青藏高原東北部河湟谷地農(nóng)村居民點(diǎn)布局優(yōu)化

何建華，賈 寧，李亞靜，覃榮諾，閆 成

（武漢大學(xué)資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，武漢 430079）

0 引 言

伴隨全球城市化快速推進(jìn)，世界各國(guó)的農(nóng)村在經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、文化等方面經(jīng)歷劇烈重構(gòu)[1-2]，農(nóng)村衰退與多元發(fā)展已成為一個(gè)全球性趨勢(shì)[3-4]，中國(guó)農(nóng)村所受影響主要體現(xiàn)在農(nóng)村人口向城市遷徙導(dǎo)致的聚落空心化、人口老齡化、宅基地荒廢化等[5-6]。國(guó)家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，2020年末中國(guó)常住人口城鎮(zhèn)化率已突破60%，并且《中國(guó)農(nóng)村發(fā)展報(bào)告2020》預(yù)計(jì)到2025年中國(guó)城鎮(zhèn)化率將持續(xù)增長(zhǎng)到65.5%。城鎮(zhèn)化率持續(xù)增長(zhǎng)的同時(shí)，農(nóng)村常住人口以及農(nóng)村人居空間的需求將會(huì)持續(xù)減少[7]，農(nóng)村“收縮”已成為必然趨勢(shì)，注定有一部分農(nóng)村居民點(diǎn)需要遷移合并。在鄉(xiāng)村振興的新時(shí)代背景下，農(nóng)村被賦予了重要的戰(zhàn)略意義，面對(duì)不可回避的農(nóng)村收縮，合理優(yōu)化農(nóng)村居民點(diǎn)空間布局，能夠有效解決農(nóng)村收縮所帶來的農(nóng)村用地不斷被掠奪、持續(xù)的“空心化”、人居環(huán)境破敗等一系列問題[8]，借助農(nóng)村人居空間的“精明收縮”來促進(jìn)農(nóng)村發(fā)展的“精明增長(zhǎng)”[4]。

近年來，國(guó)外農(nóng)村居民點(diǎn)用地布局的研究主要針對(duì)特定情形建立可持續(xù)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系來指導(dǎo)農(nóng)村居民點(diǎn)的規(guī)劃建設(shè)，如Garakani等[9]進(jìn)行洪災(zāi)后重建，Dikmen[10]基于對(duì)個(gè)體居住環(huán)境滿意度調(diào)查進(jìn)行農(nóng)村居民點(diǎn)布局優(yōu)化。國(guó)內(nèi)學(xué)者大多將農(nóng)村居民點(diǎn)的空間演化機(jī)制[11-13]、布局影響因素[14]、鄉(xiāng)村宜居性[2]、區(qū)位條件評(píng)價(jià)[15]等作為支撐農(nóng)村居民點(diǎn)合理布局的依據(jù)，借助空間組合特征[16]、引力模型[17-18]、耕作半徑分析[19]、加權(quán) Voronoi圖[20-21]等優(yōu)化方法對(duì)農(nóng)村居民點(diǎn)進(jìn)行布局優(yōu)化，并取得良好的效果。但從已有研究來看，研究區(qū)多側(cè)重于中東部生態(tài)脆弱性較低、自然條件同質(zhì)性較高的平原和丘陵地區(qū)，研究成果主要集中在農(nóng)村居民點(diǎn)生活和生產(chǎn)空間范疇，而對(duì)于生態(tài)地位比較重要且生境脆弱的西部高原地區(qū)農(nóng)村居民點(diǎn)的布局優(yōu)化關(guān)注較少，而且目前給予生態(tài)考量的農(nóng)村居民點(diǎn)布局優(yōu)化研究大多數(shù)僅依據(jù)農(nóng)村居民點(diǎn)的內(nèi)部條件和周圍生態(tài)環(huán)境差異進(jìn)行居民點(diǎn)的布局優(yōu)化，忽視了農(nóng)村居民點(diǎn)是相互吸引、相互作用的有機(jī)整體，缺乏了對(duì)農(nóng)村居民點(diǎn)之間聯(lián)系及影響的考慮[22-24]。

河湟谷地位于青藏高原東北部，青藏高原與黃土高原的過渡地帶，該地區(qū)自然條件變化強(qiáng)烈，生態(tài)系統(tǒng)尤為脆弱，農(nóng)村居民點(diǎn)不合理發(fā)展易對(duì)生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重威脅，因此其內(nèi)部農(nóng)村居民點(diǎn)的布局優(yōu)化必須以生態(tài)安全格局穩(wěn)定為前提[25]。基于此，本文以西寧市大通縣為研究對(duì)象，通過構(gòu)建景觀生態(tài)安全格局來確定農(nóng)村居民點(diǎn)布局優(yōu)化的生態(tài)阻力，并通過構(gòu)建農(nóng)村居民點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)來反映各農(nóng)村居民點(diǎn)在聚落體系中的地位和作用，根據(jù)二者的組合特征識(shí)別大通縣農(nóng)村居民點(diǎn)優(yōu)化分類，以此確定農(nóng)村居民點(diǎn)布局優(yōu)化方案，以期為當(dāng)?shù)剞r(nóng)村人居空間的“精明收縮”提供一定參考和依據(jù)，同時(shí)為河湟谷地農(nóng)村居民點(diǎn)布局優(yōu)化提供新思路。

1 研究區(qū)概況及數(shù)據(jù)來源

1.1 研究區(qū)概況

青海省西寧市大通縣（101°51′～101°56′E、36°43′～37°23′N）地處青藏高原東北部河湟谷地，祁連山南麓，湟水河上游北川河流域，是青藏高原和黃土高原過渡地帶（圖1）。地勢(shì)西北高、東南低，海拔為2 280～4 622 m，屬高原大陸性氣候。截至2019年，大通縣域內(nèi)幅員面積3 090 km2，其中農(nóng)村居民點(diǎn)總面積為56.41 km2，占全縣土地總面積的1.83%。全縣共轄20個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)、289個(gè)行政村，域內(nèi)農(nóng)村居民點(diǎn)用地布局較為分散，集約度不高，主要分布于地勢(shì)較低的東南部，呈現(xiàn)出“大散居、小聚居”的分布特征。同期，大通縣農(nóng)村人口24.51萬人，農(nóng)民人均純收入11 279元，全縣人均農(nóng)村居民點(diǎn)用地面積230.15 m2，超出國(guó)家規(guī)定的最高標(biāo)準(zhǔn)（150 m2/人）。

1.2 研究數(shù)據(jù)來源

本文所用的研究數(shù)據(jù)包括2019大通縣土地利用數(shù)據(jù)（1∶10 000）、土壤調(diào)查數(shù)據(jù)、NDVI數(shù)據(jù)、DEM數(shù)據(jù)、農(nóng)村居民點(diǎn)間通行時(shí)間數(shù)據(jù)、村莊數(shù)據(jù)等。其中，土地利用和土壤調(diào)查數(shù)據(jù)由大通縣自然資源和規(guī)劃局提供；NDVI數(shù)據(jù)以來源于資源環(huán)境數(shù)據(jù)云平臺(tái)（https://www.resdc.cn）的《中國(guó)月100 m植被指數(shù)（NDVI）空間分布數(shù)據(jù)集》；DEM數(shù)據(jù)來源于地理空間數(shù)據(jù)云平臺(tái)（https://www.gscloud.cn）的30 m分辨率GDEM數(shù)據(jù)；農(nóng)村居民點(diǎn)間通行時(shí)間數(shù)據(jù)分別運(yùn)用高德開發(fā)平臺(tái)（https://developer.amap.com）中搜索POI和路徑規(guī)劃功能爬?。淮迩f數(shù)據(jù)來源于2020年7—9月期間課題組的駐村調(diào)研數(shù)據(jù)。

2 研究方法

2.1 研究思路

針對(duì)河湟谷地生態(tài)地位重要且生境脆弱的特性，同時(shí)考慮到農(nóng)村居民點(diǎn)是相互聯(lián)系、相互影響的有機(jī)整體，所以其內(nèi)部農(nóng)村居民點(diǎn)布局優(yōu)化要以生態(tài)安全格局穩(wěn)定為前提，以聚落體系空間網(wǎng)絡(luò)格局為基礎(chǔ)。因此，為了能夠協(xié)同促進(jìn)區(qū)域生態(tài)環(huán)境安全和農(nóng)村居民點(diǎn)發(fā)展，本文提出一種結(jié)合景觀生態(tài)安全格局和潛在社會(huì)網(wǎng)絡(luò)的農(nóng)村居民點(diǎn)布局優(yōu)化思路：首先，依據(jù)大通縣生態(tài)環(huán)境特征和其所受威脅等因素，從水土保持、生物多樣性保護(hù)、水資源安全保護(hù) 3個(gè)方面構(gòu)建景觀生態(tài)安全格局，并將其作為約束農(nóng)村居民點(diǎn)布局優(yōu)化的基本條件；其次，采用改進(jìn)的空間引力模型測(cè)算各行政村農(nóng)村居民點(diǎn)之間的“吸引力”，以農(nóng)村居民點(diǎn)質(zhì)心為節(jié)點(diǎn)、引力為連接邊構(gòu)建農(nóng)村居民點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)，并運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中心性分析確定居民點(diǎn)在聚落體系中地位和作用；最后，基于分類推進(jìn)農(nóng)村發(fā)展的鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略要求，根據(jù)綜合景觀生態(tài)安全格局和農(nóng)村居民點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中心性的組合特征，將研究區(qū)內(nèi)農(nóng)村居民點(diǎn)劃分為重點(diǎn)發(fā)展、潛力優(yōu)化、控制規(guī)模和遷移合并 4種類型，并針對(duì)各類型農(nóng)村居民點(diǎn)提出布局優(yōu)化調(diào)控建議。

2.2 景觀生態(tài)安全格局構(gòu)建

基于大通縣地處河湟谷地的特殊地理位置，農(nóng)村居民點(diǎn)的用地布局應(yīng)重點(diǎn)考慮水土流失、生物多樣性破壞以及水環(huán)境破壞等生態(tài)環(huán)境問題。因此，本文從水土保持、生物多樣性保護(hù)和水資源安全保護(hù) 3個(gè)方面構(gòu)建大通縣農(nóng)村居民點(diǎn)用地布局的景觀生態(tài)安全格局。

2.2.1 源地的確定

針對(duì)水土保持、生物多樣性保護(hù)以及水資源安全保護(hù)的不同目的，分別確定其源地。參考高原地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值與景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[26-27]、農(nóng)村居民點(diǎn)布局適宜性評(píng)價(jià)的相關(guān)文獻(xiàn)[28]，結(jié)合大通縣自然環(huán)境特征，確定各種保護(hù)目的的源地如表1所示。

表1 基于水土保持、生物多樣性保護(hù)、水資源安全保護(hù)目的的景觀生態(tài)安全格局源地Table 1 Source of landscape ecological security pattern based on soil and water conservation, biodiversity conservation and water resources security

2.2.2 阻力面構(gòu)建

1）基于水土保持目的的景觀生態(tài)安全格局阻力面構(gòu)建

農(nóng)村居民點(diǎn)的用地布局需要保證其地勢(shì)環(huán)境的穩(wěn)定性，若是其地勢(shì)環(huán)境易催生水土流失，則會(huì)引發(fā)土地坍塌、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害，不僅影響周邊居民的生產(chǎn)和生活活動(dòng)，甚至還會(huì)危害到居民的人身及財(cái)產(chǎn)安全。參考相關(guān)文獻(xiàn)[30]，植被覆蓋度、坡度、土地利用類型和土壤質(zhì)地是造成水土流失的重要因子，因此，選取這 4個(gè)因子構(gòu)建水土保持安全格局阻力面。依據(jù)區(qū)域植被覆蓋度越低、坡度越大、土壤質(zhì)地越輕越易發(fā)生水土流失的原則，對(duì)不同類別的植被覆蓋度、坡度和土壤質(zhì)地進(jìn)行阻力系數(shù)的賦值。并參照謝高地等[31]的陸地生態(tài)系統(tǒng)單位面積生態(tài)服務(wù)價(jià)值當(dāng)量研究成果和大通縣自身的自然環(huán)境情況，確定不同土地利用類型對(duì)水土流失的阻力系數(shù)。綜合大通縣自然環(huán)境和專家意見，植被覆蓋度、坡度、土地利用類型和土壤質(zhì)地對(duì)于水土流失具有相同的影響，其權(quán)重均設(shè)為0.25，具體見表2。

表2 水土保持、生物多樣性保護(hù)、水資源安全保護(hù)影響因素及其阻力系數(shù)Table 2 Influencing factors and resistance coefficient of water-soil conservation, biodiversity conservation and water resources security protection

2）基于生物多樣性保護(hù)的景觀生態(tài)安全格局阻力面構(gòu)建

保護(hù)生物多樣性是維持生態(tài)平衡的基礎(chǔ)，而人類活動(dòng)對(duì)野生動(dòng)植物的遷徙和生存具有一定威脅，過度影響和干預(yù)會(huì)導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)的失衡，從而危害人類的生活。因此，農(nóng)村居民點(diǎn)用地布局也應(yīng)考慮野生動(dòng)植物棲息地的保護(hù)。本文選取植被覆蓋度和土地利用類型作為構(gòu)建生物多樣性保護(hù)安全格局阻力面的阻力因子。植被覆蓋度越高，植被總量則相對(duì)較多，生物的活動(dòng)和遷徙也就相對(duì)較容易，生物多樣性保護(hù)受到的阻力也就越小。土地利用類型的阻力則是依據(jù)生態(tài)系統(tǒng)單位面積生態(tài)服務(wù)當(dāng)量[31]中生物多樣性服務(wù)功能價(jià)值排序進(jìn)行賦值。綜合大通縣自然環(huán)境和專家意見，植被覆蓋度和土地利用類型對(duì)生物多樣性保護(hù)影響的重要性一致，其權(quán)重均設(shè)為0.5，具體見表2。

3）基于水資源安全保護(hù)的景觀生態(tài)安全格局阻力面構(gòu)建

水是一切生命活動(dòng)的根本，水資源安全直接關(guān)系到居民生產(chǎn)、生活和經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、生態(tài)的可持續(xù)發(fā)展。同時(shí)，居民日常的生產(chǎn)、生活活動(dòng)也難免對(duì)其所在地區(qū)水資源安全造成一定的影響，處理不當(dāng)甚至導(dǎo)致水資源的污染和短缺，從而對(duì)人類的生存安全構(gòu)成重大威脅，因此，農(nóng)村居民點(diǎn)用地布局還要兼顧水資源安全的保護(hù)。綜合考慮大通縣地理位置和自然環(huán)境及相關(guān)專家意見，本文選取植被覆蓋度和土地利用類型作為構(gòu)建水資源安全格局阻力面的阻力因子，并設(shè)置其權(quán)重均為0.5。植被覆蓋度越高，水源涵養(yǎng)林也就越豐富，水資源安全保護(hù)受到的阻力也就越小。土地利用類型的阻力則是依據(jù)生態(tài)系統(tǒng)單位面積生態(tài)服務(wù)當(dāng)量[31]中氣候調(diào)節(jié)和水源涵養(yǎng)功能價(jià)值排序進(jìn)行賦值，具體見表2。

2.2.3 景觀生態(tài)安全格局構(gòu)建

本文采用最小累積阻力模型（Minimum Cumulative Resistance，MCR）構(gòu)建景觀生態(tài)安全格局。最小累積阻力模型通過計(jì)算物種在景觀阻力面上從源地到目的地所需耗費(fèi)的最小累積阻力，通過最小累積阻力的大小可以判定源向外擴(kuò)張的可能性，反映了空間單元與源的連通性。公式如下：

式中f為反映最小累積阻力與到源地的距離及景觀基面特征的正相關(guān)關(guān)系的未知函數(shù)；Dij為從生態(tài)源地j到景觀單元i的空間距離；Ri為景觀單元i對(duì)源地?cái)U(kuò)散所造成的阻力。

2.3 農(nóng)村居民點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)分析

2.3.1 引力模型及改進(jìn)

由于不同農(nóng)村居民點(diǎn)的規(guī)模、生產(chǎn)條件、生活條件、區(qū)位條件等存在差異，造成不同農(nóng)村居民點(diǎn)在布局優(yōu)化過程中具有不同的導(dǎo)向作用，這種導(dǎo)向既反映了農(nóng)村居民點(diǎn)在聚落體系中的地位和作用，又反應(yīng)了聚落體系內(nèi)部村莊之間的相互作用和聯(lián)系程度[22]。本文采用引力模型來表征這種導(dǎo)向作用，并對(duì)模型中“質(zhì)量”和“距離”參數(shù)加以改進(jìn)。其中，農(nóng)村居民點(diǎn)的“質(zhì)量”從村莊規(guī)模、生活條件、生產(chǎn)條件和區(qū)位條件四個(gè)方面綜合測(cè)度；農(nóng)村居民點(diǎn)間“距離”借助空間可達(dá)性將距離這一度量概念轉(zhuǎn)變?yōu)闀r(shí)間成本概念，以最小通行時(shí)間成本來表征[32]。

式中PIJ為農(nóng)村居民點(diǎn)I和J之間的聯(lián)系強(qiáng)度，MI和MJ分別為農(nóng)村居民點(diǎn)I和J的質(zhì)量，TIJ為農(nóng)村居民點(diǎn)I到J的最小通行時(shí)間成本，G和b為經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，通常G取1，b取2。

1）農(nóng)村居民點(diǎn)質(zhì)量測(cè)算

按照促進(jìn)“生產(chǎn)空間集約高效、生活空間宜居適度、生態(tài)空間山清水秀”的總體要求，參考已有相關(guān)研究[22]，綜合大通縣農(nóng)村居民點(diǎn)的實(shí)際情況，遵循系統(tǒng)性、科學(xué)性、可操作性等原則，從村莊規(guī)模、生活條件、生產(chǎn)條件、區(qū)位條件4個(gè)方面選取了13個(gè)二級(jí)指標(biāo)構(gòu)建農(nóng)村居民點(diǎn)質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，并運(yùn)用層次分析法確定指標(biāo)的權(quán)重，具體見表3。

表3 大通縣農(nóng)村居民點(diǎn)質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)體系Table 3 Evaluation index system of rural residential area quality in Datong County

2）農(nóng)村居民點(diǎn)間可達(dá)性測(cè)度

大通縣域內(nèi)地類豐富、農(nóng)村道路網(wǎng)線眾多，且地形起伏度較大，居民外出時(shí)會(huì)受到地類和地形要素的影響，單純的只考慮空間距離并不能準(zhǔn)確表征農(nóng)村居民點(diǎn)之間的空間可達(dá)性。因此，本文基于Python編程，利用高德開發(fā)平臺(tái)中路徑規(guī)劃功能提取農(nóng)村居民點(diǎn)之間兩兩最小通行時(shí)間成本，建立可達(dá)性矩陣。

3）農(nóng)村居民點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建

依據(jù)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的特性及分析思路，將各個(gè)行政村農(nóng)村居民點(diǎn)抽象為節(jié)點(diǎn)，以農(nóng)村居民點(diǎn)之間的引力強(qiáng)度作為連接邊，構(gòu)建大通縣全域農(nóng)村居民點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)。

2.3.2 網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中心性分析

本文采用社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析中的度中心性方法。度中心性能夠刻畫網(wǎng)絡(luò)中某一節(jié)點(diǎn)與其周圍節(jié)點(diǎn)相互聯(lián)系的程度，是網(wǎng)絡(luò)分析中描述節(jié)點(diǎn)中心性最直接的度量指標(biāo)。節(jié)點(diǎn)的度中心性越高，說明該節(jié)點(diǎn)與周圍節(jié)點(diǎn)的聯(lián)系程度越大，節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)中就越重要。具體表示為

式中Qm為節(jié)點(diǎn)m的節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度，amn為節(jié)點(diǎn)m、n之間連接邊的數(shù)量，um為與節(jié)點(diǎn)m相鄰的節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)。

3 結(jié)果與分析

3.1 景觀生態(tài)安全格局評(píng)價(jià)

運(yùn)用最小累積阻力值的頻率直方圖，以阻力值發(fā)生明顯轉(zhuǎn)折處作為閾值，將最小累積阻力值劃分為 4類，得到大通縣水土保持、生物多樣性保護(hù)和水資源安全保護(hù)單因子景觀安全格局及綜合景觀生態(tài)安全格局，結(jié)果如圖2所示。

在單因子景觀安全格局方面，從圖2a水土保持安全格局來看，大通縣水土保持安全水平從中部向四周逐漸降低。其中，低安全水平區(qū)域主要集中在西北部坡度大、土壤質(zhì)地輕、植被覆蓋度相對(duì)較低的山區(qū)，該類區(qū)域較易發(fā)生水土流失，不適宜布局農(nóng)村居民點(diǎn)用地；從圖2b生物多樣性保護(hù)安全格局來看，大通縣生物多樣性保護(hù)低安全水平區(qū)域主要集中在西北部植被覆蓋度較高的生態(tài)林地，該類區(qū)域生態(tài)環(huán)境優(yōu)越，生物資源量豐富，十分適宜動(dòng)植物生存與繁衍，在農(nóng)村居民點(diǎn)布局優(yōu)化時(shí)應(yīng)適當(dāng)避讓，降低人類活動(dòng)對(duì)野生動(dòng)植物棲息地的干擾；從圖2c水資源保護(hù)安全格局來看，大通縣水資源保護(hù)安全水平以低安全水平區(qū)域?yàn)橹行?，向外安全水平逐漸提高。其中，低安全水平區(qū)域主要集中在縣域內(nèi)河流、水庫及其周圍地區(qū)，該類區(qū)域不僅孕育著豐富的物種，還是大通縣淡水資源的基本來源，應(yīng)避免人類活動(dòng)景觀的分布與建設(shè)對(duì)其水環(huán)境造成破壞。

在綜合景觀生態(tài)安全格局方面，如圖2d所示，大通縣綜合景觀生態(tài)安全水平呈現(xiàn)明顯的“西北低、東南高”的空間特征，這種分布態(tài)勢(shì)與大通縣地形地貌特征較為一致。綜合景觀生態(tài)安全格局從低到高 4個(gè)等級(jí)的安全水平區(qū)域分別占大通縣總面積的53.40%、21.35%、15.69%和9.56%。其中，安全水平較低的區(qū)域主要分布于西北部坡度較大的山區(qū)；安全水平較高的區(qū)域主要分布于中部、南部等地勢(shì)相對(duì)較為平坦的地區(qū)，該類區(qū)域不僅有中等安全水平區(qū)域提供水土流失的緩沖作用，又距離野生動(dòng)植物的棲息地較遠(yuǎn)，而且居民的生產(chǎn)、生活對(duì)區(qū)域水資源安全的影響也較小，是農(nóng)村居民點(diǎn)用地布局的理想場(chǎng)所。

3.2 農(nóng)村居民點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)分析

以各行政村農(nóng)村居民點(diǎn)質(zhì)心為節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)間引力強(qiáng)度作為連接邊，構(gòu)建大通縣農(nóng)村居民點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)。在此基礎(chǔ)上，運(yùn)用式（3）計(jì)算網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)度中心性，并利用自然斷點(diǎn)法將其分為 4級(jí)，然后將節(jié)點(diǎn)度中心性分級(jí)定位于網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之上，并應(yīng)用ArcGIS 10.2空間功能實(shí)現(xiàn)農(nóng)村居民點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖的可視化表達(dá)（圖3）。

由圖3可知，大通縣農(nóng)村居民點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)度中心性呈現(xiàn)“中高周低”的空間特征，高級(jí)節(jié)點(diǎn)對(duì)低級(jí)節(jié)點(diǎn)的引力傳遞具有方向性和層級(jí)性，并且各級(jí)節(jié)點(diǎn)之間的引力強(qiáng)度具有嚴(yán)重的不均勻分布性，表明各級(jí)節(jié)點(diǎn)之間聯(lián)系程度差異較大，村落空間網(wǎng)絡(luò)具有典型的無標(biāo)度特征。其中，Ⅰ級(jí)節(jié)點(diǎn)共 15個(gè)，其農(nóng)村居民點(diǎn)面積合計(jì)為6.26 km2，占全縣農(nóng)村居民點(diǎn)總面積的11.09%，主要位于橋頭鎮(zhèn)、城關(guān)鎮(zhèn)、塔爾鎮(zhèn)等中部鄉(xiāng)鎮(zhèn)，該類節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)中具有很高的地位和作用，對(duì)周圍節(jié)點(diǎn)有很強(qiáng)的吸引力和輻射力，是農(nóng)村居民點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。Ⅱ級(jí)節(jié)點(diǎn)99個(gè)，其農(nóng)村居民點(diǎn)面積合計(jì)為22.16 km2，占全縣農(nóng)村居民點(diǎn)總面積的39.29%，主要位于Ⅰ級(jí)節(jié)點(diǎn)周圍，在網(wǎng)絡(luò)中的地位和作用雖弱于Ⅰ級(jí)節(jié)點(diǎn)，但其局部集聚程度較高，彼此間相互聯(lián)系密切，成為農(nóng)村居民點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)中的次關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。Ⅲ級(jí)節(jié)點(diǎn)共 122個(gè)，其農(nóng)村居民點(diǎn)面積合計(jì)為21.08 km2，占全縣農(nóng)村居民點(diǎn)總面積的37.38%，廣泛分散于整個(gè)空間網(wǎng)絡(luò)，是高級(jí)節(jié)點(diǎn)與低級(jí)節(jié)點(diǎn)交流的“中介”與“橋梁”。Ⅳ級(jí)節(jié)點(diǎn) 53個(gè)，其農(nóng)村居民點(diǎn)面積合計(jì)為6.91 km2，占全縣農(nóng)村居民點(diǎn)總面積的12.24%，主要位于鄉(xiāng)鎮(zhèn)邊緣，該類節(jié)點(diǎn)由于農(nóng)村居民點(diǎn)發(fā)展較為落后，生產(chǎn)、生活與區(qū)位等條件較差，導(dǎo)致與周圍節(jié)點(diǎn)聯(lián)系程度較弱，節(jié)點(diǎn)度中心性偏低，在整個(gè)農(nóng)村居民點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)中處于弱勢(shì)地位。由此可見，大通縣農(nóng)村居民點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)度中心性分布較不均衡，度中心性高的節(jié)點(diǎn)較少且分布較為集中，度中心性較低的節(jié)點(diǎn)占多數(shù)，其農(nóng)村人居空間還有待實(shí)現(xiàn)“精明收縮”。

3.3 農(nóng)村居民點(diǎn)空間布局優(yōu)化策略

按照分類推進(jìn)農(nóng)村發(fā)展的鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略要求，基于農(nóng)村居民點(diǎn)布局集約化的理念，將景觀生態(tài)安全格局評(píng)價(jià)結(jié)果作為約束條件，以不對(duì)區(qū)域生態(tài)環(huán)境造成威脅為前提，以生態(tài)安全格局穩(wěn)定、保證可持續(xù)發(fā)展為原則，結(jié)合農(nóng)村居民點(diǎn)在現(xiàn)有聚落體系空間網(wǎng)絡(luò)格局中的地位和作用，將大通縣農(nóng)村居民點(diǎn)用地劃分為重點(diǎn)發(fā)展、潛力優(yōu)化、控制規(guī)模、遷移合并 4種布局優(yōu)化類型，具體劃分標(biāo)準(zhǔn)見表4，劃分結(jié)果見圖4。

表4 大通縣農(nóng)村居民點(diǎn)布局優(yōu)化類型劃分Table 4 Classification of rural residential area layout optimization in Datong County

重點(diǎn)發(fā)展型農(nóng)村居民點(diǎn)共計(jì) 84個(gè)，其農(nóng)村居民點(diǎn)面積合計(jì)為21.00 km2，占全縣農(nóng)村居民點(diǎn)總面積的37.22%，集中分布于中部的城關(guān)鎮(zhèn)、橋頭鎮(zhèn)、塔爾鎮(zhèn)、良教鄉(xiāng)與南部的黃家寨鎮(zhèn)、長(zhǎng)寧鎮(zhèn)等鄉(xiāng)鎮(zhèn)。該類型農(nóng)村居民點(diǎn)在景觀生態(tài)安全格局評(píng)價(jià)中處于安全水平較高的區(qū)域，其發(fā)展不會(huì)對(duì)區(qū)域生態(tài)環(huán)境造成較大安全隱患；并且處在農(nóng)村居民點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵位置，是農(nóng)村居民點(diǎn)發(fā)展的重點(diǎn)。在今后發(fā)展過程中要以“完善功能、健全服務(wù)、擴(kuò)大規(guī)?！睘閷?dǎo)向，一方面主動(dòng)承接城鎮(zhèn)輻射，通過城鎮(zhèn)帶動(dòng)實(shí)現(xiàn)城鎮(zhèn)化發(fā)展，另一方面積極帶動(dòng)周圍村莊發(fā)展，并且預(yù)留適度的發(fā)展空間來承接遷移合并型村莊人口與產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)移。

潛力優(yōu)化型農(nóng)村居民點(diǎn)共計(jì) 109個(gè)，其農(nóng)村居民點(diǎn)面積合計(jì)為21.12 km2，占全縣農(nóng)村居民點(diǎn)總面積的37.45%，廣泛分散于各個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)。該類農(nóng)村居民點(diǎn)的發(fā)展受到的生態(tài)安全格局約束較小，并且其節(jié)點(diǎn)中心性級(jí)別較高，在農(nóng)村居民點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)中具有一定優(yōu)勢(shì)，發(fā)展條件僅次于重點(diǎn)發(fā)展型。在今后的發(fā)展過程中一方面需要承接重點(diǎn)發(fā)展型村莊的輻射帶動(dòng)，進(jìn)一步優(yōu)化其內(nèi)部用地結(jié)構(gòu)，提高土地集約化利用水平，提升村莊的發(fā)展?jié)摿?，另一方面還需注重生態(tài)環(huán)境保護(hù)，降低農(nóng)村發(fā)展帶來的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。

控制規(guī)模型農(nóng)村居民點(diǎn)共計(jì)66個(gè)，其農(nóng)村居民點(diǎn)面積合計(jì)為10.27 km2，占全縣農(nóng)村居民點(diǎn)總面積的18.20%，主要分布于南部的景陽鎮(zhèn)、長(zhǎng)寧鎮(zhèn)與東北部的東峽鎮(zhèn)、朔北鄉(xiāng)及西部的遜讓鄉(xiāng)、多林鎮(zhèn)等鄉(xiāng)鎮(zhèn)。該類型的農(nóng)村居民點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)中心性級(jí)別較低，或者農(nóng)村居民點(diǎn)發(fā)展的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)較高，在今后發(fā)展過程中做到保護(hù)與發(fā)展并重，以生態(tài)安全格局穩(wěn)定性為前提，嚴(yán)格控制農(nóng)村居民點(diǎn)的無序擴(kuò)張，盤活村莊內(nèi)部存量建設(shè)空間，實(shí)現(xiàn)農(nóng)村居民點(diǎn)的集約布局與內(nèi)部發(fā)展。

遷移合并型農(nóng)村居民點(diǎn)共計(jì)29個(gè)，其農(nóng)村居民點(diǎn)面積合計(jì)為4.02 km2，占全縣農(nóng)村居民點(diǎn)總面的7.13%，主要分布于寶庫鄉(xiāng)、青山鄉(xiāng)、青林鄉(xiāng)等西北部鄉(xiāng)鎮(zhèn)，該類型農(nóng)村居民點(diǎn)發(fā)展不僅受到較大的生態(tài)安全格局約束，還會(huì)受到水土流失等生態(tài)災(zāi)害的威脅，并且在農(nóng)村居民點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)中心性級(jí)別較低，與周圍村莊的聯(lián)系程度小，因此將該類農(nóng)村居民點(diǎn)劃分為遷移合并型，在其今后發(fā)展過程中應(yīng)向周圍生態(tài)約束低、吸引力大的重點(diǎn)發(fā)展型村莊遷移集中布局，從而保證未來農(nóng)村居民點(diǎn)發(fā)展不會(huì)破壞區(qū)域的生態(tài)安全，同時(shí)避免生態(tài)問題為農(nóng)村居民帶來危害，進(jìn)而促進(jìn)整個(gè)大通縣生態(tài)系統(tǒng)綠色發(fā)展，實(shí)現(xiàn)農(nóng)村人居空間的“精明收縮”。

4 討 論

在河湟谷地等生態(tài)地位重要且生境脆弱的地區(qū)，不合理的農(nóng)村居民點(diǎn)擴(kuò)張和發(fā)展不僅會(huì)嚴(yán)重威脅到區(qū)域的生態(tài)環(huán)境安全，而且農(nóng)村居民還會(huì)受到生態(tài)災(zāi)害的危害。鑒于此，為了協(xié)同促進(jìn)區(qū)域生態(tài)環(huán)境安全和農(nóng)村居民點(diǎn)發(fā)展，本文提出了一種結(jié)合景觀生態(tài)安全格局與潛在社會(huì)網(wǎng)絡(luò)的農(nóng)村居民點(diǎn)布局優(yōu)化方法，并以大通縣為例進(jìn)行實(shí)證研究，在生態(tài)安全格局穩(wěn)定前提下基于潛在社會(huì)網(wǎng)絡(luò)開展農(nóng)村居民點(diǎn)布局優(yōu)化，既能維持區(qū)域生態(tài)平衡和保證生態(tài)安全，同時(shí)也可以維系聚落體系的潛在社會(huì)網(wǎng)絡(luò)格局，保持農(nóng)戶原有的生活習(xí)慣，降低遷移農(nóng)戶搬遷后的環(huán)境陌生感，從而實(shí)現(xiàn)生境脆弱地區(qū)農(nóng)村人居空間“精明收縮”和農(nóng)村發(fā)展“精明增長(zhǎng)”。本文雖然借助最小累積阻力模型和引力模型從景觀格局理論與復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論對(duì)青藏高原東北部河湟谷地農(nóng)村居民點(diǎn)布局優(yōu)化進(jìn)行了探討，但是仍存在不足，在構(gòu)建景觀生態(tài)安全格局的過程中，阻力系數(shù)及不同地類的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值主要是參考已有的研究成果，未對(duì)高原地區(qū)阻力系數(shù)設(shè)定的科學(xué)性與合理性進(jìn)行具體探討。此外，由于數(shù)據(jù)獲取的原因，農(nóng)村居民點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建是以各行政村農(nóng)村居民點(diǎn)的質(zhì)心為節(jié)點(diǎn)，未能將研究單元細(xì)化至自然村，今后還有待進(jìn)一步細(xì)化和深入研究。

5 結(jié) 論

本文針對(duì)河湟谷地生態(tài)地位重要且生境脆弱的特性，基于生態(tài)保護(hù)的視角，在景觀生態(tài)安全格局穩(wěn)定前提下借助潛在社會(huì)網(wǎng)絡(luò)將大通縣農(nóng)村居民點(diǎn)劃分為重點(diǎn)發(fā)展型、潛力優(yōu)化型、控制規(guī)模型和遷移合并型 4種布局優(yōu)化類型，其面積分別為 21.00 、21.12 、10.27 、4.02 km2，并針對(duì)4種類型農(nóng)村居民點(diǎn)提出以下布局優(yōu)化策略：重點(diǎn)發(fā)展型要以“完善功能、健全服務(wù)、擴(kuò)大規(guī)?！睘閷?dǎo)向，優(yōu)先向城鎮(zhèn)化發(fā)展，并且合理引導(dǎo)周邊遷移合并型的農(nóng)村居民點(diǎn)向該區(qū)域集中；潛力優(yōu)化型應(yīng)進(jìn)一步優(yōu)化其內(nèi)部用地結(jié)構(gòu)，提升村莊的發(fā)展?jié)摿?，同時(shí)注重生態(tài)環(huán)境保護(hù)，降低農(nóng)村發(fā)展帶來的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)；控制規(guī)模型應(yīng)嚴(yán)格控制農(nóng)村居民點(diǎn)的無序擴(kuò)張，盤活村莊內(nèi)部存量建設(shè)空間，實(shí)現(xiàn)農(nóng)村居民點(diǎn)的集約布局與內(nèi)部發(fā)展；遷移合并型應(yīng)向周圍生態(tài)約束低、吸引力大的重點(diǎn)發(fā)展型村莊遷移集中布局，從而保證農(nóng)村居民點(diǎn)發(fā)展不會(huì)破壞區(qū)域的生態(tài)環(huán)境安全，實(shí)現(xiàn)零散閑置居民點(diǎn)“精明退出”。