偶 春,張 敏,姚俠妹,2,駱 美,任 坤
(1.阜陽師范大學生物與食品工程學院,安徽 阜陽 236037;2.安徽建筑大學建筑與規(guī)劃學院,安徽 合肥 230022)
我國是一個人口眾多、人均耕地相對稀少的國家。耕地承載著政治治理、社會保障、經濟效用等多種制度功能[1]。據(jù)有關文獻資料顯示,農村耕地面積一直處于下降的態(tài)勢,而導致耕地減少的重要原因之一是我國鄉(xiāng)村居民點大量土地由于鄉(xiāng)村人居環(huán)境的無序化管理狀態(tài)而遭到閑置。為有效解決由于鄉(xiāng)村居民點分布廣而散導致占用大量耕地的問題,我國開展了大量的鄉(xiāng)村土地整治工作。鄉(xiāng)村居民點的布局優(yōu)化是調節(jié)耕地、改善人居環(huán)境的重要手段,為實現(xiàn)土地集約利用,在保證耕地面積的前提下,針對鄉(xiāng)村居民點提出了多種方式的規(guī)劃策略,其中涉及布局規(guī)劃的有遷村并點、原址修繕保護等思路,但由于沒有科學調研分析,部分鄉(xiāng)村的生態(tài)環(huán)境在不斷惡化,譬如農村原有的池塘、小溪、農田及特有的天然植被等這些自然形成的景觀元素,都遭到不同程度的破壞,使原本鄉(xiāng)土氣息濃厚的自然景觀和生態(tài)系統(tǒng)逐漸消失[2,3]。因此,眾多學者通過研究各種自然條件對村莊居民點分布的影響,如一些學者運用核密度分析、平均最近鄰指數(shù)法、ArcGIS空間統(tǒng)計等方法[4,5],對山地都市邊緣區(qū)[6]、低山丘陵地區(qū)[7]、嶺南地區(qū)[8]等不同地質地貌區(qū)域的鄉(xiāng)村居民點空間分布特征及影響因素進行分析研究,得出不同地域范圍內鄉(xiāng)村居民點的布局現(xiàn)狀、存在的問題以及后期優(yōu)化布局的建議與策略,這些研究對科學系統(tǒng)地揭示居民點分布特征具有重要意義。皖北地處安徽北部,地勢平坦,人口基數(shù)大,尤其體現(xiàn)在鄉(xiāng)村人口數(shù)量多,而鄉(xiāng)村居民點布局凌亂,鄉(xiāng)村經濟實力弱,城鄉(xiāng)一體化水平低。獨特的自然條件、人口分布以及經濟建設環(huán)境,使得皖北地區(qū)鄉(xiāng)村居民點的分布有別于其他地區(qū)。因此,本文選取皖北具有代表性的鄉(xiāng)村居民點進行研究,探討平原地區(qū)鄉(xiāng)村居民點的空間分布特征及影響因素,以期為皖北及其類似地區(qū)的土地優(yōu)化布局、鄉(xiāng)村人居環(huán)境改善等方面提供理論依據(jù)。
1.1.1 皖北地區(qū)概況
皖北地區(qū)共轄宿州、淮北、毫州、淮南、阜陽、蚌埠6個地級市,占有土地面積為39833.78km2。皖北地勢以平原為主,只有東北部有丘陵分布,皖北地勢為西北高而東南低。皖北地區(qū)處于暖溫帶,屬于暖溫帶半濕潤季風氣候,四季分明,雨量適中。由于皖北地區(qū)地處黃淮平原地帶,因此皖北氣候具有以暖溫帶向北亞熱帶漸變的過渡帶氣候特征,自然災害較為頻繁,多為旱澇災害;年均水資源總量約在96.52億m3左右,境內水系均為淮河水系,河道多源于黃河南岸平原[9]。
1.1.2 選取地區(qū)
為科學評判皖北鄉(xiāng)村居民點布局情況,本文按照不同區(qū)位、不同氣候條件、海拔高度的差異三個因素,選取阜陽市郊區(qū)、渦陽縣、界首縣、淮北市郊區(qū)、蚌埠市郊區(qū)、五河縣、淮南市郊區(qū)、碭山縣八處進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析。
1.2.1 數(shù)據(jù)來源
本文涉及的矢量數(shù)據(jù)及其來源:皖北鄉(xiāng)村居民點分布圖的數(shù)據(jù)來源于2018年全國地理信息資源目錄服務系統(tǒng)中的1∶25萬全國基礎地理數(shù)據(jù)庫,結合安徽省基礎測繪資料成果服務、GoogleEarth與天地圖。皖北地區(qū)縣級資料以及特征選取來源于《安徽省縣級綜合農業(yè)區(qū)劃要覽》[9]。
1.2.2 數(shù)據(jù)處理
根據(jù)上述來源所得到的矢量數(shù)據(jù),在ArcGIS10.6平臺上,先根據(jù)GoogleEarth等其他地理數(shù)據(jù)確定皖北地區(qū)的鄉(xiāng)村居民點分布圖,根據(jù)《安徽省縣級綜合農業(yè)區(qū)劃要覽》中縣級數(shù)據(jù)、海拔高度、經濟指標和水資源狀況,確定選取居民點區(qū)域并在ArcGIS10.6軟件上繪制出全省的鄉(xiāng)村居民點分布圖。以皖北地區(qū)居民點分布圖以及各個縣的居民點分布圖為基礎,運用ArcGIS10.6計算出相應地區(qū)的居民點的平均密度和最近鄰指數(shù)。
居民點密度實質為平均密度,一個縣的鄉(xiāng)村居民點密度表示為在該縣的單位面積上鄉(xiāng)村居民點的數(shù)量,但這一數(shù)值是在理想狀態(tài)下鄉(xiāng)村居民點平均分布在該區(qū)域內,并不符合現(xiàn)實情況。因此,該方法只能粗略地反映該縣中鄉(xiāng)村居民點的分布情況[8]。
平均最近鄰指數(shù)可測量每個要素的質心與其最近鄰要素的質心位置之間的距離,然后計算所有這些最近鄰距離的平均值。最近鄰指數(shù)法可以反映鄉(xiāng)村居民點的離散關系。平均最近鄰比率通過觀測的平均距離除以期望的平均距離計算得出(使用基于假設隨機分布的期望平均距離,該分布使用相同數(shù)量的要素覆蓋相同的總面積)[8]。
在皖北地區(qū)鄉(xiāng)村居民點矢量圖中,運用 arc-GIS10.6軟件進行操作,使用屬性表指令得出區(qū)域面積和地區(qū)鄉(xiāng)村居民點數(shù)目的數(shù)據(jù),使用系統(tǒng)工具箱中的平均最近鄰工具計算出各地區(qū)鄉(xiāng)村居民點最近鄰指數(shù)的數(shù)據(jù)(表1)。通過對皖北地區(qū)特定鄉(xiāng)村居民點分布特征的研究,計算鄉(xiāng)村居民點的最近鄰指數(shù),分析調查區(qū)域鄉(xiāng)村居民點的分布類型,得出各個鄉(xiāng)村的分布密度。
表1 研究地區(qū)計算結果
通過研究結果可以發(fā)現(xiàn),所選區(qū)域的鄉(xiāng)村居民點最近鄰指數(shù)多數(shù)都大于皖北地區(qū)平均值1.129,且數(shù)值大小差異較大,說明鄉(xiāng)村居民點分布不均衡,聚類程度最大的為渦陽縣,根據(jù)最近鄰指數(shù)的結果分析得出,皖北地區(qū)總體為聚類型分布。其中,所選地區(qū)中淮北市郊區(qū)、五河縣、淮南市郊區(qū)為擴散型分布;進一步計算分布密度可以看出,淮南市郊區(qū)的分布密度最大為4.79個/千km2,碭山縣分布密度最小為1.36個/千km2,分布密度較大的地區(qū)主要集中在地級市郊區(qū),且越接近地級市郊區(qū)的鄉(xiāng)村居民點分布密度越大。此外,皖北鄉(xiāng)村與淮河文化一樣具有多元融合的特點,其布局吸收了當?shù)剞r耕文化、姓氏宗祠文化、軍事歷史文化的要素,將鄉(xiāng)村建筑、道路、戶外公共設施等與周邊天然的山水、農田融為一體,整體上符合平原鄉(xiāng)村的布局特點,在大范圍上各具一定的特色。
皖北地區(qū)屬于暖溫帶半濕潤季風氣候,但也兼?zhèn)渑瘻貛虮眮啛釒u變的過渡帶氣候的特征,表現(xiàn)為雨水豐富,氣候適宜等特點,但冬天少雪、夏季有伏旱。皖北地區(qū)的氣候主要是通過影響農作物的生長間接影響鄉(xiāng)村居民點的分布,氣候條件適宜的農業(yè)發(fā)達地區(qū),鄉(xiāng)村居民點的分布密度就會密集,最近鄰指數(shù)的數(shù)值也會變大,如淮南市郊區(qū),年平均氣溫在15.3℃,氣候適宜,該區(qū)鄉(xiāng)村居民點的分布密度大于皖北地區(qū)鄉(xiāng)村居民點密度。而氣候惡劣、不適宜農業(yè)生產的地區(qū),鄉(xiāng)村居民點的密度相對較小,最近鄰指數(shù)也會變小,如碭山縣地區(qū),年平均溫度在14℃,受季風氣候影響,旱災的發(fā)生頻率很大,導致碭山縣的鄉(xiāng)村居民點密度較小。
皖北地區(qū)大部分位于淮北平原,平原地帶占皖北地區(qū)約 88%。根據(jù)皖北地區(qū)高程圖和鄉(xiāng)村居民點分布圖在ArcGIS軟件中運用ArcToolbox工具箱的重分類和區(qū)域直立圖進行統(tǒng)計各個高程段的居民點數(shù)量,得出表2。根據(jù)表2可知,皖北地區(qū)的鄉(xiāng)村居民點超過80%分布在中海拔高度20m到40m之間。而皖北地區(qū)海拔高度在20m到40m的面積比例約占50%。因此海拔高度20m到40m之間是居民點的主要分布區(qū)域。海拔20m到40m之間主要集中在皖北地區(qū)中部,地勢平坦,適于農業(yè)生產。而海拔40m到50m之間主要在皖北地區(qū)以北,地貌為丘陵、山地,地形較為復雜,居民點數(shù)量顯著下降。
表2 皖北地區(qū)鄉(xiāng)村居民點與海拔的關系
皖北南靠淮河,水資源豐富,因此皖北地區(qū)的鄉(xiāng)村大多設有護城河環(huán)繞四周,在歷史上不僅起到抵御外敵的作用,也具有為居民提供生活用水的功能。河流一方面提供鄉(xiāng)村居民的日常用水以及工業(yè)用水,另一方面為使居民居住地避免洪澇的災害,鄉(xiāng)村居民點通常與河流相隔一段距離。因此,與河流的距離也是影響鄉(xiāng)村居民點分布特征的重要因素。在皖北地區(qū)水系圖的基礎上運用 ArcGIS10.6軟件的ArcToolbox工具箱對居民點到水系距離進行分析統(tǒng)計,得出表3。由表3可知,距離河流10km到15km之間鄉(xiāng)村居民點占皖北地區(qū)的比例為41.646%,為主要鄉(xiāng)村居民點分布范圍。
圖1 皖北鄉(xiāng)村居民點與河流距離的關系
表3 皖北地區(qū)鄉(xiāng)村居民點分布與河流距離的關系
從分布特征來看,皖北地區(qū)鄉(xiāng)村居民點的分布類型主要是聚類型分布,且分布不均衡;其中在所選地區(qū)中阜陽市、渦陽縣、界首縣、蚌埠市郊區(qū)和碭山縣鄉(xiāng)村居民點的分布為聚類型分布;淮北市郊區(qū)、五河縣和淮南市郊區(qū)的鄉(xiāng)村居民點分布為擴散型分布。從影響因素來看,氣候對皖北鄉(xiāng)村居民點的影響主要是氣象災害影響居民生活與工作,氣象災害頻繁的地區(qū)鄉(xiāng)村居民點的分布密度也相對較小,如碭山縣;海拔高度在20m到40m之間鄉(xiāng)村居民點占的比例大,說明皖北地區(qū)海拔高度在此范圍內比較適宜鄉(xiāng)村居民點的建設;而與河流距離的關系中,鄉(xiāng)村居民點在距離河流10km到15km之間的范圍內鄉(xiāng)村居民點分布較多,說明該區(qū)域范圍適宜皖北地區(qū)鄉(xiāng)村居民生活。其中海拔高度與河流距離是居民點分布的重要影響因素,氣候條件次之。
4.2.1 提煉鄉(xiāng)村傳統(tǒng)文化,豐富鄉(xiāng)村居民點內涵
傳統(tǒng)村落是中國農耕文明留下的最大遺產,是中華民族傳統(tǒng)文明的發(fā)源地,是我們民族文化的根與魂[10]。從調研中發(fā)現(xiàn),皖北多數(shù)鄉(xiāng)村蘊含著特有的傳統(tǒng)文化,尤其是傳統(tǒng)村落,但多數(shù)都以文獻記錄、民俗活動、民間傳說以及節(jié)慶期間的飲食、文娛活動的形式出現(xiàn),而較少的以居民點的建筑、道路、公共環(huán)境的形式進入大眾的視線。如果在鄉(xiāng)村居民點規(guī)劃建設中,無視將鄉(xiāng)村傳統(tǒng)文化融入景觀環(huán)境之中,將使鄉(xiāng)村居民點的整體環(huán)境失去“永恒的活力”,在城鄉(xiāng)一體化的建設過程中,鄉(xiāng)村將無法保護和印刻出富有自身特色的“鄉(xiāng)愁”。因此,應深入挖掘出“埋藏”于無形當中的皖北鄉(xiāng)村傳統(tǒng)文化,充分發(fā)揮規(guī)劃作用,將其融入到后期各鄉(xiāng)村居民點的規(guī)劃布局、環(huán)境景觀改造與鄉(xiāng)村經濟協(xié)調發(fā)展之中,讓鄉(xiāng)村文化與皖北田園風貌、鄉(xiāng)村整體形象展現(xiàn)在大眾面前。
4.2.2 加大水利建設,加強鄉(xiāng)村地區(qū)抗洪澇能力
皖北地區(qū)氣候多為暖溫帶半濕潤季風氣候,長期受季風的影響,降水量年內變化較大,是引起旱澇災害的重要原因。如碭山縣地區(qū),旱災氣候基本年年發(fā)生;淮南市郊區(qū),旱澇災害的發(fā)生率約45%,且旱、澇時常在一年中交替發(fā)生。加強河流堤壩的鞏固,提高防洪的能力,使鄉(xiāng)村居民點可以免受汛期河水泛濫的危害。進一步建設保村圩、水利蓄積、排洪溝渠等水利設施,加固現(xiàn)有堤防,提高鄉(xiāng)村地區(qū)抗洪澇的能力,保護鄉(xiāng)村居民點的居住安全,使鄉(xiāng)村居住環(huán)境得到改善,鄉(xiāng)村居民點密度得到提升。
4.2.3 提升海拔較高地區(qū)土地的利用率
根據(jù)海拔高度對皖北鄉(xiāng)村居民點影響分析可知,皖北地區(qū)海拔高度在40m以上的占39.34%,而鄉(xiāng)村居民點只占5.73%。皖北海拔較高地區(qū)主要是在北端,如碭山縣、蕭縣。應針對海拔較高地區(qū)開發(fā)出適應的土地利用模式,如加強果園、林木等適宜在山地生長的農業(yè)耕作模式,加快發(fā)展現(xiàn)代化農業(yè)種植方式,增加海拔高、地形起伏大的山地地區(qū)的土地利用率,充分改善平原地區(qū)山地居民點的鄉(xiāng)村人居環(huán)境。
4.2.4 綜合考量環(huán)境因素的影響,采取相應措施改善鄉(xiāng)村居住適宜度
對于皖北地區(qū)鄉(xiāng)村居民點分布受氣候、海拔高度以及河流距離等因素影響較大地區(qū),鄉(xiāng)村居民點可以通過建筑修繕、道路疏通、公共環(huán)境維護等基礎設施,采用修繕、增設的方式來抵消自然因素帶來的影響,如碭山縣的權集、季莊等,因地勢較高而不能有效灌溉導致糧食產量不高,應在當?shù)刂匾暫底鬓r業(yè)的發(fā)展,如玉米、棉花等,以增加經濟來源促進鄉(xiāng)村居民點人居環(huán)境的優(yōu)化布局。同時,應發(fā)揮政府引導作用,引領群眾廣泛參與,深入開展鄉(xiāng)村人居環(huán)境有序化整治工作,采取改建廁所、清理塘溝、建花園等方式,全力改善鄉(xiāng)村居民點的衛(wèi)生環(huán)境,構建環(huán)境整治體系,提升鄉(xiāng)村居住適宜度,推動鄉(xiāng)村生態(tài)環(huán)境的振興。