晉中市山丘區與盆地區農村居民點空間分異特征及影響因素

和晉竹，畢如田

（山西農業大學資源環境學院，山西 太谷 030801）

自改革開放以來，國家將發展重心放在城市建設上，致使城鄉經濟長期處于非均衡化的發展態勢。十九大提出鄉村振興戰略，學者們提出實現鄉村振興要優先發展農業與農村用地［1］。2019 年《國民經濟與社會發展公報》公布了中國目前還有5.5 億農民，城鎮化率為44.38%，預計2035 年“鄉村振興”實現決定性進展，城鎮化率將達71%～73%［2］，若城鄉非均衡化發展持續慣性推進，城鄉差距及農村內部差距還有進一步擴大的可能。農村居民點是農村人口生產生活的重要載體，但就中國現狀而言，多地農村居民點均存在占地面積大、利用效率低、內部空間形態與發展態勢松散無序等諸多問題［3，4］，當前的建設實際與社會經濟現狀無法匹配，這也要求村鎮規劃必須在土地使用過程中提高農村土地的相對集約性，建設新性質、新內容、新水準的農村居民點，實現人民生活需要和社會轉型發展的歷史性躍升。

近年來受中國經濟社會轉型與新農村建設的影響，國內學者對居民點研究重心從城市轉移到農村。研究內容多集中在空間格局演化［5-7］、空間形態特征識別［8］與驅動力分析［9］、鄉村重構［10］、空心村整治［11］以及布局優化［12-14］等方面。農村居民點的形成與演變是自然生態環境與社會發展共同選擇的結果，學者們從用地規模結構、空間分布、形態結構的演變特征對農村居民點進行分析，并對鄉村聚落的空間布局與影響因素展開系統的研究［15-19］。從研究尺度上看，現階段多集中于省域大尺度或村、鄉鎮等小尺度的研究，市域中觀尺度的研究比較缺乏［20-23］。僅有的市域研究也多集中于空間格局演化的“熱點”地區，以北上廣深或云貴高原居多，對于中西部經濟發展緩慢地區研究較少。研究方法上，也從GIS、RS 的應用轉變為景觀方法與空間數理模型的結合［24-26］。縱觀相關研究不難發現，國內多數學者從多角度對居民點空間分布格局及影響因子等內容展開廣泛研究，但對典型山區居民點與平原、盆地農村居民點分布特征差異的研究較少，尤其是對比不同地貌特征下的農村居民點空間布局形態產生的影響研究更是較為匱乏。

鄉村振興規劃要求通過可持續性的土地利用規劃，有效提升特定區域內資源利用效果。科學的村莊規劃需要系統分析農村居民點自然資源稟賦、經濟發展階段和區域分異特征，尊重自然、經濟、社會規律和城鄉發展規律，因地制宜開展規劃工作。晉中市境內太行山脈、沁潞高原、太岳山脈、太原盆地相間排列，東西兩地區具有典型的地貌差異和社會經濟條件等差異。因此，本研究在區域差異的視角下，分析晉中市東西兩地區的農村居民點空間格局的分異特征，從自然、經濟、社會3 個維度深度挖掘農村居民點空間分異特征及影響因素，以期為國土空間規劃以及土地精細化管理提供依據。

1 數據來源與研究方法

1.1 研究區概況

山西省晉中市（111°25′—114°05′E，36°39′—38°06′N），位于太行山脈中段與太原盆地之間，地勢東高西低，呈階梯狀分布（圖1）。全市總面積16 391.97 km2，農村常住人口仍有151.77萬人，城鎮化率達55.37%，行政轄區包括2 區9 縣市，涉及118 個鄉鎮。東部山丘區位于太行山和太岳山所處地區，包括5 個縣，面積為9 923.89 km2。西部盆地區主要分布在太原盆地，包括6 個縣（區），面積為6 468.08 km2。由于各地域受自然資源、社會經濟及歷史基礎等條件差異的影響，農村居民點分布復雜多變。

圖1 研究區示意

1.2 數據來源

本研究中DEM 數據下載自地理空間數據云平臺（http：//www.gscloud.cn），空間分辨率為30 m。晉中市的行政區劃圖、2018 年土地利用變更調查矢量圖、村界來源于晉中市自然資源局。本研究提取的農村居民點位于城市規劃認定建成區邊界以外，排除單獨選址的礦業開采、工業制造（一般為國有地）的權屬歸農村集體所有的分散聚居地。基于數據的可獲得性，除人口數據以鄉為單位收集外，其余以縣為單位收集社會經濟類數據，來源于晉中市統計局以及各統計單位。

1.3 研究方法

1.3.1 形態特征分析方法 景觀格局指數被認為是研究土地利用空間格局變化的有效定量工具［14］，利用Fragstats 4.2 軟件計算斑塊類型農村居民點形態指數，如表1 所示，利用自然斷點法將其分為4 類，基于劃分標準將農村居民點形態特征分為簡單大斑塊型、復雜大斑塊型、簡單小斑塊型、復雜小斑塊型。

表1 農村居民點斑塊形態劃分類型

1.3.2 農村居民點分離度 農村居民點分離度是反映農村居民點斑塊分布離散程度的景觀格局指標，相對于普遍運用的面積比率，同時考慮居民點斑塊數量，可更準確地反映居民點的分布特征［27］，具體公式如下。

式中，F為行政村農村居民點斑塊分離度；R為行政村農村居民點斑塊密度；S為行政村農村居民點斑塊面積指數；N為行政村農村居民點斑塊數；M為行政村區劃面積；A為行政村農村居民點斑塊總面積。

1.3.3 GIS 空間分析 運用ArcGIS 軟件中的空間統計、聚類分析、疊加分析、緩沖、轉換等功能，對農村居民點空間分布特征進行了研究，直觀地分析每個要素與農村居民點特征之間的差異。

1.3.4 地理探測器 地理探測器是目前較為新穎的統計學方法，可以探測空間分異性并揭示其背后的驅動因子。利用該手段探測識別研究區農村居民點格局演變的影響因素，該模型的計算公式參考文獻［16］。

2 農村居民點特征分析

2.1 規模特征

研究區東西兩地區規模特征差異明顯，如圖2所示，西部盆地區農村居民點用地規模兩級化較東部山丘區更為顯著，西部盆地區農村居民點規模最大面積為185.94 hm2，最小僅為0.24 hm2。東部山丘區最大面積為88.19 hm2，最小面積為0.47 hm2，并且98%的行政村農村居民點面積主要集中在0～40 hm2。如圖3 所示，將規模特征按自然斷點法分級顯示：Ⅰ級［85.36，185.94］、Ⅱ級［41.58，85.36）、Ⅲ級［16.05，41.58）、Ⅳ級（Min，16.05），分析不同規模特征的農村居民點空間分布可知，Ⅰ級規模行政村全部位于西部盆地區中心城區附近以及重點鎮中心，該區域地形平坦，經濟發展水平高，有利于較大規模農村居民點的形成。Ⅱ級規模行政村西部盆地范圍內基本圍繞Ⅰ級圈層發展，面積較小但多集中，表明中小城鎮的發展對帶動周圍村落有積極作用，在經濟欠發達的研究區內，農業產出是農民收入的主要來源，耕地為本區最主要的土地利用方式，耕地資源的多少顯得更為重要，該區域內耕地多集中連片，農村收入水平相對較高；東部山丘區Ⅱ級規模行政村均屬于農業大鎮和重要的糧食生產基地，耕地面積對農村居民點規模的形成作用明顯。Ⅲ級規模行政村耕地從規模和分布上都低于前兩級水平，西部盆地區行政村內農村居民點較分散，此規模等級下農村居民點東部山丘區則相對集中。Ⅳ級規模行政村主要分布在東西兩地區交接處，該區域地勢陡峭，林草茂盛，可供耕地相對分散且面積有限，供養人口功能有限，農村居民點面積偏小。

圖2 研究區行政村農村居民點規模特征散點

圖3 研究區規模特征空間分布

2.2 景觀形態特征

從整體布局（表2）來看，西部盆地區農村居民點的斑塊總面積為397.78 km2，斑塊個數為2 373個，平均斑塊面積14.61 hm2，占景觀面積比達6.15%，其中面積最大的農村居民點位于祁縣東觀鎮張北村一帶，面積為348.39 hm2；東部山丘區農村居民點斑塊總面積為155.41 km2，斑塊個數為3 097，平均斑塊面積為4.99 hm2，斑塊占景觀面積比達1.57%，農村居民點斑塊面積最大為74.4 hm2，位于和順縣青城鎮泊里村一帶。

表2 研究區農村居民點景觀特征

西部盆地區地勢平坦寬闊，大范圍規模集聚是主要分布形式，多地出現大型甚至超大型斑塊，但斑塊面積趨于兩極化。東部山丘區小范圍集中居住是主要分布形式，該地區地形復雜，形成大規模聚居形態較困難；就形態特征而言，西部盆地區形狀復雜，農村居民點面積約為東部山區的2.6 倍。本研究將農村居民點景觀特征分布情況分級表示（由于農村居民點面積斑塊較小，為顯示清晰，對各類型斑塊多環緩沖300 m），如圖4 所示，西部盆地區距中心城區越近，斑塊越大越規則；距中心城區越遠，斑塊小且復雜度高。東部山丘區與西部盆地區情況相反，趨近于聚集中心城區斑塊越大越復雜，山區農村居民點因為面積小，形狀更簡單。

圖4 研究區農村居民點景觀特征等級

2.3 密度特征

選取研究區行政界線外包矩形范圍創建格網大小為1 km ×1 km 的網格單元作為基本單元，與農村居民點數據疊加分析可知，與農村居民點有相交關系的格網為10 594 個。用各網格中農村居民點面積占比代表農村居民點的空間密度，取值在0～1。數值為0，代表格網范圍內無農村居民點分布，當指數為1 時，代表該格網范圍內全是農村居民點。通過值域大小表達研究區農村居民點密度空間分布。借助自然間斷點法把密度圖劃分為3 個評價單元，分別為低密度區［0，0.092］、中密度區（0.092，0.286］、高密度區（0.286，0.952］。如圖5 所示，從空間分布上看，西部盆地區與東部山丘區農村居民點布局存在較大差異性，即西部盆地區居民點分布較集中，全局呈中間聚集、邊緣稀疏的分布模式，東部山丘區呈現北密南疏的分布模式。

圖5 研究區農村居民點密度分區

2.4 分布特征

晉中市農村居民點空間分布不均衡，不同區域的居民點空間分布特點、結構差異明顯。分布特征主要分為分布形態和聚集程度，本研究通過疊加1 km × 1 km 的網格單元研究不同地區農村居民點相同比例下分布形態差異。如圖6 所示，西部盆地區農村居民點空間分布模式大致有3 種：①團狀分布，表現形式為農村居民點聚集。在汾河谷地所在平原區距離中心城區較近的農村居民點主要以此種模式分布，如東觀鎮、南政鄉等地的農村居民點。②帶狀分布，表現為農村居民點沿道路、河谷等呈條帶狀延伸，如長凝鎮、來遠鎮等地農村居民點主要以此種模式分布。③分散分布，表現為農村居民點分布比較散亂，沒有明顯的聚集特征，這種分布模式在海拔較高的地區較多，如朱坑鄉東面部分的農村居民點。

圖6 研究區農村居民點分布類型

東部山丘區農村居民點空間分布模式大致有3種：①塊狀分布，表現形式為農村居民點形態整齊，但聚集度相對較弱，如青城鎮牛川鄉一帶主要以此模式分布；②帶狀分布，表現為農村居民點分布在山間呈線狀延伸的低凹地，如昔陽縣東部、榆社縣南部等地農村居民點主要以此種模式分布；③分散分布，與西部盆地區分散分布較為不同的是，東部山丘區農村居民點規模相對較小且分散距離更遠，中部地區的和順縣主要以此種模式分布。

通過農村居民點分離度值域的大小比較研究區不同地區農村居民點聚集程度，本研究根據分離度計算公式得出，研究區農村居民點分離度最小值為0.05，最大值為2 926.00，分離度值越小越聚集，越大越分散。將研究區行政村內農村居民點分離度值基于幾何間隔法分為4 類，即聚集［0.05，1.46］、較聚集（1.46，18.93］、一 般 聚 集（18.93，235.72］、分 散（235.72，2 926.00］。空間分布如圖7 所示，西部盆地區聚集類行政村分布較集中，東部山丘區聚集行政村較少且分散，區域內西部盆地區的農村居民點聚集度遠高于東部山丘區，農村居民點分離度兩極分化明顯。西部盆地區聚集型大規模居住用地數量多，主要分布在平原距離中心城區較近的地區，距離中心城區越遠越分散，該區域行政村面積較小，多集中連片，甚至村與村之間農村居民點基本相連，具有較好的聚集性和連通性，其中聚集度最高的行政村為榆次區紅馬營村。東部山丘區盡管存在大規模聚集，但由于行政面積較大，斑塊數量較多，導致東部山丘區分離度值較高，其中分離度值最高的為牛道交村，達2 926.00，該村村域面積大，斑塊面積小，耕地面積幾乎沒有。

圖7 研究區農村居民點聚集類型分區

3 影響因素分析

3.1 影響因子篩選

農村居民點作為人類棲息的場所，其位置與空間格局都受其自然環境和社會經濟條件的影響，從理論層面篩選影響晉中市農村居民點用地空間分異的因素，自然因素主要包括地形、水資源、區位條件。地形和水資源條件是農村居民點初始選址的首選因素，故本研究采用高程（X1）、坡度（X2）和沿河距離（X3）作為首選驅動因子。其次，區位特征對農村居民的就業和生活有強烈影響，故交通區位也是影響農村居民點空間分布的主要因素，并將自然因素依據區域實際進行分級處理。晉中市交通區位優勢獨特，是山西連接華北、西北、中原諸省的重要交通樞紐，2000 年以后，晉中市公路密度從每百平方千米31.3 km 增至2018 年全市公路密度每百平方千米97.6 km，其交通運輸呈現全方位、立體化發展，已實現村村通路。故本研究選取國道、省道作為晉中市對外交通運輸的主要道路，選擇距中心城區的距離（X4）、距主要道路的距離（X5）作為區位影響因素。

另一方面，經濟發展水平與農村居民點的空間布局關系密切。從土地功能方面來看，農村土地利用對農民不僅具有承載功能，還具有經濟保障功能。工業化時代，多種生產方式的選擇，致使農民收入不斷提高，晉中市濃厚的重工業文化，是拉動其經濟增長的重大引擎，既為農村居民點擴張提供動力支撐，也改變聚落局部格局變化。故選擇人均GDP（X6）、農村人均純收入（X7）、糧食作物播種面積（X8）、人均糧食產量（X9）、工業總產值（X10）作為經濟影響因素。

除此之外，農村居民點的發展與社會經濟因素的關系也密不可分。伴隨城市化快速推進以“小家意識”的深入，獨立的“一戶一院”逐漸取代傳統的“三世同堂”家庭模式，一戶變三戶，農村居民點在空間上迅速擴散。尤其近幾年傳統生產方式向現代生產方式快速轉變，現存的農村基礎設施和公共服務與青壯年的需求無法匹配，致使大量人口向城市轉移。因此，本研究選擇鄉村人口密度（X11）、城鎮化率（X12）、農業機械總動力（X13）作為影響因素。

3.2 地理探測器探測結果

利用地理探測器的公式將各因子標準離散化，并將全域劃分為4 個等級區。運用模型分別探測影響因子對研究區東西兩地區農村居民點規模、形態、密度、聚集度的影響作用，進而得出上述各影響因素對農村居民點布局的影響顯著且復雜。由表3 可知，西部盆地區的自然資源稟賦以及區位優勢對區域內農村居民點規模、形態、密度、聚集度有直接影響，地形起伏低，區域內的氣候、土壤、水源條件相對穩定，耕地較為集中，農村居民點形態規模較大，并且由于占地有限且人口眾多，居民點相對密集。經濟因素方面，X6 與X8 對農村居民點規模與形態影響明顯，人均收入水平越高，改善住房條件的需求越大，人均農村居民點面積則越大。糧食產量越多，作物播種面積越大，對土地的規劃利用更科學，農村居民點形狀亦越規則。社會因素方面，X11、X13 對農村居民點影響較全面，鄉村人口對農村居民點的影響本研究不再贅述，機械化程度的提高帶來農民生產勞動率的快速提升，對農村居民點規模和形態產生顯著影響。

表3 研究區農村居民點影響因子探測結果

各因子影響的范圍與大小對西部盆地區與東部山丘區農村居民點的影響呈現相似性與差異性并存的特征。從東部山丘區的結果來看，盡管各因子對居民點形態都具備一定的影響效果，但程度有限。地形起伏、海拔高度是影響東部山丘區農村居民點的基礎性因素，農村居民點的形成是適應自然地理條件的結果，在區位條件上，到中心城區的距離與主要道路的距離是影響農村居民點密度和聚集度的決定性因素，距離越遠，農村居民點面積越小，分布越分散。值得引起注意的是，影響東部山丘區農村居民點聚集度的因素相對復雜，其中經濟因素占主導作用，盡管晉中市東部山丘區地形復雜，耕地破碎難以集中，但作為農民主要收入來源，其他經濟因素的影響效果明顯低于作物播種面積與產量的影響度，其值越高，居民點分布越聚集。社會因素方面，城鎮化率與農業機械總動力在某程度上影響農村居民點的規模與聚集程度的大小。總之，與西部盆地區自然環境條件定義農村居民點發展和演變不同的是，自然環境與區位因素對東部山丘區僅有基礎作用，社會經濟因素更為顯著。

4 小結與建議

通過分區域對比分析得出，不同地貌特征農村居民點分布特征差異較大。①從規模上來看，農村居民點用地規模差異顯著，西部盆地區行政村內農村居民點規模大且數量多，東部山丘區小且少。②從景觀特征來看，西部盆地區大范圍規模集聚且斑塊越大越規則，但斑塊面積趨于兩極化。東部山丘區小范圍集中居住是主要分布形式，斑塊越小形狀越簡單，越大越復雜。③密度特征顯示，西部盆地區農村居民點分布較集中，全局呈中間聚集、邊緣稀疏的分布模式，東部山丘區呈現北密南疏的分布模式。④從西部盆地區農村居民點空間分布形態上來看大致分為3 種，即團狀分布、帶狀分布、分散分布，東部山丘區主要為塊狀分布、帶狀分布、分散分布；從農村居民點分離程度來看，西部盆地區整體上聚集性與連通性較好，東部山丘區均低于前者。

從研究區農村居民點用地空間變化影響因素結果來看，西部盆地區與東部山丘區農村居民點受各因子影響的范圍與大小兼具相似性與差異性。①差異性。西部盆地區自然因素對農村居民點用地的空間格局起著主導和調控作用，特別是對其景觀形態與分布影響效果顯著，但社會和經濟因素對農村居民點特征影響較單一，社會因素中鄉村人口密度對農村居民點影響較全面。東部山丘區盡管分布特征受自然因素影響，但影響力低于西部盆地區，克服自然環境對農村居民點建設和分布的困難，形成區別于西部盆地區的小規模集聚。經濟因素是東部山丘區農村居民點聚集程度存在顯著差異的主要因素，人均GDP 與城鎮化率對農村居民點的影響更為全面。②相似性。經濟因素對東西兩地區農村居民點規模具有顯著影響，區位因素則是影響農村居民點分布的主要因素，在經濟不發達和落后地區，以耕地為主要生產資料，主要經濟來源是糧食生產，人均GDP、農村人均純收入、糧食作物播種面積、人均糧食產量等經濟因素是導致兩地農村居民點布局差異明顯的主要因素。

同一地域下的不同自然條件導致農村居民點的分布特征各異，運用Spatial Analysis 分析不同地貌特征下的農村居民點分布特征和形成機制是本研究的主要思路。總之，自然因素對農村居民點用地的空間形態產生了初步的直接作用。在不同的發展階段，經濟發展和社會生活水平對農村居民點的空間形態產生的影響各有差異。由于影響農村居民點分布格局的因素綜合、復雜且多樣，從而促使農村居民點用地規模的擴大和形態的復雜化。所以新時期城鄉統籌發展階段，尊重不同條件農村居民點演變規律，根據各主導因子的影響作用采取差別化的整理模式和針對性的措施，建立適宜聚落等級規模體系顯得尤為重要。