錢家乘,張佰林,連小云,王昭穎
(天津工業(yè)大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院,天津 300387)
農(nóng)村居民點是農(nóng)村居民生產(chǎn)和居住的空間載體,在相當(dāng)長的時期內(nèi)是人類聚居的主要形態(tài)[1-2]。農(nóng)村居民點產(chǎn)住空間作為其用地功能的空間表達,由農(nóng)村居民點用地及其所承載的物質(zhì)和非物質(zhì)要素交互耦合產(chǎn)生,具有多樣性和復(fù)合性,以及范圍的動態(tài)性等特征[3-4]。不同歷史時期、不同地域,由于經(jīng)濟發(fā)展水平不同,農(nóng)村居民點生產(chǎn)和居住空間結(jié)構(gòu)存在分異。傳統(tǒng)農(nóng)區(qū)的農(nóng)村居民點用地面積增長,與產(chǎn)住空間持續(xù)收縮并存[5];都市郊區(qū)農(nóng)村居民點用地規(guī)模穩(wěn)定增長,工業(yè)空間、商業(yè)空間大幅擴張,空間類型趨向復(fù)合化[6-8]。在城鄉(xiāng)土地二元結(jié)構(gòu)下,土地資源的稀缺性、產(chǎn)住空間的多樣性和農(nóng)戶需求的選擇性,客觀決定了農(nóng)村居民點產(chǎn)住空間結(jié)構(gòu)出現(xiàn)異化的必然性。
近年來,農(nóng)村居民點研究一直是管理學(xué)、經(jīng)濟學(xué)、環(huán)境科學(xué)、鄉(xiāng)村地理學(xué)等多學(xué)科關(guān)注的熱點,國內(nèi)外學(xué)者從多重尺度、多個視角開展了大量研究,重點圍繞農(nóng)村居民點分類與識別[9]、空間布局優(yōu)化[10-11]、功能演變[12]、空間重構(gòu)[13]、驅(qū)動機制分析[14]等方面,形成了豐碩的研究成果。其中,大多學(xué)者將農(nóng)村居民點視為一個均質(zhì)功能空間,從中宏觀尺度結(jié)合景觀分析法和GIS空間分析方法,探究農(nóng)村居民點空間的外部形態(tài)和分布格局演變,但從微觀尺度對農(nóng)村居民點內(nèi)部用地結(jié)構(gòu)、生活和居住功能變遷關(guān)注不足。張佰林等[3]提出“權(quán)衡類型—驅(qū)動力—效應(yīng)”分析框架,從理論上解析了經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)農(nóng)村居民點產(chǎn)住空間權(quán)衡關(guān)系。馬雯秋等[7]比較了農(nóng)村居民點用地兩種分類體系,認為基于功能的分類體系更能凸顯鄉(xiāng)村用地特點。也有部分學(xué)者基于定性與定量相結(jié)合的方法,分別選取東部和中部多個典型樣本村,研究農(nóng)村居民點產(chǎn)住空間重構(gòu)[15-17]。然而,目前就不同經(jīng)濟發(fā)展水平農(nóng)村居民點產(chǎn)住空間結(jié)構(gòu)差異的比較研究仍不多見,無法適應(yīng)廣大村域的發(fā)展差異,相關(guān)研究結(jié)論難以進一步推廣。此外,村莊規(guī)劃作為鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的重要抓手,既要保障農(nóng)村新產(chǎn)業(yè)新業(yè)態(tài)的發(fā)展空間,又要改善混亂、無序的人居環(huán)境,這二者均與農(nóng)村居民點的產(chǎn)住空間密切相關(guān),亟需統(tǒng)籌不同村莊生產(chǎn)與居住空間利用的差異性需求,對村莊空間規(guī)模與布局實施分類調(diào)控。
鑒于此,文章以東營市為例,基于夜間燈光數(shù)據(jù)將全市劃分成不同的經(jīng)濟梯度區(qū),從村級尺度入手,實證分析不同經(jīng)濟梯度區(qū)農(nóng)村居民點產(chǎn)住空間結(jié)構(gòu)的分異特征,并探討其驅(qū)動力,為鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略下村莊規(guī)劃和農(nóng)村人居環(huán)境整治提供科學(xué)依據(jù)。
東營市地處山東省東北部的黃河三角洲,位于37°27'N~38°04'N、118°14'E~119°21'E,屬于暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候,東臨渤海,西與賓州接壤,南與濰坊、淄博鄰近,是環(huán)渤海經(jīng)濟區(qū)的重要節(jié)點城市(圖1)。下轄3區(qū)2縣,40個鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道),1 779個行政村,農(nóng)村居民點用地面積為36 464.79hm2。東營市北部地廣人稀,有黃河自西向東注入渤海,沿途生態(tài)系統(tǒng)相對脆弱,農(nóng)業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)薄弱,農(nóng)村“空心化”現(xiàn)象較為普遍;中部是依托油氣產(chǎn)業(yè)基地發(fā)展而來的中心城區(qū),城鎮(zhèn)化水平高;南部有大量工業(yè)園區(qū)集聚,鄉(xiāng)鎮(zhèn)工業(yè)發(fā)達,農(nóng)戶收入較高??梢?,區(qū)域發(fā)展不均衡特征突出[18],空間上存在顯著的經(jīng)濟梯度分異。
圖1 研究區(qū)域位置
1.2.1 農(nóng)村居民點用地數(shù)據(jù)
農(nóng)村居民點用地數(shù)據(jù)來自于2019 年東營市第三次土地調(diào)查成果庫;行政區(qū)劃矢量數(shù)據(jù)來自于2018年東營市土地利用變更調(diào)查成果庫。這里將不含農(nóng)村居民點用地的村級單元歸為非研究區(qū),剔除后共得到1 473個研究單元。
1.2.2 夜間燈光數(shù)據(jù)
夜間燈光數(shù)據(jù)來自于高分辨率對地觀測系統(tǒng)湖北數(shù)據(jù)與應(yīng)用網(wǎng)的Luojia1-01系統(tǒng)幾何糾正產(chǎn)品,空間分辨率為130m??紤]到是劃分農(nóng)村經(jīng)濟梯度,需要將非農(nóng)村燈光數(shù)據(jù)進行剔除。首先對原始數(shù)據(jù)進行裁剪、投影轉(zhuǎn)換,將城鎮(zhèn)工礦用地矢量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為掩膜柵格,掩膜范圍內(nèi)的夜間燈光值設(shè)為0。為突出區(qū)域之間的燈光差異,參考Yu[19]對夜間燈光數(shù)據(jù)的對數(shù)變換處理方式。
1.2.3 其他統(tǒng)計數(shù)據(jù)
所用人口、社會數(shù)據(jù)來自于東營市情網(wǎng)(http:∕∕dysq.gov.cn∕)、《中國縣域統(tǒng)計年鑒(鄉(xiāng)鎮(zhèn)卷)2018》、2018年各區(qū)縣年鑒以及各鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)政府提供的經(jīng)濟統(tǒng)計報表。
1.3.1 經(jīng)濟梯度劃分
經(jīng)濟梯度劃分大多基于人均GDP、人均可支配收入等統(tǒng)計數(shù)據(jù)[16],考慮到大規(guī)模村級統(tǒng)計數(shù)據(jù)較難獲取,采用夜間燈光數(shù)據(jù)近似量化經(jīng)濟發(fā)展水平。夜間燈光數(shù)據(jù)已在社會經(jīng)濟空間化、農(nóng)村貧困識別中應(yīng)用廣泛[20]。借助ArcGIS 分區(qū)統(tǒng)計工具計算出每個農(nóng)村居民點的平均像元燈光亮度值,再利用自然斷裂法劃分成高、中、低3個經(jīng)濟梯度區(qū)。
1.3.2 農(nóng)村居民點產(chǎn)住空間識別
根據(jù)學(xué)者對農(nóng)村居民點內(nèi)部用地結(jié)構(gòu)及功能劃分的研究共識[7,21],將農(nóng)村居民點產(chǎn)住空間劃分為工業(yè)生產(chǎn)空間、商旅服務(wù)空間、生活居住空間、公共服務(wù)空間4類,并通過農(nóng)村居民點用地類型界定產(chǎn)住空間類型(表1)。
表1 農(nóng)村居民點產(chǎn)住空間識別
1.3.3 農(nóng)村居民點產(chǎn)住空間量化
①多樣性指數(shù)。運用吉布斯-馬?。℅ibbs-Mirtin)多樣性指數(shù)[22],分析農(nóng)村居民點產(chǎn)住空間結(jié)構(gòu)的多樣性程度,計算公式為:
式(1)中,GMi為第i個農(nóng)村居民點的產(chǎn)住空間結(jié)構(gòu)的多樣性指數(shù);Aij為第i個村的第j類空間的面積;GMi取值范圍為0~1,數(shù)值越高表示多樣性程度越高;當(dāng)GM=0時,表示只有一種空間類型。
②優(yōu)勢度指數(shù)。運用優(yōu)勢度指數(shù)[23],分析各農(nóng)村居民點中占支配地位的空間的集中化程度,計算公式為:
式(2)(3)中,Li為第i個農(nóng)村居民點的產(chǎn)住空間優(yōu)勢度指數(shù);pij為第i個農(nóng)村居民點第j類空間占產(chǎn)住空間面積的比重;Hmax為各類產(chǎn)住空間面積相等時的多樣性指數(shù);n為空間類型數(shù)量,n最大為4;Li數(shù)值越高代表集中化程度越高;當(dāng)Li=0時,表示產(chǎn)住空間無集中化趨勢。
③組合類型。運用威弗-托馬斯(Weaver-Thomas)組合系數(shù)法[24],分析農(nóng)村居民點產(chǎn)住空間組合類型。先將農(nóng)村居民點各類產(chǎn)住空間按照面積占比從高到低排列。假設(shè)農(nóng)村居民點只包含一類空間,則這一類空間的假設(shè)分布為100%,其余空間類型為0%,依此類推,分別計算每一種假設(shè)分布與實際分布之差的平方和,即組合系數(shù)。當(dāng)組合系數(shù)為最小值時,對應(yīng)的假設(shè)空間分布類型為該農(nóng)村居民點產(chǎn)住空間組合類型,計算公式為:
式(4)中,Wi為第i個農(nóng)村居民點產(chǎn)住空間組合系數(shù);Qi(k)為第i個農(nóng)村居民點產(chǎn)住空間的假設(shè)分布,這里k最大為4;Xi(j)為第i個農(nóng)村居民點產(chǎn)住空間實際分布(百分比數(shù),由大到小排列)。
由表2、圖2 可知,東營市農(nóng)村經(jīng)濟梯度分布具有顯著的空間異質(zhì)性,總體呈現(xiàn)“雙峰”格局,自東營市南部、中部向四周逐漸遞減。高經(jīng)濟梯度區(qū)集中分布在中心城區(qū)的東城街道、文匯街道、興隆街道,以及南部鄉(xiāng)鎮(zhèn)工業(yè)發(fā)達的廣饒街道、大王鎮(zhèn)一帶。中經(jīng)濟梯度區(qū)主要分布在高經(jīng)濟梯度區(qū)周邊以及北部仙河鎮(zhèn)和河口街道一帶,低經(jīng)濟梯度區(qū)分散在遠離縣城、交通不便的邊緣地區(qū)。
表2 東營市不同經(jīng)濟梯度區(qū)農(nóng)村居民點數(shù)量
圖2 東營市農(nóng)村居民點經(jīng)濟梯度分布格局
根據(jù)式(1)的計算結(jié)果,運用自然斷裂法將其分成低、中、高3 個等級區(qū)(表3)。總體來看,東營市農(nóng)村居民點產(chǎn)住空間多樣性指數(shù)低值區(qū)數(shù)量最多。中、低經(jīng)濟梯度區(qū)均以低值區(qū)為主,高經(jīng)濟梯度區(qū)以高值區(qū)為主。空間上,東營市南部多樣性指數(shù)高于北部,沿海高于內(nèi)陸(圖3),原因是南部農(nóng)村地區(qū)工業(yè)生產(chǎn)和商旅服務(wù)空間較多,豐富了產(chǎn)住空間類型。由此可見,經(jīng)濟梯度與多樣性指數(shù)有一定的正相關(guān)性,隨著經(jīng)濟梯度逐漸增加,空間類型趨向多元化,多樣性指數(shù)的高值區(qū)比重上升較快。
圖3 農(nóng)村居民點產(chǎn)住空間多樣性指數(shù)空間分布
表3 不同經(jīng)濟梯度區(qū)農(nóng)村居民點產(chǎn)住空間多樣性指數(shù)
將優(yōu)勢度指數(shù)計算結(jié)果進行分區(qū),發(fā)現(xiàn)高值區(qū)數(shù)量最多,也主要分布在中、低經(jīng)濟梯度區(qū)(表4),低經(jīng)濟梯度的高值區(qū)占比高于中經(jīng)濟梯度區(qū),高經(jīng)濟梯度區(qū)以低值區(qū)為主??臻g上,優(yōu)勢度指數(shù)與多樣性指數(shù)分布趨勢相反,即東營市北部高于南部,內(nèi)陸高于沿海(圖4)。由此可見,經(jīng)濟梯度與優(yōu)勢度指數(shù)存在一定負相關(guān)性,隨著經(jīng)濟梯度逐步增加,居住空間集中程度下降,與其他空間的面積差距縮小,優(yōu)勢度高值區(qū)占比迅速下降。
圖4 農(nóng)村居民點產(chǎn)住空間優(yōu)勢度指數(shù)空間分布
表4 不同經(jīng)濟梯度區(qū)農(nóng)村居民點產(chǎn)住空間優(yōu)勢度指數(shù)
農(nóng)村居民點產(chǎn)住空間組合類型以單結(jié)構(gòu)類型為主(表5),雙結(jié)構(gòu)類型次之,多結(jié)構(gòu)類型最少,僅占5.70%。為直觀展現(xiàn)經(jīng)濟梯度與組合類型的關(guān)系,利用Flourish 工具繪制出圖5,圖左側(cè)為經(jīng)濟梯度區(qū)節(jié)點,右側(cè)為組合類型節(jié)點,線條寬度代表該類型農(nóng)村居民點數(shù)量,連線代表兩者有從屬關(guān)系。由圖6 可知,各個經(jīng)濟梯度區(qū)的生活居住空間組合類型占比均高于40%,這表明生活居住空間仍是東營市農(nóng)村居民點最主要的空間類型。相比之下,非主導(dǎo)組合類型差異較大。高經(jīng)濟梯度區(qū)以工業(yè)生產(chǎn)—生活居住空間、工業(yè)生產(chǎn)空間為主;中經(jīng)濟梯度區(qū)以商旅服務(wù)—生活居住空間為主;低經(jīng)濟梯度區(qū)以生活居住—公共服務(wù)空間為主。由此可見,隨著經(jīng)濟梯度提高,東營市農(nóng)村居民點產(chǎn)住空間組合類型由簡單到復(fù)雜,生產(chǎn)空間與居住空間結(jié)合程度增強。
圖5 不同經(jīng)濟梯度區(qū)農(nóng)村居民點產(chǎn)住空間組合子類
表5 東營市農(nóng)村居民點產(chǎn)住空間組合類型
(1)高經(jīng)濟梯度區(qū)。東營市高經(jīng)濟梯度區(qū)的農(nóng)村居民點產(chǎn)住空間多樣性高、優(yōu)勢度低、組合類型復(fù)雜化,地理區(qū)位和經(jīng)濟結(jié)構(gòu)是顯著的影響因素(圖6)。該區(qū)域聚集了東營市57%以上的產(chǎn)業(yè)園區(qū),受城鎮(zhèn)化、工業(yè)化輻射影響強,承載了城市部分功能外溢和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移,工貿(mào)經(jīng)濟發(fā)達,生計高度非農(nóng)化,客觀上都增加了生產(chǎn)空間需求,催生出較多的工業(yè)生產(chǎn)和商旅服務(wù)空間。
圖6 農(nóng)村居民點產(chǎn)住空間結(jié)構(gòu)分異機理
(2)中經(jīng)濟梯度區(qū)。中經(jīng)濟梯度區(qū)的農(nóng)村居民點產(chǎn)住空間多樣性、優(yōu)勢度一般,組合類型相對復(fù)雜,自然本底和經(jīng)濟結(jié)構(gòu)是顯著的影響因素。該區(qū)域耕地集中、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展較好,六戶鎮(zhèn)、勝坨鎮(zhèn)等地引入農(nóng)業(yè)公園、鄉(xiāng)村旅游節(jié)、田園綜合體等農(nóng)旅融合模式,有一定的生產(chǎn)空間需求,推動了部分生活居住空間轉(zhuǎn)為商旅服務(wù)空間,但仍以居住空間為主。
(3)低經(jīng)濟梯度區(qū)。低經(jīng)濟梯度區(qū)的農(nóng)村居民點產(chǎn)住空間多樣性低、優(yōu)勢度高、組合類型單一,受到自然本底和行政政策因素影響較大。該區(qū)域生態(tài)環(huán)境脆弱、土壤鹽漬化嚴重,大多被納入生態(tài)保護紅線區(qū)禁止開發(fā)建設(shè),經(jīng)濟“空心化”較為嚴重,村莊生產(chǎn)功能基本萎縮,以居住空間為主。城鄉(xiāng)建設(shè)用地增加掛鉤、拆村并點等政策直接介入新戶鎮(zhèn)、陳莊鎮(zhèn)等地的村莊功能演變,加劇了居住空間集中。
(1)不同經(jīng)濟梯度的農(nóng)村居民點產(chǎn)住空間存在顯著的結(jié)構(gòu)分異,表現(xiàn)為隨著經(jīng)濟梯度增加,產(chǎn)住空間多樣性為上升趨勢,優(yōu)勢度為下降趨勢,組合類型趨向復(fù)雜化。主導(dǎo)組合類型均為生活居住空間,非主導(dǎo)組合類型差異較大,高經(jīng)濟梯度區(qū)以工業(yè)生產(chǎn)—生活居住空間、工業(yè)生產(chǎn)空間為主;中經(jīng)濟梯度區(qū)以商旅服務(wù)—生活居住空間為主;低經(jīng)濟梯度區(qū)以生活居住—公共服務(wù)空間為主。
(2)農(nóng)村居民點產(chǎn)住空間結(jié)構(gòu)分異是自然本底、地理區(qū)位、經(jīng)濟結(jié)構(gòu)、行政政策等4類因素共同作用的結(jié)果,不同經(jīng)濟梯度區(qū)的主導(dǎo)因素不同。地理區(qū)位和經(jīng)濟結(jié)構(gòu)對高經(jīng)濟梯度區(qū)的塑造力更強;自然本底和經(jīng)濟結(jié)構(gòu)是中經(jīng)濟梯度區(qū)的主導(dǎo)因素,自然本底和行政政策對低經(jīng)濟梯度區(qū)影響尤為顯著。
(3)生產(chǎn)和居住仍是農(nóng)戶最基本的兩個需求[25-26],農(nóng)戶作為理性經(jīng)濟人對產(chǎn)住空間的市場需求變化尤為敏感,不同經(jīng)濟梯度區(qū)形成的產(chǎn)住空間結(jié)構(gòu)分異規(guī)律正是農(nóng)戶捕捉市場需求訊息并作出響應(yīng)的真實表現(xiàn)[25]。當(dāng)前村莊規(guī)劃編制應(yīng)充分考慮農(nóng)戶產(chǎn)住需求,確定村莊類型和發(fā)展定位,統(tǒng)籌產(chǎn)住空間比例,分配新產(chǎn)業(yè)用地指標,差異化實施人居環(huán)境整治。
需要說明的是,農(nóng)村居民點產(chǎn)住空間結(jié)構(gòu)是一個動態(tài)演變過程,經(jīng)濟發(fā)展水平與產(chǎn)住空間結(jié)構(gòu)演變可能存在非線性關(guān)系,受制于數(shù)據(jù)可獲得性,該文未能討論產(chǎn)住空間結(jié)構(gòu)演變的動態(tài)過程。未來結(jié)合面板數(shù)據(jù),進一步明晰經(jīng)濟發(fā)展水平對農(nóng)村居民點產(chǎn)住空間結(jié)構(gòu)動態(tài)演變的影響。