2000～2020年长江经济带水生态空间格局变化及其影响要素

薄立明,魏 伟,*,尹 力,赵 浪,夏俊楠

2000～2020年长江经济带水生态空间格局变化及其影响要素

薄立明1,魏 伟1,2*,尹 力2,赵 浪2,夏俊楠2

(1.武汉大学中国发展战略与规划研究院,湖北 武汉 430072；2.武汉大学城市设计学院,湖北 武汉 430072)

面向国土空间用途管制需求构建水生态空间分类体系,基于空间转移矩阵和空间计量模型实证研究2000～2020年长江经济带水生态空间演化特征与影响因素,弥补水生态空间在国土空间规划语境下长时间､大尺度研究中的缺失.研究发现:近20年长江经济带水生态空间整体规模增加2076.08km2,上游和下游地区增加显著,但中游地区规模锐减;东部沿海地区及中部以武汉､长沙､南昌为核心的“中三角”区域城镇空间对水生态空间的侵占严重;水生态空间和农业空间的交叉转换最为显著,是长江经济带水生态空间转换的主导类型;水生态空间同时受到自然地理和社会经济的综合影响,不同因素在不同演化方向上的作用强度存在显著差异.

水生态空间；国土空间规划；演化特征；影响因素；长江经济带

水生态空间是为生态―水文过程提供场所、维持水生态系统健康稳定、保障水安全的国土空间[1],其作为生态空间的核心构成要素,也是城镇空间、农业空间的底层支撑[2-3].在当前以国土空间规划为核心的新时期空间治理体系下,水生态空间基本管控要素和管理主体、方式发生了质的改变[4-5].然而,目前水生态空间研究一般服务于特定管理目的,对国土空间规划语境下的分类体系及演化研究尚未更新,导致规划实践中水生态空间的分区界线划定、规模参数确定和用途管制决策中的可操作性存在一定局限,已有研究结果与新规划体系脱钩,不利于水生态空间相关研究的进一步深化.依据现行空间分区标准和管理实际重新梳理水生态空间分类体系,摸清长时间序列水生态空间演化规律及其影响要素,有助于衔接水生态空间资源客体和国土空间规划主体,促使其更好融入空间管控体系,可为水生态空间精准划区和用途管制之间高效实践路径搭建提供重要参考.

国外学者对水生态空间的研究从水质监测[6]、流域生境[7]、水资源管理与保护[8]等水生态问题向土地覆被变化与水生态空间演化的联系[9-10]及水生态空间效应[11-12]等空间问题扩展,基于水体特征对河、湖、海、湿地等水域及其周围空间展开研究.受我国独特的土地开发制度以及“多规合一”前水生态空间管理主体多元特性的影响,水生态空间的分类及空间管控成为研究重点,主要可概括为以下两个方面:①分类体系构建.水生态空间分类识别体系是国内研究热点,已有分类标准及依据包括空间成因[13]、组成介质[5]、空间形态[14]、可视性[15]等多种方式,但并未形成共识.近年来依托国土空间规划探讨适用于遥感影像的水生态空间分类体系已产生初步成果[4];②空间尺度及管控内容.水生态空间的研究单元或以行政、经济区为范围[16],或以江河流域、湖泊等自然地理区划为界线[17-18],不同尺度差异较大,但主要内容可概括为水生态空间环境质量监测[19-20]、空间演化分析及格局优化[21]、管控体系构建[22]三个方面.随着生态文明建设进一步推进、自然资源部建立并行使所有国土空间用途管制职责,分散的国土管理职能进一步集中,为水生态空间统一分类及研究提供了政策支撑.但面向国土空间规划背景下的水生态空间格局优化,仍存在以下问题:①水生态空间分类体系尚不明晰.现有分类标准或以水生态空间的物理特性､空间特征进行定义分类,未对其内部包含的土地要素进行明确界定;或从“多规合一”前不同国土管理部门/目的出发,有强烈的部门属性和实施限制,对其有效分类从而实现国土空间用途精准管制仍需进一步强化.②针对长时间序列的时空格局分析不足.过往研究多立足于单一时间截面的“功能―格局”评价,而缺乏长时间序列的空间演化特征及规律的探究,对水生态空间的空间特征属性研究有待加强.③重管控与评价、轻过程与规律.现有成果中仍以水利部、环境部等相关管理主体的水资源管辖方式、治理体制研究为核心,对其演化规律及影响因素的分析整体不足.

长江经济带是依靠大江大河的区域经济带[23],在中国生态保护总体格局中战略地位突出,具有强烈的“水资源”自然属性,随着长江经济带城镇化和工业化的推进,水生态空间日益缩减,由此导致的“四水问题”——水环境恶化､水生态受损、水资源不均和水旱灾害频发逐渐成为制约区域社会经济发展的瓶颈[24].目前,有关长江经济带水生态环境研究主要集中在管控体系层面[25-26],较少落实到水生态空间实体.面向长江经济带水生态空间全面保护及可持续利用,响应国土空间规划的水生态空间用途管制研究,已成为长江经济带水生态空间保护中亟待解决的重要科学命题.鉴于此,本文以“分类体系建构—演化格局测度—影响因素分析”为研究思路,系统研究由1998年特大洪水所推进的一系列综合防洪治理工程实施以来(2000～2020年)长江经济带水生态空间演化规律,面向国土空间规划实践需求构建水生态空间分类体系,定量分析水生态空间时空演化格局、转换模式和影响要素,弥补长江经济带水生态空间在国土空间规划语境下长时间、大尺度研究的缺失,为水生态空间保护开发和相关专项规划编制提供理论借鉴与数据支撑.

1 材料与方法

1.1 研究区概况及数据

1.1.1 研究区概况 长江经济带水资源与水体类型丰富(图1),根据全国生态功能区规划和主体功能区规划包括:南水北调东段工程水源区、沿淮河蓄洪区､鄱阳湖生态功能区、洞庭湖地区生态功能保护区共4个洪水调蓄生态功能保护区;新安江上游水源涵养区、淮河源生态功能区、南水北调中线工程水源区、滇西北及珠江源等5个水涵养生态功能区;此外,还包括三峡库区、大别山山地、西南喀斯特3个水土保持生态功能区.

1.1.2 数据来源与预处理 本文用以划分长江经济带国土空间分区、提取水生态空间的3期(2000、2010、2020年)基础地表覆盖数据来源于自然资源部全球30m地表覆盖数据产品GlobeLand30数据集,通过将原始栅格数据在ArcGIS10.6中镶嵌、裁切后得到研究区各期地表覆盖数据,依照分类体系利用重分类工具生成各时间截面水生态空间及其他空间类型分布数据,并使用分区统计、面积指标等工具进行规模统计.各级行政边界、河流、道路等数据来源于中国科学院资源环境科学数据中心(http://www.resdc.cn/)和地理国情监测云平台(http://www.dsac.cn/),DEM来源于地理空间数据云(https://www.gscloud.cn/),其中坡度、地形起伏度数据基于高程数据分别利用坡度分析、分区统计工具获得.社会经济数据来源于各年度《中国县域统计年鉴(县市卷)》和所涉及11省市统计年鉴;气温、降水、日照等数据来源于国家气象科学数据中心(http://data.cma.cn/).

图1 长江经济带自然地理条件及城镇现状(2020年)

1.2 水生态空间分类体系构建

水生态空间分类体系构建是研究水生态空间演化规律,实现国土空间规划用途管制的首要基础.以“三生空间(生产、生活、生态空间)”为空间基底,是已有研究对水生态空间分类的主要方式[13,27],该分类方式以保障水体完整功能实现为主要目的,涉及耕地、林地、城市表面及地下水资源等多种地类,存在边界冲突、空间重叠、主要功能混淆等问题,制约了水生态空间精确管理和保护开发.国土空间规划背景下“三区三线”成为国土空间用途管制的主要手段[28],“三区空间(城镇、农业和生态空间)”成为了整合各类国土分区的主要方式[29-30],强调空间的唯一性和“数、线、图”一致,导致水生态空间分类与识别发生了质的改变(图2,表1):水生态空间应边界清晰分离,空间功能唯一,对接生态空间分类.

图2 国土空间规划背景下水生态空间分区与土地利用类型体系衔接

基于国土“三区空间”构建水生态空间分类体系,应确保:①边界清晰不重叠,与城镇空间、农业空间和其他生态空间分离,便于规划分区管理;②主体突出易识别,以空间所发挥的主体功能进行归类,适配“双评价”的过程与结果;③衔接“三区三线”划定好管制,水生态空间的基本地类应从属于“三区空间”中的生态空间,为空间用途管制搭建高效路径.基于此,根据长江经济带水生态空间基底特征,结合已有“三区空间”[31-32]、水生态空间相关分类方式[4,15],将长江经济带国土空间划分为城镇、农业、其他生态空间和水生态空间4种主要类型,水生态空间作为生态空间的重要子类,与其他生态空间共同构成生态空间整体(表2).需要说明的是,长江经济带中下游地区存在大量的水田及沟渠系统,虽然在地类识别上属于水环境的一部分,但在国土空间用途管制中却属于农业空间,空间主导功能为承担农产品生产而非生态环境保护,故本文将其划分为农业空间.

表1 传统水生态空间分类体系与国土空间规划管制要求分类对比

表2 长江经济带水生态空间研究分类体系与GlobeLand30土地利用类型的衔接

注:资料来源为GlobeLand30产品说明书(http://www.globallandcover.com/),经整理.

1.3 水生态空间演化格局测度

1.3.1 水生态空间时空分布特征 使用标准差椭圆(SDE)和重心分析法描述各时间截面水生态空间的展布范围、重心、聚集程度和方位变化.通过重心点迁移方位和距离刻画水生态空间的整体变动方向,SDE方位角反映空间分布的主趋势方向;长短轴分别表示要素在主趋势方向和次要方向的离散程度;长短轴之比表示空间形态的变化趋势,其计算公式不再赘述.此外,定义水生态空间变化强度指数(WCI)测度空间变化剧烈程度,计算公式为:

式中:WCI是各县区水生态空间变化强度,取值范围为[-1,1],越接近1表明水生态空间扩张越明显,越接近-1表明规模缩减越明显;S1、S0分别是末期､初期水生态空间规模.

1.3.2 水生态空间交叉转换特征 使用空间转移矩阵来揭示水生态空间变化的方向和规模情况.计算公式为:

式中:S表示水生态空间转出/转入其他类型空间的规模;为空间类型数.本研究采用ArcGIS10.6空间统计工具对水生态空间转换进行处理,并在Excel 2019中构建转移矩阵.

1.4 水生态空间演化影响要素分析

1.4.1 模型选择与验证 鉴于水生态空间规模的变化具有空间依赖性,即某一单元内自身水生态空间规模的变化会影响到周围单元,周围单元的规模变化反过来也会影响自身规模,故本文在对长江经济带水生态空间演化格局测度的基础上,采用最小二乘回归模型(OLS)、空间滞后模型(SLM)和空间误差模型(SEM)回归交叉验证,最后综合分析得到影响因子与交叉转换的相关关系.本文因变量是跨年度的交叉转换规模,故自变量同时采用变化量与之对应.基础的OLS模型公式不再赘述,SLM模型见式(3),SEM模型见式(4)、式(5).

式中:为各三区空间转换的规模;是选取的自变量;是空间权重矩阵;是空间效应系数;是参数向量;是干扰项.SLM模型能够反映各变量是否在区域中有扩散现象,转换规模存在空间依赖性时使用.

式中:是空间权重矩阵;是回归残差向量;是空间误差相关系数;是随机误差向量.SEM模型反映空间扰动项和空间总体相关,转换规模随空间效应影响到其他单元时使用.

1.4.2 影响因子选取 水生态空间形成和演化不仅受到自身水环境系统的影响,也会与城镇空间、农业空间进行交叉转换.在影响因子的选取时应将水生态空间放置于整个国土空间系统中统一考虑,并最大程度与现行规范或标准衔接,便于分析结果有效指导规划实践过程.基于此,本文从自然地理条件和社会经济因素两个维度,共选取20个指标:①衔接《资源环境承载能力和国土空间开发适宜性评价技术指南》(下文简称《指南》),选择平均海拔高度(1)、平均坡度(2)、地形起伏度(3)、平均降水量(4)、年平均气温(5)、年日照时数(6)共6个水文地质类因子.结合《指南》中区位优势度推荐指标,选择距河流距离(7)、距主要铁路距离(8)、距主要公路距离(9)、距市中心距离(10)、距省会距离(11)5个区位类因子,共计11个地理区位类因子;②借鉴已有水生态空间相关研究[15,18,23],结合长江经济带水生态空间保护与利用实际,选取总人口(12)、城镇化率(13)、地区生产总值(14)、一产增加值(15)、二产增加值(16)、三产增加值(17)、平均人口密度(18)、农业机械总动力(19)、公共财政支出(20)共9个社会经济指标｡需要说明的是,部分区位､社会经济类因子不会直接影响水生态空间演化,但会通过影响城镇､农业空间的演化间接对水生态空间演化造成显著影响.

2 结果与分析

2.1 整体格局演化特征

由2000～2020年长江经济带水生态空间的时空分布及变化强度(图3,表3)可见,近20年长江经济带水生态空间的空间分布重心在武汉,未发生明显变动;整体规模增加了2076.08km2,截至2020年,长江经济带水生态空间规模达到7.61万km2,约占全域国土总面积的3.59%.具体分析可知:长江经济带上游地区水生态空间近20年扩张了14.11%,呈先减后增态势.2000～2010年水生态空间整体呈减少态势,共涉及670个县区,而重庆市与湖北省交界区域受三峡大坝的蓄水使用影响扩张现象显著.此外,云贵地区在此期间变化较为特别:高地势区域水生态空间显著减少,低地势区域显著增加,与地区石漠化现象导致的水土流失存在一定联系. 2010～2020年长江经济带上游地区呈全面增加态势,仅在川西横断山河谷地区存在减少现象,可能由横断山干热河谷效应引起.中游地区呈退化态势.显著减少地区主要集中在武汉及其周边,近20年高强度的城市建设开发使得武汉湖泊数量及规模锐减,截至2020年,武汉全域湖泊总数仅余166个,水生态空间退化严重.值得注意的是,潜江市是近20年中游地区除武汉以外,减少最为剧烈的城市,与地区龙虾养殖业发展导致的自然水域功能转化存在一定联系.下游地区水生态空间变化相对平衡,在快速城市化的沿海城市及皖北和苏北的黄淮平原地区存在部分退化情况,仅浙江省内部有少数地区增加.整体来看,长江经济带2010～ 2020年水生态空间规模变化较2000～2010年更为剧烈,且上中下游同样存在前10年微减,后10年显著增加的态势,这与长江经济带同时期所强调的“共抓大保护、不搞大开发,以生态优先、绿色发展为引领”的战略契合.

图3 2000～2020年长江经济带水生态空间时空分布格局及变化强度

表3 2000、2010、2020年长江经济带水生态空间数据

2.2 时空交叉转换特征

由图4和表4可知,总体格局上,2000～2020年长江经济带水生态空间和农业空间､城镇空间的交叉转换的重心均位于中游及下游地区,且空间范围集中,而与其他生态空间的转换重心在上游地区,空间展布范围更为分散,标准差椭圆的面积相对较大.水生态空间与农业空间的相互交叉转换最为剧烈,转化规模基本持平:近20年长江经济带农业空间向水生态空间转入11838.62km2,同时水生态空间向农业空间转化了11649.1km2,主要发生在东部沿海发达城市以及省会城市附近.水生态空间主要被城镇空间侵占,在转出2522.60km2同时仅有434.86km2城镇空间转入水生态空间,该类转换集中发生在东部沿海区域以及中部以武汉、长沙、南昌为核心的“中三角”区域.水生态空间扩张的主要来源是其他生态空间,近20年共有8496.34km2其他生态空间转入水生态空间,4522.09km2水生态空间转化为其他生态空间,转化现象显著的发生在川西高原地区.结合区域分析,长江上游地区水生态空间与其他生态空间的转换最为显著,转入与转出占比分别达到全域转换规模的50.76%、67.10%;长江中游地区水生态空间主要与农业空间以及其他生态空间之间存在显著的转化现象,其中较为突出的是水生态向农业空间的转化,达到全域转换规模的45.91%;长江下游地区水生态空间转化最为活跃,与其他三种功能空间均有转化情况,尤其是水生态空间与城镇空间的转化情况中,转入规模占全域的65.25%,转出占比80.13%,而水生态空间与农业空间的转入、转出也占到全域变化规模的54.26%与45.09%.综合来看,长江经济带农业空间、城镇空间与水生态空间之间存在剧烈冲突,经济发达、高度城市化地区水生态空间受干扰程度更为剧烈.

表4 2000～2020年长江经济带水生态空间交叉转换数据

2.3 影响因素分析

2.3.1 模型选择 依据OLS回归结果比较Lagrange Multiplier(error)和Lagrange Multiplier(lag),如果前者较后者在统计上更加显著,选择空间滞后模型(SLM);反之,则选择空间误差模型(SEM),如果两者都不显著,则选用OLS;两者均显著则比较Robust LM-Error和Robust LM-Lag.此外,空间计量模型拟合效果的检测除2外,还有自然对数似然函数值(log)、赤池信息准则(AIC)和施瓦茨准则(SC),log越大、AIC和SC越小,模型效果越好.研究由表5可知,在空间依赖性检验中发现不同方向的水生态空间交叉转换显著性不同,应综合两种模型共同解释.其中:水生态空间与城镇空间之间选择SEM模型进行解释,农业空间､其他生态空间和水生态空间之间选择SLM模型进行解释.具体分析结果见表6.

2.3.2 水生态空间―城镇空间 水生态空间与城镇空间之间互相转换受到自然地理―社会经济因素的双重作用.具体包括:①水生态空间转城镇空间更多受到社会经济因素的影响,与平均日照时数、距河流距离、二产增加值和财政支出在1%置信水平下显著正相关,与农机总动力在1%置信水平下显著负相关,与一产增加值在5%置信水平下显著正相关,与平均气温和地区生产总值在10%置信水平下显著负相关;说明农业及工业的快速发展促使距离河流近、适宜农业开发的水生态空间变为城镇空间,长江经济带沿海、沿湖产业发展禀赋好、经济发展潜力充足同时水网密集的区域此类现象尤为明显,以地区的财政支出为支撑的“填海、填湖造地”是其主要工程形式;②城镇空间退化为水生态空间虽只占总退化规模的2.09%,但在快速发展的长江经济带仍值得关注;城镇空间向水生态空间退化与平均日照时数和一产增加值在1%置信水平下显著正相关,与平均海拔、平均气温和平均人口密度在5%置信水平下显著负相关,与财政支出在10%置信水平下显著正相关.该类集聚发生在皖北、苏北地区,这些地方平均人口密度小、远离区域中心,大量人口流失导致城乡建设用地的需求减少,气候条件合适的城镇空间由于无人使用,自然荒废演化为水生态空间;值得注意的是,由于大型水利设施或者水产产业设施的修建导致的人口搬迁、疏散,也在一定程度上促进城镇空间转化为水生态空间,以三峡大坝的修建导致的长江宜昌段上游地区水生态空间扩张最为典型.

表5 长江经济带水生态空间交叉转换的空间依赖性检验

注:*表示在10%置信水平下显著;**表示在5%置信水平下显著;***表示在1%置信水平下显著;其他无显著相关性.

表6 长江经济带水生态空间交叉转换与影响因子的空间回归分析结果

注:*表示在10%置信水平下显著;**表示在5%置信水平下显著;***表示在1%置信水平下显著;其他无显著相关性,lambda是SEM模型中空间误差项的回归系数.

2.3.3 水生态空间―农业空间 农业空间―水生态空间的交叉转换是长江经济带的主导类型,相互转换过程中各影响因素的作用强度出现明显差异.具体包括:①水生态空间向农业空间转化仅受社会经济类因子的影响:与地区生产总值、农机总动力和财政支出在1%置信水平下显著正相关,与二产增加值和三产增加值在1%置信水平下显著负相关,与一产增加值在5%置信水平下显著正相关;侧面说明在以农业为主要产业、工业服务业不发达的地区更加关注水生态空间的农业效益而非生态服务效益,从而将水体改造为农业空间以增加农业生产值与地方经济水平,实际中以湖北潜江市地区最为典型,该地区大力发展小龙虾养殖业,将河流、湖泊断流放水转为浅水湿地、坑塘进行小龙虾养殖;水生态空间向农业空间的转化实质是在经济利益与当地政策的引导下,由生态效益向专业化水产养殖业带来的经济效益转变.②农业空间向水生态空间转化受到自然环境与社会经济因素的共同驱动:与一产增加值在1%置信水平下显著正相关,与距铁路距离和财政支出在5%置信水平下显著正相关,与平均海拔和总人口在5%置信水平下显著负相关,与平均日照时数在10%置信水平下显著正相关,在对外交通便利、人口流失、气候适宜地区更多发生该类型的空间转变,如江汉平原区域,随着人口向大城市、城镇迁移,大量废弃农田自然演化为水体.

图5 长江经济带水生态空间交叉转换机理

2.3.4 水生态空间―其他生态空间 水生态空间与其他生态空间的交叉转换同属生态空间内部,通过细分后可明显发现长江经济带生态空间内部的剧烈演化,自然地理条件是生态空间内部的交叉转换主导影响因素.具体包括:①其他生态空间向水生态空间转化受到自然地理因素的作用明显:在所选社会经济因素中,仅与一产增加值在10%置信水平下显著正相关;而在自然地理因素中,与地形起伏度、距铁路距离和距市中心距离在1%置信水平下显著正相关,与平均坡度在1%置信水平下显著负相关,与距公路距离在5%置信水平下显著正相关,与距河流距离在5%置信水平下显著负相关,与距省会距离和一产增加值在10%置信水平下显著正相关,与平均气温在10%置信水平下显著负相关.川西高原地区是近20年此类转化的重点区域,地区自身自然地理条件决定了不适合大规模城镇建设及农业开发,受人为活动影响较少,主要受气候变暖影响,青藏高原的永久冰川和积雪融化,该地区作为主要融水承载区,水生态空间剧烈增长.②水生态空间向其他生态空间转化仅受自然地理因素影响:与平均海拔､地形起伏度和平均降水量在1%置信水平下显著正相关,与平均坡度在1%置信水平下显著负相关,与平均气温在5%置信水平下显著负相关,与距省会距离在10%置信水平下显著正相关;长江经济带中水生态空间向其他生态空间转化主要发生在海拔高、地形落差大、降雨丰富、坡度较小且远离大城市的区域,这些区域较少受到人为因素的干扰,地势落差较大,不易形成大规模的地表蓄水空间.

2.4 政策建议

(1)重视长江经济带中游地区填湖造地、围湖垦田等开发行为,结合水生态空间专项规划编制,划定水生态空间“红线”,协调开发建设与水生态空间的冲突,防止其他空间对水生态空间的侵占,从“量”上守住水生态空间的基本盘.

(2)关注长江经济带下游沿海地区城镇扩张对水生态空间的侵占,保证上游地区水生态空间格局稳定向好,结合国土空间规划生态修复与土地整治项目,积极开展水体治理、水域生态修复工作,持续优化区域水生态空间格局,从“质”上进一步提升水生态空间生态服务功能.

(3)从长江经济带整体尺度对水生态空间统筹管控,平衡城镇建设、农业开发和水生态保护的多重矛盾,结合主体功能区划以及生态专项规划,明确各县区水生态空间的具体功能类型及保护方向,探寻“生态―发展”耦合发展的水生态空间配置及用途管制方式.

3 结论

3.1 基于遥感地表覆盖数据所构建的水生态空间分类体系能够有效应用在国土空间规划对水生态空间用途管制实践与研究中,可为大尺度下低成本识别水生态空间格局提供高效路径;“分类体系构建―演化格局测度―影响要素分析”可作为针对特定区域长时间序列水生态空间演化特征及规律分析的有效研究范式;对水生态空间演化格局特征与影响要素的研究是推动水生态空间精准划区和科学施策的重要内容.

3.2 实证结果表明长江经济带近20年水生态空间规模增加2076.08km2,上、下游地区是增长的热点区域,但中游地区严重缩减;东部沿海地区及中部以武汉、长沙、南昌为核心的“中三角”区域城镇、农业空间对水生态空间的侵占严重;水生态空间与农业空间的转换最为显著,一产增加值与财政支出的影响作用显著;川西高原地区其他生态空间向水生态空间的转入弥补了长江经济带整体水生态空间转出的缺口.

3.3 水生态空间演化同时受到自然地理和社会经济的综合影响,不同因素在不同转换方向上的作用强度存在显著差异.以长江经济带为例,社会经济因素对水生态空间演化的影响作用最为广泛,造成了水生态空间与其他空间类型的剧烈转换,其中财政支出、第一产业增加值的影响作用显著;自然地理类因素对特定水生态空间的转换方向有显著影响,尤其在生态空间内部对水生态空间与其他生态空间的互相转换作用明显.

[1] 杨 晴,王晓红,张建永,等.水生态空间管控规划的探索 [J]. 中国水利, 2017,(3):6-9.

Yang Q, Wang X H, Zhang J Y, et al. Planning based on spatial pattern of water ecology [J]. China Water Resources, 2017,(3):6-9.

[2] 杨 晴,张梦然,赵 伟,等.水生态空间功能与管控分类 [J]. 中国水利, 2017,(12):3-7,21.

Yang Q, Zhang M R, Zhao W, et al. Function of ecological storeroom of water and its classification for management and control [J]. China Water Resources, 2017,(12):3-7,21.

[3] 朱党生,张建永,王晓红,等.推进我国水生态空间管控工作思路 [J]. 中国水利, 2017,(16):1-5.

Zhu D S, Zhang J Y, Wang X H, et al. Work thoughts on management and control of aquatic ecological space in China [J]. China Water Resources, 2017,(16):1-5.

[4] 唐 寅,王中根,王婉清,等.适用于遥感影像的水生态空间多功能分类体系研究 [J]. 地理科学进展, 2020,39(3):454-460.

Tang Y, Wang Z G, Wang W Q, et al. Multifunctional classification of aquatic habitats for remote sensing data. [J]. Progress in Geography, 2020,39(3):454-460.

[5] Aina G. G, Bárbara O, Araceli P, et al. Environmental risk assessment of water quality in harbor areas: A new methodology applied to European ports [J]. Journal of Environmental Management, 2015,155: 77-78.

[6] Cecília G. L, Paulo S. P, Toby A. G, et al. Multi-scale assessment of human-induced changes to Amazonian instream habitats [J]. Landscape Ecology, 2016,31(8):1725-1745.

[7] Chitresh S, Binaya K M, Pankaj K. Integrated urban water management scenario modeling for sustainable water governance in Kathmandu Valley, Nepal [J]. Sustainability Science, 2017,12(6): 1037-1053.

[8] Chitresh S, Binaya K M, Pankaj K. Integrated urban water management scenario modeling for sustainable water governance in Kathmandu Valley, Nepal [J]. Sustainability Science, 2017,12(6): 1037-1053.

[9] Catherine A, Mouillot D, Maloufi S, et al. Projecting the impact of regional land-use change and water management policies on lake water quality: An application to periurban lakes and reservoirs [J]. Plos One, 2013,8(8):e72227.

[10] Baltodano A, Agramont A, Reusen I, et al. Land cover change and water quality: How remote sensing can help understand driver-impact relations in the Lake Titicaca Basin [J]. Water, 2022,14(7):1021-1021.

[11] Ghosh A, Maiti R. Development of new ecological susceptibility index (ESI) for monitoring ecological risk of river corridor using F-AHP and AHP and its application on the Mayurakshi river of Eastern India [J]. Ecological Informatics, 2021:101318.

[12] Lu D, Lu Y. Spatiotemporal variability of water ecosystem services can be effectively quantified by a composite indicator approach [J]. Ecological Indicators, 2021,130:108061.

[13] 邓 伟,严登华,何 岩,等.流域水生态空间研究 [J]. 水科学进展, 2004,(3):341-345.

Deng W, Yan D H, He Y, et al. Study on ecological storeroom of water in the watershed [J]. Advances In Water Science, 2004,(3):341-345.

[14] 刘 伟,杨 晴,张梦然,等.构建以流域为基础的水生态空间管控体系研究 [J]. 中国水利, 2018,(5):27-31.

Liu W, Yang Q, Zhang M R, et al. Studies on establishment of water ecological space control system based on river basin [J]. China Water Resources, 2018,(5):27-31.

[15] 康丽婷,胡希军,罗紫薇,等.县域水生态空间识别及其分布特征 [J]. 水土保持学报, 2022,36(1):170-181.

Kang L T, Hu X J, Luo Z W, et al. Identification and distribution characteristics of Hydro-ecological space in counties [J]. Journal of Soil and Water Conservation, 2022,36(1):170-181.

[16] 赵玲玲,夏 军,杨 芳,等.粤港澳大湾区水生态修复及展望 [J]. 生态学报, 2021,41(12):5054-5065.

Zhao L L, Xia J, Yang F, et al. Current situation, framework, problems and prospect of water ecological restoration in Guangdong-Hong Kong-Macao Greater Bay Area [J]. Acta Ecologica Sinica, 2021, 41(12):5054-5065.

[17] 赵海霞,蒋晓威,刘 燕.基于水生态健康维护的空间开发管制分区研究——以巢湖环湖地区为例 [J]. 生态学报, 2018,38(3):866-875.

Zhao H X, Jiang X W, Liu Y. Spatial management zoning based on the water eco-health: A case study of the areas around Chaohu Lake. Acta Ecologica Sinica, 2018,38(3):866-875.

[18] 杨 伶,王金龙,周文强.基于多情景模拟的洞庭湖流域LUCC与生境质量耦合演变分析 [J/OL]. 中国环境科学: 1-17[2022-11-19].

Yang L, Wang J L, Zhou W Q. Coupling evolution analysis of LUCC and habitat quality in Dongting Lake Basin Based on multi-scenario simulation. [J/OL]. China Environmental Science: 1-17[2022-11-19].

[19] 阴 琨,刘海江,王 光,等.流域水生态空间管控下生境监测方法概述 [J]. 环境科学, 2021,42(3):1581-1590.

Yin K, Liu H J, Wang G, et al. Overview on habitat monitoring methods under watershed ecological space management [J]. Environmental Science, 2021,42(3):1581-1590.

[20] 吴辉煌,范冰雄,张雪婷,等.面向水环境现代化治理的绩效评估与优先区识别——以九龙江流域-厦门湾为例 [J]. 中国环境科学, 2022, 42(5):2471-2480.

Wu H H, Fan B X, Zhang X T, et al. Performance evaluation and priority area identification for modern governance of water environment: A case study of Jiulong River watershed-Xiamen Bay. [J]. China Environmental Science, 2022,42(5):2471-2480.

[21] 苏聪文,邓宗兵,李莉萍,等.中国水生态文明发展水平的空间格局及收敛性 [J]. 自然资源学报, 2021,36(5):1282-1301.

Su C W, Deng Z B, Li L P, et al. Spatial pattern evolution and convergence of water eco-civilization development index in China [J]. Journal of Natural Resources, 2021,36(5):1282-1301.

[22] 吴 丹,张 亮,俞 露,等.国土空间高质量发展下的水务生态治理研究——以深圳市光明区为例 [J]. 城市规划学刊, 2021,(4):66-73.

Wu D, Zhang L, Yu L, et al. Ecological water management under high-quality territorial spatial development——Guangming District of Shenzhen as an example [J]. Urban Planning Forum, 2021,(4):66-73.

[23] 陆大道.长江大保护与长江经济带的可持续发展——关于落实习总书记重要指示,实现长江经济带可持续发展的认识与建议 [J]. 地理学报, 2018,73(10):1829-1836.

Lu D D. Conservation of the Yangtza River and sustainable development of the Yangtze River Economic Belt: An understanding of General Secretary Xi Jinping's important instructions and suggestions for their implementation [J]. Acta Geographica Sinica, 2018, 73(10):1829-1836.

[24] 许继军,王永强.长江保护与利用面临的水问题及其对策思考 [J]. 长江科学院院报, 2020,37(7):1-6.

Xu J J, Wang Y Q. Water problems and their countermeasures in the protection and developing of the Yangtze River [J]. Journal of Yangtze River Scientific Research Institute, 2020,37(7):1-6.

[25] 万炳彤,赵建昌,鲍学英,等.基于SVR的长江经济带水环境承载力评价 [J]. 中国环境科学, 2020,40(2):896-905.

Wan B T, Zhao J C, Bao X Y, et al. Evaluation of water environment bearing capacity of Yangtze River economic belt based on SVR Model. [J]. China Environmental Science, 2020,40(2):896-905.

[26] 黄 蕊,李 巍,韩 宇.基于典型案例的流域规划环评管理成效评估 [J]. 中国环境科学, 2021,41(7):3409-3417.

Huang R, Li W, Han Y. A performance evaluation based on typical cases of environmental impact assessment of watershed development plans. [J]. China Environmental Science, 2021,41(7):3409-3417.

[27] 俞孔坚,王春连,李迪华,等.水生态空间红线概念、划定方法及实证研究[J]. 生态学报, 2019,39(16):5911-5921.

Yu K J, Wang C L, Li D H, et al. The concept, methodology and a case study in defining the ecological redline for the hydro-ecological space [J]. Acta Ecologica Sinica, 2019,39(16):5911-5921.

[28] 岳文泽,王田雨,甄延临.“三区三线”为核心的统一国土空间用途管制分区 [J]. 中国土地科学, 2020,34(5):52-59,68.

Yue W Z, Wang T Y, Zhen Y L. Unified zoning of territorial space use control derived from the core concept of “Three Types of Spatial Zones and Alert-lines”. [J]. China Land Science, 2020,34(5): 52-59,68.

[29] 樊 杰,郭 锐.“十四五”时期国土空间治理的科学基础与战略举措 [J]. 城市规划学刊, 2021,No.263(3):15-20.

Fan J, Guo R. Scientific foundations and strategies of national territorial spatial governance during the 14th Five-Year-Plan Period in China [J]. Urban Planning Forum, 2021,No.263(3):15-20.

[30] 王 颖,刘学良,魏旭红,等.区域空间规划的方法和实践初探——从“三生空间”到“三区三线”[J]. 城市规划学刊, 2018,(4):65-74.

Wang Y, Liu X L, Wei X H, et al. The method and practice regional spatial planning from “Three Basic Spaces” to “Three-zones and Three-lines”. Urban Planning Forum, 2018,(4):65-74.

[31] 魏 伟,尹 力,谢 波,等.国土空间规划背景下黄河流域“三区空间”演化特征及机制 [J]. 经济地理, 2022,42(3):44-55,86.

Wei W, Yin L, Xie B, et al. Spatial-temporal evolution characteristics and mechanism of “Three-function Space” in the Yellow River basin under the background of territorial spatial planning [J]. Economic Geography, 2022,42(3):44-55,86.

[32] 魏 伟,夏俊楠,洪梦谣,等.1980～2018年长江经济带主体功能空间演化研究 [J]. 城市规划学刊, 2021,(3):28-35.

Wei W, Xia J N, Hong M Y, et al. The Evolution of "Three-Zone Space" in the Yangtze River Economic Belt under Major Functional Zoning Strategy from 1980 to 2018 [J]. Urban Planning Forum, 2021, (3):28-35.

Evolution characteristics and influencing factors of hydro-ecological space pattern in the Yangtze River Economic Belt from 2000 to 2020.

BO Li-ming1, WEI Wei1,2*, YIN Li2, ZHAO Lang2, XIA Jun-nan2

(1.China Institute of Development Strategy and Planning, Wuhan University, Wuhan 430072, China；2.School of Urban Design, Wuhan University, Wuhan 430072, China).2023,43(2)：874～885

Using the spatial transfer matrix and spatial econometric model, this research aims to explore the evolution characteristics and influencing factors of hydro-ecological space in the Yangtze River Economic Belt from 2000 to 2020, and fleshes out the understanding of long-term and large-scale research of hydro-ecological space in the context of territorial spatial planning. The results show that in the 20 years between 2000 and 2020, the overall scale of the hydro-ecological space in the Yangtze River Economic Belt had increased by 2076.08km2, with a significant scale increase in upstream and downstream regions while a sharp scale drop in the middle reaches. The urban space of the eastern coastal areas and the central areas, including Wuhan, Changsha, Nanchang, which were recognized as the core of the 'Central Triangle' region, have occupied the hydro-ecological space severely; the most significant conversion is hydro-ecological space and agricultural space, which was the major type of land use conversion in the Yangtze River economic belt; Hydro-ecological space was affected by both natural geographical and socio-economic factors, showing a significant difference in the effects of influencing factors on the hydro-ecological space in various evolutionary directions.

hydro-ecological space；territorial spatial planning；evolution characteristics；influencing factors；Yangtze River Economic Belt

X321

A

1000-6923(2023)02-0874-12

薄立明(1982-),男,山东临沂人,副研究员,博士,主要研究方向为国土空间规划.发表论文17篇.

2022-07-10

长江科学院开放研究基金资助项目(CKWV2021864/KY)

* 责任作者, 教授,weiwei@whu.edu.cn