王圳峰，劉 燕，王欣珂，林賽男，劉興詔

(福建農(nóng)林大學 園林學院，福建 福州 350002)

城市化的含義是多維度的，包括人口增長和土地擴張。在城市化過程中，土地資源毫無節(jié)制地消耗、土地利用格局混亂等問題相繼出現(xiàn)[1]，而土地利用變化給城市生態(tài)環(huán)境帶來巨大的壓力[2]。十八大報告提出“五位一體”總體布局，“生態(tài)建設”被放在重要位置，我國的生態(tài)環(huán)境壓力表明，城市發(fā)展需與資源環(huán)境承載能力相匹配，城市開敞綠色空間需要嚴格保護并進一步拓展，構建以山水林田湖等生態(tài)廊道為基礎的多功能復合城市綠色空間[3]。關注綠色空間發(fā)展符合生態(tài)文明的背景，也順應國家決策需求和發(fā)展方向。

“綠色空間”最早由霍華德提出，在學界有2種理解，即狹義綠色空間和廣義綠色空間。廣義的綠色空間即城市建設用地內外生長著自然植被和人工植被，對城市生態(tài)環(huán)境有重要作用的生態(tài)空間，包括城市綠地、農(nóng)林地、水域等非城市建設空間[4-5]，更符合國土空間規(guī)劃背景下城鄉(xiāng)協(xié)同發(fā)展要求，包含了城市建設用地內的綠地空間和新版《城市綠地分類標準(CJJ/T 85-2017)》提出的“區(qū)域綠地”[6-7]。目前針對綠色空間的研究主要包括：①綠色空間數(shù)量和結構研究。綠色空間數(shù)量和結構的時空演變大多是基于土地覆蓋類型展開的，通常采用地理信息系統(tǒng)和遙感技術，同時結合動態(tài)度、信息熵或轉移矩陣以及景觀指數(shù)等指標計算[8-10]，且大多以耕地、森林、濕地等單一綠色空間類型作為研究對象，相關研究揭示不同類型綠色空間面積變化情況[11-13]。②綠色空間演變的驅動機制研究。探索綠色空間演變過程的驅動因素是基于土地覆蓋類型展開分析其空間結構和數(shù)量變化的驅動機制分析，較多研究從社會因素與自然因素方面分析驅動因素，且主要分為定性和定量分析[14-17]。

由耕地、林地、草地和濕地及水域共同構成的綠色空間有利于提升城市生態(tài)環(huán)境、維護生物多樣性和社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。福建省生態(tài)文明建設早于其他地區(qū)，具有良好的生態(tài)基礎，是中國南方較為重要的生態(tài)屏障，保護和擴大綠地、水域、濕地極其重要。在生態(tài)文明背景下，城市的可持續(xù)發(fā)展對福建省綠色空間的發(fā)展有更高要求。目前，已有的研究關注于福建省耕地、森林及驅動力分析，對福建省整體綠色空間演變研究的較少，無法掌握整體綠色空間的時空動態(tài)變化，不利于區(qū)域生態(tài)安全格局的構建。在研究尺度方面，目前較多研究聚焦于中小尺度的綠色空間，即大多以單一城市或流域為研究范圍[18-20]，從宏觀尺度分析整體綠色空間演變的較少。綠色空間演變的研究較多地關注于綠色空間數(shù)量上的變化，而缺少對其空間位置上的轉換分析，研究結果不能有力支撐國土空間規(guī)劃體系下的主體功能區(qū)的空間劃定。

2000—2020年，福建省城市建設與經(jīng)濟發(fā)展快速，城市化進程加快，有可能導致綠色空間流失，因此需要厘清整體綠色空間的數(shù)量與空間分布格局以及轉換去向問題，以便更好地協(xié)調地區(qū)之間綠色空間的可持續(xù)發(fā)展。鑒于此，本文以福建省綠色空間為研究對象，利用GIS分析福建省2000—2020年綠色空間面積演變特征、轉換位置以及不同地區(qū)綠色空間演變的差異，并利用PLSR模型識別影響綠色空間變化規(guī)律的關鍵因素，以期為福建省生態(tài)文明示范區(qū)建設及主體功能區(qū)劃定提供理論依據(jù)和科學參考。

1 數(shù)據(jù)來源和研究方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

本文研究區(qū)域以福建省行政邊界為范圍(圖1)。選取的福建省2000年、2010年、2020年3期30 m分辨率的地表覆蓋數(shù)據(jù)來源于GlobeLand30數(shù)據(jù)集(GlobeLand30 V2000版、GlobeLand30 V2010版、GlobeLand30 V2020版)[21]，該數(shù)據(jù)采用WGS-84坐標系和UTM投影，可從網(wǎng)站下載(http:∥globallandcover.com/)。在GlobeLand30數(shù)據(jù)集里的地表覆蓋分類中，福建省的地表覆蓋類型有8個：草地、林地、耕地、灌木、濕地、水體、人造地表、裸地。根據(jù)國土空間規(guī)劃背景下區(qū)域統(tǒng)籌發(fā)展以及城鄉(xiāng)協(xié)同發(fā)展的需求，同時結合中國土地資源分類系統(tǒng)的分類體系[22]，本研究采用廣義的綠色空間概念對福建省地表覆蓋類型進行分類。在ARCGIS 10.3軟件中將福建省地表覆蓋類型重分類為：草地、林地、耕地、濕地及水域、建設用地、裸地6種類型，其中綠色空間為草地、林地、耕地、濕地及水域。

本研究主要從社會經(jīng)濟和自然的角度探討福建省綠色空間演變的驅動因素。根據(jù)數(shù)據(jù)的可獲取性，選取人均GDP、地區(qū)生產(chǎn)總值(GDP)、農(nóng)林牧漁總產(chǎn)值、第一產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值比例、第二產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值比例、第三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值比例、建成區(qū)綠化覆蓋面積、綠地面積、建成區(qū)面積、常住人口、年平均降水量、年平均氣溫等12個指標，數(shù)據(jù)來源于《中國統(tǒng)計年鑒》和《福建統(tǒng)計年鑒》。

1.2 研究方法

1.2.1 動態(tài)度計算

本研究利用動態(tài)度表示各種綠色空間類型的面積變化速率，計算公式為[23]

式中：K表示研究區(qū)在該時間段內單一綠色空間類型的變化速率即動態(tài)度；Sia為i類綠色空間在研究時間段起點的面積；Sib為i類綠色空間在研究時間段終點的面積；T為時間間隔年份。

1.2.2 轉移矩陣模型

轉移矩陣可以細致地描述研究范圍內綠色空間變化的數(shù)量結構特征和研究時間間隔內各綠色空間的轉移變化情況。轉移矩陣的數(shù)學表達式[23]為

式中：Sij表示轉移面積；i表示研究時限內起點的綠色空間類型；j表示研究時限內終點的綠色空間類型；n表示所有綠色空間的類型數(shù)量。

1.2.3 偏最小二乘回歸模型(PLSR)

PLSR模型具有以下2個優(yōu)點：①可以同時實現(xiàn)主成分分析、相關分析和線性回歸分析；②能夠排除自變量或因變量指標之間的多重共線性問題，同時適用于樣本容量較小的情況[24]。本研究將2000年、2010年、2020年3個時間點綠色空間面積數(shù)據(jù)作為因變量，社會經(jīng)濟、自然數(shù)據(jù)為自變量，利用SIMCA 14.1軟件用PLSR模型來驗證以上選取的影響因素(自變量)對福建省綠色空間演變(因變量)的解釋能力。

PLSR建模的原理核心[24]為：①標準化處理社會經(jīng)濟、自然數(shù)據(jù)矩陣X和綠色空間面積數(shù)據(jù)矩陣Y，得到標準化矩陣，分別記為E0和F0；②分別提取E0和F0第一對成分t1和u1，t1和u1分別為E0和F0的線性組合并使之相關性達到最大；③分別求E0和F0在t1上的回歸，并得到回歸殘差矩陣E1和F1；④用殘差矩陣E1和F1代替E0和F0并且重復上述步驟；⑥對模型收斂性檢查后，確定最終提取的主成分數(shù)。

在PLSR模型中，交叉有效性Q2表示模型的預測能力，當Q2>0.097時，表明模型有較強的預測能力。解釋能力R2Y的值表示模型的穩(wěn)健性，當R2Y>0.5時，表明模型有較好的穩(wěn)健性。VIP表示各個解釋變量的相對重要性，當VIP小于0.5時，表明因變量對于綠色空間演變不重要；當VIP在0.5～1中，表明變量對綠色空間演變比較重要；當VIP大于1時，表明變量對綠色空間演變具有較為明顯的解釋能力，VIP值越大，表明自變量對因變量的解釋性越強。

2 結果與分析

2.1 福建省不同時期綠色空間的演變分析

2.1.1 福建省綠色空間面積演變分析

福建省2000年、2010年和2020年地表覆蓋類型面積見表1，土地利用見圖2，表明福建省的地表覆蓋類型總體上呈現(xiàn)以耕地、林地為主，草地、建設用地、濕地及水域、裸地為輔的格局。在2000—2020年研究期內，福建省綠色空間總面積持續(xù)降低，從118 825.92 km2(2000年)下降到118 273.70 km2(2010年)，再到116 234.95 km2(2020年)，林地和耕地一直是福建省的主體綠色空間類型。

圖2 福建省2000年、2010年、2020年土地覆蓋

表1 各土地利用類型面積

2000—2010年間，耕地和林地面積都下降，減少的面積分別為515.68和147.45 km2，變化動態(tài)度分別是-0.21%/a和-0.02%/a(表2)。草地、濕地及水域面積都上升，增加的面積分別是92.36和18.56 km2，變化動態(tài)度分別為0.10%/a和0.09%/a。最終整體綠色空間面積減少552.21 km2，變化動態(tài)度為-0.05%/a。在2010—2020年間，耕地和林地面積依舊下降，減少的面積分別為693.80和808.00 km2，變化動態(tài)度分別為-0.28%/a和-0.10%/a，耕地面積的下降幅度較大。草地面積也開始下降，減少669.20 km2，變化動態(tài)度為-0.72%/a，變化幅度是所有綠色空間類型中最大的。濕地及水域面積明顯上升，增加了132.25 km2，變化動態(tài)度為0.60%/a。最終整體綠色空間面積減少2 038.75 km2，變化動態(tài)度為-0.17%/a。

表2 各類用地面積變化動態(tài)度

將福建省2000年、2010年和2020年地表覆蓋數(shù)據(jù)進行疊加分析，得到2000—2010年和2010—2020年2個時期的土地利用轉移矩陣，以及綠色空間轉換空間分布圖，并計算出各類綠色空間之間的轉換面積，以及綠色空間與非綠色空間之間相互轉化的面積。

在2000—2010年間，福建省綠色空間的轉換方式主要是耕地、林地與其他用地類型之間的轉換(表3)，草地和濕地及水域存在少量的面積轉換。①耕地：耕地以減少為主，轉入耕地的面積為2 207.68 km2，轉出為2 722.86 km2，面積凈流失515.18 km2(表3)；減少的耕地主要流向是林地，其次是建設用地；轉入耕地的類型主要也是林地，其次是草地和建設用地。②林地：林地面積也以減少為主，由其他用地轉入4 346.01 km2，轉出4 493.36 km2。其中，草地流向林地的面積為2 632.83 km2，其次是耕地，流入1 539.36 km2。林地的流向主要也是草地，流出面積為2 934.57 km2。③草地：草地面積上升，增加92.36 km2，主要來源為林地，其次是耕地(358.85 km2)和濕地及水域(33.45 km2)。草地轉出量最多的也是林地，其次是耕地和建設用地，轉出面積分別為478.40 km2和108.68 km2。④濕地及水域：該類型面積少量增加(18.60 km2)。流入濕地及水域的主要是耕地(145.29 km2)，其次是林地(90.81 km2)和草地(36.22 km2)。濕地及水域的流向主要是耕地、林地和建設用地。

表3 2000—2010年地類轉移矩陣

從空間分布上來看，不同的綠色空間轉換也存在不同(圖3)。耕地轉出的去向主要分布在福建省沿海地區(qū)，轉為林地的位置主要位于福建省東北部沿海地區(qū)，轉為草地和濕地及水域的位置主要分布在福建省南部沿海地區(qū)，轉為建設用地的位置主要位于福建省中部沿海地區(qū)。林地轉為草地的空間位置主要位于福建省西南部地區(qū)，轉為其他用地類型的位置零星分布在東南沿海地區(qū)。草地和濕地及水域轉出的位置位于中部沿海地區(qū)和東北部沿海地區(qū)。

“其他用地類型”表示除了當前類型綠色空間以外的其他3類綠色空間和非綠色空間類型

在2010—2020年間，福建省綠色空間的轉換方式主要是耕地、林地、草地和建設用地之間的轉換(表4)。除此之外，其他用地類型之間也存在少量的轉換。①耕地：耕地的面積以減少為主，減少3 844.88 km2，主要流向建設用地(1 641.15 km2)，其次是林地(1 479.59 km2)；流入耕地的主要是林地(2 187.75 km2)，其次是草地(523.40 km2)。②林地：林地面積減少最多，減少807.11 km2，林地流出的面積也最高(5 262.85 km2)，流向主要是草地(2 391.38 km2)和耕地(2 187.75 km2)。流入林地的主要是草地(2 803.93 km2)。③草地：草地面積出現(xiàn)下降，轉出量高于2000—2010年間的轉出量。④濕地及水域：濕地及水域面積少量增加，流向主要是建設用地，轉出面積為226.28 km2，流入主要是耕地，轉入面積為277.03 km2。

表4 2010—2020年地類轉移矩陣

從空間分布上來看(圖4)，耕地轉出的去向主要為建設用地，主要分布在福建省東南沿海地區(qū)，零星分布于福建省西部地區(qū)和西北部地區(qū)。林地轉出的位置主要位于西部地區(qū)，轉出類型為建設用地；林地轉為耕地的位置主要分布在福建省南部地區(qū)，轉為濕地及水域主要位于東北部沿海和中部地區(qū)。草地轉出的去向主要是林地，轉出的位置分布于西南地區(qū)。濕地及水域轉出的去向為建設用地，主要分布在東南沿海地區(qū)。

“其他用地類型”表示除了當前類型綠色空間以外的其他3類綠色空間和非綠色空間類型

2.1.2 福建省綠色空間演變區(qū)域差異性分析

分市域計算2000—2010年、2010—2020年2個時段內綠色空間面積的變化(表5)。從綠色空間面積總體變化來看，福建省各市綠色空間面積在2000—2020時段內均呈下降趨勢。①耕地：大部分地區(qū)的耕地面積在2個時段內均減少，減少量較多的為福州、泉州、漳州；龍巖、三明的耕地面積以增加為主。②林地：大部分地區(qū)的林地面積以減少為主，減少較多的為漳州、龍巖、三明；莆田的林地面積則上升。③草地：大部分地區(qū)的草地面積變化量較不明顯，減少較多的為龍巖、三明；④濕地及水域：大部分地區(qū)的濕地及水域面積變化量較穩(wěn)定，福州、莆田、泉州、廈門的濕地及水域面積均減少，而其余地區(qū)的濕地及水域面積以增加為主。

表5 福建省各市2000—2020年綠色空間面積變化

對福建省9個地級市2000—2020年綠色空間面積動態(tài)度進行分析(圖5)。在2000—2010年和2010—2020年2個時段內，從耕地來看，莆田、泉州、廈門的動態(tài)度均小于-0.5%/a，表明這2個地區(qū)耕地面積下降速率較大，龍巖則是在2個時段內增加速率較大的地區(qū)；從林地來看，大部分地區(qū)動態(tài)度不超過0.1%/a，表明這些地區(qū)的林地面積變化速率較平穩(wěn)，龍巖、廈門在2000—2010年的動態(tài)度和三明、漳州在2010—2020年時段內動態(tài)度均小于-0.1%/a；從草地來看，寧德、福州、泉州和漳州的動態(tài)度在2個時段內均為負值，寧德和龍巖在2個時段內動態(tài)度都小于-0.1%/a，表明這2個地區(qū)的草地面積下降速率是最快的。從濕地及水域來看，廈門在2個時段內的動態(tài)度均小于-0.5/a，其余地區(qū)的變化速率較平緩，三明和龍巖在2010—2020時段內的動態(tài)度大于3.0%/a。

圖5 福建省各地區(qū)2000—2020年綠色空間面積變化動態(tài)度

2.2 福建省綠色空間演變的驅動因素分析

本文以選取的10個社會經(jīng)濟指標和2個自然因素指標為自變量，各類型綠色空間面積為因變量，根據(jù)PLSR模型，對驅動綠色空間類型演變的主要成分進行提取。以Q2>0.097和R2Y>0.5作為模型主成分的提取終止條件，耕地、林地、草地、濕地及水域面積都在第一主成分達到了模型的終止條件。從耕地、林地、草地、濕地及水域與各影響因子的PLSR結果分析(表6)來看，R2Y分別為1.000、0.934、0.789、0.921，均大于0.5；Q2分別為0.987、0.865、0.644、0.842，均大于0.097，說明回歸模型具有較好的穩(wěn)健性與預測能力。

表6 綠色空間面積與社會經(jīng)濟和自然因素指標的PLSR模型結果

將9個市的各類綠色空間面積與社會經(jīng)濟影響因子和自然因素影響因子進行PLSR模型分析，總計36個模型。從表7可以看出，各市的PLSR模型均在第一主成分達到模型終止條件。根據(jù)PLSR模型結果分析，R2Y均大于0.5,Q2均大于0.097，說明回歸模型具有較好的穩(wěn)健性與預測能力。將PLSR模型結果進行空間可視化，得到社會經(jīng)濟因素及自然因素對各地區(qū)綠色空間的回歸系數(shù)空間分布。

表7 各地區(qū)綠色空間面積與社會經(jīng)濟和自然因素指標的PLSR模型結果

2.2.1 社會經(jīng)濟因素對綠色空間面積演變的驅動作用分析

從耕地與各影響因子的PLSR結果可以看出(表8)：1)對耕地面積有較強影響的因子(VIP大于1)是地區(qū)生產(chǎn)總值(GDP)、常住人口、農(nóng)林牧漁業(yè)總產(chǎn)值、綠地面積、人均GDP、建成區(qū)綠化覆蓋面積、建成區(qū)面積、第一產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值比例，第三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值比例、第二產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值比例對耕地面積演變有一般影響。從各變量的回歸系數(shù)(RC)可以看出，與耕地面積成正相關的影響因子只有第一產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值比例，其余因子均成負相關。2)對林地面積有較強影響的因子(VIP大于1)是第三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值比例、地區(qū)生產(chǎn)總值GDP、常住人口、農(nóng)林牧漁業(yè)總產(chǎn)值、人均GDP,其余因子對耕地面積演變有一般影響。從各變量的回歸系數(shù)(RC)可以看出，與林地面積成正相關的影響因子只有第二產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值比例和第一產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值比例，其余因子均成負相關。3)對草地面積變化有較強影響的因子(VIP大于1)是第三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值比例、第二產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值比例、人均GDP、地區(qū)生產(chǎn)總值GDP，其余因子對草地面積演變有一般影響。從各變量的回歸系數(shù)(RC)可以看出，與草地面積成正相關的影響因子只有第二產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值比例，其余因子均成負相關。4)對濕地及水域面積有較強影響的因子(VIP大于1)是第三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值比例、地區(qū)生產(chǎn)總值GDP、農(nóng)林牧漁業(yè)總產(chǎn)值、人均GDP、常住人口，其余因子對濕地及水域面積演變有一般影響。從各變量的回歸系數(shù)(RC)可以看出，與濕地及水域面積成負相關的影響因子是第二產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值比例和第一產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值比例，其余因子均呈正相關。

表8 綠色空間面積PLSR模型的變量投影重要性及回歸系數(shù)

從各類綠色空間面積與影響因子的PLSR結果可以看出(圖6)：1)除了莆田之外，地區(qū)生產(chǎn)總值GDP和人均GDP對其余8個市的耕地面積變化具有較強影響。第二產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值對福州、廈門、漳州、龍巖、三明、南平、寧德的耕地面積演變具有較強的影響，而對于莆田、泉州具有一般的影響。綠地面積、常住人口和建成區(qū)面積對部分沿海地區(qū)(莆田、泉州、廈門)耕地面積變化具有較強影響，而對于內陸地區(qū)(龍巖、三明、南平)的影響力較弱。從各變量的回歸系數(shù)(RC)可以看出(圖7)，各影響因子中，第一、二產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值比例對9個地區(qū)耕地面積演變成正相關關系。建成區(qū)綠化覆蓋率、常住人口、建成區(qū)面積、綠地面積與大部分沿海地區(qū)(福州、莆田、泉州、廈門)的耕地面積變化成負相關關系，而與漳州、龍巖、南平的耕地面積變化成正相關關系。2)除了莆田、廈門之外，地區(qū)生產(chǎn)總值GDP和人均GDP對其余7個市的林地面積變化具有較強影響。第一產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值比例和第二產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值比例分別對莆田、廈門和福州、泉州、漳州、三明、南平的林地面積變化具有較強的影響；第三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值比例和農(nóng)林牧漁總產(chǎn)值的影響較弱。同樣地，建成區(qū)綠化覆蓋率、常住人口、建成區(qū)面積、綠地面積對各地區(qū)的林地面積變化具有較弱影響。從各變量的回歸系數(shù)可以看出(圖8)，各影響因子中，地區(qū)生產(chǎn)總值和人均GDP與廈門和龍巖的林地面積成正相關關系，而與其余地區(qū)的林地面積成負相關。產(chǎn)業(yè)結構方面的影響因子(第一、二、三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值比例、農(nóng)林牧漁總產(chǎn)值)與大部分地區(qū)林地面積成負相關。建成區(qū)綠化覆蓋率、常住人口、建成區(qū)面積、綠地面積與福州、莆田、漳州、三明、南平、寧德的林地面積呈正相關。3)地區(qū)生產(chǎn)總值和人均GDP對福州、莆田、廈門、漳州、三明、南平的草地面積變化具有較強的影響。農(nóng)林牧漁總產(chǎn)值、第二產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值比例和第三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值比例對部分沿海地區(qū)(福州、漳州)的草地面積變化具有較強影響，而對于其他地區(qū)的影響較弱。常住人口、建成區(qū)面積、綠地面積對于漳州、寧德的草地面積變化具有較強影響。從各變量的回歸系數(shù)可以看出(圖9)，地區(qū)生產(chǎn)總值和人均GDP與部分沿海地區(qū)(莆田、泉州、寧德)的草地面積成正相關關系。城市發(fā)展方面的影響因子(建成區(qū)綠化覆蓋率、常住人口、建成區(qū)面積、綠地面積)與廈門、龍巖、三明、南平的草地面積成負相關。4)除了福州、泉州以外，地區(qū)生產(chǎn)總值和人均GDP對其余7個地區(qū)的濕地及水域面積變化具有較強的影響。產(chǎn)業(yè)結構方面的影響因子(第二產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值比例、第三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值比例、農(nóng)林牧漁業(yè)總產(chǎn)值)對于泉州、寧德的濕地及水域面積變化具有較強影響，城市建設發(fā)展方面的影響因子對于泉州的濕地及水域面積具有較強影響，而對于其余地區(qū)具有一般影響。從各變量的回歸系數(shù)(RC)可以看出(圖10)，地區(qū)生產(chǎn)總值和人均GDP與部分沿海地區(qū)(福州、莆田、泉州、廈門)的濕地及水域面積呈負相關，而與內陸地區(qū)(龍巖、三明、南平)和部分沿海地區(qū)(漳州、寧德)成正相關。產(chǎn)業(yè)結構方面的影響因子中，第二產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值比例對福州、莆田、泉州、廈門的濕地及水域面積成正相關，與其余地區(qū)的濕地及水域面積成負相關。城市建設發(fā)展方面的影響因子中，建成區(qū)綠化覆蓋率、常住人口、建成區(qū)面積、綠地面積與沿海地區(qū)(福州、莆田、漳州、寧德)的濕地及水域面積成正相關，而與內陸地區(qū)的濕地及水域面積成負相關。

X1表示地區(qū)生產(chǎn)總值GDP;X2表示人均GDP；X3表示第一產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值比例；X4表示第二產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值比例；X5表示第三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值比例；X6表示農(nóng)林牧漁業(yè)總產(chǎn)值；X7表示建成區(qū)綠化覆蓋面積；X8表示綠地面積；X9表示常住人口；X10表示建成區(qū)面積。

圖8 各地區(qū)社會經(jīng)濟因素與林地的回歸系數(shù)空間分布

圖9 各地區(qū)社會經(jīng)濟因素與草地的回歸系數(shù)空間分布

圖10 各地區(qū)社會經(jīng)濟因素與濕地及水域的回歸系數(shù)空間分布

2.2.2 自然因素對綠色空間面積演變的驅動作用分析

總體上，耕地、林地、草地和濕地及水域面積的自然影響因素有所差異(表9)。根據(jù)VIP值，年平均氣溫對于耕地面積演變的解釋能力較為明顯；對于草地、林地、濕地及水域面積演變則具有一般解釋能力。年降水量對于草地、林地、濕地及水域具有較強的解釋能力，而對耕地起到一般影響。從變量的相關系數(shù)(RC)來看，與耕地、林地、草地成正相關的是年平均降水量，成負相關的是年平均溫度；與濕地及水域成正相關的是年平均溫度，成負相關的是年平均降水量。

表9 綠色空間面積PLSR模型的變量投影重要性及回歸系數(shù)

通過各類綠色空間面積與各影響因子的PLSR結果分析可以看出(圖11)：1)年平均降水對于部分沿海地區(qū)(福州、漳州、寧德)和內陸地區(qū)(龍巖、三明、南平)耕地面積變化具有較強影響；年平均氣溫對于部分沿海地區(qū)(莆田、泉州、漳州)和部分內地地區(qū)(三明)耕地面積變化具有較強的影響。從各變量的回歸系數(shù)(RC)可以看出(圖12a)，年平均降水對于部分沿海地區(qū)(福州、廈門、漳州、寧德)和部分內陸地區(qū)(南平)的耕地面積成負相關，年平均氣溫對福州、漳州、南平、寧德的耕地面積成正相關。2)年平均降水和年平均氣溫對福州、莆田、廈門、龍巖、三明、南平、寧德的林地面積變化具有較強影響。從各變量的回歸系數(shù)(RC)可以看出(圖12b)，年平均降水與福州、莆田、泉州、漳州、三明、南平、寧德的林地面積成負相關關系；年平均氣溫則與廈門、龍巖的林地面積成負相關。3)年平均降水和年平均氣溫對莆田、泉州、廈門、龍巖、南平、三明、寧德的草地面積變化具有較強影響，而對于福州、漳州的草地面積具有較弱影響。從各變量的回歸系數(shù)(RC)可以看出(圖12c)，年平均降水和年平均氣溫與福州、漳州的草地面積均成負相關。4)年平均降水和年平均氣溫對內陸地區(qū)(龍巖、三明、南平)和部分沿海地區(qū)(福州、莆田)的濕地及水域面積變化具有較強影響。從各變量的回歸系數(shù)(RC)可以看出(圖12d)，年平均降水與內陸地區(qū)(龍巖、三明、南平)的濕地及水域面積成正相關，而年平均氣溫與內陸地區(qū)(龍巖、三明、南平)的濕地及水域面積成負相關。

X11為年平均降水量;X12為年平均溫度

圖12 各地區(qū)自然因素與綠色空間的回歸系數(shù)空間分布

3 討論與結論

3.1 討論

3.1.1 綠色空間的時空演變

2000—2020年間，福建省整體綠色空間面積持續(xù)下降，非綠色空間面積則呈明顯上升走向。林地面積雖然下降，但是林地占福建省國土總面積的比例仍保持在60%以上，林地面積的轉移動態(tài)度依舊保持在較低水平，這主要是政策方面起到重要的保障作用。福建省是中國南方的重點林區(qū)，于2002年提出生態(tài)省建設戰(zhàn)略，于2014年成為首個生態(tài)文明先行示范區(qū)。為了協(xié)調林地保護與利用關系，2014年福建省開始試點實施林地占補平衡政策[25]，使得福建省森林覆蓋率始終保持全國第一。耕地、林地、草地3類綠色空間分別與建設用地之間的轉換在空間上有一定的差異。主要是因為沿海地區(qū)地勢較低，城市周邊以耕地居多，而內陸地區(qū)地勢較高，以林地、草地為主。因此林地和草地轉為建設用地的位置多數(shù)位于福建省內陸地區(qū)，而耕地轉為建設用地的位置則大多分布在沿海地區(qū)，這與前人的研究結果基本一致[26]。在市域尺度上，9個地區(qū)的各類綠色空間也呈現(xiàn)不同程度的變化，尤其是耕地面積的變化。耕地面積在9個地區(qū)均為下降最多的綠色空間，較為明顯的是沿海地區(qū)(福州、莆田、泉州、廈門)，這與黃曦[27]的研究結果基本吻合。福建沿海地區(qū)，特別是東南沿海地區(qū)城市化進程較快，人口增長與城市擴張占用了大量耕地。

3.1.2 綠色空間演變驅動因素

本文從社會經(jīng)濟、自然因素2方面分析二者對不同尺度的綠色空間演變的影響。省域尺度上，國民經(jīng)濟對于各類綠色空間的影響較大；自然因素對各類綠色空間的影響存在差異。從社會經(jīng)濟因素來看，國民經(jīng)濟對大部分區(qū)域的綠色空間面積變化影響較大；產(chǎn)業(yè)結構比重對于沿海地區(qū)(福州、莆田、泉州、廈門)的影響較大，表明福建省各地區(qū)的社會經(jīng)濟發(fā)展為了滿足城市建設用地需求，侵占更多的綠色空間，尤其是耕地。其中，福建省沿海地區(qū)(福州、莆田、泉州、廈門)耕地流失較多，原因在于東南部沿海地區(qū)是福建省經(jīng)濟發(fā)展較為迅速的地區(qū)，經(jīng)濟活動和城市發(fā)展導致了耕地的流失。城市發(fā)展建設對于部分沿海地區(qū)(莆田、泉州)有較強的影響力，表明城市的發(fā)展與拓展促進了綠色空間轉向建設用地。福建屬于丘陵地區(qū)，內陸地區(qū)海拔較高，而沿海地區(qū)的地形較低，受地形和坡度影響，城市開發(fā)建設與經(jīng)濟發(fā)展受到限制，因此，社會經(jīng)濟因素對于沿海地區(qū)綠色空間變化的影響較大。從自然因素來看，年平均降水和年平均氣溫對于大部分地區(qū)綠色空間演變有較強的驅動力。福建省雨水充沛，水文條件較好，對于植被生長具有促進作用。

在PLSR模型結果中，建成區(qū)綠化覆蓋面積、綠地面積均與耕地、林地、草地成負相關關系。首先，綠地面積、建成區(qū)綠化覆蓋面積指標指的是在建設用地范圍里的綠地，屬于狹義綠地。本研究采用廣義綠地概念來定義綠色空間，即生長著自然植被和人工植被的城市用地[4，28]：一是建設用地范圍內具有綠化功能的土地; 二是除了城市建設用地之外，還具備更多潛在功能的綠地，例如自然文化資源保護、安全防護、游覽休憩、生產(chǎn)等[29-30]，具體包含城市公園、自然林地、草地、耕地、濕地及水域[31]。其次，研究期內，綠色空間轉為建設用地的面積數(shù)量呈上升趨勢，人口聚集、城市發(fā)展使得人們的游憩需求增加，城市公園建設逐漸發(fā)展起來，促使建設用地范圍內的綠地增加。但總體上各類型綠色空間的面積數(shù)量還是減少的。

3.1.3 對國土空間規(guī)劃的啟示

本文從不同尺度分析福建省綠色空間在20 a的演變。在省域尺度上，耕地面積下降最多，且綠色空間與建設用地之間的轉換面積最多，尤其是耕地，表明在國土空間現(xiàn)實基礎來看，城市擴張和發(fā)展對綠色空間的侵占是國土空間利用的核心問題，其所表現(xiàn)出來的矛盾是開發(fā)與保護之間的矛盾。在不同區(qū)域尺度上，9個地區(qū)的各類綠色空間的變化存在較大差異，表明由于適宜區(qū)位不同，不同類型綠色空間之間以及綠色空間與非綠色空間之間的轉換存在差異。在綠色空間驅動演變因素分析中，經(jīng)濟和人口發(fā)展對于部分沿海地區(qū)的綠色空間演變有較重要的影響。2012年福建省政府頒布實施《福建省主體功能區(qū)規(guī)劃》(以下簡稱《規(guī)劃》)，《規(guī)劃》將福建省國土空間劃分為優(yōu)化開發(fā)區(qū)域、重點開發(fā)區(qū)域、限制開發(fā)區(qū)域和禁止開發(fā)區(qū)域4類。其中，優(yōu)化開發(fā)區(qū)域主要為部分沿海城市中心城區(qū)(福州中心城區(qū)、廈門中心城區(qū)、泉州中心城區(qū))。雖然在進行優(yōu)化經(jīng)濟結構發(fā)展方式和人口，但也避免不了對生態(tài)環(huán)境的破壞。

2019年，主體功能區(qū)規(guī)劃被納入國土空間規(guī)劃體系中，主體功能區(qū)規(guī)劃是針對區(qū)域的保護開發(fā)問題制定的空間政策和制度。綠色空間作為國土空間的陸域自然資源，滿足以主體功能區(qū)為基礎的開發(fā)與保護至關重要。本研究分析了福建省的區(qū)域資源本底條件，有助于主體功能區(qū)規(guī)劃進一步協(xié)調和完善。在主體功能區(qū)劃中，其對國土空間的定位較為粗泛，使得有些地區(qū)處于開發(fā)與保護的模糊區(qū)域，導致部分綠色空間轉換為建設用地。以開發(fā)和保護的強度序列構建主體功能區(qū)分類和精益化的政策機制引導，有助于福建省優(yōu)化以綠色空間為自然本底的國土空間格局，提升其生態(tài)環(huán)境。

3.1.4 研究不足及展望

本研究基于城鄉(xiāng)綠色空間尺度，在宏觀上分析福建省綠色空間的演變趨勢，從數(shù)量和空間上了解綠色空間的變化特征，進而分析福建省不同地區(qū)的綠色空間演變及其驅動因素。但綠色空間是一個相互聯(lián)系相互影響的整體，對其連通性、破碎度等分析并未涉及，將作為下一步研究的方向。同時，本研究受限于福建省國土規(guī)模較大，可獲取的數(shù)據(jù)有限，因此在對社會經(jīng)濟及自然因素的選擇方面也存在一定局限性。

3.2 結論

本研究以福建省綠色空間為研究對象，基于動態(tài)度計算、轉移矩陣，對2000年、2010年、2020年3期綠色空間面積變化進行測度，并分析各類綠色空間在不同地區(qū)演變的空間差異。選取社會經(jīng)濟、自然因素指標，應用PLSR模型，分析影響福建省綠色空間演變的驅動因素。主要研究結論包括：

1)2000—2020年間，福建省整體綠色空間面積呈下降走向，非綠色空間面積增加。從各類綠色空間面積的轉換來看，2010—2020年間，耕地、林地、草地3類綠色空間分別與建設用地之間存在較大面積的轉換，轉出的位置主要位于福建省沿海地區(qū)。

2)從不同區(qū)域來看，9個地區(qū)的綠色空間面積變化趨勢與福建省域總體綠色空間面積的變化趨勢基本一致，即綠色空間面積減少，非綠色空間面積增加。各地區(qū)綠色空間類型演變存在差異，耕地面積減少的地區(qū)分布在沿海地區(qū)(寧德、福州、莆田、泉州、廈門)；林地面積減少的地區(qū)分布在東南沿海地區(qū)(泉州、廈門、漳州)；草地面積減少的地區(qū)分布在東北部沿海地區(qū)(寧德、福州)和東南部沿海地區(qū)(泉州、漳州)；濕地及水域面積減少的地區(qū)分布在東南部沿海地區(qū)(泉州、廈門)和中部沿海地區(qū)(莆田)。

3)從驅動因素分析來看，省域的國民經(jīng)濟、人口增長對各類綠色空間面積變化均有重要的影響(VIP值均大于1)，而其他影響因素作用力大小存在一定差異；社會經(jīng)濟因素對于沿海地區(qū)綠色空間面積變化具有較重要的影響；自然因素對不同類型的綠色空間面積變化有不同程度的影響，且對不同地區(qū)綠色空間面積變化的影響有差異。