黃河流域人口分布特征及影響因素研究

賀文平，周詩崢，郭文炯

(1.太原師范學院地理科學學院，山西晉中 030619；2.太原師范學院城鎮與區域發展研究所，山西晉中 030619)

0 引言

人口分布指某一時期人口在一定地域范圍內的空間集散狀況，其空間格局和形成過程是自然環境、資源和人類社會經濟活動長期相互作用的結果[1-2].人口作為社會經濟活動和人地關系的主體，其分布格局和演變過程受制于區域自然條件和社會經濟發展水平，同時又深刻影響著區域的社會經濟活動[1,3].對于某一區域而言，人口過多會造成當地資源環境承載力過大、資源緊張等問題，人口過少又會導致區域在發展過程中面臨勞動力匱乏等困境[4-5].人口分布格局和演化對區域的資源環境和高質量發展有著重大的影響，因此研究人口分布特征和影響因素，有利于把握人口分布和演變規律，引導人口在空間上進行合理的再分布，促進人口與資源、環境、經濟的協調發展，進而實現區域高質量發展.

隨著我國城鎮化進程的快速推進和社會經濟發展水平的大幅提升，地區間發展差距逐漸擴大，人口流動速度加快，人口分布研究成為區域可持續發展研究的核心問題之一.目前，人口分布的研究成果在研究內容上多元化和深度化，在研究方法上多樣化和定量化，研究尺度趨向精細化.研究內容包括人口分布格局[4,6]、人口分布的驅動因素[3,7-8]、人口分布與地理要素的關系[9-10]、人口分布與經濟空間的關系[11]等.隨著GIS、RS、大數據等信息技術的發展，研究方法由定性描述轉向定量分析，人口重心、人口分布指數和探索性空間數據分析廣泛用于人口分布的時空格局研究[1,12]；偏最小二乘法[12]、空間計量模型[8]用于探究人口分布的動力機制.研究范圍主要涉及全國[13]、省級[1]、重要經濟區[14]和城市群[9]，對于某一流域的研究相對缺少，尤其是對在區域協調發展中具有重要地位的黃河流域的研究更少.

有關黃河流域人口的研究內容主要集中在人口與經濟時空格局演變[15]、環境人口容量分析[16]和歷史時期的人口變化[17-18]，而人口分布格局的研究較少.張巖從總人口和人口密度分析1912—2000年黃河流域人口分布的時空演變規律，發現人口呈東密西疏、南多北少的空間格局[19].劉芬從縣域尺度上研究了1990—2005年黃河流域人口空間分異現狀與過程，發現人口空間分布不均衡，隨著時間推移，不均衡程度有所降低[20].綜上所述，對整個黃河流域人口分布格局的研究時間較早.隨著人口的快速流動，人口分布格局發生變化，因此有必要結合最新的數據對黃河流域人口分布格局進行研究.本文采用人口重心、不均衡指數和空間自相關分析探究2010—2020年黃河流域人口分布特征和影響因素，以期為科學引導黃河流域人口合理布局，提升城鎮化質量，優化人口空間結構，促進區域協調和經濟高質量發展提供參考.

1 研究方法與數據來源

1.1 研究方法

1.1.1 全局空間自相關分析

1.1.2 局部空間自相關分析

局部Moran’sI將研究單元的空間關聯模式分為四類，與Moran散點圖的四個象限相對應，四種空間關聯模式按象限順序依次為“高-高”、“低-高”、“低-低”和“高-低”.

1.2 數據來源與處理

本文人口數據來源于全國第六和第七次人口普查數據.黃河流域市域行政區劃面積和2010年社會經濟數據來源于各省統計年鑒，2020年社會經濟數據來源于相關地級市的《國民經濟和社會發展統計公報》.全國面積數據來源于中華人民共和國中央人民政府(www.gov.cn/).行政區劃矢量數據來源于全國地理信息資源目錄服務系統提供的1∶100萬行政區劃圖.DEM數據來源于中國科學院資源環境科學與數據中心(https://www.resdc.cn/)，分辨率為90 m.研究區范圍參考黃河水利委員會劃定的自然流域范圍，以2020年地級市行政單元作為研究單元，對于行政區劃調整的區域,將相應人口、面積數據合并處理.

2 黃河流域人口發展總體情況

黃河流域2010—2020年人口總量從20 796.36萬人增長到21 848.22萬人，增長了1 051.86萬人；人口密度從87.73人/km2提高到92.17人/km2，提高了4.44人/km2.2010—2010年人口年均增速為0.49%，比全國低了0.03個百分點.2010-2020年黃河流域人口總量占全國人口的比重從15.17%降至15.14%，降低了0.03個百分點；2010年流域人口密度比全國人口密度低了55.03人/km2，到2020年擴大到58.19人/km2.對黃河流域人口總量、人口占比、人口密度、人口增長速度進行梳理，并與全國水平進行比較(表1)，結果發現：黃河流域人口總量和人口密度呈增加趨勢，但人口密度和人口增長速度低于全國平均水平，人口總量占全國比重穩定在15%.

3 黃河流域人口分布特征

3.1 人口重心與不均衡指數

圖1 2010—2020年黃河流域 人口重心變化Fig.1 Change of the population gravity center of the Yellow River Basin from 2010 to 2020

根據人口普查資料計算2010—2020年黃河流域人口重心坐標并繪制遷移軌跡圖(圖1).結果表明：2010年以來黃河流域人口重心顯著偏離幾何重心(103.32°E，36.71°N)，始終位于山西臨汾境內.近10年人口重心由(111.59°E，36.28°N)移動到(111.65°E，36.23°N)，以年均0.65 km速度向東南方向移動6.47 km，說明黃河流域人口分布不均衡，東南部人口密度高于西北部，且東南部人口集聚力提升，這是由于東南部自然條件優于西北部，社會經濟發展水平高于西北部，河南省鞏固提升鄭州、洛陽在中原城市群的輻射帶動能力，積極將三門峽建設成晉陜豫黃河金三角地區中心城市，山東省著力優化山東半島城市群的布局形態，增強濟南都市圈、東濱、濟棗菏都市區的人口集聚能力，鞏固提升了流域東南部對中西部地區人口的吸引力，人口重心向東南方向移動.

2010—2020年人口分布不均衡指數由0.025 86上升到0.026 46，表明2010—2020年黃河流域人口趨于集聚，不均衡狀態加劇(表2).隨著近年城鎮化進程加快、工業和第三產業快速發展，社會經濟發展水平的空間差異不斷擴大，人口流動不斷加快，人口向經濟發達的地級市快速集聚，導致流域內人口分布不均衡狀態加劇.

3.2 人口密度變化

把人口密度劃分成人口密度高值區(≥450人/km2)、人口密度中值區(150～450人/km2)和人口密度低值區(<150人/km2)，從人口密度分布圖(圖2)可知，黃河流域人口密度呈“東南高西北低”的格局.人口密度高值區分布在關中平原城市群、太原都市圈、中原城市群和山東半島城市群.人口密度中值區集中分布在蘭西城市群、寧夏沿黃城市群、關中平原城市群的西部和東北部、山西省會城市以外的地級市、豫西、魯東以及內蒙古呼和浩特.人口密度低值區集中分布在青海、四川、內蒙古、陜北、寧夏南部和東部、甘肅東北部和西南部、晉北和晉西地區.

從空間變化來看，2020年流域整體人口密度呈增加趨勢，人口密度高值區范圍縮小，中值區范圍擴大，低值區范圍基本保持不變.2010年人口密度高值區在下游以鄭州為核心向東北方向延伸呈“塊狀”分布，在中游以西安-咸陽、太原為核心呈“雙核”分布.人口密度中值區在上游形成以西寧、蘭州、銀川為核心呈“多核心”分布，在中游以高值區為核心向外呈圈層式遞減，并沿汾河和渭河呈“帶狀”分布.到2020年高值區仍然分布在下游和中游，但中游的咸陽退出高值區進入中值區，形成以西安、太原為核心的“雙核”分布模式，高值區范圍明顯縮小，中值區范圍明顯擴大；上游的西寧、蘭州和銀川的人口密度提升一個等級，由人口密度中值偏下區域進入人口密度中值偏上區域.人口密度低值區范圍幾乎不變，仍分布在廣大的上游和中游地區，但低值區的人口密度不斷提高，如延安人口密度提高了一個等級.

圖2 黃河流域人口密度空間格局變化Fig.2 Variation of population density spatial patterns in the Yellow River Basin

3.3 人口空間集聚特征

2010年和2020年黃河流域人口密度全局Moran’sI值(表3)分別為0.71、0.57.Moran’sI與Z值均為正，且Z>2.58，P<0.01，說明在99.9%的置信水平下，黃河流域的人口密度空間分布存在顯著的正向空間自相關性，人口密度高的研究單元與人口密度高的研究單元在空間上集聚，而人口密度低的研究單元與人口密度低的研究單元在空間上集聚.從年際變化來看，2010-2020年Moran’sI值不斷減小，流域人口密度的空間趨同趨勢減弱，空間自相關性減小.

2010年和2020年人口密度局部空間自相關結果顯示(圖3)：2010年以來，黃河流域人口密度“高-高”類型主要分布在下游黃淮海平原，“低-低”類型分布在上游高原和沙漠地區的總體格局相對穩定.在研究時段內，89.86%的地級市保持原有集聚類型.2010年以來集聚類型未發生變化的地級市有62個，其中有32個地級市呈不顯著相關，占不變地級市的51.61%.“高-高”類型始終有河南鄭州、洛陽、焦作、開封、新鄉、山東菏澤、濮陽、濟寧、聊城、泰安和濟南，對流域人口空間格局的貢獻大.始終為“低-低”類型的地級市有18個，占總數的26.09%，集中分布在黃河流域上游，這些地區自然環境惡劣，是重點生態功能區或限制開發區，地理環境不適宜人類居住或進行生產活動，人口密度難以提高.

從集聚類型變遷看，“低-低”“高-高”類型地級市數量減少，“高-低”類型和不顯著的地級市數量增加.2020年銀川由“低-低”類型進入“高-低”類型；吳忠和武威退出“低-低”類型進入不顯著區域，山東安陽、德州、濱州和淄博由“高-高”類型轉為不顯著區域.

圖3 黃河流域人口密度LISA集聚圖Fig.3 LISA cluster for population density in the Yellow River Basin

4 人口分布格局變化的主要影響因素

4.1 自然因素

黃河流域橫跨我國東、中、西三大地帶，地理空間差異顯著，境內地形復雜多樣，海拔高差大.通過對流域2020年人口密度與海拔進行擬合分析，可得：擬合方程的判定系數R2為0.578 9，擬合效果較好，說明海拔影響人口分布；流域內除個別高海拔的省會城市人口密度較大外，地級市的人口密度隨海拔上升而降低.除了海拔因素，氣候也是影響人口分布的重要因素之一.黃河流域氣候差異明顯，降水分配不均衡.渭河流域、涇河中下游和潼關以下廣大地區為半濕潤區，降水較為充沛，年降水量自西向東增加；該區也是人口密度高值區和人口密度中值區的主要分布區，人口密度高于150人/km2.陜甘晉半干旱區氣候干燥、降水量較少.龍羊峽至吳堡區間除大通河、洮河上游以外的地區，以及汾河的河源區為半干旱氣候，年降水量較少，尤其是黃河上游蘭州至鄂爾多斯區間年降水量是全流域最少的地區；除幾個經濟發達的城市人口密度較大外，大部分地區人口稀疏，人口密度低于150人/km2.蘭州以上至河源的大部分地區屬于高原氣候區，海拔在3 000 m以上，年平均氣溫、年最高和年最低氣溫都是全流域最低值，多數地區年降水量不足350 mm；該區除蘭西城市群人口密度較高外，大多數地級市人口密度不足75人/km2.

4.2 社會經濟因素

自然地理環境為人類生存提供了基本條件，奠定人口分布的基本格局.社會經濟發展水平是推動人口再分布的主要因素.運用SPSS 20.0軟件，采用因子分析和逐步多元回歸分析法從社會和經濟方面定量揭示2010—2020年黃河流域人口變化的影響因素.參考已有的研究[12,21]，并結合影響因素的代表性和數據的可獲取性，選取2010—2020年GDP變化、財政支出變化、財政收入變化、社會消費品零售總額變化、第二產業產值占比變化、第三產業產值占比變化、城鎮居民人均可支配收入變化、農村居民純收入變化、醫療衛生床位數變化、行政級別(省會城市=2，一般地級市=1)作為指標.結果表明：KMO值為0.785，大于0.6，說明所選指標適合做因子分析.前3個主因子的特征值大于1，累積方差為84.98%，說明提取的3個主因子能夠比較充分的代表選取的10個指標.第一主因子為經濟發展水平，方差貢獻率為50.59%，與GDP變化、財政支出變化、社會消費品零售總額變化、醫療衛生床位數變化、財政收入變化和行政級別呈現較高的正相關，反映地級市經濟發展狀況.第二主因子為產業結構，方差貢獻率為18.96%，反映第三產業產值占比變化和第二產業產值占比變化.第三主因子為居民收入水平，方差貢獻率為15.53%，解釋城鎮居民人均可支配收入和農村居民純收入.在因子分析的基礎上，將人口密度變化與因子得分表關聯，在SPSS中采用逐步多元回歸分析法分析人口密度變化與主因子之間的關系.回歸結果(表4)通過了95%的顯著性檢驗，R2為0.72，說明模型解釋力較好.各主因子按照回歸系數估計值由大到小依次為經濟發展水平、居民收入水平和產業結構，且前兩者的系數為正，產業結構系數為負.表明經濟發展水平和居民收入水平對人口變化具有顯著的正向作用，且經濟發展水平對人口變化的牽引作用最強，而產業結構對人口變化具有負向影響.黃河流域中下游經濟發展水平高，產業結構合理，第三產業發達，提供的就業機會多，人均收入水平高，且政府對公共服務、醫療衛生和教育等改善民生的投入大，生活條件好，這些地區符合人們為追求利益最大化的遷移動機，因而省會城市和下游地區成為人口主要集聚區.黃河中上游地區第二產業主要為資源型密集型，其經濟發展對資源依賴性高，隨著資源的開采，環境惡化，人口流失嚴重.

5 結論與討論

5.1 結論

運用人口重心、不均衡指數和空間自相關分析探究2010—2020年黃河流域人口分布特征，并從自然、社會和經濟因素分析人口分布的影響因素，得出以下結論：

(1)2010—2020年黃河流域總人口和人口密度不斷提高，人口重心由(111.59°E，36.28°N)移動到(111.65°E，36.23°N)，呈現向東南方向移動的趨勢；不均衡指數從0.025 86上升至0.026 46，人口分布不均衡狀態加劇.黃河流域人口分布呈“東南高西北低”的格局，人口密度高值區范圍不斷縮小，中值區范圍擴大，而低值區范圍基本不變.

(2)從人口分布的空間集聚特征看，黃河流域2010、2020年人口密度的Moran’sI分別為0.71、0.57，人口分布存在顯著的空間集聚特征，空間自相關性減弱.流域內89.86%的地級市保持原有的空間格局，人口分布相對穩定.從集聚區域變遷看，“低-低”類型和“高-高”類型的市域數量減少，而“高-低”類型和不顯著的市域數量增加.

(3)在自然、經濟和社會因素長期共同作用下形成了黃河流域“東南高西北低”人口分布格局，其中自然因素奠定了黃河流域人口分布的基本格局，人口密度隨著海拔升高而降低；經濟和社會因素引導人口再分布，經濟發展水平對人口變化具有較強的正向牽引作用，其次是居民收入水平，而產業結構對人口變化具有負向影響.

5.2 討論

黃河流域人口開始形成向黃河下游以及中上游的省會城市快速集聚的趨勢，人口分布狀況與資源、環境、社會經濟等要素的分配有著密切關系，下游地區和省會城市的人口過度集聚會造成資源緊張、環境破壞等問題.同時黃河流域內有諸多重點生態功能區，對生態安全有著重要意義，引導人口合理分布時要尊重自然規律、順應國家發展戰略，堅持可持續發展原則，促進人與自然和諧相處.在人口密度稠密的地區，要完善土地利用方案，合理規劃城鎮空間布局，提高城鎮化質量，加強對城市生態環境的管理，促進生態環境與經濟社會健康發展.在人口密度稀疏地區，經濟發展相對落后，政府一方面要引導當地居民結合環境資源特點合理發展經濟，另一方面要盡可能地完善基礎服務設施，改善居民的生活狀況.