胡航簫,戴文遠(yuǎn),徐乙文,林 濤
(1.福建師范大學(xué)濕潤(rùn)亞熱帶生態(tài)地理過(guò)程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,福建 福州 350007;2.福建師范大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院,福建 福州 350007)
改革開(kāi)放以來(lái),面對(duì)我國(guó)日趨嚴(yán)峻的城鄉(xiāng)二元結(jié)構(gòu)矛盾和“鄉(xiāng)村病”問(wèn)題,加快推進(jìn)城鄉(xiāng)融合與鄉(xiāng)村振興已上升為國(guó)家戰(zhàn)略[1]。鄉(xiāng)村聚落是鄉(xiāng)村居民生產(chǎn)和生活的載體,它的格局分布狀況及其與自然和社會(huì)環(huán)境的耦合態(tài)勢(shì)能反映居民活動(dòng)特征及鄉(xiāng)村發(fā)展方向,是促進(jìn)城鄉(xiāng)融合的重要力量[2]。我國(guó)山區(qū)面積約占國(guó)土陸域面積的70%,不同地域條件下的山區(qū)鄉(xiāng)村聚落與水土資源的耦合態(tài)勢(shì)具有差異性,導(dǎo)致聚落布局無(wú)序、結(jié)構(gòu)單一及“空心村”等問(wèn)題加劇,已成為制約山區(qū)城鄉(xiāng)協(xié)調(diào)發(fā)展的障礙因素[3-4]。因此,針對(duì)不同地域的山區(qū)特點(diǎn),開(kāi)展因地制宜的鄉(xiāng)村聚落與水土資源耦合態(tài)勢(shì)研究,已成為鄉(xiāng)村地理學(xué)研究的重要前沿課題。
國(guó)外對(duì)鄉(xiāng)村聚落的研究起步較早,其概念和內(nèi)涵已經(jīng)形成體系[5],目前研究重心集中在鄉(xiāng)村聚落的景觀格局[6-7]和重構(gòu)轉(zhuǎn)型[8]等方面。國(guó)內(nèi)學(xué)者則結(jié)合地理學(xué)思維主要分析了鄉(xiāng)村聚落的格局演變及驅(qū)動(dòng)因素[9-10]、空間重構(gòu)策略[11-12]、分布適宜性及功能分類[13-14]等,研究方法也日趨成熟,對(duì)空間分析、景觀生態(tài)學(xué)分析及大數(shù)據(jù)分析等方法的綜合應(yīng)用明顯增加[15-17]?,F(xiàn)階段,鄉(xiāng)村聚落研究的前沿問(wèn)題之一是分析鄉(xiāng)村人地系統(tǒng)耦合過(guò)程并進(jìn)行情景模擬,因此探討鄉(xiāng)村與其資源稟賦的耦合態(tài)勢(shì)是重要基礎(chǔ)。相關(guān)學(xué)者對(duì)綠洲鄉(xiāng)村聚落與耕地資源、水資源的耦合態(tài)勢(shì)開(kāi)展了較多研究,為西北干旱區(qū)人地協(xié)調(diào)提出了可行建議[18-20];陳永林等[21]則分析了長(zhǎng)株潭地區(qū)鄉(xiāng)村聚落與耕地的耦合態(tài)勢(shì),對(duì)平原鄉(xiāng)村聚落有一定借鑒意義;王會(huì)豪等[22]和甘彩紅等[23]對(duì)成渝地區(qū)鄉(xiāng)村聚落與不同坡度耕地資源的耦合態(tài)勢(shì)進(jìn)行了分析,體現(xiàn)了獨(dú)特的山區(qū)特點(diǎn)。綜上,學(xué)者們對(duì)鄉(xiāng)村聚落與其資源稟賦的耦合態(tài)勢(shì)已開(kāi)展了一定研究,但研究多為內(nèi)陸地區(qū),對(duì)沿海發(fā)達(dá)地區(qū)鄉(xiāng)村聚落開(kāi)展的研究還較少,且研究山區(qū)鄉(xiāng)村聚落耦合態(tài)勢(shì)的對(duì)象多為耕地資源,缺乏對(duì)多種資源條件的耦合態(tài)勢(shì)分析。因此,針對(duì)沿海山區(qū)開(kāi)展相關(guān)研究有助于促進(jìn)區(qū)域城鄉(xiāng)融合發(fā)展、促進(jìn)區(qū)域鄉(xiāng)村振興。
福州是海峽西岸經(jīng)濟(jì)區(qū)省會(huì)中心城市,為典型河口盆地地貌,城市周邊山區(qū)廣布,分布有大量的山區(qū)鄉(xiāng)村聚落。筆者基于2015年福州山區(qū)土地利用數(shù)據(jù),定量分析鄉(xiāng)村聚落的數(shù)量結(jié)構(gòu)及空間格局特征,探討鄉(xiāng)村聚落與水土資源的空間耦合態(tài)勢(shì),以期為沿海山區(qū)鄉(xiāng)村聚落轉(zhuǎn)型與水土資源合理利用提供科學(xué)依據(jù),實(shí)現(xiàn)城鄉(xiāng)資源合理配置和協(xié)調(diào)發(fā)展。
福州位于中國(guó)東南沿海閩江下游,地貌為典型的河口盆地。福州轄區(qū)內(nèi)的山區(qū)主要分布于城市中部的鼓山山區(qū)和北部的北峰山區(qū),呈西北—東南走向長(zhǎng)條形分布,區(qū)域內(nèi)海拔多在600~1 000 m之間,為丘陵山地地貌??紤]行政區(qū)劃的完整性,研究區(qū)范圍包括馬尾鎮(zhèn)、亭江鎮(zhèn)、羅星鎮(zhèn)、鼓山鎮(zhèn)、岳峰鎮(zhèn)、新店鎮(zhèn)、宦溪鎮(zhèn)、日溪鄉(xiāng)和壽山鄉(xiāng)9個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)。區(qū)域總面積達(dá)732.74 km2,鄉(xiāng)村聚落面積為19.89 km2。研究區(qū)西南側(cè)山麓地帶緊鄰市區(qū),鄉(xiāng)村聚落發(fā)展轉(zhuǎn)型易受到城鄉(xiāng)融合的影響,鄉(xiāng)村聚落之間發(fā)展差異巨大,生態(tài)環(huán)境時(shí)空分布不均,人口土地資源矛盾突出。
該研究涉及的基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)為2015年福州市Landsat 8 OLI遙感影像以及30 m分辨率的DEM數(shù)據(jù),來(lái)源于地理空間數(shù)據(jù)云(http:∥www.gscloud.cn/)。采用ENVI 5.1軟件對(duì)影像進(jìn)行大氣校正和幾何校正等預(yù)處理,參照GB/T 21010—2017《土地利用現(xiàn)狀分類》,應(yīng)用eCognition 9.0軟件,采用面向?qū)ο蟊O(jiān)督分類法將研究區(qū)的土地利用類型分為耕地、園地、林地、草地、村莊、交通用地、河流水域和未利用地8類,數(shù)據(jù)分辨率為30 m,通過(guò)ArcGIS軟件隨機(jī)選點(diǎn)檢驗(yàn),解譯精度大于90%,滿足研究需要。鄉(xiāng)鎮(zhèn)相關(guān)社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)來(lái)源于2016年《中國(guó)縣域統(tǒng)計(jì)年鑒》。
對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行如下預(yù)處理:將鄉(xiāng)村聚落、道路、河流、耕地等圖層從土地利用數(shù)據(jù)中提取出來(lái),通過(guò)計(jì)算得到水渠和耕地面積;并通過(guò)ArcGIS軟件將鄉(xiāng)村聚落斑塊數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為點(diǎn)數(shù)據(jù);通過(guò)ArcGIS中的數(shù)據(jù)管理工具(data management tool)和創(chuàng)建漁網(wǎng)工具(fishnet)形成1 km1 km的格網(wǎng);采用自然間斷點(diǎn)法將DEM數(shù)據(jù)劃分為Ⅰ~Ⅴ級(jí),代表研究區(qū)高程從低到高5個(gè)不同等級(jí)。
2.2.1景觀格局指數(shù)
景觀格局指數(shù)能夠反映鄉(xiāng)村聚落格局構(gòu)成和空間配置等方面的特征。結(jié)合研究需要,選用斑塊面積(CA)、斑塊數(shù)量(NP)、平均斑塊面積(MPS)、斑塊密度(PD)、斑塊占景觀面積比例(PLAND)對(duì)研究區(qū)鄉(xiāng)村聚落的規(guī)模結(jié)構(gòu)特征和景觀空間分異進(jìn)行分析。
2.2.2核密度分析
核密度估計(jì)分析是一種通過(guò)移動(dòng)的窗口(100 m×100 m)估計(jì)點(diǎn)或者線要素在其周圍領(lǐng)域中密度的非參數(shù)估計(jì)方法。該方法能直觀表現(xiàn)研究對(duì)象的分布規(guī)律,有效測(cè)度聚落空間分布的位置與強(qiáng)度關(guān)系,核密度值的高低代表聚落在空間分布上的聚集程度,計(jì)算公式為
(1)
式(1)中,z(x,y)為點(diǎn)(x,y)的密度值;n為樣本量;d為點(diǎn)(xi,yi)與樣本點(diǎn)之間的距離,km;k為表征點(diǎn)(xi,yi)的貢獻(xiàn)值隨距離變化的核密度函數(shù);h為帶寬(h>0),km,多次試驗(yàn)表明其值設(shè)置為100 km效果最佳。
2.2.3變異系數(shù)法
基于Voronoi圖的變異系數(shù)(Cv值)可以用來(lái)衡量要素在空間上的相對(duì)變化程度,其計(jì)算公式為
(2)
式(2)中,DS為Voronio多邊形面積的標(biāo)準(zhǔn)差,km2;GAV為各鎮(zhèn)域內(nèi)多邊形面積的平均值,km2。參考寇相瑋等[24]的研究,當(dāng)Cv值<33%時(shí),點(diǎn)集為均勻分布;當(dāng)33%≤Cv值≤64%時(shí),點(diǎn)集為隨機(jī)分布;當(dāng)Cv值>64%時(shí),點(diǎn)集為集群分布。
2.2.4空間耦合模型
借助基于格網(wǎng)的空間耦合關(guān)系模型,可較好地揭示山區(qū)人地關(guān)系的協(xié)調(diào)程度。為避免分析結(jié)果破碎化,經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)比較,采用1 km1 km的格網(wǎng)單元對(duì)分辨率為30 m的各地類矢量數(shù)據(jù)進(jìn)行整合。具體模型如下:
(3)
H=S聚落/L水系,
(4)
F=S聚落/L道路。
(5)
式(3)~(5)中,G為聚落耕地耦合比值;H為聚落水系耦合比值;F為聚落道路耦合比值;S聚落為單位格網(wǎng)內(nèi)的鄉(xiāng)村聚落面積,km2;S耕地為單位格網(wǎng)內(nèi)的耕地面積,km2;L水系為單位格網(wǎng)內(nèi)的水系長(zhǎng)度,km;L道路為單位格網(wǎng)內(nèi)的道路長(zhǎng)度,km。
參考馬利邦等[20]的研究成果,并結(jié)合研究區(qū)實(shí)際情況進(jìn)行耦合類型分級(jí)。當(dāng)格網(wǎng)內(nèi)部?jī)H有鄉(xiāng)村聚落時(shí),耦合類型為矛盾型,將其定義為-1;當(dāng)格網(wǎng)內(nèi)無(wú)鄉(xiāng)村聚落時(shí),耦合類型為協(xié)調(diào)型,將其定義為-2。聚落耕地耦合比值(G)為>0~<0.04、0.04~0.28、>0.28,分別表示人地協(xié)調(diào)型、緩和型、矛盾型;聚落水系耦合比值(H)為>0~<0.1、0.1~1、>1,分別表示水系充足型、滿足型和匱乏型;聚落道路耦合比值(F)為>0~<0.1、0.1~1、>1,分別表示道路發(fā)達(dá)型、便捷型和擁擠型。
景觀格局指數(shù)分析結(jié)果顯示,福州山區(qū)整體鄉(xiāng)村聚落數(shù)量多、規(guī)模小。研究區(qū)一共有5 232個(gè)鄉(xiāng)村聚落斑塊,規(guī)模面積為1 989 hm2,僅占區(qū)域土地總面積的2.73%,平均聚落面積僅0.38 hm2(表1)。在各鄉(xiāng)鎮(zhèn)中,宦溪鎮(zhèn)和壽山鄉(xiāng)的鄉(xiāng)村聚落斑塊數(shù)量眾多,但規(guī)模面積不及數(shù)量遠(yuǎn)小于上述2個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的新店鎮(zhèn)和鼓山鎮(zhèn),表明各鄉(xiāng)鎮(zhèn)聚落數(shù)量與規(guī)模面積相關(guān)性不強(qiáng)。宦溪鎮(zhèn)和新店鎮(zhèn)鄉(xiāng)村聚落數(shù)量占聚落總量的43.35%,但斑塊面積占景觀面積的比例達(dá)48.79%,密度分別為0.11和0.13個(gè)·hm-2,表明其聚落斑塊面積較大、分布緊密;日溪鄉(xiāng)和壽山鄉(xiāng)地處山區(qū)內(nèi)部,受地形制約鄉(xiāng)村聚落分布較為分散,斑塊密度分別為0.05和0.07個(gè)·hm-2;鼓山鎮(zhèn)、馬尾鎮(zhèn)和羅星鎮(zhèn)受城鎮(zhèn)化影響,鄉(xiāng)村聚落逐漸減少,斑塊密度僅為0.02~0.05個(gè)·hm-2。可見(jiàn),不同鎮(zhèn)域聚落的規(guī)模數(shù)量、分布密度具有明顯的空間差異性。
表1 研究區(qū)鄉(xiāng)村聚落景觀格局指數(shù)Table 1 Landscape metrics of rural settlements
核密度分析表明,福州山區(qū)鄉(xiāng)村聚落呈現(xiàn)中心聚集、南北擴(kuò)散的空間分布特征,鄉(xiāng)村聚落總體密度為8.36個(gè)·km-2,整體分布呈現(xiàn)圈層式遞減格局(圖1)。
新店鎮(zhèn)和宦溪鎮(zhèn)是福州山區(qū)鄉(xiāng)村聚落空間分布最密集的區(qū)域,分布密度為11~25個(gè)·km-2,該區(qū)域鄰近城郊,交通便利,經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá),村民與外界接觸條件良好,鄉(xiāng)村聚落聚集形成高密度分布格局。中密度區(qū)主要分在高密度區(qū)外圈,并沿X193、G104等主要交通道路延伸,分布密度為5~11個(gè)·km-2。受北峰和鼓山山區(qū)地貌影響,日溪鄉(xiāng)北部、馬尾鎮(zhèn)和亭江鎮(zhèn)交界區(qū)域的鄉(xiāng)村聚落未形成有效的聚集區(qū),同時(shí)岳峰鎮(zhèn)至羅星鎮(zhèn)沿線鄉(xiāng)鎮(zhèn)南側(cè)臨近城郊,受城鎮(zhèn)擴(kuò)張影響,聚落數(shù)量也較少,分布密度為0~5個(gè)·km-2。
深基坑施工是基礎(chǔ)施工的基礎(chǔ),開(kāi)工前根據(jù)建筑工程實(shí)際對(duì)基坑施工標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行全面的優(yōu)化,要確?;幼陨淼膹?qiáng)度及安全穩(wěn)定性,增強(qiáng)地基的稱在惡劣,并且施工人員也要嚴(yán)格的按照施工工序進(jìn)行施工,確保深基坑施工的安全性。
從表1可知,研究區(qū)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)的Cv值均大于66%,說(shuō)明福州山區(qū)鄉(xiāng)村聚落在鎮(zhèn)域范圍內(nèi)的空間分布類型屬于集聚型(圖2)。其中,岳峰鎮(zhèn)的Cv值大于220%,為高度聚集分布類型,其鄉(xiāng)村聚落分布于鎮(zhèn)域北部,臨近主要交通道路,形成小范圍聚集且聚集特征明顯。日溪鄉(xiāng)、壽山鄉(xiāng)、宦溪鎮(zhèn)和亭江鎮(zhèn)的Cv值處于167%~220%之間,為中度聚集分布類型,主要是受到北峰和鼓山山地的影響,其鄉(xiāng)村聚落多呈塊狀分散分布,鄉(xiāng)鎮(zhèn)內(nèi)部形成一定規(guī)模的聚集區(qū)域;鼓山鎮(zhèn)、馬尾鎮(zhèn)的Cv值小于167%,為一般聚集分布類型。
3.3.1鄉(xiāng)村聚落與耕地的空間耦合態(tài)勢(shì)
通過(guò)ArcGIS軟件,根據(jù)式(3)計(jì)算得到鄉(xiāng)村聚落與耕地耦合態(tài)勢(shì)圖(表2、圖3)。結(jié)果表明,研究區(qū)68.21%的格網(wǎng)可通過(guò)計(jì)算得到聚落耕地耦合比值(G),表明福州山區(qū)鄉(xiāng)村聚落與耕地之間的整體關(guān)系密切,耕地對(duì)山區(qū)鄉(xiāng)村聚落的分布產(chǎn)生較大影響。其中,0.04≤G≤0.28分級(jí)占比最高,達(dá)到28.99%,但在山區(qū)地形影響下耕地分布分散;21.43%的格網(wǎng)內(nèi)部無(wú)鄉(xiāng)村聚落存在,因此整體鄉(xiāng)村聚落與耕地的耦合態(tài)勢(shì)以人地協(xié)調(diào)型為主,該分級(jí)占比達(dá)36.7%;其次是人地矛盾型,占比為34.31%;空白區(qū)域表示無(wú)聚落和耕地存在。
表2 研究區(qū)格網(wǎng)聚落耕地耦合比值(G)、聚落水系耦合比值(H)和聚落道路耦合比值(F)統(tǒng)計(jì)結(jié)果Table 2 Integral grids with ratios of G, H and F values
從各鄉(xiāng)鎮(zhèn)的G值空間差異看,日溪鄉(xiāng)和壽山鄉(xiāng)不同級(jí)別格網(wǎng)交錯(cuò)分布,總體屬于人地協(xié)調(diào)型,農(nóng)耕是其最主要的經(jīng)濟(jì)活動(dòng),山區(qū)地形影響下聚落分散分布且規(guī)模較小,聚落與耕地耦合態(tài)勢(shì)良好。新店鎮(zhèn)、岳峰鎮(zhèn)、鼓山鎮(zhèn)內(nèi)分布大量G=-1及G>0.28的格網(wǎng),屬于人地矛盾型,主要是因其地處城郊,受城市擴(kuò)張影響,聚落建設(shè)用地增加進(jìn)而擠占耕地,使得聚落與耕地耦合態(tài)勢(shì)惡劣。馬尾鎮(zhèn)、羅星鎮(zhèn)和亭江鎮(zhèn)格網(wǎng)分布復(fù)雜,不同地區(qū)聚落與耕地耦合態(tài)勢(shì)不一,以主要道路為分界,臨近城郊一側(cè)受城市擴(kuò)張影響,以G=-1和G>0.28的格網(wǎng)分布為主,屬于人地矛盾型?;孪?zhèn)也分布有多種格網(wǎng),總體屬于人地緩和型。因此,研究區(qū)耕地資源與鄉(xiāng)村聚落的空間耦合程度差異較大,具有明顯異質(zhì)性。
3.3.2鄉(xiāng)村聚落與水系的空間耦合態(tài)勢(shì)
通過(guò)ArcGIS軟件,根據(jù)式(4)計(jì)算得到聚落與水系耦合態(tài)勢(shì)圖(表2、圖3)。結(jié)果表明,研究區(qū)42.63%的格網(wǎng)可通過(guò)計(jì)算得到聚落水系耦合比值(H),聚落整體空間分布與水系關(guān)系一般,部分區(qū)域水系對(duì)村落分布有較強(qiáng)影響。其中,H>1和H=-1的格網(wǎng)所占比例達(dá)58.09%,福州山區(qū)整體的人水關(guān)系以水系匱乏型為主。研究區(qū)水系較不發(fā)達(dá),多為短小溪流,受其影響,福州山區(qū)整體格網(wǎng)分布無(wú)明顯特征,各類型格網(wǎng)均分散分布。
從各鄉(xiāng)鎮(zhèn)H值的空間差異上看,羅星鎮(zhèn)和亭江鎮(zhèn)以H=-1和0.1≤H≤1的格網(wǎng)分布為主,屬于水系滿足型,部分區(qū)域水系集聚分布,屬于水系充足型,因臨近閩江,水系分布較多,聚落與水系耦合態(tài)勢(shì)良好。受到山區(qū)影響,日溪鄉(xiāng)和壽山鄉(xiāng)內(nèi)部水系較少,日溪鄉(xiāng)中部雖然有小范圍H=-2的格網(wǎng)聚集,但整體聚落與水系耦合態(tài)勢(shì)一般。新店鎮(zhèn)、岳峰鎮(zhèn)、鼓山鎮(zhèn)和馬尾鎮(zhèn)H=-1及H>1的格網(wǎng)分布最廣,屬于水系匱乏型,因鄉(xiāng)鎮(zhèn)臨近城郊而受到城市擴(kuò)張影響,鄉(xiāng)村聚落與水系耦合態(tài)勢(shì)較差?;孪?zhèn)內(nèi)各類型格網(wǎng)分布較為均衡,但也以H=-1和H>1的格網(wǎng)分布最多,屬于水系匱乏型,這是因?yàn)樵撴?zhèn)地理位置優(yōu)越,村落面積不斷擴(kuò)張導(dǎo)致水系萎縮。水系資源與各鄉(xiāng)鎮(zhèn)聚落的空間耦合程度有一定差別,呈現(xiàn)較強(qiáng)異質(zhì)性。
3.3.3鄉(xiāng)村聚落與道路的空間耦合態(tài)勢(shì)
基于式(5)計(jì)算得到聚落與道路耦合態(tài)勢(shì)圖(表2、圖3),結(jié)果表明研究區(qū)40.10%的格網(wǎng)可通過(guò)計(jì)算得到聚落道路耦合比值(F),且超過(guò)一半的區(qū)域無(wú)主要道路經(jīng)過(guò),整體聚落與道路之間的耦合態(tài)勢(shì)較差,對(duì)鄉(xiāng)村聚落分布無(wú)明顯影響。其中,F(xiàn)>1和F=-1的格網(wǎng)最多,占比高達(dá)94.37%,整體屬于交通擁擠型。
從各鄉(xiāng)鎮(zhèn)F值的空間差異上看,日溪鄉(xiāng)和壽山鄉(xiāng)受山區(qū)地形影響,廣泛分布F=-1和F>1的格網(wǎng),屬于交通擁擠型,聚落與道路的耦合態(tài)勢(shì)較差。岳峰鎮(zhèn)、新店鎮(zhèn)和宦溪鎮(zhèn)分布大量F=-1和F>1的格網(wǎng),屬于交通擁擠型,上述鄉(xiāng)鎮(zhèn)擁有研究區(qū)最好的道路資源,但也是鄉(xiāng)村聚落分布最密集的地域,配套交通設(shè)施仍不充足。馬尾鎮(zhèn)、羅星鎮(zhèn)聚落與道路耦合關(guān)系整體上屬于交通擁擠型,但內(nèi)部存在差異。其中靠近城郊一側(cè)有G104國(guó)道經(jīng)過(guò),導(dǎo)致鄉(xiāng)村聚落分布密度不高,有少部分區(qū)域?qū)儆诮煌ū憬菪?;而另一?cè)受鼓山影響,聚落與道路耦合態(tài)勢(shì)較差。亭江鎮(zhèn)內(nèi)主要分布F=-1和F>1的格網(wǎng),屬于交通擁擠型。道路資源與各鄉(xiāng)鎮(zhèn)聚落的空間耦合程度差別較小,無(wú)明顯異質(zhì)性。
研究表明,山地高原地形區(qū)鄉(xiāng)村聚落的發(fā)展與轉(zhuǎn)型受自然地理因素的影響較為顯著,平原盆地地形區(qū)則更多受到人文因素的影響[20]。福州山區(qū)屬于典型的丘陵山地地形,介于上述2種類型區(qū)之間,自然和人文因素均對(duì)其鄉(xiāng)村聚落的分布產(chǎn)生影響。
3.4.1地形高程因素
福州山區(qū)為典型的丘陵山地區(qū),地形起伏大,對(duì)鄉(xiāng)村聚落以及水土資源的分布有重要影響。據(jù)DEM分級(jí)后的高程分析,76.01%的耕地資源分布在Ⅲ~Ⅴ級(jí)區(qū)域,61.52%的水系資源以及65.77%的道路資源分布在Ⅲ~Ⅴ級(jí)區(qū)域。通過(guò)統(tǒng)計(jì)不同高程的耦合態(tài)勢(shì)格網(wǎng)數(shù)量進(jìn)一步分析高程的影響作用,對(duì)聚落與耕地的耦合態(tài)勢(shì)來(lái)說(shuō),隨著高程的增加,協(xié)調(diào)型和緩和型格網(wǎng)數(shù)量增多??傮w上,高程對(duì)聚落與耕地的耦合態(tài)勢(shì)具有正向促進(jìn)作用,但在高程最高的Ⅴ級(jí)出現(xiàn)小幅減少。
對(duì)聚落與水系的耦合態(tài)勢(shì)而言,隨著高程的增加,協(xié)調(diào)型和緩和型格網(wǎng)數(shù)量無(wú)明顯變化規(guī)律,且變化幅度不大,表明在各級(jí)高程范圍內(nèi)均分布有適量水系;矛盾型格網(wǎng)變化程度較大,Ⅱ級(jí)高程范圍內(nèi)聚落與水系的耦合態(tài)勢(shì)最差。
對(duì)耕地和道路的耦合態(tài)勢(shì)來(lái)說(shuō),協(xié)調(diào)型和緩和型格網(wǎng)數(shù)量隨著高程的增加而減少,Ⅳ和Ⅴ級(jí)高程內(nèi)格網(wǎng)數(shù)量都為0,高程越高,聚落與道路的耦合態(tài)勢(shì)越差。
表3 鄉(xiāng)村聚落與水土資源耦合態(tài)勢(shì)在不同高程的分布情況Table 3 Distribution of soil and water coupling situation with rural settlement at different elevations
3.4.2經(jīng)濟(jì)社會(huì)因素
鄉(xiāng)村聚落是以村民活動(dòng)為核心的人口-土地-產(chǎn)業(yè)復(fù)合系統(tǒng),鄉(xiāng)村聚落與水土資源的耦合態(tài)勢(shì)受到所處社會(huì)-經(jīng)濟(jì)-自然復(fù)雜環(huán)境的影響,多方面因素的綜合作用共同決定耦合態(tài)勢(shì)的改變和未來(lái)發(fā)展。
隨著經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高,城市對(duì)鄉(xiāng)村的輻射力越來(lái)越強(qiáng),2015年新店鎮(zhèn)、岳峰鎮(zhèn)、鼓山鎮(zhèn)和馬尾鎮(zhèn)的二三產(chǎn)業(yè)從業(yè)人員占比均超過(guò)90%,大量村民進(jìn)城務(wù)工,城市不斷擴(kuò)張,導(dǎo)致大量耕地被侵占,進(jìn)而造成鄉(xiāng)村聚落與耕地、水系等資源的耦合態(tài)勢(shì)較差。日溪鄉(xiāng)二三產(chǎn)業(yè)從業(yè)人員占比雖然達(dá)到60.52%,但其工業(yè)年產(chǎn)值(20 251萬(wàn)元)僅為馬尾鎮(zhèn)的0.41%、鼓山鎮(zhèn)的0.84%,農(nóng)耕依然是村民們的主要收入來(lái)源,因此耕地和水系資源尤為重要,鄉(xiāng)村聚落與耕地、水系等資源的耦合態(tài)勢(shì)整體較好。北峰和鼓山風(fēng)景區(qū)對(duì)鄉(xiāng)村聚落發(fā)展轉(zhuǎn)型具有限制作用,也導(dǎo)致風(fēng)景區(qū)內(nèi)經(jīng)濟(jì)因素對(duì)鄉(xiāng)村聚落與水土資源耦合態(tài)勢(shì)的影響程度較弱。
地方政府政策制度是影響鄉(xiāng)村聚落優(yōu)化和轉(zhuǎn)型發(fā)展的首要因素。近年來(lái)福州城市迅速擴(kuò)張,城市邊緣區(qū)的宦溪鎮(zhèn)、新店鎮(zhèn)和岳峰鎮(zhèn)等鄉(xiāng)鎮(zhèn)聚落受危舊房拆遷改造政策影響大,分散的危、破住房逐漸拆遷,耦合態(tài)勢(shì)較好的區(qū)域增多。同時(shí),對(duì)村莊進(jìn)行整治、縮小城鄉(xiāng)差距是鄉(xiāng)村工作的核心,在經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)的宦溪鎮(zhèn)、新店鎮(zhèn)、岳峰鎮(zhèn)和鼓山鎮(zhèn)等地通過(guò)鄉(xiāng)村重構(gòu)將零散的聚落合并,形成集聚區(qū),耦合態(tài)勢(shì)較差的區(qū)域變得相對(duì)集中,而壽山鄉(xiāng)、日溪鄉(xiāng)等具有良好生態(tài)環(huán)境的傳統(tǒng)村落則多采取就地發(fā)展策略,鄉(xiāng)村聚落與水土資源耦合態(tài)勢(shì)發(fā)展良好。
通過(guò)構(gòu)建格網(wǎng)對(duì)研究區(qū)鄉(xiāng)村聚落與水土資源耦合態(tài)勢(shì)進(jìn)行深入分析,發(fā)現(xiàn)研究區(qū)聚落與各資源要素的耦合態(tài)勢(shì)差別顯著,耕地與聚落耦合態(tài)勢(shì)最好。在研究中加入道路要素主要是為了后續(xù)對(duì)聚落的耕作半徑進(jìn)行分析,以期進(jìn)一步探討耕地與聚落的耦合態(tài)勢(shì),但目前只是停留在表面的耦合態(tài)勢(shì)分析,并未觸及具體聚落的耕地半徑科學(xué)劃定及其在聚落與耕地耦合態(tài)勢(shì)中發(fā)揮的作用等,今后還需進(jìn)行更深入的探討,提出基于耦合態(tài)勢(shì)的鄉(xiāng)村聚落重構(gòu)路徑等。
此外,鄉(xiāng)村聚落作為復(fù)雜的人地關(guān)系地域系統(tǒng),人口因素是鄉(xiāng)村聚落發(fā)展轉(zhuǎn)型研究的主要考量因素之一,但受村域人口資料缺乏的限制,該研究還無(wú)法將其在驅(qū)動(dòng)力的經(jīng)濟(jì)社會(huì)因素中以指標(biāo)形式呈現(xiàn),進(jìn)而無(wú)法采用定量的方法分析人口因素對(duì)聚落耦合態(tài)勢(shì)的影響,將在后續(xù)研究中加強(qiáng)鄉(xiāng)鎮(zhèn)實(shí)地調(diào)查和數(shù)據(jù)收集,以期為城鄉(xiāng)融合發(fā)展提供更科學(xué)的參考依據(jù)。
基于2015年福州山區(qū)土地利用數(shù)據(jù),分析福州山區(qū)鄉(xiāng)村聚落的數(shù)量結(jié)構(gòu)及空間格局特征,探討山區(qū)鄉(xiāng)村聚落與水土資源的空間耦合態(tài)勢(shì)并識(shí)別其驅(qū)動(dòng)因素。結(jié)果表明:
(1)在數(shù)量結(jié)構(gòu)特征上,2015年福州山區(qū)共有5 232個(gè)鄉(xiāng)村聚落斑塊,分布密度為0.07個(gè)·hm-2。聚落斑塊整體呈現(xiàn)數(shù)量多、規(guī)模小的結(jié)構(gòu)特征,各鄉(xiāng)鎮(zhèn)聚落斑塊數(shù)量與占地面積相關(guān)性不強(qiáng),居民點(diǎn)用地規(guī)模差異顯著。受城鎮(zhèn)擴(kuò)張和山區(qū)地形因素影響,各鄉(xiāng)鎮(zhèn)聚落分布密度也呈現(xiàn)出較大的空間差異性,宦溪鎮(zhèn)和新店鎮(zhèn)連片區(qū)域聚落分布極為緊密,馬尾鎮(zhèn)、亭江鎮(zhèn)和岳峰鎮(zhèn)聚落則在鼓山山區(qū)分散分布。
(2)在空間格局特征上,2015年福州山區(qū)鄉(xiāng)村聚落呈現(xiàn)中心聚集、南北擴(kuò)散的空間分布特征,規(guī)模結(jié)構(gòu)以大范圍分散和小范圍聚集為主。集中分布區(qū)為宦溪鎮(zhèn)、新店鎮(zhèn)和壽山鄉(xiāng)部分區(qū)域,分布密度達(dá)11~25個(gè)·km-2。北部和南部地區(qū)受到區(qū)位和自然條件的限制,鄉(xiāng)村聚落規(guī)模及密度較小,分布密度僅為0~5個(gè)·km-2。
(3)在聚落耦合態(tài)勢(shì)特征上,福州山區(qū)整體鄉(xiāng)村聚落與耕地耦合程度較高,與水系耦合程度一般,與道路耦合態(tài)勢(shì)較差。其中,有68.21%的格網(wǎng)通過(guò)計(jì)算得到聚落耕地耦合比值,耦合態(tài)勢(shì)以人地協(xié)調(diào)型為主,聚落分布有明顯的耕地指向性;42.63%的格網(wǎng)通過(guò)計(jì)算得到聚落水系耦合比值,部分區(qū)域水系分布集中,聚落分布形成小范圍的水系指向性;40.10%的格網(wǎng)通過(guò)計(jì)算得到聚落道路耦合比值,交通擁擠型占比達(dá)94.37%,聚落分布無(wú)明顯道路指向性。