唐天君 周忠發(fā) 張付顯梅 黃登紅 鄧芳芳



唐天君,周忠發(fā),張付顯梅,等. 貴州省五千畝以上耕地壩區(qū)人口時(shí)空演變分析[J]. 湖北農(nóng)業(yè)科學(xué),2024,63(2):268-274,封三.
摘要:運(yùn)用GIS空間統(tǒng)計(jì)工具,將貴州省內(nèi)五千畝以上耕地壩區(qū)2000—2020年共計(jì)21期WorldPop人口數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,定量揭示了貴州省五千畝以上耕地壩區(qū)21年來(lái)的人口分布時(shí)空格局及其變化特征。結(jié)果表明,貴州省耕地壩區(qū)人口呈先增后減的趨勢(shì),按人口增長(zhǎng)曲線特征可以劃分為穩(wěn)定增長(zhǎng)期(2000—2006年)、快速波動(dòng)增長(zhǎng)期(2006—2010年)、快速負(fù)增長(zhǎng)期(2010—2015年)以及緩慢下降期(2015—2020年)4個(gè)階段,總體下降了0.99萬(wàn)人,其中五千畝耕地壩區(qū)上升了0.94萬(wàn)人,萬(wàn)畝耕地壩區(qū)下降了1.93萬(wàn)人;五千畝以上耕地壩區(qū)人口分布以較低密度聚集區(qū)與低密度聚集區(qū)為主,人口分布差異較明顯;人口密度的空間相關(guān)性總體上表現(xiàn)為無(wú)明顯差異,在局部表現(xiàn)為HH集聚、LL集聚和HL集聚;壩區(qū)人口重心遷移幅度較小,經(jīng)向變化和緯向變化均呈往復(fù)移動(dòng)的趨勢(shì)。
關(guān)鍵詞:耕地壩區(qū);人口分布;時(shí)空演變;空間自相關(guān);貴州省
中圖分類號(hào):C924.2? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
文章編號(hào):0439-8114(2024)02-0268-08
DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2024.02.040 開放科學(xué)(資源服務(wù))標(biāo)識(shí)碼(OSID):
Spatial-temporal evolution analysis of population in dam area of more than 5 000 mu of arable land in Guizhou Province
TANG Tian-jun1, ZHOU Zhong-fa2,3, ZHANG-FU Xian-mei2,3, HUANG Deng-hong2,3,DENG Fang-fang2,3
(1. Guizhou Institute of Land and Resources Surveyind and Panning, Guiyang? 550001, China;2. School of Karst Science/School of Geography and Environmental Science, Guizhou Normal University, Guiyang? 550001, China;3. State Engineering Technology Institute for Karst Desertification Control, Guiyang? 550001, China)
Abstract: The GIS spatial statistical tool was used to analyze the population data of 21 WorldPops in the arable land dam area of more than 5 000 mu in Guizhou Province from 2000 to 2020, and the spatial and temporal pattern and change characteristics of population distribution in the arable land dam area of more than 5 000 mu in Guizhou Province in the past 21 years were quantitatively revealed. The results showed that the population of arable land dam area in Guizhou Province showed a trend of increasing first and then decreasing. According to the characteristics of the population growth curve, it could be divided into four stages: stable growth period(2000—2006), rapid fluctuation growth period(2006—2010), rapid negative growth period(2010—2015) and slow decline period(2015—2020), with an overall decrease of 9 900 people, of which 5 000 mu of arable land dam area increased by 9 400 people and 10 000 mu of arable land dam area decreased by 19 300 people; the population distribution of arable land dam area of more than 5 000 mu was mainly relatively lower-density agglomeration area and lower-density agglomeration area, and the population distribution difference was obvious; the spatial correlation of population density was generally manifested as no significant difference, and locally manifested as HH, LL and HL agglomerations; the migration range of the population center of gravity in the dam area was small, and the meridional and zonal changes showed a reciprocating trend.
Key words: arable land dam area; population distribution; spatial-temporal evolution; spatial autocorrelation;Guizhou Province
耕地和人口是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的關(guān)鍵要素[1],研究區(qū)域人口格局的時(shí)空變化,揭示人口空間分布規(guī)律和人口在空間上的相互關(guān)聯(lián)性,對(duì)合理制定人口、產(chǎn)業(yè)和城鎮(zhèn)發(fā)展政策,實(shí)現(xiàn)區(qū)域人口、資源、環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展具有重要意義[2]。貴州省山多平地少,巖溶地貌發(fā)育典型,將坡度小于或等于6°、五千畝以上集中連片的區(qū)域劃分為耕地壩區(qū),其具有耕作條件好,水源保障能力較強(qiáng),旱澇保障程度較高,交通區(qū)位優(yōu)勢(shì)明顯,經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展水平較高等多個(gè)優(yōu)勢(shì),因此具有非常重要的保障糧食安全的重要地位,但同時(shí)耕地壩區(qū)作為人口較為集中的地區(qū),社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)干擾強(qiáng)度最大的單元載體,面臨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展與生態(tài)保護(hù)的難題。因此,研究貴州省五千畝以上耕地壩區(qū)人口的分布格局及演變特征對(duì)貴州省耕地壩區(qū)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展及保護(hù)具有突出現(xiàn)實(shí)意義。
不同學(xué)者從不同的空間研究尺度來(lái)探討人口的時(shí)空變化,主要包括國(guó)家范圍的大尺度研究[3,4],對(duì)于某一區(qū)域或省份的中尺度研究[5-8]以及在城市范圍的小尺度研究[9,10];從研究對(duì)象來(lái)看,主要包括中國(guó)老年人口[11-13]、少數(shù)民族人口[14,15]、貧困人口[16,17]、高學(xué)歷人口[18]等;研究數(shù)據(jù)也多采用全國(guó)人口普查數(shù)據(jù)或統(tǒng)計(jì)年鑒數(shù)據(jù)[19,20],數(shù)據(jù)時(shí)間跨度較大。此外,對(duì)于壩區(qū)的研究也多以土地利用[21,22]、識(shí)別[23]等為主,對(duì)影響壩區(qū)地表景觀格局的人口研究較少。
總體來(lái)看,學(xué)界對(duì)人口的研究逐漸從宏觀到微觀,但對(duì)于耕地壩區(qū)這種更微小尺度的人口空間分布研究尚無(wú),因此,本研究基于21年連續(xù)的柵格人口數(shù)據(jù),從貴州省全局出發(fā),以貴州省縣域尺度為研究單元對(duì)全省五千畝以上耕地壩區(qū)的人口時(shí)空變化數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析,揭示耕地壩區(qū)尺度上的人口總體變化趨勢(shì),以期為耕地壩區(qū)持續(xù)性保護(hù)和良性開發(fā)等方面提供參考。
1 研究區(qū)概況
貴州省簡(jiǎn)稱黔或貴,位于中國(guó)西南的東南部,介于103°36′—109°35′E,24°37′—29°13′N,全省國(guó)土面積176 167 km2。貴州省地貌有高原山地、丘陵和盆地3種基本類型,其中以高原山地和盆地為主,占國(guó)土總面積的92.5%,境內(nèi)山脈眾多,地形起伏大,土地利用破碎,貴州省第三次全國(guó)國(guó)土調(diào)查數(shù)據(jù)顯示,全省五千畝以上耕地壩區(qū)共129個(gè),壩區(qū)內(nèi)耕地面積1 333 km2,其中坡度在6°以下(含6°)耕地面積1 175 km2,占全省耕地面積的3.38%。五千畝以上耕地壩區(qū)分布在9個(gè)市(州)的46個(gè)縣(市)中,其中安順市、黔南州、黔西南州、畢節(jié)市壩區(qū)內(nèi)6°以下(含6°)耕地面積較大,占全省五千畝以上壩區(qū)對(duì)應(yīng)面積的78.04%(圖1)。
2 數(shù)據(jù)來(lái)源與方法
2.1 數(shù)據(jù)來(lái)源與處理
本研究采用的原始數(shù)據(jù)為全國(guó)2000—2020年共21期WorldPop數(shù)據(jù)(https://www.worldpop.org),統(tǒng)一使用2021年貴州省縣級(jí)行政區(qū)劃。采用ArcGIS 10.2 軟件,將21期人口數(shù)據(jù)裁剪出在全省土地調(diào)查、耕地細(xì)化調(diào)查與第三次石漠化調(diào)查中全面篩查出的貴州省面積在五千畝以上集中連片的耕地壩區(qū)上,對(duì)其柵格數(shù)據(jù)進(jìn)行重新統(tǒng)計(jì),再將所有統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)按年份分別與2021年行政區(qū)劃文件進(jìn)行鏈接,生成空間矢量數(shù)據(jù)。
2.2 研究方法
2.2.1 人口密度 人口密度是區(qū)域人口集聚差異性和人口分布格局的一種表征形式,人口密度的大小與區(qū)域人數(shù)和區(qū)域面積有關(guān),是人口分布研究中最為常用的指標(biāo),可以很直觀地看出一個(gè)區(qū)域的人口是否密集。本研究借鑒人口密度的計(jì)算方法[24],同時(shí)考慮耕地壩區(qū)空間分布情況和制圖效果,以縣域?yàn)檠芯繂挝挥?jì)算耕地壩區(qū)單位土地面積上的人口數(shù)量作為人口密度,對(duì)貴州省五千畝以上耕地壩區(qū)人口時(shí)空格局演變進(jìn)行研究。用公式表示為:
D = P/S ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?(1)
式中,D為各縣耕地壩區(qū)人口密度(人/km2);P為耕地壩區(qū)的人口總數(shù);S為耕地壩區(qū)面積。根據(jù)耕地壩區(qū)人口密度的實(shí)際情況,將耕地壩區(qū)人口密度介于0~250人/km2劃分為低密度聚集區(qū),250~500人/km2劃分為較低密度聚集區(qū),500~750人/km2劃分為中等密度聚集區(qū),750~1 000人/km2劃分為較高密度聚集區(qū),1 000人/km2以上劃分為高密度聚集區(qū)。
2.2.2 空間自相關(guān) 人口密度是一個(gè)平均數(shù),雖然可以直觀地反映出因?yàn)閰^(qū)域差異而導(dǎo)致的人口分布的差異,但卻難以反映出區(qū)域內(nèi)部的人口分布差異。空間自相關(guān)分析能根據(jù)人口密度在空間上的分布情況評(píng)估其是否存在自相關(guān)以及自相關(guān)的程度,包括全局自相關(guān)及局部自相關(guān)[25]。全局自相關(guān)分析是在整個(gè)研究區(qū)域的基礎(chǔ)上對(duì)某個(gè)觀測(cè)值進(jìn)行空間特征的描述,從而揭示該觀測(cè)值的整體分布狀況,在本研究中,耕地壩區(qū)存在跨行政區(qū)劃的現(xiàn)象,不存在全局自相關(guān)關(guān)系,因此僅使用局部自相關(guān)分析方法來(lái)尋找可能被掩蓋的局部空間自相關(guān)的位置。
局部空間自相關(guān)分析可以識(shí)別出區(qū)域的局部空間關(guān)聯(lián)性[26]。通過局部空間自相關(guān)計(jì)算出研究區(qū)域內(nèi)某一空間觀測(cè)值與其領(lǐng)域觀測(cè)值之間的空間相關(guān)程度,分析空間觀測(cè)值在分布中所存在的局部特征差異,反映局部區(qū)域內(nèi)的空間異質(zhì)性與不穩(wěn)定性。采用局部Morans I指數(shù),其計(jì)算公式如下。
式中,Wij為空間自相關(guān)權(quán)重矩陣;Zi和Zj為標(biāo)準(zhǔn)差標(biāo)準(zhǔn)化后的屬性值。局部 Morans I指數(shù)可以揭示貴州省每個(gè)縣區(qū)耕地壩區(qū)人口密度與相鄰縣區(qū)耕地壩區(qū)人口密度之間的相關(guān)程度,將其分為HH(高高集聚)、HL(高低集聚)、LL(低低集聚)、LH(低高集聚)4種類型。
2.2.3 人口分布重心 人口分布重心的概念來(lái)源于力學(xué),是假設(shè)在一個(gè)同質(zhì)的平面上,每個(gè)人都作為一個(gè)重量相等的質(zhì)點(diǎn),則平面中力矩達(dá)到平衡的點(diǎn)就是該平面的重心[27]。假如區(qū)域人口分布均衡的話,則人口分布重心就是該區(qū)域的幾何中心,因此可以通過區(qū)域幾何中心的對(duì)比來(lái)反映耕地壩區(qū)內(nèi)部的人口分布遷移演變情況。其計(jì)算公式為:
式中,n為擁有五千畝以上耕地壩區(qū)的縣區(qū)個(gè)數(shù);M、N分別為縣區(qū)耕地壩區(qū)人口重心的經(jīng)緯度;Mi、Ni、Pi分別為區(qū)域i的經(jīng)度、緯度及人口總數(shù)。
3 結(jié)果與分析
3.1 人口總體變化特征
以21期WorldPop全省耕地壩區(qū)人口數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),按照縣級(jí)行政區(qū)劃范圍進(jìn)行統(tǒng)計(jì),如圖2所示,21世紀(jì)以來(lái),貴州省五千畝以上耕地壩區(qū)總?cè)丝谔幵诓粩嘧兓校氏仍龊鬁p的趨勢(shì)。耕地壩區(qū)總?cè)丝谟?0.08萬(wàn)人(2000年)下降至59.09萬(wàn)人(2020年),增長(zhǎng)率為-1.68%。根據(jù)人口曲線特征,可以將人口變化分為4個(gè)階段:穩(wěn)定增長(zhǎng)期(2000—2006年)、快速波動(dòng)增長(zhǎng)期(2007—2010年)、快速負(fù)增長(zhǎng)期(2011—2015年)及緩慢下降期(2016—2020年)。
從空間上看(圖3),2000—2020年耕地壩區(qū)人口分布呈黔中地區(qū)多而其他地區(qū)少的態(tài)勢(shì),除2010年安龍人口達(dá)到4萬(wàn)人外,其余年份總?cè)丝诟咧蹬c低值之間無(wú)過渡人口區(qū)間,即無(wú)縣區(qū)的耕地壩區(qū)總?cè)丝谠?萬(wàn)~6萬(wàn)人。西秀與平壩耕地壩區(qū)為人口高值分布區(qū),在各時(shí)間節(jié)點(diǎn)上五千畝以上耕地壩區(qū)總?cè)丝诜謩e超過9.15萬(wàn)人及6.64萬(wàn)人,且最高值均出現(xiàn)在2010年;威寧、綏陽(yáng)、普定、惠水多年穩(wěn)定在? ? 2萬(wàn)~4萬(wàn)人,黔西耕地壩區(qū)總?cè)丝谠?006年突破? ? 2萬(wàn)人后穩(wěn)定在2萬(wàn)~4萬(wàn)人;其他各縣區(qū)耕地壩區(qū)總?cè)丝诰€(wěn)定在1萬(wàn)~2萬(wàn)人。此外,貴陽(yáng)市各縣區(qū)耕地壩區(qū)總?cè)丝陔m長(zhǎng)期在1萬(wàn)~2萬(wàn)人,但其作為貴州省的省會(huì)城市,經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá),交通便利,對(duì)人口吸引力較大,因此是貴州省9個(gè)市(州)中惟一一個(gè)耕地壩區(qū)總?cè)丝诔什粩嗌仙厔?shì)的市,最高值出現(xiàn)在2020年,耕地壩區(qū)人口總數(shù)達(dá)到2.70萬(wàn)人,較2000年增加了0.88萬(wàn)人,其余8個(gè)市(州)的耕地壩區(qū)總?cè)丝谧罡咧稻霈F(xiàn)在2010年,所有市(州)的最低值在2000年或2020年出現(xiàn),與人口曲線變化特征相一致。
3.2 各類耕地壩區(qū)人口變化特征
3.2.1 各類耕地壩區(qū)人口總體變化特征 2000—2020年以來(lái),貴州省五千畝及萬(wàn)畝耕地壩區(qū)總?cè)丝谧兓厔?shì)均表現(xiàn)為先增加后減少的波動(dòng)變化(圖4),與五千畝以上耕地壩區(qū)總?cè)丝谧兓厔?shì)總體上一致。
五千畝耕地壩區(qū)總?cè)丝谧兓淮螅傮w增長(zhǎng)了0.94萬(wàn)人。從時(shí)間尺度上來(lái)看,2000—2006年總?cè)丝谠鲩L(zhǎng)較小,從15.97萬(wàn)人上升至17.04萬(wàn)人,總體上升了0.77萬(wàn)人,后急劇波動(dòng)上升至2010年的最大值20.28萬(wàn)人,再急劇下降至2015年的17.61萬(wàn)人,至2020年,總?cè)丝谙陆档?6.91萬(wàn)人;從空間尺度上來(lái)看(圖5),2000—2020年綏陽(yáng)和金沙始終是五千畝耕地壩區(qū)人口分布的高值區(qū),這與2個(gè)縣五千畝耕地壩區(qū)的面積最大相一致,也與2個(gè)縣本身人口總量較大有關(guān)。萬(wàn)畝耕地壩區(qū)在2000—2010年平均年增長(zhǎng)0.53萬(wàn)人,2010—2020年平均年下降0.73萬(wàn)人,總體上耕地壩區(qū)人口下降了1.93萬(wàn)人。在空間上,西秀與平壩萬(wàn)畝耕地壩區(qū)面積最大,也因此成為人口分布的高值區(qū),其次安龍、普定、威寧、惠水萬(wàn)畝耕地壩區(qū)面積與人口總數(shù)也表現(xiàn)出正相關(guān)關(guān)系(圖6)。
3.2.2 各類耕地壩區(qū)人口變化情況 為更清晰反映各縣區(qū)各類耕地壩區(qū)人口變化情況,根據(jù)耕地壩區(qū)人口變化特征,將人口增加1 000人以上劃分為極明顯增加,增加100~1 000人劃分為明顯增加,增加或減少100人內(nèi)劃分為無(wú)明顯變化,減少1 000人以上劃分為極明顯減少,人口減少100~1 000人劃分為明顯減少。
從時(shí)間尺度看(圖7),2000—2006年,修文五千畝耕地壩區(qū)人口增長(zhǎng)最大,超過2 000人,天柱和興義雖仍保持在0.8萬(wàn)~1.2萬(wàn)人,但減少人口最多,分別為0.18萬(wàn)、0.12萬(wàn)人;2006—2010年作為人口的急速增長(zhǎng)期,除個(gè)別縣區(qū)人口變化不明顯外,其余縣區(qū)五千畝耕地壩區(qū)人口均呈正增長(zhǎng)模式,又以金沙和松桃增長(zhǎng)幅度最大,分別增加了0.41萬(wàn)、0.32萬(wàn)人;2010—2015年大部分縣區(qū)五千畝耕地壩區(qū)總?cè)丝诔蕼p少狀態(tài),平均各縣減少了0.07萬(wàn)人;2015—2020年綏陽(yáng)縣人口下降最多,超過0.21萬(wàn)人,其次為金沙縣,下降了0.12萬(wàn)人,其余縣區(qū)五千畝耕地壩區(qū)總?cè)丝谧兓▌?dòng)均在0.08萬(wàn)人以下,且仍以下降為主。總體上,修文、開陽(yáng)、花溪作為省會(huì)貴陽(yáng)的地級(jí)市,在研究期間保持了增長(zhǎng)勢(shì)頭,五千畝耕地壩區(qū)人口呈不斷上升趨勢(shì)。
如圖8所示,2000—2006年僅平壩區(qū)萬(wàn)畝耕地壩區(qū)人口呈極明顯減少狀態(tài),總計(jì)減少了0.29萬(wàn)人,威寧、黔西、紅花崗、湄潭、惠水、榕江人口均為極明顯增加,榕江萬(wàn)畝耕地壩區(qū)人口增加了0.30萬(wàn)人,位列第一;2006—2010年,人口呈極明顯增加的縣區(qū)數(shù)量明顯增多,興仁以增加0.31萬(wàn)人位居第一位,紅花崗萬(wàn)畝耕地壩區(qū)人口下降最多,超過0.26萬(wàn)人;2010—2015年,僅清鎮(zhèn)、榕江萬(wàn)畝耕地壩區(qū)人口呈極明顯增長(zhǎng)模式,但均未超過0.17萬(wàn)人,此外,在上一時(shí)段萬(wàn)畝耕地壩區(qū)人口呈極明顯增長(zhǎng)的各縣區(qū)除黃平變換為明顯增長(zhǎng)外,其余縣區(qū)萬(wàn)畝耕地壩區(qū)人口均有不同程度的減少,以平壩、西秀、惠水減少最多,均超過0.56萬(wàn)人,花溪表現(xiàn)為無(wú)明顯變化;2015—2020年,萬(wàn)畝耕地壩區(qū)人口無(wú)極明顯增加,明顯增加的4個(gè)縣區(qū)中榕江人口增長(zhǎng)最多,為0.06萬(wàn)人,人口無(wú)明顯變化的縣區(qū)數(shù)量增多。
3.3 人口密度分布特征
貴州省五千畝以上耕地壩區(qū)在各時(shí)間節(jié)點(diǎn)上各縣耕地壩區(qū)人口密度如圖9所示。總體來(lái)看,多年平均人口密度均值為386.52人/km2,較低密度聚集區(qū)與低密度聚集區(qū)在空間上廣泛分布,人口分布差異較明顯。
3.3.1 五千畝耕地壩區(qū)人口密度 貴州省各縣區(qū)五千畝耕地壩區(qū)人口密度如圖10所示,2000—2020年平均人口密度為376.73人/km2,以低及較低密度聚集區(qū)為主,數(shù)量呈先減少后增加的趨勢(shì);中等密度聚集區(qū)數(shù)量呈先增后減趨勢(shì),2000年僅綏陽(yáng)和思南為中等密度聚集區(qū),2006年增加了清鎮(zhèn)、六枝和貞豐,2010年繼續(xù)增加七星關(guān)、金沙、鳳崗、松桃與惠水,2015年金沙、思南、松桃、清鎮(zhèn)與惠水人口減少轉(zhuǎn)為較低密度聚集區(qū),修文、開陽(yáng)、黎平人口增加轉(zhuǎn)為中等密度聚集區(qū),至2020年綏陽(yáng)與黎平轉(zhuǎn)換為較低密度聚集區(qū),新增威寧為中等密度聚集區(qū),與2000年相比,中等密度聚集區(qū)數(shù)量顯著增多;興義及余慶在高密度聚集區(qū)及較高密度聚集區(qū)之間反復(fù)變化。總體上看,各縣區(qū)五千畝耕地壩區(qū)中等以上密度聚集區(qū)數(shù)量增多,但仍保持以低及較低密度聚集區(qū)為主的狀態(tài)。
3.3.2 萬(wàn)畝耕地壩區(qū)人口密度 2000—2021年各縣區(qū)萬(wàn)畝耕地壩區(qū)平均人口密度為362.84人/km2,均低于總耕地壩區(qū)人口密度及五千畝耕地壩區(qū)人口密度。除個(gè)別縣區(qū)外,多數(shù)縣區(qū)萬(wàn)畝耕地壩區(qū)均有不同程度的變化,但均無(wú)跨級(jí)別變化。較高密度聚集區(qū)2000—2006年增加了紅花崗及榕江,但2006年后紅花崗人口總數(shù)減少轉(zhuǎn)化為中等密度聚集區(qū),榕江總體人口保持在較高水平,2020年后轉(zhuǎn)換為高密度聚集區(qū);中等密度聚集區(qū)數(shù)量呈先增后減趨勢(shì),2010年以前主要分布在綏陽(yáng)、紅花崗、關(guān)嶺等地,2020年后僅紅花崗及關(guān)嶺為中等密度聚集區(qū);低密度聚集區(qū)主要分布在貴陽(yáng)及其南部地區(qū)的清鎮(zhèn)、花溪、長(zhǎng)順、貴定、都勻、三都,且有較強(qiáng)的穩(wěn)定性,僅2010年貴定短暫變化為較低密度聚集區(qū)。相較于2000年,2020年較低密度聚集區(qū)基本保持不變,僅新增綏陽(yáng),總體上仍以較低密度聚集區(qū)為主(圖11)。
3.4 局部空間差異
利用ArcGIS軟件對(duì)2000—2020年貴州省耕地壩區(qū)人口密度進(jìn)行局部自相關(guān)分析,進(jìn)一步分析貴州省范圍內(nèi)各縣區(qū)耕地壩區(qū)人口密度與相鄰區(qū)域的相似程度以及人口分布特征。采用2000—2020年的人口密度數(shù)據(jù),利用ArcGIS軟件繪制LISA集聚圖。其中,HH代表本身的人口密度較高,鄰近區(qū)域的人口密度也較高;LL代表本身的人口密度較低,臨近區(qū)域的人口密度也相應(yīng)較低;HL代表空間差異較大,即本身人口密度較高而周圍人口密度較低;LH也代表空間差異較大,與HL相反,表示本身人口密度較低但周圍人口密度較高。
從5期貴州省各縣區(qū)五千畝以上耕地壩區(qū)人口密度的LISA圖(圖12)來(lái)看,貴州省耕地壩區(qū)人口空間集聚性總體上不太明顯,大部分區(qū)域顯示為無(wú)明顯差異,且無(wú)LH集聚關(guān)系。2000—2010年,各縣耕地壩區(qū)人口密度以HH、LL及HL集聚為主,其中綏陽(yáng)、花溪和平塘保持正向的局部空間關(guān)聯(lián)關(guān)系,即這些區(qū)域由于屬性相同而彼此連接,獨(dú)山由LL轉(zhuǎn)向無(wú)明顯差異,紅花崗由無(wú)明顯差異轉(zhuǎn)向HH后又變回?zé)o明顯差異,與紅花崗在這期間人口顯著變化情況一致,新增榕江為HL,長(zhǎng)順與紫云為L(zhǎng)L;2015—2020年均無(wú)HH集聚區(qū),轉(zhuǎn)向無(wú)顯著差異,榕江長(zhǎng)期為HL集聚,新增余慶為HL集聚,在空間上形成人口“熱點(diǎn)”,LL集聚區(qū)域主要分布在中南部的紫云及平塘。與2000年相比,2020年HH與LL集聚數(shù)量減少,HL集聚區(qū)域增加,顯著性區(qū)域數(shù)量不變,空間關(guān)系差異較大,空間分布的異質(zhì)性仍然明顯。
3.5 人口重心分布
利用ArcGIS空間分析功能,將各年份人口重心坐標(biāo)依次連接,得到貴州省五千畝以上耕地壩區(qū)2000—2020年人口重心變動(dòng)軌跡(圖13)。
由圖13可知,21年來(lái)貴州省五千畝以上耕地壩區(qū)人口重心均位于清鎮(zhèn)市內(nèi),介于地理坐標(biāo)106°23′24″—106°27′00″E、26°28′48″—26°31′12″N,移動(dòng)幅度較小,21年來(lái)經(jīng)向移動(dòng)了2′34.8″,緯向移動(dòng)了1′37.2″,與耕地壩區(qū)地圖的幾何中心位置(106°49′48″E、? ?26°37′48″N)距離較近,說(shuō)明研究期間耕地壩區(qū)人口分布總體上處于比較均衡的狀態(tài),但耕地壩區(qū)人口從總體上偏向西南部,這與西秀、平壩地區(qū)人口比重較大相符。2000—2020年人口重心經(jīng)向變化和緯向變化均呈往復(fù)移動(dòng)的趨勢(shì),2000—2011年總體上向東移動(dòng),2011—2020后向西移動(dòng);2000—2007年總體上向北移動(dòng),2007—2012年轉(zhuǎn)向南移動(dòng),2013年向北移動(dòng)后總體變化不大,至2020年,人口重心的地理坐標(biāo)為106°24′36″E、26°29′24″N,與2000年人口重心在經(jīng)緯度坐標(biāo)上分別向東、向北移動(dòng)了43.2″、25.2″。
4 小結(jié)與討論
4.1 小結(jié)
本研究在貴州省各縣(市、區(qū))五千畝以上耕地壩區(qū)人口密度的基礎(chǔ)上,采用空間自相關(guān)分析方法,對(duì)21年來(lái)耕地壩區(qū)人口的總體分布特征以及演化趨勢(shì)進(jìn)行了量化數(shù)據(jù)分析,得到以下結(jié)論。
1)2000—2020年貴州省五千畝以上、五千畝及萬(wàn)畝耕地壩區(qū)人口數(shù)量總體上均呈先增后減的趨勢(shì),按人口增長(zhǎng)曲線特征可以劃分為穩(wěn)定增長(zhǎng)期、快速波動(dòng)增長(zhǎng)期、快速負(fù)增長(zhǎng)期以及緩慢下降期4個(gè)階段,耕地壩區(qū)總?cè)丝诔氏陆第厔?shì),其中五千畝耕地壩區(qū)增長(zhǎng)了0.94萬(wàn)人,萬(wàn)畝耕地壩區(qū)下降了1.93萬(wàn)人,總體下降了0.99萬(wàn)人。
2)五千畝以上耕地壩區(qū)人口分布以較低密度聚集區(qū)與低密度聚集區(qū)為主,人口分布差異較小,且五千畝耕地壩區(qū)及萬(wàn)畝耕地壩區(qū)低密度聚集區(qū)數(shù)量上升而較低密度聚集區(qū)數(shù)量下降。
3)局部莫蘭指數(shù)反映了貴州省五千畝以上耕地壩區(qū)人口密度總體上無(wú)明顯差異,在局部表現(xiàn)為HH集聚、LL集聚和HL集聚,因此形成人口密度高、低集聚帶及人口“熱點(diǎn)”地區(qū)。2006年后HH集聚區(qū)轉(zhuǎn)向無(wú)明顯差異,且表現(xiàn)出明顯的穩(wěn)定性,LL集聚區(qū)域主要分布在花溪及貴陽(yáng)以南地區(qū),“熱點(diǎn)”地區(qū)主要分布在余慶與榕江。
4)2000—2020年貴州省五千畝以上耕地壩區(qū)人口分布重心總體上呈往復(fù)移動(dòng)變化的趨勢(shì),先向東、北方向移動(dòng),后又向西、南方向移動(dòng),移動(dòng)幅度較小,2020年與2000年人口重心相差不大。
4.2 討論
地形與人口分布有密切聯(lián)系,研究表明人口空間分布與地形起伏度呈負(fù)相關(guān)關(guān)系,且集聚特征明顯,經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)[28,29],相較于地形復(fù)雜區(qū),高原臺(tái)地更為平坦也更適宜人類生存[30]。貴州省山地多平地少,土地破碎分散,可規(guī)模利用地塊有限,農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)薄弱,五千畝以上耕地壩區(qū)地勢(shì)低平,土壤肥力較高,光、熱、水、土條件配合較好,利于水稻生產(chǎn),加之耕作歷史悠久,作物單產(chǎn)較高,因而平壩地區(qū)為城鎮(zhèn)建設(shè)和耕地較為集中、人口分布最為稠密的地區(qū)[31]。研究區(qū)2000—2006人口總量整體呈上升趨勢(shì),2006—2010年總體上呈急劇上升趨勢(shì),2010—2015年呈急劇下降趨勢(shì),2015—2020年呈緩慢下降趨勢(shì)。2000—2010年人口總數(shù)增加可能與壩區(qū)自身發(fā)展條件有關(guān),對(duì)人口增長(zhǎng)具有促進(jìn)作用,2010年后,耕地壩區(qū)保護(hù)政策相繼提出,農(nóng)業(yè)發(fā)展優(yōu)勢(shì)減弱,人口向外遷移,人口總量呈下降趨勢(shì)。
本研究在五千畝以上耕地壩區(qū)人口分布方面僅對(duì)人口密度、人口分布重心等方面進(jìn)行了分析,未在人口特征、自然環(huán)境、社會(huì)因素等方面進(jìn)行定量化綜合分析。今后需進(jìn)一步探究自然因素如地形地貌、氣候等,社會(huì)因素如GDP、城鎮(zhèn)化水平等綜合因素對(duì)人口分布特征的空間影響,從而更深層次地探索耕地壩區(qū)人口空間分布的演變機(jī)制。
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收稿日期:2023-03-20
基金項(xiàng)目:貴州省石漠化耕地調(diào)查、五千畝以上壩區(qū)耕地調(diào)查專題研究項(xiàng)目(GTGHY2018);國(guó)家自然科學(xué)基金地區(qū)項(xiàng)目(41661088);貴州省科技計(jì)劃項(xiàng)目(黔科合支撐[2023]一般211)
作者簡(jiǎn)介:唐天君(1978-),男,貴州遵義人,工程師,主要從事國(guó)土調(diào)查監(jiān)測(cè)研究,(電話)13985443718(電子信箱)453389814@qq.com;通信作者,周忠發(fā)(1969-),男,貴州遵義人,教授,博士,主要從事喀斯特生態(tài)環(huán)境、GIS與遙感方面的研究,(電話)13985026897(電子信箱)fa6897@163.com。