南昌市城市空间开发生态适宜性评价

蔡 浩，金志农

(1.江西农业大学园林与艺术学院，330045，南昌;2.南昌工程学院水利与生态学院，330099，南昌;3.江西省鄱阳湖流域农业生态重点实验室，330045，南昌)

0 引言

20世纪以来，随着城市化进程的加快，城镇用地得到了前所未有的扩张，迎合了人口与经济的快速增长。但如果这种态势毫无限制的蔓延下去，大量的森林、农田、河湖将面临消失，城市土地将不能实现可持续发展[1]。

为了解决城市化带来的生态环境问题，人们越来越重视城市发展规划。因此，在进行城市规划时，对城市的土地生态适宜性进行评价，以实现城市的可持续发展，已成为共识。发达国家城市化历史长、水平高，很早就认识到了城市化带来的一系列生态环境问题，并越来越重视生态适宜性评价在区域发展规划中的应用[2]。

随着我国城市化进程的加快，城市规划凸显其重要性。目前，城市土地生态适宜性的研究主要集中在以下方面:城市土地利用的生态适宜性评价[3－5]、城市不同土地类型的生态适宜性评价[6－12]、城市特殊区域的生态适宜性评价[13－18]和不同地区城市土地生态适宜性的评价[19－20]。

城市空间开发生态适宜性评价不仅包括城市土地利用的生态适宜性评价，还包括城市空间布局及经济格局。城市土地利用的生态适宜性评价的研究已经比较多，但从整体上看，对区域[21]、城市的空间开发生态适宜性研究还比较少。本文从资源承载力和经济发展潜力方面对南昌市城市空间开发生态适宜性进行综合评价，将城市空间划分为高适宜、中等适宜、低适宜和不适宜4个区域，并在此基础上探讨了未来南昌市的城市空间开发方向。

1 研究区域概况

南昌市地处江西中部偏北，赣江、抚河下游，我国第一大淡水湖鄱阳湖西南岸。位于东经115°27'E ～116°35'E、北纬28°10'N ～29°11'N 之间。南昌市面积7 402.36 km2，地貌以平原为主，西北与东南部低山丘陵起伏，中部地势平坦，其中平原占35.8%、低丘 34.4%、湖泊水面 29.8%。2012年地区生产总值3 000.52亿元，财政总收入500.16亿元，500万元及以上项目共完成投资额2623.03亿元，全市实现社会消费品零售总额1 116.54亿元。各个县区经济发展、资源环境差异较大，城乡差异明显。本研究范围包括:东湖区、西湖区、青云谱区、青山湖区、湾里区以及南昌县、新建县、进贤县、安义县(见图1)。

图1 研究区域范围

2 资料来源与数据处理

2.1 资料来源

南昌市及各县区土地利用总体规划(2006－2020年)、南昌市及各县区2012年国民经济与社会发展统计公报、2012年南昌市统计年鉴、江西省南昌市地质灾害防治规划(2011－2020年)、江西省地图、各政府网站等。

2.2 数据处理

运用Excel、SPSS等软件进行数据处理。运用Excel对原始数据(表1)进行标准化处理，权重的确定采用变异系数法，利用逐级分层归并法计算各县(区)的资源环境承载力指数和发展潜力指数，采用矩阵向量模型计算适宜性指数，对适宜性指数值进行聚类分析。

表1 南昌市空间开发生态适宜性评价指标原始数据

表1(续)

3 指标体系的构建与综合评价方法

3.1 指标体系的构建

指标选取要尽可能较全面反映南昌市资源环境条件和社会经济状况，并尽量选取稳定、可获取的指标。本文参照孙伟[21]、曹卫东[22]等的指标体系，结合南昌市的资源环境、社会经济实际情况及数据的可获取性，构建了南昌市城市空间开发生态适宜性评价指标体系(表2)。

资源环境承载力是区域自然生态与资源环境条件对于经济社会发展的支撑能力，通过生态重要性、灾害易损性、水资源供给保障程度和土地资源供给保障程度4个方面来评价[22]。生态重要性可再细分为极重要、重要和较重要3个指标。其中，水域、自然保护区、森林公园、重要湿地、风景名胜区、古迹、重要遗址保护区、自然保留地等为极重要生态功能区;各类重要生态功能区的缓冲区、公园、林地等为重要生态功能区;耕地、园地、牧草等为较重要生态功能区。在此基础上，根据各级生态功能区占评价单元面积比例，再确定各单元的生态重要性指数。灾害易损性评价按照各灾害风险区出现灾害总数，确定各行政区灾害易损性指数。水资源供给保障主要根据各地区水域面积来确定，即各个单元水域面积占国土面积比例。土地资源供给保障主要考虑可供开发土地资源占比，即各单元国土面积减去不适宜开发的重要生态功能区剩余土地面积占全部国土面积的比例。

发展潜力用以反映特定空间工业化和城市化发展的经济社会支撑条件，由经济发展水平、人口集聚度、科技教育水平和交通优势度组成。其中，经济发展水平由经济规模(地区生产总值、500万元以上固定资产投资额、财政收入)、经济结构(社会消费品零售总额、第一产业所占比例、第二产业所占比例、第三产业所占比例)、经济效益(人均GDP)等反映;人口集聚度通过人口密度和城镇人口规模来反映;科技教育水平以科教支出、在校人数、大专及以上学校数来反映;交通优势度则依据各单元主要交通道路数量(铁路、高速、国道等)来反映。

权重体现每个指标对评价目标的重要性和影响程度，同时充分体现地区资源条件和经济发展的分异特点和内在差异性。其中，自然生态要素着重考虑其可修复性和替代性，经济社会要素考虑其导向性。权重的确定采用模糊综合评价中的变异系数法[23]，用此方法计算权重，可以减少主观因素的影响，得出的权重更加符合实际客观(表2)。

表2 城市空间开发生态适宜评价指标体系及权重

计算各指标的变异系数公式:

对vi进行归一化处理，即得到各指标的权重。

其中:vi为第i个指标的变异系数;xi为第i项指标的平均数;si是第i项指标的标准差;V为指标变异系数。

对vi进行归一化处理，即得到各指标的权重。

3.2 综合评价方法

空间适宜性分区前，首先根据公式(3)对指标层的原始数据进行标准化处理。再将原始数据标准化后的单项指标值X乘以各指标的权重值Pj式(4)，得到每个指标的评价赋值结果(D)[23]。然后再采用逐级分层归并方法式(5)，将平行独立的各项指标加权求和(C)，计算出各单元的资源环境承载力指数(Cz)和发展潜力指数(Cf)[24](见表3)。

其中:Di为第i个单元某项指标的值;Xi为第i单元的标准化后的各指标的值;Pj为第j要素值的权重。

其中:Ci为第i单元的资源环境承载力(或经济发展潜力)指数;Xij为第i单元的第j要素值;Pj为第j要素值的权重。

表3 南昌市各县区的资源环境承载力值(Cz)及发展潜力值(Cf)

聚类分析显示，新建县和进贤县的资源环境承载力值(Cz)最高，南昌县、安义县和湾里区也相对较高，而南昌市中心城区东湖区、西湖区和青云谱区最低。究其原因，主要是由于新建县和进贤县水源充足，可利用的土地资源面积大，重要生态功能区面积大，所以对城市发展的资源环境承载力高。南昌县土地面积大，地形以平原为主，土地资源较为丰富;安义县和湾里区主要是低山丘陵，开发程度较低，资源利用较少，环境破坏程度小;且境内有重要的国家级森林公园——梅岭，生态功能较强，所以南昌县、安义县和湾里区的资源坏境承载力较高。东湖区、西湖区和青云谱区由于地处南昌市中心城区，城市化水平高，土地、水资源过度开发，资源供给能力低，且环境污染较严重，故资源环境承载力低。

图2 资源环境承载力(a)和发展潜力(b)

发展潜力(Cf)方面，西湖区、青山湖区及靠近南昌市中心的近郊区县南昌县最高，新建县、进贤县次之，西北部安义县和湾里区发展潜力相对较低(图2)。进一步分析可以看出，西湖区是南昌市的经济发展水平最高的地区之一，经济基础好，经济结构合理，未来大力发展服务业，经济发展潜力大;青山湖区现有昌北经济技术开发区和高新技术开发区提供经济发展动力，而且境内高校较多，科研创新能力较高，发展潜力大;南昌县有南昌小蓝经济开发区和向塘开发区，有政府的大力支持，经济发展迅速;一些高等院校的迁入，科教实力增强;离南昌市城区近，经济联系强，所以发展潜力也较大。而西北部安义县和湾里区山地丘陵面积大，离市中心远，开发程度较低，经济基础相对薄弱，故发展潜力相对较低。

空间开发适宜性是资源环境承载力和发展潜力合力作用的结果。这两类要素均为正向的引导性要素，即该项因素分值越高，空间开发适宜性越强。但由于两类要素的作用机理不同，不能简单采取加权求和方法。因此，本文采用矩阵向量模型计算适宜性指数。矩阵向量模型中资源环境承载力指数和发展潜力指数分别被表示为一组向量，指数值就表示其在空间开发适宜性评价中贡献的能量，即在合力作用中各自贡献的“分力”[22](表4)。具体如下式(6):

式中:Pi表示i单元的空间开发适宜性指数;Ai表示资源环境承载力指数，Bi表示发展潜力指数，计算结果列于表4。

表4 南昌市各县区空间开发适宜性指数值

对适宜性指数值进行聚类分析，将南昌市划分为高适宜区、中适宜区、低适宜区，同时，将重要生态功能区划定为不适宜开发区域(图3)。

高适宜性区域具有较大的经济社会开发潜力，而且经济基础相对较好，同时受生态环境约束较低，适宜进行大规模的工业开发和城市建设，或者适合大力发展现代服务业，集聚城市人口。该区域主要包南昌县、新建县、青山湖区以及西湖区。

图3 南昌市空间开发适宜性分区

中等适宜性区域是指具有较高的工业开发需求和开发效益，但同时也受到一定的资源环境的限制，在开发过程中适度拓展发展空间，提高土地利用效率，注意生态环境的保护，避免过度开发，主要包括东湖区、青云谱区及进贤县。

低适宜性区域主要指资源环境承载力和发展潜力都不是很高的区域，不适宜进行高强度的开发，需要控制开发强度和内容，实行有限度的发展，主要分布于安义县和湾里区的山地丘陵区以及生态示范区、湖区等。

不适宜开发区域主要指各级各类重要生态功能保护区，不宜进行任何有损生态环境的建设活动，应加强对生物群落多样性的保护，尽量将绿色空间相互连通，禁止一切与生态保护无关建设行为。

4 结果分析与城市空间开发探讨

4.1 高适宜区的空间开发

高适宜区包括青山湖区、西湖区、新建县、南昌县，是今后南昌市空间扩展的重要区域。

青山湖区属于南昌市城区所辖区域，经济发展优势明显，适合以生态为导向，大力发展第三产业。

1)科教水平是衡量一个地区经济发展潜力的重要因素，青山湖区内有众多高等院校，科教水平较高，可以作为青山湖区经济发展的重要支撑。首先，青山湖区有全市最多的高等院校，西北部有江西农业大学、江西财经大学、华东交通大学等，东部瑶湖地区有江西师范大学、南昌工程学院等高校，可以形成南昌市内的2个大学城，形成集聚规模效应，更有利于各高校间的交流与合作，提高区域的学术、科技创新水平。其次，以科技为龙头，依托高校的科研创新能力，适时发展高新技术产业，将理论研究成果应用于实践，产生经济效益。

2)区内有昌北经济技术开发区、高新技术开发区2个重点发展区域。首先，可以在昌北经济技术开发区和高新技术开发区的支撑下，改善区内经济结构，大力发展第三产业;其次，可以为经济发展提供动力，带动周边地区经济的发展。

3)青山湖区是城区生态环境最好的区域，有青山湖、艾溪湖、瑶湖等水面。首先，它们有着重要的生态功能，必须予以保护，作为改善城市生态环境的重要区域;其次，区内旅游资源丰富，有青山湖风景区、海洋公园、瑶湖大学城等，在保证生态环境友好的前提下可以作为生态旅游的重点发展区域，促进经济的发展。西湖区经济发展以第三产业为主，经济发展水平高。今后的发展方向是进行技术转移，带动新建县、南昌县经济的发展。

新建县近年来发展较快，建成了离南昌市城区最近的新建长堎工业园区，经济联动性强;众多高校将新校区建在新建县内，提高了新建县整体科研水平，对促进新建县经济的快速发展极为有利。未来城市空间扩展方向是在现有城区的基础上，向周边拓展，与青山湖区、西湖区、东湖区形成一个整体，形成一个更大的城市增长核。

南昌县县城靠近南昌市城区，可以在其带动下，逐步完善经济结构，促进经济发展。瑶湖境内已经作为南昌市空间开发的重要区域，以此为南昌县发展的第2个核心区，带动南昌县中北部经济的发展。县域内空间开发适宜度高，城市发展潜力大，境内有小蓝经济开发区和向塘开发区，将极大地带动南昌县经济的快速发展。

4.2 中等适宜区的空间开发

中等适宜区主要包括东湖区、进贤县、青云谱区。

东湖区和青云谱区都是南昌市的城区，经济发展水平高，空间分布格局已经形成，可利用土地少，将在南昌市的经济发展中起引导作用，带动周边地区的发展。由于城市化水平较高，城区硬化面积大，环境问题成为其可持续发展的主要问题。城市发展要注意区内生态坏境的建设，改善城市人居环境质量，提高人们的生活水平。水资源是城市发展的关键因素。近年来，赣江水资源逐年减少，鄱阳湖枯水期水面持续下降，将影响城镇生产生活用水，需引起高度重视。

进贤县水域面积大，有军山湖、青岚湖、金溪湖等湖面，未来城区空间开发一定要控制其开发强度，保护好这些重要的生态功能区。该县还是南昌市农业生产的主要地区，在城市空间开发过程中要注意减少对耕地的占用，保护重要的农产品生产区，以解除经济发展的后顾之忧。

4.3 低适宜区的空间开发

低适宜区包括湾里区和安义县。该区主要以低山丘陵为主，空间开发要特别注意适宜性，把生态环境保护作为城市可持续发展的关键。湾里区梅岭国家森林公园和风景名胜区，素有“小庐山”之称，是避暑旅游胜地。因此对湾里区空间开发特别要注重梅岭的合理开发利用，对核心区要控制开发强度，规避破坏，在现状范围内，建设有特色的生态旅游区。安义县是生态示范区建设试点县，主要建设生态农业和生态旅游。该县名胜古迹繁多，有京台、水南、罗田3个千年古镇、三国孙虑城遗址等，以及桥岭省级自然保护区和圣水堂省级森林公园。今后，安义县宜以生态立县，发展生态旅游;空间开发必须避开这些名胜古迹和生态建设区，加强保护;完善旅游区的基础设施，促进旅游产业的发展，逐渐形成南昌市乃至江西省的重要旅游聚集区，产生规模效应，促进社会经济的发展。

5 结束语

本研究用模糊综合评价法对南昌市城市的空间开发生态适宜性进行了评价，通过客观赋权法获得指标的权重，更具客观性，评价结果更为科学;并对南昌市城市未来空间开发方向进行了探讨，可以为南昌市空间发展方向提供一定依据。

对城市空间开发适宜性评价，今后应加强评价指标及评价方法的研究。本文选取的资源承载力及发展潜力两大指标既体现了城市发展的可持续性，又体现了城市发展的动力，但指标的选取具有一定的主观性。比如，城市土地资源丰度不仅仅体现在其面积的大小，还往往与地形、地质、土壤、植被等因素有关。所以，科学合理的评价指标的选择仍有待进一步研究。另外，评价方法的创新可以提高评价的科学性。随着地学领域的发展，特别是“3S”技术的不断创新，“3S”集成技术在城市空间开发中有着特殊作用。利用RS技术获取可靠具体的城市空间数据，运用GIS的空间分析功能对城市空间数据进行分析，评价空间开发的生态适宜性，并就评价结果进行城市空间开发规划，可以提高规划的精确性及科学性。这将是城市空间开发规划的重要方法。

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