長壽之鄉——江蘇省如皋市長壽現象的空間集聚效應

黃　翌　張慧芳

(南通大學地理科學學院，江蘇　南通　226019)

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長壽之鄉——江蘇省如皋市長壽現象的空間集聚效應

黃翌張慧芳

(南通大學地理科學學院，江蘇南通226019)

〔摘要〕目的探索如皋市長壽人口的地理分布規律。方法在獲取長壽老人分布數據的基礎上，通過空間信息技術和空間數據分析方法，研究長壽人口分布的聚集效應和空間規律。結果最鄰近比率為0.996；19.2 km以內在各個尺度上如皋市長壽人口分布都存在空間聚集性，而當尺度擴展到19.4 km后逐漸轉變為離散的態勢；以各長壽人口分布點為中心，以4.2 km為半徑的范圍內長壽人口的密度最大，聚集效應最高。結論如皋市長壽人口的分布存在明顯的聚集效應，聚集發生在較短的空間范圍內，長壽人口主要集中分布在東南部地區。

〔關鍵詞〕長壽之鄉；空間分異；聚類；K函數

人口老齡化和高齡化現象是21世紀上半葉中國社會發展的必經過程〔1〕。長壽現象及其相關議題越來越多地受到各界關注。在長期的繁衍生息過程中，形成并分布著若干長壽地區。其中，江蘇省如皋市以303位百歲老人的數量高居全國縣級行政單位百歲老人數之首(占總人口的19/10萬)，并于2008年被評為中國長壽之鄉，長壽現象非常顯著。與國內多數長壽之鄉為未經大規模開發的封閉山區不同的是，該地區為典型的濱海平原和長江三角洲沖擊平原，一馬平川，交通便利，處于工業相對發達地區，是全國長壽現象的典型地區。

近年來，圍繞如皋市長壽現象的成因，學者們做了大量探索。復旦大學遺傳工程國家重點實驗室實施的《如皋長壽人群健康跟蹤調查》分析了長壽老人的血液，提取了DNA進行檢測，發現3種人體基因線粒體DNA與長壽顯著相關，遺傳因素對長壽具有一定的作用〔2〕。在環境與長壽人口分布的相關性方面，《江蘇如皋市長壽人群產生的地球化學條件》課題對如皋市土壤取樣與測試表明，該地區90歲以上長壽人口比率的空間分布與土壤中的有效硒、鋅和硼等微量元素及有機質含量的空間分布特征相似，中東部地區“普通簡育水耕人為土”和“水耕暗色潮濕雛形土”分布區90歲以上人口比例較高，而中西部的“石灰淡色潮濕雛形土”分布區90歲以上人口比例較低，地區之間的差異性顯著，具有地域聚集特征〔3〕。Sun等〔4〕檢驗了如皋土壤中的Se在地質和土壤發生過程中的地理分布以及對健康的作用。Zhao等〔5〕評估了如皋土壤中營養元素的空間變異。Huang等〔6〕分析了農業生態系統中微量元素的分布與90歲以上人口分布的關系，認為土壤中有效態元素比全量元素對生態系統中的元素生物可利用度和人類健康具有更大的意義，并且長壽現象并不是由某一單一元素決定的，而是土壤中Se、B、Ni、Mo等多種元素的協同作用。

以上研究表明該地區長壽人口的分布具有一定的空間聚集性，并且長壽人口的流動性很低，大部分長壽人群終身居住在同一地區。本文擬探索這種空間聚集性的強弱以及內部不同區域的聚集效應。

1資料與方法

1.1資料收集作者從南通市衛生和計劃生育委員會的全市人口數據庫中獲取了如皋市90歲以上老人在空間上的分布狀況(圖1)，在此基礎上對樣本點進行分析。

圖1　如皋市90歲以上人口分布圖(每點代表10人)

1.2方法〔7〕

1.2.1平均最近鄰指數(ANN)根據每個要素與其最近鄰要素之間的平均距離計算其ANN，表達的是平均觀測距離與預期平均距離的比率，其中，預期平均距離是假設隨機分布中的鄰域間的平均距離。如果最近鄰指數小于1，所表現的模式為聚類；如果指數大于 1，所表現的模式為分散，其表達式如式(1)：

(1)

式中，di為空間要素i到與其最近的實體間的距離，n為空間要素個數，A為研究區面積。

1.2.2K函數和L函數K函數和L函數計量空間距離d下的點密度，可以用來分析不同尺度上的空間集聚效應，其表達式如式(2)：

(2)

式中，d為距離，n為總樣本數量，A為研究區面積，k(i,j)為

空間權重矩陣。如果特定距離的觀測值大于預期(理論)值，則與該距離隨機分布相比，該分布聚類程度更高；如果觀測值小于預期值，則與該距離隨機分布相比，該分布離散程度更高。

1.2.3密度分析由如皋市長壽現象的聚集效應可得，長壽人口在不同位置發生的概率不一樣，通過單位面積內長壽人口樣本點的數量估計全市各區域長壽現象的密度，如式(3)：

(3)

式中，k()為核函數，h>0，為帶寬，x-Xi為估計值點到事件Xi處的距離。

2結果

利用ANN進行如皋市長壽現象的聚集效應分析，結果表明，如皋市長壽人口分布(不含長江中的島嶼)的平均觀測距離為0.007 930，預期平均距離為0.007 963，最鄰近比率為0.995 837，長壽人口分布所表現的模式為聚類。

為探測如皋市長壽現象聚集性的局部效應，對如皋市90歲以上人口分布的樣本點進行K函數分析，初始距離為1.2 km，距離增量為0.2 km，最大距離為20 km，得到觀測值和預期(理論)值的比值，見圖2。

圖2　長壽現象的觀測值與期望值

分析圖2可以得出：(1)距離為19.2 km以內觀測值都高于理論值，表明19.2 km以內在各個尺度上如皋市長壽人口分布都存在空間聚集性，而當尺度擴展到19.4 km后逐漸轉變為離散的態勢。(2)聚集效應在1.6 km和4.2 km處出現了兩個明顯的高峰，表明以各長壽人口分布點為中心，以4.2 km為半徑的范圍內長壽人口的密度最大，聚集效應最高。(3)當距離較小時(小于4.2 km)，聚集效應總體上呈上升的趨勢，而距離大于4.2 km后，長壽人口密度逐漸降低，表明聚集發生在較短的空間范圍內，是在局部尺度上出現的。

在研究區中使用滑動的統計圓內樣本點的數量，估計長壽現象的密度，結果如圖3所示，如皋市長壽人口主要分布在北部及東南部地區，在以上地區呈現集聚分布的特征，西部地區長壽人口的密度則較低。

圖3　長壽現象的密度分析

3討論

通過對如皋市長壽人口分布的整體聚集效應、局部聚集效應和密度分析可得：如皋市長壽人口的分布存在聚集現象，這一聚集現象在中小尺度下表現得尤為明顯，長壽人口主要在東南部地區聚集。本研究結論可為長壽人口聚集區的成因分析提供支持和進一步的探索。

4參考文獻

1李日邦，王五一，譚見安，等.我國人口老齡化發展的階段、趨勢和區域差異〔J〕.地理研究，1999；18(2)：113-21.

2Cai XY，Wang XF，Li SL. Association of mitochondrial DNA haplogroups with exceptional longevity in a Chinese population〔J〕. PLoS One，2009；4(7)： 1-6.

3鄒忠，楊榮清，丁峰，等.江蘇省如皋市長壽現象與土壤環境關系研究初探〔J〕.土壤，2005；37(1)：89-94.

4Sun WX， Huang B， Zhao YG，etal. Spatial variability of soil selenium as affected by geologic and pedogenic processes and its effect on ecosystem and human health〔J〕.Geochem J，2009；43(4)：217-25.

5Zhao YC， Xu XH， Darilek JL，etal. Spatial variability assessment of soil nutrients in an intense agricultural area， a case study of Rugao County in Yangtze River Delta Region， China〔J〕. Environ Geol，2009；57(5)：1089-102.

6Huang B， Zhao YC， Sun WX，etal. Relationships between distributions of longevous population and trace elements in the agricultural ecosystem of Rugao County， Jiangsu， China〔J〕.Environ Geochem Health，2009;31(3)：379-90.

7Mitchell Andy.ESRI GIS分析手冊〔M〕.第2卷. Red Lands：ESRI Press， 2005：15-70.

〔2015-11-05修回〕

(編輯袁左鳴)

〔中圖分類號〕R161.7；P208

〔文獻標識碼〕A

〔文章編號〕1005-9202(2016)05-1181-03；

doi：10.3969/j.issn.1005-9202.2016.05.072

基金項目：江蘇省自然科學基金項目(BK20150405)；南通大學引進人才科研啟動費項目(14R02)

第一作者：黃翌(1985-)，男，博士，講師，主要從事空間分析與決策研究。