第35卷第4期经济地理Vol.35，No.4国家限制开发区“生产—生活—生态”空间的优化
——以湖北省五峰县为例
2222朱媛媛1，，余斌※1，，曾菊新1，，韩勇1，
（１．华中师范大学地理过程分析与模拟湖北省重点实验室，中国湖北武汉４３００７９；
２．湖北省发展和改革委员会／华中师范大学武汉城市圈研究院，中国湖北武汉４３００７９）
摘要：结合空间利用的效率观、质量观和融合观等相关理论，在科学界定生产空间、生活空间、生态空间涵义的基础上，根据五峰县的具体情况，基于NPP的生态空间评估模型构建了“三生”空间区划的指标体系，运用地理信息系统、遥感和数理统计等现代技术方法，定量划定“三生”的空间范围。通过实地调研，结合各乡镇的发展规划体系，以村为单位对定量区划方案进行修正，最终形成了五峰县“三生”空间的划分方案。由于空间的稀缺性和五峰县“三生”空间发展面临的系列难题，加之国家对限制开发区“三生”空间优化的明确导向，拟构建合理的“三生”空间法律保障体系，健全生态考核机制；明确生态补偿规则，搭建生态补偿政策平台；同时以耕地红线、城乡规划线、生态红线为约束，旨在建设五峰县集约高效的生产空间、宜居适度的生活空间、山清水秀的生态空间，从而实现其生产、生活和生态空间的最优发展。
关键词：限制开发区；生产—生活—生态；生态服务；帕累托最优；湖北省五峰县
中图分类号：F127；K901文献标志码：A文章编号：1000-8462（2015）04-0026-07
DOI：10.15957/j.cnki.jjdl.2015.04.004
SpatialOptimizationfromThreeSpacesofProduction,LivingandEcologyin
NationalRestrictedZones—ACaseStudyofWufengCountyinHubeiProvince
2222ZHUYuan-yuan1，，YUBin1，，ZENGJu-xin1，，HANYong1，
（1.KeyLaboratoryforGeographicalProcessAnalysis&SimulationHubeiprovince，CentralChinaNormalUniversity，Wuhan430079，Hubei，China；2.AcademyofWuhanMetropolitanArea，HubeiDevelopmentandReformCommission&Central
ChinaNormalUniversity，Wuhan430079，Hubei，China）
Abstract:Itisamatterofconcernhowtherestrictedzonespromotetheirdevelopmentthroughthecoordinationbetweenthespacesofproduction,livingandecologywiththejointdevelopmentandconstructionofthemajorfunctionorientedzoneandtheecologicalcivilization.Basedontheefficiencythought,qualityideaandtheconceptofintegration,weconceptualizetheproductionspace,livingspaceandecologicalspace.Inthispaper,basedonmodernscientificmethods,suchasGIS,RSandmathematicalstatistics,weestablishtheindexsysteminthecontextofthespecificsituationofWufengCounty,todemarcatethreespacesbyusingtheNPPmodel.Afterfieldobservation,studyingfromthelocaldocumentsandrevisingaccordingtotheregionalizationschemeonthescaleofvillage,theplanofdemarcationforthreespacesfinallycomesintobeing.WufengCounty,however,isconfrontedwithachallengeandacontradictionbetweenthedevelopmentdemandfortheplaceanditsscarcityoflandresources,andthenewnationalorientationforspatialoptimizationinrestrictedzonesfromthestandpointofthreespaces.So,thepaperintendstoconstructaguaranteesystem,toimproveassessmentmechanismforecologicalconstruction,toexplicitrulesofandsetupthepolicyplatformforecologicalcompensation,inordertoachievethegoalofoptimaldevelopmentbetweenthreespaces.Furthermore,underthecontrolofthree“red-lines”,whicharethecultivatedland,urban-ruralplanningandecology,thebrightfutureoftheproductionspacewithintensiveandefficientuse,thelivingspacewithbeinglivableandamenityandtheecologicalspacewithgreenmountainsandclearwaterswillcometrue.
Keywords:restrictedzones;production-living-ecology(PLE);ecologicalservice;Paretooptimality;WufengCountyinHubeiProvince
收稿时间：2014-08-20；修回时间：2014-11-26
基金项目：教育部人文社会科学青年基金项目（13YJCZH284）；国家自然科学基金面上项目（41371183、41471142)
作者简介：朱媛媛（1985—），女，河南兰考人，博士，讲师。主要研究方向为区域发展与城乡规划、文化地理学。E-mail：zhuyy990@126.com。※通讯作者：余斌（1963—），男，河南罗山人，教授，博士生导师。主要研究方向为经济地理与城乡规划。E-mail：yupeize@126.com。
第4期朱媛媛，余斌，曾菊新，等：国家限制开发区“生产—生活—生态”空间的优化27
伴随经济发展与生态保护矛盾的不断加剧，区
域发展差距逐渐引发了一系列社会问题。为协调经济发展与生态环境、人口、资源的关系，国际社会将区域和空间规划提上日程。德国和法国在编制的区域规划中，特别强调了环境和生态保护［1-3］。1970年代，荷兰等国的空间规划也开始转向经济增长和环境保护并重［4-5］。20世纪末，欧盟各国提出的空间展望、美国的精明增长均旨在经济发展和环境保护并重［6］。另外，农业区域生产转型［7］、多功能的农村发展政策［8］、生态系统服务理念［9］等方面的研究，对我国的生产—生活—生态（简称“三生”）空间区划有一定的启发作用。面对资源约束趋紧、环境污染严重、生态系统退化的严峻形势，党的十七大、十七届四中全会、十八大、十八届三中全会均明确将生态文明建设提上日程，并将全国国土空间统一划分为优化开发、重点开发、限制开发和禁止开发四大类主体功能区［10］。要顺利推进主体功能区战略的实施，必须以国家限制开发为重点，按照人与自然和谐相处的要求，划定“三生”空间开发管制界限，推动形成符合生态文明要求的、科学发展的新模式。
国内对限制开发区空间结构和布局的相关研究率先集中在对限制开发区域的阐述、类型和特征［11］的阐述；限制开发区的经济发展［12］、产业结构调整［13-16］；一些学者运用因子分析法与聚类分析［17］、生态经济位模型［18］、景观分类法［19］等相关数理方法［20］构建了限制开发区主体功能细分的指标体系，结合当地的相关政策［21］，从生态建设补偿机制的视角［22］初步提出了我国限制开发区的利益补偿机制［23］，以及每种地域功能类型的发展模式［24-25］。纵观国内外的相关研究，可以发现，限制开发区实质是一种特殊的人地关系地域生态系统。从“三生”空间优化的视角进行对其进行研究，无论是理论、方法或优化措施等方面均有待探讨。
基于对生产空间、生活空间、生态空间的科学界定，运用国土空间利用的效率观、质量观和融合观等相关理论，按照“点上开发、面上保护”的要求，遵循生态保护和绿色发展相统一的基本原则，根据五峰县自然环境的垂直地带性差异和社会经济发展的水平地带性的差异，借鉴净初级生产力
NPP）［26-28］
的生态空间评估模型［29-30］，构建了“三生”空间区划的指标体系。综合“三生”空间区划的综合评价指数法、遥感解析法以及GIS空间叠合分析法等现代科学方法，并结合实地考察及征询地方村民及政府的意见，最终划定“三生”空间的具体范
围。面对五峰县“三生”空间存在的系列问题，从宏
观、中观、微观维度提出具体的优化措施，以促进五峰县以生产空间为主导的国土开发方式向“三生”空间协调的开发方式转变，为推动五峰县三峡库区水土保持生态功能区建设，推动县域生态文明建设和可持续发展，为国家探索限制开发区域科学发展的新途径提供参考。
1“三生”空间的科学认识
1.1概念界定
按照国土利用空间的主要功能，一般可以划分为生产、生活和生态三大空间。人类的一切活动均要以一定的场所为载体，而主要用于生产经营活动的场所就是生产空间，包括一切为人类提供物质产品生产、运输与商贸、文化与公共服务等生产经营活动的空间载体。所谓“生活空间”就是人们居住、消费和休闲娱乐的场所。按照生活空间的地域类型，又可以分为城市生活空间和乡村生活空间。任何生物维持自身生存与繁衍都需要的一定的环境条件，一般把处于宏观稳定状态的某物种所需要或占据的环境总和称为生态空间。生态空间虽然不能为人类提供物质产品，但作为人类生产和生活的保障，但却是人类必要的，主要为人类提供生态产品。生产空间、生活空间、生态空间三者之间相互联系、相互影响，其中生产空间是根本，决定着生活空间、生态空间的状况；生活空间是目的，空间优化的归宿是生活空间的更加美好；生态空间为生产空间、生活空间提供保障，若生态恶化，生产空间将受到制约，
图1生产—生活—生态空间关联图Fig.1ThePLEspatialassociationmap
（
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1.2优化“三生”空间的理论诉求
在“三生”空间划定的过程中，首先要贯穿国土空间利用的效率观、质量观和融合观等理念。提高空间利用效率是国土空间优化开发的重要任务之一，旨在引导人口相对集中分布和经济相对集中布局，倡导走空间集约利用的发展道路。自然本底条件和空间开发利用水平满足社会需求的程度，高质量的国土空间利用，主要体现在良好的区域生态品质以及城乡空间资源的合理利用、空间利用强度适宜、基本公共服务设施齐全配套以及区域时空联系便捷等。遵循区域空间系统发展的内在规律，增强区域空间结构的有机组织性，构建“三生”空间协调规划体系，把无序开发的“三生空间”打造成有机整体，旨在整合区域性的生产、生活和生态空间。其次要体现“三生”空间划定的帕累托最优思想。在尊重自然、顺应自然、保护自然的生态文明理念下，划定生产、生活、生态空间的开发管制界限，统筹生产、生活、生态空间的协调发展，使之达到帕累托最优状态。
1.3划定方法1.3.1区划指标。借鉴生态服务评估方法［9］，结合五峰县实际情况，利用层次分解方法构建评价指标体系，遵循主体性、协调性、现实性、动态性、生态重要性的基本原则，参考基于NPP的生态空间评估模型，从绿色生产发展、人民生活改善、生态环境保护三个方面拟定评价指标，以“目标层—准则层—指标层”为框架进行构建，将整个评价系统分解为相互关联的三类子项目，包括耕地红线、城乡规划线、
生态红线3大准则层，21项具体细化指标（表1）。
1.3.2测算方法。P1和P3分别体现出一个行政单元对于三种限制程度不同的地域功能类型的评价结果，因此将两综合指数相减，分值之差越高的地区地域功能越偏向于生产空间，反之则偏向于生态空间。对P2通过正弦变换，转化为取值在一定范围内的标准化指数K：
（1）K=f(P2)
K作为一个支撑系数，约束第一类指标的综合
得分，以便能够准确地刻画支撑条件对国土空间开发评价结果的影响。因此“三生”区划评价指数A的计算方法如下：
A=kP1-P3（2）将五峰县“三生”区划评价结果分为8级（表
2）。经判断，五峰县“三生”区划的临界值为-1.5和0，即：若A＜-1.5，则该区域为生态空间；若-1.5≤A＜0，则该区域为生活空间；若A≥0则该区域为生态空间。
1.3.3“三生”空间确定。基于“三生”区划定量评价结果，利用地理信息系统（GIS）空间分析技术，对城镇建设空间、农业和农村发展空间、禁止开发区、重要（点）生态功能区、生态环境脆弱区/敏感区等不同类型的区域进行图层叠加，初步形成包含各类空间的分布图。然后复核实地边界、定位耕地红线、城乡规划线、生态红线拐点的地理坐标。结合各乡镇的发展规划体系以及各村镇的实际情况，加上村民的发展意愿，最终在定量分析的基础上，结合定性的有力判别，得出五峰县的“三生”空间格局。
表1“三生”空间区划的指标体系
Tab.1ThePLEspacezoningindexsystem
目标层准则层
耕地红线（P1城乡规划线（P2）
耕地保有量范围x12充耕地义务量x3、人均城镇工矿用地x4、工矿仓储用地x5生态住宅范围z1、城乡建设用地规模z2、新增建设占用耕地规模z3、人口集聚度z4、土地利用强度z5、经济发展水平z6、交通优势度z7
具体指标
取值依据
《五峰土家族自治县土地利用总体规划（2006—2020年）》等。
《五峰县城乡统筹规划》（2012年9月）、《城乡居民点一体化布局方案》、《五峰渔洋关镇总体规划（2009—2020）》、《五峰县五峰镇总体规划（2013—2030）》等。
“三生”
空间区划
生态红线（P3）
生态服务保障线y1、人居环境安全屏障线y2、生物多样性维《国家生态文明建设试点示范区指标（试行）》、《中
持线y3、环境质量达标红线y4、污染物排放总量控制红线国省际绿色发展指数指标体系》、第二次土地调查y5、环境风险管理红线y6、能源利用红线y7、水资源利用红线数据库以及采用遥感技术直接获取的数据等。注：上述各具体指标计算的基础数据来源于五峰各乡镇、职能部门填报的数据、第二次土地调查数据库以及采用遥感技术直接获取的数据。其中，P1
级别区划标准
表2五峰县“三生”空间区划标准
TheWufeng’sPLEspacezoningstandards
第4期朱媛媛，余斌，曾菊新，等：国家限制开发区“生产—生活—生态”空间的优化29
1.4五峰县“三生”空间的划定
五峰土家族自治县地处湘鄂交界的湖北省西南部，位于我国地貌第二台阶向第三台阶的过渡带，为武陵山脉北延部分，系云贵高原东延部分的尾部地带，以喀斯特地貌为主，平均海拔1100m；现辖五镇三乡，包括97个行政村和11个居委会在内的108个村级单元，以及后河自然保护区、黄良坪洋芋良种场、北风垭林场、赵家坪药材场、香党坪药材场、壶瓶山林场和大花坪林场等7个独立单元，总人口20.8万人。根据《全国主体功能区规划》和《湖北省主体功能区规划》，五峰土家族自治县被划为国家层面限制开发主体功能区，承担三峡库区水土保持、水源涵养、生态环境建设和地质灾害防治等任务，是2014年国家主体功能区建设试点示范县（市）之一。
1.4.1生产空间。运输与商贸、文化与公共服务等生产空间集中分布在渔洋关镇、五峰镇、长乐坪镇、仁和坪镇、湾潭镇、采花乡、傅家堰乡和牛庄乡6个乡（镇）镇区；农业生产空间主要分布在镇区以外的
乡村地区，且呈现出随高程的变化而分异的趋势，海拔从高到低依次种植了高山蔬菜、烟叶，中高山种植茶叶，低山种植粮食作物（图2）。截至2014年，五峰县已经形成了高标准茶园10000hm2、油茶种植面积1333.33hm2、烟叶种植面积2000hm2、蔬菜生产基地13333.33hm2、魔芋3333.33hm2。但是，五峰县的生产空间正面临着污染严重、水土流失严峻、城乡分布不合理、面积锐减等一系列难题。未来应注重产业绿色发展，推广企业清洁生产、创建循环经济园区、培育生态经济系统、发展资源再生产业。1.4.2生活空间。生活空间分布较为分散，建设布局凌乱，建设用地集约利用水平不高（图3）。生活空间用地面积为3680.31hm2，约占土地总面积的1.55%；人均208.21m2，远远高于我国用地标准的平均水平。大部分沿着五峰县境内六大水系分布，其中渔洋关镇区周围、五峰镇中北部、采花乡的分布尤为密集。海拔高度越高，生活空间的规模越小，
图2五峰县生产发展空间分布
TheWufeng’sspatialdistributionofproduction
图3五峰县生活发展空间分布TheWufeng’sspatialdistributionoflivingdevelopment
30经济地理第35卷
傅家堰西部、牛庄、湾潭、五峰镇南部以及长乐坪镇的海拔均在1000m以上，生活空间零星分布，尤其是湾潭东北部五峰镇南部几乎没有生活空间；全县平均海拔最低的渔洋关，生活空间规模最大。另外，沿交通线无序形成的生活空间比较多，集约利用的程度也比较差。2.4.3生态空间。五峰县生态保护空间呈现出“整体分散、局部集中、全域覆盖”的“面上保护”格局（图4）。生态保护空间总面积247.8万亩，占五峰县国土总面积的69.74%，相对集中分布的地区主要有五峰镇、长乐坪镇、渔洋关镇、采花乡、牛庄乡等地区。目前生态空间还面临着土壤侵蚀严重、森林覆盖率和水土保持能力锐减，以及由于农业和矿业的开发给森林生态系统带来的破坏和干扰等系列难题。根据生态保护功能和提供生态服务类型的不同，五峰县生态保护空间可细分为水土保持和水源涵养型、水源地及重点流域保护型、生物多样性及湿地保护型、石漠化治理与生态修复型、国家级特殊保护区保护型等五种类型。
2“三生”空间优化的动因分析
优化“三生”空间发展格局，是实现人与自然和谐相处的空间基础，也是推进重点生态功能区建设的空间载体。然而，由于空间的稀缺性，限制开发区“三生”空间建设中又面临着一系列亟待解决的矛盾，加之国家对限制开发区“三生”空间建设的明确导向需求，都亟需探讨国家限制开发区“三生”空间的优化问题。
2.1空间的稀缺性是产生“三生”问题的根源
在人类社会发展的过程中，空间的稀缺性是一
种必然的人地关系表征。它是人地关系地域系统中
的根本矛盾，同时还是人与空间的内在关系。如果说稀缺性是产生经济问题的源头，那么，空间的稀缺性也是产生“三生”问题的根源。空间是人类活动独一无二的地理基础，空间供给的有限性与人类社会发展需求的无限性引发了一系列矛盾。首先，任何生产性活动都需要空间场所作为载体，垂直的空间供给曲线导致各种生产活动都存在绝对的空间稀缺性。其次，人类社会已经占据了适合生活的大多数地球表层空间，通过空间拓展的方式缓解其紧张程度的可能性已经很小。第三，人类活动正在加速消耗在特定空间所赋存的生态资源，这些不可再生资源赋存的生态空间正在急剧减少。2.2“三生”空间建设亟待解决各种矛盾
限制开发区“三生”空间建设中正面临着一系列亟待解决的矛盾：普遍存在国土开发利用强度低，适宜开发的空间少；小城镇建设空间较集中，农村生产和生活空间分散；生态系统支撑能力较强，生态优势发挥不足等问题。虽然高达81%的森林覆盖率为五峰县的生态经济发展提供了强大的支撑，但是，在将生态优势转化为经济优势方面稍显不足。目前，五峰县农户主要以采摘、饲养、种植等传统经济方式增收，其产品附加值低，也破坏了生态环境；同时缺乏对生态农产品的深加工、生态农产品的品牌塑造、生态旅游的开发等生态经济意识。由于五峰县是以山地和喀斯特为主的地形地貌，因此城乡建设用地的约束性较大，农村小城镇分布较为散乱，集约利用程度较差，城镇之间联系较为松散，国土开发利用强度较低。另外，特殊的地形地貌、
图4五峰县生态发展空间分布
TheWufeng’sspatialdistributionofecologydevelopment
第4期朱媛媛，余斌，曾菊新，等：国家限制开发区“生产—生活—生态”空间的优化31
土壤侵蚀严重、森林覆盖率和水土保持能力锐减等
系列生态问题。
2.3国家对限制开发区“三生”空间建设有明确的导向要求
国家对限制开发区“三生”空间建设有一系列的明确导向。人类社会正向生态文明时代迈进，早在十七大时期，我国已经明确地把生态文明建设作为实现全面建设小康社会奋斗目标的新要求提到全党面前。十七届四中全会，再次强调了生态文明建设。生产、生活、生态在时间和空间上的共赢，应是生态文明建设的基本途径和实践准则。党的十八大报告提出，必须树立尊重自然、顺应自然、保护自然的生态文明理念，把生态文明建设放在突出地位，融入经济建设、政治建设、文化建设、社会建设各方面和全过程，努力建设美丽中国，实现中华民族永续发展。在十八届三中全会报告中专门提出要加快生态文明建设，“建立空间规划体系，划定生产、生活、生态空间开发管制界限，落实用途管制”。国家对限制开发区“三生”空间建设的系列导向，为构%b
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