任國平，劉黎明，李洪慶，袁承程

都市郊區(qū)鄉(xiāng)村景觀多功能權衡-協同關系演變

任國平1,2，劉黎明2※，李洪慶3，袁承程2

（1. 湖南城市學院管理學院，益陽 413000； 2. 中國農業(yè)大學土地科學與技術學院，北京 100193；3. 河海大學公共管理學院，南京 211100）

針對景觀功能相互表征的科學性和景觀多功能間關系定量化問題，采用Spearman秩次相關系數分析和雙變量空間自相關相方法，對上海市青浦區(qū)184個行政村1980－2015年的鄉(xiāng)村景觀多功能間權衡-協同關系變化特征進行研究，結果表明：1）農業(yè)生產功能不能取代經濟發(fā)展功能，青浦區(qū)經濟發(fā)展功能已成為主導的功能形態(tài)。2）該區(qū)鄉(xiāng)村景觀多功能間權衡-協同關系時空差異顯著，表現為：生產功能-生活功能以協同為主，空間上沿中軸線擴散；生產功能-生態(tài)功能以權衡為主，空間上從中部向東部擴散；生活功能-生態(tài)功能權衡-協同關系較為均衡，權衡區(qū)由中部向東部擴散，協同區(qū)由西部向北部和南部擴散。農業(yè)生產功能與經濟發(fā)展功能、經濟發(fā)展功能與生態(tài)調節(jié)功能/環(huán)境維衡功能為該區(qū)不可回避的矛盾；經濟發(fā)展功能與景觀美學功能間權衡關系顯著，且兩者關系格局呈東部權衡西部協同，且權衡區(qū)的數量遞增；經濟發(fā)展功能與空間承載功能呈現東部權衡和西部協同，且協同區(qū)呈增長趨勢；景觀美學功能與生態(tài)調節(jié)功能/環(huán)境維衡功能間權衡區(qū)集中在青東區(qū)域，協同區(qū)分布于青西區(qū)域，且權衡區(qū)數量先增后減，協同區(qū)先減后增。3）時空結合的分析方法能準確全面的反映鄉(xiāng)村景觀多功能間權衡-協同關系演變特征。

鄉(xiāng)村；景觀；多功能；演變；權衡-協同關系；青浦區(qū)

0 引 言

景觀是由自然，半自然和社會經濟系統的空間相互鑲嵌所構成的地表綜合體[1]，兼具生產、生活和生態(tài)價值；景觀功能是景觀資源供給人類的產品和服務的能力[2]，綜合表征景觀結構和生態(tài)學過程間的相互關系，是景觀生態(tài)學研究的熱點[3]。景觀功能存在類型多樣性，空間分布非均衡性和時間變異性特征[4]，加之人類對其利用的選擇性導致景觀功能間相互關系復雜化，表現為此消彼長的“權衡”和相互促進的“協同”[5]。其中，權衡指某種功能的增長或減少導致其功能的減少或增加，協同指兩種或多種功能同時增加或減少[6]。隨著快速城鎮(zhèn)化的推進，城鄉(xiāng)轉型的深入，人類對景觀功能的需求逐漸由單一性向多元化轉變，使其權衡-協同關系的復雜性愈發(fā)明顯[7]；尤其在都市郊區(qū)，景觀資源的稀缺性與多元化需求更激發(fā)了景觀功能的權衡-協同；厘清鄉(xiāng)村景觀多功能間權衡-協同關系的時空變化特征，已成為促進區(qū)域功能總體效益最優(yōu)、引導景觀資源開發(fā)、實現經濟發(fā)展和生態(tài)保護“雙贏”的關鍵[8-9]。然而，多數學者以農業(yè)多功能性為出發(fā)點分析鄉(xiāng)村景觀多功能間的關系，得到幾乎趨于一致的結論：農業(yè)生產功能與生態(tài)功能間存在權衡關系[3,9-11]。但縱觀上述結論的產生均指向統一的邏輯前提：農業(yè)生產功能作為區(qū)域經濟發(fā)展最主要的組成部分，即將農業(yè)生產功能和經濟發(fā)展功能等同。然而，實際中從都市郊區(qū)社會經濟統計數據分析，農業(yè)生產對經濟發(fā)展的貢獻非常小。由此引入論文的問題：都市郊區(qū)的農業(yè)生產功能與生態(tài)功能間關系是否遵循學界的共識（兩者間存在權衡關系）。推而廣之，都市郊區(qū)鄉(xiāng)村景觀多功能間關系如何。鄉(xiāng)村景觀多功能間關系時空演變有何特征。

目前，國內外學者對景觀功能關系研究主要依托于生態(tài)系統服務[10-12]和農業(yè)景觀多功能[8,11]，從功能或服務的內涵[13]、構成與分類[14]等理論入手，通過構建指標體系[8,15]、計算生態(tài)服務價值[12]、采用物質量[16]等，采用相關分析法[12]、協同模型[17]、InVEST模型[18]、空間自相關[19]、情景分析法[20]、bayesGIS模型[21]等方法，對流域涵養(yǎng)區(qū)[12]、生態(tài)敏感區(qū)[9]、經濟發(fā)展區(qū)[22]、高原丘陵區(qū)[19]、都市郊區(qū)[3]、農作區(qū)[17]等方面開展大量研究，其成果對區(qū)域生態(tài)系統保護、功能分區(qū)及管理、充實景觀生態(tài)學理論的案例發(fā)揮了重要作用。然而，前人的研究存在以下不足：在忽視特殊區(qū)域景觀功能的分化和演替下，其功能間關系研究結果的可靠性值得商榷；在忽視功能空間相互作用關系下，采用廣泛的時間相關性分析得到結果的可信度值得商榷；短時段和大范圍的景觀功能間關系時空變化研究結果的穩(wěn)健性值得商榷。鑒于此，研究嘗試將權衡-協同的生態(tài)學研究方法引入鄉(xiāng)村景觀多功能間的關系分析，以上海市西郊的青浦區(qū)184個行政村為例，采用區(qū)域景觀功能時間上的Spearman秩次相關系數分析法和空間上的雙變量空間自相關結合，對該區(qū)1980－2015年的鄉(xiāng)村景觀多功能間權衡-協同關系時空變化進行研究，為實現區(qū)域可持續(xù)發(fā)展提供科學借鑒。

1 研究區(qū)概況、研究方法及數據來源

1.1 研究區(qū)概況

青浦區(qū)位于上海市西南部（120°53′E～121°17′E和30°59′N～31°16′N之間），太湖下游，黃浦江上游，總面積668.54 km2；地形東西寬，中心狹長；處于長三角經濟核心圈，緊鄰上海市核心經濟商貿區(qū)（圖1）。該區(qū)內轄淀山湖為上海市水生態(tài)供給區(qū)；湖泊河流面積大，植被覆蓋高，成為上海市重要的生態(tài)屏障。

圖1 上海市青浦區(qū)位置圖

該區(qū)地勢平坦，平均海拔為2.8～3.5 m，日平均氣溫17.6 ℃左右。2016年地區(qū)生產總值為798.55億元，農業(yè)總產值17.65億元，工業(yè)總產值445.83億元，三大產業(yè)比例為1.6:58.6:39.8。2016年末，青浦區(qū)總人口49.68萬人，其中，非農業(yè)人口34.89萬人，占全區(qū)人口總數的70.23%；城鄉(xiāng)居民人均可支配是收入為36 188元。全區(qū)共有8個鎮(zhèn)和3個街道和184個行政村。上海市作為中國經濟最發(fā)達的國際性大都市之一，其城郊的青浦區(qū)在優(yōu)越的區(qū)位條件、快速城鎮(zhèn)化和工業(yè)化等外力的驅動下，形成鄉(xiāng)村景觀結構無序化、空間破碎化、需求復雜化等特征，導致鄉(xiāng)村景觀功能混雜，功能間權衡-協同關系復雜；因此，選擇該區(qū)域開展鄉(xiāng)村景觀多功能間關系研究具有典型性。

1.2 研究方法

1.2.1 鄉(xiāng)村景觀功能分類依據

鄉(xiāng)村景觀功能分類是開展景觀功能權衡-協同關系研究的基礎。研究依據鄉(xiāng)村景觀各功能成因機理[23]，結合自然資產功能評估框架[24]，按照功能的經濟、社會和調節(jié)特性，構建鄉(xiāng)村景觀多功能評價的“三生”功能體系。1）鄉(xiāng)村景觀生產功能。該功能是指采用景觀資源直接或間接生產取得的產品和服務，促進經濟進步為該功能的基礎[25]，含農業(yè)生產功能和經濟發(fā)展功能。2）鄉(xiāng)村景觀生活功能。該功能是指景觀資源為維系社會和人類發(fā)展所提供各種服務，提供居住、交通、存儲、美學享受為該功能的基底[3]，含空間承載功能和景觀美學功能。3）鄉(xiāng)村景觀生態(tài)功能。該功能是指維持人類生存的自然條件及效用服務，土壤、植被、水文、生物要素為基本組件[26]，含生態(tài)調節(jié)功能和環(huán)境維衡功能。

1.2.2 鄉(xiāng)村景觀功能評價指標設計

借鑒組分承載自然、經濟和社會要素差異的思路[27]，運用各評價指標承載“三生”功能要素差異和重要性構建鄉(xiāng)村景觀功能評價指標體系。為避免指標的片面性和主觀性，研究依據區(qū)域特性、評價單位的完整性、指標的相對穩(wěn)定性、指標的可獲取性等原則，具體咨詢景觀規(guī)劃、生態(tài)學、土地利用、自然地理等領域的專家，進過多輪征詢和篩選最終確定指標體系（表1）。

1.2.3 鄉(xiāng)村景觀多功能評價及權衡-協同關系分析方法

1）評價指標標準化

為克服鄉(xiāng)村景觀功能評價指標的量綱和正負方向差異，研究采用極差標準法對各指標進行無量綱化處理。

2）評價指標權重設置

為克服因指標間差異過小造成的影響，研究采用因子分析法設置各指標的權重[28]。采用各指標值構建相關關系矩陣，利用指標主成分貢獻值占總貢獻值比重確定指標權重（表1）。

3）鄉(xiāng)村景觀單項功能評價

鄉(xiāng)村景觀單項功能反映某種功能重要性程度，是構成該功能所有指標值大小的綜合。研究采用加權求和模型計算，公式如下。

式中f為單功能值，x為第項指標，w為指標的權重，為第項單功能的指標數。

4）鄉(xiāng)村景觀多功能權衡-協同關系數量化

為分析鄉(xiāng)村景觀各項功能間的權衡-協同的數量特征，研究采用非參數檢驗的Spearman秩次相關系數分析法[29]對鄉(xiāng)村景觀功能間的關系進行檢驗。該方法已被廣泛運用于生態(tài)系統服務權衡與協同關系研究中，具有較強的普適性[30]。該方法的數學原理為，令{(X, Y)}表示對獨立同分布的數據對；對X進行從小到大排列，可得一組新的數據對1<2<…<X，其中關于的序統計量與之相對應的Y稱之為X的伴隨。

式中P指X為位于序列中第個位置，為X的秩次；Q為Y的秩次；為獨立同分布數據對。r(X,Y)為秩次相關系數，相關系數為正表示鄉(xiāng)村景觀兩種功能間存在協同關系，相關系數為負表示鄉(xiāng)村景觀兩種功能間存在權衡關系，相關系數不顯著表示兩種功能存在獨立關系。

表1 鄉(xiāng)村景觀功能評價指標體系

注：農業(yè)景觀包含耕地、園地、林地、草地；景觀美學功能評價借鑒朱慶瑩等的研究成果[11]；+、-分別表示正向指標和負向指標。

Notes: Agricultural landscape includes cultivated land, garden land, woodland and grassland. The evaluation of landscape aesthetic function learned from Zhu Qingying’s research results. +, - represent positive and negative indicators, respectively.

5）鄉(xiāng)村景觀多功能權衡-協同關系空間化

為分析鄉(xiāng)村景觀各項功能權衡-協同的空間特征，采用空間自相關分析法對其空間集聚特征進行研究。該方法由Anselin提出，主要研究地理要素之間相關性[31]；且已被廣泛應用于功能間關系[11]的研究中。

全局空間自相關注重檢驗區(qū)域整體上屬性值的聚合和離散程度。采用Global Moran’s統計量分析鄉(xiāng)村景觀功能權衡-協同的空間依賴程度，公式如下

局部空間自相關是對區(qū)域局部的屬性值的空間分布分析，直觀展現局部關聯特征。采用Local Moran’s統計量和LISA（local indicator of spatial association）統計量分析鄉(xiāng)村景觀功能權衡-協同的局部空間依賴程度，公式如下

為分析鄉(xiāng)村景觀兩種功能間權衡-協同的空間特征，并使功能間權衡-協同關系空間顯化，研究在單變量空間自相關的基礎上，采用雙變量局部空間自相關分析法對其空間集聚特征進行研究，公式如下

1.3 數據來源及處理

研究數據來源如下：1）空間地理數據來源于：青浦區(qū)規(guī)土局提供的4期（1980年、1995年、2007年和2015年）1:5000的土地利用現狀圖、土地利用總體規(guī)劃數據庫（2006－2020年）、2003－2005年土地統計臺賬；2）社會統計數據來源于：1980－2015年的《青浦區(qū)統計年鑒》、《青浦區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)統計年鑒》、《青浦區(qū)農業(yè)統計年鑒》、《青浦區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)工業(yè)發(fā)展報告》、《青浦區(qū)林業(yè)統計年鑒》、《青浦區(qū)環(huán)境調查報告》、《青浦區(qū)國民經濟匯編》、《青浦區(qū)環(huán)境狀況公報》和《青浦區(qū)土地退化分級報告》等。

研究數據處理如下：1）將不同時期地類參照《第二次全國土地調查技術規(guī)程（TD/1014-2007）》進行轉換，分成耕地景觀、園地景觀、林地景觀、草地景觀、聚落景觀、交通景觀、水域景觀和荒地景觀8類；2）運用ArcGIS9.3的空間分析功能統計距離數據；3）鑒于2005年白鶴鎮(zhèn)行政邊界調整，以2015年青浦區(qū)行政界線對各時段的行政邊界進行擬合；4）使用Fragstats3.3軟件對4期數據計算斑塊集聚度和景觀多樣性指數；5）鑒于62 km2的淀山湖水面歸屬昆山市和青浦區(qū)共有，故按面積的1/4平均分配至朱家角鎮(zhèn)和金澤鎮(zhèn)；6）輻射范圍程度參考朱俊林的研究并根據區(qū)域實際進行修正，輻射距離20 km以上為0，0～20 km內采用反向歸一法[32]；7）利用ArcGIS的面狀數據提取功能對不同區(qū)域土地侵蝕程度類型（輕度、中度和重度）面積進行提取和計算；8）從人口容量（人口自然增長率、人口密度、農業(yè)人口比例、就業(yè)率）、生態(tài)資源容量（耕地、園地、林地、草地、未利用地面積、水域面積）和廢棄物消納容量（廢水處理率、生活垃圾處理率、秸稈綜合利用率）3個面構建生態(tài)環(huán)境容量指數對景觀生態(tài)用地環(huán)境年容量進行評價[33]；9）為克服數據差異過小導致分析結果辨識性差的問題，研究以184個行政村為空間統計單元；10）考慮到孤立點或噪聲點的影響，采用探索性數據分析法對離群值剔除[34]；11）為克服空間權重出現比例效應而導致數據估算精度降低產生的結構特征不明顯問題，采用Rook鄰接原則確定空間自相關權重；12）為消除貨幣因素的影響，以2015年為基期對社會經濟數據進行平滑處理；13）根據《上海市青浦區(qū)土地利用總體規(guī)劃（2006－2020年）》，夏陽、盈浦和香花橋為青中區(qū)域，金澤鎮(zhèn)、朱家角鎮(zhèn)、練塘鎮(zhèn)為青西區(qū)域，徐涇鎮(zhèn)、重固鎮(zhèn)、白鶴鎮(zhèn)、趙巷鎮(zhèn)、華新鎮(zhèn)為青東區(qū)域；14）采用GeoDa095軟件進行空間相關性分析，采用SPSS.20軟件進行社會經濟指標分析。

2 結果與分析

2.1 鄉(xiāng)村景觀多功能評價結果

對構建20個評價指標在極差標準化和客觀賦權法的基礎上，采用加權求和模型（公式1）測算4個年份青浦區(qū)184個評價單元的“三生”功能和6種鄉(xiāng)村景觀分功能的平均值，得到結果如下（表2）。

1）鄉(xiāng)村景觀功能時間差異明顯。青浦區(qū)1980－2015年各鄉(xiāng)村景觀功能值呈現出明顯的時間差異：從不同年份的功能均值分析，生產功能>生活功能>生態(tài)功能；經濟發(fā)展功能（2015年）均值最大（0.947），環(huán)境維衡功能（2007年）均值最?。?.247）；從研究期間的功能均值分析，經濟發(fā)展功能均值最大為0.777，其次為空間承載功能均值為0.583，研究期間青浦區(qū)環(huán)境維衡功能均值最小，其值為0.368。

2）鄉(xiāng)村景觀功能時間變異顯著。研究期間各鄉(xiāng)村景觀功能值變化顯著，生產功能和生活功能逐年增加，生態(tài)功能先降后升。各分功能變化主要分成以下情況：功能值逐年增長型，主要表現為經濟發(fā)展功能和空間承載功能，其中經濟發(fā)展功能增長幅度最大，36 a間功能值增長了74.72%，空間承載功能值增長了65.81%；功能值逐年下降型，主要表現為農業(yè)生產功能，研究期間該功能值減少了0.51，下降幅度為59.51%；功能值波動變化型，主要表現為景觀美學功能、生態(tài)調節(jié)功能和環(huán)境維衡功能，3種功能值在研究期間均呈現先下降，后上升的波動變化趨勢，其中，生態(tài)調節(jié)功能波動幅度最大。該結果表明農業(yè)生產功能不再是青浦區(qū)第一性功能，經濟發(fā)展功能成為主導功能；該結果與唐林楠等[35]、劉玉等[36]學者的研究存在較大的差異。

表2 青浦區(qū)鄉(xiāng)村景觀多功能綜合評價結果

2.2 鄉(xiāng)村景觀多功能權衡-協同關系時間格局

采用青浦區(qū)1980－2015年鄉(xiāng)村景觀多功能評價結果，運用Spearman秩相關性分析法（公式（2））計算不同年份184個評價單元的鄉(xiāng)村景觀功能間秩相關系數，在此基礎上分析多功能間的權衡-協同時間變化趨勢，結果見表3。

通過對青浦區(qū)1980－2015年4個時段72組（剔除7組沒有通過顯著性檢驗的數據）鄉(xiāng)村景觀功能間秩相關系數分析，該區(qū)鄉(xiāng)村景觀功能間權衡關系主導，表現為權衡關系為34組，協同關系為31組；但鄉(xiāng)村景觀間權衡-協同程度時間差異顯著。

2.2.1 協同關系時間格局

研究期間青浦區(qū)鄉(xiāng)村景觀生產功能-生活功能始終保持協同關系，但協同差異變化較大，呈現先上升后下降的變化趨勢。從6種分功能分析，研究期間農業(yè)生產功能-景觀美學功能，經濟發(fā)展功能-空間承載功能，景觀美學功能-生態(tài)調節(jié)功能/環(huán)境維衡功能，生態(tài)調節(jié)功能-環(huán)境維衡功能5組功能間始終維持協同關系，但協同程度差異較大。農業(yè)生產功能-景觀美學功能、景觀美學功能-生態(tài)調節(jié)功能/環(huán)境維衡功能3組功能間協同關系呈現先降低后升高的時序變化。

農業(yè)生產功能的大小主要依托農業(yè)景觀的數量和結構的變化導致的食物和經濟作物供給價值的變化[11]。1980－2007年間青浦區(qū)人口總量增長1.96倍，農業(yè)景觀面積減少11 294.62 hm2，在人口激增和農業(yè)景觀面積減少的雙重壓力下，導致斑塊集聚度下降1.01，景觀多樣性指數下降0.26，造成農業(yè)生產功能-景觀美學功能間協同程度降低；而隨著2007－2015年農業(yè)景觀面積減少放緩，人口增加逐年降低和農業(yè)結構由糧食作物向經濟作物轉變，兩者間協同程度升高。研究期間經濟發(fā)展功能和空間承載功能間存在高協同關系。1980－2015年該區(qū)GDP由52.59億元增長至827.40億元，城鎮(zhèn)化率由32.45%提高至79.67%，農業(yè)產業(yè)比重由31.14%下降至1.14%，人口密度增長8.52倍。因此，經濟發(fā)展功能的強拉動能力為空間承載功能的提升奠定了經濟保障，而空間承載功能的強推動能力為經濟發(fā)展功能的增長提供了物質基礎[8]；兩者通過長期融合和良性互饋實現高協同。

景觀美學功能與生態(tài)調節(jié)功能/環(huán)境維衡功能間存在先降后升的協同關系，主要原因為景觀組成要素的多樣性及景觀格局的復雜性對景觀美學功能的提升作用，以及對生態(tài)調節(jié)功能的水土保持能力和環(huán)境維衡功能的吸納能力具有相互增益的協同效應[12]。

生態(tài)調節(jié)功能與環(huán)境維衡功能在研究期間呈現高協同關系，主要原因為生態(tài)調節(jié)功能與環(huán)境維衡功能的功能生成機理具有較強的附著性，因此協同增益效應顯著。

表3 青浦區(qū)鄉(xiāng)村景觀多功能相關分析

注：*，**分別表示置信度為0.05和0.01。

Note: *, ** indicates confidence of 0.05 and 0.01, respectively.

2.2.2 權衡關系時間格局

從“三生”功能分析，研究期間青浦區(qū)鄉(xiāng)村景觀生產功能-生態(tài)功能幾乎維持著權衡關系，（除1980年和1995年）。從6種分功能分析，研究期間青浦區(qū)農業(yè)生產功能-經濟發(fā)展功能/空間承載功能，經濟發(fā)展功能-景觀美學功能3組功能間始終存在權衡關系。

農業(yè)生產功能與經濟發(fā)展功能/空間承載功能間存在先降后升的權衡關系，主要原因為經濟發(fā)展功能的景觀資源消耗性和空間承載功能的景觀空間占用性對農業(yè)生產功能的產出性造成嚴重的削減作用[36]，導致多功能間此消彼長的權衡。1980－2015年間，青浦區(qū)三大產業(yè)比重由31.14∶53.18∶15.68，轉變?yōu)?.14∶54.22∶44.64；農業(yè)總產值減少了30%，農業(yè)生產功能逐漸下降，經濟發(fā)展功能逐年增長，導致兩者的權衡。

經濟發(fā)展功能與景觀美學功能間存在先降后升的權衡關系，主要歸于經濟發(fā)展功能的負外部效應對鄉(xiāng)村景觀基質的撕裂和切割作用和景觀多樣性的同一化作用，導致兩種功能間權衡[36]。

2.2.3 權衡-協同關系轉化時間格局

農業(yè)生產功能與生態(tài)調節(jié)功能、環(huán)境維衡功能主要表現為協同關系（除1980年），該結果與董鵬宇等研究基本一致[15]，客觀上驗證了本研究的可靠性。但該研究結果與多數學者研究存在差異[3,9-11]；主要原因為該區(qū)位于大都市上海市的特殊經濟區(qū)位優(yōu)勢和成為生態(tài)涵養(yǎng)區(qū)的特殊規(guī)劃定位，在強大的經濟拉動和生態(tài)保護地限制下，農業(yè)生產功能退居次位，區(qū)域生產功能幾乎可以擺脫農業(yè)產出的貢獻，以高集約化、低肥農業(yè)和低污染工業(yè)的管理策略維持生態(tài)調節(jié)功能和環(huán)境維衡功能的協同。

經濟發(fā)展功能與生態(tài)調節(jié)功能/環(huán)境維衡功能在研究期間呈現權衡關系，但權衡程度表現為先降后升的變化趨勢；該趨勢符合庫茲涅茨（EKC）曲線的階段特征，1980－2007年隨著該區(qū)經濟和人口的快速增長，景觀資源消耗超出資源的再生產能力，環(huán)境污染和生態(tài)破壞加劇，3種功能間權衡程度提升，而2007－2015年區(qū)域調整產業(yè)結構和相關土地管理政策（如：《關于青浦區(qū)集建區(qū)外建設用地減量化工作實施方案的通知》等）實施，導致3種功能間的權衡關系趨于緩和。

2.2.4 兼容關系時間格局

1980－2015年青浦區(qū)空間承載功能-景觀美學功能，空間承載功能-生態(tài)調節(jié)功能，空間承載功能-環(huán)境維衡功能間關系沒有通過顯著性檢驗，表現為兼容關系；但從3組功能間正負值的變化分析，符合“兼容-權衡-兼容-協同-兼容”的演變路徑，與劉玉的研究成果一致[36]。

2.3 鄉(xiāng)村景觀多功能權衡-協同關系空間格局

采用雙變量的全局空間自相關分析，從青浦區(qū)1980－2015年鄉(xiāng)村景觀功能間的Global Moran’s統計量結果得到（表4）：區(qū)域鄉(xiāng)村景觀“三生”功能間權衡關系為6組（統計量為負），協同關系為6組（統計量為正）；6種分功能間權衡關系為32組，協同關系為22組，兼容關系為6組（沒有通過=0.05水平檢驗）；表明空間上青浦區(qū)1980-2015年鄉(xiāng)村景觀功能間以權衡關系主導，但鄉(xiāng)村景觀間權衡-協同程度空間差異顯著。

1）權衡-協同關系空間差異顯著。研究期間農業(yè)生產功能-經濟發(fā)展功能/生態(tài)調節(jié)功能/環(huán)境維衡功能、經濟發(fā)展功能-生態(tài)調節(jié)功能/環(huán)境維衡功能間始終處于權衡關系；經濟發(fā)展功能-空間承載功能、景觀美學功能-生態(tài)調節(jié)功能/環(huán)境維衡功能、生態(tài)調節(jié)功能-環(huán)境維衡功能間一直處于協同關系；景觀美學功能-農業(yè)生產功能/經濟發(fā)展功能、空間承載功能-生態(tài)調節(jié)功能/環(huán)境維衡功能間為權衡-協同關系轉化。

2）權衡-協同程度上空間異質性較高，且協同關系逐漸增強。研究期間農業(yè)生產功能-經濟發(fā)展功能間權衡程度逐年降低；農業(yè)生產功能/經濟發(fā)展功能-生態(tài)調節(jié)功能/環(huán)境維衡功能間權衡程度呈現先升高后降低的趨勢；經濟發(fā)展功能-空間承載功能、景觀美學功能-生態(tài)調節(jié)功能/環(huán)境維衡功能、生態(tài)調節(jié)功能-環(huán)境維衡功能間協調程度逐年提升；景觀美學功能-農業(yè)生活功能/經濟發(fā)展功能、空間承載功能-生態(tài)調節(jié)功能/環(huán)境維衡功能間出現強協同向弱協同轉化趨勢。

表4 青浦區(qū)鄉(xiāng)村景觀功能間全局空間自相關指數

農業(yè)生產功能-空間承載功能、空間承載功能-景觀美學功能間的Global Moran’s統計量僅在1980和1995年通過了顯著性檢驗。因此，僅對剩余的16組功能進行局部空間自相關分析（圖2～4）；鑒于篇幅原因，僅采用1980年和2015年的兩期鄉(xiāng)村景觀功能間的局部空間關聯圖表征期間功能空間格局的變化趨勢。

2.3.1 生產-生活-生態(tài)功能間權衡-協同關系空間格局

生產功能-生活功能（PF-LF）以協同關系主導，空間上沿中軸線擴散。HH和LL協同區(qū)主要集中于青中、青東和環(huán)淀山湖周邊區(qū)域，且逐漸形成“徐涇鎮(zhèn)-趙巷鎮(zhèn)-盈浦街道-朱家角鎮(zhèn)”為主線的中心軸線變化；HL和LH權衡區(qū)分布于青東和北部區(qū)域。PF-LF協同源于經濟發(fā)展的正外部性（青東）、產業(yè)發(fā)展的集聚性（青中）和居住環(huán)境的舒適性（環(huán)淀山湖）；PF-LF權衡源于區(qū)域“人-地-業(yè)”的沖突產生的空間發(fā)展失衡。

生產功能-生態(tài)功能（PF-EF）以權衡關系主導，空間上從中部向東部擴散。HH和LL協同區(qū)呈條狀集中青西和北部區(qū)域，數量呈現先減后增的變化；HL和LH權衡區(qū)呈塊狀集中在青東區(qū)，且數量逐年增加。PF-EF協同區(qū)雖然為農業(yè)景觀基底，但良好的生態(tài)本底加上水網對污染物的吸納和稀釋作用造成該區(qū)域成為高協同區(qū)；PF-EF權衡區(qū)源于植被覆蓋稀疏和工業(yè)污染物排放造成環(huán)境的自凈能力差，加之位于人口密集區(qū)產生的污染物更弱化了EF進而產生權衡。

圖2 青浦區(qū)1980－2015年生產-生活-生態(tài)功能LISA圖

生活功能-生態(tài)功能（LF-EF）權衡-協同關系較為均衡，權衡關系由中部向東部擴散，協同關系由西部向北部和南部擴散。HH和LL協同區(qū)主要集中于青東、北部和環(huán)淀山湖區(qū)域；HL和LH權衡區(qū)分布于青東區(qū)域，且數量逐年增長。協同區(qū)域源于大范圍的農業(yè)景觀基底、高集聚的農業(yè)斑塊、多種類的農業(yè)景觀類型和遼闊的水域景觀；而青東區(qū)域過多的人口承載和過高的需求水平導致區(qū)域LF-EF權衡。

2.3.2 6種分功能間權衡-協同關系空間格局

農業(yè)生產功能-經濟發(fā)展功能（APF-EDF）：HL/LH權衡區(qū)由縱軸線（徐涇鎮(zhèn)-趙巷鎮(zhèn)-夏陽街道-朱家角鎮(zhèn)-練塘鎮(zhèn)）向“+”字軸線（華新鎮(zhèn)-重固鎮(zhèn)-香花橋街道-盈浦街道-朱家角鎮(zhèn)）轉變，且數量呈現先增后減。HH/LL協同源于二三產業(yè)發(fā)展緩慢，加之環(huán)湖肥沃的土質條件導致協同關系。HL/LH權衡區(qū)源于城鎮(zhèn)化由東向西和中心向南北的擴散和輻射作用造成的農業(yè)景觀用地數量銳減和農業(yè)產值的弱化。

農業(yè)生產功能-景觀美學功能（APF-LAF）：HH/LL協同區(qū)呈帶狀分布，且數量呈現先減后增的變化，主要源于沿湖周邊水系林帶密集（金澤鎮(zhèn)），耕地地塊集中和集約化程度高（練塘鎮(zhèn)），遠離城鎮(zhèn)和生境連通狀態(tài)較好（白鶴鎮(zhèn)）等[15]。HL/LH權衡區(qū)呈塊狀集中在青東，源于在城鎮(zhèn)化的推動下產生的單一農業(yè)景觀類型和景觀斑塊的破碎化和形狀復雜化。

農業(yè)生產功能-生態(tài)調節(jié)功能（APF-ERF）：協同區(qū)和權衡區(qū)呈現明顯的東西差異，且權衡區(qū)的數量先增后減，協同區(qū)數量先減后增。青西區(qū)域的水土優(yōu)勢和植被高植被覆蓋率加之環(huán)湖區(qū)域的嚴格的土地管控措施促進了兩者協同。東部區(qū)域景觀斑塊細碎，農業(yè)景觀面積少和人為因素造成的土地退化形成權衡。

農業(yè)生產功能-環(huán)境維衡功能（APF-EMF）：協同區(qū)和權衡區(qū)呈現交叉分布，且在全區(qū)分散分布。協同區(qū)以環(huán)湖和沿水網分布，HH協同逐年減少，LL協同逐年增加；權衡區(qū)以鎮(zhèn)中心分布，數量逐年增長。

經濟發(fā)展功能-空間承載功能（EDF-SCF）：兩者關系格局呈現東部權衡和西部協同格局，且協同關系區(qū)呈增長趨勢。受區(qū)域產業(yè)結構優(yōu)化和EDF-SCF的相互作用和良性反饋影響，全區(qū)權衡區(qū)逐年減少，協同區(qū)遞增。

經濟發(fā)展功能-景觀美學功能（EDF-LAF）：兩者關系格局呈東部權衡西部協同，且權衡區(qū)的數量遞增。依靠農業(yè)產業(yè)發(fā)展的優(yōu)越條件（金澤鎮(zhèn)）、旅游產業(yè)推動（朱家角鎮(zhèn)）和多種農業(yè)經營模式的推廣（白鶴鎮(zhèn)）形成EDF-LAF協同；在人口集聚和農業(yè)景觀用地和類型被擠占和單一化的影響下，青東區(qū)域形成權衡區(qū)。

圖3 青浦區(qū)1980年鄉(xiāng)村景觀多功能LISA圖

經濟發(fā)展功能-生態(tài)調節(jié)功能（EDF-ERF）：在二三產業(yè)快速發(fā)展的青東區(qū)域，隨著植被覆蓋率下降和水域環(huán)境受損造成生態(tài)環(huán)境的脆弱化，產生EDF-ERF權衡區(qū)域，且數量和范圍逐年增長；雖然受鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的發(fā)展和城鎮(zhèn)化率提升的影響，一定程度上降低了青西區(qū)域的生態(tài)調節(jié)功能，但依賴于自然本底條件優(yōu)越的特點，仍存在較多協調關系區(qū)（如環(huán)湖區(qū)域）。

空間承載功能-環(huán)境維衡功能（SCF-EMF）：權衡區(qū)與協同區(qū)呈環(huán)繞狀分布于區(qū)域內，且數量上均呈增加趨勢。在人口和農業(yè)景觀資源的雙重影響下，權衡區(qū)集中于鎮(zhèn)域中心，源于社會經濟的發(fā)展，加大了對周邊農業(yè)景觀資源的開發(fā)產生，對于干擾較少的區(qū)域則形成協同關系區(qū)。

圖4 青浦區(qū)2015年鄉(xiāng)村景觀多功能LISA圖

景觀美學功能-生態(tài)調節(jié)功能/環(huán)境維衡功能（LAF-ERF/EMF）：LAF-ERF和LAF-EMF關系在空間分布上具有較高的相似性，權衡區(qū)集中在青東區(qū)域，協同區(qū)分布于青西區(qū)域，且權衡區(qū)數量先增后減，協同區(qū)先減后增。由于3種功能在成因機理上具有一定相似性和因果關系，景觀美學功能強的青西區(qū)域具有人口密度較小、農業(yè)產業(yè)相對發(fā)達、工業(yè)產業(yè)較少等增強了區(qū)域的環(huán)境維衡功能；也維持了區(qū)域農業(yè)景觀面積大、斑塊集聚和農業(yè)景觀類型多樣的特征，故一定程度上增強了生態(tài)調節(jié)功能。反之，在青東區(qū)域產生權衡區(qū)。

生態(tài)調節(jié)功能-環(huán)境維衡功能（ERF-EMF）：協同關系呈帶狀分布與環(huán)湖區(qū)域、練塘鎮(zhèn)和白鶴鎮(zhèn)；權衡區(qū)集中在趙巷鎮(zhèn)和重固鎮(zhèn)。協同區(qū)源于景觀生態(tài)資源的配置較好，對環(huán)境污染的吸納作用；而權衡區(qū)源于工業(yè)園區(qū)的發(fā)展產生工業(yè)污染增加，在日益減少的農業(yè)景觀數量的影響下，該區(qū)域的環(huán)境容量下降所致。

3 討 論

3.1 基于鄉(xiāng)村景觀多功能權衡-協同關系的啟示

1）研究期間該區(qū)域6種鄉(xiāng)村景觀功能間權衡大于協同，驗證了“發(fā)展中國家土地分離（land sparing）比土地共享（land sharing）更適合的觀點”[10,37]；即通過劃分部分土地專用于生態(tài)系統保育和自然保護，并采用高效集約的利用方式提高剩余土地單產和經濟效益以實現區(qū)域發(fā)展和自然保護的雙贏策略比通過對土地進行綜合利用、不劃分禁耕區(qū)，采用較低小的土地生產方式在農業(yè)生產的同時實現生物多樣性保護的策略[38]，更加具有優(yōu)勢。該優(yōu)勢主要體現于現行的土地所有制下，政府推行土地分離策略執(zhí)行效率更高，監(jiān)督成本更小，以限制性開發(fā)政策來處理多數依賴于土地的鄉(xiāng)村景觀功能間的博弈，發(fā)掘景觀的復合功能，提高區(qū)域生態(tài)系統服務的供給。同時，也驗證了青浦區(qū)“一城兩翼”（西部為生態(tài)涵養(yǎng)區(qū)、中部為中心城區(qū)、東部的經濟發(fā)展區(qū)）的規(guī)劃方案具有一定的科學性。2）由經濟發(fā)展功能與生態(tài)調節(jié)功能/環(huán)境維衡功能間的權衡關系可知，鄉(xiāng)村景觀的經濟發(fā)展功能與生態(tài)功能為一組矛盾體；青浦區(qū)研究期間經濟快速發(fā)展是以犧牲生態(tài)環(huán)境為代價實現的。因此，應強化政府調節(jié)機制的補充和矯正作用，著眼于實現自然環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展和社會經濟系統福利的最大化，實現兩種功能的整體收益和長遠效益最大化。3）由農業(yè)生產功能和景觀美學功能間的協同關系可知，集中連片的景觀連通效應在提升景觀美學功能的同時，實現了農業(yè)生產功能的提升。因此，在土地整理中應盡量實現農業(yè)景觀的集中連片，合理歸并小塊景觀，實現規(guī)?；纳a經營帶來的農業(yè)產業(yè)集聚效應和規(guī)模效益[3]。4）由景觀美學功能與生態(tài)調節(jié)功能/環(huán)境維衡功能間的協同關系可知，生物多樣性和集聚性對神態(tài)環(huán)境的優(yōu)化具有重要的作用。因此，應以提升物種多樣性的保護措施，輔助各具特色的開發(fā)模式，形成多樣化的農業(yè)景觀風貌、種植特色和文化風格，滿足不同生活價值取向的多樣化區(qū)域特色，實現環(huán)境和美學共生。5）由經濟發(fā)展功能與空間承載功能間的協同關系，以及與景觀美學功能間的權衡關系可知，經濟發(fā)展的資源拉動和促進的正外部效應和利用沖突和切割的負外部效應，對不同功能間關系顯著。因此，應推動生產要素在空間的有序流動，確保人口、資本的空間分布與自然地理環(huán)境本底特征相耦合，強化經濟的正外部效應，削弱負外部效應，推動各功能隨著社會需求結構的變化且有序演替。6）由空間承載功能與生態(tài)調節(jié)功能/環(huán)境維衡功能間在時空上存在的差異性，即兩組功能在時間上呈現兼容關系，在空間呈現權衡關系。該結果說明人類干擾對生態(tài)功能產生負向影響，但由于地域空間的稟賦差異，該負向影響并不一定產生功能間的權衡，關鍵在于如何將人類干擾產生的影響限定在自然承載閾值之內。因此，應加強對生態(tài)節(jié)點、廊道的劃定和保護，構建系統完整的生態(tài)安全格局，控制人類活動的強度和廣度，確保將干擾控制在生態(tài)穩(wěn)定性的閾值、安全最低標準范圍和資源環(huán)境承載力之內。7）由農業(yè)生產功能與生態(tài)調節(jié)功能/環(huán)境維衡功能間在時空上存在的差異性，即兩組功能在時間上呈現協同關系，在空間呈現權衡關系。該結果與多數學者將農業(yè)生產功能代替經濟發(fā)展功能以此評判得到的結構不同。一方面由于青浦區(qū)的農業(yè)生產功能不是第一位的功能形態(tài)，以農業(yè)生產功能代替經濟發(fā)展功能無法準確刻畫各功能間的關系，體現了功能權衡-協同關系分析的區(qū)域特殊性；另一方面驗證了單一采用功能間時間上的相關分析，而不進一步對功能間的空間關系分析具有局限性，無法全面表征權衡-協同關系的整體性。

3.2 不確定性分析

研究在Spearman秩相關性分析法和雙變量局部空間自相關的支持下，對青浦區(qū)1980－2015年鄉(xiāng)村景觀多功能間的權衡-協同時空關系進行研究。相比之前僅關注功能間時間特征的研究而言，將空間分析納入多功能權衡-協同研究能更全面清晰地表征功能間的關系。然而，在區(qū)域尺度的地理生態(tài)過程空間化表達中，存在以下不確定性。

1）靜態(tài)時間節(jié)點選擇問題。研究基于任國平等[27]的研究成果，對時間節(jié)點選擇在1980年、1995年、2007年和2015年4個年份。但由于功能值的差異性高度依賴時間節(jié)點，因此，可能造成鄉(xiāng)村景觀多功能時空關系分析存在不確定；2）鄉(xiāng)村景觀功能多功能構成問題。研究從生產-生活-生態(tài)角度選擇6種功能代表鄉(xiāng)村景觀多功能；但鄉(xiāng)村景觀多功能是由多種功能構成的功能簇，如社會支持功能、文化傳承功能等并沒有包含在研究中；3）指標組合表征功能的完整性問題。由于功能直接刻畫的難度，通過指標表征功能具有優(yōu)勢[26]；但采用較少指標難以準確全面表征功能，指標的精選和表征的精準性是結果準確性的基礎；4）主觀需求定量表征難度的問題。人類需求具有層次性和多樣性造成需求表征的困難。研究基于景觀斑塊整體性、支付意愿和吸引力等因素，結合前人的研究[3,11]從需求量、需求水平等角度刻畫景觀美學功能的方法忽視了鄉(xiāng)村景觀美學功能的稟賦特性，即景觀奇特性、色彩性等因素。

4 結 論

研究以上海市西郊青浦區(qū)為例，從生產-生態(tài)-生態(tài)角度構建表征鄉(xiāng)村景觀多功能的評價指標體系，利用Spearman秩相關性分析法和雙變量局部空間自相關模型分析了該區(qū)1980－2015年多功能間權衡-協同關系的時空變化，得到以下結論:

1）農業(yè)生產功能不再是青浦區(qū)第一性的功能形態(tài)，經濟發(fā)展功能成為該區(qū)主導功能?？焖俪擎?zhèn)化過程中，都市城郊鄉(xiāng)村地域在自然資源稟賦、社會經濟條件等內外部因素共同作用下其鄉(xiāng)村景觀功能發(fā)生變化，導致農業(yè)生產功能無法取代經濟發(fā)展功能成為鄉(xiāng)村景觀生產功能的主導；研究將兩種功能分離，對準確表征都市郊區(qū)鄉(xiāng)村景觀的生產功能具有科學性。

2）青浦區(qū)1980－2015年鄉(xiāng)村景觀多功能間權衡-協同關系時空差異顯著。研究嘗試將權衡-協同的生態(tài)學研究方法引入鄉(xiāng)村景觀多功能間的關系分析，得到較為顯著的結果。生產功能-生活功能以協同關系主導，空間上沿中軸線擴散；生產功能-生態(tài)功能以權衡關系主導，空間上從中部向東部擴散；生活功能-生態(tài)功能權衡-協同關系較為均衡，權衡關系由中部向東部擴散，協同關系由西部向北部和南部擴散。農業(yè)生產功能與經濟發(fā)展功能、經濟發(fā)展功能與生態(tài)調節(jié)功能/環(huán)境維衡功能為該區(qū)不可回避的矛盾，該區(qū)經濟發(fā)展是以犧牲生態(tài)環(huán)境為代價實現的；經濟發(fā)展功能與景觀美學功能間權衡關系顯著，且兩者關系格局呈東部權衡西部協同，且權衡區(qū)的數量遞增；經濟發(fā)展功能與空間承載功能間關系格局呈現東部權衡和西部協同格局，且協同關系區(qū)呈增長趨勢；景觀美學功能與生態(tài)調節(jié)功能/環(huán)境維衡功能間權衡區(qū)集中在青東區(qū)域，協同區(qū)分布于青西區(qū)域，且權衡區(qū)數量先增后減，協同區(qū)先減后增。

3）鄉(xiāng)村景觀多功能單一的時間維度相關性分析，無法全面準確的表征多功能間關系變化，時空關系格局存在差異性。對時間維度上的鄉(xiāng)村景觀多功能值進行Spearman秩相關性分析得到的結果掩蓋了空間維度上區(qū)域景觀資源稟賦差異導致的資源環(huán)境承載力差異，無法全面反映多功能間的權衡-協同關系。研究在Spearman秩相關性分析法和雙變量局部空間自相關的支持下，對青浦區(qū)1980－2015年鄉(xiāng)村景觀多功能間的權衡-協同時空關系進行研究得到空間承載功能與生態(tài)調節(jié)功能/環(huán)境維衡功能間時間上呈現兼容關系和空間呈現權衡關系，以及農業(yè)生產功能與生態(tài)調節(jié)功能/環(huán)境維衡功能間時間上呈現協同關系和空間呈現權衡關系的結果，較好的驗證了采用時空模型結合分析鄉(xiāng)村景觀多功能間權衡-協同關系的科學性。

[1]肖篤寧，李秀珍，高峻，等. 景觀生態(tài)學[M]. 北京：科學出版社，2003.

[2]Willemen L, Hein L, Vanmensvoort E F, et al. Space for people, plants, and livestock? Quantifying interactions among multiple landscape functions in a Dutch rural region[J]. Ecological Indicators, 2010, 10(1): 62－73.

[3]彭建，呂慧玲，劉焱序，等. 國內外多功能景觀研究進展與展望[J]. 地球科學進展，2015，30(4)：465－476.

Peng Jian, Lü Huiling, Liu Yanxu, et al. International research progress and perspectives on multifunctional landscape[J]. Advances in Earth Science, 2015, 30(4): 465－476. (in Chinese with English abstract)

[4]Firbank L, Bradbury R B, Mccracken D I, et al. Delivering multiple ecosystem services from Enclosed Farmland in the UK[J]. Agriculture Ecosystems & Environment, 2013, 166(66): 65－75.

[5]Yang G, Ge Y, Xue H, et al. Using ecosystem service bundles to detect trade-offs and synergies across urban-rural complexes[J]. Landscape & Urban Planning, 2015, 136: 110－121.

[6]Qiu J X, Turner M G. Spatial interactions among ecosystem services in an urbanizing agricultural watershed[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 2013, 110(29): 12149－12154.

[7]Peng Jian, Liu Zhicong, Liu Yanxu, et al. Multifunctionality assessment of urban agriculture in Beijing City, China[J]. Science of the Total Environment, 2015, 537: 343－351.

[8]王成，彭清，唐寧，等. 2005－2015年耕地多功能時空演變及其協同與權衡研究：以重慶市沙坪壩區(qū)為例[J]. 地理科學，2018，38(4)：590－599.

Wang Cheng, Peng Qing, Tang Ning, et al. Spatio-temporal evolution and the synergy and trade-off relationship of cultivated land multi-function in 2005－2015: A case of Shapingba District, Chongqing city[J]. Scientia Geographica Sinica, 2018, 38(4): 590－599. (in Chinese with English abstract)

[9]潘竟虎，李真. 干旱內陸河流域生態(tài)系統服務空間權衡與協同作用分析[J]. 農業(yè)工程學報，2017，33(17)：280－289.

Pan Jinghu, Li Zhen. Analysis on trade-offs and synergies of ecosystem services in arid inland river basin[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE) 2017, 33(17): 280－289. (in Chinese with English abstract)

[10]錢彩云，鞏杰，張金茜，等. 甘肅白龍江流域生態(tài)系統服務變化及權衡與協同關系[J]. 地理學報，2018，73(5)：868－879.

Qian Caiyun, Gong Jie, Zhang Jinxi, et al. Change and tradeoffs-synergies analysis on watershed ecosystem services: A case study of Bailongjiang Watershed, Gansu[J]. Acta Geographica Sinica, 2018, 73(5): 868－879. (in Chinese with English abstract)

[11]朱慶瑩，胡偉艷，趙志尚. 耕地多功能權衡與協同時空格局的動態(tài)分析：以湖北省為例[J]. 經濟地理，2018，38(7)：143－153.

Zhu Qingying, Hu Weiyan, Zhao Zhishang. Dynamic analysis on spatial-temporal pattern of trade-offs and synergies of multifunctional cultivated land: Evidence from Hubei province[J]. Economic Geography, 2018, 38(7): 143－153. (in Chinese with English abstract)

[12]劉海，武靖，陳曉玲. 丹江口水源區(qū)生態(tài)系統服務時空變化及權衡協同關系[J]. 生態(tài)學報，2018，38(13)：4609－4624.

Liu Hai, Wu Jing, Chen Xiaoling. Study on spatial-temporal change andtrade-off/synergy relationships of ecosystem services in the Danjiangkou water source area[J]. Acta Ecologica Sinica, 2018, 38(13): 4609－4624. (in Chinese with English abstract)

[13]De Groot R S, Wilson M A, Boumans R M J. A typology for the classification, description and valuation of ecosystem function, goods and services[J]. Ecological Economics, 2002, 41(3): 393－408.

[14]蔡運龍. 中國農村轉型與耕地保護機制[J]. 地理科學，2001，21(1)：1－6.

Cai Yunlong. The mechanisms of cropland conservation in Chinese rural transformation[J]. Scientia Geographica Sinica, 2001, 21(1): 1－6. (in Chinese with English abstract)

[15]董鵬宇，趙華甫. 耕地多功能權衡與協同關系研究：以上海市青浦區(qū)為例[J]. 長江流域資源與環(huán)境，2019，28(2)：368－375.

Dong Pengyu, Zhao Huafu. Study on trade-off and synergy relationship of cultivated land multifunction: A case of Qingpu District, Shanghai[J]. Resources and Environment in the Yangtze Basin, 2019, 28(2): 368－375. (in Chinese with English abstract)

[16]Sandhu H S, Wratten S D, Cullen R, et al. The future of farming: The value of ecosystem services in conventional and organic arable land: An experimental approach[J]. Ecological Economics, 2008, 64(4): 835－848.

[17]卓志清，興安，孫忠祥，等. 東北旱作區(qū)農業(yè)生態(tài)系統協同發(fā)展與權衡分析[J]. 中國生態(tài)農業(yè)學報，2018，26(6)：892－902.

Zhuo Zhiqing, Xing An, Sun Zhongxiang, et al. Synergies and trade-offs of agro-ecosystem in dry-farming areas in Northeast China[J]. Chinese Journal of Eco-Agriculture, 2018, 26(6): 892－902. (in Chinese with English abstract)

[18]武文歡，彭建，劉焱序，等.鄂爾多斯市生態(tài)系統服務權衡與協同分析[J]. 地理科學進展，2017，36(12)：1571－1581.

Wu Wenhuan, Peng Jian, Liu Yanxu, et al. Tradeoffs and synergies between ecosystem services in Ordos City[J]. Progress in Geography, 2017, 36(12): 1571－1581. (in Chinese with English abstract)

[19]孫藝杰，任志遠，趙勝男. 關中盆地生態(tài)服務權衡與協同時空差異[J]. 資源科學，2016，38(11)：2127－2136.

Sun Yijie, Ren Zhiyuan, Zhao Shengnan. Spatial-temporal difference analysis of ecosystem service trade-off and synergy in the Guanzhong Basin of China[J]. Resources Science, 2016, 38(11): 2127－2136. (in Chinese with English abstract)

[20]Mina M, Bugmann H, Cordonnier T, et al. Future ecosystem services from European mountain forests under climate change[J]. Journal of Applied Ecology, 2017, 54(2): 389－401.

[21]Gonzalez-Redin J, Luque S, Poggio L, et al. Spatial Bayesian belief networks as a planning decision tool for mapping ecosystem services trade-offs on forested landscapes[J]. Environmental Research, 2016, 144: 15－26.

[22]李晶，李紅艷，張良. 關中-天水經濟區(qū)生態(tài)系統服務權衡與協同關系[J]. 生態(tài)學報，2016，36(10)：3053－3062.

Li Jing, Li Hongyan, Zhang Liang. Ecosystem service trade-offs in the Guanzhong-Tianshui economic region of China[J]. Acta Ecologica Sinica, 2016, 36(10): 3053－3062. (in Chinese with English abstract)

[23]樊杰. 中國主體功能區(qū)劃方案[J]. 地理學報，2015，70(2)：186－201.

Fan Jie. Draft of major function oriented zoning of China[J]. Acta Geographica Sinica, 2015, 70(2): 186－201. (in Chinese with English abstract)

[24]Millennium E A. Ecosystems and Human Well-being Synthesis[M]. Washington DC: Island Press, 2005: 559－567.

[25]湯茜，丁圣彥. 多功能景觀研究進展[J]. 生態(tài)學報，2014，34(12)：3151－3157.

Tang Qian, Ding Shenyan. A review of multifunctional landscape[J]. Acta Ecologica Sinica, 2014, 34(12): 3151－3157. (in Chinese with English abstract)

[26]李廣東，方創(chuàng)琳. 城市生態(tài)-生產-生活空間功能定量識別與分析[J]. 地理學報，2016，71(1)：49－64.

Li Guangdong, Fang Chuanglin. Quantitative function identification and analysis of urban ecological production living spaces[J]. Acta Geographica Sinica, 2016, 71(1): 49－64. (in Chinese with English abstract)

[27]任國平，劉黎明，孫錦，等. 基于GRA和TOPSIS耦合模型的都市郊區(qū)鄉(xiāng)村景觀多功能定位[J]. 地理研究，2018，37(2)：263－280.

Ren Guoping, Liu Liming, Sun Jin, et al. Multifunction orientation of rural landscape in metropolitan suburbs based on GRA and TOPSIS models[J]. Geographical Research, 2018, 37(2): 263－280. (in Chinese with English abstract)

[28]薛德升，曾獻君. 中國人口城鎮(zhèn)化質量評價及省際差異分析[J]. 地理學報，2016，71(2)：194－204.

Xue Desheng, Zeng Xianjun. Evaluation of China's urbanization quality and analysis of its spatial pattern transformation based on the modern life index[J]. Acta Geographica Sinica, 2016, 71(2): 194－204. (in Chinese with English abstract)

[29]Spearman C. The proof and measurement of association between two things[J]. The American Journal of Psychology, 1904, 15(1): 72－101.

[30]彭建，劉志聰，劉焱序，等. 京津冀地區(qū)縣域耕地景觀多功能性評價[J]. 生態(tài)學報，2016，36(8)：2274－2285.

Peng Jian, Liu Zhicong, Liu Yanxu, et al. Assessment of farmland landscape multifunctionality at county level in Beijing-Tianjin-Hebei area[J]. Acta Ecologica Sinica, 2016, 36(8): 2274－2285. (in Chinese with English abstract)

[31]Anselin L. Local indicators of spatial association: LISA[J]. Geographical Analysis, 1995, 27(2): 93－115.

[32]朱俊林，蔡崇法，楊波，等. 基于星座圖法的湖北省農業(yè)功能分區(qū)[J]. 長江流域資源與環(huán)境，2011，20(6)：666－671.

Zhu Junlin, Cai Chongfa, Yang Bo. Study on agricultural functions zoning of Hubei Province based on constellation clustering analysis[J]. Resources and Environment in the Yangtze Basin, 2011, 20(6): 666－671. (in Chinese with English abstract)

[33]Johst K D, Watzold F. An ecological-economic modeling procedure to design compensation payments for the efficient spatio-temporal allocation of species protection measures[J]. Ecological Economics, 2002, 41(1): 37－49.

[34]Hair J F, Black W C, Babin B J, et al. Multivariate Data Analysis[M]. London: Prentice Hall, 2008.

[35]唐林楠，潘瑜春，劉玉，等. 北京市鄉(xiāng)村地域多功能時空分異研究[J]. 北京大學學報：自然科學版，2016，52(2)：303－312.

Tang Linnan, Pan Yuchun, Liu Yu, et al. Temporal characteristic and coupling of urban-rural transformation and rural regional multifunction in Beijing: From 1978 to 2012[J]. Acta Scientiarum Naturalium Universitatis Pekinensis, 2016, 52(2): 303－312. (in Chinese with English abstract)

[36]劉玉，劉彥隨，郭麗英. 鄉(xiāng)村地域多功能的內涵及其政策啟示[J]. 人文地理，2011，26(6)：103－106.

Liu Yu, Liu Yansui, Guo Liying. Connotations of rural regional multifunction and its policy implications in China[J]. Human Geography, 2011, 26(6): 103－106. (in Chinese with English abstract)

[37]馮喆，許學工，周建，等. 基于生態(tài)系統服務視角的“土地分離與共享框架”解析[J]. 地理科學進展，2016，35(9)：1100－1108.

Feng Zhe, Xu Xuegong, Zhou Jian, et al. Land sparing versus sharing framework from ecosystem service perspective[J]. Progress in Geography, 2016, 35(9): 1100－1108. (in Chinese with English abstract)

[38]Green R E, Cornell S J, Scharlemann J P W, et al. Farming and the fate of wild nature[J]. Science, 2005, 307: 550－555.

Evolution on trade-offs and synergy of multifunction of rural landscape in metropolitan suburbs

Ren Guoping1,2, Liu Liming2※, Li Hongqing3, Yuan Chengcheng2

(1.,,413000,; 2.,,100193,; 3.,,211100,)

The rural landscape function has obvious temporal and spatial heterogeneity, and exploring the relationship between landscape functions has become the focus of landscape ecology research. Aiming at the scientific representation of landscape function and the quantification of landscape multifunctional relationship, taking Qingpu district of Shanghai as an example, 6 kinds of landscape functions were constructed according to the functional framework of “production, life and ecology”. Based on the data from 1980 to 2015, the variation characteristics of multi-functional trade-off and synergy relationships of rural landscape in 184 administrative villages in this area were studied by using the method of Spearman rank correlation coefficient analysis and bivariate spatial autocorrelation. The following results are obtained: 1) the agricultural production function of urban suburbs cannot replace the function of economic development. The economic development function of Qingpu district has become the leading functional. 2) The spatial and temporal differences of the multi-functional trade-off and synergy relationships of rural landscape in Qingpu district from 1980 to 2015 were significant. The production function- living function is led by the cooperative relationship, the space was spread along the central axis, the production function- ecological function was dominated by the trade-off relationship, the space was spread from the middle to the east, and the living function -ecological function trade-off the cooperative relationship was more balanced, The trade-off relationship was spread from the middle to the east and the synergy was spread from the west to the north and south. The contradiction between agricultural production function - economic development function (EDF), economic development function- ecological regulation function (ERF)/ environmental maintain function (EMF) was the inevitable contradiction in this area, and the economic development of this area was realized at the expense of ecological environment. There was a significant trade-off relationship between the EDF and landscape aesthetic function (LAF), and the pattern of the relationship between the two was the synergy of the eastern trade-off west, and the number of weighing areas was increasing. The relationship between EDF and spatial bearing function presents the pattern of eastern trade-off and western coordination, and the cooperative relationship area showed an increasing trend. The trade-off area between LAF-ERF/EMF was concentrated in Qingdong area, and the cooperative area was distributed in Qingxi area, and the number of weighing area increases at first and then decreases. The synergy area decreases at first and then increases. 3) The analysis method of temporal and spatial combination can accurately and comprehensively reflect the evolution characteristics of multi-functional trade-offs & synergies relationships of multifunctional rural landscape. The correlation analysis of multi-function and single time dimension of rural landscape cannot fully and accurately represent the change of multi-functional relationship, and there are differences in the pattern of space-time relationship. The relationship between spatial carrying function and ecological regulation function/environmental balance function was found to be compatible in time and tradeoff in space. And the results of time synergy and spatial tradeoff between agricultural production function and ecological regulation function/environmental balance function verify the scientific nature of using space-time model to analyze the multi-function tradeoff-synergy relationship of rural landscape.

rural areas; landscape; multifunction; evolution; relationship of trade-off and synergy; Qingpu district

任國平，劉黎明，李洪慶，袁承程. 都市郊區(qū)鄉(xiāng)村景觀多功能權衡-協同關系演變[J]. 農業(yè)工程學報，2019，35(23)：273－285.doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2019.23.034 http://www.tcsae.org

Ren Guoping, Liu Liming, Li Hongqing, Yuan Chengcheng. Evolution on trade-offs and synergy of multifunction of rural landscape in metropolitan suburbs[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2019, 35(23): 273－285. (in Chinese with English abstract) doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2019.23.034 http://www.tcsae.org

2019-06-13

2019-10-27

國家自然科學基金（41471455）；湖南省社科評審課題（XSP17YBZC021，XSP18ZDI035）；湖南省教育廳重點課題（19A086）；湖南省高校青年骨干教師培養(yǎng)項目

任國平，博士，副教授，主要從事土地利用和鄉(xiāng)村景觀規(guī)劃研究。Email：renguoping82@163.com

劉黎明，教授，博士，博士生導師，主要從事土地資源可持續(xù)利用與鄉(xiāng)村景觀規(guī)劃。Email：liulm@cau.edu.cn

10.11975/j.issn.1002-6819.2019.23.034

F301.2

A

1002-6819(2019)-23-0273-13