張夢(mèng)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(kāi)放以來(lái)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(wèn)題［1-2］。我國(guó)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(huì)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(duì)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(guó)地理學(xué)家Grainger［4］提出森林轉(zhuǎn)型假說(shuō)，土地利用轉(zhuǎn)型概念應(yīng)運(yùn)而生，該轉(zhuǎn)型對(duì)應(yīng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)變革與創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)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(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)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(dòng)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(guó)土空間環(huán)境變化的重要切入點(diǎn)［2］，也是未來(lái)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(huì)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(guò)土地利用轉(zhuǎn)移矩陣及動(dòng)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(píng)價(jià)體系［10-11］；測(cè)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(dòng)力機(jī)制及區(qū)域特征等［12-13］。目前我國(guó)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(zhǎng)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(duì)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(guò)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(lái)，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(wèn)題亟需解決［18-20］，作為我國(guó)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(duì)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(kāi)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(xiāo) 之間，海拔高度為1067.2 m，是中國(guó)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(kāi)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(shì)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(guó)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(lái)源

2000、2010、2020 年包頭市的土地利用遙感監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)源于中國(guó)科學(xué)院資源環(huán)境科學(xué)與數(shù)據(jù)共享平臺(tái)。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(guò)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(jí)地類和8 個(gè)二級(jí)地類。再根據(jù)包頭市經(jīng)濟(jì)社會(huì)需求對(duì)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(lái)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(jí)地類生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)，通過(guò)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?gòu)纳鷳B(tài)視角出發(fā)，測(cè)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(cè)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(duì)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(jí)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(zhǎng)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(jí)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(jiàn)成效，生態(tài)用地退化、開(kāi)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(duì)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(lái)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(dòng)最多，主要向生產(chǎn)用地轉(zhuǎn)出，退化趨勢(shì)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(lái)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(lái)自農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地（45.49 km2），后10 a 主要來(lái)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(lái)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(duì)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(shuō)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(huì)發(fā)展，總體轉(zhuǎn)換趨勢(shì)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(shuō)明“農(nóng)牧兼營(yíng)”同時(shí)存在“退耕還草”與“占草開(kāi)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(shì)，表明用地變化的最終結(jié)果對(duì)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(shì)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(shuō)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(jí)（表4、圖3）。

圖3 2000—2020包頭市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量等級(jí)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(jí)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(guò)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(dòng)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(kāi)發(fā)，不斷加強(qiáng)對(duì)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(zhǎng)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(zhǎng)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(zhǎng)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(zhǎng)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(duì)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(duì)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(duì)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(guò)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(shì)，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(guó)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(lái)由于舊動(dòng)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(wèn)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(guò)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(zhǎng)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(huì)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(lái)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(duì)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(guò)促進(jìn)城市高質(zhì)量發(fā)展來(lái)提升生態(tài)效應(yīng)，開(kāi)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(zhǎng)質(zhì)量，確保生態(tài)環(huán)境與社會(huì)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(guó)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(duì)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?、土壤變化與物種變遷等生態(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(huì)發(fā)展情況，研究各階段土地利用轉(zhuǎn)型的驅(qū)動(dòng)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(dòng)態(tài)依山擴(kuò)張的格局。二級(jí)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(zhǎng)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(guó)民經(jīng)濟(jì)指標(biāo)變化趨勢(shì)相反，生態(tài)惡化趨勢(shì)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(huì)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(duì)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(duì)工礦生產(chǎn)、城鎮(zhèn)生活用地增加所帶來(lái)生態(tài)環(huán)境負(fù)效應(yīng)的恢復(fù)措施成效顯著。