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地理科学 >

2022 , Vol. 42 >Issue 11: 1963 - 1974

DOI: https://doi.org/10.13249/j.cnki.sgs.2022.11.011

广西国土空间格局演变特征与形成机理

  • 林树高 , 1, 2 ,
  • 陆汝成 , 1, 3 ,
  • 叶宗达 4 ,
  • 刘少坤 1 ,
  • 包博建 1 ,
  • 邓诗语 1
展开
  • 1.南宁师范大学自然资源与测绘学院，广西 南宁 530001
  • 2.南京农业大学公共管理学院，江苏 南京 210095
  • 3.北部湾环境演变与资源利用教育部重点实验室，广西 南宁 530001
  • 4.广西壮族自治区自然资源生态修复中心，广西 南宁 530029
陆汝成。E-mail:

林树高（1993−），男，广西北海人，博士研究生，主要从事土地资源利用与规划研究。E-mail:

收稿日期: 2021-10-22

  修回日期: 2022-01-01

  网络出版日期: 2022-11-20

版权

版权所有，未经授权，不得转载、摘编本刊文章，不得使用本刊的版式设计。
收起

Evolution Characteristics and Formation Mechanism of Territorial Space Pattern in Guangxi Zhuang Autonomous Region

  • Lin Shugao , 1, 2 ,
  • Lu Rucheng , 1, 3 ,
  • Ye Zongda 4 ,
  • Liu Shaokun 1 ,
  • Bao Bojian 1 ,
  • Deng Shiyu 1
Expand
  • 1. School of Natural Resources and Surveying and Mapping, Nanning Normal University, Nanning 530001, Guangxi, China
  • 2. School of Public Administration, Nanjing Agricultural University, Nanjing 210095, Jiangsu, China
  • 3. Key Laboratory of Environment Change and Resources Use in Beibu Gulf, Ministry of Education, Nanning 530001, Guangxi, China
  • 4. Natural Resources Ecological Restoration Center of Guangxi Zhuang Autonomous Region, Nanning 530029, Guangxi, China

Received date: 2021-10-22

  Revised date: 2022-01-01

  Online published: 2022-11-20

Copyright

Copyright reserved © 2022.
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摘要

国土空间格局演化与形成机理是人地系统交互关系研究的科学问题和国土空间规划的关键前提。采用地学图谱、标准差椭圆和空间自相关方法，分析2000—2018年广西国土空间格局演变特征，并运用地理探测器揭示其形成机理。结果表明：① 广西城镇空间加速挤占农业、生态空间形成了“一增双减”的面积变化特征，国土空间动态变化速度加快；② 广西国土空间相互转化频繁，转移轨迹多样性特征明显，农业空间与生态空间加速互换以及生态空间内部结构加快重组；③ 城镇空间与农业空间互竞主导了广西国土空间的迁移路径，城镇、农业空间存在“南高北低”和生态空间存在“北高南低”的集聚特征；④ 广西国土空间格局演变受自然地理与社会经济因素的共同作用影响，自然环境条件的限制作用减弱，社会经济发展水平驱动力增强，政策调控力度驱动作用深远。下一步可通过国土空间规划、调整产业布局和引导生产生活方式优化国土空间格局。

关键词： 土地利用; 国土空间; 时空演变; 地理探测器; 岩溶地区; 广西

本文引用格式

林树高 , 陆汝成 , 叶宗达 , 刘少坤 , 包博建 , 邓诗语 . 广西国土空间格局演变特征与形成机理[J]. 地理科学, 2022 , 42(11) : 1963 -1974 . DOI: 10.13249/j.cnki.sgs.2022.11.011

Abstract

The evolution and formation mechanism of territorial space pattern is a scientific question of the study on human-earth system interaction, and it is the key premise of territorial space planning. The Geo-graphic, Standard deviation ellipse model and Spatial autocorrelation method were performed to analyze the evolution characteristics of territorial spatial pattern in Guangxi Zhuang Autonomous Region from 2000 to 2018, and the Geographic detector was used to reveal the formation mechanism. The results show that: 1) The urban space area increased, while the area of agricultural space and ecological space decreased in Guangxi Zhuang Autonomous Region. In addition, the expansion of urban space was consistent with the contraction of agricultural space and ecological space, and the dynamic changes of territorial space accelerated. 2) The territorial space transformation of Guangxi Zhuang Autonomous Region was frequent, and there was a significant diversity of the transfer trajectory It means that the exchange between agricultural space and ecological space and the reorganization of the internal structure of ecological space were accelerated. 3) The migration path of territorial space was dominated by the interaction between urban space and agricultural space in Guangxi Zhuang Autonomous Region. The agglomeration characteristics of urban space and agricultural space showed ‘high in the south and low in the north’, and that of ecological space were ‘high in the north and low in the south’. 4） The evolution of territorial space pattern was influenced by the joint action of physical geography and socioeconomic factors in Guangxi Zhuang Autonomous Region. The limiting effect of natural environmental conditions was gradually weakened, while the driving force of socioeconomic development level and the intensity of policy regulation played a far-reaching role. Therefore, the spatial pattern of Guangxi Zhuang Autonomous Region can be optimized through territorial spatial planning, adjustment of industrial layout and guidance of production and life style.

Key words： land use; territorial space; spatio-temporal evolution; geographic detector; Karst area; Guangxi Zhuang Autonomous Region

国土空间为从宏观尺度上认知、开发与保护国土提供了基本范式[1]。在社会经济转型升级与自然资源要素的交互重组下，中国国土空间正经历深刻变化[2]。科学认知国土空间的时空分异格局与形成机理作为破解区域发展难题的基础，是地理科学和土地科学的研究热点[3]，对塑造新时代国土空间开发格局[4]、推动社会经济高质量发展[5]和构建现代化空间治理体系具有现实意义[6]。
国土空间格局演变与优化向来是政府组织和学术界为应对经济发展困境而重点关注的领域。国外文献主要报导国土空间的规划战略探索[7]、生态响应[8]和多功能评价与分区[9,10]等方面的研究成果。在中国，基于功能导向的生产、生活、生态（三生）空间识别与优化和面向地域结构的城镇、农业、生态空间开发与保护为当前国土空间研究的前沿，是国土空间规划的重要科学支撑[11,12]。在“三生空间”研究上，已有研究集中于“三生空间”的分类与格局演变[13]、生态效应[14]、冲突诊断[15]、多功能评价与协调发展[16,17]等方面，为优化“三生空间”格局、提升“三生功能”效应，提供了科学指引[18,19]。在国土空间研究中，自《中共中央 国务院关于建立国土空间规划体系并监督实施的若干意见》统筹布局城镇、农业、生态空间工作以来，学者围绕着国土空间“双评价”[20]、开发强度[21]、生态修复[22]、功能协调[23]等方面开展了大量研究，为科学编制国土空间规划、构筑“美丽中国”奠定了理论基础。分析国土空间格局是明确资源本底与协调空间冲突的逻辑前提。在面向“城镇−农业−生态”结构属性的国土空间格局演变研究上，学者对全国[24]、流域[6]、山区[25]和湾区[26]等地理单元的国土空间结构、格局与形成机理进行了探索，为开展国土空间分异格局研究奠定了实践基础。总的来看，学界对国土空间格局演变进行了较为系统的研究，为国土空间格局优化提供了重要支撑。但已有研究多从功能视角的“三生空间”分类系统解析其格局演变与驱动机制，基于规划体系下“城镇−农业−生态”分类的国土空间格局演变研究还需加强；相关案例聚焦了区域性中心城市或地区，而加快生态文明建设与建立国土空间规划体系是全国性与系统性工程，更需要开展生态环境脆弱和受人为活动扰动日益增强的岩溶地区国土空间的格局演变与形成机制研究。
自实施西部大开发和生态文明建设战略以来，山区国土空间开发与保护问题备受关注[27]。在重大协调发展战略驱动下，岩溶地区国土空间格局发生了深刻转型，深入分析其演变特征及自然、社会经济系统的响应，对促进地区生态环境保护和高质量发展具有实践意义。文章以石漠化面积居中国第三位的广西壮族自治区为例，构建面向空间规划实践的城镇−农业−生态空间分类体系，分析2000—2018年广西国土空间的演变过程、分异格局与迁移路径，揭示其形成机理，系统解析岩溶地区国土空间演变的特征和规律，以期为促进区域可持续发展和生态文明建设提供参考。

1 研究区与数据来源

1.1 研究区概况

广西壮族自治区地处中国南方沿海，邻接粤、湘、云、黔4省，与海南省隔海相望，是中国−东盟博览会永久举办地、“一带一路”倡议和西部陆海新通道的重要关节点（图1）。广西下辖14个地级市，共111个县级行政单元，地势由西北向东南呈倾斜态势，依次分布山地、丘陵、台地、平原等类型地貌。广西岩溶地貌面积大、分布范围广，涉及10个地级市的77个县，岩溶面积为8.33万km2，占国土总面积的35.19%，其中石漠化面积达2.33万km2[28]。近年来，广西建设用地需求旺盛，但在资源环境本底欠优、不尽合理的空间开发模式下，土地利用粗放低效、生态环境脆弱、局部地区水土流失、空间无序互竞等问题突出，导致社会经济生态系统失衡，如何舒缓日益突出的人地矛盾是区域高质量可持续发展亟待解决的空间治理问题。在2000年实施西部大开发战略以来，特别是“一带一路”倡议发起后，广西国土空间格局变化日益明显，开展国土空间格局演变研究具有典型性。
图1 广西壮族自治区区位

Fig. 1 Location of Guangxi Zhuang Autonomous Region

1.2 数据来源与处理

鉴于土地利用矢量数据精度和社会经济调查数据的可获取性和完整性，文章以2000—2018年为研究时段。其中，2000年、2010年和2018年的土地利用、DEM和气象数据来源于中国科学院资源环境与科学数据中心（ http://www.resdc.cn），DEM和气象数据覆盖整个研究区，满足探究3个时段国土空间格局演变驱动机制所需的自然环境数据要求；社会经济统计数据源于《广西统计年鉴》[29]、《广西建设年鉴》[30]、《中国城市统计年鉴》[31]及各地区统计公报。
在国土空间分类上，基于主导功能分类从生产、生活、生态空间3个方面解析国土空间格局演变，得到学术界的一致认可[12]，但面向国土空间规划体系，特别是在中央倡导城乡融合发展的背景下，城镇−农业−生态空间的分类体系更有利于形成区域协调发展的空间格局。按国土空间规划实践“三区三线”中的“三区”（城镇、农业、生态空间）分类体系，结合已有研究[6,25]和广西国土空间开发与保护实际，坚持生态优先、结构突出的分类原则，在《全国遥感监测土地利用/覆盖分类体系》[32]基础上，建立国土空间分类与土地利用类型的衔接体系（表1）。
表1 国土空间分类与土地利用类型的衔接体系

Table 1 The linking system of land spatial classification and land use type

国土空间 空间类型 空间类型编码 土地利用类型
生态空间 水域生态空间 1 河渠、湖泊、水库坑塘、滩涂、滩地；沼泽地
绿被生态空间 2 有林地、灌木林地、疏林地、其他林地；高覆盖草地、中覆盖草地、
低覆盖草地；沙地、盐碱地、裸土地、裸岩石质地
城镇空间 城镇生活空间 3 城镇用地
工矿生产空间 4 工矿业和交通建设用地
农业空间 农业生产空间 5 水田、旱地
乡村生活空间 6 农村居民点用地

2 研究方法

2.1 土地利用动态度

土地利用动态度可分为单一动态度和综合动态度。单一动态度是指某一时段内某一类型国土空间的变化速度，用以反映国土空间结构的动态调整情况。综合动态度反映一段时间内所有类型国土空间的数量变化情况，用以刻画国土空间的综合变化速度。计算公式见文献[17]。

2.2 地学信息图谱

地学信息图谱具有直观反映土地利用转移过程、空间属性的优点。国土空间格局演变是一种城镇、农业和生态空间相互转化的过程，包括转入和转出2个转化方向，分别表示国土空间面积的增加与减少[6]。本文采用十进制对国土空间图谱进行标记，图谱编码由两种转换的二级分类空间编码组合。用代码1~6依次表示水域生态、绿被生态、城镇生活、工矿生产、农业生产、乡村生活空间，假设研究初末期的国土空间类型编码分别为A和B，则新生成图谱G的编码为A×10+B，如初期水域生态空间的编码为1，末期转为绿被生态空间的编码为2，则水域生态空间转为绿被生态空间生成的图谱编码为12，未发生转移的空间代码前后一致（如11）。

2.3 标准差椭圆

标准差椭圆能够精确刻画地理要素的地域分布与空间演化特征。为揭示国土空间迁移路径，采用标准差椭圆中的平均中心、长短轴、方位角和标准差等参数分析国土空间的分布、重心位置及其空间移动趋势。计算公式详见文献[2]。

2.4 空间自相关

空间自相关是解释空间关系与特征的常用方法，包含全局自相关和局域自相关。为刻画国土空间的演变格局，本文从县域尺度分析广西城镇、农业和生态空间的集聚特征，即采用全局自相关指数反映各县国土空间面积的集聚状况；采用局域自相关分析局部国土空间的空间关系特征，可分为高−高（H-H）、低−低（L-L）、低−高（L-H）、高−低（H-L）聚集和不显著（N-S）5种自相关关系。计算公式参见文献[6]。

2.5 地理探测器

地理探测器是研究空间格局形成机理的重要工具[33]，运用地理探测器识别广西国土空间格局演变的影响因素。计算公式为：
$ q = 1 - \dfrac{1}{{N{\delta ^2}}}\displaystyle\sum\limits_{i = 1}^m {{n_i}} \delta _i^2 $
式中，q是影响因子的探测力，值域为[0，1]，q值越大，则影响程度越大；N为研究区总样本数；ni为样本数；m为探测因子类型数；δ2i和δ2分别是i类型和各县域单元国土空间面积的方差。

3 结果与分析

3.1 国土空间结构变化分析

基于土地利用分类数据统计各时点国土空间面积，计算其结构占比与动态变化率（表2）。生态空间在全域国土空间中占比高达75%以上，且以绿被生态空间为主；农业空间占比23%左右，以农业生产空间为主；城镇空间占比介于0.46%~1.16%，城镇生活空间与工矿生产空间规模趋于均衡。2000—2010年、2010—2018年、2000—2018年3个时段中，国土空间综合动态度分别为0.02%、0.07%和0.04%，2018年较2000年国土空间结构加速调整。从不同类型空间来看，城镇空间扩张与农业、生态空间收缩速度差异显著。其中城镇空间新增1652.95 km2，表现为工矿生产空间急剧增加，原因是广西城镇人口和工业总产值分别由2000年的1263.95万人、673.12亿元， 提高至2018 年的2534.30 万人、7079.50亿元，快速城镇化和工业化导致城镇空间规模呈高速扩张之势。农业空间以与城镇空间扩张相仿的强度收缩，农业生产空间加速减少，表明广西城市建设仍以挤占耕地为主；乡村生活空间先增后减，主要原因是广西在第二轮土地规划中对缩减农村居民点规模做出了规划安排。生态空间减少速度也呈先慢后快的阶段性变化特征，绿被生态空间减少最大，但广西作为全国第二大的红树林保护地，水域生态空间则逐年增加。
表2 2000—2018年广西国土空间类型结构变化

Table 2 Territorial space structure changes of Guangxi from 2000 to 2018

空间类型 2000年 2010年 2018年 动态度/%
面积/km2 比例/% 面积/km2 比例/% 面积/km2 比例/% 2000—2010年 2010—2018年 2000—2018年
城镇空间 城镇生活空间 826.46 0.35 1005.3 0.42 1358.54 0.57 2.16 4.39 3.58
工矿生产空间 271.07 0.11 455.6 0.19 1391.94 0.59 6.81 25.69 22.97
小计 1097.53 0.46 1460.9 0.61 2750.48 1.16 3.31 11.03 8.37
农业空间 乡村生活空间 3361.35 1.42 3351.9 1.43 3408.07 1.44 −0.03 0.21 0.08
农业生产空间 51861.36 21.91 51604.46 21.80 50865.63 21.49 −0.05 −0.18 −0.11
小计 55222.71 23.33 54956.36 23.22 54273.7 22.93 −0.05 −0.16 −0.10
生态空间 绿被生态空间 176902.55 74.73 176605.17 74.6 175955.9 74.33 −0.02 −0.05 −0.03
水域生态空间 3499.36 1.48 3699.72 1.56 3742.07 1.58 0.57 0.14 0.39
小计 180401.91 76.21 180304.89 76.16 179697.97 75.91 −0.01 −0.04 −0.02
全域国土空间 236722.15 100 236722.15 100 236722.15 100 0.02 0.07 0.04

3.2 国土空间转移过程分析

3.2.1数量转移轨迹

绘制国土空间转移数量变化弦图，分析国土空间数量转移轨迹。2000—2010年“三类空间”相互转移面积2232.65 km2，主要表现为农业空间转为城镇、生态空间，生态空间转为农业、城镇空间（图2a）。其中农业生产空间流出1014.63 km2，流向绿被生态空间为549.78 km2；绿被生态空间转为农业生产空间559.37 km2；城镇空间新增363.37 km2，主要来源于农业生产、绿被生态空间。2010—2018年广西国土空间变化加速，“三类空间”相互转移面积6180.03 km2，表现为城镇空间加速挤占生态、农业空间，生态空间内部结构重组加快（图2b）。其中城镇空间从农业生产空间和绿被生态空间转入1324.64 km2；农业生产空间与绿被生态空间的相互转移强度相仿，乡村生活空间保持动态平衡；水域生态空间从绿被生态空间转入201.24 km2，在全域国土空间中的占比有所提升。
图2 2000—2018年广西国土空间类型转移的数量变化

不同颜色的轨迹线表示在特定时段内某一地类的流向，轨迹线的粗细代表转化量大小

Fig. 2 The chord chart of the quantity change of territorial space types transfer in Guangxi from 2000 to 2018

2000—2018年广西国土空间交互转化面积7397.22 km2，表现为农业、生态空间向城镇空间转移，农业、生态空间互换以及生态空间内部结构优化（图2c）。其中城镇空间分别从农业生产空间和绿被生态空间转入907.52 km2、670.23km2，农业生产空间与绿被生态空间相互转移的面积分别为1996.88 km2、1970.43km2，乡村生活空间转入农业生产空间360.23 km2，水域生态空间分别从农业生产、绿被生态空间转入228.25 km2、298.17 km2。广西城镇、农业、生态空间互竞形成了“一增双减”的国土空间格局演变特征，城镇空间扩张以转入农业空间为主，在耕地保护形势趋紧下，生态空间为广西推进城镇化和工业化提供了腹地，但为落实耕地“占补平衡”政策，农业空间与生态空间的互换也日益频繁。

3.2.2空间转移分析

绘制国土空间变化图谱，分析国土空间演变的空间特征。2000—2010年为治理裸露山体，广西实施了坡耕地“退耕还林”工程，“农业生产空间→绿被生态空间”（编码52）图谱变化明显，主要分布于北部的重度石漠化区域；“绿被生态空间→农业生产空间”（编码25）主要集中在来宾、北海市，两地为实现耕地占补平衡，地势平坦处的疏林地和其他林地多转为耕地（图3a）。2010—2018年农业生产空间和绿被生态空间转为城镇空间的图谱（编码53、编码54、编码23、编码24）分布在各县区中心城区周围，“十二五”时期广西大力提升与云、贵等西南省份的交通能力，并完善区内“一纵两横”三大综合运输通道，导致新增的工矿生产空间呈现沿桂林−北海南北连线的线性分布特征；“乡村生活空间→农业生产空间”（编码62）主要分布于人口较多的南宁和贵港市，随着耕地资源不断减少，加快农村宅基地整治成为补充农业生产空间的重要途径之一；其余发生转化的图谱单元离散分布在研究区内部（图3b）。
图3 2000—2018年广西国土空间变化地学图谱

为突出国土空间转移过程和特征，仅绘制发生明显变化的图谱并增强可视化效果，其余图谱未绘制

Fig. 3 Geo-graphical map of territorial space changes in Guangxi from 2000 to 2018

2000—2018年农业生产空间与绿被生态空间互换主导国土空间图谱变化特征（编码52、编码25），并均衡分布在研究区内部。农业生产空间和绿被生态空间转为城镇生活空间、工矿生产空间（编码53、编码54、编码23、编码24）主要分布在北部湾经济区，城镇生活空间新增面积小、分布集中，新增的工矿生产空间分布与《广西壮族自治区主体功能区划》中的重点开发区存在空间重叠；城镇生活空间与工矿生产空间转为其他类型空间面积较小，减少部分主要分布在矿山修复与低效用地再开发方面取得实效的桂西资源富集区与南部沿海城市。水域生态空间转为其他类型空间面积为351.39 km2，并以“水域生态空间→绿被生态空间”（编码12）和“水域生态空间→农业生产空间”（编码15）为主，集中分布在北部湾海域沿岸和内陆主要河流两侧，表明部分滩地、沼泽地转为林地或耕地，此外《广西壮族自治区海洋功能区划（2011—2020年）》规划到2020年全区建设用围填海规模控制在161 km2以内，用于保障港口码头、物流基地以及沿海公路等项目建设，也是导致水域生态空间转为城镇空间的原因之一；“农业生产空间→水域生态空间”（编码51）主要分布在百色和河池市的连片耕地之间，由实施“旱改水”工程所致。“农业生产空间→乡村生活空间”（编码56）集中分布在中南部，离散交融分布于农业生产空间与绿被生态空间之中，其中该图谱在东部地区的粮食核心区集聚程度明显高于西部生态区，东部地区人口集聚、地势平坦，农民占用耕地建房问题更为突出；乡村生活空间转为其他空间呈加速趋势，主要分布在崇左、北海和玉林市，在2009年实施的《广西壮族自治区土地利用总体规划（2006—2020年）》中要求加快农村土地整理是导致乡村生活空间减小的主要原因：以上3市2010—2018年新增城市建设用地55.39 km2[31]，在此期间3市需根据规划实施包括“增减挂钩”在内的农村土地整治、复垦项目以补充耕地226 km2，有力促进了农村宅基地腾退（图3c）。

3.3 国土空间演变格局分析

3.3.1国土空间演变路径分析

广西国土空间迁移路径具有多方向性，城镇生活空间、工矿生产空间与水域生态空间格局变化明显。城镇空间重心由中部向东北部迁移，其中城镇生活空间的Y轴坐标值增幅高于X轴，重心由南宁迁移至来宾市（图4a）；工矿生产空间的X轴标准差增大、Y轴标准差减小，主要沿X轴方向即北偏东方向显著扩展，重心由南宁市的东南部迁移至东北部（图4b）。水域生态空间的标准差椭圆面积增大，X轴方向值减小、Y轴方向值增大，说明空间日趋集聚，呈现由东南向西北转移的变化轨迹（图4f）。农业生产、乡村生活、绿被生态空间格局总体变化较小，主要由空间面积基数与空间转型特征决定。其中农业生产空间X轴方向值与Y轴标准差减小，Y轴方向值与X轴标准差低速增加，重心向北部微弱迁移，表明北部农业生产空间集聚趋势显著（图4c）；乡村生活空间Y轴方向值增幅高于X轴，集中度提升，沿东北部方向迁移（图4d）；绿被生态空间呈由西南向东北细微转移的变化轨迹（图4e）。
图4 2000—2018年广西国土空间标准差椭圆变化

Fig. 4 Changes of territorial space standard deviation ellipse in Guangxi from 2000 to 2018

广西国土空间重心总体上沿Y轴偏移，北部国土空间变化明显于南部，表明石漠化面积越大、程度越高的区域，国土空间演变越明显。一方面，在石漠化程度高的地区，生态空间虽大，但转型成本往往较高，农业空间相对较小且离散程度高，在快速发展阶段作为城镇空间扩张的优选对象，农业空间格局演变更为显著；另一方面，随着石漠化地区生态修复加快，城镇空间的镶嵌式分布注定其城市扩张模式主要为“多点开花”，因此，生态空间占据优势下的城镇空间与农业空间互竞主导了广西北部石漠化地区国土空间的迁移路径。

3.3.2国土空间集聚特征分析

广西各类国土空间Moran’s I指数均大于0，表明存在显著正相关的空间集聚现象（图5）。不同时期的集聚程度与格局存在差异，由2000年的生态空间集聚效应高于城镇空间高于农业空间，演变为2018年的生态空间高于农业空间高于城镇空间，南部城镇空间与农业空间集聚程度高于北部，生态空间则相反。其中城镇空间Moran’s I指数由0.342降至0.239，高高（H-H）聚类单元由13个降至10个，主要集中在桂中南部；低低（L-L）聚类单元由8个升至14个，主要集中在桂北，表明北部城镇空间规模的区域均衡性有所提高；低高 （L-H） 聚类单元由6个降至3个，主要集中在南部，说明该区域相邻行政单元之间的城镇空间规模差异较大。农业空间聚类类型主要沿东北−西南沿线排列，集聚程度有所下降，其中H-H聚类单元有所增加，主要分布在桂中南部；L-L、高−低（H-L）聚类单元数量保持不变，主要集中在桂东北部。生态空间Moran’s I指数由0.424升至0.426，表明生态空间集聚程度上升，聚类类型主要分布在北部与南部，H-H聚类单元由6个减至5个，主要集中在北部；L-L聚类单元由24个降至23个，主要分布在东北部与中南部，H-L聚类单元数量不变，但空间位置发生迁移。
图5 2000—2018年广西国土空间局域自相关格局

Fig. 5 Spatial autocorrelation pattern of Guangxi territorial space from 2000 to 2018

3.4 国土空间格局演变驱动机制

3.4.1驱动机制指标选取

国土空间格局演变受到自然、社会、经济因素的综合作用影响[2]。复杂的自然环境限制了广西北部石漠化地区国土空间开发与保护，但在北部湾城市群、中国自贸易试验区（广西）等系列开发开放平台叠加下，有力推动了广西南部区域组团式发展，城镇化、工业化水平显著提升，人民生活质量极大改善、产业结构趋向合理和生态环境明显好转。基于已有研究[1,2,6]，结合广西国土空间开发与保护实际，从自然地理与社会经济等方面构建驱动机制指标体系，探测国土空间格局的演化机理。其中，自然环境条件包括海拔高度（ade）、平均气温（atp）和平均降水量（apt）；社会生活状况包括农村居民可支配收入（fdi）、人口密度（ppd）、社会零售额（srs）、城镇居民可支配收入（udi）和城镇化率（uza）；经济发展水平包括公共财政支出（pfe）、固定资产投资额（fai）、生产总值（gdp）和二三产业增加值（sti）；政策制度因素包括森林覆盖率（fcr）、公路网密度（hnd）和建成区面积（bua）。

3.4.2驱动机制分析

据公式（1）探测2000—2018年广西国土空间格局演化驱动因子的影响力。由表3可知，广西国土空间格局的形成与演化是多种因素、多重因子综合作用下的结果（图6）。
表3 广西国土空间演变驱动因子解析力探测

Table 3 Contribution rate of driving factors of territorial space evolution in the Guangxi

驱动
因素 		驱动
因子 		城镇空间 农业空间 生态空间
2000年 2010年 2018年 2000年 2010年 2018年 2000年 2010年 2018年
　　注：*、**、***分别表示通过10%、5%和1%的显著性水平检验；“—”表示未通过显著性检验；ade为海拔高度；atp为平均气温；apt为平均降水量；fdi 为农村居民可支配收入；ppd为人口密度；srs为社会零售额；udi为城镇居民可支配收入； uza为城镇化率；pfe为公共财政支出；fai为固定资产投资额；gdp为生产总值；sti 为二三产业增加值；fcr为森林覆盖率； hnd为公路网密度；bua 为建成区面积。
自然环境条件 ade 0.104*** 0.160*** 0.197*** 0.303*** 0.306*** 0.308*** 0.790*** 0.790*** 0.790***
atp 0.118*** 0.951*** 0.270*** 0.132*** 0.396*** 0.010— 0.102*** 0.260*** 0.179***
apt 0.809*** 0.763*** 0.473*** 　 0.524*** 0.506*** 0.311*** 　 0.136*** 0.052— 0.466***
社会生活状况 fdi 0.484*** 0.439*** 0.383*** 0.027— 0.027— 0.025— 0.340*** 0.341*** 0.341***
ppd 0.153*** 0.425*** 0.219*** 0.027— 0.208*** 0.028— 0.491*** 0.476*** 0.492***
srs 0.855*** 0.902*** 0.854*** 0.387*** 0.413*** 0.435*** 0.012— 0.018— 0.297***
udi 0.670*** 0.548*** 0.523*** 0.213*** 0.179*** 0.078** 0.455*** 0.431*** 0.392***
uza 0.465*** 0.484*** 0.406*** 0.015— 0.102*** 0.084** 0.363*** 0.627*** 0.460***
经济发展水平 pfe 0.769*** 0.863*** 0.743*** 0.389*** 0.387*** 0.581*** 0.208*** 0.208*** 0.637***
fai 0.574*** 0.910*** 0.847*** 0.431*** 0.554*** 0.413*** 0.169*** 0.710*** 0.503***
gdp 0.713*** 0.918*** 0.654*** 0.369*** 0.440*** 0.325*** 0.210*** 0.297*** 0.251***
sti 0.783*** 0.824*** 0.705*** 0.216*** 0.222*** 0.179*** 0.237*** 0.351*** 0.029—
政策制度力度 fcr 0.271*** 0.277*** 0.064** 0.242*** 0.143*** 0.022— 0.205*** 0.375*** 0.509***
hnd 0.154*** 0.215*** 0.288*** 0.127*** 0.130*** 0.065*** 0.335*** 0.336*** 0.426***
bua 0.792*** 0.761*** 0.615*** 0.142*** 0.124*** 0.187** 0.083*** 0.149*** 0.066**
图6 2000—2018年广西国土空间格局演变驱动机制

Fig. 6 The driving mechanism of the evolution of Guangxi’s territorial spatial pattern from 2000 to 2018

城镇空间。2000年社会零售额（0.855）、平均降水量（0.809）和建成区面积（0.792）等因子对城镇空间的影响较大。此时期广西属于连片贫困地区之一，消费需求提升驱动城镇空间扩张；降水的区域差异性阻碍了城镇空间扩张，城市发展方向与规模主要通过政策手段来调控，城镇空间格局演变属于“社会+自然+政策”驱动型。2010年城镇空间格局演变属“自然+经济”驱动型，前3位影响因子为平均气温（0.951）、生产总值（0.918）和固定资产投资额（0.910）。广西由北向南依次是典型的“山−江−海”过渡性地貌，平均气温的空间差异驱动不同区位城镇空间演变；2000—2010年广西地区生产总值年均增速达17.47%，特别是在全球金融危机后，通过加大固定资产投资，大力完善区域公共交通设施，推动了城镇空间扩张。2018年引致城镇空间格局演变前3位影响因子是社会零售额（0.854）、固定资产投资额（0.847）、公共财政支出（0.743），属于“社会+经济”驱动型，城镇空间受人为活动影响日益加大。
农业空间。气候条件对农业空间格局的形成产生了深刻影响，经济发展因素的影响突出，社会生活因素的作用广泛。2000年驱动力较高的因子为平均降水量（0.524）、固定资产投资额（0.431）和公共财政支出（0.389），表明平均降水量减少、固定资产投资和公共财政支出增加会促使农业空间向其它空间转移，驱动类型为“自然+经济”型。2010年经济发展水平对农业空间的影响愈加深刻，固定资产投资额和GDP的q值分别为0.554、0.440，年均降水量的驱动力则呈减弱趋势，农业空间演变为“经济+自然”驱动型，经济建设对农业空间的扰动程度加大。2018年公共财政支出（0.581）、社会零售额（0.435）、固定资产投资额（0.413）对农业空间的影响较大，表征经济发展水平的公共财政支出和固定资产投资额分别较2000年增加30和72倍，反映社会生活状况的社会零售额增长近17倍，由于社会经济快速发展，加速农业空间向城镇空间转化，农业空间格局演变属于“经济+社会”驱动型。
生态空间。海拔高度对生态空间演变起主导作用，不同发展阶段的驱动类型存在差异。2000年海拔高度（0.790）、人口密度（0.491）和城镇居民可支配收入（0.455）等因子对生态空间影响较大，生态空间作为广西国土空间的优势景观类型，集中分布在桂北岩溶地区，海拔高度的空间异质性对生态空间演变产生深刻影响；人口密度、可支配收入提高需要更广阔的城镇、农业空间满足居民生产、生活功能需求，驱使城镇、农业空间挤占生态空间，此阶段生态空间演变属于“自然+社会”驱动型。2010年经济发展水平也对生态空间演变产生了深远作用，在较密集的投资开发下，加速了生态空间向城镇空间转移。2018年在耕地保护政策趋严下，生态空间作为经济快速发展下城镇空间扩张的补充，格局演变迎来了剧变期。广西出台的《关于推进生态文明示范区建设的决定》，加快石漠化地区生态修复，裸土地的生态环境进一步改善，森林覆盖率明显提高，生态空间格局演变属于“自然+经济+政策”驱动型。
国土空间格局演变是自然环境、社会生活、经济发展和政策制度等因素综合作用下的结果，不同空间演变的驱动机制存在差异性。总之，广西城镇空间格局演变受“社会+经济”驱动型的人为活动影响日益加大，农业空间格局演变由“自然+经济”驱动型转向“经济+社会”驱动型，生态空间格局演变属于自然条件主导下的“经济+政策”驱动型。

4 讨论

从独特的地理空间整体出发协调区域空间布局是实现经济社会可持续发展的有效途径[34]。本研究在构建面向空间规划实践的城镇−农业−生态空间分类体系的基础上，分析广西国土空间格局演变特征，并揭示其形成机理，可为岩溶地区优化国土空间开发与保护格局提供理论依据和实践参考。广西国土空间格局演变具有转移关系多样化、迁移路径复杂化和空间分异化的特征，是自然环境条件、社会经济发展和政策制度实施交互作用下的综合结果。与黄河三角洲地区[6]以农业空间为主的国土空间本底不同的是，独特的自然地理因素决定了生态空间在属于典型岩溶地区的广西国土空间中占据主导地位，但随着城镇化、工业化加快，社会发展对城镇、农业空间提出了更高的承载要求，生态空间逐渐缩减。同时，由于实施西部大开发战略和“退耕还林”工程，促使国土空间格局变化日益明显[1]，导致石漠化面积大、程度高的广西北部区域国土空间格局演变愈加剧烈，这与太行山区国土空间演变的梯度差异特征一致[25]。国土空间格局形成与演变受到多重因素的综合影响[35]，研究发现自然环境因素对广西国土空间格局演化的影响作用逐渐减弱，但随着区域国土空间开发强度增强，引发的生态坏境破坏、局部水土流失和自然灾害频发等问题逐渐显现，揭示国土空间格局演变的生态环境响应机制是未来研究的重要内容之一。
构建生态空间主导、农业空间优先、城镇−农业−生态空间协调的国土空间开发与保护格局，是岩溶地区推进生态文明建设与高质量发展的关键举措。可通过空间规划实践优化岩溶地区国土空间格局：一是划定边界清晰、城乡统筹的城镇−农业−生态空间。结合“双评价”结果，统筹划定“三区”范围，以城镇开发边界为基础、以永久基本农田范围为基底、以生态保护红线为核心，分区分类科学管控，避免“三类空间”边界重叠、相互竞争。二是打造功能突出、优势明显的国土空间开发格局。提升广西南部、东部城镇空间集聚效应，重点承载产业发展；扩大中部平原地区农业空间规模，为稳定粮食生产和乡村振兴提供空间保障；筑牢西部边境地区生态屏障，降低北部重度石漠化区域生态空间的人为扰动。三是塑造城镇空间集约、农业空间高效、生态空间靓丽的国土空间修复格局。盘活城镇存量土地，优化城镇空间结构满足用地需求，促进建设用地集约利用；持续开展空心村整治工程和农村宅基地整治工作，倡导“小块并大块”的农地整治模式，实现农业空间高效利用；加大石漠化治理力度，推动实施生态移民、封山育林和坡耕地退耕还林等工程，加强裸土地复绿工作，加快形成靓丽清秀的生态空间格局。

5 结论

1） 广西国土空间结构调整频繁，动态变化速度逐渐加快。生态空间占据主体地位，城镇空间挤占农业、生态空间形成了“一增双减”的国土空间动态变化特征，城镇空间扩张与农业、生态空间收缩速度趋势具有一致性，国土空间变化速度随时间推移明显加快，受人类活动干扰愈加强烈。
2）广西国土空间转移轨迹多样性显著，转移特征具有空间指向性。各类国土空间均存在相互转移关系，主要表现为农业、生态空间向城镇空间转移，农业空间与生态空间互换以及生态空间内部优化；农业空间转为生态空间主要分布在北部的石漠化地区，农业、生态空间转为城镇空间主要集中在中部中心城市及南部沿海地区，生态空间转为农业空间主要分布在中部平原地区。
3）广西国土空间格局演变具有区域规律性与空间集聚性。石漠化面积大、程度高的北部区域国土空间演变剧烈，加速国土空间重心向北偏移，城镇空间与农业空间互竞主导了国土空间的迁移路径。各类空间的集聚程度与格局存在区域差异，南部低海拔沿海平原地区的城镇、农业空间集聚程度明显高于北部高海拔的石漠化地区，北部生态空间集聚程度优于南部。
4）广西国土空间格局演变由自然环境条件与社会经济发展的共同作用形成。城镇空间演变受自然环境因素的限制作用减弱，社会生活和经济发展等人为活动的影响作用增强；农业空间演变由自然环境主控转向经济发展主导驱动，气候和社会经济因素对农业空间的作用广泛；自然环境因素是生态空间形成的基础，实施石漠化治理政策是生态空间演化的关键因素。

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