劉 佳,李 彤,賈寶全①

(1.中國林業(yè)科學研究院林業(yè)研究所,北京 100091;2.國家林業(yè)與草原局林木培育重點實驗室,北京 100091;3.國家林業(yè)與草原局城市森林研究中心,北京 100091)

城鄉(xiāng)交錯區(qū)是城市和鄉(xiāng)村的過渡性區(qū)域[1],也是城鎮(zhèn)化進程中最前沿的區(qū)域,土地利用類型變化激烈,生態(tài)環(huán)境狀況最不穩(wěn)定,人增地減矛盾尖銳[2]。城市外延的擴展和鄉(xiāng)村的城鎮(zhèn)化,導致城鄉(xiāng)交錯區(qū)域景觀特征既有別于城市，又有異于鄉(xiāng)村[3]。在2007年《中華人民共和國城鄉(xiāng)規(guī)劃法》出臺之前,這一區(qū)域及其外的廣大鄉(xiāng)村地區(qū),由于缺乏法律層面的上位保障,生態(tài)與景觀風貌保護一直處于被動狀態(tài),生態(tài)環(huán)境問題易被忽視,是城鄉(xiāng)生態(tài)建設的最薄弱環(huán)節(jié)。國內許多學者對城鄉(xiāng)交錯區(qū)進行研究,但主要關注的是城鄉(xiāng)交錯區(qū)的建筑環(huán)境,以及有關生活垃圾、生活污水和固體廢棄物等的環(huán)境問題[4-6],對生態(tài)方面的需求和問題關注不夠。北京市是我國城市發(fā)展最快的地區(qū)之一,其城鄉(xiāng)交錯區(qū)生態(tài)環(huán)境問題具有一定的典型性和代表性。鄉(xiāng)村綠化對改善城鄉(xiāng)交錯區(qū)人居環(huán)境、促進人與自然和諧相處具有積極影響,而目前衡量鄉(xiāng)村綠化的常用指標是四旁(即宅旁、路旁、水旁、村旁)綠化和林木綠化率等指標,其涵蓋范圍既包括生活空間,又包括生產(chǎn)空間,同時還包括生態(tài)空間。由于這些指標僅提供了數(shù)量方面的信息,而沒有質量方面的要求,因此,不能很好地刻畫鄉(xiāng)村生活空間的人居環(huán)境。而農村環(huán)境中人地矛盾最突出、生態(tài)需求最強烈的區(qū)域處于居民點(或聚落)內部,為此,筆者在研究范圍上聚焦于反映農村居民生活環(huán)境的居民點上,以這一空間鄉(xiāng)村人居林為切入點,在衡量指標上借用目前國外城市森林研究中廣泛應用的林木樹冠覆蓋(urban tree canopy,UTC)指標[7],既可以明晰人居林的變化特點、過程和趨勢,也可為今后的鄉(xiāng)村建設提供理論和實踐指導。

1 研究區(qū)域概況

北京市是全國的政治中心、文化中心,典型大都市的代表,位于華北平原北部(39.28°～41.05° N,115.25°～117.30° E),西北倚太行山,北靠燕山,與天津和河北相鄰,氣候為典型的北溫帶半濕潤大陸性季風氣候區(qū),平均氣溫為12.3 ℃,平均降水量為600 mm。北京市域總面積為1.64萬km2,由山區(qū)和平原兩種地貌構成,其中,山區(qū)面積占總面積的62%,平原區(qū)面積占38%。根據(jù)文獻[8],目前北京市城鄉(xiāng)交錯區(qū)位于5～6環(huán)之間,故選取的研究區(qū)域以第二道綠化隔離區(qū)即六環(huán)外1 km范圍為最外邊界,以二環(huán)路為最內邊界,研究區(qū)面積為2 366.00 km2,在行政區(qū)上涉及朝陽區(qū)和石景山區(qū)全部,海淀區(qū)和豐臺區(qū)絕大部分區(qū)域,以及房山區(qū)、門頭溝區(qū)、昌平區(qū)、順義區(qū)、通州區(qū)和大興區(qū)部分區(qū)域。研究區(qū)域以平原區(qū)為主,主要由農業(yè)植被和城市綠地構成,土壤類型以潮土、褐土為主,另有少量砂姜黑土、水稻土、粗骨土、棕壤和風沙土分布,農村居民點呈集中型分布。截至2017年,北京市常住人口為2 170.7萬人,地區(qū)生產(chǎn)總值為28 000.4億元,全市森林覆蓋率為43.0%,城市綠化覆蓋率和人均公園綠地面積分別為48.42%和16.20 m2。2017年1—9月北京市城鎮(zhèn)居民人均可支配收入為46 296.42元,農村居民人均可支配收入為19 346.78元。

2 研究方法

2.1 數(shù)據(jù)來源及處理

采用覆蓋研究區(qū)域的分辨率為0.5 m的2002年8—9月真彩色航片和2013年8—9月WordView-2衛(wèi)星影像解譯的城市林木樹冠覆蓋及其他地表覆蓋分布圖,2002和2013年總體精度分別為92.23%和96.02%,Kappa系數(shù)分別為0.861 3和0.923 1[9],并利用2001和2013年1∶1萬研究區(qū)土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)。采用ArcGIS 10.4軟件,以自然村為單位,結合2001和2013年土地利用現(xiàn)狀圖中的農村居民點用地類型,在2002和2013年影像上目視勾繪農村居民點邊界。

人口密度數(shù)據(jù)采用2000和2010年第五、六次人口普查獲得的行政村(街道)數(shù)據(jù)。鑒于目前的統(tǒng)計年鑒中人口數(shù)據(jù)還達不到行政村統(tǒng)計口徑,只有每10 a 1次的人口普查數(shù)據(jù),才能達到行政村這一口徑,故采用距離此次影像采集時間2002和2013年最近的2000和2010年人口數(shù)據(jù)。具體的數(shù)據(jù)處理過程:先在行政村面狀矢量邊界圖層上計算以行政村為單位的人口密度,然后提取行政村的多邊形邊界質心,將行政區(qū)域人口密度賦予該質心點,之后再利用ArcGIS 10.4軟件,通過Kring空間插值方法,生成目前所采用的面狀人口密度圖層。

2.2 林木樹冠覆蓋

借鑒城市林木樹冠覆蓋(UTC)這一指標來衡量農村人居林。根據(jù)美國農業(yè)部林務局的定義,UTC指當從樹木上面垂直觀察時,樹木葉層、樹枝和樹干所覆蓋的地表面積[10]。林木樹冠覆蓋率(R,%)計算公式為R=(Su/St)×100%。其中,Su為農村居民點內UTC面積,hm2;St為農村居民點總面積,hm2。

2.3 林木樹冠覆蓋度分級

為了研究不同覆蓋度農村居民點的等級分布情況,對農村居民點林木樹冠覆蓋度進行分級分析。林木樹冠覆蓋度等級劃分參照斑塊粒級和樹冠蓋度等級方法[11-12],以樹冠覆蓋率均值(21.76%)為中心點,上、下依次加減0.5、1、1.5倍標準差(12.84)所得的值為分界點(2.50%、15.34%、28.18%和41.02%),對分界值進行精準估算并取“半整”(即以0.5作為分界線),將北京市城鄉(xiāng)交錯區(qū)居民點林木樹冠覆蓋度劃分為極低覆蓋度(≤2.50%)、低覆蓋度(>2.50%～15.50%)、中覆蓋度(>15.50%～28.00%)、高覆蓋度(>28.00%～41.00%)和極高覆蓋度(>41.00%)5個等級。

2.4 土地利用現(xiàn)狀分類及土地利用轉移概率矩陣

土地是生態(tài)系統(tǒng)的載體,土地利用格局的變化可以直接影響生態(tài)環(huán)境,土地資源的合理利用對實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標具有重要意義[13]。為了進一步探討空間穩(wěn)定的自然村用地類型轉化對生態(tài)用地穩(wěn)定性的影響,對2002和2013年同時存在的自然村村域范圍進行土地轉移概率矩陣分析,根據(jù)2001和2013年土地利用現(xiàn)狀圖將土地利用類型劃分為耕地、林地、草地、水域和濕地、建設用地以及未利用地6類,利用土地轉移概率矩陣分析土地利用類型的變化情況,可以直觀地看出土地利用類型是如何轉入和轉出的,其數(shù)學公式為

(1)

式(1)中,Pij為土地利用類型i轉變?yōu)橥恋乩妙愋蚸的概率;n為土地利用類型數(shù)。矩陣中每一行數(shù)字相加等于100%[14]。

2.5 景觀格局指數(shù)

景觀格局指數(shù)指能夠高度濃縮景觀格局信息,反映其結構組成和空間配置某些方面特征的定量指標[15]。采用平均斑塊大小(MPS)、邊緣密度(ED)、平均斑塊形狀指數(shù)(MSI)、平均斑塊分維數(shù)(MPFD)、香農多樣性指數(shù)(SDI)和香農均勻度指數(shù)(SEI)6種景觀格局指數(shù)分析2002—2013年農村居民點景觀格局變化情況。

3 結果與分析

3.1 北京城鄉(xiāng)交錯區(qū)農村居民點用地變化

由圖1可知,2002—2013年研究區(qū)域農村居民點總體呈現(xiàn)不斷減少趨勢,2013年不僅分布范圍由11 a前的2～6環(huán)縮小至3～6環(huán),而且其重點分布區(qū)域也退居到5～6環(huán)外1 km范圍。從具體數(shù)量(表1)上來看,以自然村為單位,與2002年相比,2013年農村居民點數(shù)量減少428個,面積減少6 437.85 hm2。從空間分布上來看,11 a間,2～6環(huán)外1 km范圍內,農村居民點分別減少14、50、91和273個,3環(huán)內農村居民點完全消失,3～5環(huán)之間僅有19個農村居民點,94.85%的農村居民點分布于5～6環(huán)外1 km范圍內,這說明北京城市化進程的加快,導致城鄉(xiāng)交錯區(qū)農村居民點數(shù)量迅速減少,且城市化進程是沿著環(huán)路逐漸向外擴張發(fā)展的。

圖1 北京市城鄉(xiāng)交錯區(qū)農村居民點及林木樹冠覆蓋(UTC)分布Fig.1 Distribution map of rural settlements and UTC in urban and rural interlaced areas of Beijing

表1 北京市城鄉(xiāng)交錯區(qū)農村居民點用地沿環(huán)路統(tǒng)計Table 1 Statistics of rural residential areas along ring road in urban-rural intersection of Beijing

3.2 北京市城鄉(xiāng)交錯區(qū)農村居民點林木樹冠覆蓋(UTC)變化

3.2.1北京城鄉(xiāng)交錯區(qū)農村居民點UTC數(shù)量變化

由表2可知,2002—2013年,受城鎮(zhèn)化影響,北京市城鄉(xiāng)交錯區(qū)農村居民點UTC面積和UTC斑塊數(shù)量分別減少868.20 hm2和142 942個,而總體林木樹冠覆蓋率由19.54%增加至22.15%,UTC平均斑塊面積增加0.05 hm2,農村居民點平均樹冠覆蓋面積和單位面積樹冠覆蓋率分別增加3.72 hm2和7.23百分點,農村居民點平均面積由26.78 hm2增加至40.39 hm2。這說明農村居民點平均面積擴大,土地集約程度提高,有利于提高土地利用效率,可用于協(xié)調的土地空間增加,對于UTC的發(fā)展有促進作用。

由表3可知,無論是2002年還是2013年,農村居民點林木樹冠覆蓋率均呈現(xiàn)沿著環(huán)路增加而增加的變化趨勢,且2013年3～4環(huán)和4～5環(huán)林木樹冠覆蓋率均高于2002年,5～6環(huán)外1 km林木樹冠覆蓋率僅比2002年低0.52百分點,這說明隨著環(huán)路的增加,城市化程度降低,農村居民點林木樹冠覆蓋率提高,綠化情況變好。

表2 北京市城鄉(xiāng)交錯區(qū)農村居民點林木樹冠覆蓋(UTC)統(tǒng)計Table 2 UTC statistics of rural residential areas in urban and rural interlaced areas of Beijing

A為林木樹冠面積;B為林木樹冠覆蓋率;C為林木樹冠斑塊數(shù)量;D為平均斑塊大小;E為居民點平均樹冠覆蓋面積;F為居民點平均樹冠覆蓋率;G為農村居民點平均面積。“—”表示無單位。

表3 北京市城鄉(xiāng)交錯區(qū)農村居民點UTC沿環(huán)路統(tǒng)計Table 3 Statistics of UTC along the ring road in rural residential areas in Beijing

3.2.2北京城鄉(xiāng)交錯區(qū)農村居民點樹冠覆蓋度分級分析

由表4可知,2002、2013年農村居民點均主要集中在低覆蓋度和中覆蓋度等級,數(shù)量占比分別為33.12%和51.69%、26.02%和38.21%。與2002年相比,2013年極低覆蓋度農村居民點完全消失,高覆蓋度和極高覆蓋度等級農村居民點個數(shù)所占比例均有所提高,分別提高14.27和6.45百分點。與2002年相比,2013年北京城鄉(xiāng)交錯區(qū)農村居民點林木樹冠覆蓋度整體和綠化狀況有所提高。初步分析覆蓋度分級的變化原因有4個:(1)這11 a間樹木本身生長量不斷增加,使得UTC增加;(2)社會主義新農村建設使得農村生態(tài)建設的投入與力度加大,促進了生態(tài)環(huán)境的改善;(3)造林模式的改變,自2001年北京申奧成功以來,借助綠色奧運會這個契機,北京市平原與城市綠化造林不再采用小的實生苗,而采用大苗(胸徑大于8 cm),一次性造林,一次性成林;(4)在新農村改造和重建過程中,優(yōu)先選擇生態(tài)環(huán)境較差、空心化嚴重、經(jīng)濟發(fā)展落后的農村村落進行土地整理,致使極低覆蓋度農村居民點消失[16]。

表4 2002—2013年農村居民點樹冠覆蓋等級劃分統(tǒng)計Table 4 Statistics on crown coverage of rural residential areas from 2002 to 2013

3.2.3保留村UTC變化及土地轉移概率矩陣分析

隨著城市化的發(fā)展和農村土地整理的推進,有的農村居民點消失,有的農村居民點重組、新增,2002—2013年空間穩(wěn)定、保留下來的居民點面積為6 381.28 hm2,11 a間UTC面積減少168.45 hm2,林木樹冠覆蓋率由19.03%減少至16.39%,UTC斑塊數(shù)量減少21 155個,平均斑塊大小增加0.01 hm2(表5)。這說明在這11 a間,保留的農村居民點UTC破碎化程度減輕,但林木樹冠覆蓋率有所下降。

表5 北京市城鄉(xiāng)交錯區(qū)保留村居民點林木樹冠覆蓋(UTC)統(tǒng)計Table 5 UTC statistics of rural old settlements in urban and rural areas in Beijing

“—”表示無單位。

為了進一步探究保留村農村居民點林木樹冠覆蓋率下降的原因,對保留村整個村域范圍的土地轉移概率矩陣(表6)進行分析。從空間穩(wěn)定性方面來看,2001—2013年間,穩(wěn)定性最高的土地利用類型為建設用地,12 a保持自身不變的概率為84.50%;最不穩(wěn)定的是未利用地,其12 a間穩(wěn)定性只有6.80%,其主要轉出為林地和建設用地,轉出概率分別為40.39%和38.53%;林地、草地、水域和濕地及未利用地4種生態(tài)用地保持自身不變的概率均較低,分別為46.68%、9.06%、36.35%和6.80%。從土地轉入和轉出方面來看,各地類向建設用地的轉入概率均較高,轉為林地的主要有草地(26.29%)和未利用地(40.39%),即草地和未利用地有較大的生態(tài)效益潛力,但隨著城市化的推進,大部分生態(tài)用地轉化為建設用地,不利于生態(tài)用地的穩(wěn)定和保護。

表6 2002—2013年保留的自然村土地利用轉移概率矩陣Table 6 Land use transfer probability matrix of old villages from 2002 to 2013

3.3 不同變化模式的農村居民點林木樹冠覆蓋率比較

2002—2013年農村居民點變化模式(表7)主要有以下幾種:收縮、擴張、消失、新增以及在邊緣新增或者消失,對農村居民點變化進行分析。統(tǒng)計結果(表8)顯示,收縮、消失和邊緣消失模式的農村居民點林木樹冠覆蓋率分別為20.20%、15.54%和15.14%;擴張、新增和邊緣新增模式的農村居民點林木樹冠覆蓋率分別為25.05%、25.70%和27.71%,均高于20%;新增的農村居民點林木樹冠覆蓋率(25.70%)明顯高于消失的農村居民點林木樹冠覆蓋率(15.54%)。

3.4 北京市城鄉(xiāng)交錯區(qū)農村居民點景觀格局指數(shù)

由表9可知,從整個景觀水平來看,與2002年相比,2013年農村居民點UTC平均斑塊面積由0.02 hm2變?yōu)?.07 hm2,平均斑塊面積增加,景觀破碎化程度降低;斑塊邊緣密度降低47.07%,景觀被邊界割裂的程度在降低,景觀斑塊的空間連通度有所升高;平均斑塊形狀指數(shù)、平均斑塊分維數(shù)、香農多樣性指數(shù)和香農均勻度指數(shù)均有所降低,斑塊形狀趨于簡單化,斑塊復雜性和多樣性降低,因而不利于斑塊的穩(wěn)定。

3.5 北京城鄉(xiāng)交錯區(qū)農村居民點UTC變化原因

3.5.1城鎮(zhèn)化的影響

城鎮(zhèn)化無論是在全球、區(qū)域還是地方尺度都是對環(huán)境造成巨大影響的活動之一[17]。

表7 農村居民點變化模式示意Table 7 Schematic map of rural residential area change patterns

由人口密度分布(圖2)可知,2000—2010年,人口密度最高值由39 323人·km-2上升至40 623人·km-2,最小值則上升179人·km-2。人口密度增加,相應的建設用地也在增加。同時,對2002和2013年不透水地表進行比較,發(fā)現(xiàn)農村居民點不透水地表面積比例由51.44%增長至64.24%。

表8 不同變化模式農村居民點變化部分林木樹冠覆蓋率統(tǒng)計Table 8 Statistics of crown coverage rate of some trees in rural residential areas with different change modes

“—”表示無數(shù)據(jù)。

表9 2002和2013年居民點用地自然村分類景觀格局特征Table 9 Landscape pattern characteristics of residential land of natural villages in 2002 and 2013

由保留村土地利用轉移概率矩陣統(tǒng)計結果(表10)可知,建設用地增加14 609.73 hm2,而林地面積則減少831.70 hm2。從消失的農村居民點范圍內土地類型轉化上來看,城鎮(zhèn)建設用地面積占比最高,為44.91%,而林地面積占比僅為3.90%,耕地、草地、水域和濕地、其他建設用地以及未利用地面積占比則分別為1.80%、10.51%、0.43%、38.18%和0.27%。生態(tài)用地與城鎮(zhèn)建設用地矛盾尖銳,城鎮(zhèn)化擴張不應以占用生態(tài)用地為基礎,人類居住地的擴張嚴重干擾了當?shù)氐纳鷳B(tài)系統(tǒng),進而導致農村生態(tài)環(huán)境被破壞[18]。何春陽等[19]對北京城市擴展模式的研究發(fā)現(xiàn),區(qū)域城鎮(zhèn)用地的增加一方面將導致平原區(qū)耕地大量減少,另一方面將影響區(qū)域的生態(tài)調節(jié)功能,改變區(qū)域的生態(tài)安全格局。

3.5.2農村居民點整理

農村居民點整理指通過運用工程技術、調整土地產(chǎn)權等方式,對村莊進行改造、歸并和再利用,使農村建設逐步集中、集約,以提高農村居民點土地利用強度,促進土地利用有序化、合理化、科學化,同時改善農民生產(chǎn)、生活條件和農村生態(tài)環(huán)境[20]。

圖2 北京城鄉(xiāng)交錯區(qū)人口密度分布Fig.2 Population density distribution map in urban and rural interlaced areas of Beijing

2002—2013年農村居民點數(shù)量減少428個,農村居民點面積減少6 437.85 hm2,但林木樹冠覆蓋率由19.54%提高到22.15%,說明單位面積土地UTC增加,且平均UTC斑塊面積增加0.05 hm2,即到2013年,UTC斑塊面積變大且集中。這說明土地整理過程就是充分利用有限資源,實現(xiàn)土地資源利用綜合效益的最大化和效率最高化,提高單位土地容積率,用于可協(xié)調的土地空間增加,從而使土地整理在一定程度上有利于UTC面積增加和農村生態(tài)環(huán)境改善。

表10 2002—2013年保留的自然村土地利用類型面積變化統(tǒng)計Table 10 Statistics of land use type area change in natural old villages from 2002 to 2013

3.5.3社會主義新農村建設

2005年中國共產(chǎn)黨十六屆五中全會提出要按照“生產(chǎn)發(fā)展、生活富裕、鄉(xiāng)風文明、村容整潔、管理民主”的要求,扎實推進社會主義新農村建設,其中,“村容整潔”是社會主義新農村的有效載體和外在形態(tài),是改善農村人居環(huán)境的基礎[21];2010年中國共產(chǎn)黨十七屆五中全會提出加快社會主義新農村建設,強調建設農民幸福生活的美好家園;2013年中央一號文件提出建設“美麗鄉(xiāng)村”,進一步加強農村生態(tài)建設;2018年中央一號文件提出鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略,建設生態(tài)宜居的農村人居環(huán)境?！侗本┦锌傮w規(guī)劃(2016—2035年)》中提出要大幅擴大綠色空間規(guī)模,提高生態(tài)服務質量,實現(xiàn)城鄉(xiāng)交錯區(qū)提質增綠。大力推進第二道綠化隔離區(qū)郊野公園建設,形成以生態(tài)農業(yè)用地為主體的環(huán)狀綠化帶,加強九條楔形綠色廊道植樹造林。力爭到2020年綠色開敞空間面積占比提高到63%,到2035年提高到70%。這些鄉(xiāng)村政策始終將農村生態(tài)環(huán)境問題置于核心地位,對提高城鄉(xiāng)交錯區(qū)農村居民點林木樹冠覆蓋率和改善農村生態(tài)人居環(huán)境具有重要意義。

4 討論

鄉(xiāng)村人居林是鄉(xiāng)村生態(tài)環(huán)境建設中最重要的前沿陣地,在城鄉(xiāng)交錯區(qū)域尤其如此,該區(qū)域生態(tài)環(huán)境建設的成敗得失對于鄉(xiāng)村人居生態(tài)安全與可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。城鄉(xiāng)交錯區(qū)是城市和農村二元地域結構的過渡地區(qū),作為典型的生態(tài)系統(tǒng)交錯區(qū),在城市格局演變過程中,它可以緩沖城市化發(fā)展的矛盾,是城市生態(tài)環(huán)境的保護屏障[22]。但城鄉(xiāng)交錯區(qū)特殊的地理位置使其既是實現(xiàn)城鄉(xiāng)一體化、建設新農村的前沿陣地,又是人口管理、土地利用和生態(tài)環(huán)境等問題最多、矛盾最突出的地帶[23],它除具有農村所有的生態(tài)環(huán)境問題以外,還同時具有城市的生態(tài)環(huán)境問題。隨著生活水平的提高,人們對良好人居生態(tài)環(huán)境的要求越來越高。筆者聚焦于農村居民點生活空間,對其鄉(xiāng)村人居林進行研究,對改善農村居民的生活環(huán)境、提高村民的生活質量和全面建設社會主義新農村具有重要意義。北京市城鄉(xiāng)交錯區(qū)農村居民點不斷減少,傳統(tǒng)鄉(xiāng)村文化景觀逐漸喪失。2002—2013年北京市城鄉(xiāng)交錯區(qū)農村居民點數(shù)量減少428個,這與北京市全市農村居民點的變化趨勢相一致。田淑敏[24]對北京市全市農村居民點的研究發(fā)現(xiàn)1985—2004年近20 a,農村居民點數(shù)量呈現(xiàn)逐年減少趨勢,在城鄉(xiāng)交錯區(qū)農村居民點用地是城鎮(zhèn)建設用地的主要來源[25]。隨著社會的發(fā)展,以農耕文明為基礎的中國傳統(tǒng)文化脈絡、肌理被破壞,淡化,甚至消失[26]。社會主義新農村建設要努力做到既讓農民在鳥語花香中享受愉悅的景觀魅力,又讓農民在傳統(tǒng)鄉(xiāng)情中感受濃郁的人文氣息[27]。因此,“望得見山、看得見水、記得住鄉(xiāng)愁”的鄉(xiāng)村景觀的營造,對傳統(tǒng)文化和特色地域文化的傳承具有重要意義。提高生態(tài)空間的穩(wěn)定性對于農村生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展意義重大。由土地轉移概率矩陣分析可知,建設用地最穩(wěn)定且各地類向建設用地的轉出概率均較高,生態(tài)用地穩(wěn)定性較低。從景觀生態(tài)學角度,根據(jù)哈伯“10%急需法則”[28],應預留安全的生態(tài)用地,構建點、線、面生態(tài)安全格局[29]:以農村居民點為核心點,科學地建設生態(tài)廊道網(wǎng)絡,它是連接城市和鄉(xiāng)村之間能流、物流和信息流的通道[30]。同時,調整產(chǎn)業(yè)結構,適當發(fā)展經(jīng)濟效益和生態(tài)效益兼顧的林果產(chǎn)業(yè),可提高農業(yè)生產(chǎn)力以及促進農村生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展[31]。

筆者對北京和山東安丘的相關研究表明,借鑒城市林木樹冠覆蓋這一指標研究鄉(xiāng)村人居林是一個很合適的路徑選擇。以樹木為主體的鄉(xiāng)村人居林在改善鄉(xiāng)村環(huán)境、提升居住質量中所起的作用是無可替代的。鄉(xiāng)村人居林的生態(tài)作用和功能不僅與其面積有關,更取決于其質量,即喬木數(shù)量、生物量、樹冠覆蓋及葉面積等[32]。但是目前衡量鄉(xiāng)村人居環(huán)境的指標是林木綠化率和四旁綠化,林木綠化率不能全面地體現(xiàn)鄉(xiāng)村人居林的質量情況。四旁綠化既包含生活空間,也包含生產(chǎn)空間,不能準確地刻畫生活空間人居生態(tài)環(huán)境,而城市林木樹冠覆蓋是衡量森林健康與穩(wěn)定性、生態(tài)功能服務質量的重要指標[33]。因此,借鑒城市林木樹冠覆蓋率這一指標,對鄉(xiāng)村人居林樹冠覆蓋進行量化研究,客觀、準確地評價鄉(xiāng)村人居林質量以及城鄉(xiāng)交錯區(qū)農村居民點人居環(huán)境狀況。但筆者研究也存在一些不足。根據(jù)國外文獻,絕大多數(shù)情況下,林木樹冠覆蓋主要以喬木為核心,筆者研究受遙感影像分辨率制約,在面向對象的解譯過程中,還無法將喬木和灌木完全區(qū)別開來[33],以及對于樹木因自然生長而致使林木樹冠覆蓋面積增加的量也未進行測量,因此,這在一定程度上影響了分析的完整性。尤其是受研究時間的制約,筆者沒有能夠對研究區(qū)域鄉(xiāng)村人居林結構、功能等方面進行實地調查,也沒有對相關的鄉(xiāng)村建筑布局與林木樹冠覆蓋的空間耦合進行分析,更沒有針對鄉(xiāng)村人居林樹種選擇的地域文化特色與差異的社會經(jīng)濟等方面開展人文分析。相信隨著目前鄉(xiāng)村振興步伐的加快以及筆者后續(xù)工作的循序展開,尤其是無人機成像技術的普及應用,這些方面的研究工作會在未來取得進展。

5 結論

(1)2002—2013年間,北京市城鄉(xiāng)交錯區(qū)農村居民點數(shù)量減少428個,居民點平均面積增加13.61 hm2,居民點平均林木樹冠覆蓋率由17.78%增加到25.01%,整體的林木樹冠覆蓋率由19.54%增加到22.15%;2013年高覆蓋度和極高覆蓋度農村居民點面積所占比例比2002年分別提高14.27和6.45百分點,極低覆蓋度居民點面積占比減少0.13百分點。在城市化土地整理進程中,農村居民點面積擴大,有利于UTC面積的增加。

(2)無論是2002年還是2013年,農村居民點林木樹冠覆蓋率均呈現(xiàn)沿著環(huán)路增加而增加的趨勢,這說明隨著環(huán)路的增加,城市化程度降低,農村居民點林木樹冠覆蓋率增高,綠化情況變好。

(3)保留村農村居民點林木樹冠覆蓋率由19.03%減少至16.39%。由土地轉移概率矩陣分析可知,各地類向建設用地的轉出概率均較高,且建設用地穩(wěn)定性最高,保持自身不變的概率為84.50%,林地、草地、水域和濕地及未利用地4種生態(tài)用地保持自身不變的概率均較低,分別為46.68%、9.06%、36.35%和6.80%,其中,生態(tài)效益最大的林地轉出為建設用地的概率為27.68%,即隨著城市化進程的發(fā)展,大部分生態(tài)用地轉化為建設用地,這說明城市化不利于生態(tài)用地的穩(wěn)定和保護。

(4)新增農村居民點林木樹冠覆蓋率(25.70%)明顯高于消失農村居民點林木樹冠覆蓋率(15.54%)。

(5)對不同變化模式農村居民點變化部分的統(tǒng)計分析顯示,擴張、新增和邊緣新增模式的農村居民點林木樹冠覆蓋率分別為25.05%、25.70%和27.71%。