李雪,贾宁凤,乔陆印,张玉怀
(1山西大学黄土高原研究所,太原 030006;
2山西大学城乡发展研究中心,太原 030006;
3山西大学环境与资源学院,太原 030006)
改革开放以来,中国城镇化进程迅速加快,城乡用地规模呈现“双增长”态势,“空心村”、“空心房”等问题引发了日益严重的“乡村病”[1]。党的十九大提出乡村振兴战略,战略要求农村系统内诸多要素统筹管理。农村居民点作为农村人口聚集且从事农业生产的地域空间,空间布局的优化是农村多元化发展的前提,直接影响到乡村振兴战略的实施。长期以来,由于缺乏必要的规划管理,居民点空间布局分散,土地利用集约度低,供需矛盾锐化,极大地阻碍了城乡一体化进程[2-3]。在乡村振兴的背景下,实现农村居民点合理布局,高效集约利用土地资源,是推进社会主义新农村建设和缓解城乡建设用地矛盾的战略选择,而科学的适宜性评价是居民点整治优化的基础[3-4]。
当前,全球化背景下农村居民点整治已经引起学者们广泛关注。从研究视角看,学者们集中于探讨农居点空间演变规律[5-6]、分区整理[7]、布局优化[8]及适宜性等。其中,对农居点进行适宜性评价往往依据景观格局[9]、区位理论[10]、生态位[11-12]、农业生产便利性[13]、人口城市化[14]等理论来构建评价指标体系,运用聚类分析[15]、Natural Breaks[16]等方法将农村居民点适宜性分区,并指出发展策略。从研究尺度看,包括以全国或省级为单元的宏观乡村聚落优化整治[17-19]及以县级或村级为单元的农居点整理优化[20-21]。此外,研究对象也涉及全国各地不同区位不同类型村庄,为农居点选址及乡村聚落发展建设提供了丰富案例基础。
“三线三区”研究是依据农业、生态和城镇空间划定永久基本农田、生态保护红线和城镇开发边界,是国土空间规划的关键环节[22]。“三区”突出主导功能划分,“三线”侧重边界刚性管控。统筹协调“三线”划定成果,平稳有效推进乡村聚落建设用地整治、农用地保护和生态修复治理,是农居点用地整治的本质要求,是土地资源优化空间布局的长远战略部署。笔者依托“三线”划定成果,综合考虑自然、区位条件和社会经济现状,遴选距城镇距离、耕地质量、生态保护类型等13个指标对平遥县居民点进行适宜性评价,在此基础上划分居民点类型并提出相应优化策略,有助于平遥县在未来村镇建设中合理调整布局,提高建设用地节约集约利用率,同时为县域新一轮宅基地制度改革试点工作提供参考。
1.1 研究区概况
平遥县地处山西省中部,隶属于山西省晋中市,介于112°12′—112°31′E、37°12′—37°21′N,县域总面积1253.53 km2。其北部与吕梁文水接壤,东部与晋中祁县相连,南倚长治沁源县,西接吕梁汾阳市,地势走向呈阶梯状,自东南至西北逐渐降低,东南部群山环绕,中部丘陵起伏,西北部平川广袤。平遥县有极为丰富的旅游资源,全县各级文物保护单位143处,基本形成了以世界文化遗产平遥古城为核心的全域旅游发展格局。研究区下辖5个镇8个乡273个行政村,农村居民点总面积达6663.51 hm²。现划定永久基本农田454.37 km2,占县域耕地比例的99.68%,生态红线面积为254.00 km2,城镇开发边界面积为62.15 km2(图1)。
图1 研究区域
1.2 数据来源与处理
本研究通过资料收集和实地调查获得研究区图件数据,包括平遥县第三次国土调查数据、农用地分等定级、地质灾害数据及“三线数据”等,利用ArcGIS 10.2软件从平遥县第三次国土调查数据中提取农村居民点(0702)、河流水面(1101)、公路用地(1003)等矢量数据作为基础数据层。依据地理空间数据云平台下载的DEM(分辨率为30 m)数据提取高程、坡度矢量信息。全县人口经济数据由平遥县统计局提供,各村人口、经济、宅基地现状于2021 年底调查获取。最终将自然、区位条件、社会经济数据整理为Excel表,建立自然-社会经济指标数据库,并通过ArcGIS连接到村级行政区图层属性。
1.3 研究方法
1.3.1 Voronoi 图变异系数CV依据Voronoi 图变异系数CV值和景观格局指数分析研究区居民点空间分布特征及其影响机制。CV值可衡量农居点在空间尺度上的分布特征,已知某点集P={P1,P2,P3,...,Pn},P1的Voronoi图表示如式(1)。
式中,Ti为凸多边形,d为欧氏距离。Voronoi图存在一个质心(某个点和发生点Pi的距离小于该点和其他发生点Pj间的距离)。Duyckaerts 等对CV值提出建议,CV∈[0,33%)、CV∈[33%,64%]、CV∈(64%,100%]点集在空间上分别呈现均匀分布、随机分布、集群分布。
1.3.2 构建适宜性评价体系基于“三线”划定成果,引入MCR 模型构建农村居民点扩张阻力体系。依据相关研究[23-24]并结合县域实际情况,选取自然条件、区位条件和社会经济要素作为评价一级指标,单个居民点斑块作为评价单元。自然条件因素包括高程、坡度、地貌类型、地质灾害以及耕地质量。高程、坡度等自然区位条件对居民点扩张有显著限制影响。耕地质量可直接反映农作物生产水平。地貌类型和地质灾害则能够间接性影响到道路通达度和居民区建设。区位条件包括距道路距离、距城镇距离和生态保护类型。交通是连接乡村和城市的重要枢纽,对生产要素流动、农村信息传播具有决定性作用。城镇作为一定区域内的发展核心,对周围地域具有极强的辐射效应。本研究选取国道、省道、县道缓冲距离500 m、城镇开发边界1500 m为间隔创建缓冲区,得到农村居民点在各等级上的分布情况。而生态保护红线的划定也在一定程度上影响居民点扩张,本研究将生态保护红线区域扩展为其所在村级单位,在此基础上结合县域划定成果,将全县划分为非生态保护红线区、一般生态红线扩展区、保护地一般扩展区和保护地核心扩展区,若村庄包含多个区域,则优先划分为重要生态保护区。社会经济因素包括常住人口、劳动力人口、闲置率以及村集体固定资产和集体总收入。人口可带来规模效益,提高资源利用效率。闲置率直接反映出村庄内部废弃、空置宅基地的现状,间接凸显人口流失情况。村集体固定资产和集体总收入则可以清晰地反映村庄的发展水平和经济集中度。
在农村居民点适宜性评价过程中,各指标权重采用熵权法计算(表1),农村居民点综合阻力值由式(3)得出。
表1 平遥县农村居民点扩张阻力体系
式中,M为农村居民点斑块综合阻力值,Dj为第j个阻力因子单位阻力值,Zj为第j个阻力因子综合权重,n为阻力因子个数。经计算,耕地质量、地质灾害、劳动人口和集体固定资产4个评价指标对农村居民点空间布局影响程度较大。
阻力体系中指标取值分类标准参考相关研究[25-26]并结合实际情况确定,基于阻力水平越高、系数越大原则,将阻力系数划分5等,分别赋值1、2、3、4、5,构建居民点扩张阻力体系(表1)。其中,人口依据《镇规划标准》(GB 50188—2007)中村庄规模等级进行划分,地质灾害依据县域地质灾害数据成果进行区间划分。
2.1 农村居民点分布特征及影响机制
平遥县农村居民点总面积6663.51 hm²,占县域用地总面积的5.32%,平均斑块形状指数为1.65,平均面缘比为1310.61,CV值为70.38%(表2),居民点斑块不规则,且边界形状复杂,不利于县域居民点集约化建设,整体上为集群分布。由于平遥县西北部海拔低、坡度小、道路河网密集、基础设施完善,居民点主要集中分布于县域中部及西北部,整体上呈现“北中密、东南疏”的分布格局。各乡镇农村居民点平均斑块分维数接近1,表明农村居民点稳定性较高,县域居民搬迁现象少。中都乡的平均面缘比最大,该乡镇坐落于县域西部,海拔低,地形平坦,耕地质量较高,且毗邻中心城区,区位优势明显,农村居民点斑块形状复杂程度较低。
表2 平遥县各乡镇农村居民点空间分布特征值
从乡镇尺度看,宁固镇居民点斑块面积最大(表2),形成了规模较大、连片集聚的分布格局,该乡镇是全县粮食主产区,内有汾河流经,水利设施优越,省道、县道穿镇而过,交通便利。东泉镇居民点占地面积最小,为346.13 hm2。农村居民点集中分布于乡镇东北部的丘陵山区,处在地质灾害低易发区,自然区位条件恶劣。香乐乡CV值最小,为52.03%,其次是杜家庄乡,CV值为61.02%,仅2 个乡镇农村居民点呈随机分布格局,其他乡镇均属集群分布。居民点布局与地理位置密切相关,香乐乡位于县域西北边缘,地处广袤平川,地形起伏小,乡镇水系丰富,路网密集,因此居民点布局对水域、交通依附性不强,而且长期居民点建设基本处于放任自流状态,缺乏规划管理,选址随意,致使居民点呈随机分布格局。朱坑乡CV值97.11%,为县域最高值,在空间上呈强集聚型分布,该乡镇地处丘陵山区,地形崎岖复杂,为便于村民生活,居民点选址主要位于山体-平地交界处的平坦地带,建筑与水源、道路紧密相接,集聚化程度高。古陶镇作为中心城区,用地比例为县域最高值,居民点用地占乡镇总面积16.61%,但CV值仅65.87%,这是因为乡镇虽处于县域中心,但随着经济社会的快速发展,一部分居民点城镇化,进而转变为城镇用地,而剩余部分居民点分布于距离城镇较远地带,因此古陶镇农村居民点集聚化程度相对较低。
平遥县农村居民点布局在很大程度上受地形地貌等因素制约。近些年部分村民经济得以改善,在优势位置建设房屋,使得新旧居民点互相交错,严重破坏整体景观格局。再者村民对宅基地所有权及使用权存在观念偏差,将宅基地视为私有财产,使得大量宅基地闲置,进一步加剧了土地流转和城乡土地置换的难度。一户多宅、建新不拆旧现象也普遍存在,居民点内部空心化,土地浪费现象严重。
2.2 农村居民点适宜性分区
利用ArcGIS 10.2 绘制各阻力因子分级栅格图并将其加权叠加,生成平遥县农村居民点综合阻力值分布图(图2a)。县域综合阻力值在空间上呈“西北低、东南高、靠近中心城区阻力值越低”的分布特征。平遥县地势由西北至东南呈阶梯状上升,依次为平原、丘陵、山地,且高速公路和国道省道集中分布于中西部,因此县东南居民点发展阻力大。
图2 平遥县农村居民点分区整治
基于综合阻力值,利用ArcGIS 10.2 软件Cost Distance 工具,计算得到平遥县最小累计阻力值为[0,22831.7],结合自然断点法和县域实际情况,对县域农村居民点用地进行适宜性分区,依次划分为高度适宜区[0 m,500 m)、较适宜区[500 m,2000 m)、较不适宜区[2000 m,5000 m)和极不适宜区[5000 m,22831.7 m](图2b)。平遥县农村居民点布局适宜度较好,以高度适宜和较适宜为主。高度适宜区、比较适宜区农村居民点总面积分别为2411.44、3021.4 hm2,2 个区域占全县居民点总面积81.53%,表明县域大多数居民点区位条件优越,基础设施完善,发展潜力较大,布局比较合理。尤其是古陶镇,作为中心城区,得天独厚的资源优势带动经济社会快速发展。较不适宜区、极不适宜区居民点总面积为804.82、425.85 hm2,占全县居民点总面积18.47%,这2 个区域地形起伏较大,土地利用率低,交通可达性、基础设施较差,如东泉镇、卜宜乡东南部。较不适宜区若不进行规划整治,很有可能向极不适宜区转化。
2.3 居民点空间布局优化整治
根据居民点空间分布特征和适宜性评价,结合专家意见和县域原有成果,将平遥县农村居民点划分为城郊融合、集聚扩展、引导控制、搬迁合并4 类(图2c)。居民点分类可视作一个逐步筛选过程,以城郊融合类居民点、集聚扩展类居民点、引导控制类居民点和搬迁合并类居民点的顺序,根据不同类居民点分类阈值(表3),逐步对未分类居民点进行分类。该模式下,分类阈值表中某些阈值存在着值域重叠,可保证县域所有居民点均能分配到属性。
表3 平遥县农村居民点分类阈值及分类条件
城郊融合类居民点最终目的是被城市吸收合并,决定其能否城镇化的关键在于居民点是否在城镇开发边界(DC-1)内。集聚扩展类居民点是生产条件优越并可带动周边居民点发展的重点区,需要较高用地适宜性满足企业投资,较大人口规模(P-1)、居民点规模(A-1)以及合适的城市距离(DC-2)支持产业发展,保证与县城的经济物资往来,同时不宜处于地质灾害中、高易发区。引导控制类居民点发展适宜性一般,居民点用地分散,基础设施条件一般,不利于开发,但村庄规模较大,具有较大的资源优势,且不位于地质灾害高易发区,所以对于此类居民点,在保持规模基础上控制无序扩张即可。为实现生产生活的便利性,以上3 类居民点均不位于生态保护红线内。最后未分类的居民点属于搬迁合并类居民点,但如若该类居民点所在村级单位有县级以上保护文物,则调整为引导控制类居民点,且为保证行政区划完整性,乡镇政府所在居民点只能被划入集聚扩展类和引导控制类。
城郊融合类居民点集中分布于中心城区古陶镇周边等24个行政村,总面积955.92 hm²,占全县居民点用地14.35%。该类居民点位于城镇开发边界内,受城市辐射影响大,可作为未来城市发展后备区,在城镇化进程中被城市吸收合并,实现城乡统筹发展。对于此类居民点的优化,可以从以下方面着手:(1)在国家政策指导下,转化土地所有权,如“农转非”、“村变街”,开发商和居民携手合作共同经营社区,聚集分散居民点,缩减人均用地,实现土地集约利用,建设新型社区。(2)招商引资为企业提供资金支撑,提高居民就业率,解决农民就业问题。(3)完善农村管理体制,实现农村产业结构和就业结构多元化。
集聚扩展类居民点分布于县域西部、卜宜乡、岳壁乡北部等,涉及行政村92个,总面积达3309.71 hm²,占全县居民点用地49.67%。该类居民点与城市保持一定距离,生产条件优越,可作为中心村吸引周边规模小、分布无序的居民点,进而形成空间相对集聚、设施比较完善的新聚落。集聚扩展类居民点优化的关键在于明确中心村发展定位,发挥主导优势。综合考虑村庄农林业、旅游业等资源禀赋,按照生态—其他产业—农业优先发展顺序进一步将集聚扩展类居民点划分为农耕主导发展区、瓜果主导发展区、工矿主导发展区、旅游主导发展区和生态主导发展区5类(图3)。
图3 集聚扩展类居民点优化策略
农耕主导发展区处于县域西北地区,土地性质为水浇地,耕地质量13 等,为宜农优势区。该区村民可成立农业合作社,租用长期在外农户耕地,实现土地集约化经营,或者将耕地流转,实现公司化、机械化运营。瓜果主导发展区有成片集聚、可发展种植业的大规模果园,以桃城村为例,村民们启动水果冷冻链物流工程,将废弃闲置宅基地改建为瓜果储藏保鲜库,既有利于产业发展又可盘活闲置资源。工矿主导发展区力求发展生态工业,从宏观上协调工矿区生态、经济间的关系,促进工业生态经济系统稳定有序发展。旅游主导发展区包含大量县级以上保护文物,该区居民理应盘活传统资源,引进经营主体,依靠大规模人口发展乡村旅游。生态主导发展区内的农村居民点位于生态红线周围,生态保护红线不是“绝对”保护,而是在法律禁止范围外的其他区域合理利用优质生态资源,实现生态产品的价值,把生态优势转变为经济优势,实现绿水青山向金山银山的转变。
引导控制类居民点分散在各乡镇,涉及行政村113 个,总面积2015.99 hm2,占全县居民点用地30.25%。该类居民点存在经济发展缓慢,人口大量流失、宅基地闲置率高等诸多问题。可暂时将此类居民点保留为行政村,但要严格限制居民点外延式新建。(1)调整村庄内部结构以提高产业经济效益,开展建设用地整治复垦,宜农则农,宜林则林,宜商则商。(2)发挥政府管理功能,落实一户一宅,限制居民点无序扩张,提高土地资源利用率。(3)政府理应对省级县级传统村落进行文物建筑恢复工作,同时对优势明显村落实行景区开发策略,进而促进当地及周边经济转型发展。
搬迁合并类居民点多分布于东泉镇、朱坑乡东部、段村镇、卜宜乡南部等44个行政村,总面积381.89 hm2,占全县居民点用地5.73%。此类居民点总体上呈小、乱、散现状,且大多处于生态环境敏感区亦或是交通复杂的偏远地带,这些区域不利于产业发展,不宜形成乡村聚落。本研究选取集聚扩展类居民点作为中心村,使用ArcGIS 10.2中Weitgh Voronoi计算中心村居民点斑块阻力值权重,得到加权泰森多边形图,该类居民点共包含49个中心村斑块,每个居民点斑块距离生态保护红线具有一定距离,且为保证行政区划的完整性,只可在同乡镇搬迁合并,最终得到中心村势力辐射范围(图2d),搬迁合并类居民点可向中心村迁移。同时政府应当制定合理的移民政策,积极引导居民搬迁,并且向居民发放经济补偿,帮助解决村民就业就学问题。再者,此类居民点生态价值较高,为统筹协调“三线”紧凑发展理念,被生态红线围绕的居民点,如东泉镇东南部、朱坑乡东北部,可复垦为生态用地,以此实现生态保护红线的连片性,提高乡村聚落生态系统的平衡性。
本研究依据Voronoi 图变异系数和景观格局指数浅析农村居民点空间分布特征及其影响机制,统筹协调“三线”划定成果,引入最小阻力模型,构建农村居民点适宜性评价体系并进行适宜性分区,在此基础上结合县域现状按照自然因素—综合评价—发展潜力—资源优势逻辑思路逐级将居民点归类,并针对不同类型提出优化策略。
(1)自然区位条件是平遥县农村居民点形成与发展的主导因素。从整体上看,居民点主要集中分布于县域中部及其西北部,呈现“北中密、东南疏”的分布格局,居民点布局选址倾向于交通便捷、宜居宜农的平川地带。
(2)最小累计阻力模型是平遥县居民点适宜性分区的有效方法。基于MCR 模型对县域农村居民点用地进行适宜性分区,将平遥县划分为高度适宜区、较适宜区、较不适宜区和极不适宜区。较高适宜区主要集中于县域西北地区和中心城区周围,农村居民点总面积达5432.84 hm2,占全县居民点总面积81.53%,分析结果与实际调研情况相符,因此最小累计阻力模型可视为居民点布局优化的重要依据。
(3)平遥县农村居民点被划分为城郊融合类、集聚扩展类、引导控制类和搬迁合并类。城郊融合类居民点在城镇化过程中被城市吸收合并,集聚扩展类居民点又可划分为农耕、瓜果、工矿、旅游及生态主导发展区,引导控制类居民点严格限制居民点外延式新建,搬迁合并类居民点朝中心村迁移。通过相应优化策略,可在一定程度上缓解城乡建设用地供需矛盾,提高土地利用率。
(4)党的十九大提出“三线”划定任务,力求构造全域、全要素空间管制新格局,本研究在“三线”划定下探讨农村居民点的分区优化整治,有助于协调乡村聚落空间分布结构与“三线”科学布局的耦合关系。农村居民点是一个复杂的动态系统,它的形成与发展不仅受自然环境、区位条件、社会经济、公共服务等因素综合影响,也会被传统文化、思想观念所限制,且不同因素对居民点空间格局的影响力大小是否会伴随时空演变而发生变化值得更进一步的深入探讨。如何统筹协调“三线”划定成果,建立科学合理的居民点分区整治体系,是下一阶段村庄布局优化研究的重点。
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