黄贤金^,1,2, 陈逸^,1, 赵雲泰³, 史敏琦¹, 李天舒¹1.南京大学地理与海洋科学学院,南京 210023
2.南京大学自然资源研究院,南京 210023
3.中国国土勘测规划院,北京 100035

Optimization on land spatial development pattern in the Yellow River Basin: From the perspective of land development intensity

HUANG Xianjin^,1,2, CHEN Yi^,1, ZHAO Yuntai³, SHI Minqi¹, LI Tianshu¹1. School of Geography and Ocean Science, Nanjing University, Nanjing 210023, China
2. Institute of Natural Resources, Nanjing University, Nanjing 210023, China
3. China Land Surveying and Planning Institute, Beijing 100035, China

通讯作者: 陈逸（1977-）,女,江苏江阴人,博士,副教授,硕士生导师,主要研究方向为国土空间规划与管理。E-mail: yichen@nju.edu.cn

收稿日期:2020-06-16接受日期:2021-01-20网络出版日期:2021-06-10

基金资助:

国家社会科学基金重大项目.17ZDA061 国家自然科学基金创新研究群体项目.71921003

Received:2020-06-16Accepted:2021-01-20Online:2021-06-10
作者简介 About authors
黄贤金（1968-）,男,江苏扬中人,博士,教授,博士生导师,主要研究方向为国土空间规划、土地利用与政策。E-mail: hxj369@nju.edu.cn







摘要
构建科学适度有序的国土空间格局是实现黄河流域生态保护和高质量发展的根本保证。基于成本-效益理论和空间均衡理论,构建国土开发限度和均衡度评估模型,研究2009—2017年黄河流域国土开发强度。结果表明：① 黄河流域国土空间开发已临近超载,可开发空间用地效益明显偏低。② 黄河流域国土开发空间差异悬殊,与国土利用的经济梯度基本吻合。③ 黄河流域国土开发供给能力总体偏低,水资源保障能力是最大约束。为此,建议：① 引导构筑流域重点保护与整体统筹的国土空间开发新秩序;② 建立流域生态格局、生态空间和一体化治理等长效治理新机制;③ 推进流域、区域以及流域内外竞合空间协同,探索黄河流域高质量发展新路径。
关键词： 黄河流域;国土开发强度;国土开发限度;国土开发均衡度

Abstract
The structure of scientific, moderate and orderly land spatial pattern is the fundamental guarantee for ecological protection and high-quality development of the Yellow River Basin. Based on the cost-benefit theory and spatial equilibrium theory, this paper constructs the evaluation model of land development limit and equilibrium degree, and studies the land development intensity of this basin from 2009 to 2017. The results show that: (1) The land space development of the study area is approaching overload, and the benefit of exploitable space land is obviously low; (2) the spatial difference of land development is quite distinct, which is basically consistent with the economic gradient of land utilization; (3) the overall land development and supply capacity is generally low, and the water resources guarantee capacity is the biggest constraint. Therefore, it is suggested: (1) to construct a new order of land space development combining the key protection with the overall planning of the river basin; (2) to establish a new long-term governance mechanism for the ecological pattern, ecological space and ecological restoration of the basin; (3) to promote the spatial coordination of competition and cooperation among basins and regions, and explore a new path of high-quality development of the Yellow River Basin.
Keywords：Yellow River Basin;land development intensity;land development limit;land development equilibrium degree


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本文引用格式
黄贤金, 陈逸, 赵雲泰, 史敏琦, 李天舒. 黄河流域国土空间开发格局优化研究——基于国土开发强度视角. 地理研究[J], 2021, 40(6): 1554-1564 doi:10.11821/dlyj020200546
HUANG Xianjin, CHEN Yi, ZHAO Yuntai, SHI Minqi, LI Tianshu. Optimization on land spatial development pattern in the Yellow River Basin: From the perspective of land development intensity. Geographical Research[J], 2021, 40(6): 1554-1564 doi:10.11821/dlyj020200546

1 引言

改革开放以来中国经济社会一直保持高速发展的态势,随着工业化和城镇化的快速推进,国土空间开发格局发生了巨大变化^[1]。过度依赖高资源消耗的增长模式,导致建设用地无序过度扩张以及耕地快速减少^[2],并由此带来的区域空间开发失衡^[3,4]、城乡差距拉大^[5,6]、环境污染^[7,8]、生态破坏^[9.10]等问题日趋严峻。合理控制建设用地规模成为区域可持续发展的重要方面。十九大报告中提出“构建国土空间开发保护制度”,并要求完成生态保护红线、永久基本农田、城镇开发边界三条控制线划定工作。其中城镇开发边界的划定就是通过限定城市建设用地规模确定城市粗放扩张的“天花板”,促使地方政府挖掘存量,整理低效用地,倒逼全社会形成绿色的发展方式。为此,在生态文明和“美丽中国”建设的发展背景下,落实国家国土空间规划体系建设要求,亟需更合理的测度国土开发强度,明确资源环境、自然条件等对建设用地扩张的刚性约束,在此基础上科学划定城镇开发边界,以此引导优化未来国土开发空间布局和结构^[11]。

国土开发强度是指区域建设用地占该区域国土总面积的比例^[12],是国土空间管控体系的重要内容之一^[13]。虽然国内外****对国土开发强度的理解不同,但是对城镇发展和建设用地空间管控的理论和实践探索早就开展起来了。最早可以追溯到近代城市规划先驱霍华德“田园城市”^[14],通过土地利用分区和划定边界线确定城市合理规模;此后由于城市蔓延成为西方国家城市发展面临的共同问题,“城市增长边界”^[15]和“紧凑城市”^[16]等理念开始影响城市管理决策。而中国****的研究主要集中在建设用地扩张及其影响机制^[17]、建设用地开发效率^[18]、建设用地开发与生态环境的关系^[19]以及建设用地结构优化^[20]等方面,也有****探索了建设用地规划管控效果^[21]。

另外,中国国土开发强度目前的研究区域相对集中在经济发达以及资源环境紧约束的地区^[22,23]。因此,总体来说,国土开发强度的定量测算还缺乏深入研究,尤其是明确资源环境约束与国土空间开发保护的关系,日益成为国土空间规划和资源环境保护领域亟待解决的重要科学问题之一。为此,选择中国人地矛盾最为紧张的区域之一——黄河流域作为研究区域,以期通过国土开发强度研究,提高资源和空间配置效率,提出黄河流域国土空间开发格局优化的对策建议。

2 数据来源与研究方法

2.1 研究区概况

黄河流域从西向东横跨青藏高原、内蒙古高原、黄土高原和黄淮海平原,是中国重要的生态屏障和重要经济地带,也是重要的农牧业生产基地和能源基地,承载着深厚的中华文化底蕴,涉及青海、四川、甘肃、宁夏、内蒙古、陕西、山西、河南、山东9个省（区）。本文研究区域仅包括上述9个省（区）的行政范围,总面积约为349万km²。长期以来,受限于资源环境本底欠优,及不尽合理的国土空间利用方式等,造成流域生态环境脆弱、局部地区水资源匮乏、国土空间发展质量亟待提高等诸多问题。

“黄河流域必须下大力气进行大保护、大治理,走生态保护和高质量发展的路子”。这是中央财经委员会2019年第六次会议上的重大决策。可见,构建科学适度有序的国土空间格局是实现黄河流域生态保护和高质量发展的根本保证。深化黄河流域国土开发强度相关研究,可以更深刻地揭示黄河流域人与自然关系及其关键影响因子,为编制国土空间规划、优化国土空间格局、加强国土空间治理能力、促进黄河流域高质量发展提供决策参考。

2.2 数据来源

研究中所用的数据,社会经济数据来源于《中国统计年鉴》（2010—2018年）;土地利用数据来自全国以及相关省份的土地利用变更调查数据（2009—2017年）。

2.3 研究方法

2.3.1 研究思路 国土开发是涉及到人口、社会、资源、环境和生态等要素的系统性、复杂性工程,是区域自然条件、经济社会及各项政策制度等综合作用的结果,国土开发强度和格局优化决定着社会经济可持续发展。一方面国土开发规模确定本质上就是各类土地资源的合理配置,尤其是建设用地和非建设用地之间的分配,过度追求建设用地带来的经济价值而忽视非建设用地的社会价值、与其他自然资源的协同性和生态服务价值等问题日益突出;另一方面国土开发或建设开发等经济活动本身就会消耗一定的自然资源或者带来一定的环境污染、生态损失,由于自然条件不同,各个区域自身的承载能力和调节能力也存在着严重的差异^[24]。

因此,平衡国土空间规模与其以建设用地为载体的自然资源综合供给能力,是应对区域人与自然冲突、协调人与自然关系、提升区域可持续能力的基础。鉴于此,针对国土开发与国土供给能力的冲突或不协调,基于建设空间与非建设空间均衡关系、国土开发规模与国土供给能力均衡关系、国土开发限度与国土开发均衡度的协同关系,构建基于成本-效益分析的国土开发限度模型以及基于国土开发规模-供给能力的国土开发均衡度模型,从区域建设用地的最大合理规模以及国土开发供需均衡两个层面测算国土开发强度（图1）。

图1

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图1研究思路图

Fig. 1Research framework



2.3.2 基于成本-效益分析的国土开发限度测算 中国一直以来建设用地扩张占用的土地类型绝大部分为耕地,其次为林地、草地、未利用地和水域等,因此建设用地扩张其实质是土地在建设用地和非建设用地（如农用地、生态用地等）之间的竞争。这里结合自然资源部门土地利用年度变更调查统计的连续性数据,针对建设用地、农用地、未利用地等三类用地分析它们之间的竞争配置。如果把农业地和未利用地等非建设用地的边际收益看成是建设用地扩张的边际成本,那么用最基本的边际收益和边际成本曲线图可以表示土地在两者之间的最优配置。如图2所示,基于成本-效益理论实现区域建设用地扩张效益最优化的前提就是,建设用地边际效益与农用地和未利用地等非建设用地的边际效益相等,这时的建设用地规模可以被认为是国土开发的最大合理规模（即国土开发限度）。

图2

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图2国土开发最大合理规模的实现条件

Fig. 2Necessary and sufficient condition for land development limit



根据上述分析构建建设用地效益函数：

（1）Y₁=f₁（LB）
构建非建设用地效益函数：

（2）Y₂=f₂（LA）
式中：Y₁表示建设用地总效益;LB表示建设用地开发强度（即国土开发强度）;Y₂表示非建设用地总效益;LA表示非建设用地开发强度。根据上述理论构建如下方程：

（3）dY1dLB=dY2dLA
（4）LA+LB=100%
对上述方程求解,得出的LB’即为国土开发最大合理规模（即国土开发限度）。其中,建设用地总效益包括经济效益和社会效益两个方面,由于社会效益大部分在经济效益中已经体现,因此Y₁以第二、第三产业产值衡量。非建设用地总效益则包括生态效益、经济效益和社会效益^[25],经济社会效益采用第一产业产值衡量,生态效益则依据谢高地2015年核算的生态服务价值表计算^[26]。

2.3.3 基于国土开发规模-供给能力的国土开发均衡度模型 国土开发的格局优化不仅表示不同区域之间的建设用地优化配置,也表示在区域内部开发规模和供给能力之间的协调性^[27]。各个地区的国土开发的供给能力以及承载能力受到自然禀赋以及经济社会发展水平的影响存在着明显的区域差异,因此判断区域国土开发强度的合理性,就在于要分析国土开发规模与国土供给能力之间的均衡点。黄河流域总体开发强度低于全国大部分地区,其实也是受到了资源禀赋本底的影响。为此,从国土开发效率和承载能力两个层面分别构建了国土开发规模和国土供给能力测算指标体系（表1）。

Tab. 1
表1
表1国土开发规模和供给能力测算指标
Tab. 1Index of land development scale and supply capacity

一级指标名称	二级指标名称	指标内涵	备注
国土开发 规模(LD)	国土开发强度(LB)	建设用地占土地总面积比例	建设用地面积／土地总面积
	人口密度指数(PE)	单位建设用地承载人口	常住人口／建设用地面积
	经济效益指数(EC)	单位建设用地第二三产业产值	第二、第三产业产值／建设用地面积
	环境压力指数(EV)	单位建设用地SO2和COD排放量 综合指数	12COD+SO22+COD×SO2
国土供给 能力(LS)	人均耕地(PA)	人均耕地面积	耕地面积／常住人口
	资源保障指数(RS)	单位土地面积可利用水资源数量	可利用水资源量／土地总面积
	生态安全指数(ES)	地均生态服务价值	生态服务价值/土地总面积

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采用极差法对上述指标原始数据进行标准化处理,然后采用算术平均法和几何平均法相结合的方式分别计算国土开发规模（LD）和国土供给能力（LS）。具体公式如下：

（3）国土开发规模指数:LD=12LB+PE+EC+EV4+LB×PE×EC×EV4
（4）国土供给能力指数:LS=12PA+RS+ES3+PA×RS×ES3

3 结果分析

3.1 黄河流域国土空间开发临近超载,可开发空间用地效益明显偏低

人与自然和谐共生是国土空间格局优化的重要标志,建设用地配置的空间均衡是人与自然和谐共生的重中之重。单位建设用地增加所带来的经济产出与其所引致的生态环境成本是否均衡,很大程度上决定了一个区域的国土开发空间规模边界。据此,基于2009—2017年黄河流域各地建设用地增加规模以及GDP、生态环境成本增加量,采用上述成本-效益模型测算了黄河流域各个省（区）国土开发的限度（图3）,结果表明：

图3

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图3黄河流域国土开发限度测算结果

Fig. 3Land development limits of the Yellow River Basin



黄河流域整体国土开发上限为3.97%,2017年实际开发空间为3.63%,仅剩0.34%的可开发空间。其中,山东、河南和四川分别超过国土开发限度3.44%、4.17%和1.06%（表2）。《全国土地利用总体规划纲要（2006—2020年）调整方案》（以下简称“规划方案”）所确定的规划国土开发空间所剩无几。根据“规划方案”测算的黄河流域国土开发强度（建设用地规划总规模/土地总面积）为3.71%,仅剩0.08%的规划空间。流域内9个省（区）都仍有少量的规划空间可开发利用。根据单位建设用地占用所创造的经济效益和所引致的生态成本计算,山东、河南和四川超载空间约为1.75万km²,同时这三省也是黄河流域建设用地效益产出相对较高的区域。其他地区虽然有开发空间,但是用地效益却在黄河流域明显偏低。

Tab. 2
表2
表2黄河流域国土空间实际、规划及理论开发度比较
Tab. 2Physical space, planning space and theoretical space for land development of the Yellow River Basin (单位：%)

省（区）	实际开发强度 （2017年）	规划开发强度 （2020年）	规划承载空间（规划 开发度-实际开发度）	理论开发 限度	承载程度（理论开发 限度-实际开发强度）
全国	4.17	4.30	0.12	4.70	0.53
黄河流域	3.63	3.71	0.08	3.97	0.34（适度承载）
青海省	0.52	0.53	0.02	0.79	0.27（适度承载）
四川省	3.84	3.92	0.08	2.78	-1.06（超载）
甘肃省	2.17	2.23	0.06	3.78	1.61（可承载）
宁夏回族自治区	6.24	6.58	0.34	6.65	0.41（适度承载）
内蒙古自治区	1.46	1.48	0.02	2.72	1.26（可承载）
陕西省	4.71	4.88	0.17	6.88	2.17（可承载）
山西省	6.64	7.01	0.37	7.52	0.88（适度承载）
河南省	15.96	16.21	0.24	11.79	-4.17（超载）
山东省	18.26	18.45	0.19	14.82	-3.44（超载）

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3.2 黄河流域国土空间开发差异悬殊,与国土空间利用的经济梯度基本吻合。

国土空间的自然本底以及比较优势差异,使黄河流域各省区国土空间开发程度存在较大差异。具体是：

一是黄河流域国土空间开发程度低于全国整体水平。2017年底,黄河流域9个省（区）国土开发强度为3.63%,明显低于全国平均水平4.17%。这也与该流域的经济贡献密切相关。2009—2017年全国建设用地边际效益（第二、第三产业增加值/建设用地增量）稳定在10亿元/km²,黄河流域为8亿元/km²,而其中部分地区如内蒙古、甘肃、青海和宁夏仅为2亿~3亿元/km²（表3）。

Tab. 3
表3
表32009—2017年全国及黄河流域建设用地边际效益比较
Tab. 3Marginal benefit of construction land in 2009-2017 in China and the Yellow River Basin (单位：亿元/km²)

区域	全国	黄河流域
		全流域	上游	中游	下游
全国	9.98	7.99	4.82	9.05	14.61

注：根据水利部黄河委员会的划分,从河源到内蒙古自治区托克托县的河口镇,是黄河的上游;从河口镇到河南郑州的桃花峪是黄河的中游;桃花峪以下是黄河的下游。因此,这里在计算相关数据时,上游指的是青海、四川、甘肃、宁夏、内蒙古;中游指的是陕西、山西、河南;下游指的是山东。

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二是受到国土空间资源禀赋和各省（区）自身比较优势影响,流域内不同地区对国土空间的开发存在显著差异。2017年黄河上、中、下游的平均开发强度分别为1.83%、8.81%和18.26%,单位建设用地GDP分别为1.29亿元/km²、1.76亿元/km²和2.52亿元/km²。具体来看,位于下游的山东省和位于中游的河南省国土开发强度分别为16.65%和14.35%,是上游青海省的32倍和28倍,其他省（区）的开发强度均未超过10%。随着经济的发展,这种地区间的差异还在继续增大,尤其是在建设用地效益相对较高的地区,国土空间开发和保护之间的矛盾日益尖锐。

3.3 黄河流域国土开发供给能力总体偏低,水资源保障能力是最大约束

整体来看,黄河流域9个省（区）正面临严重的水土资源矛盾。该地区土地总面积占全国的36.84%,耕地面积占全国的34.84%,但水资源总量仅占全国的17.53%,地均水资源量仅为全国的47.57%,其中内蒙古和宁夏不足全国的10%。从人均来看,黄河沿岸9个省（区）人均水资源量不到全国平均水平的60%,山东、山西两省不到全国平均水平的20%,宁夏甚至不足全国平均水平的10%。一些地区即便面临严重的水资源短缺,还在经济发展的压力下继续开垦耕地,这种恶性的持续开发给黄河流域造成了严重的生态退化。因此,影响黄土高原流域水沙变化的主要下垫面因子逐渐从工程措施过渡到植被措施,生态恢复在关注面积的同时,要考虑生态恢复的空间布局和优化配置,合理配置工程和植被恢复措施^[28]。

为应对这种区域生态退化,必须维持国土系统要素的供求平衡。进一步考虑区域国土开发规模和供给能力,仅有内蒙古、四川和陕西的供给能力处于较高水平（表4）。结合国土开发限度研究结果,山西、甘肃、青海、宁夏等国土开发供给能力较低的地区以及河南、山东和四川等国土开发超载的地区,占黄河流域国土面积60%以上,需要转而实行以保护和调整优化为主的开发策略。

Tab. 4
表4
表4黄河流域各省份国土开发规模和供给能力
Tab. 4Land development intensity and supply capacity of the Yellow River Basin

地区	国土开发规模	国土供给能力
四川省	0.24	0.46
陕西省	0.23	0.39
内蒙古自治区	0.05	0.33
青海省	0.05	0.25
河南省	0.22	0.24
山西省	0.25	0.22
甘肃省	0.11	0.21
宁夏回族自治区	0.20	0.15
山东省	0.30	0.14

注：表中为标准化后的数值。

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4 对策建议

4.1 优化“三种类型”的空间关系,构筑黄河流域国土空间开发新格局

针对当前流域内重局部开发、轻整体协同,重国土利用、轻流域保育,重“竭泽”开发、轻水域生态修复问题,建议：

一是建议格局为基,优化局部与整体关系,在科学揭示流域上下游、干支流、左右岸不同区段自然资源要素与生态环境特征的基础上,当务之急是整体评估黄河流域以及各省（区）资源环境承载力,建立基于黄河流域健康的国土空间规划目标,优化调控不同地区国土空间开发规模,为黄河流域国土空间治理提供科学支撑。

二是建议生态为要,优化流域空间保育与利用关系,以提升水源涵养、生态保育等功能和改善环境容量为目标构建差别化的黄河流域生态大保护指标,形成相应的国土空间用途管制体系和以大保护为核心的空间保育与利用协同格局。

三是建议量“水”而行,优化流域空间开发与修复关系,在“以水定城、以水定人、以水定产”的基础上,基于“城-产-人-地”的相互作用关系确定流域和各省（区）生产、生态、生活等各类用地规模。

通过系统性的国土空间综合整治和生态修复,缓解水资源超载或临界承载压力,推进开发空间减量化、集聚化、高效化改善生态保育功能,以水资源时空优化配置为核心,协同流域空间开发与修复相互关系,实现以水定地的国土空间治理策略。

4.2 实施“三个层级”空间管控,健全流域生态空间长效治理新机制

实施流域“生态格局体系-生态空间管控体系-智慧流域一体化”管理机制是流域层面生态空间治理的关键内容。建议在整体上推进流域生态格局建设,充分考虑流域不同空间生态功能建设要求,结合主体功能区划分优化流域层面“自然生态区-生态亚区-生态功能区”的格局体系,如上游地区以生态环境保护为主,中游地区以生态修复为主,下游地区以生态环境风险管控为主,促进整个流域生态格局建设。

在管控上构建以生态空间管控为主导的国土空间用途管制体系,首先是生态空间上划定不同流域地区生态空间的管控红线,如森林面积、湿地面积、水土流失程度、生态水位等,确定国土空间生态管控目标;其次是关键要素上以水资源为最大刚性约束,明确流域各地区水资源可持续保障与国土开发空间规模的关系;第三是自然资源关系上,要基于生态友好优化水土平衡关系,缓解各地区水资源与耕地资源不匹配的结构性问题,探索面向多功能复合的耕地保护机制,实现黄河流域生态空间的有序管控。

在治理上,建立以“智慧黄河”为核心的流域一体化管理机制,一是统筹布局,构建智慧黄河平台,针对上下游、干支流、左右岸以及城市群区域、农业生产区和生态保育区域构建差别化的系统监测以及智慧感知体系;二是实时研判,建立集信息预警、研判分析、指挥调度、执行反馈和考核评价于一体的智慧管控体系,形成流域生态保护和高质量发展的“决策大脑”;三是系统评价,构建流域生态保护和高质量发展评价体系,识别流域不同区域空间存在的问题及主要制约因素,提出改善路径、整改措施和方案。

4.3 推进“三个尺度”的空间协同,探索生态优先、绿色发展的流域高质量发展新路径

高质量发展是在流域自然资源及生态环境本底基础上,流域内在分工、区域产业升级和内外竞合实现的有机统一,建议：

在流域层面,建立健全基于主体功能区的流域空间生产机制,要立足流域内各地区的生态功能、自然禀赋和经济社会发展需求所确定的主体功能区确定各个区域国土开发强度上限,探索建立流域自然资源及生态环境要素（如发展排水权、用水权、排污权、采矿权、空间发展权等）的市场合作机制,实现全流域国土空间要素的统一规划管理,以空间生产最优化为流域高质量发展提供支撑保障。

在区域层面,建立健全资源环境可持续承载的区域产业升级机制,构建差别化的自然资源尤其是建设用地供给机制,基于资源环境可持续承载,确定建设用地空间规模。同时,构建自然资源价格机制,将自然资源开发利用的生态环境成本纳入自然资源价格体系,倒逼区域产业升级化发展,并通过自然资源要素的流动引导区域产业竞争性发展,最终完善区域生态环境补偿机制,促进区域协同化发展。

另外,流域生态本底脆弱,近年来的气候变化进一步加剧了局地空间的生态脆弱性,需结合流域生态系统的可持续性要求探索相应的国土空间要素远程耦合机制,如通过远程生态用水补给增强流域生态系统承载力,为流域生态保护和高质量发展提供基本保障。

5 结论与讨论

本文基于成本-效益理论和空间均衡理论,构建了国土开发限度和均衡度评估模型,研究2009—2017年黄河流域相关省份国土开发强度,揭示黄河流域国土空间实际、理论以及规划开发强度的差异,以及不同区域国土空间利用的经济梯度,并进一步分析了黄河流域国土空间供给能力及其主要约束因素。具体研究结论如下：

（1）黄河流域国土空间开发临近极限。黄河流域整体国土开发上限为3.97%,2017年实际开发空间为3.63%,仅剩0.34%的可开发空间。可开发空间主要集中在内蒙、甘肃和陕西等生态脆弱和经济较为落后的地区。因此,应整体评估流域资源环境承载能力,基于不同地区自然资源要素与生态环境特征,优化调控不同地区建设用地开发规模。

（2）黄河流域国土空间开发效益整体偏低。黄河流域2009—2017年间建设用地边际效益仅为8亿元/km²,低于全国平均水平10亿元/km²。受到资源禀赋以及不同省（区）比较优势的影响,流域内部存在着显著差异,国土开发强度越大的地区用地效益越高,并且地区间的差距还将进一步扩大,国土空间开发和保护之间的矛盾日益尖锐。因此,应探索建立流域自然资源及生态环境要素的市场合作机制,实现全流域国土空间要素的统一规划管理。

（3）黄河流域水土矛盾突出。黄河流域国土面积占全国的36.84%,耕地面积占全国的34.84%,但水资源总量仅占全国的17.53%,地均水资源量仅为全国47.57%,人均水资源量不到全国平均水平的60%。黄河沿岸的9个省（区）约有60%国土空间国土开发供给能力较低,需要转而实行以保护为主的发展策略。因此,应以水资源时空优化配置为核心,协同流域空间开发与修复相互关系,实现以水定地的国土空间治理策略。

最后,本文也存在着一定的局限性。现有评价仅仅从宏观角度考虑了建设用地扩张的经济效益和其他用地损失的生态经济效益,忽略了各地区本身的自然条件的限制因素,譬如自然保护区、特殊的地形地貌区等不可开发区域等等。后期研究将进一步结合“3S”技术,采用遥感数据与社会经济因素相结合,深入开展空间分析,从而使研究结果更具有实用性和参考性。

致谢

评审专家针对本研究的研究区域和模型假设条件等提出客观、准确、详实的审稿意见,提升了文章的科学性与严谨性,特致以诚挚感谢。

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[4] 陈逸, 黄贤金, 陈志刚, 等. 中国各省域建设用地开发空间均衡度评价研究
地理科学, 2012, 32(12): 1424-1429.
DOI:10.13249/j.cnki.sgs.2012.012.1424 [本文引用: 1]
依据空间均衡原理,分析了建设用地开发空间均衡的意义,采用2008年中国各省土地和社会经济数据（不包括港、澳、台地区）,构建了建设用地开发均衡度指数,对各省建设用地空间配置合理性进行了评价,结果表明：① 31个省份中,共计23个省份处于均衡状态,占74.2%。但均衡程度各不相同,良性均衡程度以上的共计15个省份,仅占全国土地总面积的34.3%;而处于失衡状态的省份虽然仅有8个,却占全国土地总面积的47.7%,且均衡度大多小于0.3,属于严重失衡。②开发强度和供给能力的对比分析表明,全国有8个省份处于过度开发状态,17个省份开发不足。③建设用地空间配置不仅应考虑到各地经济建设的需要,更应重视开发强度与供给能力之间的协调,尤其应结合中国区域发展政策,将建设用地指标向中西部地区倾斜。
[Chen Yi, Huang Xianjin, Chen Zhigang, et al. The spatial balance degree evaluation of construction land in China
Scientia Geographica Sinica, 2012, 32(12): 1424-1429.] DOI: 10.13249/j.cnki.sgs.2012.12.002.
[本文引用: 1]

[5] 王艳飞, 刘彦随, 严镔, 等. 中国城乡协调发展格局特征及影响因素
地理科学, 2016, 36(1): 20-28.
DOI:10.13249/j.cnki.sgs.2016.01.003 [本文引用: 1]
构建城乡协调发展的理论框架与指标体系,基于GIS技术和ESDA方法揭示中国地级市城乡发展协调空间特征,借助空间计量经济学模型探讨城乡协调发展影响因素。研究结果表明：① 城乡发展协调体系由要素、结构、功能、政策等层级构成,具有层级内协调与层级间互馈特征。② 城乡投资、产业、收入、消费等分项指标均存在明显的空间差异,投资协调指数、产业协调指数、收入协调指数、消费协调指数区域间差距依次减小。③ 城乡协调发展综合指数空间集聚特征明显,东中西分异,高值区集聚在东部沿海地区和中西部少数中心城市地区。④ 经济增长、城镇化、对农投资、消费能力的提高有助于城乡协调发展,教育投资、教育水平、基础设施建设对城乡协调发展的作用仍需进一步加强。
[Wang Yanfei, Liu Yansui, Yan Bin, et al. Spatial patterns and influencing factors of urban-rural coordinated development in China
Scientia Geographica Sinica, 2016, 36(1): 20-28.] DOI: 10.13249/j.cnki.sgs.2016.01.003.
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[6] 丁焕峰, 刘心怡. 城镇化背景下城乡收入差距的时空演化
经济地理, 2017, 37(4): 32-41.
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[Ding Huanfeng, Liu Xinyi. Measure and analysis on the urban-rural income gap in China
Economic Geography, 2017, 37(4): 32-41.] DOI: 10.15957/j.cnki.jjdl.2017.04.005.
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[7] Qu Yi, Long Hualou. The economic and environmental effects of land use transitions under rapid urbanization and the implications for land use management
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[8] 沈晓艳, 王广洪, 黄贤金. 1997—2013年中国绿色GDP核算及时空格局研究
自然资源学报, 2017, 32(10): 1639-1650.
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[Shen Xiaoyan, Wang Guanghong, Huang Xianjin. Green GDP accounting and spatio-temporal pattern in China from 1997 to 2013
Journal of Natural Resources, 2017, 32(10): 1639-1650.] DOI: 10.11849/zrzyxb.20160944.
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[9] Sun Yongxiu, Liu Shiliang, Dong Yuhong, et al. Spatio-temporal evolution scenarios and the coupling analysis of ecosystem services with land use change in China
Science of the Total Environment, 2019, 681: 211-225. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2019.05.136.

Ecosystem service (ES) supply and demand are affected by changes in land use and the supply of specific ecosystem services for human consumption, respectively. Future spatio-temporal dynamics and their coupling relations with land use in China have not been well analysed. In this study, based on future land use scenarios of data- base, ES supply, demand and balance (supply minus demand) were revealed utilizing land use and land cover (LULC) matrix model in China in 2010, 2050 and 2100. The results showed that ES supply, demand and balance had great spatial and temporal variations under different scenarios at national and provincial scales. Higher population and higher urban expansion scenarios will lead to a significant decreasing in the balance values of different categories and total ESs in most provinces. The ecological sensitivity index was calculated to indicate the impact of land use intensity on ecosystem services. The results showed that the sensitivity levels in approximately 90% of provinces were low for all the scenarios, as only Anhui, Zhejiang, Jiangxi and Liaoning in 2050 and Gansu in 2100 were extremely sensitive to changes in supply, while only provinces in the central-eastern regions were sensitive with obvious differences from the demand. The coupling coordination analysis between land use intensity and ES balance was applied to identify the provinces with low-level coordination in land use and ES management. The results showed that the coordination change in most provinces remained stable under four scenarios. However, some provinces displayed an improving trend from low to moderate coordination or from moderate to high coordination and a degrading trend from moderate to low coordination or from high to moderate coordination from 2010 to 2100. This study contributes to exploring the effect of land use on ecosystem service evolution, thereby providing credible guidance for future land and ES management. (C) 2019 Elsevier B.V.

[10] 陈万旭, 李江风, 曾杰, 等. 中国土地利用变化生态环境效应的空间分异性与形成机理
地理研究, 2019, 38(9): 2173-2187.
DOI:10.11821/dlyj020180659 [本文引用: 1]
中国复杂的自然要素、社会经济要素、区域发展战略和政策调控形成了当前中国不均衡的经济发展空间格局、土地利用空间格局和生态环境质量空间格局。厘清中国生态环境质量的空间格局及形成机理对中国土地资源的可持续利用和生态环境的有效保护具有重要的实践意义和价值。以往研究缺乏对中国县域尺度土地利用/土地覆被变化生态环境效应的空间分异性及形成机理的相关研究,本研究基于1995—2015年间中国土地利用现状遥感监测数据,尝试采用生态环境质量指数方法测度中国土地利用变化的生态环境效应,并且综合运用重心分析、热点分析工具（Getis-Ord G_i*）和地理探测器等研究方法,分析1995—2015年中国生态环境质量时空演变特征及形成机理。研究结果如下：① 东部季风区生态环境质量指数高于青藏高寒区和西北干旱区,东部季风区生态环境质量低值区主要分布在人口和经济集聚的城市群以及省会城市周边地区。研究期间中国生态环境质量重心持续向西北方向迁移;② 1995—2015年间中国生态环境质量变化的热点区域主要分布在西藏地区、新疆、重庆、贵州以及位于黄土高原的省份（青海、甘肃、宁夏、内蒙古、山西、陕西以及河南）境内,冷点区域主要分布在长江经济带沿线地区省份以及东南部沿海地区省份;③ 土地利用程度对于生态环境质量影响力显著强于其他因子,东部季风区的社会经济和交通区位因子对生态环境质量影响力强于青藏高寒区、西北干旱区和生态大区过渡带;④ 影响因子之间相互作用主要包括非线性增强作用和双因子增强作用两种类型,以非线性增强作用为主。
[Chen Wanxu, Li Jiangfeng, Zeng Jie, et al. Spatial heterogeneity and formation mechanism of ecoenvironmental effect of land use change in China
Geographical Research, 2019, 38(9): 2173-2187.] DOI: 10.11821/dlyj020180659.
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[11] 严金明, 迪力沙提·亚库甫, 夏方舟. 基于协同发展的省域狭义国土开发强度内涵界定与阈值测度
农业工程学报, 2019, 35(4): 255-264.
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[Yan Jinming, Dilishati Yakufu, Xia Fangzhou. Definition and threshold measurement of narrow land development intensity in province scale based on coordinated development
Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering, 2019, 35(4): 255-264.] DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.2019.04.032.
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[12] 樊杰. 主体功能区战略与优化国土空间开发格局
中国科学院院刊, 2013, 28(2): 193-206.
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[Fan Jie. The strategy of major function oriented zoning and the optimization of territorial development patterns
Bulletin of Chinese Academy of Sciences, 2013, 28(2): 193-206.] DOI: 10.3969/j.issn.1000-3045.2013.02.010.
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[13] 周侃, 樊杰, 盛科荣. 国土空间管控的方法与途径
地理研究, 2019, 38(10): 2627-2540.
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[Zhou Kan, Fan Jie, Sheng Kerong. Research on methods and approaches of spatial governances
Geographical Research, 2019, 38(10): 2627-2540.] DOI: 10.11821/dlyj020190308.
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[17] Tian Li, Li Yongfu, Shao Lei, et al. Measuring spatio-temporal characteristics of city expansion and its driving forces in Shanghai from 1990 to 2015
Chinese Geographical Science, 2017, 27(6): 875-890. DOI: 10.1007/s11769-017-0883-9.
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[19] 李广东, 戚伟. 中国建设用地扩张对景观格局演化的影响
地理学报, 2019, 74(12): 2572-2591.
DOI:10.11821/dlxb201912011 [本文引用: 1]
探索建设用地扩张对景观格局变化的影响机理是理解人类活动对生态系统功能、格局和过程变化影响机制的关键。但中国全国尺度建设用地扩张过程对景观格局演化的影响研究明显不足。基于此,突破传统行政区划单元的分析方法,以覆盖全国的10 km格网为基本单元,基于1975-2014年建成区比率数据来表征建设用地扩张水平,运用同期土地利用数据计算相应的景观指数,定量刻画了建设用地扩张及景观格局的时空演化过程,并运用空间计量经济模型定量解析了建设用地扩张过程对景观格局演化的影响效应。同时,基于全样本、不同时间点、不同规模城市和不同区域城市的对比揭示建设用地扩张过程对景观格局演化影响的时空差异性。研究结果表明：40年间建成区比率值增长了3倍,高于同期的人口城镇化增长水平,东、中和西部间呈现出显著的梯度差异性,而且差异程度逐步增加,大、中、小城市之间的差异也较为显著。1975-1990年、1990-2000年和2000-2014年3个时间段的年均增速分别为5.87%、2.32%和2.32%。景观格局总体上也经历了显著变化,优势景观类型的主导性逐步降低,景观格局趋于破碎化,复杂度增强,邻近度趋于离散,聚集度逐步降低,结合度渐高,景观多样性和均匀度均有所提高。随着建设用地扩张水平的提高,景观越来越趋于破碎化,人类活动对景观的干扰强度和频率也不断增强。例如,建设用地扩张水平每提高1%将导致景观斑块数量提高0.45%左右。但是建设用地扩张水平与景观复杂度的变化在空间上存在错位。建设用地扩张水平的提高在一定程度上使同类型斑块间的距离变近,景观聚集度出现降低趋势,景观越来越呈现多种要素的密集格局,斑块聚合和集群性增强,相应的结合度也越来越高,景观均衡化趋势和均匀分布越来越明显。同时发现,不同规模城市和不同区域的影响差异显著,除地理区位因素差异性不显著外,其他控制要素也对景观格局演化具有差别化的影响。
[Li Guangdong, Qi Wei. Impacts of construction land expansion on landscape pattern evolution in China
Acta Geographica Sinica, 2019, 74(12): 2572-2591.] DOI: 10.11821/dlxb201912011.
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Chinese Geographical Science, 2017, 27(6): 974-988. DOI: 10.1007/s11769-017-0896-4.
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[Shen Chunzhu, Tan Qichuan, Wang Danyang, et al. Research on land development intensity based on carrying capacity of resources and environment and suitability of development and construction: A case study of Jiangsu
Resources and Environment in the Yangtze Basin, 2019, 28(6): 1276-1286.] DOI: 10.11870/cjlyzyyhj201906003.
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[Wu Dafang, Hu Yue, Liu Yanyan, et al. Empirical study on the coupling coordination between development intensity and resources-and-environment carrying capacity of core cities in Pearl River Delta
Journal of Natural Resources, 2020, 35(1): 82-94.] DOI: 10.31497/zrzyxb.20200108.
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