国土综合整治与生态修复：制度、生产力与空间形态——以长春市为例

Territorial Comprehensive Improvement and Ecological Restoration: Institution, Productivity, and Spatial Morphology—A Case Study of Changchun City

摘要: 新时期背景下，探究不同时期土地制度、生产力发展与空间形态的关系，挖掘生产力与空间形态因素的定量互馈规律，并构建“生产力–空间形态”因素指标协同分析体系，有助于城乡国土空间格局优化、绿色高质发展。以长春市2000~2024年的城市遥感影像数据为基础，利用GIS工具对长春城市扩张空间形态进行定量化和可视化分析，并通过逻辑回归(Logistic Regression)等方法，分析生产力对城市空间形态发展的定量影响，探寻生产力和空间形态的作用原理，为新质生产力城乡国土空间绿色低碳发展提出方法借鉴。

Abstract: Under the background of the new period, this study explores the relationships among land systems, productivity development, and spatial forms across different periods. It aims to uncover the quantitative mutual feedback mechanisms between productivity and spatial form factors and to construct a collaborative analysis system for the “productivity-spatial form” factor index. Additionally, it seeks to promote the optimization of urban-rural territorial spatial patterns and green high-quality development. Based on remote sensing image data of Changchun City from 2000 to 2024, this research utilizes GIS tools to quantitatively and visually analyze the spatial form of urban expansion in Changchun. Through methods such as logistic regression, it investigates the quantitative impact of productivity on urban spatial form development, explores the interaction mechanisms between productivity and spatial form, and provides a methodological reference for the green and low-carbon development of urban-rural territorial space driven by new-quality productivity.

1. 引言

“城”与“乡”历经二元、一元再到多元融合，其形态演变呈现出独特的空间特质，体现在经济、社会、土地、建筑、生态等多个地理空间，这种差异也同时体现在资源配置、产业协同、基础设施建设等方面的矛盾不断凸显[1]-[3]。城市的扩张在一定程度上侵占着乡村优质的耕地、基本农田以及生态等资源，城乡差距是阻碍城乡统筹发展的重要原因。究其本质，制度或土地政策对城市发展起着至关重要的作用，助推了新型城镇化生产力的高质量提升。全域土地综合整治作为新时期城乡发展的“政策融合工具”[4]-[6]，在革新城乡新质生产力、优化国土空间形态、促进城乡共生发展具有里程碑意义[7]-[9]。

2. 基础研究

制度视角下的国土综合整治与生态修复演进历程：

1949~1978年。新中国成立伊始的土地改革政策具有里程碑意义，《中华人民共和国土地管理法》颁布实施，实现农民土地所有制[8]。此后，土地政策逐步向集体所有制过渡，农民土地私有制逐渐被集体所有制取代。而人民公社化运动实行“一大二公”，土地等生产资料归公社统一经营、统一分配，这一系列的变化都是我国在社会主义建设道路探索中对土地政策不断调整的重要体现[9]。

1978~2000年。家庭联产承包责任制开创了一种土地所有权归集体所有，经营权被承包给农户的土地产权分离形式。改革开放后，“土地整理”概念显化。《关于进一步加强土地管理切实保护耕地的通知》，明确将土地整理作为加强土地管理的重要手段，大规模土地整治工作自此开始。1997~2007年是土地整治全面推进时期，土地整治步入综合考虑耕地数量增加和质量提升阶段。以农地整理为主要内容，以增加耕地面积、提高耕地质量为主要目标，并开始探索农地整理与村庄土地整治的结合。

2000~2024年。新时期，为顺应农业生产力变化引发的土地生产关系改变，2008年，党的十七届三中全会在中央层面第一次正式提出“土地整治”。2020年中央一号文件强调“开展全域土地综合整治”，标志着以“全域全要素”为核心的整治新阶段正式开启。2024年8月，自然资源部印发《关于学习运用“千万工程”经验深入推进全域土地综合整治工作的意见》，为传统空间单元发展模式的转型提供了具体的政策支持[10]-[12]。

以国家机构改革为契机，落实生态文明建设和乡村振兴战略要求，通过生态修复、土地节约集约利用和城乡融合发展，实现土地资源高效配置和生态环境整体提升[12]-[15]。中国土地制度实现从先构建框架后实施整治、从单一整治向综合整治、从分散整治向集中整治、从局部整治向全域整治的转变，最终朝着共富、低碳、文化传承的目标迈进。

3. 数据来源与研究方法

3.1. 数据来源与处理

本文的研究范围以“五年规划”为划分依据，从1949~2024年，数据包含历年统计年鉴数据以及遥感卫星数据。从历年吉林省和长春市统计年鉴中选取人口、GDP、城镇化率等社会经济数据，用于长春市“制度–生产力–空间形态”的分析研究。本研究通过获取MODIS的MCD12Q1土地覆盖数据产品来得到500米分辨率的六期(2000/2005/2010/2015/2020/2024)长春市土地利用现状图，由MODIS的Terra和Aqua卫星的反射率数据经监督分类及后处理优化而成，包含8种不同的土地覆盖分类方案等丰富信息，反映长春市如城区、农田、水体、森林等不同类型的土地利用分布状况。

3.2. 研究方法

3.2.1. 研究框架

Figure 1. Research framework

图1. 研究框架

生产力作为衡量一个地区发展水平的关键指标[16]，涵盖了不同时期的GDP水平、人口、城镇化率以及“双碳”目标等多个要素。长春市作为吉林省的省会城市，其不同时期的土地制度对生产力产生了深远影响。通过对比不同时期长春市土地制度影响下的生产力数据，包括GDP水平的变化、人口的动态分布、城镇化率的提升以及“双碳”目标的发展态势，可以间接揭示出生产力与土地利用形态之间的作用机理。不同时期的土地制度和政策差异，导致了生产力的不同表现，进而呈现出各异的土地利用形态[17]-[19]。本研究旨在通过深入分析以上数据，总结出高生产力的土地利用方式，为弹性规划的提出提供坚实的数据支撑，以更好地适应不断变化的社会经济环境，实现可持续发展的目标(见图1)。

为准确评价长春市生产力与空间形态的协同性，本文基于生产力和空间形态的基本内涵和主要特征，在设置评价指标时按照科学性、动态性的原则，借鉴文献，从劳动力、劳动对象、劳动资料三个维度，选取12个一级指标，构建长春市生产力因素指标体系(见表1)；从土地利用形态、地理条件、扩张强度、扩张速度、弹性系数、紧凑度、分形维数7个维度，选取9个一级指标，12个二级指标，构建长春市空间形态因素指标体系[20]-[23] (见表2)。

Table 1. The indicator system of productive factors of Changchun City

表1. 长春市生产力因素指标体系

指标类型	一级指标	单位	指标说明
劳动力	城镇人口	万人	市和镇的总人口
	农村人口	万人	居住在农村或农村聚落的总人口
劳动对象	建设用地面积	公顷	城市规划行政主管部门确定的建设用地界线所围合的用地水平投影面积
	农用地面积	公顷	直接或间接为农业生产所利用的土地面积
	生态用地面积	公顷	具有生态功能的土地面积
劳动资料	人均GDP	元	GDP/总人口
	第一产业GDP占比	%	第一产业产值在GDP中的占比
	第二产业GDP占比	%	第二产业产值在GDP中的占比
	第三产业GDP占比	%	第三产业产值在GDP中的占比
	城镇化率	%	(非农业人口/总人口) × 100
	碳生产率	亿元/万吨	GDP/碳排放量
	NPP		净初级生产力

Table 2. The index system of spatial morphological factors of Changchun City

表2. 长春市空间形态因素指标体系

指标类型	一级指标	二级指标	单位	指标说明
土地利用形态	建设用地面积		公顷	城市规划行政主管部门确定的建设用地界线所围合的用地水平投影面积
	农用地面积		公顷	直接或间接为农业生产所利用的土地面积
	生态用地面积	落叶阔叶林	公顷	落叶林占2/3以上，其他林地不超过1/3的天然林地
		混交林	公顷	常绿林和落叶林均在1/3和2/3之间的天然林地
		木本稀树草原	公顷	介于森林和草原之间的植被类型
		稀树草原	公顷	疏林和草原交错的分布的地带
		草地	公顷	指由草本群落组成，以旱生、多年生丛生禾草、杂类草为主的土地
		永久湿地	公顷	长期保持湿地特征和功能的湿地区域
		农田与自然植被镶嵌	公顷	农田与各类自然植被交错分布的地带
		裸地	公顷	基本无植被覆盖的土地
		水体	公顷	水的集合体
地理条件	道路建设因子	到高速公路的距离	m	描述城市交通基础设施对城市空间拓展的影响
		到铁路的距离	m	描述可达性对城市空间拓展的影响
		到行政中心的距离	m	描述城市公共设施对城市空间拓展的影响
	扩张强度		%	城市建成区面积变化情况与土地总面积之间的 比例关系
	扩张速度		km^2/年	城市建成区的年均扩张面积
	弹性系数			一定时期内相互联系的两个指标增长速度的比率
	紧凑度			用来衡量任何形状的紧凑度的公式
	分维指数			通过将其复杂度量化为细节变化与尺度变化的比率来表征分型模型或集合的指标

3.2.2. 生产力相关分析方法

从劳动力、劳动对象、劳动资料三个维度[24]，选取12个一级指标，构建长春市生产力因素指标体系。分析从建国初期到2024年不同时期长春市人口、城镇化率、经济增长、碳生产率、净初级生产力的变化趋势特征[25]。利用诺瑟姆曲线分析不同时期长春市城镇化所处阶段，分析对应阶段城市的政策、发展特征[17] [20]。对于GDP，通过产业结构分析，探究各产业占比及对GDP的拉动作用，进行对比来把握其动态变化[26]。

3.2.3. 建设用地扩张研究方法

1) 建设用地扩张强度与速度

$UII=\frac{U_a-U_b}{U_a}\times \frac{1}{T}\times 100\%$

$UIS=\frac{U_b-U_a}{T}$

式中，$U_b$ 为研究期末城市建设面积，$U_a$ 为研究期初城市建设面积，T为研究时段(年)，UII、UIS分别为城市扩张强度和扩张速度。分别反映城市在一定时期内建设用地增加的幅度和城市扩张的快慢节奏[27]-[30]。

2) 建设用地弹性系数

$UIC=\frac{\left(R_b-R_a\right)/R_a}{\left(D_b-D_a\right)/D_a}$

式中，UIC为城市弹性系数，$R_b$ 、$R_a$ 为研究期末和期初城市建设用地面积，$D_b$ 、$D_a$ 为某一要素(人口、人均GDP、城镇化率)研究期末和期初的总量[30]。

3) 建设用地紧凑度

$SI=2\sqrt{\prod A}/P$

式中，$SI$ 为紧凑度指数，A为城市建设区建设用地面积，P为城市建成区的轮廓周长。SI的值介于0~1之间，越接近1，城市紧凑度越高，城市形状越规则，越接近0，紧凑度越低[16]。

4) 建设用地分形维数

一般分为填充型、蔓延型和远离型3种，建设用地分形维数指数为：

$U_t=2In\left(P_t/4\right)/I\text{n}{A}_t$

式中，$U_t$ 为研究时期城市的分形维数，$A_t$ 、$P_t$ 分别为t时期城市的面积和周长，$U_t$ 值在1~2之间，值越大说明城市空间拓展形态越复杂[19]。

4. 长春市生产力–城市空间形态的作用机制

4.1. 长春市生产力时空变化分析

GDP：1949~2024年长春市GDP总量经历了工业奠基期的起步发展到改革开放转型期的缓慢增长再到2000年以后的快速增长三个时期。GDP总量由1949年的3.94亿元增长到2024年的7000亿元，75年间增长了6996.06亿元，年均增长93.28亿元。其中1978年达到了51.2亿元，1978~2000年相较1949~1978年GDP增速明显提高[31]。

人口：1949~2024年长春市人口主要经历三个时期：建国后人口数量逐步增加期、改革开放到2010年的人口圈层式分布快速增长期、2010年后人口增长放缓期。长春市人口总量由1949年的47.54万增长到2024年的910万人，75年间增长了862.46万，年均增长11.5万人。

城镇化率：新中国成立初期，“一五”计划实施推动长春市城镇化缓慢起步。改革开放工业化战略的实施加速长春市城镇发展。21世纪以来，长春市积极响应国家新型城镇化发展战略，加强城市基础设施建设，城镇化率快速提升。长春市城镇化率由1949年的17.9%增长到2024年的68.2%，75年间增长了50.3% [32] [33]。

碳生产率：1949~1978年，长春市重点关注工业基础的建设和农业生产的恢复，低碳发展处于起步阶段，总体碳排放量相对较小[34]。1979~2000年，长春市对能源的需求不断增加。企业开始注重节能减排，降低能源消耗和污染物排放。“十二五”规划提出节能减排的目标和任务，推动经济向低碳、绿色方向转型。长春市推进能源结构调整，加大开发和利用可再生能源，碳生产率实现增长[35]-[37]。长春市碳生产率由2000年的0.29亿元/万吨增长到2024年的0.58亿元/万吨，24年间增长了0.29亿元/万吨，年均增长0.012亿元/万吨。

4.2. 长春市土地利用空间形态变化分析

4.2.1. 建设用地时序变化特征分析

从建设用地扩张速度来看，总体上长春市建设用地从2001年的820.852 km²到2024年的1015.976 km²，净增195.15 km²，扩张面积达到1.24倍，平均每年增长8.13 km²，总体呈现“增–减”的趋势。受国家振兴东北老工业基地政策[25]的影响，2005年后长春市的建设用地面积一直保持着高位增长的态势。

从建设用地扩张强度来看，2000~2024年长春市建设用地的扩张总体上由0.08%增加到0.72%，呈波动变化态势。其中2015年长春市人民政府的城市建设用地农用地转用和土地征收实施方案得到批复，为城市的交通运输、住宅、公共管理与公共服务等项目建设提供了大量的新增建设用地，直接推动了城市规模的快速扩张，城市扩张强度明显提高，达到1.28%。

4.2.2. 建设用地空间分异特征分析

Figure 2. Spatial differentiation characteristics of construction land of Changchun City from 2001 to 2024

图2. 长春市2001~2024年建设用地空间分异特征图

Figure 3. Radar map of construction land expansion direction distribution of Changchun City from 2001 to 2024

图3. 长春市2001~2024年建设用地扩张方向分布雷达图

2001~2005年期间长春市建设用地扩张了3.434 km²，扩张集中在西南和东南方向(见图2)，受京哈高速带动沿线城镇发展的影响，扩张强度最大的是西南方向，达到6.0440 km²；2005~2010年期间长春市建设用地扩张了37.351 km²，集中在东南和正南方向，2006年净月经济开发区的建设使最大扩张强度集中在东南方向，达到10.3416 km²，南部新城规划的实施与市政府南迁促使建设用地在原有基础上不断南延；2010~2015年期间长春市建设用地扩张了60.104 km²，集中在东北和西南方向，扩张强度最大的是东北方向，达到11.8880 km²，这一时期长春汽车经济技术开发区的建设推动城市建设用地不断向西南方向发展；2015~2020年期间长春市建设用地扩张了59.031 km²，集中在东北和正南方向，扩张强度最大的是东北方向，达到13.2566 km²；2020~2024年期间长春市建设用地扩张了35.204 km²，集中在东北、南和北方向，哈长城市群战略的实施推动长春向东北方向扩张，扩展强度达到6.8342 km² (见图3)。

4.2.3. 建设用地扩张模式特征分析

采用弹性系数、紧凑度以及分形维数分析长春市建设用地扩张形态[19] [21] [33]。蔓延型、填充型、远离型为长春市建设用地的三种扩张模式。本研究将占比面积最大的模式作为建设用地扩张的主要模式。2001~2024年蔓延型扩张面积占比均大于80%，2008年长春市落实国务院发布的《关于促进节约集约用地的通知》推动建设用地内涵式发展，提高土地利用强度和效益，建设用地蔓延型面积占比达到91%以上；2015~2020年远离型面积占比达到10%以上，填充型面积达到6%以上。总体来看，长春市主城区建设用地扩张以蔓延型和远离型为主。2001~2024年长春市的分维指数小于1，说明这一时期长春市的形态简单并趋于稳定(见图4)。

Figure 4. Expansion model of construction land of Changchun City from 2001 to 2024

图4. 长春市2001~2024年建设用地扩张模式图

4.2.4. 建设用地扩张弹性分析

2001~2024年长春市的建设用地–人口增长弹性系数Ia < 1，表明建设用地扩张速度慢于人口变化速度，人口数量相对合理；2001~2024年长春市的建设用地–人均GDP增长弹性系数Ib与建设用地–人口增长弹性系数Ia < 1，表明长春市重视人口增长的协调发展但是忽视了城市经济的持续产出[3] [7] [29] [31]。2001~2024年长春市的建设用地–城镇化率弹性系数Ib > 1，表明建设用地扩张速度快于城镇化率变化速度。

4.3. 长春市“生产力–空间形态”协同分析

总结不同年份间长春市各土地类型面积的变化情况，其中在2001~2024年建设用地呈持续增长趋势，草地呈现先减少再增长再减少的波动变化趋势，湿地呈“减少–增加”的趋势，农田和水体呈“增加–减少–增加”的趋势。林地总体呈现持续增加的趋势。2001~2024年间，长春市建设用地面积共增加195.13 km²，占2001年面积的23.8%；农田面积共减少356.33 km²，占2001年面积的1.5%；水体面积增加195.13 km²，占2001年面积的23.8%；草地面积共减少96.38km²，占2001年面积的21.4%。2000~2015年土地征收补偿政策以及开发区建设需要大量土地用于基础设施建设和产业发展，致使大量耕地被建设用地侵占，因此这一时期耕地持续减少，建设用地面积持续增加[38]。2019年长春市落实自然资源部《关于开展全域土地综合整治试点工作的通知》，新增耕地面积与新增永久基本农田分别增加5%，长春市耕地面积持续增长(见图5)。

Figure 5. Expansion and changes of land use types of Changchun City from 2001 to 2024

图5. 长春市2001~2024年市域土地利用类型扩张变化图

根据所选取的指标，采用数据处理软件SPSS 27.0对2001~2024年长春市生产力与空间形态之间的关联特征进行相关系数分析(见表3)。

Table 3. Analysis of urban construction land expansion intensity, expansion speed, elastic coefficient, compactness, and fractal dimension in Changchun City from 2000 to 2024

表3. 2000~2024年长春市市域建设用地扩张强度、扩张速度、弹性系数、紧凑度与分维指数分析

	年份	市域建设用地面积
扩张强度指数(%)	2001~2005	0.08
	2005~2010	0.90
	2010~2015	1.39
	2015~2020	1.28
	2020~2024	0.72
扩张速度指数(km^2/年)	2001~2005	0.69
	2005~2010	7.47
	2010~2015	12.02
	2015~2020	11.81
	2020~2024	7.04
弹性系数Ia (总人口)	2001~2024	0.99
弹性系数Ib (人均GDP)	2001~2024	0.002
弹性系数Ic (城镇化率)	2001~2024	11.06

Figure 6. Correlation analysis of productivity and spatial form of Changchun city from 2001 to 2024

图6. 2001~2024年长春市生产力与空间形态的相关性分析

长春市的扩张与人口、城镇化率、人均GDP、碳生产率密切相关，通过分别建立2001、2005、2010、2020、2024年5个时期的拟合图，可以直观地显示出两两之间的关系。生产力与空间形态因子之间存在显著的指数或者线性关系，散点均散布于趋势线附近[39]。其中，建设用地与人均GDP呈二次多项式关系(R²为0.9888)，建设用地面积与人口、城镇化率和碳生产率呈二次指数、指数、线性关系(R²为0.923、0.993和0.858)，表明人口数量、人均GDP以及城镇化率的持续增长是引起城市建设用地扩张的重要原因(见图6)。

5. 讨论与结论

本文以长春市为例，基于城市遥感影像数据，利用地理信息系统和城市生产力、空间形态指标对不同时期城市生产力–空间形态进行互馈可视化定量研究，探究了2000~2024年长春不同时期生产力和空间形态的作用机制，利用Logistic Regression等方法进行数据拟合，分析了两者之间的互馈模型。通过研究得出以下结论：

基于长春市不同时期的土地制度和政策，定量分析生产力发展水平的差异及城市空间形态的演变规律，并构建“生产力–空间形态”的协同分析指标体系。包括人均GDP、人口、城镇化率、碳生产率、净初级生产力(NPP)指标等12个一级指标及建设用地时序变化、空间分异特征、扩张模式特征、扩张弹性特征指标等9个一级指标、12个二级指标。

长春市生产力时空变化方面，其GDP总量经历了工业奠基期的起步发展、改革开放期的缓慢增长和2000年后快速增长三个阶段；人口分为建国后初步增加期、改革开放到2010年圈层式分布快速增加期以及2010年后增长放缓期三个阶段；城镇化率由“一五”缓慢起步，改革开放工业化战略加速发展再到21世纪国家新型城镇化快速提升几个阶段构成；碳生产率也相应经历了改革开放前起步关注阶段碳排放总量相对较小，改革开放至2000年重点关注降低能源消耗，再到“十二五”规划开始大力推进城乡低碳、绿色发展，24年间增长了0.29亿元/万吨。

长春市土地利用空间形态方面，建设用地扩张速度总体呈现“增–减”的趋势，受国家振兴东北老工业基地政策的影响，2005年后一直保持高位增长；建设用地扩张强度总体呈波动变化态势，2015年长春市政府建设用地农转用和土地征收政策实施，城市扩张强度明显提高达到1.28%；空间分异特征受京哈高速带动、净月经济开发区建设、长春市汽车经济开发区建设、哈长城市群战略等政策影响，扩张方向呈现东北、南和北方向几个时期，且2010~2015年扩张强度最大，达到11.89 km²。长春市建设用地扩张以蔓延型和远离型为主，2001~2024年长春市的分维指数小于1，总体上形态简单并趋于稳定。2001~2024年长春市的建设用地–城镇化率弹性系数Ib > 1，表明建设用地扩张速度快于城镇化率变化速度。

长春市“生产力–空间形态”协同方面，生产力与空间形态因子之间存在显著的指数或者线性关系，建设用地与人均GDP呈二次多项式关系(R²为0.9888)，建设用地面积与人口、城镇化率和碳生产率呈二次指数、指数、线性关系(R²为0.923、0.993和0.858)，表明人口数量、人均GDP以及城镇化率的持续增长是引起城市建设用地空间形态变化的重要原因。

通过以上对长春市生产力和空间形态协同的研究发现，新质生产力的发展需要空间格局的优化与之适配。面临产业人口局部流失及东北振兴战略、乡村振兴战略等国家战略的实施，未来长春市城乡发展空间格局优化，需要制定与新质生产力需求协同的土地制度，以激活城乡全要素活力，促进城市低碳高质量可持续发展。

NOTES

^*通讯作者。