典型草原区“三生空间”用地结构特征分析
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摘 要：本文以位于内蒙古典型草原带的镶黄旗为研究区域，运用区位熵、基尼系数及地类组合系数法定量研究镶黄旗“三生空间”结构特征，以期为典型草原带土地资源的合理配置与高效可持续利用提供依据。研究结果表明，研究区“三生空间”面积比例差异较大，生态空间用地比例最大，其中牧草生态空间占比最多;其次为生产空间;生活空间用地最小。“三生空间”用地空间分布差异较突出，二级地类在全旗各苏木镇的聚集程度、均匀程度各不相同。全旗二级地类组合以牧草生态空间和畜牧业生产空间为主，从各苏木镇情况来看牧草生态空间为其主要地类。总体上牧草生态空间所占比重较大且为全旗主要空间分布类型，说明牧草地质量相对较差，需加强对牧草生态环境的保护。
关键词：典型草原带;“三生空间”;用地结构;镶黄旗
0 引言
“三生空间”是指生态、生产和生活三种功能空间，其中生产空间与产业结构有关，生活空间与承载和保障人居有关，生态空间与自然条件有关[1]。本文以地处中温带半干旱大陆性季风气候区，属内蒙古典型草原地带的镶黄旗为研究区域，运用区位熵、基尼系数及地类组合系数法等方法定量研究典型草原区“三生空间”结构特征，为典型草原带土地资源合理配置与高效可持续利用提供依据。
1 研究区概况
镶黄旗位于内蒙古自治区中部，锡林郭勒盟西南端，位于东经113°22′-114°45′，北纬41°56′-42°45′，土地面积5137平方公里。地处蒙古高原南部边缘，属乌兰察布高原和阴山北麓丘陵盆地衔接地段，属中温带半干旱大陆性季风气候，干旱、风大、寒冷，气温变化剧烈，年均气温3.1℃，年均降雨量267.9mn。境内河流多为季节性河流，矿产资源和风能资源丰富。下辖新宝拉格镇（旗政府所在地）、巴音塔拉镇、翁贡乌拉苏木、宝格达音高勒苏木等4个苏木镇，2017年总人口3.1万人 。
2 数据来源与研究方法
2.1 数据来源与处理
本研究基础数据源和基础数据分别是2017年Landsat/OLI影像和应用该影像解译获得的研究区2017年土地利用数据。遥感影像数据来源于“地理空间数据云”网站，从该网站分别下载了30m分辨率的2017年8月25日和2017年9月26日Landsat8 OLI 数据。土地利用解译标志参考《第三次全国土地调查技术规程》、《城市用地分类与规划建设用地标准》的分类体系及从镶黄旗实际出发，对天然牧草地，根据其植被覆盖度进行高中低等级划分的基础上，通过归类建立了基于土地利用分类的典型草原区“三生空间”两级续分的分类体系[2，3]（表1），其中畜牧业生产空间由高覆盖度牧草地和人工牧草地组成、牧草生態空间由中低覆盖度牧草地和其他草地组成。
2.2 研究方法
2.2.1 “三生空间”洛伦茨曲线
本文借用经济学中的洛伦茨曲线法，利用表1数据绘制镶黄旗“三生空间”洛伦茨曲线，其步骤为：
首先求取各苏木镇某“三生空间”区位熵，区位熵用于反映某一地类在该苏木镇分布的聚集程度，计算公式为：
式中，Q 为区位熵，M1为某苏木镇某种“三生空间”用地面积，M2为研究区内某种“三生空间”的总面积，M3为某苏木镇土地总面积，M4为研究区土地总面积;
其次，将该类“三生空间”用地区位熵按照升序排列，然后计算累计百分比;
最后以土地总面积累计百分比为横坐标，某种“三生空间”累计百分比为纵坐标绘制空间洛伦茨曲线。
一般情况下，洛伦茨曲线越接近绝对均匀线，该种用地类型在研究区内的分布越均匀;反之，分布越不均匀。
2.2.2 “三生空间”用地结构基尼系数
为定量描述某种地类分布的均匀程度，本文引用经济学中，计算收入分配均匀程度的统计指标基尼系数[4]来分析“三生空间”分布的均匀程度，计算公式为：
式中G为“三生空间”基尼系数;为某苏木镇土地面积在研究区土地面积的累积百分比;为某苏木镇某种“三生空间”面积累计百分比;n为参与均匀性分析的镶黄旗苏木镇的数量，本研究中n=4，0<i< 4，i为整数。一般情况下G越小，表示该地类在研究区分布越均匀;反之，表示分布越不均匀。若G<0.2表示分布绝对平均，0.2≤G<0.3表示比较平均，0.3≤G<0.4表示相对合理，0.4≤G<0.6表示差距较大，0.6≤G表示差距悬殊。
2.2.3 “三生空间”用地组合系数
一个区域用地结构组合特征可反映区域土地整体功能的强弱。本文采用威弗-托马斯组合系数法确定区域地类组合类型。该方法基本原理是把“三生空间”用地的实际分布与假设分布相比较，逐步逼近实际分布，得到最接近实际分布的“三生空间”用地组合类型（表2），具计算步骤见参考文献：[5]。
3 结果与分析
3.1 “三生空间”用地数量结构特征
研究区生产空间、生活空间和生态空间用地面积分别占土地总面积的31.83%、0.48%、67.69%。“三生空间”面积比例差异较大，其中生态空间面积比例最大，其中牧草生态空间所占比例最多，占全旗生态空间面积的85%以上，占土地总面积的57%之多，这表明高覆盖度牧草地面积较少;生产空间次之，生活空间最少。
3.2 “三生空间”用地空间结构特征
3.2.1 “三生空间”聚集程度分析
区位熵的大小可综合反映各种地类的相对聚集程度，研究区“三生空间”二级类在各苏木镇的聚集程度不尽相同（表1）。畜牧业生产空间、农村牧区生活空间和水域生态空间在宝格达音高勒苏木和巴彦塔拉镇的分布较聚集，三种空间区位熵均大于1;农业生产空间除翁贡乌拉苏木外，在其他三个苏木的聚集程度较高，区位熵值均大于1;商服业生产空间和城镇生活空间在新宝拉格镇高度聚集，区位熵大于100，在其他三个苏木的区位熵均小于1;旅游业生产空间在巴音塔拉镇较聚集，区位熵大于2，在其他三个苏木的聚集程度较低;工矿业生产空间在新宝拉格镇和巴彦塔拉镇相对较聚集;交通运输业生产空间区位熵虽然在新宝拉格镇较大，其值为4.5，但在其它各苏木镇也接近或大于1，这与该旗通过实施农村公路建设使全旗各苏木镇间完成100%通车率密不可分;特殊生活空间、林地生态空间在新宝拉格镇的区位熵比较大，聚集程度较高;牧草生态空间在宝格达音高勒苏木、翁贡乌拉苏木的分布较聚集，区位熵大于1;其他生态空间在翁贡乌拉苏木聚集程度较高，区位熵大于2。 3.2.2 “三生空间”均匀程度分析
基尼系数可定量表征“三生空间”分布的均匀程度（表1）。研究区“三生空间”二级地类分布的均衡程度差异较大。根据基尼系数的划分标准，牧草生态空间、交通运输业生产空间、水域生态空间、农村牧区生活空间和畜牧业生产空间基尼系数全部小于0.2，分布绝对均匀;特殊生活空间分布比较平均，基尼系数为0.23;农业生产空间基尼系数为0.35;工矿业生产空间、林地生态空间、其他生态空间、旅游业生产空间基尼系数在0.4至0.6之间，分布差距较大;商服业生产空间和城镇生活空间基尼系数均大于0.6，分布差距悬殊。
3.2.3 “三生空间”用地组合类型分析
研究区“三生空间”用地组合类型数为2，包括牧草生态空间和畜牧业生产空间（表2）。从各苏木镇情况来看新宝拉格镇“三生空间”用地组合类型数为4且最多，组合类型分别为林地生态空间、城镇生活空间、牧草生态空间和工矿业生产空间，用地类型齐全度最高;翁贡乌拉苏木“三生空间”用地组合类型数为3，组合类型分别为牧草生态空间、其他生态空间和畜牧业生产空间，用地类型齐全度次之，但从三种用地在该苏木所占比重来看，牧草生态空间所占比重最大，为62.48%，说明翁贡乌拉苏木牧草地质量相对较差;巴彦塔拉镇和宝格达音高勒苏木“三生空间”用地组合类型数为2，组合类型分别牧草生态空间和畜牧业生产空间，牧草生态空间所占比例分别占该镇和苏木土地面积的61.46%和50.38%，说明牧草地质量相对较差，需加强对牧草生态环境的保护。
4 结论
研究区“三生空间”面积比例差异较大，生态空间面积比例最大，其中牧草生态空间占比最多，表明高覆盖度牧草地面积较少，牧草生态环境质量较差;其次为生产空间;生活空間用地最小。“三生空间”用地空间分布差异显著，二级地类在全旗各苏木镇的聚集程度、均匀程度和组合情况各不相同。全旗“三生空间”用地组合类型数为2，组合类型为牧草生态空间和畜牧业生产空间，从各苏木镇情况来看牧草生态空间为其主要地类。
因此，全旗“三生空间”结构以牧草生态空间为主要空间分布类型，这说明牧草地质量相对较差，需加强对牧草生态环境的保护。
参考文献：
[1]刘继来，刘彦随，李裕瑞等.中国“三生空间”分类评价与时空格局分析[J].地理学报，2017，72（07）：1290-1304.
[2]邹利林，王建英，胡学东.中国县级三生用地分类体系的理论构建与实证分析[J].中国土地科学，2018，32（04）：59-66.
[3]张红旗，许尔琪，朱会义.中国“三生用地”分类及其空间格局[J].资源科学，2015，37（07）：1332-1338.
[4]于莉，宋安安，郑宇等.“三生用地”分类及其空间格局分析—以昌黎县为例[J].中国农业资源与区划，2017，38（2）：89-96.
[5]封志明，杨艳昭，宋玉等.中国县域土地利用结构类型研究[J].自然资源学报，2003，18（5）：552-561.
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