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1 第 36 卷 第 9 期 2014 年 9 月 2014,36(9): Resources Science Vol.36,No.9 Sept.,2014 文 章 编 号 : (2014) 基 于 生 态 位 理 论 的 湖 南 省 国 土 空 间 综 合 功 能 分 区 念 沛 豪 1 2,3, 蔡 玉 梅, 谢 秀 珍 4, 张 文 新 1 5, 马 世 发 (1. 北 京 师 范 大 学 地 理 学 与 遥 感 科 学 学 院, 北 京 ;2. 中 国 土 地 勘 测 规 划 院, 北 京 ; 3. 国 土 资 源 部 土 地 利 用 重 点 实 验 室, 北 京 ;4. 北 京 大 学 城 市 与 环 境 学 院, 北 京 ; 5. 中 山 大 学 地 理 科 学 与 规 划 学 院, 广 州 ) 摘 要 : 国 土 空 间 综 合 功 能 分 区 是 国 土 规 划 的 重 要 支 撑, 也 是 构 建 合 理 的 国 土 空 间 开 发 与 保 护 格 局, 实 现 可 持 续 发 展 的 重 要 手 段 该 文 以 湖 南 省 作 为 案 例 研 究 区, 通 过 赋 予 生 态 位 理 论 在 功 能 方 面 的 新 内 涵, 构 建 基 于 生 态 位 理 论 的 功 能 评 价 模 型, 将 国 土 空 间 功 能 划 分 为 农 产 品 生 产 产 业 发 展 人 居 服 务 旅 游 休 闲 矿 产 资 源 供 给 和 生 态 服 务 6 类, 并 建 立 相 对 应 的 评 价 指 标 体 系, 采 用 优 势 功 能 选 取 空 间 - 属 性 双 重 聚 类 以 及 专 家 定 性 调 整 3 步 生 成 综 合 功 能 分 区 方 案 结 果 表 明, 该 方 案 能 体 现 区 域 的 多 功 能 特 征, 能 与 省 内 现 行 主 体 功 能 区 划 生 态 功 能 区 划 等 相 关 区 划 进 行 衔 接, 证 明 了 该 文 研 究 方 法 具 有 科 学 性 和 实 用 性 本 研 究 不 仅 能 为 国 土 空 间 综 合 功 能 分 区 提 供 新 的 研 究 思 路, 也 可 为 省 级 国 土 空 间 综 合 发 展 政 策 制 定 等 提 供 科 学 依 据 关 键 词 : 国 土 空 间 ; 功 能 ; 综 合 功 能 分 区 ; 生 态 位 理 论 ; 湖 南 省 1 引 言 国 土 空 间 分 区 在 社 会 经 济 发 展 战 略 的 制 定 和 [1] 生 态 文 明 的 建 设 中 处 于 基 础 地 位, 其 通 过 统 筹 各 类 要 素, 优 化 配 置 各 类 资 源 等 方 式, 实 现 对 国 土 空 间 的 合 理 开 发 与 利 用, 解 决 中 国 在 发 展 中 面 临 的 各 [2] 类 区 域 性 问 题 然 而, 传 统 的 单 目 标 或 部 门 分 区 模 式 已 不 能 满 足 当 前 对 国 土 空 间 管 制 的 需 求, 这 就 迫 切 需 要 在 自 然 生 态 要 素 与 社 会 经 济 要 素 统 一 协 [3] 调 的 基 础 上 进 行 综 合 分 区 从 功 能 角 度 进 行 国 土 空 间 分 区 是 关 于 国 土 空 间 分 异 研 究 的 基 础 框 架, 其 主 要 是 在 统 筹 考 虑 国 土 空 间 在 自 然 及 人 类 社 会 发 展 中 所 表 现 出 的 多 种 功 能, 依 据 功 能 在 强 弱 和 组 合 关 系 上 的 地 域 差 异, 将 国 土 空 间 划 分 成 若 干 功 能 区 [4,5] 的 过 程 目 前 关 于 国 土 空 间 综 合 功 能 分 区 的 研 究 还 尚 处 在 探 索 阶 段, 对 作 为 分 区 依 据 的 功 能 研 究 不 足 : 对 功 能 的 内 涵 分 析 较 少, 功 能 识 别 与 评 价 缺 少 理 论 支 撑, 优 势 功 能 集 成 时 主 要 关 注 单 一 主 体 功 能, 而 没 有 体 现 区 域 多 功 能 特 征 生 态 位 理 论 作 为 生 态 学 最 重 要 的 基 础 理 论 之 一, 最 早 由 Grinell 于 1917 年 首 先 提 出 [6], 之 后 得 到 不 断 的 发 展 和 深 化,1957 年 Hutchinson 从 空 间 资 源 利 用 等 多 方 面 考 虑, 对 生 态 位 概 念 予 以 数 学 的 抽 象, 提 出 了 生 态 位 的 多 维 超 体 积 模 式, 为 现 代 生 态 位 理 论 研 究 奠 定 了 基 础 [7] 随 后, 生 态 位 理 论 及 其 应 用 领 域 不 断 延 伸 [8], 并 超 越 了 生 态 学 范 畴 基 于 [9] [10] 生 态 位 理 论 的 评 价 模 型 在 自 然 资 源 评 价 农 作 物 生 产 [11,12] 土 地 适 宜 性 评 价 [13] 农 村 居 民 点 评 价 [14,15] [16] [17] [18] 城 市 发 展 人 居 环 境 评 价 旅 游 评 价 等 众 多 方 面 都 得 到 广 泛 应 用, 为 这 些 领 域 从 生 态 学 角 度 去 发 现 和 认 识 规 律, 解 读 各 类 现 象 并 解 决 相 关 问 题 提 供 了 新 的 思 路 和 研 究 方 法 但 是, 目 前 这 些 模 型 多 侧 重 于 对 某 一 时 刻 状 态 的 刻 画, 对 发 展 趋 势 关 注 不 足 在 生 态 位 态 势 理 论 中, 生 态 位 包 含 生 物 单 元 的 态 和 其 对 环 境 的 现 实 影 响 力 或 支 配 力, 即 生 物 单 元 的 势 [19], 在 评 价 研 究 对 象 从 成 长 稳 定 到 衰 落 的 演 替 过 程 和 发 展 规 律 时, 需 要 从 这 两 方 面 进 行 综 合 收 稿 日 期 : ; 修 订 日 期 : 基 金 项 目 : 十 二 五 国 家 科 技 支 撑 计 划 课 题 ( 编 号 :2012BAB11B04) 作 者 简 介 : 念 沛 豪, 男, 陕 西 西 安 人, 博 士 生, 主 要 从 事 土 地 利 用 与 国 土 规 划 研 究 nianpeihao.7@163.com 通 讯 作 者 : 蔡 玉 梅, caiyumei@263.net

2 2014 年 9 月 念 沛 豪 等 : 基 于 生 态 位 理 论 的 湖 南 省 国 土 空 间 综 合 功 能 分 区 1959 [20,21] 分 析 结 合 生 态 位 态 势 理 论 构 建 评 价 模 型, 不 但 能 够 定 量 评 价 区 域 内 各 类 功 能 发 挥 所 需 条 件 与 [22] 其 所 处 自 然 和 社 会 经 济 系 统 之 间 的 匹 配 程 度, 而 且 还 可 以 分 析 国 土 空 间 功 能 的 状 态 和 发 展 趋 势 因 此, 将 生 态 位 理 论 引 入 国 土 空 间 综 合 功 能 分 区 研 究 具 有 理 论 可 行 性 湖 南 省 地 形 地 貌 多 样, 地 域 特 征 突 出, 在 我 国 省 域 中 具 有 典 型 性 和 代 表 性 随 着 城 镇 化 工 业 化 的 推 进, 该 省 社 会 经 济 发 展 和 生 态 环 境 保 护 之 间 的 矛 盾 也 不 断 凸 显, 需 要 通 过 综 合 分 区 来 明 确 各 区 域 功 能 定 位, 形 成 分 工 合 理 优 势 互 补 的 开 发 与 保 护 格 局 本 文 以 区 县 作 为 评 价 单 元, 在 分 析 国 土 空 间 功 能 内 涵 的 基 础 上, 运 用 生 态 位 理 论 构 建 功 能 评 价 模 型, 进 行 功 能 分 类 并 建 立 评 价 指 标 体 系 依 据 功 能 评 价 结 果 矩 阵, 在 统 筹 考 虑 区 域 多 功 能 及 其 组 合 的 空 间 关 系 基 础 上, 通 过 定 量 与 定 性 相 结 合 的 方 法 形 成 湖 南 省 国 土 空 间 综 合 功 能 分 区 方 案, 并 从 分 区 方 案 功 能 评 价 值 统 计 以 及 与 其 他 区 划 衔 接 的 角 度, 探 讨 本 文 研 究 方 法 的 科 学 性 和 实 用 性 2 研 究 区 概 况 及 数 据 来 源 2.1 研 究 区 概 况 湖 南 省 位 于 长 江 中 游, 处 在 中 国 第 二 三 级 阶 梯 交 接 地 带 东 以 幕 阜 武 功 诸 山 系 与 江 西 交 界 ; 西 以 云 贵 高 原 东 缘 连 贵 州 ; 西 北 以 武 陵 山 脉 毗 邻 重 庆 ; 南 枕 南 岭 与 广 东 广 西 相 邻 ; 北 以 滨 湖 平 原 与 湖 北 接 壤 该 省 以 山 地 丘 陵 为 主, 东 北 部 多 滨 湖 平 原 中 部 多 低 山 丘 陵 西 部 多 延 绵 山 脉, 土 地 总 面 积 约 万 km 2, 占 中 国 土 地 总 面 积 的 2.21% 该 省 现 辖 13 个 地 级 市 1 个 自 治 州,122 个 县 级 行 政 单 位 改 革 开 放 以 来, 该 省 经 济 发 展 突 飞 猛 进, 各 项 社 会 经 济 事 业 取 得 长 足 进 步 特 别 是 2005 年 中 部 崛 起 国 家 级 发 展 战 略 以 及 2007 年 国 务 院 批 准 长 株 潭 城 市 群 为 全 国 资 源 节 约 型 和 环 境 友 好 型 社 会 建 设 综 合 配 套 改 革 实 验 区 等 政 策 的 实 施, 为 该 省 的 全 面 发 展 起 到 了 巨 大 的 推 动 作 用 2012 年, 该 省 常 住 人 口 为 万 人, 地 区 生 产 总 值 亿 元, 人 均 地 区 生 产 总 值 3.35 万 元 2.2 数 据 来 源 综 合 考 虑 省 级 尺 度 区 域 数 据 的 可 获 性 及 评 价 的 精 度, 本 文 选 取 区 县 一 级 行 政 单 位 作 为 评 价 单 元 社 会 经 济 数 据 来 源 于 湖 南 省 2011 年 社 会 经 济 统 计 年 鉴 以 及 各 区 县 2011 年 统 计 公 报 ; 土 地 利 用 数 据 来 源 于 2010 年 土 地 利 用 变 更 调 查 ; 能 源 矿 产 类 数 据 来 源 于 湖 南 省 矿 产 资 源 总 体 规 划 ( 年 ) 湖 南 省 十 二 五 能 源 发 展 规 划 以 及 湖 南 省 能 源 及 矿 产 资 源 调 查 数 据 ; 包 括 湖 南 省 生 态 功 能 区 划 在 内 的 自 然 生 态 类 数 据 来 源 于 中 国 生 态 系 统 与 生 态 功 能 区 划 数 据 库 ( cn); 其 他 规 划 类 数 据 还 包 括 湖 南 省 主 体 功 能 区 规 划 构 建 繁 荣 和 谐 秀 美 的 新 湖 南 等 在 ArcGIS 平 台 下 将 上 述 所 有 空 间 数 据 与 属 性 数 据 关 联 到 评 价 单 元 上, 并 构 建 数 据 库 进 行 统 一 的 运 算 与 管 理 3 研 究 理 论 与 方 法 3.1 国 土 空 间 功 能 内 涵 国 土 空 间 是 指 国 家 主 权 与 主 权 权 利 管 辖 下 的 地 域 空 间, 是 国 民 生 存 的 场 所 和 环 境, 包 括 陆 地 陆 上 水 域 内 水 领 海 领 空 等, 是 人 们 赖 以 生 存 和 发 [23] 展 的 家 园 其 包 括 生 态 环 境 资 源 社 会 经 济 等 多 种 主 题 要 素, 是 一 个 外 部 条 件 与 内 部 元 素 相 互 联 系 和 制 约 的 动 态 开 放 的 社 会 - 经 济 - 自 然 复 合 生 态 系 统 目 前 研 究 的 关 注 点 已 从 传 统 上 的 空 间 结 构 向 空 间 功 能 转 变, 故 在 综 合 分 区 中, 需 要 对 国 土 空 间 所 承 担 的 各 类 功 能 进 行 培 育 利 用 和 优 化, 从 而 实 现 统 筹 和 协 调 各 类 要 素 以 及 可 持 续 发 展 的 目 [24,25] 标 国 土 空 间 功 能 是 指 处 在 一 定 发 展 阶 段 的 特 定 区 域 在 更 大 的 国 土 空 间 内, 通 过 发 挥 自 身 潜 能 及 其 与 其 他 系 统 共 同 作 用 所 产 生 的 对 自 然 界 或 人 类 发 [5] 展 有 益 作 用 的 综 合 特 性 和 能 力, 包 括 态 和 势 两 个 基 本 属 性 态 是 功 能 在 某 个 时 间 节 点 所 展 现 出 的 状 态 和 结 果, 势 是 功 能 变 化 的 能 力 和 发 展 趋 势, 态 是 势 发 展 变 化 的 基 础, 势 是 促 使 态 [26] 变 化 的 能 力 在 社 会 经 济 基 础 资 源 禀 赋 区 位 条 件 等 方 面 的 综 合 影 响 下, 功 能 的 态 和 势 在 变 化 中 都 遵 循 着 一 定 的 规 律, 在 不 同 阶 段 表 现 出 各 自 的 特 点 功 能 的 态 随 着 时 间 变 化 一 般 呈 现 S 型 Logistic 曲 线, 而 势 变 化 则 呈 钟 型 曲 线 ( 图 1) 根 据 态 势 的 变 化 将 功 能 的 演 变 过 程 分 为 3 个 阶 段 : 成 长 阶 段, 功 能 势 处 在 较 高 水 平, 功 能 态

3 1960 资 源 科 学 第 36 卷 第 9 期 图 1 国 土 空 间 功 能 功 能 演 变 过 程 及 态 势 变 化 Fig.1 Evolutionary process of spatial function 快 速 上 升 ; 稳 定 阶 段, 较 高 的 功 能 势 推 动 功 能 态 达 到 较 高 水 平, 步 入 功 能 稳 定 期, 随 后 功 能 势 逐 步 下 降, 功 能 态 增 长 放 缓 并 趋 于 稳 定 ; 衰 落 阶 段, 功 能 势 出 现 负 值, 导 致 功 能 态 下 降, 功 [27] 能 出 现 退 化 趋 势 作 为 综 合 功 能 分 区 基 础 的 功 能 识 别 与 评 价, 不 仅 要 关 注 功 能 在 某 一 时 刻 的 态, 也 要 关 注 功 能 势 的 变 化, 掌 握 功 能 的 演 进 规 律 3.2 基 于 生 态 位 理 论 的 功 能 评 价 模 型 多 维 超 体 积 生 态 位 理 论 认 为, 生 物 在 环 境 中 受 着 多 个 资 源 因 子 的 供 应 和 限 制, 在 所 有 因 子 限 定 的 区 域 内, 任 何 一 点 所 构 成 环 境 的 资 源 组 合 状 态 上, 该 物 种 均 可 生 存 繁 衍, 所 有 的 状 态 点 共 同 构 成 了 该 物 种 在 该 环 境 中 的 多 维 超 体 积 生 态 位 在 国 土 空 间 中, 各 类 功 能 需 要 不 同 自 然 环 境 和 社 会 经 济 因 子 的 支 持, 把 这 些 因 子 的 组 合 看 做 一 个 N 维 空 间, 每 一 个 功 能 因 子 看 做 是 该 N 维 空 间 中 的 一 个 维 度, 将 各 个 功 能 因 子 的 态 和 势 量 化 后 在 相 应 的 维 度 中 表 达, 即 可 得 到 N 维 空 间 中 的 一 个 点, 这 个 点 称 为 功 能 生 态 位, 各 维 度 的 值 称 为 功 能 因 子 生 态 位, 不 同 种 类 的 功 能 对 应 着 不 同 的 生 态 位 本 文 借 鉴 欧 维 新 等 对 生 态 位 态 势 的 计 算 [28] 方 法 通 过 各 功 能 因 子 的 现 实 生 态 位 与 其 最 适 宜 生 态 位 之 间 的 贴 近 度 计 算 生 态 位 的 态 最 适 宜 生 态 位 就 是 使 功 能 得 到 最 大 发 挥 时 的 指 标 值, 本 文 选 择 各 类 指 标 值 标 准 化 后 的 最 大 值 为 理 想 值 功 能 的 态 采 用 百 分 比 相 似 性 公 式 计 算 : D qij = X qij X qi opt (1) 式 中 q=1,2,,p;p 为 功 能 个 数 ;i=1,2,,m;m 为 因 子 维 数 ;j=1,2,,n;n 为 评 价 单 元 个 数 ;D qij 为 评 价 单 元 j 第 q 种 功 能 中 第 i 个 因 子 生 态 位 的 态 ;X qij 为 评 价 单 元 j 第 q 种 功 能 中 第 i 个 因 子 现 实 值 ;X qi opt 为 第 q 种 功 能 中 第 i 个 因 子 理 想 值 将 现 实 生 态 位 对 最 适 宜 生 态 位 的 趋 适 作 用 强 度 定 义 为 生 态 位 的 势 [28] 采 用 如 下 公 式 计 算 : M qij = n j = 1 X qij - X qi opt n (2) 式 中 M qij 为 评 价 单 元 j 第 q 种 功 能 中 i 个 因 子 生 态 位 的 势 在 测 定 功 能 因 子 的 生 态 位 时, 综 合 考 虑 各 因 子 态 和 势 的 变 化 [20] 采 用 如 下 公 式 计 算 : I qij = n k = 1 D qij + A qij M qij (D qik + A qik M qik ) (3) 式 中 k=1,2,,n;n 为 评 价 单 元 个 数 ;I qij 为 评 价 单 元 j 第 q 种 功 能 中 第 i 个 因 子 的 因 子 生 态 位 ;D qij 为 评 价 单 元 j 第 q 种 功 能 中 第 i 个 因 子 生 态 位 的 态 ;M qij 为 评 价 单 元 j 第 q 种 功 能 中 第 i 个 因 子 生 态 位 的 势 ; D qik 为 评 价 单 元 k 第 q 种 功 能 中 第 i 个 因 子 生 态 位 的 态 ;M qik 为 评 价 单 元 k 第 q 种 功 能 中 第 i 个 因 子 生 态 位 的 势 ;A qij 和 A qik 为 转 换 系 数 本 文 在 Shefold 限 制 性 定 律 的 基 础 上 兼 顾 各 因 [10] 子 重 要 性 的 不 同 功 能 评 价 值 采 用 如 下 公 式 计 算 : F q j = æ è ç n i = 1 Iqij ö ø 1/n n j = 1 w qi I qij ) (4) 式 中 F qj 为 评 价 单 元 j 第 q 种 功 能 的 评 价 值 ;w qi 为 第 q 种 功 能 中 第 i 个 因 子 的 权 重 3.3 功 能 分 类 及 评 价 指 标 体 系 构 建 本 文 在 总 结 以 往 功 能 分 类 评 价 以 及 分 区 研 究 成 果 的 基 础 上 [30-37], 结 合 实 际 情 况 以 及 所 掌 握 的 数 据 资 料, 进 行 国 土 空 间 功 能 分 类 并 建 立 指 标 库 根 据 科 学 性 完 整 性 可 操 作 性 差 异 性 主 导 性 等 原 则, 对 指 标 库 进 行 简 化 并 补 充 完 善, 构 建 功 能 评 价 指 标 体 系 根 据 层 次 分 析 法 的 原 理, 建 立 指 标 体 系 判 别 矩 阵, 并 邀 请 相 关 领 域 专 家 及 当 地 业 务 与 管 理 人 员 对 判 别 矩 阵 中 各 指 标 重 要 性 程 度 进 行 比 较 并 打 分, 采 用 SPSS 软 件 计 算 权 重 并 进 行 一 致 性 检 验, 对 满 足 随 机 一 致 性 比 率 C.R.<0.1 的 矩 阵 计 算 得 到 各 指 标 权 重 最 后 形 成 国 土 空 间 功 能 分 类 及 评 价

4 2014 年 9 月 念 沛 豪 等 : 基 于 生 态 位 理 论 的 湖 南 省 国 土 空 间 综 合 功 能 分 区 1961 指 标 体 系 ( 表 1), 可 为 区 域 功 能 差 异 的 识 别 提 供 依 据 其 中, 农 产 品 生 产 与 产 业 发 展 功 能 在 以 往 研 究 中 较 为 常 见, 不 再 赘 述 对 国 土 空 间 利 用 的 最 终 目 标 是 提 升 人 类 生 活 和 发 展 水 平, 故 从 以 人 为 本 反 表 1 国 土 空 间 功 能 分 类 及 评 价 指 标 体 系 Table 1 Geographical space function classification and index system 功 能 类 型 农 产 品 生 产 功 能 产 业 发 展 功 能 人 居 服 务 功 能 旅 游 休 闲 功 能 矿 产 资 源 供 给 功 能 生 态 服 务 功 能 代 码 指 标 名 称 ( 单 位 ) 权 重 A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7 I8 C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 C9 C10 S1 S2 S3 S4 M1 M2 M3 M4 E1 E2 E3 E4 耕 地 面 积 (hm 2 ) 0.18 粮 食 产 量 ( 万 t) 0.19 经 济 作 物 产 量 ( 万 t) 0.14 人 均 粮 食 产 量 (kg) 0.15 单 位 面 积 粮 食 产 量 (t/hm 2 ) 0.11 农 业 产 值 ( 万 元 ) 0.10 农 业 基 础 设 施 水 平 ( 无 量 纲 ) 0.13 二 三 产 业 产 值 ( 万 元 ) 0.16 二 三 产 业 产 值 占 GDP 比 例 (%) 0.14 二 三 产 固 定 资 产 投 资 额 ( 万 元 ) 0.12 产 业 园 区 等 级 与 规 模 ( 无 量 纲 ) 0.17 实 际 利 用 外 资 ( 万 元 ) 0.09 建 设 用 地 地 均 二 三 产 业 产 值 0.13 ( 万 元 /hm 2 ) 高 新 技 术 产 业 总 产 值 ( 万 元 ) 0.11 规 模 以 上 企 业 占 总 数 比 例 (%) 0.08 人 均 可 支 配 收 入 ( 元 ) 0.13 城 乡 居 民 人 均 储 蓄 额 ( 元 ) 0.10 基 础 设 施 建 设 水 平 ( 无 量 纲 ) 0.11 交 通 通 达 度 ( 无 量 纲 ) 0.09 人 均 社 会 保 障 财 政 支 出 ( 元 ) 0.10 人 均 科 教 支 出 ( 元 ) 0.12 千 人 拥 有 医 生 数 ( 人 ) 0.10 人 均 公 共 绿 地 面 积 (%) 0.07 生 活 污 水 处 理 率 (%) 0.09 生 活 垃 圾 无 害 化 处 理 率 (%) 0.09 旅 游 地 丰 度 与 等 级 ( 无 量 纲 ) 0.35 旅 游 业 基 础 设 施 建 设 水 平 0.22 ( 无 量 纲 ) 接 待 游 客 数 量 ( 万 人 ) 0.25 旅 游 总 收 入 ( 万 元 ) 0.18 能 源 矿 产 产 量 ( 万 t) 0.29 能 源 矿 产 储 量 ( 万 t) 0.24 能 源 矿 产 产 值 ( 万 元 ) 0.26 能 源 矿 产 产 值 占 GDP 比 重 (%) 0.21 生 物 多 样 性 指 数 ( 无 量 纲 ) 0.25 水 源 涵 养 重 要 性 指 数 ( 无 量 纲 ) 0.25 水 土 保 持 重 要 性 指 数 ( 无 量 纲 ) 0.25 洪 水 调 蓄 重 要 性 指 数 ( 无 量 纲 ) 0.25 映 生 活 质 量 的 角 度 设 置 人 居 服 务 功 能 湖 南 省 拥 有 丰 富 的 旅 游 资 源, 对 旅 游 业 发 展 和 景 观 开 发 十 分 重 视, 故 设 置 旅 游 休 闲 功 能 该 省 矿 藏 丰 富, 在 中 国 具 有 战 略 地 位, 因 此, 将 以 往 研 究 中 忽 略 的 能 源 矿 产 资 源 供 给 作 为 一 项 重 要 的 功 能 突 显 为 实 现 生 态 文 明 和 永 续 发 展, 本 文 设 置 生 态 服 务 功 能, 从 生 物 多 样 性 水 源 涵 养 水 土 保 持 洪 水 调 蓄 4 个 方 面 选 取 指 标 因 子, 并 认 为 这 4 类 子 生 态 服 务 功 能 的 [38,39] 重 要 性 相 同 ( 囿 于 篇 幅, 不 一 一 列 出 具 体 计 算 方 法 ) 3.4 国 土 空 间 综 合 功 能 分 区 方 法 由 功 能 评 价 指 标 体 系 可 知, 不 同 功 能 对 国 土 空 间 的 需 求 是 不 同 的 一 定 区 域 由 于 其 自 身 条 件 的 复 杂 性, 可 发 挥 多 种 功 能, 但 不 同 类 型 的 功 能 在 强 弱 和 地 位 上 可 能 会 有 所 差 异 以 往 研 究 只 为 各 区 域 选 取 一 种 主 导 功 能 而 忽 略 其 他 辅 助 功 能, 无 法 全 面 地 反 映 区 域 特 征 和 发 展 定 位 本 文 对 各 评 价 单 元 的 多 种 优 势 功 能 进 行 表 达, 全 方 位 反 映 区 域 的 特 征 与 优 势 具 体 分 区 步 骤 如 下 : (1) 优 势 功 能 选 择 对 每 个 评 价 单 元, 将 满 足 归 一 化 到 [0,1] 区 间 后 的 功 能 评 价 值 F qj F 1.25 且 F qj 在 全 部 单 元 中 排 序 前 50%( 即 前 61 位 ) 的 所 有 功 能 选 出 通 过 这 两 个 条 件 可 避 免 选 取 功 能 评 价 值 虽 然 高 于 平 均 值 1.25 倍, 但 是 没 有 区 域 比 较 优 势 的 功 能 ( 农 产 品 生 产 功 能 中 多 有 体 现 ), 以 及 排 名 较 高 但 是 功 能 评 价 值 极 低 无 法 担 当 主 导 的 功 能 ( 产 业 发 展 和 矿 产 资 源 供 给 功 能 中 多 有 体 现 ) 若 某 一 评 价 单 元 有 多 项 功 能 满 足, 则 按 照 功 能 评 价 值 排 名 选 取 前 3 项, 若 没 有 功 能 满 足, 则 选 择 功 能 评 价 值 排 名 最 高 的 功 能 这 样 就 为 每 个 评 价 单 元 从 6 类 功 能 中 选 取 出 1~3 项 优 势 功 能 (2) 空 间 - 属 性 双 重 聚 类 算 法 生 成 初 步 方 案 采 用 李 光 强 等 基 于 双 重 距 离 的 空 间 聚 类 方 法 [40] : 将 算 法 中 空 间 距 离 直 接 可 达 定 义 为 评 价 单 元 之 间 空 间 邻 接, 将 属 性 距 离 直 接 可 达 定 义 为 评 价 单 元 间 优 势 功 能 类 型 或 组 合 一 致 将 实 验 区 数 据 带 入 算 法 中 进 行 聚 类 运 算, 生 成 初 步 方 案 (3) 基 于 专 家 知 识 的 定 性 调 整 结 合 领 域 专 家 与 当 地 业 务 及 管 理 人 员 的 意 见, 参 照 各 评 价 单 元 发 展 现 状 以 及 相 关 规 划 与 政 策 对 初 步 方 案 进 行 定 性

5 1962 资 源 科 学 第 36 卷 第 9 期 调 整, 主 要 是 对 孤 立 单 元 的 归 并 和 保 留, 以 及 定 量 区, 在 西 北 部 的 武 陵 山 西 南 部 的 雪 峰 山 南 部 的 南 运 算 后 不 合 理 单 元 的 再 划 分 陵 以 及 东 南 部 的 罗 霄 山 周 边 区 县 表 现 的 最 为 显 著 通 过 以 上 步 骤, 将 功 能 或 其 组 合 相 同 区 域 特 ( 图 2f) 征 及 发 展 方 向 相 似 的 评 价 单 元 划 分 到 一 种 类 型 区 4.2 湖 南 省 国 土 空 间 综 合 功 能 分 区 方 案 内, 按 照 优 势 功 能 组 合 的 规 则 进 行 命 名 在 每 种 根 据 功 能 评 价 结 果 矩 阵, 采 用 前 文 分 区 方 法, 类 型 区 下 按 照 优 势 功 能 顺 序 相 同 空 间 相 邻 具 有 将 湖 南 省 122 个 评 价 单 元 划 分 为 10 种 类 型 区 与 27 共 同 次 级 优 势 功 能 的 原 则, 进 一 步 划 分 出 子 功 能 个 子 功 能 区, 得 到 湖 南 省 国 土 空 间 综 合 功 能 分 区 方 区, 按 照 地 域 名 称 + 优 势 功 能 顺 序 的 规 则 进 行 命 案 ( 图 3) 及 分 区 命 名 表 ( 表 2) 需 要 说 明 的 是, 本 文 名 最 终 形 成 类 型 区 + 子 功 能 区 的 两 级 综 合 功 能 将 功 能 类 型 或 组 合 相 同 的 区 域 作 为 同 一 种 类 型 区 分 区 方 案 对 待, 在 同 一 类 型 区 下 主 导 功 能 顺 序 不 同 空 间 不 4 结 果 与 分 析 4.1 湖 南 省 单 功 能 评 价 结 果 将 各 功 能 指 标 数 据 进 行 标 准 化 后, 带 入 前 文 公 式 (1)- 公 式 (4) 中 计 算, 生 成 122( 评 价 单 元 个 数 ) 6( 功 能 种 类 ) 的 功 能 评 价 结 果 矩 阵 将 该 矩 阵 与 湖 南 省 县 级 行 政 区 数 据 库 进 行 匹 配, 采 用 等 距 离 法 分 为 4 个 等 级, 得 到 6 类 单 功 能 评 价 结 果 的 空 间 分 布 ( 图 2) 农 产 品 生 产 功 能 较 强 的 区 县 分 布 广 泛, 主 要 集 中 在 北 部 的 洞 庭 湖 平 原, 环 长 株 潭 地 区 以 及 衡 邵 丘 陵 盆 地 ( 图 2a) 产 业 发 展 功 能 较 强 的 区 县 主 要 分 布 在 湘 江 流 域, 如 长 株 潭 地 区 衡 阳 郴 州 岳 阳 等 地 及 周 边 区 县, 在 常 德 怀 化 等 地 也 有 零 散 分 布 ( 图 2b) 人 居 服 务 功 能 较 强 的 区 县 主 要 分 布 在 该 省 东 部, 最 强 且 最 集 中 的 区 域 为 长 株 潭 地 区, 其 他 还 包 括 各 城 市 市 辖 区 及 其 周 边 县 市 ( 图 2c) 旅 游 休 闲 功 能 较 强 的 区 县 分 布 较 为 分 散, 包 括 长 株 潭 地 区, 湘 西 的 张 家 界 凤 凰 和 吉 首, 湘 北 的 岳 阳, 以 及 湘 南 的 祁 阳 等 区 县 ( 图 2d) 矿 产 资 源 供 给 功 能 较 强 的 区 县 主 要 集 中 在 以 衡 阳 郴 州 为 中 心 的 湘 中 南 地 区 和 以 冷 水 江 为 中 心 的 湘 中 地 区 ( 图 2e) 生 态 服 务 功 能 较 强 的 区 县 主 要 分 布 在 大 湘 西 以 及 湘 东 南 的 山 地 与 丘 陵 表 2 湖 南 省 国 土 空 间 综 合 功 能 分 区 命 名 Table 2 Register alias table of geographical space comprehensive function zoning in Hunan Province 类 型 区 名 称 人 居 服 务 产 业 发 展 及 旅 游 休 闲 功 能 区 产 业 发 展 及 人 居 服 务 功 能 区 矿 产 资 源 供 给 产 业 发 展 及 人 居 服 务 功 能 区 人 居 服 务 及 农 产 品 生 产 功 能 区 旅 游 休 闲 及 人 居 服 务 功 能 区 旅 游 休 闲 及 生 态 服 务 功 能 区 农 产 品 生 产 矿 产 资 源 供 给 及 生 态 服 务 功 能 区 农 产 品 生 产 功 能 区 农 产 品 生 产 及 生 态 服 务 功 能 区 生 态 服 务 功 能 区 子 功 能 区 代 号 R1 R2 R3 R4 R5 R6 R7 R8 R9 R10 R11 R12 R13 R14 R15 R16 R17 R18 R19 R20 R21 R22 R23 R24 R25 R26 R27 子 功 能 区 名 称 岳 阳 人 居 服 务 产 业 发 展 及 旅 游 休 闲 子 功 能 区 长 株 潭 人 居 服 务 产 业 发 展 及 旅 游 休 闲 子 功 能 区 衡 阳 产 业 发 展 及 人 居 服 务 子 功 能 区 常 德 人 居 服 务 及 产 业 发 展 子 功 能 区 邵 阳 人 居 服 务 及 产 业 发 展 子 功 能 区 永 州 人 居 服 务 产 业 发 展 及 农 产 品 生 产 子 功 能 区 郴 州 矿 产 资 源 供 给 产 业 发 展 及 人 居 服 务 子 功 能 区 娄 底 矿 产 资 源 供 给 产 业 发 展 及 人 居 服 务 子 功 能 区 常 耒 矿 产 资 源 供 给 人 居 服 务 及 农 产 品 生 产 子 功 能 区 怀 化 人 居 服 务 农 产 品 生 产 及 生 态 服 务 子 功 能 区 益 阳 人 居 服 务 及 农 产 品 生 产 子 功 能 区 韶 山 旅 游 休 闲 及 人 居 服 务 子 功 能 区 吉 首 - 凤 凰 旅 游 休 闲 及 人 居 服 务 子 功 能 区 张 家 界 旅 游 休 闲 及 生 态 服 务 子 功 能 区 衡 山 旅 游 休 闲 及 生 态 服 务 子 功 能 区 祁 阳 生 态 服 务 及 旅 游 休 闲 子 功 能 区 资 兴 - 永 兴 生 态 服 务 及 矿 产 资 源 供 给 子 功 能 区 沅 江 上 游 农 产 品 生 产 矿 产 资 源 供 给 及 生 态 服 务 子 功 能 区 涔 天 河 流 域 农 产 品 生 产 矿 产 资 源 供 给 及 生 态 服 务 子 功 能 区 衡 阳 - 邵 阳 盆 地 农 产 品 生 产 子 功 能 区 湘 江 中 下 游 平 原 农 产 品 生 产 子 功 能 区 湘 东 北 农 产 品 生 产 及 产 业 发 展 子 功 能 区 洞 庭 湖 平 原 农 产 品 生 产 与 生 态 服 务 子 功 能 区 罗 霄 山 农 产 品 生 产 及 生 态 服 务 子 功 能 区 湘 西 北 生 态 服 务 及 农 产 品 生 产 子 功 能 区 湘 西 南 生 态 服 务 及 农 产 品 生 产 子 功 能 区 湘 南 生 态 服 务 及 农 产 品 生 产 子 功 能 区

6 2014 年 9 月 念沛豪等 基于生态位理论的湖南省国土空间综合功能分区 1963 图 2 湖南省单功能评价结果空间分布 Fig.2 Spatial distribution of multi-function evaluation results in Hunan Province

7 1964 资 源 科 学 第 36 卷 第 9 期 注 图例中不同颜色代表 10 种类型区 R1~R27 为子功能区代号 区域名称详见表 2 所示 图 3 湖南省国土空间综合功能分区 Fig.3 Geographical space comprehensive function zoning in Hunan Province 邻接 具有突出次级优势功能的区域作为不同子功 能区对待 表 3 分区方案中功能选取个数及功能评价平均值统计 Table 3 Statistical table of selected functions and average values 4.3 分区方案与功能评价结果矩阵对比分析 对分区方案和功能评价结果矩阵从功能选取 个数及功能评价平均值 2 个方面进行统计并对比 功能类型 农产品生产 数的 63.11% 这些单元的该功能平均值为 0.51 高 人居服务 类推其他五项功能 由总计一栏可知 122 个评价 矿产资源供给 中共有 77 个评价单元体现该功能 占评价单元总 产业发展 于所有 122 个评价单元的该功能平均值 0.35 以此 旅游休闲 单元在分区方案中选取功能总个数为 267 个 平均 生态服务 所有评价单 元各类功能 的平均值 分析 表 3 以农产品生产功能为例 在分区方案 每个评价单元选取功能 2.19 项 选取出各功能平均 分区方案选 个数 占比% 取各类功能 总计 的平均值

8 2014 年 9 月 念 沛 豪 等 : 基 于 生 态 位 理 论 的 湖 南 省 国 土 空 间 综 合 功 能 分 区 1965 值 为 0.49, 高 于 所 有 评 价 单 元 各 类 功 能 的 平 均 值 0.29 证 明 本 文 研 究 方 法 能 够 对 各 区 县 的 多 种 优 势 功 能 进 行 识 别 和 表 达 4.4 本 文 分 区 方 案 与 湖 南 省 相 关 区 划 的 关 系 与 湖 南 省 主 体 功 能 区 划 的 关 系 湖 南 省 主 体 功 能 区 共 有 6 种 类 型, 将 本 分 区 方 案 与 该 区 划 从 分 区 类 型 角 度 相 衔 接, 并 通 过 空 间 分 析 对 两 类 分 区 成 果 的 一 致 性 进 行 检 验 另 外, 主 体 功 能 区 划 中 的 禁 止 开 发 区 不 以 区 县 作 为 评 价 单 元, 而 是 零 散 分 布 在 其 他 类 型 区 内, 故 不 需 建 立 该 类 型 区 与 本 研 究 中 功 能 区 的 对 应 关 系 虽 然 主 体 功 能 区 中 没 有 设 置 类 似 旅 游 休 闲 功 能, 但 是 本 研 究 在 该 功 能 识 别 时 所 统 计 的 各 类 景 区, 在 主 体 功 能 区 划 有 关 自 然 保 护 区 风 景 名 胜 区 森 林 公 园 湿 地 公 园 重 点 文 物 保 护 单 位 地 质 公 园 等 统 计 中 都 有 体 现, 因 此 也 可 视 为 从 旅 游 休 闲 功 能 的 角 度 进 行 了 衔 接 如 表 4 所 示, 湖 南 省 122 个 区 县 中 有 30 个 被 列 为 国 家 级 重 点 开 发 区, 本 分 区 方 案 中 有 29 个 区 县 在 分 区 类 型 和 空 间 分 布 上 与 之 相 对 应, 唯 一 不 对 应 的 为 攸 县, 本 研 究 认 为 该 县 距 离 长 株 潭 核 心 区 较 远, 受 到 辐 射 作 用 较 小, 将 其 主 导 功 能 定 位 为 农 产 品 生 产 及 生 态 服 务 ; 以 此 类 推, 本 分 区 方 案 中 有 11 个 区 县 与 省 级 重 点 开 发 区 定 位 相 同 而 仅 有 2 个 区 县 不 符, 因 为 本 研 究 将 邵 东 县 和 津 市 市 的 主 导 功 能 定 位 为 农 产 品 生 产 而 非 开 发 ; 本 分 区 方 案 中 有 31 个 区 县 与 农 产 品 主 产 区 定 位 相 同 而 只 有 4 个 区 县 不 符, 分 别 是 君 山 区 鼎 城 区 韶 山 市 和 祁 阳 县, 因 为 前 2 者 为 市 辖 区, 本 研 究 更 倾 向 将 其 主 导 功 能 定 位 为 人 居 服 务 和 产 业 发 展, 而 后 2 者 自 然 人 文 景 观 丰 富, 本 研 究 倾 向 于 将 其 主 导 功 能 定 位 为 旅 游 休 闲 ; 主 体 功 能 区 中 划 定 为 重 点 生 态 功 能 区 的 44 个 区 县, 在 本 分 区 方 案 中 主 导 功 能 同 样 定 位 为 生 态 服 务, 二 者 结 果 相 一 致 与 湖 南 省 生 态 功 能 区 划 的 关 系 对 湖 南 省 生 态 功 能 区 划 与 本 分 区 方 案 进 行 与 前 文 主 体 功 能 区 划 类 似 的 分 区 类 型 衔 接 操 作 以 及 分 区 成 果 一 致 性 检 验 如 表 5 所 示, 在 生 态 功 能 区 划 中, 有 39 个 被 列 为 农 业 生 态 功 能 区, 本 分 区 方 案 中 有 33 个 区 县 与 之 对 应, 不 一 致 的 为 浏 阳 市 宁 乡 县 涟 源 市 醴 陵 市 株 洲 县 和 永 兴 县, 本 研 究 认 为 这 些 区 县 区 位 优 越, 产 业 发 展 矿 产 资 源 供 给 等 功 能 更 有 优 势 ; 以 此 类 推, 本 分 区 方 案 中 有 34 个 区 县 与 城 市 社 会 生 产 生 态 功 能 区 定 位 相 同 而 仅 有 2 个 区 县 不 符, 分 别 是 永 定 区 和 汨 罗 市, 本 研 究 认 为 前 者 自 然 景 观 丰 富, 其 主 导 功 能 应 为 旅 游 休 闲 与 生 态 服 务, 后 者 吸 纳 人 口 作 用 不 强, 主 导 功 能 定 位 为 农 产 品 生 产 和 产 业 发 展 ; 本 分 区 方 案 中 仅 有 衡 山 县 与 自 然 人 文 景 观 生 态 功 能 区 定 位 不 符, 本 研 究 将 衡 山 县 的 主 导 定 位 为 农 产 品 生 产 ; 在 各 类 生 态 功 能 区 方 面, 本 分 区 方 案 中 仅 有 临 湘 市 和 冷 水 江 市 与 水 土 保 持 生 态 功 能 区 定 位 不 符, 本 研 究 认 为 这 两 市 的 产 业 发 展 或 矿 产 资 源 供 给 功 能 更 为 重 要 并 在 全 省 具 有 优 势, 因 此 不 以 生 态 服 务 作 为 主 导 功 能 将 本 分 区 方 案 与 侧 重 于 开 发 的 主 体 功 能 区 划 侧 重 于 生 态 保 护 的 生 态 功 能 区 划 等 湖 南 省 现 行 各 类 单 主 题 或 部 门 区 划 从 分 区 类 型 和 空 间 分 布 一 致 性 的 角 度 进 行 对 比 分 析 结 果 表 明, 本 分 区 方 案 中 功 能 分 类 不 但 能 够 与 其 他 区 划 在 分 区 类 型 上 建 立 表 4 国 土 空 间 综 合 功 能 分 区 与 湖 南 省 主 体 功 能 区 划 的 分 区 类 型 对 应 关 系 及 空 间 一 致 性 检 验 Table 4 Relationship of zoning classification and space consistency check between geographical space comprehensive function zoning and major function regionalization 湖 南 省 主 体 功 能 区 划 分 情 况 本 文 分 区 方 案 与 之 两 类 分 区 类 型 空 间 一 分 区 类 型 重 点 开 发 区 农 产 品 主 产 区 重 点 生 态 功 能 区 级 别 国 家 级 省 级 合 计 国 家 级 国 家 级 省 级 合 计 评 价 单 元 个 数 对 应 的 功 能 区 类 型 人 居 服 务 或 产 业 发 展 或 矿 产 资 源 供 给 功 能 区 农 产 品 生 产 功 能 区 生 态 服 务 功 能 区 致 的 评 价 单 元 个 数

9 1966 资 源 科 学 第 36 卷 第 9 期 对 应 关 系, 而 且 在 人 居 服 务 产 业 发 展 等 方 面 更 加 分 区 成 果 的 空 间 一 致 性 两 方 面 进 行 验 证, 通 过 本 文 细 化, 各 评 价 单 元 识 别 出 的 优 势 功 能 与 这 些 单 元 在 研 究 方 法 识 别 出 的 优 势 功 能 与 其 他 区 划 中 相 对 应 其 他 区 划 中 相 对 应 的 功 能 及 分 区 类 型 在 空 间 上 较 的 功 能 在 空 间 上 较 为 一 致 实 例 研 究 表 明, 利 用 国 为 一 致, 能 够 体 现 其 他 区 划 的 目 标 和 成 果 分 析 表 土 空 间 功 能 态 势 分 析 框 架 并 结 合 生 态 位 理 论 明, 通 过 本 文 研 究 方 法 形 成 的 综 合 功 能 分 区 成 果 能 进 行 的 国 土 空 间 综 合 分 区, 能 够 在 统 筹 多 主 题 要 素 够 在 统 筹 社 会 经 济 生 态 环 境 资 源 等 多 主 题 要 的 基 础 上 对 国 土 空 间 中 各 类 功 能 进 行 科 学 准 确 的 素 的 更 高 层 面 上 对 国 土 空 间 中 的 各 类 功 能 进 行 识 识 别 与 评 价, 分 区 方 案 也 能 够 体 现 其 他 区 划 的 目 标 别 和 评 价, 协 调 各 部 门 对 于 功 能 的 定 位 和 表 达, 具 和 成 果, 具 有 一 定 的 宏 观 性 综 合 性 科 学 性 和 可 行 有 宏 观 性 综 合 性 科 学 性 和 可 行 性 性 研 究 方 法 可 为 当 前 中 国 制 定 国 土 空 间 开 发 与 保 护 的 管 理 政 策 提 供 科 学 分 析 基 础, 研 究 成 果 可 为 5 结 论 与 讨 论 表 5 国 土 空 间 综 合 功 能 分 区 与 湖 南 省 生 态 功 能 区 划 的 分 区 类 型 对 应 关 系 及 空 间 一 致 性 检 验 Table 5 Relationship of zoning classification and space consistency check between geographical space comprehensive function zoning and ecological function zoning 湖 南 省 生 态 功 能 区 划 分 情 况 本 文 分 区 方 案 与 之 两 类 分 区 类 型 空 间 一 分 区 类 型 农 业 生 态 功 能 区 城 市 社 会 生 产 生 态 功 能 区 自 然 人 文 景 观 生 态 功 能 区 水 土 保 持 生 态 功 能 区 生 物 多 样 性 保 护 生 态 功 能 区 洪 水 调 蓄 生 态 功 能 区 水 源 涵 养 生 态 功 能 区 各 类 生 态 功 能 区 合 计 评 价 单 元 个 数 对 应 的 功 能 区 类 型 农 产 品 生 产 功 能 区 人 居 服 务 或 产 业 发 展 或 矿 产 资 源 供 给 功 能 区 旅 游 休 闲 功 能 区 生 态 服 务 功 能 区 致 的 评 价 单 元 个 数 综 合 自 然 和 人 文 要 素 的 国 土 空 间 综 合 功 能 分 区 是 国 土 规 划 的 重 要 理 论 基 础 本 文 尝 试 解 决 综 合 功 能 分 区 中 关 于 功 能 如 何 评 价 功 能 如 何 集 成 及 分 区 如 何 表 达 的 问 题 首 先, 解 读 国 土 空 间 国 土 空 间 功 能 的 内 涵, 在 分 析 功 能 态 和 势 变 化 规 律 的 基 础 上, 对 生 态 位 理 论 赋 予 功 能 方 面 的 新 内 涵, 构 建 基 于 生 态 位 理 论 的 功 能 评 价 模 型 ; 其 次, 将 国 土 空 间 功 能 划 分 为 农 产 品 生 产 产 业 发 展 人 居 服 务 旅 游 休 闲 矿 产 资 源 供 给 与 生 态 服 务 六 大 类 型, 并 结 合 湖 南 省 实 际 情 况 与 专 家 意 见 构 建 评 价 指 标 体 系 并 设 置 权 重 ; 再 次, 在 逐 一 分 析 湖 南 省 单 功 能 评 价 结 果 空 间 分 布 的 基 础 上, 对 各 区 县 的 多 种 优 势 功 能 进 行 识 别 和 表 达, 通 过 优 势 功 能 选 择 空 间 - 属 性 双 重 聚 类 算 法 以 及 基 于 专 家 知 识 的 定 性 调 整 3 个 步 骤, 将 122 个 评 价 单 元 划 分 为 10 种 类 型 区 及 27 个 子 功 能 区, 生 成 湖 南 省 国 土 空 间 综 合 功 能 分 区 方 案 ; 最 后, 将 本 文 分 区 方 案 与 湖 南 省 主 体 功 能 区 划 和 生 态 功 能 区 划 从 分 区 类 型 对 应 关 系 以 及 湖 南 省 统 筹 区 域 协 调 发 展 强 化 县 域 功 能 提 升 县 域 竞 争 力 的 决 策 提 供 科 学 依 据 国 土 空 间 综 合 功 能 分 区 是 一 项 十 分 复 杂 的 系 统 工 程 虽 然 本 文 探 索 了 一 种 可 行 的 模 式, 但 依 据 功 能 评 价 值 大 小 和 排 序 来 确 定 优 势 功 能 组 合 的 方 式 并 没 有 考 虑 功 能 之 间 的 关 系, 如 一 个 功 能 的 提 升 或 减 弱 会 对 其 他 功 能 产 生 什 么 样 的 影 响 因 此 未 来 应 深 入 应 用 生 态 位 理 论 中 关 于 生 态 位 重 叠 生 态 位 宽 度 生 态 位 分 离 等 方 面 的 测 算 方 法, 研 究 国 土 空 间 各 功 能 之 间 的 相 互 作 用 关 系, 定 量 评 价 每 种 功 能 对 其 他 功 能 的 拮 抗 或 协 同 作 用, 积 极 或 消 极 的 影 响 为 综 合 功 能 分 区 统 筹 协 调 国 土 空 间 内 各 类 功 能 提 供 科 学 依 据 参 考 文 献 (References): [ 1 ] 刘 燕 华, 郑 度, 葛 全 胜, 等. 关 于 开 展 中 国 综 合 区 划 研 究 若 干 问 题 的 认 识 [J]. 地 理 研 究,2005,24(3): [ 2 ] 郑 度, 葛 全 胜, 张 雪 芹, 等. 中 国 区 划 工 作 的 回 顾 与 展 望 [J]. 地

10 2014 年 9 月 念 沛 豪 等 : 基 于 生 态 位 理 论 的 湖 南 省 国 土 空 间 综 合 功 能 分 区 1967 理 研 究,2005,24(3): [ 3 ] 黄 秉 维. 论 地 球 系 统 科 学 与 可 持 续 发 展 战 略 科 学 基 础 (I)[J]. 地 理 学 报,1996,51(4): [ 4 ] 谢 高 地, 曹 淑 艳, 冷 允 法, 等. 中 国 可 持 续 发 展 功 能 分 区 [J]. 资 源 科 学,2012,34(9): [ 5 ] 刘 彦 随, 刘 玉, 陈 玉 福. 中 国 地 域 多 功 能 性 评 价 及 其 决 策 机 制 [J]. 地 理 学 报,2011,66(10): [ 6 ] Grinnell J. The niche-relationships of the California Thrasher[J]. The Auk,1917,34(4): [ 7 ] Hutchinson G E. Cold spring harbor symposium on quantitative biology[j]. Concluding remarks,1957,22: [ 8 ] Isbell F,Hector A. Niche and fitness differences relate the maintenance of diversity to ecosystem function:comment[j]. Ecology,2012,93(6): [ 9 ] 欧 阳 志 云, 王 如 松, 符 贵 南. 生 态 位 适 宜 度 模 型 及 其 在 土 地 利 用 适 宜 性 评 价 中 的 应 用 [J]. 生 态 学 报,1996,16(2): [10] 王 瑞 燕, 赵 庚 星, 于 振 文, 等. 利 用 生 态 位 适 宜 度 模 型 评 价 土 地 利 用 环 境 脆 弱 性 效 应 [J]. 农 业 工 程 学 报,2012,28(11): [11] Li W L,Li Z Z,Li W D. Effect of the niche-fitness at different water supply and fertilization on yield of spring wheat in farmland of semi-arid areas[j]. Agricultural water management,2004,67 (1):1-13. [12] Beck J. Predicting climate change effects on agriculture from ecological niche modeling:who profits,who loses?[j]. Climatic Change,2013,116(2): [13] 俞 艳, 何 建 华. 基 于 生 态 位 适 宜 度 的 土 地 生 态 经 济 适 宜 性 评 价 [J]. 农 业 工 程 学 报,2008,24(1): [14] Zhao J,Xu M,Lu S L,et al. Human settlement evaluation in mountain areas based on remote sensing,gis and ecological niche modeling[j]. Journal of Mountain Science,2013,10(3): [15] 张 俊 峰, 张 安 录, 董 捷. 基 于 生 态 位 适 宜 度 的 农 村 居 民 点 分 区 布 局 研 究 - 以 武 汉 市 新 洲 区 为 例 [J]. 华 中 农 业 大 学 学 报 : 社 会 科 学 版,2013,(4): [16] 程 龙, 董 捷. 基 于 生 态 位 适 宜 度 模 型 的 城 乡 建 设 用 地 增 减 挂 钩 规 划 方 法 研 究 [J]. 中 国 人 口 资 源 与 环 境,2012,22(10): [17] 谭 萌 佳, 严 力 蛟, 李 华 斌. 城 市 人 居 环 境 质 量 定 量 评 价 的 生 态 位 适 宜 度 模 型 及 其 应 用 [J]. 科 技 通 报,2007,23(3): [18] 彭 莹, 严 力 蛟. 基 于 生 态 位 理 论 的 浙 江 省 旅 游 城 市 竞 争 关 系 研 究 [J]. 生 态 学 报,2015,35(7):1-14. [19] 朱 春 全. 生 态 位 态 势 理 论 与 扩 充 假 说 [J]. 生 态 学 报,1997,17 (3): [20] Ren Z Y,Wang L X. Spatio-temporal differentiation of landscape ecological niche in western ecological frangible region[j]. Journal of Geographical Sciences,2007,17(4): [21] 丁 圣 彦, 李 志 恒. 开 封 市 的 城 市 生 态 位 变 化 分 析 [J]. 地 理 学 报, 2006,61(7): [22] 蒙 莉 娜, 郑 新 奇, 赵 璐, 等. 基 于 生 态 位 适 宜 度 模 型 的 土 地 利 用 功 能 分 区 [J]. 农 业 工 程 学 报,2011,27(3): [23] 中 华 人 民 共 和 国 国 务 院. 全 国 主 体 功 能 区 划 - 构 建 高 效 协 调 可 持 续 的 国 土 空 间 开 发 格 局 [EB/OL] / [24] 谢 高 地, 鲁 春 霞, 甄 霖, 等. 区 域 空 间 功 能 分 区 的 目 标 进 展 与 方 法 [J]. 地 理 研 究,2009,28(3): [25] 曹 淑 艳, 谢 高 地, 发 展 问 题 驱 动 下 的 中 国 功 能 区 划 视 角 演 化 与 展 望 [J]. 资 源 科 学,2009,31(4): [26] 刘 玉, 刘 彦 随, 郭 丽 英. 乡 村 地 域 多 功 能 的 内 涵 及 其 政 策 启 示 [J]. 人 文 地 理,2011,(6): [27] 罗 小 龙, 甄 峰. 生 态 位 态 势 理 论 在 城 乡 结 合 部 应 用 的 初 步 研 究 - 以 南 京 市 为 例 [J]. 经 济 地 理,2000,20(5): [28] 欧 维 新, 杨 桂 山. 基 于 生 态 位 的 湿 地 生 态 - 经 济 功 能 评 价 与 区 划 方 法 探 讨 [J]. 湿 地 科 学,2009,7(2): [29] 甄 霖, 曹 淑 艳, 魏 云 洁, 等. 土 地 空 间 多 功 能 利 用 : 理 论 框 架 及 实 证 研 究 [J]. 资 源 科 学,2009,31(4): [30] 甄 霖, 魏 云 洁, 谢 高 地, 等. 中 国 土 地 利 用 多 功 能 性 动 态 的 区 域 分 析 [J]. 生 态 学 报,2010,30(24): [31] 李 芬, 甄 霖, 黄 河 清, 等. 土 地 利 用 功 能 变 化 与 利 益 相 关 者 受 偿 意 愿 及 经 济 补 偿 研 究 [J]. 资 源 科 学,2009,31(4): [32] 曹 淑 艳, 谢 高 地, 鲁 春 霞, 等. 中 国 区 域 可 持 续 发 展 功 能 评 价 [J]. 资 源 科 学,2012,34(9): [33] Pérez-Soba M,Petit S,Jones L,et al. Land Use Functions-a Multifunctionality Approach to Assess the Impact of Land Use Changes on Land Use Sustainability[A]. Helming K,Pérez-Soba M,Tabbush P. Sustainability Impact Assessment of Land Use Changes[C]. Heidelberg:Springer,2008. [34] Wiggering H,Dalchow C,Glemnitz M,et al. Indicators for multifunctional land use:linking socio-economic requirements with landscape potentials[j]. Ecological Indicators,2006,6(1): [35] 王 强, 伍 世 代, 李 永 实, 等. 福 建 省 域 主 体 功 能 区 划 分 实 践 [J]. 地 理 学 报,2009,64(6): [36] 陈 小 良, 樊 杰, 孙 威, 等. 地 域 功 能 识 别 的 研 究 现 状 与 思 考 [J]. 地 理 与 地 理 信 息 科 学,2013,29(2): [37] 王 金 南, 许 开 鹏, 迟 妍 妍, 等. 我 国 环 境 功 能 评 价 与 区 划 方 案 [J]. 生 态 学 报,2014,34(1): [38] 贾 良 清, 欧 阳 志 云, 赵 同 谦, 等. 安 徽 省 生 态 功 能 区 划 研 究 [J]. 生 态 学 报,2005,25(2): [39] 俞 孔 坚, 李 迪 华, 李 海 龙, 等. 国 土 生 态 安 全 格 局 : 再 造 秀 美 山 川 的 空 间 战 略 [M]. 北 京 : 中 国 建 筑 工 业 出 版 社,2012. [40] 李 光 强, 邓 敏, 程 涛, 等. 一 种 基 于 双 重 距 离 的 空 间 聚 类 方 法 [J]. 测 绘 学 报,2008,37(4):

11 1968 资 源 科 学 第 36 卷 第 9 期 Geographical Space Comprehensive Function Zoning in Hunan Province Based on Niche Theory NIAN Peihao 1,CAI Yumei 2,3,XIE Xiuzhen 4,ZHANG Wenxin 1,MA Shifa 5 (1. Department of Geography,Beijing Normal University,Beijing ,China; 2. China Land Surveying and Planning Institute,Beijing ,China; 3. Key Laboratory of Land Use,Ministry of Land and Rreources,Beijing ,China; 4. College of Urban and Environmental Sciences,Peking University,Beijing ,China; 5. Geography and Planning School,Sun Yat-Sen University,Guangzhou ,China) Abstract:Geographical space comprehensive function zoning is important to achieving a reasonable spatial development pattern and sustainable development. Taking Hunan as a case study,here we explain the connotation of function and constructed a functional assessment model based on niche theory to evaluate functional position,potential and niche. We divided function into six types:agricultural production,industrial development,living service,travel and leisure, minerals and resources supply,and ecological service. The index system was defined in order to identify functions scientifically and accurately. After calculating the suitability degree of each function,a map of the spatial distribution of multi-functions was produced. The zonal method was established by advantage function selection;preliminary scheme generated by dual distance based spatial clustering;and adjustment under expert consultation. The evaluation units which had similar functional types,the same future development direction,and neighborhood spatial relations were divided into one region. We divided Hunan province into 10 types and 27 regions,and each region was named by rule of geographical name + dominant function orders. Statistics of selection functions and average values showed that the zoning could achieve the purpose of multitude advantage functions. Contrasting this zoning with major function regionalization and ecological function zoning showed that corresponding relationships could be built in the functional classification while the spatial distribution of functions remained the same. This research provides a new technique for research into comprehensive functional zoning from the perspective of niche theory and provides a scientific basis in functional orientation and spatial policy for Hunan. Key words:geographical space;function;comprehensive function zoning;niche theory;hunan Province