Spatial Conflict of Production–Living–Ecological Space and Sustainable-Development Scenario Simulation in Yangtze River Delta Agglomerations

Abstract

Production–living–ecological space (PLES) is a recent research hotspot on land planning and regional sustainable development in China. Taking the Yangtze River Delta agglomerations as a case study, this paper establishes a spatial-conflict index to identify the PLES conflicts, and then builds a cellular-automaton (CA) Markov model to simulate the PLES pattern in 2030 and to evaluate the influence on PLES conflicts under two scenarios. Results showed that the ecological space (ES) and the living–productive space (LPS) of the Yangtze River Delta agglomerations showed a descending tendency in 2010–2015, whereas ecological–productive space (EPS) and productive–ecological space (PES) reflected a small increase. EPS and PES had squeezed ES and LPS with urbanization and industrial development in this region. Meanwhile, the spatial conflicts of PLES worsened during the period, with the average of the spatial-conflict index (SCI) shifting from 0.283 to 0.522, and seemed to gain momentum. On the basis of scenario analysis for 2030, it was concluded that the “ecological red line policy”, appropriate restriction of urban expansion, and ecological management of the bank of the Yangtze River are helpful in alleviating PLES conflicts, and contribute to spatial structure and harmonizing. The results of this study are expected to provide valuable implications for spatial planning and sustainable development in the Yangtze River delta agglomerations.

Spatial Pattern Change and Ecosystem Service Value Dynamics of Ecological and Non-Ecological Redline Areas in Nanjing, China

“…Among them, (1) production space mainly provides agricultural products and services to ensure food security; (2) living space mainly provides industrial products and residential services; and (3) ecological space mainly provides ecological products and services to ensure ecological safety [ 21 , 22 , 23 ]. With the rapid economic growth and accelerated urbanization in China, production space, living space, and ecological space squeezed each other and the contradictions between them became increasingly acute [ 24 , 25 ]. Fierce competition for land use leads to major changes in the spatial layout of the country, causing dramatic fluctuations in ESV and ecological negative effects in some regions [ 26 , 27 , 28 ].…”

Practice and reflections of discipline construction and talent cultivation mode for resources science

“…士、孙九林院士等倡导并发起的新兴交叉学科。20 世纪中后期，老一辈科学家完成了我 国重点区域的自然资源综合考察，通过任务带学科，奠定了以服务国家重大需求和国民 经济发展为目标、以资源综合研究为特色的学科定位 [36,37] 。我国的资源科学研究面向国家 重大需求和国际学科前沿，以服务资源利用和资源安全、自然资源综合管理与统筹决策 为目标，依托长期自然资源综合考察与规划成果，服务于国家和地方建设，在学科发展 图 2 资源科学的学科体系与主要分支学科 等内容。1960 年苏联出版的 《简明地理百科全书》 首次刊载"资源地理学"条目 [38] 。20 世纪 70 年代出版的 《地理学与资源》 [10] 、 《地理学与资源分析》 [39] 指出资源地理学研究包 括资源的评价和利用以及合理的资源开发管理和保护等。近年来，我国学者针对国家重 大资源环境问题和可持续发展的需求，以水土资源和生物资源利用过程为核心，对自然 资源格局、自然资源利用过程与效应变化规律开展了系统研究 [40,41] ；面向国家生态文明建 设和美丽中国建设的战略目标，以人口资源环境关系、资源环境承载力、自然资源资产 评估与负债表编制、 "三生"空间决策支持系统等为主要切入点，通过野外调查、实验室 分析、模拟反演等手段，揭示了自然资源系统和社会经济系统之间的相互作用规律，在 不断取得资源科学原创性基础研究成果的基础上，为国家生态文明建设等战略规划提供 了科学依据。如生产、生活、生态 ("三生") 的科学布局与统筹优化，既是重大的国 家需求，也是地学领域新兴的交叉研究命题。 "三生"空间有生产和承载的双重功能，作 为生产功能的产业活动，具有较大的需水量；而作为承载功能的产业活动，又具有较大 的能源需求。它们通过人类社会经济活动与自然生态系统之间的供需平衡关系而相互耦 合、相互联系，是复杂地理巨系统功能和过程的集中表现。近年来，我国学者创新提出 了"三生"空间统筹优化的理论与方法，融合地球系统科学和空间信息技术，为上述问 题的解决提供了有效途径 [42,43] [50] 出版了 《自然资源经济学》 之后， 《资源经 济学--从经济角度对自然资源和环境政策的探讨》 [51] 、 《自然资源经济学》 [52] 等一系列 著作问世，西方国家的部分大学也先后设置了资源经济专业或开设了相关课程，Howe [53] 的 《自然资源经济学》 和 Randall [54] 的 《资源经济学》 在 20 世纪 80 年代先后被介绍到中 国。近年来，我国的资源经济学的重点研究方向包括资源经济综合研究、能矿资源经济 研究、区域资源经济研究、区域生态经济研究，具有代表性的研究成果包括区域生态经 济学理论与方法、循环经济模式、应对气候变化、重点行业太排放测算、区域绿色发 展优化决策关键技术模式等 [11,36,55 [25,56] 。 最新统计表明 (2020 年硕士专业目录 [57] [58] ；北京师范大学地理学部自然资源学院，重点开展陆表 系统地理自然要素过程相互作用与区域分异、自然资源形成机理及资源利用与管理的科 学研究与高素质复合人才培养 [59] ；南京大学自然资源研究院，重点建设面向地球资源科 学与生态、环境领域的多学科交叉平台 [60] ；以及中国农业大学资源学院资源科学中心， 重点关注土壤与水科学、土地资源管理和农业气象 [61] [13] 、石玉林等 [18] 、史培军 [19] 、封志明 [62] 等从不同角度对资 源科学进行了定位。1998 年，由中国自然资源学会、中国科学院自然资源综合考察委员 会和北京师范大学资源科学研究所共同组织召开的"跨世纪资源科学"座谈会上，就资 源学科的定位问题形成共识如下：资源科学是融合了自然、社会和工程技术领域多学科 交叉理念，继承和发展了地理学、生态学、经济学等传统学科优势的一门新兴学科。 有学者认为，可把资源学科归为理学门类，与地理学、地质学、大气科学、海洋科学 并行；也有把资源学科与环境学科均归工学门类，并称资源学科为资源科学与技术； 史培军 [19] 提出把资源与环境研究均归为"交叉学科"门类，并划分为资源学与环境学两个 学科群 (一级学科) 更为科学。笔者认为，资源学科在中国科学院自然资源综合考察委 员会时期开始，以任务带动学科发展，形成了以服务国家重大需求和国民经济发展为目 标、以资源综合研究为特色的"交叉学科" 。在新时代特色社会主义背景下，以交叉、综 合特色更好地坚持"三个面向" (面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需 求) [63]…”

Spatially Explicit Evaluation and Driving Factor Identification of Land Use Conflict in Yangtze River Economic Belt

“…Coordination and optimization of territorial space, which are crucial in effective territorial space development, have become important research topics [40]. However, scientific understanding of the spatiotemporal dynamic pattern and driving factors of land use conflicts is still limited, especially on a large regional scale [41]. The Yangtze River Economic Belt (YREB), a rapid economic development region in China with accelerated industrialization and urbanization, causes serious urban expansion and land use change [42].…”