微觀尺度綠洲鄉(xiāng)村聚落質(zhì)量評價及其空間重構(gòu)

馬利邦，田亞亞，謝作輪，郭曉東，顧 淵

0 引 言

鄉(xiāng)村聚居空間重構(gòu)是鄉(xiāng)村地域發(fā)展與演變的重要內(nèi)容和亟待解決的重要科學(xué)命題[1-3]。中國約有 5.9億農(nóng)村常住人口居住在 200多萬個自然村中，鄉(xiāng)村聚落是中國人口的主要聚居形式[4-6]。近年來，隨著中國新型城鎮(zhèn)化的快速推進以及對“三農(nóng)”問題的持續(xù)關(guān)注，提出并實施社會主義新農(nóng)村建設(shè)、城鄉(xiāng)統(tǒng)籌發(fā)展、美麗鄉(xiāng)村建設(shè)等系列國家重農(nóng)政策，使得鄉(xiāng)村進入新的發(fā)展階段。傳統(tǒng)鄉(xiāng)村聚落發(fā)展格局被打破，鄉(xiāng)村聚落空間結(jié)構(gòu)、形態(tài)正發(fā)生顯著變化，聚落地域功能分化凸顯，與此同時聚落面積快速無序擴張、空心化及不合理利用等現(xiàn)象日益嚴重[7-9]。這一系列問題成為制約中國鄉(xiāng)村建設(shè)和空間合理發(fā)展的主要因素，迫切需要優(yōu)化鄉(xiāng)村空間布局，強化其實證研究。近年來，國內(nèi)部分學(xué)者在鄉(xiāng)村聚落形態(tài)與結(jié)構(gòu)[10-12]、功能[13,14]、驅(qū)動機制[15-18]以及居民點空心化和整理[19-21]等研究的基礎(chǔ)上，從不同角度探索鄉(xiāng)村聚落空間重構(gòu)的內(nèi)在機理、模式及方法[22-26]，如唐承麗等基于“生活質(zhì)量理論”構(gòu)建了一套有效提高生活質(zhì)量的鄉(xiāng)村聚落空間優(yōu)化框架與模式[27]；謝作輪等應(yīng)用加權(quán)Voronoi圖的空間分割功能實現(xiàn)宏觀上農(nóng)村居民點的空間重構(gòu)，確定各搬遷居民點的安置去向[28]；李紅波等建構(gòu)了鄉(xiāng)村聚落空間重構(gòu)的測度指數(shù)和理論框架體系，并以蘇南地區(qū)為案例進行實證分析[29]。

國內(nèi)已有研究從縣域或者更大尺度探討了鄉(xiāng)村聚落的空間優(yōu)化與重構(gòu)問題，提出了相應(yīng)的重構(gòu)思路和模式，對于宏觀層面指導(dǎo)鄉(xiāng)村土地整治和集約利用起到了較好的作用。但是，缺乏較為微觀的更加具有空間可操作性的鄉(xiāng)村聚落空間優(yōu)化方案，同時較少考慮綠洲區(qū)這一特殊地理單元鄉(xiāng)村聚落生活空間與生產(chǎn)空間受到水土資源質(zhì)量的影響?；诖?，本研究以河西走廊山丹縣為例，綜合運用GIS空間分析技術(shù)和模型模擬方法，以1 km格網(wǎng)作為評價單元，評價1998—2015年山丹縣微觀尺度鄉(xiāng)村聚落質(zhì)量格局，并對2015年格網(wǎng)尺度上鄉(xiāng)村聚落的空間布局進行調(diào)整和優(yōu)化，確定微型聚落（面積≤0.1 hm2）和鄉(xiāng)村聚落質(zhì)量雙低值區(qū)的搬遷安置去向，同時對比分析空間重構(gòu)效益，豐富荒漠綠洲鄉(xiāng)村聚落空間重構(gòu)及荒漠綠洲區(qū)鄉(xiāng)地域發(fā)展的研究案例，以期為河西走廊綠洲區(qū)美麗鄉(xiāng)村建設(shè)提供科學(xué)依據(jù)。

1 研究區(qū)域概況

山丹縣地處河西走廊中部，東靠永昌縣，西鄰民樂縣，西北與甘州區(qū)接壤，東南與肅南裕固族自治縣皇城區(qū)相連，北過龍首山與內(nèi)蒙古自治區(qū)阿拉善右旗相望，南以祁連山冷龍嶺與青海省為界，是祁連山生態(tài)整治修復(fù)的重點區(qū)域之一?？h域總面積5 402.43 km2，南北長136 km，東西寬 89 km，其范圍為東經(jīng) 100°41′～100°42′，北緯37°56′～39°03′（圖 1），海拔 1 549～4 444 m。年平均氣溫6.5 ℃，年平均降水量199.4 mm，日照時數(shù)2 964.7 h，蒸發(fā)量2 351.2 mm，無霜期165 d。境內(nèi)耕地和居民點主要沿著河流和灌渠分布，是典型的綠洲農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。

圖1 山丹縣區(qū)位圖Fig.1 Regional location map of Shandan County

山丹縣轄2鄉(xiāng)（李橋鄉(xiāng)、老軍鄉(xiāng)）、6鎮(zhèn)（清泉鎮(zhèn)、陳戶鎮(zhèn)、霍城鎮(zhèn)、位奇鎮(zhèn)、東樂鎮(zhèn)、大馬營鎮(zhèn)）、110個行政村、6個居民委員會、754個村民小組。2015年末全縣常住人口16.73萬人，農(nóng)村人口9.63萬人，近三分之二的人口居住在農(nóng)村聚落。2015年全縣國內(nèi)生產(chǎn)總值43億元，一、二、三次產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)比為22.5∶26.5∶51，第一產(chǎn)業(yè)薄弱，第二產(chǎn)業(yè)發(fā)展不力，與經(jīng)濟總量、農(nóng)民人均可支配收入（10 526.6元/人）和城鎮(zhèn)人均可支配收入（19 445.1元/人）水平相比，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)相對超前。

2 研究方法及數(shù)據(jù)來源

2.1 研究方法

2.1.1 鄉(xiāng)村聚落質(zhì)量估算模型

水土資源是約束和限制綠洲人口和聚落存在與發(fā)展的主要因素，“人-水-土”系統(tǒng)存在著高度的相互依存性和共生性[30]。因此，本研究提出基于格網(wǎng)的鄉(xiāng)村聚落與耕地和渠系的聚落質(zhì)量估算模型，具體模型如下

式中QK為基于耕地的鄉(xiāng)村聚落質(zhì)量；QL為基于渠系的鄉(xiāng)村聚落質(zhì)量；Q為鄉(xiāng)村聚落總質(zhì)量。QK值和QL值越大，表明格網(wǎng)內(nèi)耕地資源和渠系缺乏，“人-地-水”矛盾尖銳，不利于鄉(xiāng)村聚落發(fā)展，鄉(xiāng)村聚落質(zhì)量越差；QK值和 QL值越小，表明格網(wǎng)內(nèi)耕地資源和渠系豐富，有利于聚落集中，“人-地-水”矛盾緩和，鄉(xiāng)村聚落質(zhì)量越好。S聚落為單位格網(wǎng)內(nèi)的鄉(xiāng)村聚落面積，hm2；S耕地為單位格網(wǎng)內(nèi)的耕地面積，hm2；L渠系為單位格網(wǎng)內(nèi)的渠系長度，km；w1為基于耕地的鄉(xiāng)村聚落質(zhì)量權(quán)重；w2為基于渠系的鄉(xiāng)村聚落質(zhì)量權(quán)重。綜合考慮綠洲人-水-土之間的相互關(guān)系，以及實地調(diào)研訪談過程中人們對于水土重要性的認知差異，本研究將w1確定為0.4，w2確定為0.6。

2.1.2 引力模型

在基于格網(wǎng)的鄉(xiāng)村聚落質(zhì)量評價的基礎(chǔ)上，本文借助引力模型估算鄉(xiāng)村聚落斑塊之間的吸引力，對于需要進行空間重新布局的鄉(xiāng)村聚落斑塊而言，總會選擇對其吸引力最大的聚落斑塊位置作為遷移去向，具體表達式如下[31]

式中Fij是聚落i、j之間的引力；Qi、Qj分別是聚落i、j的總質(zhì)量；Dij為聚落i、j之間的距離測度；b為距離衰減系數(shù)，通常取1或2，本文考慮到研究尺度相對較大，故取2；k為經(jīng)驗常數(shù)。對于距離的測度，山丹綠洲屬于平原區(qū)，因此采用歐式空間距離。

基于引力模型得出聚落引力矩陣，選取對格網(wǎng)“i”具有最大吸引力的斑塊Fjmax，即鄉(xiāng)村聚落格網(wǎng)“i”的“最大吸引力聚落斑塊”，與此同時也可以估算出鄉(xiāng)村聚落格網(wǎng)“i”的總吸引力Hi，總吸引力越大，中心性越好。

按照總吸引力將鄉(xiāng)村聚落分為4類：Hi＞10 000（Ⅰ級吸引區(qū)），1 000＜Hi≤10 000（Ⅱ級吸引區(qū)），100＜Hi≤1 000（Ⅲ級吸引區(qū)），0＜Hi≤100（Ⅳ級吸引區(qū)）。

2.2 數(shù)據(jù)來源

數(shù)據(jù)來自4個方面：1）基礎(chǔ)圖件：包括山丹縣地形圖（1∶250 000）、矢量行政邊界（1∶250 000），來源于甘肅省測繪局；2）土地利用矢量數(shù)據(jù)：山丹縣 1998年和2008年土地利用調(diào)查數(shù)據(jù)，2015年土地利用詳查數(shù)據(jù)，來源于甘肅省國土資源廳和山丹縣國土局；3）社會經(jīng)濟統(tǒng)計數(shù)據(jù)：包括1998―2015年山丹縣人口、國內(nèi)生產(chǎn)總值、旅游業(yè)產(chǎn)值等，來源于張掖市統(tǒng)計年鑒（張掖市統(tǒng)計局、）山丹縣國民經(jīng)濟統(tǒng)計資料和山丹縣統(tǒng)計年鑒（1998—2015年）（山丹縣統(tǒng)計局），部分數(shù)據(jù)來源于山丹縣地情網(wǎng)（http://sz.shandan.gov.cn/）；4）實地調(diào)研資料：2015年7月和2016年6月兩次在山丹進行走訪調(diào)查，獲得當(dāng)?shù)剞r(nóng)民對于鄉(xiāng)村聚落變化的感性認識。

3 鄉(xiāng)村聚落質(zhì)量格局演變

3.1 鄉(xiāng)村聚落總體特征

從圖2和表1可以看出：山丹縣3個時期鄉(xiāng)村聚落面積占縣域總面積的比例較小，不足0.1個百分點；鄉(xiāng)村聚落用地總面積呈增加趨勢，其中1998―2008年間增加38.99 hm2，年均增長 3.9 hm2，2008―2015年間增加315.2 hm2，年均增長52.53 hm2，后期快于前期；鄉(xiāng)村聚落斑塊數(shù)目增加較為顯著，尤以1998―2008年間最為突出，達到2160個，占到增加總量的90.64%，且主要以面積小于1 hm2的微小型聚落為主，達到2095個，占到這一時期增加總量的97.0%，空間分散化趨勢明顯，集約利用程度降低，不利于鄉(xiāng)村可持續(xù)發(fā)展。此外，由于斑塊數(shù)量大幅增加，使得斑塊密度總體呈上升趨勢，1998―2008年增加最快，增幅達到385.7%，2008年和2015年斑塊密度相當(dāng)。

圖2 山丹縣1998、2008和2015年鄉(xiāng)村聚落分布Fig.2 Distribution of rural settlements in Shandan County in 1998, 2008 and 2015

表1 山丹縣1998、2008和2015年鄉(xiāng)村聚落統(tǒng)計Table 1 Statistical datas of rural settlements in Shandan County in 1998, 2008 and 2015

在實地調(diào)研和訪談中發(fā)現(xiàn)：1）1998―2008年受到國家農(nóng)村發(fā)展戰(zhàn)略以及農(nóng)民自身需求的影響，山丹縣進入鄉(xiāng)村發(fā)展的快速期，鄉(xiāng)村聚落空間結(jié)構(gòu)變化劇烈，2008年后鄉(xiāng)村聚落建設(shè)與發(fā)展趨于穩(wěn)定；2）新增和大聚落分裂是小聚落斑塊數(shù)量增加的主要原因。山丹縣過去存在嚴重的戶均聚落面積超標現(xiàn)象，部分農(nóng)戶肆意擴大宅基地面積，在政府批準建設(shè)的宅基地周邊新建各種生產(chǎn)性用房，導(dǎo)致原本具有一定距離的微型聚落和小聚落連接成為大聚落。近年來由于新農(nóng)村建設(shè)等政策措施，鄉(xiāng)村聚落集約利用程度提高，嚴格控制宅基地面積，并整頓和拆除臨時生產(chǎn)性用房，使得聚落空間布局更加規(guī)范，結(jié)構(gòu)更為合理；3）新增和分裂形成的聚落主要以獨戶或者少數(shù)幾戶相連的小聚落為主，斑塊面積小于1 hm2。

3.2 鄉(xiāng)村聚落質(zhì)量時空分布

3.2.1 基于耕地的鄉(xiāng)村聚落質(zhì)量時空分布

在基于耕地的鄉(xiāng)村聚落質(zhì)量評價中，本文以人地協(xié)調(diào)和人地矛盾作為評價鄉(xiāng)村聚落質(zhì)量高低的標準。其中，人地協(xié)調(diào)閾值為0.04（根據(jù)世界人均耕地面積（1 920 m2）和世界人均建設(shè)用地面積（83 m2）計算），人地矛盾閾值為 0.28（根據(jù)世界糧農(nóng)組織規(guī)定的人均耕地警戒線（533.3 m2）和中國新型城鎮(zhèn)化建設(shè)規(guī)定的農(nóng)村人均建設(shè)用地范圍（150 m2）計算）。基于此，將基于耕地的鄉(xiāng)村聚落質(zhì)量（QK）劃分為 5個等級：高（QK=0）、較高（0＜QK≤0.04）、中等（0.04＜QK≤0.28）、較低（0.28＜QK＜10）和低（QK≥10）（表 2 和圖 3）。QK≤0.28 的 3個等級格網(wǎng)內(nèi)耕地資源豐富，有利于聚落集中，屬于質(zhì)量高值區(qū)；QK＞0.28 的 2個等級格網(wǎng)內(nèi)耕地資源稀缺，不利于聚落集中，屬于質(zhì)量低值區(qū)。

從圖3和表2可以看出：1）山丹縣鄉(xiāng)村聚落與耕地空間分布關(guān)系密切，存在顯著的“耕地指向性”。1998—2015年間鄉(xiāng)村聚落質(zhì)量顯著提升，鄉(xiāng)村聚落質(zhì)量中高值區(qū)（QK≤0.28）格網(wǎng)占比由 57.99%上升至 81.5%，尤以鄉(xiāng)村聚落質(zhì)量高值區(qū)增加最為明顯，格網(wǎng)數(shù)量增加 434個，上升 36.94%，人地矛盾逐漸趨于緩和；2）2008和2015年較1998年鄉(xiāng)村聚落質(zhì)量空間分布發(fā)生顯著變化，縣城周邊及南部東樂鎮(zhèn)轉(zhuǎn)向以“人地協(xié)調(diào)型”為主，鄉(xiāng)村聚落質(zhì)量居中；中部陳戶鎮(zhèn)和位奇鎮(zhèn)、南部大馬營鎮(zhèn)和霍城鎮(zhèn)靠近縣界的區(qū)域以“人少地多型”為主，鄉(xiāng)村聚落質(zhì)量較高；3）1998年山丹縣人口和耕地空間分布一致性較好，2000年后由于新墾大量耕地，有超過30 %的格網(wǎng)“有耕地而無聚落”，但是聚落的空間分散度亦增加，這與耕地空間范圍擴大有必然聯(lián)系。

圖3 基于耕地的山丹縣鄉(xiāng)村聚落質(zhì)量空間分布（1998，2008和2015年）Fig.3 Spatial distribution of rural settlements quality based on cultivated land (1998, 2008 and 2015)

表2 基于耕地的山丹縣鄉(xiāng)村聚落質(zhì)量統(tǒng)計數(shù)據(jù)（1998，2008和2015年）Table 2 Statistical datas of rural settlements quality based on cultivated land (1998, 2008 and 2015)

3.2.2 基于渠系的鄉(xiāng)村聚落質(zhì)量時空分布

山丹綠洲以“灌區(qū)”為主要用水單位，共有霍城、老軍、馬營河、寺溝4個灌區(qū)，“渠系”是灌區(qū)灌溉的主要通道，同時也是影響耕地和鄉(xiāng)村聚落空間分布的主要控制因素。利用式（2）計算得到3個時期基于渠系的鄉(xiāng)村聚落質(zhì)量（QL），將其劃分為 5個等級：高（QL=0）、較高（0＜QL≤0.1）、中等（0.1＜QL≤1）、較低（1＜QL＜10）和低（QL≥10）（表3和圖4）。QL≤1的3個等級格網(wǎng)內(nèi)渠系網(wǎng)絡(luò)密集，有利于聚落集中，屬于質(zhì)量高值區(qū)；QL＞1的 2個等級格網(wǎng)內(nèi)渠系網(wǎng)絡(luò)較少，不利于聚落集中，屬于質(zhì)量低值區(qū)。

從圖4和表3可以看出：1）山丹縣3個時期鄉(xiāng)村聚落與主干渠系空間分布關(guān)系密切，存在顯著的“渠系指向性”。3個時期鄉(xiāng)村聚落質(zhì)量（QL≤0.1）中高值區(qū)占比均較大，分別占到格網(wǎng)總量的81.41%、92.59%和91.2%，渠系的空間布局決定了鄉(xiāng)村聚落和耕地的分布格局；2）3個時期鄉(xiāng)村聚落質(zhì)量空間差異明顯，鄉(xiāng)村聚落質(zhì)量較低和低值區(qū)主要存在于縣城周邊，縣城西北部主要以質(zhì)量中值區(qū)為主，縣城以南區(qū)域以質(zhì)量較高和高值區(qū)為主；3）基于實地調(diào)研發(fā)現(xiàn)，鄉(xiāng)村聚落、耕地和渠系之間具有高度的相互依賴性，2000年后由于耕地空間范圍擴張，渠系隨之增多，且二者的擴張速度明顯快于聚落，使得2008年43.86%的格網(wǎng)出現(xiàn)“有渠系而無聚落”的現(xiàn)象。

圖4 基于渠系的山丹縣鄉(xiāng)村聚落質(zhì)量空間分布（1998，2008和2015年）Fig.4 Spatial distribution of rural settlements quality based on canal system (1998, 2008 and 2015)

表3 基于渠系的山丹縣鄉(xiāng)村聚落質(zhì)量統(tǒng)計數(shù)據(jù)（1998，2008和2015年）Table 3 Statistical datas of rural settlements quality based on canal system (1998, 2008 and 2015)

4 鄉(xiāng)村聚落空間重構(gòu)

鄉(xiāng)村聚落空間重構(gòu)是內(nèi)在發(fā)展需求和外部資源壓力綜合作用下對鄉(xiāng)村空間格局的重新布局與優(yōu)化，達到促進鄉(xiāng)村社會經(jīng)濟協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展，實現(xiàn)聚落空間格局功能合理、健康有序、生態(tài)宜居，亦可為河西走廊綠洲區(qū)農(nóng)村建設(shè)用地整治提供參考。2015年山丹縣微型聚落（面積小于0.1 hm2）數(shù)量占24.40 %，鄉(xiāng)村聚落質(zhì)量QK＞0.28的格網(wǎng)（人多地少、有聚落而無耕地格網(wǎng)）占18.89 %，QL＞1的格網(wǎng)（渠系偏少型、有聚落而無渠系格網(wǎng)）占8.8%，從美麗鄉(xiāng)村建設(shè)的角度即不利于各類設(shè)施的布置，也不利于土地集約利用和綠洲鄉(xiāng)村可持續(xù)發(fā)展。因此，基于鄉(xiāng)村聚落質(zhì)量及其吸引力，對2015年微型聚落進行空間布局調(diào)整，并在此基礎(chǔ)上對質(zhì)量雙低值區(qū)進行優(yōu)化處理，確定鄉(xiāng)村聚落斑塊的遷移方向，實現(xiàn)鄉(xiāng)村聚落空間重構(gòu)。

4.1 基于鄉(xiāng)村聚落質(zhì)量的聚落吸引力測算

鄉(xiāng)村聚落總質(zhì)量越高，吸引力越大，中心性越強，使其具有更高的空間支配地位，成為鄉(xiāng)村聚落體系中的質(zhì)量核心區(qū)?？紤]到行政界限和耕作半徑對鄉(xiāng)村聚落空間布局的影響，本研究在測算鄉(xiāng)村聚落吸引力時以5 km作為吸引半徑，即聚落與聚落間的距離在5 km以內(nèi)具有吸引力，超過5 km不再具有吸引力。從圖5a和表4可以看出：山丹縣Ⅰ級吸引區(qū)占比24.04 %，主要分布在鄉(xiāng)村聚落質(zhì)量高值區(qū)（QK=0和QL=0），如縣域中部的位奇鎮(zhèn)和南部東西兩側(cè)老軍鄉(xiāng)、李橋鄉(xiāng)綠洲外圍區(qū)域；Ⅱ級和Ⅲ級吸引區(qū)所占比重相對較小，為23.13%，零星鑲嵌在綠洲中；Ⅳ級吸引區(qū)數(shù)量最多，占到52.82%，主要分布在綠洲中部道路、主干渠系沿線（圖5a）。Ⅰ級吸引區(qū)一方面可以通過自身的高質(zhì)量輻射、吸引外圍微型聚落向該區(qū)域集中，另一方面也可以促使周圍的大聚落與外圍微型聚落產(chǎn)生相互作用，形成相應(yīng)的引力作用輻射空間。

表4 鄉(xiāng)村聚落吸引力分級統(tǒng)計Table 4 Attractive grading classification of rural settlement

4.2 微型鄉(xiāng)村聚落空間布局調(diào)整

在實地調(diào)查過程中發(fā)現(xiàn)，Ⅰ級吸引區(qū)雖然處于鄉(xiāng)村聚落質(zhì)量高值區(qū)，但是缺乏必要的居住條件和聚落基礎(chǔ)，相反其1 km輻射空間內(nèi)的大聚落居住環(huán)境相對較好，且交通便利、基礎(chǔ)設(shè)施和公共服務(wù)設(shè)施配套齊全、經(jīng)濟活動交流頻繁?；诖耍诰C合考慮耕作半徑的基礎(chǔ)上，將Ⅰ級吸引區(qū)外圍1 km范圍內(nèi)的大聚落作為吸收區(qū)，分別測算大聚落與外圍微型聚落之間的吸引力，基于吸引力確定微型聚落的遷移方向，與大聚落合并形成更大規(guī)模的聚落（圖5b）；此外，對不在大聚落吸收區(qū)內(nèi)的微型聚落進行就近集聚，選擇吸引力較大的區(qū)域作為吸收區(qū)，重新聚合為新的聚落（圖5b）。為了清楚地反映微型鄉(xiāng)村聚落布局吸引和集聚過程，分別選取案例區(qū)域予以說明，其中圖5d為微型聚落向大聚落遷移的過程，圖5e為微型聚落就近集聚為新聚落的過程。鄉(xiāng)村聚落空間布局調(diào)整后，聚落斑塊數(shù)量由3 143個減少至2 408個，斑塊密度由0.58個/km2降低到0.45個/km2；微型聚落由767個減少至22個，總面積僅為1.38 hm2；微型聚落聚合為小聚落3個，中等聚落7個；重構(gòu)后節(jié)約用地26.58 hm2，鄉(xiāng)村聚落“散、空、亂”現(xiàn)象得到一定程度上的改觀（圖5c和表 5）。

圖5 山丹縣微型鄉(xiāng)村聚落空間重構(gòu)Fig.5 Small settlements reconstruction in Shandan County

表5 山丹縣鄉(xiāng)村聚落空間格局對比Table 5 Comparison of spatial pattern of rural settlements in Shandan County

4.3 鄉(xiāng)村聚落質(zhì)量低值區(qū)優(yōu)化

在微型鄉(xiāng)村聚落空間布局調(diào)整的基礎(chǔ)上，將基于耕地和渠系的鄉(xiāng)村聚落質(zhì)量評價結(jié)果進行空間疊置，分別提取鄉(xiāng)村聚落質(zhì)量雙高值區(qū)（QK≤0.28且 QL≤1，即適宜遷入型格網(wǎng)，聚落斑塊面積較大、基礎(chǔ)設(shè)施和公共服務(wù)設(shè)施齊全、交通便利的區(qū)域）和質(zhì)量雙低值區(qū)（QK＞0.28且QL＞1，即需要搬遷型格網(wǎng)，鄉(xiāng)村聚落分布分散、設(shè)施缺乏且遠離綠洲的區(qū)域）（圖 6a）。將其與微型聚落布局調(diào)整后的聚落斑塊進行空間疊加分析，利用吸引力模型確定質(zhì)量雙低值區(qū)內(nèi)鄉(xiāng)村聚落的搬遷去向，需要說明的是盡管部分鄉(xiāng)村聚落斑塊處于雙低值區(qū)，但考慮其斑塊面積較大，亦不適宜搬遷。經(jīng)過分析發(fā)現(xiàn)，92.16%的鄉(xiāng)村聚落處在質(zhì)量高值區(qū)內(nèi)，僅有 107個格網(wǎng)處在聚落質(zhì)量雙低值區(qū)，包含236個鄉(xiāng)村聚落斑塊，其中139個鄉(xiāng)村聚落斑塊距離質(zhì)量雙高值區(qū)較近，且規(guī)模較小，需對其進行空間優(yōu)化，其余97個鄉(xiāng)村聚落斑塊重新聚合為新的聚落?？臻g優(yōu)化后，聚落斑塊數(shù)量由 2 408個優(yōu)化至2 269個，斑塊密度由0.45個/km2降低到0.42個/km2；微型聚落全部優(yōu)化，小聚落減少至1 609個，中等聚落增加3個，優(yōu)化后節(jié)約用地25.42 hm2（表5和圖6b）。

圖6 山丹縣鄉(xiāng)村聚落質(zhì)量低值區(qū)空間優(yōu)化Fig.6 Spatial optimization of low quality area of rural settlements in Shandan County

山丹縣鄉(xiāng)村聚落經(jīng)過上述 2次空間布局調(diào)整后，斑塊數(shù)量由3143個減少至2 269個，斑塊密度由0.58個/km2降低至 0.42個/km2；微型聚落全部得到優(yōu)化調(diào)整，小聚落減少至1 609個，中等聚落增加至787個，大聚落數(shù)量未變，面積增加至1 319.27 hm2；重構(gòu)后節(jié)約用地52.0 hm2。

5 結(jié) 論

基于1 km×1 km格網(wǎng)分析山丹縣1998―2015年鄉(xiāng)村聚落質(zhì)量的基礎(chǔ)上，運用引力模型定量研究基于格網(wǎng)的鄉(xiāng)村聚落間的相互吸引關(guān)系和輻射空間，進而探討微觀尺度鄉(xiāng)村聚落空間布局調(diào)整及優(yōu)化，得出以下結(jié)論：

1）1998—2015年間，鄉(xiāng)村聚落面積占縣域總面積的比例較小，不足0.1個百分點，但其面積擴張較快，其中1998—2008年間增加38.99 hm2，年均增長3.9 hm2，2008—2015年間增加315.2 hm2，年均增長52.53 hm2，后期快于前期；鄉(xiāng)村聚落斑塊數(shù)量和密度增加，空間分散化趨勢明顯，新增和大聚落分裂是聚落斑塊數(shù)量增加的主要原因，且主要以獨戶或者少數(shù)幾戶相連的小聚落為主，斑塊面積小于1 hm2。

2）山丹縣鄉(xiāng)村聚落質(zhì)量空間差異顯著，與耕地和渠系空間分布關(guān)系密切，存在顯著的“耕地指向性”和“渠系指向性”。2000年后由于耕地空間范圍擴張，渠系隨之增多，且二者的擴張速度明顯快于聚落，使得 2008年37.33%和 43.86%的格網(wǎng)分別出現(xiàn)“有耕地而無聚落”和“有渠系而無聚落”的現(xiàn)象。

3）基于引力模型對微型聚落和鄉(xiāng)村聚落質(zhì)量雙低值區(qū)進行空間布局調(diào)整和優(yōu)化處理，重構(gòu)后聚落斑塊數(shù)量由3 143個減少至2 269個，斑塊密度由0.58個/km2降低至 0.42個/km2；微型聚落全部得到優(yōu)化調(diào)整，小聚落減少至1 609個，中等聚落增加至787個，大聚落數(shù)量未變，面積增加至1 319.27 hm2；重構(gòu)后節(jié)約用地52.0 hm2，鄉(xiāng)村聚落“散、空、亂”現(xiàn)象得到一定程度上的改觀。

綠洲耕地和水資源量的多少直接影響到承載的人口數(shù)量，進而影響到聚落的存在和發(fā)展，探討微觀尺度鄉(xiāng)村聚落質(zhì)量，并在格網(wǎng)尺度上對鄉(xiāng)村聚落空間布局進行調(diào)整和優(yōu)化，可為綠洲區(qū)農(nóng)村建設(shè)用地整治提供參考。鄉(xiāng)村聚落空間重構(gòu)受到自然、社會、經(jīng)濟等多方面的共同作用，生產(chǎn)、生活的方方面面都會影響到空間重構(gòu)過程。本研究從格網(wǎng)這一微觀尺度出發(fā)，強調(diào)綠洲水土資源與鄉(xiāng)村聚落的重要關(guān)系，基于引力模型從不同層面分析鄉(xiāng)村聚落的空間布局調(diào)整及優(yōu)化，明確了鄉(xiāng)村聚落空間重構(gòu)的方向，創(chuàng)新了鄉(xiāng)村聚落空間重構(gòu)的方法，有助于豐富綠洲鄉(xiāng)村地域系統(tǒng)的理論與實踐。需要指出的是，本研究僅基于引力模型測算出鄉(xiāng)村聚落質(zhì)量格網(wǎng)間的相互吸引強度只能反映理論狀態(tài)下鄉(xiāng)村聚落斑塊間的聯(lián)系狀況，且以水土資源界定鄉(xiāng)村聚落的質(zhì)量，能夠?qū)崿F(xiàn)理論狀態(tài)下水土資源耦合的鄉(xiāng)村聚落空間重構(gòu)。未來需要進一步開展政策、社會經(jīng)濟發(fā)展方式對居民點重構(gòu)過程中的擾動作用，理清各個因子在聚落空間重構(gòu)中所起的作用，實現(xiàn)基于生態(tài)-社會經(jīng)濟協(xié)調(diào)的綠洲區(qū)鄉(xiāng)村聚落空間重構(gòu)。

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