王 健，王 健，吳文良，劉 奎

·土地保障與生態(tài)安全·

重大線性工程建設下山區(qū)鄉(xiāng)村聚落空間演變

王 健1，王 健2※，吳文良1，劉 奎2

（1. 中國農業(yè)大學資源與環(huán)境學院，北京 100193；2. 中國農業(yè)大學土地科學與技術學院，北京 100193）

區(qū)域重大線性工程建設對傳統(tǒng)山區(qū)鄉(xiāng)村聚落的發(fā)展帶來深刻的影響，鄉(xiāng)村聚落發(fā)展步伐被打斷或加快，驅動鄉(xiāng)村聚落發(fā)展演變與重構，對這一影響和演變過程研究，有助于進一步理解區(qū)域重大線性工程與社會經(jīng)濟對傳統(tǒng)山區(qū)鄉(xiāng)村發(fā)展產(chǎn)生的外部性，為山區(qū)鄉(xiāng)村振興政策制定與發(fā)展策略選擇提供參考。該研究以河北省赤城縣大海陀鄉(xiāng)為研究對象，基于1999、2009、2019年3期遙感影像數(shù)據(jù)，結合空間分析、景觀格局指數(shù)、Voronoi圖及Logistic回歸模型，科學識別重大線性工程驅動下鄉(xiāng)村聚落空間格局演變規(guī)律。結果表明：1）大海陀鄉(xiāng)的鄉(xiāng)村聚落在高速公路建設前后兩個階段表現(xiàn)出散亂式的斑塊數(shù)量增長型擴張、集聚式的斑塊面積增大型擴張的空間格局演變特征，重大線性工程建設加快了鄉(xiāng)村聚落的擴張速度，促進了村莊聚落的內部集聚。2）重大線性工程的建設為構建聚落環(huán)境提供社會經(jīng)濟支撐，具有瞬時性與外界強干擾性，驅使大海陀鄉(xiāng)鄉(xiāng)村聚落從自然資源依附到經(jīng)濟社會依附的演變，形成跨域式的影響效應。3）大海陀鄉(xiāng)鄉(xiāng)村聚落呈現(xiàn)出“要素—結構—功能”的循環(huán)演變機制，內外因素的作用下主體行為的多元模式、自然發(fā)展演變與外界力量沖擊下三生系統(tǒng)的耦合關系是鄉(xiāng)村聚落演變的主要驅動力。京津冀一體化背景下，重大線性工程建設是加強城鄉(xiāng)要素流通與轉變村民生產(chǎn)生活觀念的基石，需統(tǒng)籌城鄉(xiāng)資源，加強規(guī)劃引導與整治措施，促進村鎮(zhèn)體系重構。

農村地區(qū)；聚落；空間演變；重大線性工程；景觀格局指數(shù)；空間分析；二元Logistic回歸；大海陀鄉(xiāng)

0 引 言

區(qū)域重大線性工程建設改變了山區(qū)鄉(xiāng)村聚落發(fā)展的形態(tài)。山區(qū)鄉(xiāng)村發(fā)展、地理空間變化與集聚變遷趨勢日趨顯化，隨著城市蔓延發(fā)展、關聯(lián)性土地政策的實施、重大建設工程涉及等，在鄉(xiāng)鎮(zhèn)尺度上，山區(qū)鄉(xiāng)村的集聚形態(tài)發(fā)生了深刻的變化。盡管城市聚落的規(guī)模分布、動態(tài)演變及其與自然、社會、經(jīng)濟、生態(tài)等各方面因素的相互關系研究[1-2]較為成熟，但是，城市與鄉(xiāng)村具有經(jīng)濟社會條件和地理條件上的顯著差異。近年來，中國交通基礎設施建設成果顯著，2022年冬奧會配套設施建設也已接近尾聲，對區(qū)域內社會發(fā)展帶來深刻變化，山區(qū)鄉(xiāng)村社會通過這些鏈接，與周邊城市、鄉(xiāng)村形成了更為緊密的聯(lián)系，鄉(xiāng)村聚落發(fā)展、資源利用和空間格局均發(fā)生了顯著變化。立足鎮(zhèn)域尺度，考察受到區(qū)域重大線性工程建設影響下的山區(qū)鄉(xiāng)村聚落發(fā)展，對幫助理解未來階段中國鄉(xiāng)村發(fā)展的集聚形態(tài)及土地、資源、勞動等要素利用和流動具有重要作用，同時也能夠更好助力鄉(xiāng)村振興政策的實施。

鄉(xiāng)村聚落體系作為鄉(xiāng)村社會活動的空間載體，是鄉(xiāng)村地域系統(tǒng)的重要組成部分，對鄉(xiāng)村聚落空間格局演變與機制問題的理解上，Carrion-Flores等[3]利用鄉(xiāng)村宅基地轉換的概率模型，發(fā)現(xiàn)城鄉(xiāng)結合地界聚落轉換與擴張優(yōu)先選擇的區(qū)域是中心城市周圍的低密度區(qū)；Sevenant等[4]指出土地質量與視覺能見度是影響聚落模式的重要因素；Kurkieva[5]通過所考察現(xiàn)象的定性特征證實傳統(tǒng)制度保護是造成農村聚落經(jīng)濟社會差異的因素；Alekseev等[6]認為俄羅斯大部分地區(qū)的鄉(xiāng)村聚落結構正處于均衡狀態(tài)，經(jīng)濟轉型加快了鄉(xiāng)村居住模式的改變；Hosseini等[7]指出以提供公共服務的農村發(fā)展計劃是改進農村居民點的重要途徑；Choubey等[8]利用地理空間方法研究城市中心區(qū)的擴張對周邊農村居民點的影響。同時，很多成熟的空間分析工具被引入研究中，諸如數(shù)據(jù)分析、核密度分析、空間相關性分析、景觀格局指數(shù)、回歸模型等[9-10]從鄉(xiāng)村聚落空間格局特征[10]、鄉(xiāng)村聚落時空演變特征[11]、影響因素及驅動機制[12-13]、鄉(xiāng)村空間重構與聚落布局優(yōu)化[14]等不同方面對鄉(xiāng)村聚落進行了系統(tǒng)的研究。付孟澤等[15]基于人地關系演化這一核心驅動力探討鄉(xiāng)村聚落空間演變規(guī)律；高蘋等[16-17]研究全域旅游產(chǎn)業(yè)驅動下鄉(xiāng)村聚落空間格局演變特征；張海朋等[18]認為政策、市場、人口、區(qū)位條件、管理制度及文化觀念等社會人文因素是推動聚落演化的主要動力；郭曉冬、席鴻等[12,19]提出以鄉(xiāng)村社會主體需求為主的內部動力以及以政府調控、城市發(fā)展等為主的外部動力共同構成鄉(xiāng)村聚落演變驅動機制；宋長青等[20]以地理“耦合”與地理“集成”的思路，準確探索地理空間格局與演化機制；李君等[21-22]從生態(tài)學角度出發(fā)，采用生態(tài)位理論和社會生態(tài)系統(tǒng)在生態(tài)學角度研究了鄉(xiāng)村聚落空間的發(fā)展路徑；張富剛等[23]基于系統(tǒng)論構建了城鄉(xiāng)區(qū)域系統(tǒng)與區(qū)域農村發(fā)展系統(tǒng)，以系統(tǒng)要素、結構、功能、發(fā)展為主線，探析農村演變模式與動力機制；此外，由于中國不同區(qū)域自然地理條件和社會經(jīng)濟環(huán)境差異化明顯，既有研究從黃土丘陵區(qū)[12,24]、中部平原農區(qū)[25]、西北高寒藏區(qū)[18]、東南沿海經(jīng)濟區(qū)[26]等地區(qū)選擇典型區(qū)域分析鄉(xiāng)村聚落的空間結構與演變特征，總體上呈現(xiàn)出顯著的空間擴張與密度增大的態(tài)勢，受自然環(huán)境、社會經(jīng)濟等多重因素影響，鄉(xiāng)村聚落也表現(xiàn)出空間演變過程的異質性。

綜合來看，國外鄉(xiāng)村聚落研究更注重人文社會、行為科學的研究以及現(xiàn)象剖析與理論模型的創(chuàng)新，而國內的研究更注重定量化分析與空間優(yōu)化模擬。盡管不少學者都對鄉(xiāng)村聚落時空演變特征及其驅動機制等方面進行了研究，但在微觀層面對村鎮(zhèn)尺度鄉(xiāng)村聚落演變特征研究較少，難以反映鄉(xiāng)村內部空間結構的顯微差異，而鄉(xiāng)鎮(zhèn)作為地域功能的中心地，對鄉(xiāng)村聚落空間分布與鄉(xiāng)村社會經(jīng)濟發(fā)展具有重要作用，構架村鎮(zhèn)體系將是實現(xiàn)城鄉(xiāng)融合發(fā)展與鄉(xiāng)村振興的核心內容[27]。此外關于重大線性工程建設下鄉(xiāng)村聚落演變態(tài)勢研究不足，重大線性工程建設對于區(qū)域發(fā)展是一種外界的、瞬時的力量沖擊與突變擾動，其建設和運行為所在區(qū)域的社會經(jīng)濟發(fā)展創(chuàng)建了極大的機遇[28]，深遠影響著村鎮(zhèn)居民生產(chǎn)、生活時空格局。因此，本文以河北省赤城縣大海陀鄉(xiāng)為例，深入解析重大線性工程建設背景下環(huán)京津山區(qū)鄉(xiāng)村聚落空間格局演變特征、影響因素及驅動機制，為大海陀鄉(xiāng)土地整治與空間優(yōu)化提供決策參考，同時為相似地區(qū)的鄉(xiāng)村發(fā)展規(guī)劃與功能優(yōu)化提供科學依據(jù)。

1 重大線性工程對鄉(xiāng)村聚落空間演變的驅動機制

鄉(xiāng)村聚落空間演變是鄉(xiāng)村地域系統(tǒng)“要素—結構—功能”演化過程的表現(xiàn)形態(tài)[23]。鄉(xiāng)村地域系統(tǒng)是由自然地理、社會經(jīng)濟、鄉(xiāng)村政策等鄉(xiāng)村內部與外部要素構成、具有一定結構與功能，并不斷與外部系統(tǒng)進行物質與能量交換的開放系統(tǒng)[29]。自然地理因素是典型山區(qū)鄉(xiāng)村聚落空間格局形成和發(fā)展的基礎條件，對其空間分布具有制約作用。社會經(jīng)濟因素是推動鄉(xiāng)村聚落空間演變的核心動力，區(qū)位優(yōu)勢是村民住房與鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)選址的重要依據(jù)，社會經(jīng)濟水平的提高刺激了社會主體改造與新建住宅的需求。鄉(xiāng)村政策因素是調控鄉(xiāng)村聚落演變模式的基本保障，為土地資源配置、城鄉(xiāng)人口流動、鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供政策支撐，決定著鄉(xiāng)村聚落演變的總體態(tài)勢。鄉(xiāng)村地域系統(tǒng)結構是由生產(chǎn)系統(tǒng)、生態(tài)系統(tǒng)、生活系統(tǒng)相互作用形成的協(xié)作體系[22]，生態(tài)系統(tǒng)是提供生態(tài)資源與產(chǎn)業(yè)發(fā)展空間、維護人類生存發(fā)展的可持續(xù)發(fā)展系統(tǒng)；生產(chǎn)系統(tǒng)是滿足人類社會生活的物質及精神需求的生產(chǎn)經(jīng)營活動服務系統(tǒng)，產(chǎn)業(yè)不合理開發(fā)會干擾生態(tài)環(huán)境并影響生態(tài)經(jīng)濟效益；生活系統(tǒng)是提供全生產(chǎn)要素與社會需求、促進生產(chǎn)經(jīng)濟發(fā)展的人類生存空間承載系統(tǒng)，過度利用資源會導致生態(tài)系統(tǒng)失衡。重大基礎設施工程（簡稱重大工程），包括重大線性工程與重大點狀工程，是一類對中國政治、經(jīng)濟、社會、科技發(fā)展、環(huán)境保護、公眾健康與國家安全等具有重要影響的大型公共工程[30]。港口及水利工程等重大點狀工程具有輻射帶動效應，呈現(xiàn)出局部范圍影響[31-32]；而高速公路、鐵路及南水北調等重大線性工程則表現(xiàn)為長距離、大范圍的區(qū)域聯(lián)動效應[33-34]。重大線性工程建設的瞬時外界力量沖擊與介入，干擾了鄉(xiāng)村地域系統(tǒng)要素作用于“三生”系統(tǒng)結構的關聯(lián)模式，影響并決定了鄉(xiāng)村聚落演變方向與趨勢。鄉(xiāng)村地域系統(tǒng)功能是鄉(xiāng)村地域系統(tǒng)的外在表現(xiàn)，基于要素與結構優(yōu)化配置組合以及區(qū)域內外合力推動鄉(xiāng)村空間結構轉型、社會經(jīng)濟轉型與鄉(xiāng)村政策轉型，以實現(xiàn)村鎮(zhèn)體系重構，鄉(xiāng)村地域系統(tǒng)功能反作用于要素與結構，形成循環(huán)系統(tǒng)（圖1）。

圖1 鄉(xiāng)村聚落空間演變驅動機制框架

2 研究區(qū)域與數(shù)據(jù)來源

2.1 研究區(qū)域概況

大海陀鄉(xiāng)是河北省張家口市赤城縣南部的1個山區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，緊鄰北京市延慶區(qū)，距京159 km（圖2）。境內有大海陀山國家自然保護區(qū)，距延慶大約18 km，山的南側（延慶區(qū)境內）正在建設冬奧會比賽場地，延崇高速作為冬奧會的重大交通設施保障貫穿大海陀鄉(xiāng)，并在鄉(xiāng)鎮(zhèn)內設置了出入口。全鄉(xiāng)面積2.641 3萬hm2，轄32個行政村，分布于轄區(qū)內1條川、4道溝的地勢之上。

2.2 數(shù)據(jù)來源

利用Google Earth提供的高分辨率衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)，獲取1999年、2009年、2019年大海陀鄉(xiāng)的衛(wèi)星影像，輔以中國科學院資源環(huán)境數(shù)據(jù)云平臺（www.resdc.cn）的中國土地利用遙感監(jiān)測數(shù)據(jù)，以確保數(shù)據(jù)的高精度與一致性，經(jīng)過目視解譯，提取大海陀鄉(xiāng)3期的鄉(xiāng)村聚落斑塊、道路等要素信息；通過地理空間數(shù)據(jù)云平臺（www.gscloud.cn）獲取大海陀鄉(xiāng)DEM高程數(shù)據(jù)與坡度數(shù)據(jù)（30 m分辨率）；以地方地圖為基礎，經(jīng)地理配準與矢量化提取大海陀鄉(xiāng)區(qū)劃界限；社會經(jīng)濟數(shù)據(jù)均來自于赤城縣統(tǒng)計局以及本團隊對大海陀鄉(xiāng)各個村的實地調研。

圖2 大海陀鄉(xiāng)行政區(qū)劃圖

3 研究方法

3.1 空間分析方法

應用ArcGIS10.2軟件空間分析模塊識別3期大海陀鄉(xiāng)鄉(xiāng)村聚落空間格局與演變特征。利用Spatial Analyst模塊中的疊加分析與緩沖區(qū)分析研究地形條件、鄉(xiāng)鎮(zhèn)道路及高速公路與鄉(xiāng)村聚落分布格局的空間關系，通過對比凸顯高速公路建設對鄉(xiāng)村聚落空間演變影響的特殊性。

3.2 景觀格局指數(shù)分析法

空間格局變化是鄉(xiāng)村發(fā)展的直接反映，景觀格局指數(shù)能高度濃縮景觀格局信息，定量化分析其空間結構與空間配置特征[35]。本文應用Fragstats4.2景觀格局分析軟件從規(guī)模、分布、形狀3個方面構建空間格局指標體系，分析高速公路修建前后大海陀鄉(xiāng)鄉(xiāng)村聚落空間演變態(tài)勢。

3.3 Voronoi圖

Voronoi圖常用于理解空間模式或特定現(xiàn)象，是由一組連接兩鄰點直線的垂直平分線形成的連續(xù)多邊形組成。其基本原理如下：

3.4 二元Logistic回歸模型

本文基于大海陀鄉(xiāng)傳統(tǒng)山區(qū)地勢環(huán)境、重大線性工程建設與環(huán)京津地區(qū)特殊的社會經(jīng)濟背景，采用二元回歸模型從地形、區(qū)位、社會經(jīng)濟等方面選取相關空間連續(xù)型指標作為切入點探討重大線性工程建設下山區(qū)鄉(xiāng)村聚落空間演變的影響機制。

考慮個回歸自變量的情況

將大海陀鄉(xiāng)聚落演變過程劃分為1999—2009年與2009—2019年2個階段，演變特征分為規(guī)模擴張與拆遷撤并2種情況，針對性地分析重大線性工程建設前后2個階段聚落演變的影響機制。通過解譯獲取聚落演變數(shù)據(jù)并轉化為柵格數(shù)據(jù)，以柵格作為研究單元，能夠更加詳細精確的反映研究區(qū)域人文要素的整體分布狀況，使研究結果與區(qū)域實際情況更為符合。為保證各影響因素與鄉(xiāng)村聚落空間演變情況的一致性，將柵格圖層的精度統(tǒng)一設為30 m×30 m，應用Clue-s模型獲取研究區(qū)域內村莊不同圖層的像元數(shù)據(jù)，通過SPSS軟件對連續(xù)型要素進行標準化處理，以消除各要素的量綱對研究結果的影響，并對13個自變量進行初步篩查，將存在共線性問題的自變量剔除，最后采用逐步回歸模型分析鄉(xiāng)村聚落時空演變的影響因素。

表1 二元Logistic回歸模型指標體系

4 重大線性工程建設影響鄉(xiāng)村聚落空間演變的實證分析

4.1 重大線性工程建設下鄉(xiāng)村聚落景觀格局演變態(tài)勢

基于1999、2009、2019年鄉(xiāng)村聚落斑塊矢量數(shù)據(jù)，得出大海陀鄉(xiāng)鄉(xiāng)村聚落斑塊核密度演變圖（圖3）與鄉(xiāng)村聚落景觀格局指數(shù)（表2、3），可以看出大海陀鄉(xiāng)的鄉(xiāng)村聚落空間格局發(fā)生了明顯地變化，且在高速公路建設前后兩個階段表現(xiàn)出不同的空間格局演變特征：1）規(guī)模特征。鄉(xiāng)村聚落斑塊總面積、平均斑塊面積、最大斑塊與最小斑塊面積均不斷增加，大海陀鄉(xiāng)鄉(xiāng)村聚落規(guī)模呈現(xiàn)出不斷擴張的趨勢。其中，1999—2009年期間鄉(xiāng)村聚落斑塊總面積增加了78.88 hm2，斑塊總數(shù)增加了55個，平均斑塊面積增加了0.080 6 hm2；2009—2019年期間鄉(xiāng)村聚落斑塊總面積增加了190.09 hm2，相當于1999—2009年斑塊總面積增加量的2.4倍，斑塊總數(shù)減少了80個，平均斑塊面積增加了0.458 hm2，相當于1999—2009年平均斑塊面積增加量的5.7倍。說明1999—2009年呈現(xiàn)出斑塊數(shù)量增長型擴張趨勢，而2009—2019年呈現(xiàn)出斑塊面積增大型擴張趨勢，重大線性工程作為外部力量的介入，加快了鄉(xiāng)村聚落規(guī)模擴張的速度。2）分布特征。分布特征指數(shù)反映鄉(xiāng)村聚落空間分布集聚與分散程度，鄉(xiāng)村聚落斑塊密度由于斑塊數(shù)量的變化而呈現(xiàn)出先增加后減少的趨勢，鄉(xiāng)村聚落斑塊平均最小鄰近距離不斷增加，但后一階段的增加量有所減緩。說明大海陀鄉(xiāng)典型的山區(qū)溝川地貌，使得鄉(xiāng)村聚落空間分布散亂，未能呈規(guī)?；瑺顢U展，近些年，隨著重大線性工程及配套基礎設施的建設，人才、土地、資本等要素在城鄉(xiāng)間的雙向流動更為頻繁，村民行為模式也更為多樣化，促進了村莊聚落的內部集聚，聚落破碎化現(xiàn)象得到了一定的遏制。3）形狀特征。景觀形狀指數(shù)與分維指數(shù)都能夠反映鄉(xiāng)村聚落斑塊形狀不規(guī)則程度以及不同空間尺度形狀的復雜程度，隨著城鎮(zhèn)力量介入與村莊內部整修，鄉(xiāng)村聚落斑塊形狀指數(shù)與分維指數(shù)有所減少，但是由于缺乏規(guī)劃統(tǒng)籌引領，大海陀鄉(xiāng)聚落斑塊形狀與結構仍較為復雜。

圖3 大海陀鄉(xiāng)鄉(xiāng)村聚落斑塊核密度演變

表2 大海陀鄉(xiāng)鄉(xiāng)村聚落景觀指數(shù)規(guī)模特征變化情況

4.2 重大線性工程周邊鄉(xiāng)村聚落空間演變形態(tài)

為凸顯重大線性工程建設對鄉(xiāng)村聚落空間演變影響的特殊性，本文通過空間分析統(tǒng)計大海陀鄉(xiāng)鄉(xiāng)村聚落空間格局隨高程、坡度及鄉(xiāng)鎮(zhèn)道路緩沖區(qū)的變化情況（圖 4）。由于不同地形區(qū)間的面積差異，聚落斑塊隨著海拔呈正態(tài)分布趨勢，隨坡度呈逐漸下降趨勢，800～1 000 m高程與0～8°坡度區(qū)域平均每平方千米鄉(xiāng)村聚落斑塊面積與數(shù)量顯著高于其他區(qū)域，聚落斑塊擴張也主要集中于800～1 000 m高程以及0～8°坡度區(qū)域。隨著鄉(xiāng)鎮(zhèn)道路緩沖區(qū)范圍的增加，鄉(xiāng)村聚落斑塊的數(shù)量與面積均呈現(xiàn)迅速減少的趨勢，距道路100 m以內是鄉(xiāng)村聚落分布最密集的區(qū)域，也是斑塊規(guī)模擴張最為顯著的區(qū)域，而距道路1 000 m以外的鄉(xiāng)村聚落幾乎為零?？偟膩碚f，高程、坡度及鄉(xiāng)鎮(zhèn)道路對鄉(xiāng)村聚落空間演變影響表現(xiàn)為局部區(qū)域范圍內的獨立性驅動作用。

表3 大海陀鄉(xiāng)鄉(xiāng)村聚落景觀指數(shù)分布與形狀特征變化情況

重大線性工程建設對鄉(xiāng)村聚落空間格局演變具有重要的空間引導作用。長期以來，中央政府通過不斷從農村攫取資源要素以推動城鎮(zhèn)化、工業(yè)化快速發(fā)展，而對鄉(xiāng)村公共產(chǎn)品與設施工程建設投入嚴重不足，制約了鄉(xiāng)村地區(qū)與外界的聯(lián)系，限制了城鄉(xiāng)要素間的流動。加大線性工程向農村延伸，增強城市對村鎮(zhèn)的輻射和帶動是實現(xiàn)村鎮(zhèn)體系重構的關鍵。2016年起，河北省為確保2022年冬奧會的國家化水平與現(xiàn)代化標準，高質量推進重大配套設施工程建設，其中最重要的是貫穿大海陀鄉(xiāng)的延崇高速主線，對地方資源開發(fā)、經(jīng)濟長遠發(fā)展、社會發(fā)展服務等方面均有積極的促進作用。通過識別高速公路修建前后（2016年、2019年）沿1 000 m緩沖區(qū)內的鄉(xiāng)村聚落斑塊，得出高速公路周邊聚落演變圖（圖5），并利用Voronoi圖剖析鄉(xiāng)村聚落空間結構（圖6）。重大線性工程建設提升了村莊內部與外界環(huán)境的連通性，其布局對鄉(xiāng)村聚落空間演變具有更為明顯的空間引導作用。高速公路周邊區(qū)域內鄉(xiāng)村聚落在原有空間基礎上實現(xiàn)了進一步的集聚與擴張，周邊聚落總面積增加了60.5 hm2，同時期800～1 000 m高程、0～8°坡度以及村鎮(zhèn)道路1 000 m緩沖區(qū)聚落總面積增加量分別為：25.87、41.52、42.65 hm2，可以看出高速公路的建設對于周邊聚落演變的影響程度更大，作用范圍更廣。北部區(qū)域鄉(xiāng)村聚落斑塊面積有所增大，呈現(xiàn)出內部空間整合的演變趨勢；而中南部區(qū)域鄉(xiāng)村聚落斑塊呈現(xiàn)出沿高速公路線性蔓延擴張的演變趨勢。重大基礎設施的建設為聚落空間演變提供了必要的設施環(huán)境，也進一步轉變了村民的生產(chǎn)生活觀念，推動了村民在新的設施環(huán)境下對于生產(chǎn)居住空間的再選擇[39]。

圖4 鄉(xiāng)村聚落隨海拔、坡度、道路緩沖區(qū)的演變情況

圖5 高速公路建設引起鄉(xiāng)村聚落演變

圖6 高速公路修建前后鄉(xiāng)村聚落Voronoi圖

5 重大線性工程建設影響鄉(xiāng)村聚落空間演變的機制研究

5.1 自然發(fā)展演變條件下鄉(xiāng)村聚落演變對自然資源的依附

在鄉(xiāng)村聚落規(guī)模擴張區(qū)域中，農村人口變化與耕地面積變化的回歸系數(shù)為正，說明農村人口與耕地是影響此階段鄉(xiāng)村聚落規(guī)模擴張的主要因素，其中，每增加1單位人口對鄉(xiāng)村聚落規(guī)模的影響為20.015倍，每增加1單位耕地對鄉(xiāng)村聚落規(guī)模的影響為6.38倍，其他因素對于鄉(xiāng)村聚落規(guī)模擴張的演變影響較小。主要原因是隨著農村人口的增加以及傳統(tǒng)家庭結構的變化，住房需求上升使鄉(xiāng)村聚落的數(shù)量有所增加，同時，作為典型農業(yè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，傳統(tǒng)農業(yè)模式下村民更重視對資源的依附，鄰近肥沃土壤的地區(qū)，農業(yè)生產(chǎn)能力較強，可承載更大的鄉(xiāng)村聚落規(guī)模，往往是鄉(xiāng)村聚落建設的初始選擇地。

在鄉(xiāng)村聚落自然發(fā)展演變階段，自然環(huán)境因素是鄉(xiāng)村聚落演變的主要驅動因素，對大海陀鄉(xiāng)鄉(xiāng)村聚落空間格局的影響體現(xiàn)于地形地貌與耕地資源，是鄉(xiāng)村聚落初始區(qū)位形成與發(fā)展的基礎條件，對人類生產(chǎn)與生活等各項社會活動具有制約作用，屬于鄉(xiāng)村聚落空間格局演變的內部驅動因素，相對于其他的鄉(xiāng)村聚落空間格局演變的影響因素而言，其作用時間較長，是無外力介入條件下影響鄉(xiāng)村聚落規(guī)模大小、集聚程度、形狀特征的基礎驅動力。

圖7 1999—2019年重大線性工程影響下鄉(xiāng)村聚落規(guī)模變化

5.2 重大線性工程建設影響下鄉(xiāng)村聚落演變對社會經(jīng)濟的依附

對2009—2019年大海陀鄉(xiāng)鄉(xiāng)村聚落空間格局演變（圖7b）影響因素回歸分析的H-L檢驗值分別為0.176與0.670，統(tǒng)計結果不顯著，說明回歸模型擬合優(yōu)度較好（表5）?？梢钥闯觯卩l(xiāng)村聚落拆遷撤并區(qū)域中，高程、距最近鄉(xiāng)道與最近縣城的距離以及農林牧漁產(chǎn)值的回歸系數(shù)為正，說明高程、距最近鄉(xiāng)道與最近縣城距離以及農林牧漁產(chǎn)值是影響此階段鄉(xiāng)村聚落拆遷撤并的主要因素。其中，農林牧漁產(chǎn)值最為重要，每增加1單位農林牧漁產(chǎn)值對鄉(xiāng)村聚落規(guī)模的影響達到60.55倍，主要原因是高速公路的建設加強區(qū)域間農業(yè)信息的交流，改變大海陀鄉(xiāng)作物種植結構及農地利用模式，經(jīng)濟作物逐漸取代糧食作物，并進一步縮短農產(chǎn)品的運輸時間，擴大農產(chǎn)品的市場范圍，助推規(guī)?；r業(yè)生產(chǎn)體系及現(xiàn)代化農業(yè)經(jīng)營體系建設，不僅增加了農業(yè)經(jīng)濟效益與農民收入，也推動了農村剩余勞動力非農化轉移的趨勢。隨著耕地占補平衡相關政策的出臺與落實，部分區(qū)域將拆遷撤并的廢棄建筑復墾為農田以便于連片化種植，而脫離農地的村民更傾向于將房屋新建于區(qū)位優(yōu)勢更好的區(qū)域。

表4 1999—2009年大海陀鄉(xiāng)鄉(xiāng)村聚落空間格局演變影響因素分析

在鄉(xiāng)村聚落規(guī)模擴張的情況中，人均收入、財政收入及農村人口的回歸系數(shù)為正，說明人均收入、財政收入及農村人口是影響此階段鄉(xiāng)村聚落規(guī)模擴張的主要因素。其中，每增加1單位人口、1單位財政收入、1單位人均收入對鄉(xiāng)村聚落規(guī)模的影響分別為106.983倍、45.182倍、8.318倍。主要原因是高速公路的便捷性推動了農村剩余勞動力的轉移，部分村民流轉了土地前往北京市及鄰近縣城打工，由于北京昂貴的房價及戶籍制度的限制，村民始終保留著農村住宅，并在取得一定積蓄后激發(fā)了修建住宅的意愿；高速公路的建設帶動了大海陀鄉(xiāng)的財政收入與基礎設施建設，城鄉(xiāng)間的聯(lián)系更為密切，加強了大海陀鄉(xiāng)的區(qū)域優(yōu)勢，吸引了人才、資金、技術等要素的流入，增加了就業(yè)機會與村民收入，推動了大海陀鄉(xiāng)產(chǎn)業(yè)結構轉型與快速發(fā)展，進一步促進了鄉(xiāng)村聚落空間格局的演變。大海陀鄉(xiāng)中典型的企業(yè)進駐型村莊閆家坪，緊臨北京市延慶區(qū)，因其地理位置優(yōu)越且風景秀麗，全村土地大部分被開發(fā)成生態(tài)旅游區(qū)，實現(xiàn)了鄉(xiāng)村聚落的空間嬗變。

表5 2009—2019年大海陀鄉(xiāng)鄉(xiāng)村聚落空間格局演變影響因素分析

重大線性工程建設推動了鄉(xiāng)村社會經(jīng)濟發(fā)展水平的提高，為構建聚落環(huán)境提供經(jīng)濟支撐，驅使社會經(jīng)濟因素成為鄉(xiāng)村聚落空間格局演變的核心驅動力。重大線性工程建設影響下的社會經(jīng)濟因素表現(xiàn)為內外結合的多元化驅動力，外部驅動因素主要是城鄉(xiāng)間資源流動，來自首都的“虹吸效應”嚴重制約周邊鄉(xiāng)村的經(jīng)濟發(fā)展，隨著京津冀一體化戰(zhàn)略的實施，城鄉(xiāng)關系實現(xiàn)了由單向影響到雙向融合的轉變。通過建設高速公路這一重大線性工程，完善大海陀鄉(xiāng)的教育、醫(yī)療、物流、休閑、娛樂等基礎設施與服務設施，吸引城市資本下鄉(xiāng)與農民返鄉(xiāng)創(chuàng)業(yè)，實現(xiàn)鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)的多元化轉型，提升地區(qū)知名度與鄉(xiāng)村內生發(fā)展動力。內部驅動因素主要是鄉(xiāng)村內部資源配置，村民作為聚落空間演變的行為主體，受社會經(jīng)濟因素的直接影響，其社會觀念、居住偏好、消費模式、就業(yè)選擇等行為模式?jīng)Q定了鄉(xiāng)村聚落演變的方式與形態(tài)。高速公路的便捷性促進村民非農就業(yè)，帶動城鄉(xiāng)間互融互通，鄉(xiāng)村聚落關系由村內互動轉化為城鄉(xiāng)互動，促進生計模式的多元發(fā)展，村民人均收入不斷增加，現(xiàn)代化觀念意識不斷增強，極大地刺激了修建住宅的意愿，村民主體行為模式的差異性導致鄉(xiāng)村聚落空間格局的進一步集聚與擴張；區(qū)位條件優(yōu)勢作為城鄉(xiāng)要素融合的紐帶，對鄉(xiāng)村聚落空間格局演變具有重要的空間導向性作用，社會經(jīng)濟與人居環(huán)境的考慮成為村民住房與鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)選址的重要決定因素。

鄉(xiāng)村政策因素可以通過直接的行政機制作用于資源空間配置，影響聚落空間格局，也可以間接作用于農戶行為主體，規(guī)范其居住選址行為。過去政府對于土地資源的管理措施不到位，隨著農村人口的不斷增加，農村亂占耕地建廠蓋房的現(xiàn)象普遍存在，造成農村土地資源的嚴重浪費，2002年后，土地流轉政策的提出為農村人口流動與鄉(xiāng)村聚落演變提供了政策基礎。城鎮(zhèn)化的高速發(fā)展與農村重大基礎設施的建設使大量農村勞動力涌入城市，但是資源與環(huán)境承載力的嚴重超負以及城鄉(xiāng)二元制度的限制，使村民無法在城市立足并長期保留著農村住宅，阻礙了鄉(xiāng)村聚落的規(guī)范化發(fā)展。政策因素也是重大線性工程建設的“助推器”，近年來，京津冀協(xié)同發(fā)展戰(zhàn)略推動了交通一體化發(fā)展，延崇高速公路的建設不僅為冬奧會提供了重要交通保障，也使區(qū)域資源實現(xiàn)合理的優(yōu)化配置，城鄉(xiāng)要素流通的日益頻繁使鄉(xiāng)村聚落功能更加多元化。未來的鄉(xiāng)村振興規(guī)劃，需充分利用區(qū)域內重大線性工程，推動農村農業(yè)產(chǎn)業(yè)化、規(guī)?；?、基地化發(fā)展，實現(xiàn)鄉(xiāng)村政策轉型。

大海陀鄉(xiāng)作為傳統(tǒng)農業(yè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，地處環(huán)京津山區(qū)貧困帶，高程、坡度、道路、區(qū)域耕地資源等自然環(huán)境因素以及生產(chǎn)、生活、消費等社會經(jīng)濟因素在重大線性工程這一外界力量未介入時對鄉(xiāng)村聚落空間演變的影響是更局限于區(qū)域范圍內的獨立驅動作用，具有長期性與根植性。而高速公路這一重大線性工程的介入對鄉(xiāng)村聚落空間演變的影響則是聯(lián)動區(qū)域內外的綜合驅動作用，具有瞬時性與外界強干擾性，不僅對周邊鄉(xiāng)村聚落的規(guī)模擴張與集聚分布的影響程度更大、作用范圍更廣，也通過城鄉(xiāng)間的資源聯(lián)動關系推動區(qū)域社會經(jīng)濟因素對鄉(xiāng)村聚落空間演變的驅動模式，推動區(qū)域生產(chǎn)、生活與消費轉型，形成大范圍、跨域式的影響效應。

6 結論與討論

6.1 結論

本文通過ArcGIS軟件、景觀格局指數(shù)、Voronoi圖以及二元Logistic線性回歸模型，在全域景觀格局、局部空間耦合以及主導因素3個方面對重大線性工程建設下大海陀鄉(xiāng)鄉(xiāng)村聚落時空演變的驅動機制與規(guī)律進行深入分析，得出以下結論：

1）大海陀鄉(xiāng)的鄉(xiāng)村聚落空間格局發(fā)生了明顯地變化，在高速公路建設前后兩個階段表現(xiàn)出不同的空間格局演變特征，1999—2009年鄉(xiāng)村聚落斑塊表現(xiàn)為散亂式的數(shù)量增長型擴張趨勢，而2009—2019年表現(xiàn)為集聚式的面積增大型擴張趨勢，重大線性工程作為外部力量的介入，加快了鄉(xiāng)村聚落的擴張速度，促進了村莊聚落的內部集聚。

2）大海陀鄉(xiāng)鄉(xiāng)村聚落在無外力介入的自然發(fā)展演變條件下更重視對于自然資源的依附，地勢平坦、耕地資源豐富的區(qū)域往往是鄉(xiāng)村聚落建設的首要選擇地；重大線性工程建設影響下，鄉(xiāng)村社會經(jīng)濟發(fā)展水平得到切實提高，為構建聚落環(huán)境提供經(jīng)濟支撐，農村人口及收入、農業(yè)產(chǎn)值、財政收入等社會經(jīng)濟因素成為鄉(xiāng)村聚落演變的主要驅動因素。重大線性工程建設驅使大海陀鄉(xiāng)鄉(xiāng)村聚落從自然資源依附到經(jīng)濟社會依附的演變，形成大范圍、跨域式的影響效應。

3）鄉(xiāng)村聚落空間呈現(xiàn)出“要素—結構—功能”的演變機制，自然地理因素是鄉(xiāng)村聚落空間格局形成與發(fā)展的基礎條件；社會經(jīng)濟因素是推動鄉(xiāng)村聚落空間演變的核心動力；鄉(xiāng)村政策因素是調控鄉(xiāng)村聚落演變模式的基本保障；社會主體行為模式?jīng)Q定了鄉(xiāng)村聚落演變的方式與形態(tài)；而重大線性工程建設這一外界力量沖擊，具有瞬時性與外界強干擾性，干擾了鄉(xiāng)村地域系統(tǒng)要素作用于“三生”系統(tǒng)結構的關聯(lián)模式，影響并決定鄉(xiāng)村聚落演變方向與趨勢，推動鄉(xiāng)村聚落演變與村鎮(zhèn)體系重構，并進一步反饋于鄉(xiāng)村地域系統(tǒng)發(fā)展要素與空間結構，形成循環(huán)系統(tǒng)。

6.2 討論

鄉(xiāng)村聚落演變及其驅動機制是一個十分復雜的發(fā)展歷程，不同研究視角、不同研究區(qū)域、不同發(fā)展階段均呈現(xiàn)出不同的演變特征。大海陀鄉(xiāng)鄉(xiāng)村聚落演變過程中，復雜的山區(qū)地形與資源分布是鄉(xiāng)村聚落空間格局破碎延伸的基礎，高速的城鎮(zhèn)化伴隨著高速公路連接城鎮(zhèn)的便捷性，逐漸削弱了村民對自然資源的依附性。此外，京津冀協(xié)同發(fā)展持續(xù)疏解北京非首都功能，環(huán)京津區(qū)域城鄉(xiāng)關系由單向汲取轉為雙向融合，加強了城鄉(xiāng)各生產(chǎn)要素的流通性，大海陀鄉(xiāng)的基礎設施以及服務設施逐步完善、經(jīng)濟發(fā)展水平逐步提高，促進了村民生計模式與行為模式多樣化的轉變，鄉(xiāng)村聚落空間格局也隨之發(fā)生演變。

深入探討與分析重大線性工程建設下大海陀鄉(xiāng)鄉(xiāng)村聚落空間格局演變規(guī)律，對環(huán)京津山區(qū)村鎮(zhèn)資源合理配置，人地關系矛盾的疏解具有重要意義，同時也為環(huán)京津區(qū)域鄉(xiāng)村聚落空間優(yōu)化與城鄉(xiāng)協(xié)調發(fā)展提供科學決策。但是目前的學術研究更傾向于宏觀典型區(qū)域鄉(xiāng)村聚落演變過程的研究，往往忽視了微觀層面下鄉(xiāng)村聚落演變的細節(jié)差異以及鄉(xiāng)村聚落重構的實際需求，同時，缺乏重大工程建設對鄉(xiāng)村聚落演變影響的研究，未來相關研究需加強微觀層面鄉(xiāng)村聚落演變以及外界干預力量對鄉(xiāng)村聚落演變影響的實證研究。在京津冀一體化與鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略背景下，需充分利用區(qū)域重大線性工程，科學統(tǒng)籌城鄉(xiāng)資源，合理規(guī)劃村鎮(zhèn)布局，注重鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)的多元化發(fā)展，激發(fā)鄉(xiāng)村內生動力，加強鄉(xiāng)村基礎設施建設，優(yōu)化鄉(xiāng)村人居環(huán)境，實現(xiàn)鄉(xiāng)村聚落可持續(xù)發(fā)展。

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Spatial evolution of rural settlement in mountainous areas under the major linear projects

Wang Jian1, Wang Jian2※, Wu Wenliang1, Liu Kui2

(1.,,100193,; 2.,,100193,)

Linear projects such as roadway and pipelines, due to the geometrical layout, are characterized in that many identical units are repeated from one unit to another in horizontal direction. A major linear project has a profound impact on the regional development of traditional rural settlements in mountainous areas. Consequently, the historical process of social communities may be interrupted or accelerated. The research on this evolution process can contribute to further understand the external effects of regional major linear project and the relationship between expressway construction and economic development in rural areas. In this study, Dahaituo Town, which locates in the Southwest of Chicheng County, Hebei Province, was selected as the research area. Based on the remote sensing images captured in 1999, 2009 and 2019, the spatial evolution of rural settlements under the major linear project construction was identified by using a systematic approach combined with spatial analysis, landscape pattern index, Voronoi diagram, and logistic regression model. The results showed that: 1) The spatial pattern of rural settlements in Dahaituo Town has changed obviously, which indicated the different characteristics before and after expressway construction. Before the construction of expressway from 1999 to 2009, the characteristics of rural settlements scattered and quantity significantly increasing was showed, whereas, during the expressway construction from 2009 to 2019, the trend of agglomerating and area increasing was observed. The major linear project serving as an external force can contribute to accelerate the expansion speed of rural settlements, thereby promoting the internal agglomeration of villages. 2) Under the condition of natural evolution without external intervention, the rural settlements in Dahaituo Town were mainly dependent on natural resources. All this time, the areas with flat terrain and rich cultivated land resources were often the first choice for residential construction. The construction of major linear project was beneficial to effectively improve the level of social and economic development in rural areas particularly can provide economic support for settlements environment. After the construction of linear project, there were gradual changes in the rural population and income, agricultural output, and financial income. The evolution of rural settlements driven by Major linear project construction has transferred from natural resource dependence to economic and social dependence. 3) The rural settlements in Dahaituo Town presented a cyclic evolution of "element-structure-function". The main driving forces of evolution were the multiple modes of subject behavior under the action of internal and external factors, and the ecological-life-production system coupling relationship under the influence of natural evolution and external forces. The construction of major linear project determined the evolution trend of rural settlements by influencing social and economic factors, and thereby to promote the reconstruction of social community and village system. Under the background of Beijing-Tianjin-Hebei integration, the construction of major projects can be expected to enhance the life style of the villagers by strengthening the circulation of urban and rural elements. In the future. It is necessary to study the impact of external intervention on the evolution of rural settlements. The local government needs to integrate urban and rural resources, further to strengthen planning guidance and remediation measures, so as to promote the reconstruction of rural system. These results can provide profound suggestions for policy making and strategic choice of Rural Revitalization in mountainous areas.

rural areas; settlement; spatial evolution; major linear project; landscape pattern index; spatial analysis; binary Logistic regression; Dahaituo Town

王健，王健，吳文良，等. 重大線性工程建設下山區(qū)鄉(xiāng)村聚落空間演變[J]. 農業(yè)工程學報，2020，36(24)：236-246.doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2020.24.028 http://www.tcsae.org

Wang Jian, Wang Jian, Wu Wenliang, et al. Spatial evolution of rural settlement in mountainous areas under the major linear projects[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2020, 36(24): 236-246. (in Chinese with English abstract) doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2020.24.028 http://www.tcsae.org

2020-11-06

2020-12-10

國家社會科學基金青年自選項目（18CJL041）

王健，主要從事土地經(jīng)濟與鄉(xiāng)村發(fā)展研究。Email：wangjian5782@126.com

王健，副教授，博士生導師，主要從事土地經(jīng)濟與土地制度研究。Email：wangjian@cau.edu.cn

10.11975/j.issn.1002-6819.2020.24.028

K901.8

A

1002-6819(2020)-24-0236-11