張夢圓，榮麗華，李伊彤，黨 慧

（內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)建筑學(xué)院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010051）

改革開放以來城鎮(zhèn)化進(jìn)程日益加快，城鄉(xiāng)各類空間轉(zhuǎn)化引發(fā)用地結(jié)構(gòu)失衡，加劇土壤荒漠化、生物多樣性銳減等生境問題［1-2］。我國正處于轉(zhuǎn)型高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期，十八大報(bào)告明確生產(chǎn)空間集約高效、生態(tài)空間山清水秀、生活空間宜居適度的保護(hù)原則，而土地利用轉(zhuǎn)型作為社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段轉(zhuǎn)型的具體表征，與生產(chǎn)、生態(tài)、生活功能的概念相關(guān)，是探討多功能土地利用轉(zhuǎn)型下生態(tài)環(huán)境效應(yīng)的新視角，對系統(tǒng)了解區(qū)域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量與變化特征，優(yōu)化土地資源配置具有現(xiàn)實(shí)意義［3］。

英國地理學(xué)家Grainger［4］提出森林轉(zhuǎn)型假說，土地利用轉(zhuǎn)型概念應(yīng)運(yùn)而生，該轉(zhuǎn)型對應(yīng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會變革與創(chuàng)新驅(qū)動下土地利用形態(tài)的發(fā)展階段轉(zhuǎn)型，涉及土地轉(zhuǎn)型理論、城鄉(xiāng)發(fā)展關(guān)系及不同主導(dǎo)功能劃分下的土地利用分析［5］。龍花樓等［6-7］首先研究符合中國經(jīng)濟(jì)社會特點(diǎn)的土地利用轉(zhuǎn)型，還有學(xué)者就土地利用轉(zhuǎn)型的內(nèi)在動力機(jī)制、模式、呈現(xiàn)方式及產(chǎn)生效應(yīng)等角度進(jìn)行探討［8-9］。其中土地利用轉(zhuǎn)型的生態(tài)環(huán)境效應(yīng)是研究國土空間環(huán)境變化的重要切入點(diǎn)［2］，也是未來土地利用結(jié)構(gòu)合理轉(zhuǎn)型的基礎(chǔ)，現(xiàn)有學(xué)者從自然、社會經(jīng)濟(jì)途徑研究土地利用轉(zhuǎn)型與生態(tài)環(huán)境關(guān)系及其效應(yīng)，為本研究提供參考。如通過土地利用轉(zhuǎn)移矩陣及動態(tài)度研究土地利用的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型、數(shù)量占比及重心轉(zhuǎn)移情況，采用InVEST模型、DLS模型、景觀生態(tài)格局指數(shù)、空間計(jì)量回歸等方法分析各類地域的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值評價(jià)體系［10-11］；測度生物多樣性降低、生境破碎的影響及各類用地生境質(zhì)量，探究生境格局演化、動力機(jī)制及區(qū)域特征等［12-13］。目前我國特色區(qū)域土地利用轉(zhuǎn)型及生態(tài)環(huán)境效應(yīng)的研究成果包括長江三角洲區(qū)域、河谷型城市、秦嶺地區(qū)等不同地域類型及各類行政尺度等［14-16］，缺乏對西北地區(qū)城市的研究，特別是用地功能交錯(cuò)、生態(tài)環(huán)境脆弱、擔(dān)當(dāng)生態(tài)環(huán)境保護(hù)重任的農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)城市。

農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)是生態(tài)過渡帶、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)邊際帶中人口聚集的中心，也是生態(tài)環(huán)境受外界干擾最深刻的區(qū)域［17］，自實(shí)施全面禁牧等多種生態(tài)保育政策以來，雖取得一定成效，但土地利用模式制約生態(tài)環(huán)境良性發(fā)展、用地規(guī)劃和生態(tài)環(huán)境影響研究割裂等問題亟需解決［18-20］，作為我國城鎮(zhèn)化進(jìn)程中受影響較大的典型生態(tài)環(huán)境敏感區(qū)，土地利用轉(zhuǎn)型對生態(tài)環(huán)境的影響已成為研究城市可持續(xù)發(fā)展的重要陣地。鑒于此，本文以包頭市為例，基于遙感數(shù)據(jù)與GIS 空間技術(shù)，在“三生”空間視角下研究其土地利用轉(zhuǎn)型的時(shí)空演變特征和生態(tài)環(huán)境效應(yīng)，分析包頭市可持續(xù)發(fā)展重點(diǎn)，以期為協(xié)調(diào)農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)有限的土地資源開發(fā)與生態(tài)文明建設(shè)提供決策參考。

1 研究區(qū)概況

包頭市位于內(nèi)蒙古自治區(qū)，地理位置介于109°15′～110°26′E、40°15′～42°43′N 之間，海拔高度為1067.2 m，是中國的重要工業(yè)基地之一。由于生態(tài)環(huán)境脆弱，包頭市以協(xié)調(diào)土地利用和生態(tài)保護(hù)作為優(yōu)先發(fā)展策略，所以城市宜居指數(shù)較高。包頭市下轄5 個(gè)市轄區(qū)、1 個(gè)礦區(qū)、1 個(gè)高新產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)、4個(gè)農(nóng)牧業(yè)旗縣區(qū)，總面積為27768 km2，耕地面積為4303 km2，牧草地面積為18686 km2。截至2021 年，總?cè)丝跒?88.87×104人，其中農(nóng)牧業(yè)人口為48.7×104人。包頭市屬于半干旱中溫帶大陸性季風(fēng)氣候，干旱少雨，全年風(fēng)沙較多。地貌形態(tài)復(fù)雜，土地類型多樣，整體地勢由西北向東南傾斜，陰山山脈橫貫城市中部，南部平原臨黃河上游資源富集區(qū)，土壤肥沃，是農(nóng)作物產(chǎn)區(qū)及城市主要經(jīng)濟(jì)建設(shè)區(qū)，東西接土默川平原和河套平原，北部是高原草地，以工礦業(yè)、牧業(yè)為主。在區(qū)位、氣候、地形的影響下，包頭市成為中國西北農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)的重點(diǎn)城市。

2 數(shù)據(jù)與方法

2.1 數(shù)據(jù)來源

2000、2010、2020 年包頭市的土地利用遙感監(jiān)測數(shù)據(jù)來源于中國科學(xué)院資源環(huán)境科學(xué)與數(shù)據(jù)共享平臺。該數(shù)據(jù)以Landsat TM 和ETM+為主要信息源解譯完成，分辨率為100 m［16］。

通過借鑒楊清可等［21］“三生”土地利用轉(zhuǎn)型的主導(dǎo)功能分類方案，劃分得3 個(gè)一級地類和8 個(gè)二級地類。再根據(jù)包頭市經(jīng)濟(jì)社會需求對多功能草地進(jìn)行分類，首先，借助土地利用主導(dǎo)功能分析草地的牧草生態(tài)功能、牧業(yè)生產(chǎn)功能。生態(tài)功能包括環(huán)境調(diào)節(jié)、牲畜棲息地以及信息傳遞功能，生產(chǎn)功能包括草料等物質(zhì)供給、原材料生產(chǎn)以及牧業(yè)間接生產(chǎn)功能，生態(tài)功能更符合可持續(xù)發(fā)展理念［16,22］；其次，從面積占比上來看，包頭市2020 年全面圍欄禁牧草地占總草地面積的87.2%，其余放牧草地以生態(tài)系統(tǒng)保育功能為主導(dǎo)，因此將草地歸類為生態(tài)用地。最后，依據(jù)農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)特點(diǎn)［23］，借鑒李曉文等［24-26］制定的二級地類生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)，通過面積加權(quán)法為包頭市“三生”用地的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量賦值（表1）。

表1 土地利用主導(dǎo)功能分類及其生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)Tab.1 Dominant function classification of land use and its eco-environmental quality index

2.2 研究方法

本文采用土地利用轉(zhuǎn)移矩陣模型定量描述土地轉(zhuǎn)移的面積及占比信息［27］，獲得2000—2020 年3期土地利用轉(zhuǎn)移數(shù)據(jù)，以分析包頭市土地利用功能結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型與“三生”空間演變特征。再從生態(tài)視角出發(fā)，測算生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)與生態(tài)貢獻(xiàn)率，以探討土地利用轉(zhuǎn)型下的生態(tài)環(huán)境情態(tài)。其表達(dá)式分別為：

（1）生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)模型。綜合地類生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)、面積與生態(tài)環(huán)境質(zhì)量正相關(guān)［28］，文中用于測算包頭市研究期內(nèi)的總體生境質(zhì)量。

式中：EVt為生態(tài)單元t時(shí)期生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)；Ski為第t時(shí)期內(nèi)k生態(tài)單元內(nèi)i類土地面積；Sk為區(qū)域總面積；n為土地利用類型總數(shù)；Ri為第i類土地的生態(tài)環(huán)境指數(shù)。

（2）土地利用功能轉(zhuǎn)型生態(tài)貢獻(xiàn)率。量化土地主導(dǎo)功能轉(zhuǎn)型的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量貢獻(xiàn)情況，直觀體現(xiàn)對生態(tài)環(huán)境的改善與惡化效應(yīng)。

式中：LEI 為土地功能變化的生態(tài)貢獻(xiàn)率，有正負(fù)值；LE0、LE1分別為變化用地在研究初期、末期的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)；LA 為變化面積；TA 為區(qū)域總面積。

3 結(jié)果與分析

3.1 土地利用功能結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型

3.1.1“三生”空間格局及變化 2000—2020年包頭市“三生”空間格局較穩(wěn)定（表2、圖1），二級地類的土地利用變化呈“三減五增”局面。生態(tài)空間主要以陰山山脈劃分，呈片狀覆蓋研究區(qū)北部與中南部；總面積減少267.40 km2，林地、水域生態(tài)用地域共增加212.81 km2；牧草生態(tài)用地削減得到控制，2010年是2020年減少面積的40.64倍。生產(chǎn)空間中的工礦生產(chǎn)用地分散全域；農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地連片分布在南岳地帶、黃河北部沖擊帶，并與牧草生態(tài)用地交錯(cuò)于陰山山北高原草地和山南平原，工礦用地增加339.40 km2，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地減少348.16 km2。生活空間面積最少、集中在城市南部，地形平坦處的工礦業(yè)發(fā)達(dá)以及農(nóng)業(yè)集中地帶；受快速城鎮(zhèn)化的影響增量（271.38 km2）較大，年平均增長率1.55%。其中，農(nóng)村生活用地共增加15.39 km2，城鎮(zhèn)生活用地不斷向東南方向增進(jìn)，年平均增速達(dá)到9.77%，增加面積為農(nóng)村的16.63倍，城鄉(xiāng)發(fā)展水平存在較大差異。

圖1 2000—2020年包頭市“三生”空間二級地類土地利用Fig.1 Land use status of secondary land type of“ecological-production-living”spaces in Baotou City from 2000 to 2020

表2 2000—2020年包頭市“三生”空間地類面積變化Tab.2 Change of land area of“ecological-production-living”space in Baotou City from 2000 to 2020 /km2

綜上，2000—2020 年包頭市工礦業(yè)高速發(fā)展，城鎮(zhèn)化建設(shè)增速，生活空間需求增加，生態(tài)空間受到一定影響。退耕還林還草政策初見成效，生態(tài)用地退化、開發(fā)占用等現(xiàn)象得到遏制。

3.1.2“三生”空間用地轉(zhuǎn)型分析 實(shí)驗(yàn)得出包頭市3期土地利用現(xiàn)狀，獲得土地利用轉(zhuǎn)型矩陣（圖2、表3），基于“三生”空間探討地類轉(zhuǎn)換情態(tài)，為研究生態(tài)環(huán)境影響提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

圖2 包頭市土地利用轉(zhuǎn)移面積變化對比Fig.2 Comparison of land use transfer changes in Baotou City

表3 2000—2010年包頭市土地利用轉(zhuǎn)移矩陣Tab.3 Land use transfer matrix of Baotou City from 2000 to 2010 /km2

（1）生產(chǎn)用地。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地轉(zhuǎn)出較多，由于耕地地形平坦且臨近城鎮(zhèn)地區(qū)，適宜建設(shè)，轉(zhuǎn)出地類豐富，2000—2010 年主要向城鎮(zhèn)生活用地（122.10 km2）、林地生態(tài)用地轉(zhuǎn)移（111.47 km2）；2010—2020 年主要向牧草生態(tài)用地（146.58 km2）與工礦生產(chǎn)用地（51.01 km2）轉(zhuǎn)移，工礦用地快速增加與發(fā)展重工業(yè)的經(jīng)濟(jì)階段相應(yīng)，2000—2010年面積擴(kuò)大7.5 倍，后期增幅減緩，共212.98 km2來源于牧草生態(tài)用地，占61.64%。

（2）生態(tài)用地。牧草生態(tài)用地總體流動最多，主要向生產(chǎn)用地轉(zhuǎn)出，退化趨勢逐漸緩解；2000—2010年其他生態(tài)用地改善的轉(zhuǎn)入面積最大（97.70 km2）；2010—2020年半舍飼生產(chǎn)方式推廣及退耕還林還草政策落實(shí)下，農(nóng)業(yè)用地轉(zhuǎn)入面積最大（146.58 km2）。新增林地總體來自牧草生態(tài)用地（149.21 km2）與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地（120.40 km2）。水域生態(tài)用地前10 a 主要來自農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地（45.49 km2），后10 a 主要來自其他生態(tài)用地（35.34 km2）。其他生態(tài)用地的占比影響生態(tài)建設(shè)方向，不斷轉(zhuǎn)出表明生態(tài)治理措施得到落實(shí)，且生態(tài)恢復(fù)能力逐漸提高［27］。

（3）生活用地。城鎮(zhèn)生活用地在2000—2010年、2010—2020年，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地（63.09%、15.96%）與牧草生產(chǎn)用地（9.43%、10.12%）流入占比最大，還有來自鄉(xiāng)村居民點(diǎn)的轉(zhuǎn)化。農(nóng)村生活用地轉(zhuǎn)入面積相對較小，與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、牧草生態(tài)用地的流失直接相關(guān)，牧草生態(tài)用地勻速轉(zhuǎn)移，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地后10 a 流入明顯加快，是前10 a 的2.42 倍。說明農(nóng)民城鎮(zhèn)化程度大于牧民，其城鎮(zhèn)化速度在快速提升后放緩，而牧民定居化增速穩(wěn)步提升。

隨著經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展，總體轉(zhuǎn)換趨勢為生態(tài)、生產(chǎn)用地向生活用地轉(zhuǎn)移，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和牧草生態(tài)用地轉(zhuǎn)出面積最大，兩者間的功能交換成為研究區(qū)重要的土地轉(zhuǎn)換方式，說明“農(nóng)牧兼營”同時(shí)存在“退耕還草”與“占草開耕”現(xiàn)象；以生態(tài)保護(hù)為發(fā)展底線的農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)城市存在土地供需矛盾，還需進(jìn)一步關(guān)注“三生”空間轉(zhuǎn)換中上述現(xiàn)象的生態(tài)環(huán)境影響。

3.2“三生”空間用地轉(zhuǎn)型的生態(tài)環(huán)境效應(yīng)

3.2.1 生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)及時(shí)空演變分析根據(jù)公式（1）計(jì)算包頭市2000、2010、2020年生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)分別為0.6292、0.6208、0.6194，整體呈下降趨勢，表明用地變化的最終結(jié)果對生態(tài)環(huán)境存在負(fù)作用。其中2000—2010 年占下降總指數(shù)的85.70%，與主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)變化趨勢相反；2010—2020 年生產(chǎn)總值下降27.30%，生態(tài)環(huán)境質(zhì)量有所上升，說明經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境狀態(tài)負(fù)相關(guān)。利用GIS 自然斷點(diǎn)法劃分生境質(zhì)量為：低（＜0.001）、較低（0.001～0.025）、中（0.025～0.293）、較高（0.293～0.521）和高（0.521～0.883）5個(gè)質(zhì)量等級（表4、圖3）。

圖3 2000—2020包頭市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量等級空間分布Fig.3 Spatial distributions of ecological environment quality grades in Baotou City from 2000 to 2020

表4 2000—2020年包頭市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量等級面積及其比重Tab.4 Ecological environment quality grade area and its proportion in Baotou City from 2000 to 2020

包頭市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量高、較高的空間格局總體穩(wěn)定。生態(tài)環(huán)境高質(zhì)量區(qū)比重下降（70.47%～69.45%），由草地、灌林地組成，片狀分布于城市中部以北，形成高質(zhì)量生態(tài)肌底的防風(fēng)固沙生態(tài)功能區(qū)、成為南部大青山生態(tài)屏障。較高質(zhì)量區(qū)（1.61%～1.82%）有所增加，由中覆蓋度草地、疏林地及水域生態(tài)用地組成，是中高質(zhì)量區(qū)的過度區(qū)，與高質(zhì)量區(qū)交織分布于中部農(nóng)牧交錯(cuò)與南部沿黃地帶。受地形地貌制約，上述片區(qū)的生產(chǎn)、生活用地較少，受人類活動影響小，因此生態(tài)質(zhì)量良好。

生態(tài)環(huán)境中質(zhì)量區(qū)均勻減?。?8.08%～16.81%），呈帶狀分布于陰山山脈兩側(cè)，主要地類為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地。因政府嚴(yán)格規(guī)范礦產(chǎn)資源開發(fā)，不斷加強(qiáng)對礦山土地復(fù)墾的復(fù)查措施，較低質(zhì)量區(qū)面積增速放緩（55.39 km2），由工礦用地、低覆蓋度草地組成，零星增長于北部高原的工礦業(yè)發(fā)達(dá)區(qū)。低質(zhì)量區(qū)2020 年的面積為2000 年的1.77 倍，時(shí)空變化與城鎮(zhèn)建設(shè)密切相關(guān)，從點(diǎn)狀分散增長演為片狀分散，形成以中心市鎮(zhèn)為核心的“低質(zhì)量擴(kuò)張熱點(diǎn)區(qū)”，南部中心城區(qū)、白云鄂博礦區(qū)增長明顯，東南部出現(xiàn)多個(gè)低質(zhì)量區(qū)域發(fā)展核，其中達(dá)茂旗低質(zhì)量生態(tài)斑塊明顯減少，得益于長期治理沙源、物種保育等生態(tài)修復(fù)的措施。

3.2.2 “三生”空間轉(zhuǎn)型的生態(tài)環(huán)境效應(yīng)時(shí)空分析“三生”空間的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量隨地類變化產(chǎn)生正、負(fù)效應(yīng)，兩種變化的數(shù)值可相互抵消，但整體指數(shù)穩(wěn)定不能表示生態(tài)環(huán)境未改變，故據(jù)公式（2）進(jìn)一步定量分析包頭市3期關(guān)鍵地類轉(zhuǎn)型的貢獻(xiàn)率（表5）。

表5 包頭市主要地類轉(zhuǎn)型的生態(tài)環(huán)境效應(yīng)Tab.5 Eological environment effects of main land types transformation in Baotou City

2000—2010 年對生態(tài)環(huán)境正效應(yīng)貢獻(xiàn)率較大的因素包括：工礦業(yè)周邊其他生態(tài)用地轉(zhuǎn)化為牧草生態(tài)用地（37.22%）的生態(tài)治理成果；農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地向林地（32.41%）、牧草生態(tài)用地（11.30%）的大量轉(zhuǎn)化。負(fù)效應(yīng)主要受牧草生態(tài)用地轉(zhuǎn)出的影響：包括包鋼、白云鄂博礦區(qū)等重工業(yè)項(xiàng)目建設(shè)而轉(zhuǎn)化為工礦生產(chǎn)用地（37.67%）；一二產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展、居民生活需求增加、生態(tài)環(huán)境惡化，而轉(zhuǎn)化為其他生態(tài)用地（15.37%）；百靈廟鎮(zhèn)加強(qiáng)農(nóng)村建設(shè)而轉(zhuǎn)化為農(nóng)村生活用地（9.55%）。

2010—2020 年牧草生態(tài)用地的轉(zhuǎn)化是生態(tài)環(huán)境效應(yīng)重要的影響因素：向工礦生產(chǎn)用地轉(zhuǎn)化的正（0.00452）、負(fù)（0.00503）效應(yīng)相近，在綠色礦山建設(shè)、礦業(yè)清退等政策下，針對性治理前10 a生態(tài)環(huán)境負(fù)效應(yīng)用地的正向貢獻(xiàn)較大；農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地轉(zhuǎn)化的正（20.33%）、負(fù)（14.17%）貢獻(xiàn)率次之，置換范圍廣、密度大，正效應(yīng)主要位于城市中部農(nóng)牧交錯(cuò)帶、南部農(nóng)業(yè)發(fā)展帶；與農(nóng)村生活用地轉(zhuǎn)化的正貢獻(xiàn)率（13.00%）主要源于對前10 a 百靈鎮(zhèn)的生態(tài)恢復(fù)措施，負(fù)貢獻(xiàn)率（8.22%）受南部城中村增加的影響；與其他生態(tài)用地的轉(zhuǎn)化分散于整個(gè)區(qū)域，單元面積小，全面治理難度較大，正負(fù)貢獻(xiàn)率分別為13.51%、11.08%。20 a 間，產(chǎn)生重要正向影響（78.98%）的是其他生態(tài)用地、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地向牧草、林地生態(tài)用地、水域生態(tài)用地轉(zhuǎn)換，農(nóng)牧用地置換的貢獻(xiàn)最大并得到保持，其他類生態(tài)用地積極轉(zhuǎn)化為牧草、水域生態(tài)用地，生態(tài)正效率不斷提高，是荒漠化治理與鹽堿地再利用的重點(diǎn)；負(fù)向影響的主要轉(zhuǎn)化類型（66.92%）是工礦、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地占用牧草生態(tài)用地以及生活用地向農(nóng)牧用地轉(zhuǎn)化。雖包頭市不斷修復(fù)產(chǎn)生負(fù)效應(yīng)的轉(zhuǎn)換地類以提高生態(tài)環(huán)境質(zhì)量，但前10 a中心城區(qū)不斷增加的建設(shè)用地與后10 a牧草生態(tài)用地轉(zhuǎn)化為工礦生產(chǎn)用地的生態(tài)負(fù)效應(yīng)仍未消解，在穩(wěn)固生態(tài)正效應(yīng)成果的同時(shí)，還需提出此兩類片區(qū)的生態(tài)修復(fù)策略。

4 討論

本文以包頭市為例，通過2000、2010、2020 年3期土地利用數(shù)據(jù)，利用土地轉(zhuǎn)移矩陣研究農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)城市土地利用轉(zhuǎn)型的時(shí)空演變特征；引入生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)、生態(tài)貢獻(xiàn)率模型分析其生態(tài)環(huán)境質(zhì)量以及生態(tài)環(huán)境效應(yīng)。

研究發(fā)現(xiàn)，農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)城市土地利用轉(zhuǎn)化率較大，生產(chǎn)用地呈減少趨勢，生態(tài)用地以草地為主要減少地類，生活用地占比快速增加。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和牧草生態(tài)用地轉(zhuǎn)化面積最大，“農(nóng)牧復(fù)合、農(nóng)牧交換”特征顯著，農(nóng)牧民城鎮(zhèn)化、定居化程度增強(qiáng)；地形地貌限制及城市主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)、政策導(dǎo)向使得城市各片區(qū)生境質(zhì)量差異明顯，經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生境保護(hù)存在矛盾［28-29］。包頭市作為農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)的資源型工業(yè)城市，2010年以前的土地利用變化主要因素為國家重點(diǎn)工業(yè)項(xiàng)目用地需求的改變，因此，城鎮(zhèn)得以迅速發(fā)展。近年來由于舊動能轉(zhuǎn)化背景下可持續(xù)發(fā)展路徑的發(fā)展，城鄉(xiāng)發(fā)展面臨不同程度的人口流失與老齡化問題，土地利用模式發(fā)生了轉(zhuǎn)變。部分草原城鎮(zhèn)發(fā)展旅游業(yè)在這個(gè)過程中，草地牧業(yè)生產(chǎn)功能向牧草生態(tài)功能轉(zhuǎn)換，因此，城郊與村鎮(zhèn)的“三生”空間格局發(fā)了較大的變化［30-31］。

總體而言，建議繼續(xù)以生態(tài)文明為導(dǎo)向，根據(jù)人口增長與遷移的實(shí)際情況合理規(guī)劃“三生”空間，協(xié)同總規(guī)、土規(guī)與社會經(jīng)濟(jì)規(guī)劃，關(guān)注包頭市在“呼包鄂烏（呼和浩特市-包頭市-鄂爾多斯市-烏蘭察布市）”城市群及黃河流域的生態(tài)效應(yīng)。一是在生產(chǎn)空間層面，利用生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制刺激農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地向牧草生態(tài)用地轉(zhuǎn)化；堅(jiān)持工礦業(yè)生態(tài)修復(fù)制度、尤其是管理落實(shí)難度較大的眾多小型工礦用地，指導(dǎo)產(chǎn)業(yè)依靠科技來減少環(huán)境污染，改善土地生態(tài)安全、綠色生產(chǎn)的模式。二是在生態(tài)空間層面，重視達(dá)茂旗等牧業(yè)旗縣的草原生態(tài)治理，加強(qiáng)其防風(fēng)固沙功能以及南部黃河沿岸的水土保持功能；制定牧草地與林地的生態(tài)修復(fù)面積指標(biāo)并加強(qiáng)后期管護(hù)，作為均衡城市發(fā)展產(chǎn)生生態(tài)環(huán)境負(fù)效應(yīng)的主要地類；探索其他生態(tài)用地的優(yōu)化方案以減緩?fù)恋鼗哪}堿化；挖掘其第三產(chǎn)業(yè)潛能，轉(zhuǎn)化土地功能為旅游觀賞或其他服務(wù)，提升“三生”空間耦合度；嚴(yán)格執(zhí)行牧草地的禁牧輪牧制度，杜絕對林地、草地、水域及濕地資源的人為破壞。三是在生活空間層面，通過促進(jìn)城市高質(zhì)量發(fā)展來提升生態(tài)效應(yīng)，開展低效工業(yè)用地及閑置宅基地的存量轉(zhuǎn)化，進(jìn)行復(fù)墾規(guī)劃與土地整治；關(guān)注鄉(xiāng)鎮(zhèn)村農(nóng)牧居民生活用地的增長質(zhì)量，確保生態(tài)環(huán)境與社會經(jīng)濟(jì)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展，科學(xué)指導(dǎo)農(nóng)業(yè)型、畜牧業(yè)型鄉(xiāng)村間的生產(chǎn)生活用地協(xié)調(diào)發(fā)展。從而促進(jìn)農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)城市“三生”用地合理布局，優(yōu)化國土資源空間配置，落實(shí)生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展。

綜上，本文改進(jìn)空間包括：（1）土地利用功能轉(zhuǎn)型對生態(tài)環(huán)境質(zhì)量效應(yīng)的研究指標(biāo)不僅與本文采用的轉(zhuǎn)化面積有關(guān)，還可參考?xì)夂颉⑼寥雷兓c物種變遷等生態(tài)影響因素。（2）多功能用地的類型劃分時(shí)，還應(yīng)根據(jù)研究區(qū)特點(diǎn)，強(qiáng)化用地提取方案的精確性，分析各種用地模式下的地類主導(dǎo)功能。（3）生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)閾值、權(quán)重界定存在主觀因素，有待結(jié)合研究區(qū)特點(diǎn)提升科學(xué)性。（4）根據(jù)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展情況，研究各階段土地利用轉(zhuǎn)型的驅(qū)動機(jī)制，深入辨析影響土地利用變化的內(nèi)在因素，進(jìn)一步提出生態(tài)環(huán)境保護(hù)策略。

5 結(jié)論

（1）包頭市“三生”空間的生產(chǎn)、生態(tài)用地減少，生活用地增加，呈現(xiàn)“北牧南耕”，中部農(nóng)牧交錯(cuò)，工礦用地全局散布，大青山生態(tài)保護(hù)帶橫貫城南，城鎮(zhèn)用地動態(tài)依山擴(kuò)張的格局。二級地類中，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地與牧草生態(tài)用地交換面積最大，工礦生產(chǎn)用地、城鎮(zhèn)生活用地是主要增長地類。

（2）包頭市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)下降（0.629～0.619），與主要國民經(jīng)濟(jì)指標(biāo)變化趨勢相反，生態(tài)惡化趨勢放緩：生態(tài)環(huán)境高質(zhì)量區(qū)面積占比（69.45%）最大，主要分布于南部高原、中南部大青山生態(tài)帶；較高質(zhì)量區(qū)面積在穩(wěn)定中有所減少。中質(zhì)量區(qū)分布于大青山以北的農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)、黃河以北的農(nóng)業(yè)發(fā)展區(qū)域；較低質(zhì)量區(qū)域與礦業(yè)發(fā)展區(qū)關(guān)系密切，比重持續(xù)下降；低質(zhì)量區(qū)是城鎮(zhèn)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展區(qū)，不斷向東南方向增進(jìn)。

（3）“三生”空間轉(zhuǎn)型中，牧草生態(tài)用地變更對生境質(zhì)量影響最大，生態(tài)環(huán)境正效應(yīng)主要源于其他生態(tài)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地向牧草、林地生態(tài)用地的轉(zhuǎn)換，生態(tài)環(huán)境負(fù)效應(yīng)主要源于牧草生態(tài)用地的消耗。針對工礦生產(chǎn)、城鎮(zhèn)生活用地增加所帶來生態(tài)環(huán)境負(fù)效應(yīng)的恢復(fù)措施成效顯著。