護(hù)、實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。

2.5.2 空間優(yōu)化配置模擬結(jié)果

以揚州市2020年土地利用總體規(guī)劃確定的建設(shè)用地總規(guī)模為建設(shè)用地配置的總約束條件，根據(jù)綜合生態(tài)安全格局中極低安全水平范圍與基本農(nóng)田保護(hù)范圍的并集計算空間單元建設(shè)用地可開發(fā)的最大規(guī)模，作為各空間單元的建設(shè)用地規(guī)?？刂瓶偭?，將建設(shè)用地開發(fā)比較優(yōu)勢度測算結(jié)果代入模型，利用matlab7.0軟件對揚州市各鄉(xiāng)鎮(zhèn)建設(shè)用地開發(fā)強(qiáng)度的分配進(jìn)行模擬優(yōu)化，優(yōu)選出對建設(shè)用地開發(fā)比較優(yōu)勢度約束性滿足程度較高的3個模擬方案。從表2可以看出，3個模擬結(jié)果的建設(shè)用地開發(fā)強(qiáng)度總體上與生態(tài)重要性指數(shù)呈反向關(guān)系，與經(jīng)濟(jì)適宜性指數(shù)、比較優(yōu)勢度指數(shù)呈正向關(guān)系。但模擬結(jié)果2中，開發(fā)強(qiáng)度為0—15%、15%—20%的

圖13 建設(shè)用地開發(fā)適宜性評價Fig.13 Evaluation on the suitability of construction land development of cities

圖14 建設(shè)用地開發(fā)經(jīng)濟(jì)適宜性指數(shù)Fig.14 Economical suitability index of construction land development

圖15 建設(shè)用地開發(fā)比較優(yōu)勢度指數(shù) Fig.15 Comparative advantage index of construction land development

行政單元的經(jīng)濟(jì)適宜性平均值、比較優(yōu)勢度平均值小于模擬結(jié)果1與結(jié)果3，生態(tài)重要性平均值大于模擬結(jié)果1和結(jié)果3；而開發(fā)強(qiáng)度為40%—70%、70%—100%的行政單元經(jīng)濟(jì)適宜性平均值、比較優(yōu)勢度平均值大于模擬結(jié)果1和結(jié)果3，生態(tài)重要性平均值小于模擬結(jié)果1和結(jié)果3。相對于模擬結(jié)果1與結(jié)果3，模擬結(jié)果2更有利于發(fā)揮開發(fā)強(qiáng)度較高空間的經(jīng)濟(jì)潛力，促進(jìn)建設(shè)用地集聚集約利用，保障建設(shè)用地有序開發(fā)，因此選擇模擬結(jié)果2作為建設(shè)用地空間配置的優(yōu)選方案。模擬結(jié)果2(圖16)可知，建設(shè)用地配置結(jié)果與建設(shè)用地開發(fā)經(jīng)濟(jì)適宜性格局一直，與土地生態(tài)重要性格局相反，這種錯位格局有助于發(fā)揮區(qū)域生態(tài)與經(jīng)濟(jì)的比較優(yōu)勢，實現(xiàn)生態(tài)保護(hù)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展二者的協(xié)調(diào)。

3 結(jié)論與討論

3.1 結(jié)論

(1)本文提出的基于“生態(tài)-經(jīng)濟(jì)”比較優(yōu)勢視角的建設(shè)用地空間優(yōu)化配置方法有助于協(xié)調(diào)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)保護(hù)二者之間的矛盾。揚州市建設(shè)用地優(yōu)化配置理想方案中，未來建設(shè)用地向南部市區(qū)、江都、儀征沿江一帶集中，因為該區(qū)域區(qū)位條件、經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)優(yōu)于北部地區(qū)，在該區(qū)域進(jìn)行建設(shè)用地開發(fā)可以最大限度的發(fā)揮地區(qū)經(jīng)濟(jì)潛能；而北部地區(qū)土地生態(tài)重要性地位明顯，較低的建設(shè)用地開發(fā)強(qiáng)度有助于確保地區(qū)的生態(tài)安全。這種按“生態(tài)-經(jīng)濟(jì)”比較優(yōu)勢理念進(jìn)行的建設(shè)用地配置方案有效的協(xié)調(diào)了揚州市經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)保護(hù)之間的矛盾。

表2 建設(shè)用地空間優(yōu)化配置模擬結(jié)果比較Table 2 Comparisons of the results of the allocation of construction land

建設(shè)用地開發(fā)強(qiáng)度The average value of land development intensity index;生態(tài)重要性平均值The average value of ecological importance index; 經(jīng)濟(jì)適宜性平均值The average value of economic suitability index; 比較優(yōu)勢度平均值The average value of comparative advantage index

圖16 建設(shè)用地開發(fā)強(qiáng)度優(yōu)化配置優(yōu)選方案 Fig.16 An ideal solution of the construction land distribution based on the Monte Carol model

(2)本文從“生態(tài)-經(jīng)濟(jì)”比較優(yōu)勢視角提出的建設(shè)用地空間優(yōu)化配置方法為國土開發(fā)強(qiáng)度大小的合理確定提供了科學(xué)根據(jù)。全國主體功能區(qū)劃提出了國土開發(fā)強(qiáng)度概念，土地管理實踐中也在不斷探尋區(qū)域建設(shè)用地數(shù)量上限，以防止建設(shè)用地過度擴(kuò)張超過資源環(huán)境承載閾值，本文提出的建設(shè)用地空間優(yōu)化配置方法兼顧了基本農(nóng)田保護(hù)、現(xiàn)狀土地資源稟賦等因素，從“生態(tài)-經(jīng)濟(jì)”比較優(yōu)勢視角測算了各單元規(guī)劃期末土地開發(fā)強(qiáng)度大小，為國土開發(fā)強(qiáng)度大小確定提供了科學(xué)方法與理論依據(jù)。

(3)以柵格為最小操作單元評價行政單元的土地生態(tài)保護(hù)重要性與建設(shè)用地開發(fā)經(jīng)濟(jì)適宜性，能更好的反映自然生態(tài)與經(jīng)濟(jì)要素在空間上的連續(xù)性與非均衡性，對建設(shè)用地規(guī)模在空間布局上具有很強(qiáng)的指導(dǎo)意義。由于生態(tài)環(huán)境的本地性，進(jìn)行建設(shè)用地配置時，各空間單元必須保留一定的生態(tài)空間，以保證空間單元對生態(tài)環(huán)境的基本需求。運用景觀安全格局分析方法對地區(qū)土地生態(tài)重要性進(jìn)行評價，明確了區(qū)域范圍內(nèi)連續(xù)空間的土地生態(tài)保護(hù)重要性程度，進(jìn)而為區(qū)域基本生態(tài)空間的劃定提供了依據(jù)。與此同時，以柵格為最小單元的建設(shè)用地開發(fā)經(jīng)濟(jì)適宜性評價，明確了在連續(xù)空間上的建設(shè)用地開發(fā)優(yōu)先順序，為建設(shè)用地空間布局提供了依據(jù)。

3.2 討論

由于本文的研究將揚州市視為一個封閉的區(qū)域，在進(jìn)行綜合生態(tài)安全格局構(gòu)建與建設(shè)用地開發(fā)經(jīng)濟(jì)適宜性評價過程中，未考慮研究區(qū)外的生態(tài)環(huán)境因子與經(jīng)濟(jì)因素對研究區(qū)生態(tài)保護(hù)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的作用，對區(qū)域土地開發(fā)的生態(tài)適宜性與經(jīng)濟(jì)發(fā)展適宜性的評價結(jié)果存在一定的影響。將研究區(qū)外作用于研究區(qū)的生態(tài)環(huán)境因子與經(jīng)濟(jì)因子納入評價研究中，有待進(jìn)一步考察。

[1] 俞孔堅, 王思思, 李迪華, 喬青. 北京城市擴(kuò)張的生態(tài)底線——基本生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)及其安全格局. 城市規(guī)劃, 2010, 34(2): 19- 24.

[2] 俞孔堅, 王思思, 李迪華, 李春波. 北京市生態(tài)安全格局及城市增長預(yù)景. 生態(tài)學(xué)報, 2009, 29(3): 1189- 1204.

[3] 蔡青. 基于景觀生態(tài)學(xué)的城市空間格局演變規(guī)律分析與生態(tài)安全格局構(gòu)建 [D]. 長沙: 湖南大學(xué), 2012.

[4] 張健, 高中貴, 濮勵杰, 彭補(bǔ)拙. 經(jīng)濟(jì)快速增長區(qū)城市用地空間擴(kuò)展對生態(tài)安全的影響. 生態(tài)學(xué)報, 2008, 28(6): 2799- 2810.

[5] 鄭榮寶, 劉毅華, 董玉祥, 朱高儒. 基于主體功能區(qū)劃的廣州市土地資源安全評價. 地理學(xué)報, 2009, 64(6): 654- 664.

[6] 張旺鋒, 董瑞娜, 林志明, 耿莎莎, 張京娟. 基于生態(tài)安全導(dǎo)向的縣域建設(shè)用地優(yōu)化配置——以臨澤縣為例. 生態(tài)經(jīng)濟(jì): 學(xué)術(shù)版, 2013, (1): 109- 115.

[7] 王思易, 歐名豪. 基于景觀安全格局的建設(shè)用地管制分區(qū). 生態(tài)學(xué)報, 2013, 33(14): 4425- 4435.

[8] 高永年, 高俊峰, 韓文權(quán). 基于生態(tài)安全格局的湖州市城鄉(xiāng)建設(shè)用地空間管制分區(qū). 長江流域資源與環(huán)境, 2011, 20(12): 1446- 1453.

[9] 戴聲佩, 張勃. 基于CLUE-S模型的黑河中游土地利用情景模擬研究——以張掖市甘州區(qū)為例. 自然資源學(xué)報, 2013, 28(2): 336- 348.

[10] 王波, 趙海霞, 黃天送. 蘇州市環(huán)境敏感地的劃定研究. 自然資源學(xué)報, 2008, 23(1): 170- 176.

[11] 張恒義. 中國省際建設(shè)用地空間配置效率研究 [D]. 杭州: 浙江大學(xué), 2011.

[12] 王青, 陳志剛, 陳逸. 建設(shè)用地區(qū)域配置效率評價研究. 城市發(fā)展研究, 2010, 17(1): 92- 95.

[13] 陳雯, 孫偉, 段學(xué)軍, 陳江龍. 以生態(tài)-經(jīng)濟(jì)為導(dǎo)向的江蘇省土地開發(fā)適宜性分區(qū). 地理科學(xué), 2007, 27(3): 312- 317.

[14] 段學(xué)軍, 秦賢宏, 陳江龍. 基于生態(tài)-經(jīng)濟(jì)導(dǎo)向的泰州市建設(shè)用地優(yōu)化配置. 自然資源學(xué)報, 2009, 24(7): 1181- 1191.

[15] 孫偉, 陳雯, 段學(xué)軍, 陳江龍. 基于生態(tài)-經(jīng)濟(jì)重要性的濱湖城市土地開發(fā)適宜性分區(qū)研究——以無錫市為例. 湖泊科學(xué), 2007, 19(2): 190- 196.

[16] 俞孔堅, 葉正, 李迪華, 段鐵武. 論城市景觀生態(tài)過程與格局的連續(xù)性——以中山市為例. 城市規(guī)劃, 1998, 22(4): 13- 17, 63- 63.

[17] 馬克明, 傅伯杰, 黎曉亞, 關(guān)文彬. 區(qū)域生態(tài)安全格局: 概念與理論基礎(chǔ). 生態(tài)學(xué)報, 2004, 24(4): 761- 768.

[18] 傅伯杰, 陳利頂, 馬克明. 景觀生態(tài)學(xué)原理及應(yīng)用. 北京: 科學(xué)出版社, 2001: 146- 163.

[19] 肖篤寧, 陳文波, 郭福良. 論生態(tài)安全的基本概念和研究內(nèi)容. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報, 2002, 13(3): 354- 358.

[20] 黎曉亞, 馬克明, 傅伯杰, 牛樹奎. 區(qū)域生態(tài)安全格局: 設(shè)計原則與方法. 生態(tài)學(xué)報, 2004, 24(5): 1055- 1062.

[21] 俞孔堅. 生物保護(hù)的景觀生態(tài)安全格局. 生態(tài)學(xué)報, 1999, 19(1): 8- 15.

[22] Stow D A, Hope A, McGuire D, Verbyla D, Gamon J, Huemmrich F, Houston S, Racine C, Sturm M, Tape K, Hinzman L, Yoshikawa K, Tweedie C, Noyle B, Silapaswan C, Douglas D, Griffith B, Jia G S, Epstein H, Walker D, Daeschner S, Petersen A, Zhou L M, Myneni R. Remote sensing of vegetation and land-cover change in Arctic Tundra Ecosystems. Remote Sensing of Environment, 2004, 89(3): 281- 308.

[23] 張?zhí)煊? 宋全夫, 張守林. 灰喜鵲的生態(tài)觀察. 動物學(xué)雜志, 1979, (4): 27- 30.

[24] 俞孔堅, 李海龍, 李迪華, 喬青, 奚雪松. 國土尺度生態(tài)安全格局. 生態(tài)學(xué)報, 2009, 29(10): 5163- 5175.

Research on spatial optimum allocation of construction land in an eco-economic comparative advantage perspective:a case study of Yangzhou City

XIAO Changjiang1, OU Minghao1,*, LI Xin2

1CollegeofLandManagement,NanjingAgricultureUniversity,Nanjing210095,China2SchoolofGeodesyandGeomatics,JiangsuNormalUniversity,Xuzhou221116,China

With natural space shrinking and the ecological environment deteriorating, the conflict between economic development and environmental protection is increasingly intensified. As urban areas expand, land for construction (treated as a special resource) consumes natural areas, resulting in negative impacts on the environment, while having a positive effect on economic development. The challenge in the allocation of construction land resources is that it must consider both environmental protection and economic development. The traditional strategy of resource allocation based solely on efficiency only satisfies the objectives of economic development, and ignores the significant ecological constraints on socio-economic development, leading ultimately to an unsustainable development of society and the economy. Therefore, in planning for construction-land allocation, environmental protection and economic efficiency must be balanced. To mediate the conflict between economic development space and ecological protection space—achieving sustainable economic development and environmental protection—this paper examines the optimum spatial allocation of construction land using the landscape ecology methodology and economic principles, from an eco-economic comparative advantage perspective. First, a comprehensive regional ecological security pattern was developed using the landscape security pattern method, allowing us to calculate the ecological importance indexes of space units according to the security pattern. Using the minimum cumulative resistance model, the economic suitability index of regional construction land development was evaluated. This was the basis for economic suitability indexes of construction land development for the spatial units. Second, we calculated the comparative advantage index of construction land development based on the ecological importance index and the economic suitability index. We then built a construction land allocation model (solved by the Monte Carlo Method), the objective function of which is to optimize the space constraints of comparative advantage satisfaction. Finally, we applied our empirical research, using Yangzhou City of Jiangsu Province as an example. Research results indicate that in the future the construction land of Yangzhou would concentrate on the developed southern area of the city, while the northern part of the city primarily plays a role in environmental protection. The allocation of construction land reflects the dislocation pattern of economic development and ecological protection, which could benefit both economic development and environmental protection in Yangzhou City. Meanwhile, using the grid as the smallest unit to evaluate both the ecological importance and the economic suitability of construction land, the planners and decision makers can better understand the spatial continuity and the non-equilibrium of natural and economic elements. This understanding will play a strong guiding role on the spatial layout of construction land. Additionally, to estimate land development intensity for each administrative unit, the proposed resource allocation model combines numerous factors of basic farmland protection and land resource endowments. This provides a scientific method and theoretical basis for the determination of land development intensity. This research proposes a method of optimum spatial allocation of construction land from an eco-economic comparative advantage perspective, and provides a scientific basis for both land-use and environmental protection planning.

construction land; eco-economic comparative advantage; optimal allocation; space units; Yangzhou City

國家自然科學(xué)基金資助項目(71303119); 國土資源部軟科學(xué)研究項目(201240); 教育部哲學(xué)社會科學(xué)研究重大課題攻關(guān)項目(11JZD031)

2014- 03- 04;

日期:2014- 07- 07

10.5846/stxb201403040369

*通訊作者Corresponding author.E-mail: mhou@njau.edu.cn

肖長江, 歐名豪, 李鑫.基于生態(tài)-經(jīng)濟(jì)比較優(yōu)勢視角的建設(shè)用地空間優(yōu)化配置研究——以揚州市為例.生態(tài)學(xué)報,2015,35(3):696- 708.

Xiao C J, Ou M H, Li X.Research on spatial optimum allocation of construction land in an eco-economic comparative advantage perspective:a case study of Yangzhou City.Acta Ecologica Sinica,2015,35(3):696- 708.