馮 濤, 石培基, 張學(xué)斌, 劉春芳, 張韋萍

(1.西北師范大學(xué) 地理與環(huán)境科學(xué)學(xué)院, 蘭州 730070; 2.甘肅省土地利用與綜合整治工程研究中心,蘭州 730070; 3.西北師范大學(xué) 社會(huì)發(fā)展與公共管理學(xué)院, 蘭州 730070)

城市是人類社會(huì)與自然環(huán)境相互作用最為劇烈的地區(qū)，而土地是城市地域空間的實(shí)體表現(xiàn)形態(tài)與核心主體[1]，也是全球環(huán)境變化和可持續(xù)化發(fā)展研究的重要組成部分[2-3]。緊湊集約、功能互濟(jì)、宜居宜業(yè)、順應(yīng)山河的用地方式，是河谷型城市邁向高質(zhì)量發(fā)展的重要空間支撐。但隨著工業(yè)化、城市化和經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，各種土地利用類型的爭奪與沖突日趨激烈[4]，在生態(tài)文明和綠色發(fā)展成為主流的當(dāng)下，明晰“生產(chǎn)—生活—生態(tài)”功能間的作用機(jī)理及博弈過程，既是科學(xué)開展國土空間開發(fā)的前提[5]，也是河谷型城市在較強(qiáng)空間約束下實(shí)現(xiàn)“生產(chǎn)集約高效、生活宜居適度、生態(tài)山清水秀”目標(biāo)的必然選擇?！叭笨臻g是指生產(chǎn)空間、生活空間和生態(tài)空間，是在傳統(tǒng)土地利用分類基礎(chǔ)上，以土地類型主導(dǎo)功能和人的發(fā)展層次需要為導(dǎo)向進(jìn)行空間劃分的結(jié)果。其中生產(chǎn)空間以提供工農(nóng)業(yè)產(chǎn)品為主導(dǎo)功能，包含農(nóng)業(yè)和工礦生產(chǎn)空間；生活空間以提供人居環(huán)境為主導(dǎo)功能，包含城鎮(zhèn)和鄉(xiāng)村生活空間；生態(tài)空間以提供生態(tài)產(chǎn)品、生態(tài)服務(wù)和緩沖隔離區(qū)為主導(dǎo)功能，包含林地、草地、水域和其他生態(tài)空間等[6]。

近年來學(xué)者們從不同視角、方法和尺度開展“三生”空間競爭格局及其生態(tài)環(huán)境效應(yīng)的研究，主要有以下幾個(gè)方面：(1) 關(guān)注時(shí)空演變格局及其對(duì)應(yīng)的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)變化。如苑韶峰、楊清可、焦露、白如山、羅剛等學(xué)者，通過土地利用轉(zhuǎn)移矩陣、重心遷移模型、生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)、土地利用功能轉(zhuǎn)型的生態(tài)貢獻(xiàn)率等方法，分別從經(jīng)濟(jì)帶[7]、三角洲[8]、省域[9]、都市圈[10]和市轄區(qū)等[11]不同尺度進(jìn)行了研究。(2) 構(gòu)建“三生空間”沖突模型進(jìn)行分析和模擬預(yù)測研究。如廖李紅借鑒景觀生態(tài)指數(shù)方法，構(gòu)建空間沖突指數(shù)進(jìn)行分析[12]；趙旭構(gòu)建空間沖突測度模型，測算“三生”空間沖突變化[13]；陳喜東對(duì)蘭州市主城區(qū)建設(shè)用地增長與空間布局進(jìn)行模擬，并分析其景觀生態(tài)格局響應(yīng)特征[14]；張磊基于三生空間用途沖突的互斥視角，形成工業(yè)用地的空間配置方案[15]。(3) 關(guān)注“三生”空間演變引起的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)或生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值變化研究。如趙越基于景觀擾動(dòng)指數(shù)與景觀脆弱指數(shù)，構(gòu)建土地利用生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)模型，研究區(qū)域土地利用風(fēng)險(xiǎn)時(shí)空變化與驅(qū)動(dòng)力[16]；秦方采用改進(jìn)的當(dāng)量因子法，對(duì)河南新鄭市土地利用轉(zhuǎn)型及生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值進(jìn)行評(píng)估[17]；周文霞采用修正的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值系數(shù)，測算蘭州市土地利用變化的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值[18]。(4) 關(guān)注“三生”用地的耦合協(xié)調(diào)時(shí)空分異。如王成結(jié)合國土空間規(guī)劃“三生”空間理論與耦合協(xié)調(diào)模型，定量測算鄉(xiāng)村三生空間功能及耦合協(xié)調(diào)度[19]；張軍濤對(duì)中國省域尺度三生空間的耦合協(xié)調(diào)水平及其空間分布特征進(jìn)行了實(shí)證分析[20]。

國內(nèi)“三生”空間演變格局及其生態(tài)環(huán)境效應(yīng)相關(guān)研究成果日趨豐富，但多數(shù)集中于長江流域和東部發(fā)達(dá)地區(qū)，而對(duì)黃河流域和中西部地區(qū)的關(guān)注較少，特別是地理約束趨強(qiáng)、梯度特征顯著、“人—地—城”矛盾突出的上游河谷型城市的新近研究更為缺乏。隨著“黃河流域生態(tài)保護(hù)與高質(zhì)量發(fā)展”上升為重大國家戰(zhàn)略[21]，如何優(yōu)化河谷盆地“三生”空間與生態(tài)環(huán)境，成為支撐黃河上游地區(qū)高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵。本文以蘭州市為例，分析和揭示河谷型城市“三生”空間的競爭格局及其生態(tài)環(huán)境效應(yīng)規(guī)律，以期為河谷型城市國土空間規(guī)劃與高質(zhì)量發(fā)展提供決策參考。

1 研究區(qū)概況、數(shù)據(jù)來源與研究方法

1.1 研究區(qū)概況

蘭州古稱“金城”，是黃河上游典型的高原河谷型城市，甘肅省政治、經(jīng)濟(jì)、文化與科技中心，絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶重要的綜合性交通樞紐，轄5區(qū)3縣(含蘭州新區(qū))，總面積約為13 083 km2。地勢西南高東北低，海拔1 358～3 670 m，河谷盆地與黃土丘壑發(fā)育，分為山地、半山地與河川地，境內(nèi)分布有黃河、湟水河、大通河、莊浪河、宛川河等黃河流域干支流水系。常住人口379.09萬(2019年末)，城鎮(zhèn)化率81.04 %，主要集中分布在不同等級(jí)的串珠狀河谷盆地之中。

1.2 數(shù)據(jù)來源

1995年、2018年兩期土地利用數(shù)據(jù)，來源于中國科學(xué)院資源環(huán)境科學(xué)數(shù)據(jù)中心(http:∥www.resdc.cn)的“中國多時(shí)期土地利用/土地覆蓋遙感監(jiān)測數(shù)據(jù)庫”(CNLUCC)。該數(shù)據(jù)基于美國陸地資源衛(wèi)星Landsat MSS，TM/ETM和Landsat 8，采用人機(jī)交互目視判讀方式解譯，總精度88.95%。CNLUCC分類體系為兩級(jí)，包括耕地、林地、草地、水域、建設(shè)用地、未利用地6個(gè)一級(jí)土地利用類型和25個(gè)二級(jí)土地利用類型。DEM來自地理空間數(shù)據(jù)云(http:∥www.gscloud.cn/)GDEMDEM 30 m分辨率數(shù)字高程數(shù)據(jù)。

圖1 研究區(qū)概況

1.3 研究方法

1.3.1 土地面積變化強(qiáng)度

(1)

式中:Ri表示土地面積變化強(qiáng)度；St和St+1分別表示土地面積變化前后兩個(gè)年份對(duì)應(yīng)的某類“三生”用地總面積。

1.3.2 土地類型轉(zhuǎn)移矩陣 土地利用類型轉(zhuǎn)移矩陣可以表示不同類型“三生”用地相互轉(zhuǎn)換的面積及所占比例信息，進(jìn)而確定研究區(qū)土地轉(zhuǎn)換的主導(dǎo)類型，其數(shù)學(xué)表達(dá)式如下：

(2)

式中:S表示土地面積；n為土地利用類型總數(shù)；i和j分別表示轉(zhuǎn)型前后的土地類型。

1.3.3 土地利用重心 土地利用重心是指研究區(qū)內(nèi)某土地類型的平均分布點(diǎn)位，土地重心的遷移方向和距離，可以表示土地在特定方位的變化強(qiáng)度。

(3)

式中:Xt和Yt分別表示研究區(qū)第t年某類用地重心的經(jīng)度和緯度；Sti表示第i個(gè)土地斑塊的面積；Xi表示第i個(gè)土地斑塊的經(jīng)度；Yi表示第i個(gè)土地斑塊的緯度；n表示該類型土地斑塊總數(shù)。

1.3.4 海拔與坡度分異 將蘭州市分為“1 500 m及以下，1 501～2 000 m，2 001～2 500 m，2 501～3 000 m，3 000 m以上”5個(gè)海拔區(qū)間，以及“0°～2°，2°～6°，6°～15°，15°～25°，25°及以上”5個(gè)坡度區(qū)間，分析各類“三生”用地面積變化與地形的關(guān)系，探究河谷型城市“三生”空間競爭的地形梯度特征。

1.3.5 生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù) 依據(jù)“生產(chǎn)—生活—生態(tài)”土地類型主導(dǎo)功能分類，結(jié)合蘭州市土地利用類型特點(diǎn)，借鑒李曉文與崔佳[22-23]的研究成果，將生產(chǎn)空間劃分為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)空間(耕地)、工業(yè)生產(chǎn)空間(其他建設(shè)用地)；生活空間劃分為城鎮(zhèn)生活空間(城鎮(zhèn)用地)、鄉(xiāng)村生活空間(農(nóng)村居民點(diǎn))；生態(tài)空間劃分為林地生態(tài)空間、草地生態(tài)空間、水域生態(tài)空間和其他生態(tài)空間(裸土地)?！叭笨臻g的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)見表1。

表1 土地類型主導(dǎo)功能分類及其生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)

1.3.6 土地利用功能轉(zhuǎn)型生態(tài)貢獻(xiàn)率 指某種土地利用主導(dǎo)功能地類變化對(duì)所導(dǎo)致的區(qū)域生態(tài)質(zhì)量改變的貢獻(xiàn)率，可定量表示各類功能用地的相互轉(zhuǎn)換對(duì)區(qū)域生態(tài)環(huán)境的影響，有利于探討造成區(qū)域生態(tài)環(huán)境變化的主導(dǎo)因素[6]，其表達(dá)式為：

(4)

式中:LEI表示土地利用功能轉(zhuǎn)型生態(tài)貢獻(xiàn)率；LE0和LEt分別表示土地利用功能轉(zhuǎn)型前后的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)；LA表示發(fā)生土地功能轉(zhuǎn)型的面積；TA表示研究區(qū)土地總面積。

2 結(jié)果與分析

2.1 “三生”空間面積變化與轉(zhuǎn)移類型

河谷型城市“三生”空間分布深受地形條件制約影響，伴隨著快速城鎮(zhèn)化進(jìn)程，生產(chǎn)、生活空間顯著擴(kuò)張，生態(tài)空間總體萎縮，但不同類型、不同區(qū)域的生態(tài)空間情況有所不同。由附圖3可以看出，生產(chǎn)空間、生活空間作為人類活動(dòng)的主要場所，具有靠近河流水源與平整土地的特點(diǎn)，主要分布在黃河干流、湟水河、大通河、莊浪河、宛川河河谷及其支流溝谷地帶以及秦王川盆地；生態(tài)空間受人類活動(dòng)干預(yù)較小，主要分布在河谷盆地外圍的廣大黃土丘壑區(qū)，近郊的連城、吐魯溝、興隆山等森林公園或自然保護(hù)區(qū)，以及遠(yuǎn)郊的高海拔山區(qū)。

由分析統(tǒng)計(jì)可知，1995—2018年期間，工礦生產(chǎn)空間和城鎮(zhèn)生活空間分別擴(kuò)大為原有的11.36倍和1.94倍，呈現(xiàn)快速擴(kuò)張態(tài)勢，主要集中于秦王川盆地南部(蘭州新區(qū))，城關(guān)區(qū)雁灘、九州、青石片區(qū)，安寧區(qū)西部，榆中縣和平鎮(zhèn)與永登、皋蘭縣城。與此同時(shí)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)空間(減少7.87%)、草地生態(tài)空間(減少2.23%)出現(xiàn)面積萎縮；林地生態(tài)空間(增加3.67%)、水域生態(tài)空間(增加5.19%)面積小幅增加。其他生態(tài)空間(裸土地)增加40.32%。

蘭州市“三生”空間類型轉(zhuǎn)換中，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)空間和草地生態(tài)空間成為轉(zhuǎn)出面積最大的兩類用地，“耕—草”互轉(zhuǎn)成為最顯著的土地轉(zhuǎn)換方式，說明在農(nóng)牧交錯(cuò)的黃土高原河谷地區(qū)，農(nóng)牧兼營的生產(chǎn)方式下，“退耕還草”與“占草開耕”的行為同時(shí)存在(表2)。此外，轉(zhuǎn)換面積超過100 km2的土地轉(zhuǎn)換方式還有：農(nóng)業(yè)生產(chǎn)空間轉(zhuǎn)為工礦生產(chǎn)用地、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)空間轉(zhuǎn)為城鎮(zhèn)生活用地、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)空間轉(zhuǎn)為鄉(xiāng)村生活用地、林地生態(tài)空間轉(zhuǎn)為草地生態(tài)空間、草地生態(tài)空間轉(zhuǎn)為工礦生產(chǎn)空間、草地生態(tài)空間轉(zhuǎn)為林地生態(tài)空間。由此可知，1995—2018年蘭州市快速的土地城鎮(zhèn)化進(jìn)程中，城鎮(zhèn)生產(chǎn)—生活空間對(duì)耕地和生態(tài)空間的擠占較為顯著，林地和草地兩類生態(tài)空間的彼此轉(zhuǎn)換，也較為突出。

表2 1995-2018年蘭州市“三生”空間轉(zhuǎn)移矩陣 km2

2.2 “三生”空間梯度分異與重心遷移

蘭州市“三生”空間地形梯度特征見表3—4所示，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)空間在河谷川區(qū)和階地總體萎縮，并向海拔2 500 m以上、坡度15°以上的高海拔坡地“躍遷”，體現(xiàn)出河谷盆地型城市土地開發(fā)與“占補(bǔ)平衡”進(jìn)程中，耕地從河川地逐步被“邊緣化”的總體特征，高坪地區(qū)農(nóng)田提灌設(shè)備的完善，高原農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的推廣推動(dòng)了這一進(jìn)程。工礦生產(chǎn)空間與城鎮(zhèn)生活空間在海拔1 501～2 000 m、坡度6°以內(nèi)的河谷地帶快速擴(kuò)張，并向海拔2 500 m以內(nèi)的高臺(tái)高坪及緩坡地帶蔓延，呈現(xiàn)明顯的“爬升效應(yīng)”，主要是受房地產(chǎn)開發(fā)和工業(yè)園區(qū)布局的影響，反映出河谷型城市有限的土地儲(chǔ)量與生產(chǎn)、生活用地剛性需求的矛盾。鄉(xiāng)村生活空間在各海拔和坡度區(qū)間小幅擴(kuò)張，與農(nóng)村宅基地的適度發(fā)展相符。林地生態(tài)空間在河川地區(qū)萎縮，較高海拔地區(qū)擴(kuò)張，體現(xiàn)了生態(tài)空間在河谷川區(qū)讓位于城市建設(shè)，轉(zhuǎn)向山區(qū)的特征。草地生態(tài)空間在各海拔、坡度地區(qū)均有萎縮，成為生產(chǎn)、生活空間擠占的重點(diǎn)對(duì)象。水域除河谷川地略有萎縮外，均有小幅擴(kuò)張，是由于伴隨著“耕地上山”，相應(yīng)的水渠、坑塘等水利設(shè)施有所增加。其他生態(tài)空間(裸土地)在3 000 m以上地區(qū)因森林恢復(fù)而減少，而在1 500～2 000 m，2°～6°的緩坡臺(tái)地，以及6°～15°坡度的黃土丘壑區(qū)小幅擴(kuò)張，主要原因是草地退化與耕地撂荒。

表3 蘭州市“三生”空間海拔分異變化 km2

表4 蘭州市“三生”空間坡度分異變化 km2

各類空間在河谷盆地內(nèi)的競爭十分激烈，工礦生產(chǎn)空間、城鄉(xiāng)生活空間的擴(kuò)張?jiān)诤庸绕教沟貐^(qū)占據(jù)優(yōu)勢，海拔2 000 m以下地區(qū)擴(kuò)張351.02 km2，坡度6°以下地區(qū)擴(kuò)張357.42 km2。城鎮(zhèn)空間在水平和垂直方向具有明顯的“擴(kuò)張效應(yīng)”與“爬坡效應(yīng)”，爬坡強(qiáng)度隨海拔和坡度增大而遞減。由于城鎮(zhèn)空間對(duì)農(nóng)業(yè)空間、生態(tài)空間形成擠占、脅迫和抬升影響，使得耕地質(zhì)量下降、水土流失等生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)和隱患不容忽視。

蘭州市“三生”空間重心具有相對(duì)獨(dú)立而明顯的位移。城鎮(zhèn)空間重心移動(dòng)幅度明顯大于農(nóng)業(yè)空間和生態(tài)空間。受到蘭州新區(qū)開發(fā)建設(shè)的影響，工礦生產(chǎn)空間重心向北偏東方向遷23.63 km，城鎮(zhèn)生活空間重心向北偏西方向移動(dòng)14.50 km，均從安寧區(qū)遷移至皋蘭縣境內(nèi)。其他生態(tài)空間(裸土地)重心向西偏北方向移動(dòng)15.42 km，側(cè)面印證了蘭州市東南方向的榆中縣和平鎮(zhèn)、定遠(yuǎn)鎮(zhèn)等地開發(fā)強(qiáng)度較大。耕地、林地、水域重心移動(dòng)幅度較小，說明蘭州市農(nóng)業(yè)生產(chǎn)空間與主要生態(tài)空間的基本格局保持穩(wěn)定。

2.3 “三生”空間轉(zhuǎn)型的生態(tài)環(huán)境效應(yīng)

“三生”空間因主導(dǎo)功能的差異，致使生態(tài)環(huán)境質(zhì)量也存在客觀差異，可以通過賦值方法確定各類用地的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)。結(jié)合表1信息可知，蘭州市共有7種大小不等的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)。為便于進(jìn)行生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的變化分析，將生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)由低到高7個(gè)等級(jí)依次賦值為1～7，對(duì)應(yīng)賦予1995年和2018年“三生”空間土地柵格，并用2018年的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量數(shù)據(jù)與1995年的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行柵格相減運(yùn)算，將差值在[-2，+2]的像元分布區(qū)定義為生態(tài)環(huán)境質(zhì)量穩(wěn)定區(qū)，差值在[+3，+6]的像元分布區(qū)定義為生態(tài)環(huán)境質(zhì)量改善區(qū)，差值在[-6，-3]的像元分布區(qū)定義為生態(tài)環(huán)境質(zhì)量惡化區(qū)，結(jié)果見圖2。

經(jīng)計(jì)算可得，蘭州市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量穩(wěn)定區(qū)面積9 960.630 9 km2，約占土地總面積的96.44%，說明全市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量總體穩(wěn)定。生態(tài)環(huán)境質(zhì)量改善區(qū)面積為123.668 8 km2，約占土地總面積的1.20%；生態(tài)環(huán)境質(zhì)量惡化區(qū)面積為243.700 3 km2，約占土地總面積的2.36%?？梢缘弥?，蘭州市“三生”空間轉(zhuǎn)換面積比例較小，生態(tài)環(huán)境質(zhì)量總體平穩(wěn)，但在“三生”空間的邊緣地帶，生態(tài)改善和生態(tài)惡化兩種趨勢并存，生態(tài)改善區(qū)面積約為惡化區(qū)的50.76%。生態(tài)改善區(qū)主要分布在蘭州市主城區(qū)南部皋蘭山，榆中縣夏官營與興隆山，蘭州新區(qū)西北部的上川鎮(zhèn)—秦川鎮(zhèn)西部；生態(tài)惡化區(qū)主要分布在城關(guān)區(qū)北部的大沙坪、九州片區(qū)、青石片區(qū)，安寧區(qū)北部與北濱河路東段，皋蘭縣水阜鎮(zhèn)、九和鎮(zhèn)、黑石鎮(zhèn)，以及蘭州新區(qū)東南部的中川鎮(zhèn)和西岔鎮(zhèn)一帶。全市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量總體呈現(xiàn)“南高北低”的格局態(tài)勢，是因?yàn)橹鞒菂^(qū)南部地勢起伏較大，土地開發(fā)難度較大，保留了林草等生態(tài)空間，生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)較高；而主城區(qū)北部存在較多的房產(chǎn)開發(fā)項(xiàng)目和工業(yè)區(qū)項(xiàng)目，“削山造地”使得部分生態(tài)空間轉(zhuǎn)為生產(chǎn)與生活空間，加之蘭州新區(qū)的設(shè)立與開發(fā)，使得秦王川盆地部分農(nóng)田和草地轉(zhuǎn)為建設(shè)用地，因而北部的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)有所下降。

圖2 蘭州市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量變化區(qū)

分析不同用地轉(zhuǎn)換方式對(duì)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量變化的貢獻(xiàn)，有助于河谷型城市生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)管控與生態(tài)格局優(yōu)化。研究表明，促進(jìn)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量改善的主要行為因素依次為：(1) 退耕還草(LEI=81.39%)，廣泛分布在黃土溝壑地區(qū)；(2) 退耕還林(LEI=7.15%)，集中分布在永登縣大通河流域連城鎮(zhèn)、河橋鎮(zhèn)，蘭州新區(qū)北部上川鎮(zhèn)、西岔鎮(zhèn)北部，榆中縣宛川河流域夏官營鎮(zhèn)、金崖鎮(zhèn)、龍泉鄉(xiāng)；(3) 草地向林地自然演替(LEI=3.76%)，主要分布在永登縣連城自然保護(hù)區(qū)，吐魯溝國家森林公園，榆中縣興隆山西部，永登縣北部武勝驛鎮(zhèn)山區(qū)；(4) 荒山草被恢復(fù)(LEI=2.05%)，分布在榆中縣興隆山區(qū)新營鎮(zhèn)、甘草店鎮(zhèn)，G30(連霍高速)北龍口沿線，以及永登縣七山鄉(xiāng)南部—苦水鎮(zhèn)西部山區(qū)。致使生態(tài)惡化的主要行為因素依次為：(1) 占草開耕(LEI=63.63%)，廣泛分布在黃土溝壑地區(qū)；(2) 占草開工(LEI=9.83%)，集中分布在蘭州新區(qū)東南部，安寧區(qū)—皋蘭縣毗鄰的部分房地產(chǎn)企業(yè)開發(fā)用地，皋蘭縣水阜鎮(zhèn)、九和鎮(zhèn)與黑石鎮(zhèn)，以及城關(guān)區(qū)九州、青石片區(qū)等地；(3) 占林開耕(LEI=4.66%)，主要分布在永登縣大通河谷兩側(cè)(連城鎮(zhèn)、河橋鎮(zhèn))與莊浪河沿岸，紅古區(qū)湟水河沿線，西固區(qū)柴家臺(tái)，七里河區(qū)G75蘭海高速北段及八里窯鎮(zhèn)，榆中縣興隆山山麓局部地區(qū)。(4) 草地退化(LEI=3.31%)，主要分布在永登縣苦水鎮(zhèn)西部山區(qū)，榆中縣清水驛鄉(xiāng)東部山區(qū)，高崖鎮(zhèn)，園子岔鄉(xiāng)，以及城關(guān)區(qū)北部青石片區(qū)。

3 結(jié) 論

(1) 以蘭州市為代表的河谷型城市，發(fā)展空間深受地形約束，“三生”空間競爭沖突十分劇烈。城鄉(xiāng)生活空間和工礦生產(chǎn)空間以河谷川區(qū)為中心，呈現(xiàn)“立體式”快速擴(kuò)張，“爬坡”效應(yīng)明顯，受蘭州新區(qū)建設(shè)影響重心明顯北移，對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)空間和生態(tài)空間形成較強(qiáng)的擠占、脅迫與抬升作用。

(2) 受城鎮(zhèn)空間擴(kuò)張沖擊和生態(tài)環(huán)境建設(shè)影響，草地生態(tài)空間大幅減少，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)空間總體減少，但林地和水域生態(tài)空間小幅增長，均向更高海拔和坡度的外圍郊區(qū)轉(zhuǎn)移；其他生態(tài)空間(裸土地)以中等海拔與坡度地區(qū)為核心有所擴(kuò)大，水土流失、土地荒漠化、撂荒和地產(chǎn)開發(fā)等因素引致的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)不容忽視。

(3) 蘭州市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量總體穩(wěn)定，呈現(xiàn)“南高北低”的格局態(tài)勢，主城區(qū)邊緣的山麓臺(tái)地以及蘭州新區(qū)南部成為“三生”空間競爭的主要地區(qū)，改善區(qū)面積只占惡化區(qū)的50.76%。耕地和草地的相互轉(zhuǎn)換，成為影響全市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量變化的主要貢獻(xiàn)因素，退耕還林、草地向林地演替、荒山草被恢復(fù)是生態(tài)改善的重要因素，占草開工、占林開耕、草地退化是生態(tài)惡化的重要因素。

狹窄的地域空間約束與城市發(fā)展擴(kuò)張對(duì)土地的需求，是導(dǎo)致河谷型城市“三生”空間競爭的主要原因。蘭州市未利用土地資源較少，后備土地資源嚴(yán)重不足，生態(tài)空間被生產(chǎn)空間與生活空間擠占、壓縮的過程中，生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)依然較大，這與汪建珍等之前的研究結(jié)論一致[24]；在蘭州市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量變化的區(qū)域差異方面，由于研究時(shí)段和測度方法的差異，與潘翔的研究結(jié)論存在一定共識(shí)和不同之處[25]。建議在蘭州市國土空間規(guī)劃與管控過程中，加強(qiáng)對(duì)草地生態(tài)功能的重視，處理好生態(tài)保護(hù)紅線、永久基本農(nóng)田與城鎮(zhèn)開發(fā)邊界的關(guān)系。受方法手段和數(shù)據(jù)精度影響，本研究尚存在一定局限性，例如針對(duì)生態(tài)環(huán)境效應(yīng)的變化測度，只針對(duì)土地類型轉(zhuǎn)換導(dǎo)致的部分，對(duì)于其他細(xì)節(jié)因素(如植被種類差異、時(shí)相變化、氣候變化等)引起的下墊面變化暫未考慮；生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)的賦值主要引用已有研究作為依據(jù)，存在一定程度的主觀性；對(duì)于生態(tài)空間的劃分，未考慮不同植被覆蓋度造成的內(nèi)部差異等，今后將針對(duì)這些問題開展深入研究。