劉 頌,郭菲菲
(1.同濟(jì)大學(xué)建筑與城市規(guī)劃學(xué)院,上海 200092;2.高密度人居環(huán)境生態(tài)與節(jié)能教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,上海 200092)
鄉(xiāng)村居民點(diǎn)普遍存在著建設(shè)缺乏規(guī)劃、布局分散、節(jié)約集約化程度低、土地資源浪費(fèi)、缺乏集聚效應(yīng)等問題,隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快,新農(nóng)村的建設(shè),如何在城鎮(zhèn)建設(shè)用地增加的前提下更集約節(jié)約地利用土地,如何優(yōu)化鄉(xiāng)村居民點(diǎn)布局就成為了重中之重的環(huán)節(jié)。
景觀生態(tài)學(xué)在村鎮(zhèn)規(guī)劃中的應(yīng)用較早見于鄉(xiāng)村區(qū)域土地整治和可持續(xù)土地利用的研究[1]。近年來,一些學(xué)者嘗試將景觀生態(tài)學(xué)的理論方法直接應(yīng)用于鄉(xiāng)村居民點(diǎn)空間布局的規(guī)劃中[2-7]。但目前的大多數(shù)研究偏重于通過景觀格局的演變定性地分析其驅(qū)動(dòng)力,景觀格局指數(shù)與鄉(xiāng)村居民點(diǎn)布局優(yōu)化之間缺乏直接聯(lián)系。
本文通過比較鄉(xiāng)村居民點(diǎn)斑塊面積、布局形態(tài)、空間結(jié)構(gòu)、破碎度、景觀多樣性等相關(guān)指數(shù)來分析山東省廣饒縣鄉(xiāng)村居民點(diǎn)景觀格局的特征和演變規(guī)律,發(fā)現(xiàn)景觀格局特征-驅(qū)動(dòng)力因素-優(yōu)化對(duì)策之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系,從景觀生態(tài)學(xué)角度出發(fā),對(duì)鄉(xiāng)村居民點(diǎn)整理優(yōu)化提供技術(shù)支持和決策參考。
廣饒縣位于山東省北部,東營市的南部,小清河下游。地理坐標(biāo)為東經(jīng) 118°17'04″~118°57'11″,北緯 36°56'09″~37°21'23″。東北部瀕臨渤海萊州灣,海岸線長11.86 km??h境東西最大距離60.1 km,南北最大距離46.2 km,縣域總面積1138 km2。
廣饒縣地處泰沂山北麓山前沖積平原和黃河沖淤積平原的交迭地帶,地勢(shì)平坦,微微由西南傾向東北,屬微地貌類型。溫帶季風(fēng)型大陸性氣候,氣候溫和,光照充足。
至2007年底,廣饒縣下轄廣饒、大王、稻莊、石村、丁莊、李鵲6個(gè)鎮(zhèn)和花官、陳官、大碼頭、西劉橋4個(gè)鄉(xiāng),城區(qū)辦事處1個(gè),開發(fā)區(qū)管委會(huì)1個(gè),共538個(gè)行政村,15個(gè)社區(qū)和8個(gè)居民委員會(huì)。縣城位于廣饒鎮(zhèn)。2007年,廣饒全縣戶籍人口為486602人,農(nóng)業(yè)人口為429831人。
本研究選取廣饒縣1995年9月8日LANDSAT TM 影像(分辨率30 m)和2008年10月10日SPOT影像(分辨率10 m)作為獲取兩個(gè)時(shí)段廣饒縣鄉(xiāng)村居民點(diǎn)空間分布的信息主要數(shù)據(jù)源,其他諸如土地利用現(xiàn)狀、社會(huì)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等均來源于廣饒縣土地規(guī)劃局和縣建設(shè)局,統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)以2007年為基礎(chǔ)。經(jīng)過影像糾正配準(zhǔn)、實(shí)地踏勘、影像目視解譯,將土地利用斑塊如農(nóng)田、道路、水系、灘涂濕地、鹽田、林地、居民點(diǎn)等識(shí)別出來,在AUTOCAD成圖。然后轉(zhuǎn)入Arcview GIS中進(jìn)行疊加分析,建立土地利用數(shù)據(jù)庫,獲得兩個(gè)時(shí)段廣饒縣土地利用景觀格局圖(見彩版Ⅰ、Ⅱ)。再利用景觀分析軟件 Fragstats計(jì)算各項(xiàng)景觀指數(shù),進(jìn)而對(duì)廣饒縣鄉(xiāng)村居民點(diǎn)景觀格局的演變進(jìn)行分析對(duì)比。
景觀格局(Landscape pattern)是指景觀的空間結(jié)構(gòu)特征,是景觀組成單元的類型、數(shù)目及空間分布與配置,是景觀異質(zhì)性在空間上的綜合表現(xiàn),景觀格局指數(shù)是指能夠高度濃縮景觀格局信息,反映其結(jié)構(gòu)組成和空間配置某些方面特征的簡單定量指標(biāo)。景觀格局指數(shù)可分為斑塊水平指數(shù)、斑塊類型水平指數(shù)和景觀水平指數(shù)[8]。參考國內(nèi)外相關(guān)研究[9],本文選取了表征鄉(xiāng)村居民點(diǎn)(斑塊)規(guī)模、布局形態(tài)、空間結(jié)構(gòu)、破碎度與城市化趨勢(shì)等10余個(gè)景觀指數(shù),來反映1995年和2008年兩個(gè)不同時(shí)期廣饒縣鄉(xiāng)村居民點(diǎn)的基本景觀格局特征及其演變規(guī)律。
面積是斑塊最直觀的特征指數(shù),直接受鄉(xiāng)村居民點(diǎn)內(nèi)部人口、經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度等影響,是判斷研究區(qū)鄉(xiāng)村居民點(diǎn)發(fā)展程度及潛力的重要指標(biāo)。這組指數(shù)包括斑塊面積(CA)、斑塊所占比例(PLAND)、擴(kuò)展指數(shù)(SI),其中斑塊面積(CA)是最基本的,斑塊所占比例(PLAND)和擴(kuò)展指數(shù)(SI)則分別可以從空間和時(shí)間層面上來對(duì)鄉(xiāng)村居民點(diǎn)面積的發(fā)展進(jìn)行比較。
1995年至2008年這13年來,縣域居民點(diǎn)斑塊面積指數(shù)和斑塊面積比例指數(shù)只是略有上升,表明廣饒縣鄉(xiāng)村居民點(diǎn)的總用地面積保持在一定數(shù)量,沒有顯著增加,這主要是由于近些年我國加大了土地管理的力度,保護(hù)耕地政策的實(shí)施,尤其是1999年修改了《土地管理法》后,宅基地面積嚴(yán)格控制在規(guī)定范圍之內(nèi),從而較為有效地從總體上限制了居民點(diǎn)用地的增長。
從斑塊所占比例(PLAND)來看,大王鎮(zhèn)、廣饒鎮(zhèn)、稻莊鎮(zhèn)指數(shù)值始終較高,表明這三個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的居民點(diǎn)在總體面積中的比例較大,推測(cè)與其他鄉(xiāng)鎮(zhèn)相比居民點(diǎn)斑塊面積占絕對(duì)優(yōu)勢(shì),人口密度較大。而丁莊鎮(zhèn)的指數(shù)值始終較低,說明該鎮(zhèn)內(nèi)居民點(diǎn)不占優(yōu)勢(shì),以非居住用地為主。
破碎度分析反映了斑塊的布局狀況,破碎化程度過高,不利于鄉(xiāng)村居民點(diǎn)的資源集約利用,也對(duì)生態(tài)的集聚兼有離析的空間分布造成破壞,是判斷研究區(qū)鄉(xiāng)村居民點(diǎn)撤并潛力的重要指標(biāo)。這組指數(shù)選取斑塊密度(PD)、平均斑塊面積(MPS)、破碎度指數(shù)(FRAG),其中斑塊密度(PD)反映了鄉(xiāng)村居民點(diǎn)的數(shù)量,平均斑塊面積(MPS)反映了鄉(xiāng)村居民點(diǎn)的平均面積,這兩個(gè)指數(shù)是破碎度指數(shù)(FRAG)的計(jì)算基礎(chǔ)。
計(jì)算表明,縣域破碎度指數(shù)顯著減小,可見在我國近年來鄉(xiāng)村快速發(fā)展和城鎮(zhèn)化的背景下,廣饒縣的鄉(xiāng)鎮(zhèn)和中心村快速擴(kuò)張和發(fā)展,在顯著發(fā)展的同時(shí),大量過于零散的居民點(diǎn)被撤銷或合并,從而改善了破碎分裂的狀況,而居民點(diǎn)的斑塊密度顯著減少,平均斑塊面積則顯著擴(kuò)大,更顯示了鄉(xiāng)村居民點(diǎn)有從極度分散到適度聚集的趨勢(shì),居民點(diǎn)空間布局優(yōu)化的效果明顯。
廣饒鎮(zhèn)和稻莊鎮(zhèn)破碎度始終較高,說明這兩個(gè)鎮(zhèn)的行政村的破碎度較高,鄉(xiāng)村居民點(diǎn)土地整理的潛力較大。推測(cè)由于其城鎮(zhèn)化程度較高,導(dǎo)致在城鄉(xiāng)交界地帶有大量散落的居民點(diǎn)。
空間結(jié)構(gòu)分析反映了斑塊的空間形態(tài),空間形態(tài)與斑塊的外部自然條件和內(nèi)部活動(dòng)都息息相關(guān),是判斷鄉(xiāng)村居民點(diǎn)人工化發(fā)展程度和聚集程度的重要指標(biāo)。本文選取平均斑塊分維度指數(shù)(MPFD)、平均斑塊形狀指數(shù)(SHAPE),其中平均斑塊分維度指數(shù)(MPFD)反映了鄉(xiāng)村居民點(diǎn)的空間形態(tài)的復(fù)雜度和人工度,平均斑塊形狀指數(shù)(SHAPE)與平均斑塊分維度有相似之處,但反映了鄉(xiāng)村居民點(diǎn)的團(tuán)聚和延展信息。
13年來廣饒縣域居民點(diǎn)的平均分維數(shù)MPFD差別不大,且接近于1,這是因?yàn)猷l(xiāng)村居民點(diǎn)屬人工斑塊,受人為影響大,形狀較規(guī)則,近似方形。而斑塊形狀指數(shù)2008年較1995年顯著減小,斑塊形狀指數(shù)反映鄉(xiāng)村居民點(diǎn)矢量斑塊的復(fù)雜程度,形狀指數(shù)越大,即鄉(xiāng)村居民點(diǎn)形狀越不規(guī)則,邊界曲折度越大。斑塊形狀指數(shù)減小,說明2008年的居民點(diǎn)比1995年時(shí)形狀更接近于圓形,居民點(diǎn)由帶狀發(fā)展至近圓形又至復(fù)雜,是其發(fā)展的趨勢(shì),同與其相依的自然或人工廊道的發(fā)展也是相互關(guān)聯(lián)的。相較而言,形狀較復(fù)雜的通常更具有未來發(fā)展的潛力。
距離分析反映了斑塊與斑塊,斑塊與廊道之間的空間孤立性,人工流和生態(tài)流一般選擇最小的能耗路徑運(yùn)行。距離是判斷鄉(xiāng)村居民點(diǎn)發(fā)展擴(kuò)張或轉(zhuǎn)移方向的重要指標(biāo)。這組指數(shù)選取平均最近鄰體距離(ENN)、斑塊與廊道的鄰近距離。其中平均最近鄰體距離(ENN)在斑塊類型層面上可以反映分散度,斑塊與廊道的鄰近距離可借助GIS分析。
縣域平均最近鄰體距離的減小,再次說明了在鄉(xiāng)村快速發(fā)展和城鎮(zhèn)化的背景下,鄉(xiāng)村居民點(diǎn)集聚發(fā)展的趨勢(shì),大王鎮(zhèn)在1995~2008年間最近鄰體距離急劇減小,說明該鄉(xiāng)鎮(zhèn)在此期間快速的集聚發(fā)展。而最近鄰體距離較小的居民點(diǎn),具有集聚發(fā)展的優(yōu)勢(shì)。
最大斑塊指數(shù)(LPI)顯示了城鎮(zhèn)化的程度,13年來廣饒縣的城鎮(zhèn)化進(jìn)程是迅速的,廣饒鎮(zhèn)和大王鎮(zhèn)的指數(shù)都有顯著增加,說明它們?cè)谶@13年內(nèi)都有較大的發(fā)展,聚集了大量的人口,城鎮(zhèn)化速率較快。
但同時(shí)景觀多樣性指數(shù)(SHDI)有所下降,說明在縣域內(nèi)居民點(diǎn)聚集和城鎮(zhèn)化的過程中生態(tài)和景觀多樣性受到了一定的影響。只有石村鎮(zhèn)和大王鎮(zhèn)景觀多樣性指數(shù)上升,反映出13年來該鄉(xiāng)鎮(zhèn)發(fā)展迅速,城鎮(zhèn)邊界出現(xiàn)了復(fù)雜的交錯(cuò)帶。
景觀多樣性指數(shù)始終較高的有兩類,一是以自然條件變化不大,地理環(huán)境較為復(fù)雜的丁莊鎮(zhèn),遙感影像顯示鹽田、灘涂、旱地等多種地貌;另一類是城鎮(zhèn)化進(jìn)程中的廣饒鎮(zhèn)、稻莊鎮(zhèn)、大王鎮(zhèn),由于城鎮(zhèn)化水平較高,村鎮(zhèn)、農(nóng)田、水系、道路等形成了聯(lián)系緊密、復(fù)雜但人工化很強(qiáng)的景觀環(huán)境。
自然環(huán)境和社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件通常是驅(qū)動(dòng)鄉(xiāng)村景觀空間變化的兩大方面。自然環(huán)境驅(qū)動(dòng)因素一般指氣候、土壤、地形等;社會(huì)經(jīng)濟(jì)驅(qū)動(dòng)因素通常包括人口變化、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、技術(shù)進(jìn)步及政策因素等幾類,鄉(xiāng)村景觀空間布局往往是社會(huì)經(jīng)濟(jì)生活在物質(zhì)上的“投影”。一般地,在相對(duì)較短的時(shí)間內(nèi),自然因素具有相對(duì)穩(wěn)定性,其驅(qū)動(dòng)因素主要來自社會(huì)經(jīng)濟(jì)政策因素。
綜合分析表明,在基本的自然環(huán)境變化不大的情況下,產(chǎn)業(yè)因素和人口因素、交通因素、生態(tài)因素是影響廣饒縣鄉(xiāng)村居民點(diǎn)的演變的主要因素,這也是廣饒縣鄉(xiāng)村居民點(diǎn)景觀格局演變的主要驅(qū)動(dòng)力。
根據(jù)景觀格局特征和驅(qū)動(dòng)力,研究將廣饒縣的鄉(xiāng)鎮(zhèn)發(fā)展模式劃分成四類,即傳統(tǒng)城鎮(zhèn)化型、新興快速城鎮(zhèn)化型、保持或衰退型以及生態(tài)敏感型。研究發(fā)現(xiàn),不同的發(fā)展類型下某些景觀格局指數(shù)的變化表現(xiàn)出一定的特征(見表1),而這些特征實(shí)際上是由于驅(qū)動(dòng)力的綜合作用,也是特定政策、建設(shè)理念引導(dǎo)下的客觀反映。
針對(duì)廣饒縣不同的鄉(xiāng)鎮(zhèn)發(fā)展類型,對(duì)廣饒縣鄉(xiāng)村居民點(diǎn)用地規(guī)劃提出集聚發(fā)展、撤并發(fā)展、控制發(fā)展三項(xiàng)基本優(yōu)化措施(見表1)。當(dāng)然,每個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)并不是只單純地遵守一種優(yōu)化模式,在主要的優(yōu)化措施外,還要結(jié)合具體鄉(xiāng)村居民點(diǎn)地理位置、人口規(guī)模和發(fā)展?jié)摿Φ?,進(jìn)一步細(xì)化優(yōu)化措施。而這則是由村莊的發(fā)展?jié)摿椭饕?qū)動(dòng)力綜合決定(見表 2)。
表1 鄉(xiāng)鎮(zhèn)發(fā)展類型與景觀指數(shù)相關(guān)性Table1 Types of township and correlation of landscape pattern index
表2 基本優(yōu)化措施與景觀指數(shù)相關(guān)性Table2 Optimization measures and correlation of landscape pattern index
4.2.1 集聚發(fā)展
對(duì)于具有一定規(guī)模、發(fā)展條件好、限制條件少的村莊、或多個(gè)行政村已經(jīng)自然聚集成更大規(guī)模、或人口規(guī)模不大,但交通條件、自然條件、資源條件優(yōu)越,具有一定的發(fā)展?jié)摿Φ拇迩f,應(yīng)鼓勵(lì)并引導(dǎo)其他村莊的遷入,增強(qiáng)人口在此類村莊的集聚。此類村莊在空間格局上表現(xiàn)為斑塊面積或擴(kuò)展指數(shù)較大,最近鄰體距離較小,斑塊形狀指數(shù)較復(fù)雜,且與廊道距離較近但要受城鎮(zhèn)引力較小。
4.2.2 撤并發(fā)展
對(duì)于生產(chǎn)生活條件、發(fā)展條件較差,現(xiàn)有人口規(guī)模過小的村莊,可逐步引導(dǎo)人口向其他人口規(guī)模較大、基礎(chǔ)設(shè)施相對(duì)較齊全、發(fā)展條件較好的中心村或其他村莊轉(zhuǎn)移;對(duì)位于礦產(chǎn)品儲(chǔ)藏區(qū)或者采空區(qū)等禁止建設(shè)區(qū)內(nèi)的村莊,逐步進(jìn)行搬遷撤并;對(duì)受水利工程、地質(zhì)災(zāi)害或其他自然災(zāi)害影響嚴(yán)重,位于限制建設(shè)區(qū)內(nèi)的村莊,逐步縮減用地規(guī)模,逐步進(jìn)行搬遷撤并。
此類村莊在空間格局上表現(xiàn)為斑塊面積或擴(kuò)展指數(shù)較小,與廊道距離較遠(yuǎn),位于限制建設(shè)區(qū)內(nèi),或?qū)儆诔擎?zhèn)擴(kuò)張范圍。
4.2.3 控制發(fā)展
對(duì)于村莊自身發(fā)展條件較好,但由于城市發(fā)展整體利益的需求對(duì)其發(fā)展進(jìn)行限制的村莊;或村莊自身發(fā)展條件一般,但由于村莊人口較多或具有一定的文化、歷史價(jià)值等其他社會(huì)文化因素的影響,不能遷入到其他村莊中去的村莊,進(jìn)行改善居住環(huán)境,完善配套為主的整治工作。
此類村莊需結(jié)合具體鄉(xiāng)村居民點(diǎn)經(jīng)濟(jì)、文化、歷史進(jìn)行確定,空間格局上通常斑塊形狀指數(shù)較復(fù)雜,最近鄰體距離較大,與廊道距離較遠(yuǎn)。
我國鄉(xiāng)村的住宅大多布置較為分散,多為一戶一宅式。每戶居民點(diǎn)占地面積大,閑置土地多,利用率低。由于鄉(xiāng)村居民點(diǎn)鑲嵌在耕地中,造成耕地不能集中連片,農(nóng)業(yè)的規(guī)?;⒓s化和機(jī)械化受限,至使耕地的規(guī)模效益和集約效益低。開展鄉(xiāng)村居民點(diǎn)整理,加強(qiáng)鄉(xiāng)村居民點(diǎn)的用地集中,復(fù)墾整理后的宅基地,可以恢復(fù)耕地的集約化和規(guī)?;?,實(shí)現(xiàn)鄉(xiāng)村土地的集約經(jīng)營。鄉(xiāng)村居民點(diǎn)土地的集約化利用又可促進(jìn)城鎮(zhèn)化的發(fā)展,也是提高農(nóng)民生活質(zhì)量的重要載體和途徑。本文以山東省廣饒縣為研究對(duì)象,發(fā)現(xiàn)在自然條件比較穩(wěn)定的情況下,社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素是驅(qū)動(dòng)鄉(xiāng)村居民點(diǎn)景觀格局變化的主要?jiǎng)恿?,呈現(xiàn)出四種發(fā)展模式并表現(xiàn)出不同的景觀格局指數(shù)變化特征,并提出相應(yīng)的空間布局優(yōu)化對(duì)策。
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