将生产、生活和生态空间的变化与可持续发展目标联系起来：中国城市群的发展进展

《Environmental Impact Assessment Review》：Linking production-living-ecological space transformations with sustainable development goals Progress in China's urban agglomerations

土地利用空间重构与可持续发展协同关系研究。基于中国五大城市群的生产-生活-生态空间（PLES）转型，运用熵值法、斯皮尔曼相关及灰色关联分析，揭示空间结构、人类活动强度及动态变化与17项SDGs的协同效应与权衡关系，发现农业生态空间收缩导致SDG15滞后，而居住与工业空间扩张推动多数SDGs正向发展，提出空间异质性诊断方法。

　　

王梦婷|周天辉|李银帅|贾楠|陈瑞山

中国宁波大学科学技术学院农业种质资源挖掘与环境调控重点实验室，慈溪市

摘要

随着城市扩张的加速和土地利用压力的增加，实现可持续发展目标（SDGs）需要综合考虑生产、生活和生态空间（PLES）的协调发展。然而，当前的研究尚未系统地理解它们之间的协同作用和权衡关系。为了解决这一问题，本研究考察了中国五个主要城市群，量化了PLES变化与SDGs目标实现之间的关系。研究使用了三个指标——土地利用结构信息熵（LUS）、土地利用强度（LUI）和动态程度（LUD）——来捕捉空间重构、人类活动和土地利用动态。通过斯皮尔曼相关性和网络分析来识别这些协同和权衡关系的结构特征，而灰色关联分析则探讨了它们之间的相对关联强度。结果表明，在研究期间，生活空间和工业空间持续扩张，而农业和生态空间则有所收缩。尽管整体可持续性有所提高，但在SDG15（陆地生命）和SDG17（目标伙伴关系）方面的进展仍然缓慢，且地区间存在显著但逐渐缩小的差异。超过75%的SDG指标对表现出协同效应，PLES与SDGs之间的联系总体上是积极的，尽管PLES指标与SDG15之间仍存在持续的权衡。基于统计相关性的网络分析显示，SDG8（体面工作）和SDG9（工业、创新和基础设施）在网络结构中处于核心位置，SDG15作为连接生态和社会经济目标的关键中介。灰色关联分析进一步揭示，生活空间的变化与SDGs之间的共进化模式最为显著。通过揭示协同效应增强和权衡持续存在的领域，本研究提供了一种空间明确的诊断方法，将土地利用与SDGs目标联系起来，为将这些关系纳入基于证据和可持续性的规划提供了可转移的基础。

引言

自21世纪初以来，中国经历了世界上最大、最快的城市化进程。这一前所未有的变革影响了社会经济结构，并引发了显著的土地利用变化，包括耕地流失、建设用地扩张和生态空间退化（Chen等人，2023年）。在此背景下，提出了生产-生活-生态空间（PLES）框架。在该框架中，土地被划分为：（1）用于农业和工业活动的生产空间；（2）用于人类居住的生活空间；（3）用于维护自然系统的生态空间（Wei等人，2022年）。目前，在新型城镇化战略和生态文明建设的推动下，中国的PLES正在经历复杂的转型。重要的是，这些转型对空间治理提出了严峻挑战，尤其是在协调经济增长、城市宜居性和生态可持续性之间的竞争需求方面（Fan等人，2022年；Fu等人，2022年）。

根据联合国（UN）2030年可持续发展议程，城市群已成为实现可持续发展目标（SDGs）的关键领域（Kii，2021年）。在这些城市群中，城市通过层级结构和功能互补性相互连接，这种连接由要素流动、产业集聚和空间依赖性维持（Fang和Yu，2017年）。实证证据既突出了这种发展模式的机遇，也揭示了其风险。虽然城市群集中了中国68.54%的固定资产投资和98.06%的外国直接投资，但它们也产生了全国75%以上的污染（Zheng等人，2024年）。这些环境负担可能与城市扩张相关的碳排放、工业废水、颗粒物和固体废物以及居民垃圾有关（Sarkodie等人，2020年；Wei等人，2024年）。除了污染问题，这些地区还面临空间发展碎片化、生态压力加剧和资源分配不平衡等额外挑战。在这种背景下，优化PLES框架已成为重要的研究重点，为增强中国城市群的可持续性和韧性提供了途径（Yu等人，2025年）。

从这个角度来看，可持续土地利用为推进PLES优化提供了理论基础和实践路径（Fu等人，2022年）。它已成为学术界的重点研究方向，特别是在土地利用变化、土地退化和可持续土地管理方面，这从2019年之前发表的1104篇文献的文献计量分析中可以得到证实（Xie等人，2020年）。此外，研究进一步提出了可持续土地利用的七个主要目标：提高农业生产力、集约化工业用地、发展可持续城市社区、防止土地污染、恢复退化生态系统、保障土地所有权以及缓解贫困（Tiwari，2000年；Wairiu，2017年；Zhou等人，2019年）。在此基础上，越来越多的实证研究试图对PLES变化进行长期监测和评估。例如，Hu等人（2024年）、Zhang等人（2024a）和Yu等人（2025年）结合遥感、统计建模和社会经济分析，揭示了不同地区PLES变化的规模和特征，为快速城市化的地区的可持续土地治理提供了重要证据。尽管取得了这些进展，但系统地将PLES变化与SDGs进展联系起来的评估仍然有限。

最近的学术研究将土地系统科学置于SDGs框架内，强调土地利用几乎直接影响所有17个目标，无论是通过资源提供和生态调节直接影响，还是通过其社会经济影响间接影响（Heck等人，2018年）。例如，农业扩张通常与零饥饿（SDG2）相关，因为它增加了食物供应，但如果管理不善，可能会损害陆地生命（SDG15）（Zabel等人，2019年）。同样，快速城市化通常与经济增长（SDG8）和可持续城市（SDG11）相关，但同时也带来了对清洁水（SDG6）、负责任消费和生产（SDG12）以及生物多样性（SDG15）的负面影响（Ren等人，2003年；McDonald等人，2008年）。这些案例表明，土地利用与SDGs之间的关系既不简单也不统一。相反，它们表现为协同作用和权衡的动态互动——一个目标的进步会促进其他目标的进步，而一个维度的收益会导致另一个维度的损失。理解这些关系对于设计最大化协同效应同时最小化负面后果的策略至关重要（Zhou等人，2025年）。在现有的有限研究中，Song等人（2024a）量化了中国31个省份的PLES类型的比例和功能，并研究了它们与SDGs的关系。他们的发现表明，生活空间支持社会可持续性目标，而生态空间往往涉及权衡。在相关研究中，他们强调了提高欠发达地区土地利用效率对于提升SDGs目标实现的重要性（Song等人，2023年）。同样，Zhou等人（2025年）进一步揭示，不透水表面的变化显著影响了沿海省份土地利用强度与SDGs目标实现之间的关系。然而，现有的分析大多停留在省级层面，忽略了城市群内部更细致的空间异质性和动态过程，而这些区域既是土地利用变化的关键领域，也是SDGs实施的热点。同时，在土地利用变化过程中，结构变化影响资源分配，强度变化反映了人类干预，动态演变揭示了长期趋势。总体而言，这些因素重新配置了空间资源分布、生态系统服务和社会经济模式，从而影响了区域可持续发展（Li等人，2024a；Song等人，2024a；Zhu等人，2025年）。尽管如此，大多数现有研究仍然孤立地处理这些维度，强调单一指标或部分关系，而不是提供PLES变化如何影响SDGs的综合性评估，从而限制了对它们协同作用和权衡关系的系统理解。

因此，本研究重点关注中国的五个主要城市群，系统探讨了在快速城市化条件下PLES变化与SDGs之间的复杂关系。具体而言，我们分析了PLES变化的时空动态（包括结构、强度和动态方面），评估了不同城市群中SDGs目标的实现情况，并进一步揭示了PLES变化与SDGs之间的协同作用和权衡关系。

研究区域

根据中国的国家新型城镇化规划（2014-2020年），建立了19个国家级城市群以优化区域发展并促进区域协调。其中，北京-天津-河北（BTH）、长江三角洲（YRD）、珠江三角洲（PRD）、长江中游（MYD）和成都-重庆（CC）城市群被确定为“第一梯队”。相比之下，其他城市群仍处于发展的早期阶段或尚未完全发展。

土地利用类型和动态变化

在研究期间，土地利用模式相对稳定（图2）。具体而言，生活空间占总面积的4.93%-6.68%，其中LS主要集中于BTH的北京、天津和石家庄；YRD的上海、苏州和无锡；PRD的深圳、东莞和珠海；MYD的武汉、南昌和长沙；以及CC的成都、重庆和德阳。相比之下，RS呈现出“低密度、广覆盖”的模式，通常被APS所包围。

不均衡的PLES变化和可持续性轨迹

在研究期间，生活空间和工业生产空间的持续扩张伴随着农业和生态空间的收缩，表明研究区域的发展逻辑以建设为导向。这种模式与中国城市群土地利用变化的先前研究结果一致（Ouyang等人，2023年）。尽管这种扩张可能促进了经济增长和生活水平的提高，但它也

结论

本研究全面评估了中国主要城市群中PLES变化与SDGs之间的关系，研究结果突出了以下关键发现。

PLES指标与SDGs之间主要呈正相关，表明协调的土地利用规划有助于加强可持续发展，而不是产生相互冲突的优先事项。然而，SDG2和SDG15之间持续的负相关关系揭示了生态方面的问题

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的可能影响本文工作的财务利益或个人关系。

致谢

本研究得到了中国国家社会科学基金（资助编号[20ZDA085]、上海梦智科技有限公司技术服务项目（资助编号[hx2025114]以及中国宁波公益项目（资助编号[2024S110]）的财政支持。