自然環(huán)境因子影響下普安縣農(nóng)村居民點空間分布研究

摘要：根據(jù)普安縣的地理環(huán)境特征，選取了海拔、坡度、坡向、交通道路、水源地作為影響農(nóng)村居民點分布的自然環(huán)境因子。利用地理信息系統(tǒng)進行農(nóng)村居民點與各個自然環(huán)境因子的空間疊加和空間統(tǒng)計分析，揭示出自然環(huán)境因子對農(nóng)村居民點空間分布特征的具體影響。為普安縣今后社會主義新農(nóng)村建設(shè)、優(yōu)化農(nóng)村居民點布局、城鄉(xiāng)增減掛鉤提供有力參考。

關(guān)鍵詞：農(nóng)村居民點 自然環(huán)境因子 空間分布 普安縣

農(nóng)村居民點是相對于城鎮(zhèn)居民點而言，是指除城市、建制鎮(zhèn)以外的所有居民點，是農(nóng)民為了生產(chǎn)和生活而聚集的定居場所，是一個的復(fù)雜的土地利用綜合體（潘其泉，2001）。農(nóng)村居民點分布作為人類社會空間結(jié)構(gòu)的一種基本形式（趙哲遠，1998），主要受到社會經(jīng)濟條件和生產(chǎn)力發(fā)水平的影響，但無論社會經(jīng)濟如何發(fā)展，農(nóng)村居民點的分布都離不開自然環(huán)境這個基底，其分布必然受到各自然環(huán)境因子的制約（李旭東和張善余，2007）。自然環(huán)境是人類周圍各種自然要素的總和，它提供了人類基本的生存空間，并是人們創(chuàng)造一切生產(chǎn)和生活資料的源泉，無論什么時候，人類的生存和發(fā)展都離不開這個自然基礎(chǔ)。

地理信息系統(tǒng)（GIS）作為一門新興研究工具（王小兵和孫久遠，2012），能夠通過其強大的空間分析功尋求農(nóng)村居民點與自然環(huán)境因子間的相互關(guān)系。本文以等高線生成的高分辨率DEM和大比例尺的土地利用現(xiàn)狀圖為數(shù)據(jù)源，在地理信息系統(tǒng)技術(shù)支持下，采用空間疊加和空間統(tǒng)計分析方法，以普安縣為研究區(qū)，研究自然環(huán)境因子對農(nóng)村居民點空間分布特征的具體影響，為今后普安縣社會主義新農(nóng)村建設(shè)，優(yōu)化農(nóng)村居民點布局，城鄉(xiāng)增減掛鉤提供有力參考。

1.研究區(qū)概況

普安縣位于東經(jīng)104°50′—105°10′和北緯25°18′—26°10′之間，隸屬于貴州省黔西南布依族苗族自治州，北與六枝水城接壤，南與興義、興仁相連，東與晴隆毗鄰，西與盤縣相接?？h域呈不規(guī)則南北長條形，地處云貴高原向黔中過渡的梯級斜坡地帶，地勢由東北向西南傾斜。烏蒙山脈橫貫中部，將全縣分為南北兩部分。全縣最高點為烏蒙山脈的長沖梁子，海拔為2084.6米，最低處為北部龍吟鎮(zhèn)石古北盤江河谷，海拔633米，相對差達1451.6米。全縣土地面積145359.44公頃，轄8個鎮(zhèn)6個鄉(xiāng)，4個居民委員會，167個行政村，1261個村民組。

2.研究方法

本研究使用GIS軟件為平臺對普安縣2009年1：50000土地利用現(xiàn)狀圖進行農(nóng)村居民點、交通道路、水源地等數(shù)據(jù)進行提取，并利用普安縣1：50000地形圖生成20*20m的DEM，提取海拔高程、坡度、坡向。

將提取的普安縣海拔高程、坡度、坡向、交通道路、水源地六個自然環(huán)境因子，分別進行重分類，然后將分級后的自然環(huán)境因子數(shù)據(jù)同農(nóng)村居民點數(shù)據(jù)進行空間疊加和統(tǒng)計分析，得到各自然環(huán)境因子不同等級帶內(nèi)的農(nóng)村居民點面積和農(nóng)村居民點比例，揭示自然環(huán)境因子對農(nóng)村居民點空間分布的影響。

3.農(nóng)村居民點分布與自然環(huán)境因素的關(guān)系

3.1農(nóng)村居民點分布與高程的關(guān)系

根據(jù)生成的DEM，普安縣最低海拔高程為640米，最高海拔高程為2100米，海拔高差達1460米。根據(jù)普安縣地形特征，以100 m 間隔分帶離散化，海拔1940-2100m區(qū)域作為一個分帶，共得到14分帶，同農(nóng)村居民點圖層疊加，統(tǒng)計出不同高程帶內(nèi)的農(nóng)村居民點面積。

表1 普安縣不同海拔高程農(nóng)村居民點分布

從表1可知，海拔高程在640m至1540m之間，農(nóng)村居民點面積隨海拔高程增加而增加；在1540m至2100m之間人口分布土地面積隨海拔高程增加而遞減；農(nóng)村居民點面積集中分布1340m -1640m海拔高程區(qū)間，農(nóng)村居民點面積為1488.40hm2，農(nóng)村居民點占全縣土地面積的比例為64.29%。這表明農(nóng)村居民點的分布與普安縣的海拔高程關(guān)系密切，普安縣境內(nèi)地勢較為平緩的區(qū)域平均海拔高程在1500m左右，而其他部分土地多則為山高峽谷地帶。地勢平緩的區(qū)域內(nèi)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)良好、土壤肥力充足，有利于發(fā)展農(nóng)業(yè)、易形成規(guī)?；N植，有利于農(nóng)民生產(chǎn)生活，因此農(nóng)村居民點分布面積大。高山和深谷區(qū)，交通可進入性低，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)難以形成規(guī)?；N植，限制了經(jīng)濟發(fā)展，影響到農(nóng)村居民點分布。

3.2農(nóng)村居民點分布與坡度的關(guān)系

根據(jù)普安縣的地形特點將坡度分為0°-5°、5°-8°、8°-15°、15°-25°、25°-35°、>35°六個級別，與農(nóng)村居民點圖進行疊加，統(tǒng)計出不同坡度下農(nóng)村居民點面積（圖1）。

從圖1可以看出，農(nóng)村居民點主要集中在坡度為0°-5°、5°-8°、8°-15°、15°-25°等級之間，其中0°-5°、8°-15°坡度段土地面積最為集中，面積達1392.83 hm2，當(dāng)坡度大于35°時，農(nóng)村居民點分布甚少，面積僅為11.67hm2；這主要是坡度越大，水土流失嚴重，且產(chǎn)生地質(zhì)災(zāi)害的概率更大，農(nóng)村居民點分布面積小。以各坡帶的農(nóng)村居民點面積（y）和各坡度帶的中間值作為該等級的數(shù)值的坡度值（x）進行相關(guān)分析（李旭東，2007），建立回歸模型。

農(nóng)村居民點面積與坡度比重指數(shù)回歸模型：

表明普安縣農(nóng)村居民點分布和坡度具有明顯的負相關(guān)性，即坡度越平緩，農(nóng)村居民點面積越大；坡度越陡，農(nóng)村居民點面積越小，坡度因子對農(nóng)村居民點分布影響顯著。隨著坡度的增加，土地變的愈加細碎，可供人類居住和農(nóng)業(yè)耕作的大片成塊土地變的不足，水土流失程度增加，生存環(huán)境變的惡劣，對農(nóng)業(yè)耕作和人類居住造成一定難度與限制。

3.3農(nóng)村居民點分布與坡向的關(guān)系

坡向是重要的地貌因子，坡向的不同導(dǎo)致環(huán)境中光、熱、水等自然條件產(chǎn)生差異。為了分析不同坡向農(nóng)村居民點面積變化，將坡向劃分為八個坡向，以正北方向為起點，沿順時針方向每45度劃一個坡向級。又根據(jù)坡向與環(huán)境因子的關(guān)系，可將坡向分為陽坡（南向、西南向、南向和東西向的各一半）、陰坡（北向、東北向、西北向和東西向的各一半）。由圖2可知，不同坡向農(nóng)村居民點用地不存在顯著差異，農(nóng)村居民點面積表現(xiàn)為東南向>南向>北向>東向>西向>西南向>西北向>東北向。在不同坡向農(nóng)村居民點面積分布上以東南向和南較多，在西北向和北向分布比例較少。從圖2還可以得出陽坡居民點面積為1345.10hm2，占全縣土地總面積的55.39%；陰坡居民點面積為1083.52hm2，占全縣土地總面積的44.61%。陽坡農(nóng)村居民點的面積大于陰坡農(nóng)村居民點的面積。這主要是坡向直接影響光照強度，陽坡，光照充足，房屋采光性好，排水良好，會形成干燥的環(huán)境，比較適宜人類居住。陰坡，陽光照射時間短，房屋采光性差，土壤水分蒸發(fā)較小，環(huán)境比較陰濕，不太適宜人類居?。悅骺档龋?004）。因此分布在陽坡上農(nóng)村居民點比陰坡上的多。

圖2 普安縣不同坡向農(nóng)村居民點分布

3.4農(nóng)村居民點分布與交通條件的關(guān)系

從普安縣2009年土地利用現(xiàn)狀圖中提取交通用地圖層，以600m 為間距進行緩沖分析，共分為<600m、600～1200m、1200～1800 m、1800～2400 m、2400～3000 m、>3000 m 6個級別，然后將結(jié)果圖層與農(nóng)居民點分布圖層進行疊加分析，得到不同道路緩沖區(qū)的居民點分布情況（表2）。

根據(jù)表2 的統(tǒng)計結(jié)果。當(dāng)緩沖區(qū)為600m時，農(nóng)村居民點分布面積大，面積達715.23hm2，農(nóng)村居民點比例為29.45%；緩沖區(qū)距離為600-1 200m時，面積為446.89hm2，農(nóng)村居民點比例為18.40%；緩沖區(qū)距離為1200-1 800m時，面積為498.75hm2，農(nóng)村居民點比例為20.54%；當(dāng)緩沖區(qū)距離大于3000m時，農(nóng)村居民點比例僅為6.10%。

表2 普安縣不同道路緩沖區(qū)農(nóng)村居民點分布

以各緩沖區(qū)距離帶內(nèi)農(nóng)村居民點面積（y）和各緩沖區(qū)距離的中間值作為該等級距離值（x）進行相關(guān)分析，建立回歸模型。

農(nóng)村居民點面積與道路緩沖區(qū)面積一元回歸模型：

表明普安縣農(nóng)村居民點分布和道路距離具有明顯的負相關(guān)性，隨著農(nóng)村居民點距道路距離的增大，居民點分布面積逐漸減少。道路作為影響人們生產(chǎn)生活的主要因素之一，它對居民點的分布具有重要影響（劉曉清，2011）。人們通常喜歡將居住場所布局在便于出行的地方，因此距離道路越近，農(nóng)村居民點分布面積越大。

3.5農(nóng)村居民點分布與水源地的關(guān)系

水是人類的生命之源，河流和水庫作為地表水源的主要積聚形式，河流的分布對人口的分布具有十分重要的作用，進而也會影響到農(nóng)村居民點的布局。從普安縣2009年土地利用現(xiàn)狀圖中提取河流和水庫圖層，并以800m 為間隔進行不同程度的緩沖，然后和農(nóng)村居民點圖層疊加，得出不同河流緩沖帶的居民點分布情況（圖3）。

圖3 普安縣不同水源地緩沖區(qū)農(nóng)村居民點分布

圖3表明，當(dāng)緩沖區(qū)域為800m 時，農(nóng)村居民點面積為665.76hm2，農(nóng)村居民點比例為27.41%%；緩沖區(qū)距離在800-1 600m之間，農(nóng)村居民點面積為768.50hm2，農(nóng)村居民點比例為31.64%；當(dāng)緩沖區(qū)域在大于3200m時，農(nóng)村居民點面積為70.36hm2，農(nóng)村居民點比例為2.90%。可見水源地分布對農(nóng)村居民點的分布影響很大，隨著距離水源地的距離逐漸增加，農(nóng)村居民點的面積越來越小。

4.結(jié)論與討論

利用GIS技術(shù)提取普安縣海拔高程、坡度、坡向、交通道路、水源地等自然因子，與農(nóng)村居民點圖疊加進行定量分析，得出自然因子對農(nóng)村居民點分布的影響。普安縣64.29%的農(nóng)村居民點分布1340m -1640m海拔高程之間，表明農(nóng)村居民點的分布與普安縣的地形關(guān)系密切；坡度因子影響下，坡度越平緩，農(nóng)村居民點面積越大；坡度越陡，農(nóng)村居民點面積越小，農(nóng)村居民點分布和坡度具有明顯的負相關(guān)性；不同坡向農(nóng)村居民點用地不存在顯著差異，農(nóng)村居民點面積分布上以東南向和南較多，在西北向和北向分布比例較少；交通因子影響下，農(nóng)村居民點距道路距離的增大，居民點分布面積逐漸減少，農(nóng)村居民點分布和道路距離具有明顯的負相關(guān)性，道路作為影響人們生產(chǎn)生活的主要因素之一，它對居民點的分布具有重要影響；水源地分布對農(nóng)村居民點的分布影響很大，隨著距離水源地的距離逐漸增加，農(nóng)村居民點的面積越來越小。

本研究只分析了普安縣農(nóng)村居民點分布與部分易于采集的自然環(huán)境因子的關(guān)系，未對影響農(nóng)村居民點分布的氣候、有效積溫、地形起伏度等自然環(huán)境要素的進行分析，這對研究結(jié)果會產(chǎn)生一定的影響。

注：基金項目：貴州省分縣土地利用總體規(guī)劃項目（20090611）。

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