巖溶槽谷區(qū)農(nóng)村人口與耕地變化的時(shí)空耦合關(guān)系

黃 娟, 李陽(yáng)兵, 徐 倩, 舒 田, 王 權(quán), 王萌萌

(1.貴州師范大學(xué) 地理與環(huán)境科學(xué)學(xué)院, 貴陽(yáng) 550001; 2.黔南民族師范學(xué)院旅游與資源環(huán)境學(xué)院,貴州 都勻 558000; 3.貴州師范大學(xué) 喀斯特研究院, 貴陽(yáng) 550001; 4.貴州省農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技信息研究所, 貴陽(yáng) 550006)

耕地和人口是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的關(guān)鍵要素，也是農(nóng)村人地關(guān)系的重要研究?jī)?nèi)容[1]。新中國(guó)成立后，我國(guó)城鄉(xiāng)之間生產(chǎn)要素自由流動(dòng)，農(nóng)村人口在城鄉(xiāng)間可比較自由的遷移。然而1958年隨著人民公社的建立和《中華人民共和國(guó)戶口登記條例》的頒行，我國(guó)進(jìn)入了城鄉(xiāng)分割“二元結(jié)構(gòu)”時(shí)期。直到1978年，隨著家庭聯(lián)產(chǎn)承包責(zé)任制的推行，農(nóng)村生產(chǎn)力得到極大解放。1984年《國(guó)務(wù)院關(guān)于農(nóng)民進(jìn)入集鎮(zhèn)落戶問(wèn)題的通知》的頒布，意味著農(nóng)村人口落戶城鎮(zhèn)的合法權(quán)益重新得到確立[2]。至此，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率大幅提高和允許農(nóng)民自理口糧進(jìn)入集鎮(zhèn)的背景下，大量的農(nóng)村人口逐漸向城鎮(zhèn)轉(zhuǎn)移。1949—2016年，農(nóng)村人口從占全國(guó)總?cè)丝诘?9.4%下降到2016年的42.7%，這代表著中國(guó)幾千年以來(lái)的城鄉(xiāng)人口結(jié)構(gòu)被徹底撼動(dòng)[3]。據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局的資料，在人口非農(nóng)化的同時(shí)，我國(guó)耕地面積在1978—1980年達(dá)到高峰后，由于城鎮(zhèn)建設(shè)、生態(tài)建設(shè)等因素造成耕地減少[4]。當(dāng)前我國(guó)正處于經(jīng)濟(jì)社會(huì)的轉(zhuǎn)型時(shí)期，城鎮(zhèn)化和工業(yè)化快速推進(jìn)會(huì)帶來(lái)耕地和農(nóng)村人口的劇烈變化，也會(huì)導(dǎo)致農(nóng)村的人地關(guān)系發(fā)生重大變化[2]。在這個(gè)過(guò)程中，農(nóng)村人口和耕地的變化理應(yīng)具有一定的耦合關(guān)系，尤其在區(qū)域耕地減少的同時(shí)，人口能否隨之變化，促進(jìn)人口與耕地比例的適應(yīng)性調(diào)節(jié)，是保障農(nóng)村地域系統(tǒng)有序發(fā)展的重要前提[1]。

近年來(lái)，學(xué)者對(duì)耕地與農(nóng)村人口的研究已取得豐碩成果。相關(guān)學(xué)者的研究主要側(cè)重于耕地和農(nóng)村人口的單要素研究，如耕地糧食安全和生態(tài)安全[5]、耕地時(shí)空格局演變[6]、耕地功能及演變[7]、耕地生態(tài)服務(wù)功能[8]、耕地轉(zhuǎn)型[9-10]、耕地集約利用[11]、耕地模擬預(yù)測(cè)[12]、耕地利用邊際化等[13]方面。對(duì)于農(nóng)村人口的研究，主要在人口的演變[14]、農(nóng)村勞動(dòng)力遷移[15]、農(nóng)村人口的過(guò)疏化與空心化[16]、人口非農(nóng)化及社會(huì)作用等[17]方面。在農(nóng)村人口與耕地研究方面，探討了人口非農(nóng)化和人口遷移對(duì)土地規(guī)模經(jīng)營(yíng)、農(nóng)村土地利用方式的影響[18]，人口—耕地生產(chǎn)系統(tǒng)及兩者相關(guān)性的研究[19]，也有利用彈性系數(shù)分析耕地和農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力的耦合關(guān)系[1]。總體而言，當(dāng)前關(guān)于全國(guó)尺度和特定階段的耕地和農(nóng)村人口的分布、演變、機(jī)制和效應(yīng)的剖析取得明顯進(jìn)展。但我國(guó)幅員遼闊，自然條件和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段存在明顯的非均衡性，耕地和農(nóng)村人口的變化也有其內(nèi)部的差異性，研究尺度有待于進(jìn)一步從省域、縣域向村域尺度深入，更能反映和解釋區(qū)域內(nèi)部微尺度的變化[20]。

特別是在生態(tài)脆弱和經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)區(qū)，自1990年以來(lái)農(nóng)村人口的快速外遷，耕地面積的波動(dòng)下降，使得農(nóng)村人地關(guān)系矛盾有所緩和，揭示農(nóng)村人口與耕地的變化特征有助于甄別生態(tài)脆弱和欠發(fā)達(dá)地區(qū)的農(nóng)村地域系統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要素變動(dòng)的協(xié)調(diào)性。鑒于此，本文選取生態(tài)脆弱的西南巖溶槽谷區(qū)、武陵山區(qū)集中連片特殊貧困縣之一的印江縣為研究對(duì)象，利用該區(qū)域1958年、1973年、1990年、2000年和2016年5期耕地和農(nóng)村人口數(shù)據(jù)，以村域?yàn)檠芯繂卧?，通過(guò)構(gòu)建農(nóng)村人口與耕地變化時(shí)空耦合模型，揭示近60年來(lái)巖溶槽谷區(qū)農(nóng)村人口和耕地變化的時(shí)空耦合特征及其驅(qū)動(dòng)機(jī)制，從而掌握巖溶槽谷區(qū)農(nóng)村人口和耕地資源時(shí)空演變規(guī)律及其影響因素，揭示其農(nóng)村人地關(guān)系轉(zhuǎn)型過(guò)程，為巖溶槽谷區(qū)土地管理、生態(tài)修復(fù)和鄉(xiāng)村振興等提供科學(xué)參考。

1 研究區(qū)概況

貴州省印江土家族苗族自治縣位于貴州省東北部，位于東經(jīng)108°17′52″—108°48′18″，北緯27°35′19″—28°20′32″，處于貴州高原向四川盆地過(guò)渡的黔東北凹陷地帶，總面積1 968.06 km2[21]。印江縣屬西南巖溶槽谷區(qū)，按出露巖性和高程將全縣分為4種地貌類型[22]，其中槽谷區(qū)占全縣總面積的48.39%。兩條大型槽谷朗溪槽谷和楓香溪槽谷分布位于縣內(nèi)中南部和西部。本區(qū)屬亞熱帶溫暖濕潤(rùn)季風(fēng)氣候，年平均氣溫16.8℃，年降雨量在1 100 mm左右，生物資源豐富，雨熱同期有利于農(nóng)作物生長(zhǎng)和牧漁業(yè)發(fā)展。梵凈山世界自然遺產(chǎn)地和梵凈山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)的部分區(qū)域位于印江縣境內(nèi)。印江縣屬于國(guó)家扶貧開(kāi)發(fā)工作重點(diǎn)縣，武陵山區(qū)集中連片特殊貧困縣；2016年印江縣被列為國(guó)家重點(diǎn)生態(tài)功能區(qū)。現(xiàn)轄14個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)、3個(gè)街道。2016年末耕地面積為34 209.69 hm2；戶籍人口45.22萬(wàn)人；常住人口28.58萬(wàn)人，其中農(nóng)村常住人口21.81萬(wàn)人，農(nóng)村常住人口密度為111人/km2。

2 研究數(shù)據(jù)及方法

2.1 數(shù)據(jù)來(lái)源與處理

耕地?cái)?shù)據(jù)基于地形圖、衛(wèi)星影像和遙感影像數(shù)據(jù)，其中1958年數(shù)據(jù)參照1∶50 000的地形圖，1973年數(shù)據(jù)采用Landsat MSS影像(分辨率60 m)，1990年、2000年和2016年數(shù)據(jù)采用Landsat TM影像(分辨率30 m)并選取近紅外、紅光與綠光波段及逆行標(biāo)準(zhǔn)假彩色合成為數(shù)據(jù)源，利用Arcmap平臺(tái)，進(jìn)行目視解譯，結(jié)合實(shí)地調(diào)查，從而得到研究區(qū)1958—2016年5個(gè)時(shí)段的耕地利用矢量數(shù)據(jù)。通過(guò)野外實(shí)地調(diào)查驗(yàn)證，數(shù)據(jù)解譯精度達(dá)到87%以上，符合耕地分析的需要。

農(nóng)村人口數(shù)據(jù)基于統(tǒng)計(jì)年鑒和人口普查數(shù)據(jù)兩個(gè)方面。農(nóng)村人口測(cè)度通常有按照戶籍人口劃分的農(nóng)業(yè)戶籍人口與按照居住地劃分的農(nóng)村常住人口[23]，在探討農(nóng)村人地關(guān)系的過(guò)程中，農(nóng)村常住人口更能準(zhǔn)確反映人地關(guān)系的變化過(guò)程，因此本文中的農(nóng)村人口特指農(nóng)村常住人口。1958年、1973年農(nóng)村人口數(shù)據(jù)來(lái)源于《貴州六十年1949—2009》，并利用印江縣第三次人口普查分村數(shù)據(jù)進(jìn)行插值；1990年、2000年農(nóng)村人口數(shù)據(jù)來(lái)源于印江縣第四次、第五次人口普查數(shù)據(jù)；2016年農(nóng)村人口數(shù)據(jù)來(lái)源于《印江統(tǒng)計(jì)年鑒(2 016)》。因?yàn)檠芯繒r(shí)間跨度較大、印江縣行政區(qū)劃有所調(diào)整，研究區(qū)村級(jí)行政單元以當(dāng)前印江縣的村行政單元為準(zhǔn)共351個(gè)研究村，對(duì)已變更的行政村農(nóng)村人口數(shù)據(jù)做相應(yīng)調(diào)整。因沒(méi)有梵凈山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)相關(guān)數(shù)據(jù)，最終獲得347個(gè)研究村的農(nóng)村人口和耕地基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，基于ArcGIS軟件平臺(tái)建立空間分析數(shù)據(jù)庫(kù)，以分析農(nóng)村人口和耕地的變化率和空間耦合特征。

2.2 研究方法

2.2.1 農(nóng)村人口與耕地變化測(cè)算 考慮到戶籍身份的城鄉(xiāng)差異正在弱化[24]，為準(zhǔn)確反映農(nóng)村人地關(guān)系的變化過(guò)程，采用農(nóng)村常住人口數(shù)量進(jìn)行農(nóng)村人口變化分析。耕地?cái)?shù)量變化進(jìn)行耕地變化分析。通常采用絕對(duì)變化、相對(duì)變化、年均變化等總量及比率指標(biāo)反映數(shù)量變化的增減趨勢(shì)?？紤]到本研究涉及時(shí)間跨度長(zhǎng)、各研究時(shí)段的年限有所差異，采用一定時(shí)期內(nèi)的農(nóng)村人口年均變化率(Population Annual Rate)、耕地年均變化率(Farmland Annual Rate)[24]和農(nóng)村人口人均耕地年均變化率(Per Capita Arable Land Annual Rate)測(cè)算農(nóng)村人口變化和耕地變化情況，公式如下：

(1)

(2)

(3)

式中:PARit，F(xiàn)ARit，PCALit分別代表第i個(gè)研究單元t年內(nèi)農(nóng)村人口年均變化率、耕地年均變化率和人均耕地年均變化率;P1i,P(1+t)i分別代表研究初期和末期第i個(gè)研究單元的農(nóng)村人口數(shù)量;F1i,F(1+t)i分別代表研究初期和末期第i個(gè)研究單元的耕地?cái)?shù)量;PCAL1i,PCAL(1+t)i分別代表研究初期和末期第i個(gè)研究單元的農(nóng)村人口人均耕地?cái)?shù)量。

2.2.2 農(nóng)村人口變化與耕地變化耦合關(guān)系測(cè)算 農(nóng)村人口與耕地變化彈性系數(shù)模型。彈性系數(shù)是一定時(shí)期內(nèi)兩個(gè)相互聯(lián)系的指標(biāo)變化速度的比率，它是衡量一個(gè)指標(biāo)的變動(dòng)幅度對(duì)另一個(gè)指標(biāo)變動(dòng)幅度的依存關(guān)系[1]。本文基于農(nóng)村人口與耕地變化彈性系數(shù)模型，通過(guò)分析農(nóng)村人口、耕地面積變化的方向和相對(duì)速度，揭示農(nóng)村人口和耕地變化的時(shí)空耦合特征。借鑒勞耕彈性指數(shù)[1]、農(nóng)村居民點(diǎn)用地彈性系數(shù)[23-24]，農(nóng)村人口與耕地變化彈性系數(shù)(Population-Farmland Elastic Coefficient,PFEC)可定義為一定時(shí)期內(nèi)農(nóng)村人口變化率與耕地面積變化率的比值[25]，公式如下：

(4)

式中:PFECit為第i個(gè)研究單元t年內(nèi)農(nóng)村人口與耕地變化彈性系數(shù)。

農(nóng)村人口與耕地變化耦合類型劃分。在現(xiàn)有農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力水平下，加快農(nóng)村人口轉(zhuǎn)移和促進(jìn)土地適度規(guī)模經(jīng)營(yíng)，有助于增加人均耕地、提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率、有助于緩減生態(tài)脆弱區(qū)的人地關(guān)系，這個(gè)農(nóng)村人口與耕地變化過(guò)程稱之為協(xié)調(diào)型；反之為失調(diào)型。根據(jù)PAR與FAR的增減變化、PFEC系數(shù)系數(shù)和PCAL增減狀況，將農(nóng)村人口與耕地變化的耦合關(guān)系劃分為8種類型(表1)。其中，Ⅶ、Ⅷ雖同為人增地減失調(diào)型，但是Ⅶ中PAR的絕對(duì)值小于FAR的絕對(duì)值，Ⅷ中PAR的絕對(duì)值大于FAR的絕對(duì)值；同理Ⅲ、Ⅳ亦如此。舉例說(shuō)明：如果PFEC值位于Ⅰ區(qū)，則PAR，F(xiàn)AR同時(shí)為正，且PAR大于FAR，即農(nóng)村人口和耕地都在增長(zhǎng)，但人口的增長(zhǎng)速度更快，為人均耕地減少的失調(diào)型區(qū)域。若PFEC值位于Ⅳ區(qū)，則PAR減少FAR增加，且PAR減少的速度更快，為人均耕地增加的協(xié)調(diào)型區(qū)域。其余類型以此類推。

表1 農(nóng)村人口與耕地變化耦合類型劃分依據(jù)

2.2.3 熱點(diǎn)分析 利用Arcmap聚類分析中的熱點(diǎn)分析工具，使用Getid-Ord Gi統(tǒng)計(jì)識(shí)別具有統(tǒng)計(jì)顯著性的熱點(diǎn)和冷點(diǎn)。本文通過(guò)一定時(shí)期內(nèi)農(nóng)村人口年均變化率、耕地年均變化率、人均耕地年均變化率為分析變量，參照王萌萌[22]、李陽(yáng)兵[26]、趙宇鸞[27]等的冷熱點(diǎn)劃分方法數(shù)據(jù)，通過(guò)計(jì)算空間關(guān)聯(lián)指數(shù)，并采用自然斷點(diǎn)法對(duì)其統(tǒng)計(jì)并劃分區(qū)間，劃熱點(diǎn)、次熱點(diǎn)、次冷點(diǎn)、冷點(diǎn)區(qū)。

3 結(jié)果與分析

3.1 農(nóng)村人口變化的時(shí)空特征

農(nóng)村人口變化的時(shí)序特征。從圖1可知，印江縣農(nóng)村人口時(shí)序變化經(jīng)歷了3個(gè)階段。1958—1990年為增長(zhǎng)期(年均增長(zhǎng)1.42%，年均增加0.31萬(wàn)人)。農(nóng)村人口在1990年達(dá)到頂峰后進(jìn)入下降期，其中1990—2000年為低速下降期(年均減幅0.65%，年均減少0.22萬(wàn)人)，2000—2016年為快速下降期(年均減幅2.11%，年均減少0.68萬(wàn)人)。

圖1 1958-2016年印江縣農(nóng)村人口數(shù)量變化

農(nóng)村人口變化的空間特征。從圖2可知，1990年前印江縣各村人口以增長(zhǎng)型為主，快速增長(zhǎng)區(qū)主要以點(diǎn)狀分布于峨嶺街道、龍津街道、纏溪鎮(zhèn)、板溪鎮(zhèn)、木黃鎮(zhèn)、紫薇鎮(zhèn)的鎮(zhèn)政府所在的村。中速增長(zhǎng)區(qū)廣泛分布于全縣。低速增長(zhǎng)區(qū)呈條帶分布于中部。1990—2000年，快速增長(zhǎng)區(qū)主要在以縣城為中心的峨嶺街道呈面狀分布；中速增長(zhǎng)區(qū)集中在龍津街道，低速增長(zhǎng)區(qū)集中在纏溪鎮(zhèn)和洋溪鎮(zhèn)。其余為人口減少區(qū)。2000—2016年，僅峨嶺街道的村人口增長(zhǎng)；北部和東南部人口中速減少，其余地區(qū)人口年均降幅均大于2%，尤其是天堂鎮(zhèn)、板溪鎮(zhèn)和中興街道的村人口減少最快，全縣進(jìn)入人口快速減少階段。

圖2 1958-2016印江縣年農(nóng)村人口年均變化率及其熱點(diǎn)區(qū)時(shí)空格局

3.2 耕地變化的時(shí)空特征

耕地變化的時(shí)序特征。從圖3可知，1958—2016年印江縣耕地面積呈現(xiàn)出先迅速增長(zhǎng)后緩慢減少的趨勢(shì)。在“以糧為綱”、開(kāi)墾荒地等政策的影響下，1990年之前耕地迅速增長(zhǎng)(年均增長(zhǎng)0.24%，年均增加85.88 hm2)，1990—2000年為緩慢增長(zhǎng)期(年均增長(zhǎng)0.05%，年均增加20.97 hm2)。之后，由于國(guó)家退耕還林等生態(tài)建設(shè)的實(shí)施、建設(shè)用地的增加、人口外出耕地撂荒等原因，耕地在2000年到達(dá)拐點(diǎn)后開(kāi)始下降。2000—2016年耕地年均減幅0.68%，年均減少262.23 hm2。

圖3 1958-2016年印江縣耕地和農(nóng)村人口人均耕地面積變化

耕地變化的空間特征。從圖4可知，1990年前有3個(gè)區(qū)域耕地增長(zhǎng)明顯?？焖僭鲩L(zhǎng)區(qū)位于北部、西部的刀壩鎮(zhèn)、天堂鎮(zhèn)、沙坡子鎮(zhèn)、板溪鎮(zhèn)的村，中速增長(zhǎng)區(qū)位于中東部合水鎮(zhèn)、木黃鎮(zhèn)，低速增長(zhǎng)區(qū)位于南部楊柳鎮(zhèn)、洋溪鎮(zhèn)的村。耕地減少區(qū)以低山河谷區(qū)和梵凈山中山區(qū)為主，主要分布于中南部的羅場(chǎng)鄉(xiāng)、纏溪鎮(zhèn)，東南部的紫薇鎮(zhèn)的村。1990年后分為兩個(gè)時(shí)段，1990—2000年快速增長(zhǎng)區(qū)集中分布于中部和南部，點(diǎn)狀分布于西部的村域；耕地減少區(qū)在各鄉(xiāng)鎮(zhèn)均有分布。2000—2016年，耕地增長(zhǎng)區(qū)主要集中于中東部區(qū)的村域；耕地減少區(qū)分布于西北部、中部和南部的村域，其中快速減少區(qū)主要分布于以縣城為中心的峨嶺街道和中興街道的村。

圖4 1958-2016年印江縣耕地面積年均變化率及熱點(diǎn)區(qū)時(shí)空格局

3.3 農(nóng)村人口人均耕地變化的時(shí)空特征

人均耕地變化的時(shí)序特征。1958—2016年印江縣農(nóng)村人口人均耕地面積呈現(xiàn)先減少后增加的態(tài)勢(shì)。1990年以前農(nóng)村人口人均耕地面積持續(xù)減少，從1958年的0.162 hm2/人下降到1990年的0.112 hm2/人，年均降幅達(dá)1.17%。1990年以后農(nóng)村人口人均耕地面積呈增長(zhǎng)趨勢(shì)，其中2000—2016年增幅較大，年均增長(zhǎng)1.82%，到2016年上升至0.157 hm2/人。

人均耕地變化的空間特征。從圖5可知，1958—1973年人均耕地快速增長(zhǎng)區(qū)主要分布于北部、西部的沙子坡鎮(zhèn)、天堂鎮(zhèn)、板溪鎮(zhèn)的村?？焖贉p少區(qū)主要分布于中南部纏溪鎮(zhèn)、羅場(chǎng)鄉(xiāng)，東南部紫薇鎮(zhèn)的村域。1973—1990年全縣以減少區(qū)為主，僅沙子坡鎮(zhèn)、中興街道、木黃鎮(zhèn)、合水鎮(zhèn)的部分村人均耕地面積增加。1990—2000年全縣68.6%的村人均耕地面積增加，其中快速增長(zhǎng)區(qū)主要分布在南部洋溪鎮(zhèn)、中南部新寨鎮(zhèn)，北部的杉樹(shù)鎮(zhèn)、刀壩鎮(zhèn)的村域；僅12.5%的村人均耕地快速減少，主要分布在縣城中心的峨嶺街道、龍津街道、以及羅場(chǎng)鄉(xiāng)、楊柳鎮(zhèn)的部分村。2000—2016年進(jìn)入人均耕地全面增長(zhǎng)階段，全縣68.9%的村為快速增長(zhǎng)區(qū)，在全縣均有分布；僅4.2%的村為快速減少區(qū)，零星分布于全縣。

圖5 1958-2016年印江縣農(nóng)村人口人均耕地面積年均變化率及熱點(diǎn)區(qū)時(shí)空格局

3.4 農(nóng)村人口與耕地變化的耦合關(guān)系

3.4.1 農(nóng)村人口與耕地變化的時(shí)空耦合特征 農(nóng)村人口與耕地變化的時(shí)序耦合特征。1958—2016年印江縣全縣農(nóng)村人口與耕地變化耦合類型由失調(diào)型向協(xié)調(diào)型轉(zhuǎn)變。印江縣1958—1973年與1973—1990年兩個(gè)時(shí)段，均為人地同增失調(diào)型。1990年之后發(fā)生轉(zhuǎn)變，1990—2000年為人減地增協(xié)調(diào)型，2000—2016年是人地同減協(xié)調(diào)型。

農(nóng)村人口與耕地變化的空間耦合特征。從表2可知，印江縣農(nóng)村人口與耕地變化耦合類型的空間分布和村域數(shù)量比重。1958—1973年，以失調(diào)型村域?yàn)橹?，占全縣村域總數(shù)的68.37%，數(shù)量由高到低分別是Ⅰ類>Ⅶ類>Ⅷ類。其中Ⅰ類主要集中在中部朗溪鎮(zhèn)、合水鎮(zhèn)，南部楊柳鎮(zhèn)、洋溪鎮(zhèn)及東北部木黃鎮(zhèn)的村。Ⅶ類分布在縣城周邊的峨嶺街道、龍津街道，中南部的羅場(chǎng)鄉(xiāng)、纏溪鎮(zhèn)，東部的紫薇鎮(zhèn)及木黃鎮(zhèn)南部村。Ⅷ類主要集中在西部的杉樹(shù)鎮(zhèn)、中部的朗溪鎮(zhèn)、合水鎮(zhèn)和羅場(chǎng)鄉(xiāng)。協(xié)調(diào)型村域僅為Ⅱ類型，占全縣村域總數(shù)的30.49%，主要集中在北部沙子坡鎮(zhèn)、刀壩鎮(zhèn)、天堂鎮(zhèn)和中部板溪鎮(zhèn)。1973—1990年，仍以失調(diào)型村域?yàn)橹?，村域?shù)量增加，占全縣村域總數(shù)的80.05%，數(shù)量從高到低分別是Ⅷ類>Ⅰ類>Ⅶ類>Ⅵ類。其中Ⅷ類增幅較快，較上一期增長(zhǎng)2.67倍且全縣均有分布，Ⅰ類和Ⅶ類數(shù)量減少。協(xié)調(diào)型仍以Ⅱ類為主，數(shù)量較上一期減少，占全縣村域總數(shù)減少至18.81%，主要呈條帶狀分布于西北部和中東部。1990—2000年，以協(xié)調(diào)型村域?yàn)橹?，占全縣村域總數(shù)的68.67%，涵蓋了4種協(xié)調(diào)類型，數(shù)量從多到少依次為Ⅴ類>Ⅳ類>Ⅲ類>Ⅱ類。其中Ⅴ類主要在除南部以外的地區(qū)；Ⅳ類主要分布于西部沙子坡鎮(zhèn)、中部朗溪鎮(zhèn)、東部紫薇鎮(zhèn)、羅場(chǎng)鄉(xiāng)3個(gè)條帶；Ⅲ類主要分布在板溪鎮(zhèn)、新寨鎮(zhèn)和紫薇鎮(zhèn)的村。這一時(shí)期，失調(diào)型的區(qū)域減幅較大，占全縣村域總數(shù)比重縮減至30.19%，4種失調(diào)型均有分布。其中Ⅵ類數(shù)量最多，主要分布于東部的木黃鎮(zhèn)，中部的合水鎮(zhèn)、朗溪鎮(zhèn)、羅場(chǎng)鄉(xiāng)，南部的楊柳鎮(zhèn)。2000—2016年，以協(xié)調(diào)型村域?yàn)橹?，占全縣村域總數(shù)的88.89%，數(shù)量從多到少依次是Ⅴ類>Ⅳ類>Ⅲ類，其中Ⅴ類在全縣均有分布，Ⅳ類主要分布于中東部合水鎮(zhèn)、木黃鎮(zhèn)、紫薇鎮(zhèn)，北部的板溪鎮(zhèn)、天堂鎮(zhèn)，南部的楊柳鎮(zhèn)、洋溪鎮(zhèn)。失調(diào)型僅占全縣9.97%，為Ⅵ類主要以點(diǎn)狀分布于峨嶺街道、朗溪鎮(zhèn)、中興鎮(zhèn)、沙子坡鎮(zhèn)的個(gè)別村。

表2 1958-2016年印江縣農(nóng)村人口與耕地變化的耦合類型

3.4.2 槽谷區(qū)與非槽谷區(qū)農(nóng)村人口與耕地變化的時(shí)空耦合對(duì)比 以地貌和行政村邊界疊加劃分印江縣槽谷區(qū)和非槽谷區(qū)村域[28]。根據(jù)印江縣地貌類型分區(qū)，將丘陵谷地區(qū)、低山河谷區(qū)和梵凈山中山區(qū)村域合稱為非槽谷區(qū)村，統(tǒng)計(jì)得出槽谷區(qū)村域共163個(gè)村，占全縣村域總數(shù)的47.44%，非槽谷區(qū)村域共188個(gè)村，占全縣村域總數(shù)53.56%。從圖6可知，槽谷區(qū)和非槽谷區(qū)村域農(nóng)村人口與耕地變化的耦合趨勢(shì)基本一致。但是每種耦合類型在槽谷區(qū)和非槽谷區(qū)中所占比重有所差異。1958—1973年、1990—2000年、2000—2016年3個(gè)時(shí)段內(nèi)，槽谷區(qū)失調(diào)型村域數(shù)量所占槽谷區(qū)村域總數(shù)的比重高于非槽谷區(qū)失調(diào)型村域數(shù)量所占非槽谷區(qū)村域總數(shù)的比重，而協(xié)調(diào)型耦合類型的數(shù)量比重則相反。以2000—2016年為例，槽谷區(qū)協(xié)調(diào)型村域數(shù)量占槽谷區(qū)村域總數(shù)的86.50%，而非槽谷區(qū)協(xié)調(diào)型村域數(shù)量占非槽谷區(qū)村域總數(shù)的92.93%，表明非槽谷區(qū)人地和諧程度要好于槽谷區(qū)。

圖6 1958-2016年印江縣槽谷區(qū)、非槽谷區(qū)耕地與農(nóng)村人口變化的耦合類型村域數(shù)量比例

3.5 農(nóng)村人口與耕地變化的耦合關(guān)系的驅(qū)動(dòng)因素

巖溶槽谷區(qū)農(nóng)村人口與耕地變化的耦合關(guān)系受到自然、人文、政策等多方面的影響[28]。自然因素方面，受地形坡度、地形起伏度、離河流遠(yuǎn)近的水源條件、洪水等自然災(zāi)害方面的影響。人文和政策因素方面，1958年由于大躍進(jìn)，印江縣修建1 000多座煉鐵爐大煉鋼鐵導(dǎo)致生態(tài)破壞[29]。同年，印江縣成立45個(gè)人民公社，99%的農(nóng)戶加入人民公社，印江縣農(nóng)村人口的生產(chǎn)和生活幾乎固定于鄉(xiāng)村地域，對(duì)土地的依賴性強(qiáng)。1968—1973年印江縣經(jīng)歷了建國(guó)后的人口生育高峰期，人口年增長(zhǎng)率高達(dá)到30.22‰[29]，是印江縣的人口膨脹期，這段時(shí)間由于人口的迅速增長(zhǎng)，對(duì)糧食的需求提高，導(dǎo)致耕地?cái)U(kuò)張。1979年國(guó)務(wù)院《政府工作報(bào)告》要求開(kāi)墾荒地、以增加耕地面積。在大量開(kāi)墾荒地和坡耕地的背景下，1979年印江縣森林覆蓋率降至15.6%[29]，為建國(guó)以來(lái)的最低點(diǎn)，生態(tài)破壞嚴(yán)重。1984年后，隨著家庭聯(lián)產(chǎn)承包責(zé)任制的實(shí)施和《國(guó)務(wù)院關(guān)于農(nóng)民進(jìn)入集鎮(zhèn)落戶問(wèn)題的通知》的頒布，至此在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率大幅提高和允許落戶城鎮(zhèn)的背景下，大量的農(nóng)村人口逐漸向城鎮(zhèn)轉(zhuǎn)移[2]。特別是1990年貴州省開(kāi)始有組織的向外輸出農(nóng)村剩余勞動(dòng)力以來(lái)，印江縣農(nóng)村人口開(kāi)始呈下降趨勢(shì)。1999年開(kāi)始實(shí)施的西部大開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略推動(dòng)印江縣經(jīng)濟(jì)有所增長(zhǎng)，農(nóng)民對(duì)土地的依賴性逐漸減小，不再需要擴(kuò)大耕地面積來(lái)提高糧食產(chǎn)量，耕地壓力減弱[22]。

進(jìn)入2000年以來(lái)，國(guó)家政策開(kāi)始向恢復(fù)生態(tài)傾斜。2000年印江縣作為貴州省試點(diǎn)開(kāi)始實(shí)施退耕還林工程，2004年取消農(nóng)業(yè)稅，2005年印江縣作為貴州省巖溶區(qū)石漠化綜合治理工程試點(diǎn)縣推進(jìn)生態(tài)修復(fù)工作，坡耕地逐漸收縮。隨著生態(tài)修復(fù)工程導(dǎo)致的坡耕地面積減少及農(nóng)地邊際化，勞動(dòng)力成本上漲，當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)勞動(dòng)力逐漸減少。2009年貴州省實(shí)現(xiàn)基本普及九年義務(wù)教育、基本掃除青壯年文盲的“兩基”目標(biāo)，農(nóng)村青壯勞動(dòng)力外出務(wù)工人數(shù)進(jìn)一步增加。2010年貴州省工業(yè)強(qiáng)省戰(zhàn)略，城鎮(zhèn)化和工業(yè)化迅速發(fā)展，耕地進(jìn)一步減少。2014年以來(lái)貴州省實(shí)施精準(zhǔn)扶貧政策，2016年印江縣被列為國(guó)家重點(diǎn)生態(tài)功能區(qū)，生態(tài)移民搬遷、易地搬遷后導(dǎo)致農(nóng)村人口大量外遷，一方面邊遠(yuǎn)耕地撂荒之后轉(zhuǎn)為林灌地，另一方面集中連片的林果地增加，耕地發(fā)生轉(zhuǎn)型。國(guó)家和貴州省的土地利用政策、人口政策和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式及城鎮(zhèn)化、工業(yè)化過(guò)程影響人口和耕地變化，最終驅(qū)動(dòng)農(nóng)村人口和耕地變化的時(shí)空耦合關(guān)系發(fā)生轉(zhuǎn)變，人地關(guān)系矛盾逐漸緩和，農(nóng)村人口和耕地變化的耦合關(guān)系逐漸由失調(diào)型向協(xié)調(diào)型轉(zhuǎn)變。

4 討 論

4.1 農(nóng)村人口與耕地已發(fā)生轉(zhuǎn)型

本研究結(jié)果與馮應(yīng)斌[30]、楊軍昌[31]、史小祺等[32]對(duì)近年來(lái)中國(guó)西南和貴州省農(nóng)村人口、耕地時(shí)空演變的研究結(jié)論相似，結(jié)果都表明了貴州省巖溶地區(qū)農(nóng)村人口與耕地利用已經(jīng)發(fā)生轉(zhuǎn)型。但本文基于長(zhǎng)時(shí)間序列的農(nóng)村人口和耕地?cái)?shù)據(jù)，定量分析巖溶槽谷區(qū)農(nóng)村人口和耕地時(shí)空變化過(guò)程，更加具體的反映了該區(qū)域轉(zhuǎn)型的特征。巖溶槽谷區(qū)農(nóng)村人口轉(zhuǎn)型出現(xiàn)在1990年貴州省有組織、有規(guī)模外出務(wù)工活動(dòng)之后；而耕地轉(zhuǎn)型則比農(nóng)村人口轉(zhuǎn)型晚，轉(zhuǎn)型出現(xiàn)在2000年貴州省進(jìn)行城鎮(zhèn)化建設(shè)、開(kāi)展退耕還林、石漠化治理等生態(tài)修復(fù)工程之后；農(nóng)村人口人均耕地面積轉(zhuǎn)型時(shí)間在1990年以后，這個(gè)時(shí)間早于戈大專[33]判斷的西南地區(qū)農(nóng)村人均耕地面積轉(zhuǎn)型時(shí)間。一方面由于1990年之后貴州省巖溶地區(qū)農(nóng)村規(guī)模性外出人口增加，另一方面由于這一時(shí)期國(guó)家實(shí)施坡改梯工程等綜合作用的結(jié)果。所以，基于長(zhǎng)時(shí)序鄉(xiāng)村地域的研究更能細(xì)致地刻畫(huà)某一特定區(qū)域農(nóng)村人口和耕地的變化，研究結(jié)果更能針對(duì)性的指導(dǎo)具體區(qū)域的鄉(xiāng)村發(fā)展。

4.2 農(nóng)村人口與耕地變化耦合關(guān)系演變的生態(tài)意義

綜合應(yīng)用農(nóng)村人口與耕地變化彈性系數(shù)、人均耕地面積等參數(shù)探討1958—2016年印江縣耕地與農(nóng)村人口變化的耦合關(guān)系。村域尺度上1990年前以失調(diào)型耦合關(guān)系為主，且在1973—1990年失調(diào)型耦合數(shù)量比1958—1973年增加。表明這一時(shí)期巖溶槽谷區(qū)農(nóng)村人地關(guān)系趨于不協(xié)調(diào)、人地關(guān)系矛盾突出，尤其是1973年后人地關(guān)系矛盾進(jìn)一步加劇。1990年后農(nóng)村人口與耕地變化的耦合模式呈現(xiàn)多樣化并存格局。1990—2000年涵蓋了全部8種農(nóng)村人口與耕地變化的耦合模式，表明在這一階段巖溶槽谷區(qū)農(nóng)村人口與耕地變化耦合關(guān)系最為復(fù)雜。2000年后，由于人口從農(nóng)村大量流出，到2000—2016年農(nóng)村人口與耕地變化類型以協(xié)調(diào)型耦合模式為主，表明巖溶槽谷地區(qū)農(nóng)村人地關(guān)系趨于協(xié)調(diào)、人地關(guān)系矛盾減緩。農(nóng)村人口與耕地變化耦合關(guān)系的演變，通過(guò)在不同研究階段協(xié)調(diào)型和失調(diào)型村域數(shù)量的增減關(guān)系，間接地反映了巖溶槽谷區(qū)農(nóng)村人地關(guān)系正在發(fā)生轉(zhuǎn)型，這與李陽(yáng)兵等對(duì)貴州省典型巖溶地區(qū)土地、聚落和石漠化的研究得出巖溶山區(qū)農(nóng)村人地關(guān)系正在發(fā)生轉(zhuǎn)型的結(jié)論一致[26,34]。巖溶槽谷區(qū)人地關(guān)系轉(zhuǎn)變，對(duì)構(gòu)建和諧人地關(guān)系和石漠化治理等巖溶區(qū)生態(tài)建設(shè)也將會(huì)產(chǎn)生積極意義[35]。

4.3 農(nóng)村人口與耕地變化耦合類型分區(qū)與調(diào)控

通過(guò)農(nóng)村人口與耕地變化耦合模式的界定，探討耦合特征及其差異，為優(yōu)化調(diào)控農(nóng)村人口與耕地關(guān)系提供依據(jù)，對(duì)巖溶槽谷區(qū)縣域的鄉(xiāng)村振興、優(yōu)化國(guó)土空間具有重要意義。根據(jù)印江縣國(guó)家重點(diǎn)生態(tài)功能區(qū)的基本特點(diǎn)，2000—2016年農(nóng)村人口與耕地變化耦合模式分區(qū)，探討優(yōu)化調(diào)控農(nóng)村人口與耕地關(guān)系的基本導(dǎo)向。2000—2016年農(nóng)村人口與耕地變化耦合類型以增長(zhǎng)型為主，Ⅴ類區(qū)耕地減少的同時(shí)，人口的轉(zhuǎn)移更快，這類區(qū)域分為兩個(gè)部分，在槽谷區(qū)的坡地加強(qiáng)生態(tài)修復(fù)，陡坡耕地自然恢復(fù)，高海拔地區(qū)發(fā)展生態(tài)畜牧業(yè)。在壩地及河谷地區(qū)，推進(jìn)土地流轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)土地規(guī)模經(jīng)營(yíng)[36]。Ⅳ類區(qū)耕地增加，但人口快速轉(zhuǎn)移，在河谷地區(qū)，積極推進(jìn)土地流轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)耕地規(guī)模經(jīng)營(yíng)，發(fā)展集約農(nóng)業(yè)；在陡坡耕地區(qū)合理休耕，發(fā)展高效農(nóng)業(yè)[37]。Ⅲ類區(qū)人減地增協(xié)調(diào)型耕地增加，人口轉(zhuǎn)移但轉(zhuǎn)移速度小于耕地增加速度，主要在河谷地區(qū)，積極推進(jìn)土地流轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)耕地規(guī)模經(jīng)營(yíng)，發(fā)展高效農(nóng)業(yè)。Ⅵ類區(qū)人口轉(zhuǎn)移的同時(shí)耕地迅速減少，在縣城周邊地區(qū)嚴(yán)格控制耕地流失，發(fā)展城郊農(nóng)業(yè)。

5 結(jié) 論

(1) 近60 a間，巖溶槽谷區(qū)農(nóng)村人口和耕地總體呈現(xiàn)先增長(zhǎng)后減少態(tài)勢(shì)，農(nóng)村人口人均耕地面積則先減少后增加。農(nóng)村人口在1958—1990年呈增長(zhǎng)趨勢(shì)，1990年后先緩慢下降，到2000年后快速下降。耕地變化經(jīng)歷了1958—1990年迅速增長(zhǎng)、1990—2000年緩慢增長(zhǎng)和2000年以后快速下降過(guò)程。農(nóng)村人口人均耕地面積從1958年的0.162 hm2/人下降到1990年的0.112 hm2/人，之后上升至2016年的0.157 hm2/人。農(nóng)村人口、耕地、人均耕地面積的村域空間變化各時(shí)期差異明顯，存在空間自相關(guān)特征。

(2) 近60 a間，巖溶槽谷區(qū)農(nóng)村人口與耕地的時(shí)空耦合關(guān)系經(jīng)歷了從失調(diào)型向協(xié)調(diào)型的變化過(guò)程。縣域尺度上印江縣1958—1973年與1973—1990年兩個(gè)時(shí)段，均為人地同增失調(diào)型。1990年之后發(fā)生轉(zhuǎn)變，1990—2000年為人減地增協(xié)調(diào)型，2000—2016年是人地同減協(xié)調(diào)型。村域尺度上1990年之前，巖溶槽谷區(qū)村域以失調(diào)型為主，主要是Ⅰ類和Ⅷ類。1990年之后以協(xié)調(diào)型為主，主要是Ⅳ類和Ⅴ類，人地關(guān)系趨于協(xié)調(diào)。整體上非槽谷區(qū)的協(xié)調(diào)型村域比重要高于槽谷區(qū)。農(nóng)村人口與耕地的時(shí)空耦合關(guān)系受到復(fù)合因素的作用，尤其是社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、人口的外遷和國(guó)家政策的轉(zhuǎn)變促進(jìn)了耦合關(guān)系向協(xié)調(diào)型演變。

(3) 選取耕地面積變化率、農(nóng)村人口變化率、農(nóng)村人口與耕地變化彈性系數(shù)、農(nóng)村人均耕地面積等指標(biāo)，對(duì)巖溶槽谷區(qū)村域進(jìn)行分區(qū)。各類型區(qū)結(jié)合農(nóng)村人口與耕地變化耦合類型特征、自然地理?xiàng)l件和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展等因素，優(yōu)化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式和生態(tài)修復(fù)模式，科學(xué)協(xié)調(diào)人耕關(guān)系，促進(jìn)鄉(xiāng)村振興、構(gòu)建人地和諧的鄉(xiāng)村人地關(guān)系。