浙江省山區縣鄉村“三生”功能耦合協調時空格局變化特征分析

徐知淵，柯福艷，喻佳節，楊良山

（浙江省農業科學院 農村發展研究所，浙江 杭州 310021）

鄉村空間是由生產、生活、生態空間所構成的多功能復合統一體［1］，鄉村“三生”功能是鄉村“三生”空間提供的產品或服務形成的區域主導功能［2］，鄉村“三生”功能變化是鄉村“三生”空間內部及其與外部系統間進行物質、能量、信息交換的表征或結果［3］。當前，我國鄉村地域系統正發生深刻變革［4］，一方面，生產功能呈現出主體錯配、功能轉型、環境衰退、系統脆弱等特征［5-6］；另一方面隨著非農化進程的推進和鄉村三產的蓬勃發展，鄉村生活、生態功能的重要性日益凸顯［7］，并逐步由生產空間為主導轉向生產、生活、生態空間相協調的“三生”空間模式［8］。在此過程中，鄉村“三生”空間功能之間相互促進、相互脅迫的復雜關系對鄉村空間的發展、演化產生重要影響［9］。在鄉村轉型進程中，探討鄉村“三生”功能變化特征，揭示“三生”功能協同演化中的相互關系，對優化鄉村地域系統功能格局及實施鄉村振興戰略具有重要價值。

“三生”功能研究是黨的十八大提出“生產空間集約高效、生活空間宜居適度、生態空間山清水秀”的新目標后，因應國家“三生”空間發展要求和戰略導向的重要研究領域。國內學者主要聚焦國土空間領域，針對“三生”功能在理論框架、用地分類、功能識別、空間演化、優化重構等方面做了大量的研究，取得了諸多重要的研究成果［10-13］。近年來，隨著鄉村振興戰略的實施和鄉村轉型的深入推進，鄉村要素、結構、功能亟待優化［14-15］，“三生”功能研究由國土空間領域向鄉村延伸［16-20］，主要包括鄉村“三生”功能的演化、測度、動力、重構等方面［1,21-24］。從研究尺度上看，主要從村域、市域、省域尺度開展［25-26］，基于山區、平原等典型地理環境的縣域研究相對較少。地形是制約土地利用和資源配置的重要因素，尤其是山區，由于具有較強的地貌分異性和生態脆弱性［27］，且在我國境內分布廣泛，應將其作為鄉村“三生”功能研究的重要視角；從研究方法上看，主要包括土地利用類型識別和指標體系評價2類［28-29］，其中指標體系主要采用統計指標，基于多源數據的研究相對較少。

基于此，本文以浙江省山區縣為研究區（山區縣的界定與《中國縣域統計年鑒》保持一致），應用多源數據，構建縣域鄉村“三生”功能評價指標體系，計算2010、2020年浙江省山區縣的“三生”功能發展水平，測算各山區縣“三生”功能的耦合協調度并分析其時空演化特征。研究結論可為浙江省及其他省（市）鄉村“三生”發展的政策制定提供科學依據。

1 研究區域與數據來源

1.1 研究區概況

浙江省位于中國東部沿海，長江下游，地勢自西南向東北呈階梯狀傾斜，形成山地、丘陵、平原等地貌類型，面積10.55萬km2，下轄11個地級市、90個縣（含縣級市、市轄區），其中列入《中國縣域統計年鑒》山區縣（市、區）名單的共27個（圖1）。2021年末，浙江省全省常住人口6540萬人，常住人口城鎮化率72.66%，農村常住居民人均可支配收入35247元，連續37年穩居省區第一，城鄉居民收入比1.94，連續9年持續縮小。作為“綠水青山就是金山銀山”理念的發源地，浙江省近年來深入實施鄉村振興戰略，持續推進山區縣跨越式高質量發展，在農業增效、鄉村建設、農民增收等方面集中發力，統籌推進城鄉融合、山海協作，打造全國山區共同富裕的樣板。與此同時，在城鎮化發展進程中，“三生”空間的矛盾在人多地少的浙江山區縣尤為明顯，如何在山區縣鄉村發展的過程中促進生產、生活、生態功能的耦合協調，對浙江省進一步實現城鄉融合和區域協調發展具有重要意義。

圖1 研究區概況

1.2 數據來源

本文采用數據主要為柵格數據和統計數據。2010、2020年浙江省土地利用數據來源于中國科學院資源環境科學數據中心中國多時期土地利用/土地覆蓋遙感監測數據庫(CNLUCC)，數據空間分辨率為30 m，其中，該數據庫耕地面積包括耕地、園地及耕地中的溝林路渠面積總和。地表PM2.5數據來自華盛頓大學圣路易斯分校大氣成分分析組(Atmospheric Composition Analysis Group)。縣 級 社會經濟統計數據來自各年《浙江省統計年鑒》《浙江省農業農村統計資料》與各縣（市、區）統計年鑒和公報。

2 研究方法

2.1 縣域鄉村“三生”功能評價指標體系構建

鄉村是一個多維復雜綜合系統，規范有序的鄉村功能是鄉村振興的核心所在［30］。參考相關研究［19］，將鄉村功能分為生產、生活和生態功能。其中，鄉村生產功能包括農業保障和農業質效2個方面：農業保障主要為糧食安全保障，采用鄉村人均糧食產量、鄉村人均油料產量等指標衡量；農業質效主要為農業生產質量和效率水平，采用鄉村人均耕地面積、農業機械化水平、人均農林牧漁業總產值等指標衡量。鄉村生活功能包括生活水平和社會保障2個方面：生活水平主要為鄉村居民收入水平和消費結構，采用農村居民人均可支配收入、農村居民人均用電量、農村居民恩格爾系數等指標衡量；社會保障主要為居民居住情況和公共服務水平，采用農村居民人均住房面積和每萬人擁有病床數等指標衡量。鄉村生態功能包括環境質量和綠色發展2個方面：其中環境質量為空氣、水、森林等資源條件，采用森林水域覆蓋率、PM2.5年平均濃度等指標衡量；綠色發展為鄉村發展對生態的影響，采用化肥施用強度、農藥施用強度等指標衡量。據此，基于科學性、系統性、適用性、可得性、可比性原則，構建了包含3個維度14項指標的縣域“三生”功能評價指標體系（表1）。

表1 縣域鄉村“三生”功能評價指標體系

2.2 熵值法

以縣域鄉村三生功能評價指標體系為基礎，采用極值標準化法對14個指標的面板數據進行標準化處理，采用熵值法確定指標權重，測算浙江省山區縣鄉村“三生”功能的發展水平，公式如下：

式（1）～式（4）中，Xij為山區縣j的第i個指標，X'ij為極值標準化后的指標值，pij為各項指標標準化后的值占總數的比例，Hi為信息熵，Wi為各指標權重，Zj(p,l,e)為第j個山區縣鄉村生產、生活、生態功能評價的得分值，p、l、e分別表示生產、生活、生態方向，n為面板數據行數。

2.3 鄉村三生功能耦合協調模型

耦合協調模型主要用于測度2個或以上系統之間相互作用程度及其相互協調配合情況，主要用于經濟學、生態學、農業、地理學等研究領域［31］。耦合度指系統之間的相互作用，反映系統之間的相互依賴與相互制約程度，協調度指耦合相互作用關系中良性耦合程度的大小，用于衡量系統之間在不同水平下達成相互和諧、相互促進的屬性。鄉村“三生”功能形成、變化是鄉村經濟、社會和生態等多元化發展需求權衡結果，實質是稀缺土地資源數量與空間再分配的結果［8］，因此鄉村“三生”功能存在耦合互動關系。本文應用耦合協調模型，探討“三生”功能的相互作用并對耦合度協調度做定量測度。模型計算公式為：

式（5）～式（6）中，Cj為第j個山區縣的“三生”功能耦合度，Cj(p,l)、Cj(p,e)、Cj(l,e)分別表示生產—生活、生產—生態、生活—生態3組功能兩兩之間的耦合作用，C取值范圍為［0,1］，其值越大，耦合度越高，為1時表示最佳耦合。Zpj、Zlj、Zej分別為第j個山區縣的生產、生活、生態功能評價的得分值，Dj為耦合協調度，α、β、δ為待定系數，系數值均為1/3，并確定生產—生活、生產—生態、生活—生態兩兩功能的待定系數均為0.5［32］。根據耦合協調度模型相關研究成果［33-34］，結合本研究實際，采用表2中取值區間確定各縣級單元三生功能耦合度和耦合協調度的類型劃分。

表2 “三生”功能耦合協調類型劃分

3 結果與分析

3.1 浙江省山區縣鄉村“三生”功能變化特征分析

3.1.1 浙江省山區縣鄉村“三生”功能發展水平變化特征分析 總體來看，浙江省27個山區縣“三生”功能發展水平均值由2010年的0.88升至2020年的1.34，提高了0.46，增長的貢獻值由高到低依次為生活（46.21%）、生態（43.47%）、生產（10.31%）。從空間分布上看，浙江省鄉村“三生”功能呈現“西北高東南低”的態勢，2010年共有13個山區縣鄉村“三生”功能發展水平高于0.9，到2020年則所有山區縣均高于0.9，其中6個山區縣鄉村“三生”功能發展水平高于1.5，其中富陽區達2.32，遠高于其他縣（市、區）（圖2）。

圖2 2010—2020年浙江省山區縣鄉村“三生”功能發展水平時空特征

3.1.2 浙江省山區縣鄉村“三生”功能子系統變化特征分析 參考已有研究［16,32］，將浙江省山區縣鄉村生產功能發展水平、生活功能發展水平、生態功能發展水平分為低水平、中水平、高水平3個類型（圖3）。

圖3 2010—2020年浙江省山區縣鄉村“三生”功能子系統發展水平時空特征

在生產功能方面，從變動趨勢上看，浙江省山區縣生產功能發展水平均值由0.27小幅提升至0.32，從低水平進入中水平階段。從構成上看，2010年浙江省山區縣生產功能中農業保障和農業質效的比值為53.80:46.20，至2020年調整為41.96:58.04，農業質效占比提升。從空間上看，浙江省山區縣生產功能呈現“西北高東南低”的態勢，2020年鄉村生產功能發展水平最高的3個山區縣分別為富陽區（0.77）、建德市（0.64）、桐廬縣（0.51），均位于浙江省西北部；2010至2020年生產功能發展水平增長幅度最大的山區縣為富陽區（0.30），淳安縣、安吉縣、仙居縣、青田縣、縉云縣、松陽縣、慶元縣均為負值，主要原因為鄉村人均糧食產量下降。

在生活功能方面，從變動趨勢看，浙江省山區縣生活功能發展水平均值由0.09提升至0.31，從低水平進入中水平階段，增幅較大。從構成上看，2010年浙江省山區縣生活功能中生活水平和社會保障的比值為47.90∶52.10，至2020年調整為66.85∶33.15，鄉村居民生活水平有所提升。從空間上看，浙江省山區縣生活功能呈現“北高南低”的態勢，2020年鄉村生活功能發展水平最高的3個山區縣為富陽區（0.96）、臨安區（0.51）、桐廬縣（0.46），且遠高于其他山區縣。2010至2020年，所有山區縣均實現生活功能發展水平正增長，生活功能發展水平增長幅度最大的山區縣為富陽區（0.63）。

在生態功能方面，從變動趨勢看，浙江省山區縣生態功能發展水平均值由0.51提升至0.71，由中水平進入高水平階段。從構成上看，2010年浙江省山區縣生態功能中環境質量和綠色發展的比值為66.72∶33.28，至2020年調整為72.73∶27.27，山區縣環境質量進一步優化。從空間上看，浙江省山區縣生態功能空間分布較為均衡，2020年鄉村生態功能指標最高的3個山區縣為云和縣（0.92）、青田縣（0.88）和景寧縣（0.88），均位于麗水市。2010至2020年，所有山區縣均實現生態功能發展水平正增長，生態功能發展水平增長幅度最大的山區縣為建德市（0.31）。

3.2 浙江省山區縣鄉村“三生”功能耦合協調特征分析

3.2.1 浙江省山區縣鄉村“三生”功能耦合度時空特征分析 從總體來看，2010—2020年浙江省山區縣鄉村“三生”耦合度均值由0.74提升至0.87，平均水平從磨合時期進入高耦合時期。從兩兩組合來看，浙江省山區縣生產—生活耦合度由0.82升至0.97，持續處于高耦合時期；生產—生態耦合度均值由0.91降至0.88，雖然仍處于高耦合時期，但表明浙江省應加強生產功能和生態功能間的協同互動作用；生活—生態耦合度均值由0.68升至0.89，從磨合時期進入高耦合時期。在空間分布上，鄉村“三生”耦合度逐漸呈現“西北高東南低”的態勢（圖4），2010年共有12個山區縣處于高耦合時期，12個山區縣處于磨合時期。截至2020年，處于高耦合時期的山區縣增至20個，占74.07%。

圖4 2010—2020年浙江省山區縣鄉村“三生”功能耦合度時空特征

將浙江省鄉村“三生”功能子系統發展水平結合“三生”功能耦合度大小進行劃分，得到“低低低”“低低中”“低低高”“低中中”等12種組合類型（表2）。在拮抗時期，主要為“低低高”發展類型，即生產、生活功能均不完善，生態功能優良，主要分布在2010年麗水市部分山區縣。在磨合時期，主要有“低低中”“低低高”“低中高”“中低中”“中低高”等組合類型。2010年，“低低中”山區縣占比為14.81%，“低低高”也為14.81%，到2020年“低低中”已清零，“低低高”組合占22.22%，為最主要的組合類型，即這部分山區縣生態功能有所提升，但是生產、生活功能尚未同步升級。在高耦合時期，主要有“低低低”“低低中”“低低高”“低中中”“中低低”“中低中”“中低高”“中中中”“中中高”“高中中”“高高中”等組合類型，其中2020年“中低高”組合占25.93%，即生活功能還是突出短板。富陽區是浙江省首個實現“高高中”組合的山區縣，即有2項功能達到了高水平階段的山區縣，接近最佳耦合狀態。

表3 2010年浙江省鄉村“三生”功能子系統發展水平、耦合度組合類型占比 %

3.2.2 浙江省山區縣鄉村“三生”功能耦合協調度時空特征分析 總體而言，浙江省山區縣鄉村“三生”功能耦合協調度均值由0.46提升至0.62，由基本協調進入中度協調時期。浙江省山區縣鄉村“三生”功能耦合協調度變化時空特征與耦合度變化具有一定關聯性，兩者高值區基本吻合，也呈現西北高東南低的態勢（圖5）。2010年，各山區縣耦合協調度差異較小，無嚴重失調和高度協調的山區縣，僅有5個山區縣處于中度協調時期。2020年，各山區縣耦合協調度呈現集聚態勢，23個縣處于中度協調時期，占85.19%，杭州市富陽區成為首個“三生”功能高度協調的山區縣。

圖5 2010—2020年浙江省山區縣鄉村“三生”功能耦合協調度變化時空特征

從兩兩組合來看，耦合協調度提升幅度從大到小依次是生活—生態、生產—生活、生產—生態。其中，浙江省山區縣生產—生活耦合協調度均值由0.38升至0.54，由中度失調進入中度協調時期，跨越2個階段。生產、生活功能相互作用、關系緊密，特別是近年來浙江省推進一二三產業深度融合，鄉村生產功能得到完善，農村居民收入水平持續增長，加之農村公共服務覆蓋率大幅提升，有助于改善農村生活功能；生產—生態耦合協調度均值由0.59升至0.67，持續處于中度協調時期。浙江省作為國家農業綠色發展試點先行區，近年來首創“肥藥兩制”改革，有效推進了農業農村污染治理體系和治理能力現代化建設，協調了鄉村生產空間和生態空間的融合；生活—生態耦合協調度均值由0.44升至0.67，上升幅度最大，從基本協調時期進入中度協調時期。浙江省把全省農村作為一個大花園、大景區來打造，將美麗鄉村建設走在全國前列，為生活和生態空間的耦合協調奠定了堅實的基礎。

4 結論與討論

本文基于“三生”功能理論，應用多源數據構建了包含3個維度14項指標的縣域鄉村“三生”功能評價指標體系，選取浙江省27個山區縣為研究區，測算了2010、2020年浙江省山區縣鄉村“三生”功能發展水平、“三生”功能耦合度與耦合協調度，并分析其時空演化特征，主要結論如下：

（1）浙江省山區縣鄉村“三生”功能發展水平大幅提升，并呈現一定的空間分異性。生產、生活、生態功能子系統發展水平均值由“低低中”進入“中中高”階段，生產功能呈現“西北高東南低”的態勢，生活功能呈現“北高南低”的態勢，生態功能空間分布較為均衡。

（2）浙江省山區縣鄉村“三生”功能耦合度均值由磨合時期進入高耦合時期。鄉村“三生”耦合度逐漸呈現“西北高東南低”的態勢，隸屬于杭州市的富陽區是浙江省首個“三生”功能中有2項達到高水平階段的山區縣。

（3）浙江省山區縣鄉村“三生”功能耦合協調度由基本協調進入中度協調時期。生產—生活耦合協調度由中度失調進入中度協調時期，生產—生態耦合協調度持續處于中度協調時期，生活—生態耦合協調度從基本協調時期進入中度協調時期。

山區縣作為明顯有別于市郊縣、平原縣的空間實體［35］，受地形地貌、交通條件、區位等因素的限制較大，是經濟社會發展不平衡、不充分的重點區域［36］，也是我國實施鄉村振興戰略和實現農民農村共同富裕的難點之一。作為“兩山”理念的發源地，浙江省歷屆省委省政府都十分重視山區的發展，先后提出了“山上浙江”“山海協作”等戰略，實施了美麗鄉村建設、“千萬工程”等舉措，并于2015年正式給26個欠發達縣（其中17個為山區縣）“摘帽”并且不再考核GDP總量，使山區縣鄉村的“三生”發展有了政策保障。從本文的測評結果看，2010—2020年，浙江省山區縣鄉村“三生”功能發展水平、“三生”耦合度、“三生”耦合協調度均有較大幅度提升，這得益于浙江省近年來對山區縣發展的重視。同時，浙江省山區縣鄉村“三生”功能發展水平仍存在一定的區域差異，浙東南山區縣相對薄弱，未來應著力破解浙東南山區縣的生產、生活、生態發展水平“低低高”的困境，推進鄉村高質量發展，實現全面鄉村振興。

本文主要探討了浙江省山區縣鄉村“三生”功能耦合協調時空格局變化特征，可為浙江省山區縣鄉村“三生”功能耦合協調發展提供政策參考，也可為我國其他省（市）山區縣鄉村“三生”耦合協調提供借鑒。后續將進一步加強各種地域類型之間“三生”功能對比、鄉村“三生”功能優化等方面的深入研究。