楊 斌，王占岐，張紅偉，譚 力

（中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）公共管理學(xué)院，武漢 430074）

0 引 言

農(nóng)村居民點(diǎn)是農(nóng)民生活居住的主要場(chǎng)所，隨著中國(guó)農(nóng)村地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，農(nóng)村居民點(diǎn)的空間布局與形態(tài)特征不斷演變[1-2]。開展農(nóng)村居民點(diǎn)空間格局演化特征及驅(qū)動(dòng)機(jī)制研究對(duì)于整合農(nóng)村土地資源要素、提高土地資源節(jié)約集約利用水平以及服務(wù)新時(shí)期鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略具有重要意義。

目前，國(guó)內(nèi)外關(guān)于農(nóng)村居民點(diǎn)空間格局演變研究較多，在研究尺度上，宏觀方面主要集中于分析區(qū)域人口規(guī)模、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)變遷以及政府宏觀政策等對(duì)農(nóng)村居民點(diǎn)用地規(guī)模、空間布局演化的影響[3-5]；微觀方面，學(xué)者們多采用典型案例對(duì)區(qū)域農(nóng)村居民點(diǎn)內(nèi)部用地結(jié)構(gòu)、功能演化等因素進(jìn)行探究，深入解析其演變特征及影響因素[6-8]。在研究方法上，大多采用點(diǎn)軸理論[9]、空間分析[6]、引力模型[10]、加權(quán)Voronoi圖[11]和空間自相關(guān)[7]等。在研究區(qū)域上，多聚焦于快速城鎮(zhèn)化地區(qū)[12]、都市郊區(qū)[13]、西北黃土高原區(qū)[14]、低山丘陵區(qū)[15]等。在驅(qū)動(dòng)機(jī)制研究方面，已有文獻(xiàn)多從地形條件、交通區(qū)位和社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素等方面對(duì)農(nóng)村居民點(diǎn)空間格局演變的影響機(jī)制展開探索[16-18]，然而基于定量化角度探討區(qū)域政策要素對(duì)農(nóng)村居民點(diǎn)空間格局演變驅(qū)動(dòng)機(jī)制分析鮮有涉及。近年來(lái)，在國(guó)家精準(zhǔn)扶貧戰(zhàn)略背景下，農(nóng)村貧困地區(qū)特別是深度貧困山區(qū)大力開展了精準(zhǔn)扶貧易地搬遷政策（以下簡(jiǎn)稱“扶貧搬遷”）以及城鄉(xiāng)建設(shè)用地增減掛鉤政策（以下簡(jiǎn)稱“增減掛鉤”）支持下的農(nóng)村居民點(diǎn)整理工作。通過(guò)政策的實(shí)施，一方面，農(nóng)村貧困地區(qū)的人居環(huán)境及生活條件發(fā)生了顯著改善，在一定程度上促進(jìn)了區(qū)域貧困人口脫貧；另一方面，進(jìn)一步加劇了偏遠(yuǎn)地區(qū)農(nóng)村居民點(diǎn)遺棄以及新建居民點(diǎn)增多，對(duì)區(qū)域農(nóng)村居民點(diǎn)空間形態(tài)、格局特征等帶來(lái)較大影響。因此，探究“增減掛鉤”和“扶貧搬遷”對(duì)高山貧困地區(qū)農(nóng)村居民點(diǎn)空間格局特征演化的影響，揭示其內(nèi)在機(jī)理，對(duì)于指導(dǎo)貧困山區(qū)農(nóng)村居民點(diǎn)優(yōu)化利用和促進(jìn)鄉(xiāng)村振興具有重要現(xiàn)實(shí)意義。

湖北省房縣位于秦巴山區(qū)腹地，2012年被確定為國(guó)家扶貧開發(fā)工作重點(diǎn)縣，2018年12月實(shí)現(xiàn)脫貧“摘帽”。曾經(jīng)作為脫貧攻堅(jiān)的大縣，房縣交通區(qū)位較為不便、經(jīng)濟(jì)發(fā)展落后、貧困人口集中。此外，該地區(qū)農(nóng)村居民點(diǎn)數(shù)量較多，分布零散，具有山區(qū)農(nóng)村居民點(diǎn)分布的典型特征，且近年來(lái)實(shí)施了大量“增減掛鉤”和“扶貧搬遷”項(xiàng)目。因此，本文以房縣為研究案例，通過(guò)GIS、地形梯度分析法、分形理論等方法從規(guī)模、形態(tài)和空間分布方面分析房縣2001—2018年農(nóng)村居民點(diǎn)空間格局的演變特征，同時(shí)引入“增減掛鉤”和“扶貧搬遷”作為政策要素，連同自然地理、社會(huì)經(jīng)濟(jì)和區(qū)位條件，并借助地理探測(cè)器模型全面探究其演變的驅(qū)動(dòng)機(jī)制。

1 研究區(qū)概況、數(shù)據(jù)來(lái)源與處理

1.1 研究區(qū)概況

房縣位于湖北省十堰市東南部，地處秦巴山區(qū)腹地，界于110°02'～111°15'E、31°33'～32°30'N，海拔多在2 000 m以上，屬于典型的高山地區(qū)，土地利用類型以林地為主（圖1）。房縣國(guó)土總面積為5 117.86 km2，轄區(qū)共有20個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，291個(gè)行政村，全縣鄉(xiāng)村戶數(shù)10.65萬(wàn)戶，鄉(xiāng)村人口40.12萬(wàn)人。2001年全縣農(nóng)村居民點(diǎn)用地總面積6 438.13 hm2，占全縣土地總面積的1.26%，其中所在海拔2 000 m以上占68.34%；2018年全縣農(nóng)村居民點(diǎn)用地總面積8 727.513 hm2，占全縣土地總面積的1.71%，其中所在海拔2 000 m以上占45.23%。房縣農(nóng)業(yè)以耕作業(yè)為主，主要經(jīng)濟(jì)作物有水稻、小麥、玉米、大豆、棉花等，2018年完成糧食生產(chǎn)總量9.81萬(wàn)t，鄉(xiāng)村經(jīng)濟(jì)總收入達(dá)82.75億元，是一個(gè)山區(qū)農(nóng)業(yè)大縣。

1.2 數(shù)據(jù)來(lái)源與處理

本研究所用到的數(shù)據(jù)包括：1）房縣2001、2009、2013和2018年4期農(nóng)村居民點(diǎn)矢量數(shù)據(jù)，資料來(lái)源于房縣農(nóng)村集體土地調(diào)查及土地利用變更調(diào)查數(shù)據(jù)；2）DEM數(shù)據(jù)，資料來(lái)源于中國(guó)科學(xué)院計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息中心地理空間數(shù)據(jù)云平臺(tái)（http://www.gscloud.cn）；3）《房縣統(tǒng)計(jì)年鑒》、《房縣國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)》，資料來(lái)源于房縣人民政府；4）2013—2018年實(shí)施的“增減掛鉤”和“扶貧搬遷”數(shù)據(jù)，資料來(lái)源于房縣自然資源和規(guī)劃局。

文中對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)處理過(guò)程如下：首先，借助ArcGIS軟件對(duì)下載得到的DEM數(shù)據(jù)進(jìn)行鑲嵌、合并處理，利用Arc Toolbox/3D Analyst Tools/Raster Surface提取高程和坡度數(shù)據(jù)，并通過(guò)柵格運(yùn)算生成地形位指數(shù)，最后根據(jù)研究區(qū)的實(shí)際情況對(duì)高程、坡度和地形位指數(shù)分布圖進(jìn)行等級(jí)劃分。此外，收集的“增減掛鉤”和“扶貧搬遷”數(shù)據(jù)為AutoCAD和MapGIS格式，利用ArcGIS軟件統(tǒng)一轉(zhuǎn)換為Shapefile格式。

2 研究方法

2.1 地形梯度分析法

本文基于地形梯度法分析農(nóng)村居民點(diǎn)在不同等級(jí)地形因子上的分布規(guī)律。高程和坡度為常見(jiàn)地形指標(biāo)，本文不再贅述。地形位指數(shù)是一項(xiàng)綜合地形指標(biāo)，可以全面表征地形要素對(duì)農(nóng)村居民點(diǎn)空間布局的影響，計(jì)算公示為

式中K表示地形位指數(shù)；H和G分別為研究區(qū)任意一點(diǎn)的高程和坡度值；H0和G0分別為平均高程和平均坡度值，地形位指數(shù)與高程、坡度值成正相關(guān)。參照已有研究成果[19]，并結(jié)合研究區(qū)的實(shí)際狀況對(duì)高程、坡度和地形位指數(shù)進(jìn)行等級(jí)劃分，并依次分為8個(gè)級(jí)別。其中，高程1～8級(jí)分別是＜200 m、[200, 400 m)、[400, 600 m)、[600, 800 m )、[800, 1 000 m)、[1 000, 1200 m)、[1 200, 1 800 m)和≥ 1 800 m；坡度1～8級(jí)分別是[0,2°)、[2°,6°)、[6°,10°)、[10°,15°)、[15°,20°)、[20°,25°)、[25°,30°)和≥30°；地形位指數(shù)1～8級(jí) 分 別 是[0.208, 0.223)、[0.223,0.387)、[0.387,0.535)、[0.535,0.661)、[0.661, 0.770)、[0.770, 0.867)、[0.867, 1.024)和[1.024, 1.030]。

分布指數(shù)可以反映農(nóng)村居民點(diǎn)在各地形位區(qū)間上的分布頻率，本文采用該指標(biāo)來(lái)描述農(nóng)村居民點(diǎn)在某種地形條件下（高程、坡度和地形位指數(shù)）的分布情況，計(jì)算公示如下[19-20]

式中P代表地形分布指數(shù)，j代表地形因子級(jí)別，Sij代表研究區(qū)農(nóng)村居民點(diǎn)在第j級(jí)地形梯度等級(jí)上的面積，Si代表區(qū)域內(nèi)農(nóng)村居民點(diǎn)總面積，Sj代表研究單元內(nèi)第j級(jí)地形梯度的總面積，ST代表研究區(qū)域土地總面積。當(dāng)P＞1時(shí)，表示農(nóng)村居民點(diǎn)在j地形位區(qū)間上分布較優(yōu)，且P值越大，其分布的優(yōu)勢(shì)度越高。

2.2 分形理論

分形理論是20世紀(jì)70年代以來(lái)發(fā)展形成，主要用于研究空間對(duì)象部分與整體之間的關(guān)聯(lián)特征，隨后在地理學(xué)領(lǐng)域得到不斷延展和應(yīng)用[21-23]。居民點(diǎn)用地圖斑作為一種常見(jiàn)分形幾何體，運(yùn)用分形理論可對(duì)其空間結(jié)構(gòu)及形態(tài)特征進(jìn)行定量化研究[24]。其中，聚集維數(shù)反映了農(nóng)村居民點(diǎn)的聚集程度及其分布密度變化和衰減特征，形態(tài)維數(shù)可反映農(nóng)村居民點(diǎn)空間形態(tài)的復(fù)雜性和穩(wěn)定性。因此，本文選取分形理論中聚集維數(shù)和形態(tài)維數(shù)兩個(gè)指標(biāo)來(lái)刻畫房縣農(nóng)村居民點(diǎn)空間分布的集聚特征和形態(tài)特征。

2.2.1 聚集維數(shù)

假設(shè)農(nóng)村居民點(diǎn)圍繞某中心成凝聚態(tài)分布，且分形體均勻變化，則有一定圓周內(nèi)農(nóng)村居民點(diǎn)數(shù)目與相應(yīng)半徑的關(guān)系為

式中D1為聚集維數(shù)，r為圓周半徑，N（r）是農(nóng)村居民點(diǎn)數(shù)量，由lnN(r)～lnr的線性回歸即可求得D1值。實(shí)際中，r的測(cè)算較為復(fù)雜，可由平均半徑Rg代替r，公式如下[23-24]

式中ri為第i個(gè)農(nóng)村居民點(diǎn)到中心居民點(diǎn)的距離，N為農(nóng)村居民點(diǎn)個(gè)數(shù)，由lnRg～lnN線性回歸系數(shù)的倒數(shù)可得到聚集維數(shù)D1。當(dāng)D1＜2時(shí)，表示農(nóng)村居民點(diǎn)空間分布密度由中心向四周逐漸衰減，呈聚集態(tài)分布；當(dāng)D1=2時(shí)，表示農(nóng)村居民點(diǎn)在空間上屬于均勻分布；當(dāng)D1＞2時(shí)，表示農(nóng)村居民點(diǎn)空間分布密度由中心向四周逐漸遞增，此時(shí)是非正常情況，不能與交通、環(huán)境等要素匹配。

2.2.2 形態(tài)維數(shù)

本文采用董連科[21]提出的基于面積-周長(zhǎng)二維歐式空間模型來(lái)計(jì)算農(nóng)村居民點(diǎn)用地的形態(tài)維數(shù)，具體公式為

式中P(r)為以r為測(cè)量尺度的農(nóng)村居民點(diǎn)面積，Q(r)為農(nóng)村居民點(diǎn)圖斑周長(zhǎng)，C為常數(shù)項(xiàng)。基于P(r)-Q(r)一元線性回歸可得到農(nóng)村居民點(diǎn)的形態(tài)維數(shù)D2，其理論范圍是[1,2]，當(dāng)D2=1表示居民點(diǎn)形狀最簡(jiǎn)單；D2=2代表在相同面積下居民點(diǎn)的形狀最復(fù)雜。D2值越趨近1.5，表示居民點(diǎn)形態(tài)越不穩(wěn)定。參照徐建華等[25]的研究成果，定義斑塊穩(wěn)定性指數(shù)如下

式中M為穩(wěn)定性指數(shù)，M值越大表示農(nóng)村居民點(diǎn)空間形態(tài)越穩(wěn)定，反之，則穩(wěn)定性越差。

2.3 驅(qū)動(dòng)因子的選取

已有研究表明，農(nóng)村居民點(diǎn)空間格局演變是在區(qū)域本底因素（如坡度、海拔、區(qū)位條件等）和外部驅(qū)動(dòng)因素（如區(qū)域人口、GDP、相關(guān)政策因素等）共同作用的結(jié)果[16-17,26-27]。據(jù)此，本文從自然地理、社會(huì)經(jīng)濟(jì)、區(qū)位要素和政策要素4個(gè)方面選取12個(gè)指標(biāo)用于探測(cè)農(nóng)村居民點(diǎn)空間格局演變的驅(qū)動(dòng)機(jī)制（表1）。其中，自然地理要素通過(guò)影響人類生產(chǎn)活動(dòng)，進(jìn)而對(duì)居民點(diǎn)的空間布局帶來(lái)一定影響，本文選取地形起伏度和海拔表征自然地理要素對(duì)農(nóng)村居民點(diǎn)空間格局演化的影響。社會(huì)經(jīng)濟(jì)要素通過(guò)驅(qū)動(dòng)區(qū)域人口流動(dòng)及分布從而影響農(nóng)村居民點(diǎn)空間布局，因此本文選取人口密度、人均GDP、城鎮(zhèn)化率和外出務(wù)工人員占比4項(xiàng)指標(biāo)表征社會(huì)經(jīng)濟(jì)要素對(duì)農(nóng)村居民點(diǎn)空間格局演化的影響。區(qū)位要素中，如居民點(diǎn)到耕地的距離對(duì)農(nóng)戶從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)帶來(lái)一定影響，而到主要道路和城鎮(zhèn)的遠(yuǎn)近等影響農(nóng)戶出行便利程度，進(jìn)而對(duì)居民點(diǎn)的空間布局產(chǎn)生較大影響，因此選取到主要干道的距離、到縣城中心的距離、到鄉(xiāng)鎮(zhèn)中心的距離和到最近耕地的距離4個(gè)指標(biāo)表征區(qū)位要素對(duì)農(nóng)村居民點(diǎn)空間格局演化的影響。政策要素中，“增減掛鉤”通過(guò)農(nóng)村居民點(diǎn)的拆舊與建新對(duì)居民點(diǎn)分布格局帶來(lái)較大影響；此外，近年來(lái)以“扶貧搬遷”為代表的扶貧政策通過(guò)改善貧困居民生活環(huán)境和居住條件，從而對(duì)農(nóng)村居民點(diǎn)的空間布局帶來(lái)一系列影響，因此本文以“增減掛鉤”和“扶貧搬遷”表征政策因素對(duì)農(nóng)村居民點(diǎn)空間格局演化的影響。

表1 農(nóng)村居民點(diǎn)演變的驅(qū)動(dòng)因子Table 1 Driving factors of the evolution of rural settlements

2.4 地理探測(cè)器模型

地理探測(cè)器是由王勁峰等[28]提出，主要用來(lái)探測(cè)地理要素空間分異性、因素影響力及多因子交互作用的識(shí)別[29-31]。本文采用地理探測(cè)器模型對(duì)山區(qū)農(nóng)村居民點(diǎn)空間格局演化的驅(qū)動(dòng)機(jī)制進(jìn)行探測(cè)，具體公式如下

式中q為農(nóng)村居民點(diǎn)布局影響機(jī)理的探測(cè)因子，nh為下一級(jí)區(qū)域樣本單元數(shù)；n為整個(gè)研究區(qū)域樣本單元數(shù)；L為下一級(jí)研究區(qū)域個(gè)數(shù)；σ2為整個(gè)研究區(qū)域農(nóng)村居民點(diǎn)的方差；為下一級(jí)研究區(qū)域的方差。q的取值區(qū)間為[0,1]，q=0時(shí)，表示該指標(biāo)對(duì)房縣農(nóng)村居民點(diǎn)空間布局無(wú)影響；q=1時(shí)，表明該指標(biāo)對(duì)房縣農(nóng)村居民點(diǎn)空間布局異質(zhì)性影響最強(qiáng)。

3 農(nóng)村居民點(diǎn)空間格局演變特征

3.1 農(nóng)村居民點(diǎn)總體規(guī)模演變

本文選取農(nóng)村居民點(diǎn)用地總面積、斑塊數(shù)量、最大斑塊面積、最小斑塊面積、平均斑塊面積和斑塊密度來(lái)刻畫房縣農(nóng)村居民點(diǎn)2001—2018年規(guī)模變化特征，結(jié)果如表2所示。從總體來(lái)看，研究期間房縣農(nóng)村居民點(diǎn)的斑塊總面積、最大斑塊面積、最小斑塊面積以及平均斑塊面積呈現(xiàn)不斷增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)，其中居民點(diǎn)總規(guī)模從2001年6 438.134 hm2增長(zhǎng)到2018年8 727.513 hm2，平均斑塊面積由2001年0.425 hm2增長(zhǎng)至2018年0.699 hm2；而居民點(diǎn)斑塊數(shù)量和斑塊密度不斷減小，斑塊數(shù)量從2001年15 138個(gè)縮減至2018年12 472個(gè)，斑塊密度由2001年2.351減小到2018年1.429，這表明2001—2018年房縣農(nóng)村居民點(diǎn)的空間擴(kuò)張顯著，但斑塊密度減小，平均斑塊規(guī)模增大。

表2 2001-2018年房縣農(nóng)村居民點(diǎn)規(guī)模形態(tài)特征變化Table 2 Changes of the scale and shape of rural residential areas in Fang County from 2001 to 2018.

3.2 農(nóng)村居民點(diǎn)空間分布演變

匯總統(tǒng)計(jì)房縣2001、2009、2013和2018年4期農(nóng)村居民點(diǎn)在高程、坡度和地形位指數(shù)等不同梯度等級(jí)上的分布（圖2）?？梢钥闯觯S著高程、坡度和地形位指數(shù)等地形梯度等級(jí)的升高，房縣4期農(nóng)村居民點(diǎn)的分布指數(shù)均表現(xiàn)為逐漸減小的趨勢(shì)，且在第一至第二等級(jí)梯度內(nèi)下降幅度最大，而后逐漸變緩。隨著地形梯度等級(jí)的上升，地形、氣候、水土等條件逐漸惡劣，較差的自然地理?xiàng)l件已不利于農(nóng)民居住及從事各類生產(chǎn)活動(dòng)。通過(guò)比較發(fā)現(xiàn)，在高程、坡度和地形位指數(shù)3個(gè)地形因子的低地形區(qū)間（1～4級(jí)）內(nèi)，4期農(nóng)村居民點(diǎn)的分布指數(shù)表現(xiàn)為2018年＞2013年＞2009年＞2001年，表明研究期間內(nèi)房縣農(nóng)村居民點(diǎn)在向著地形條件優(yōu)越的低梯度區(qū)域集聚發(fā)展。究其原因，一方面，優(yōu)質(zhì)的耕地資源集中分布于低海拔、小坡度的區(qū)域，這里有利于從事各類農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)，因此較多農(nóng)戶選擇在此生活居住；另一方面，社會(huì)經(jīng)濟(jì)、基礎(chǔ)建設(shè)及公共服務(wù)設(shè)施較完善的縣城和鄉(xiāng)鎮(zhèn)中心大都分布在地形梯度較低的河谷平原區(qū)，這里交通、區(qū)位條件較為優(yōu)越，且有產(chǎn)業(yè)聚集優(yōu)勢(shì)，農(nóng)民擁有較多的就業(yè)機(jī)會(huì)，因此大量的農(nóng)村居民點(diǎn)集中分布于此。

為了進(jìn)一步揭示不同時(shí)間段房縣農(nóng)村居民點(diǎn)在不同地形梯度等級(jí)上的演變特征，分別匯總統(tǒng)計(jì)2001—2009年、2009—2013年和2013—2018年3個(gè)時(shí)間區(qū)間內(nèi)居民點(diǎn)在高程、坡度和地形位等級(jí)上分布指數(shù)的變化情況，如表3所示。總體來(lái)看，3個(gè)時(shí)間段房縣農(nóng)村居民點(diǎn)的分布指數(shù)在低地形區(qū)間（1～4級(jí)）內(nèi)的變化為正，而在高地形區(qū)間內(nèi)變化為負(fù)，表明2001—2018年房縣農(nóng)村居民點(diǎn)逐漸從海拔、坡度較高的地區(qū)向地形條件優(yōu)越的低地形區(qū)域集中分布。此外，對(duì)比3個(gè)時(shí)間段內(nèi)農(nóng)村居民點(diǎn)分布指數(shù)的變化發(fā)現(xiàn)，2013—2018年內(nèi)該指數(shù)在高程、坡度和地形位上的變化幅度均最大，表明2013—2018年內(nèi)居民點(diǎn)向著低地形梯度區(qū)域聚集發(fā)展的特征更加顯著。

表3 2001—2018年不同梯度等級(jí)農(nóng)村居民點(diǎn)分布指數(shù)變化Table 3 Changes of distribution index of rural residential area in different gradient grade from 2001 to 2018

3.3 農(nóng)村居民點(diǎn)空間形態(tài)特征演變

3.3.1 農(nóng)村居民點(diǎn)聚集維數(shù)分析

以鄉(xiāng)鎮(zhèn)為研究單元，選取研究區(qū)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)政府所在地為農(nóng)村居民點(diǎn)形態(tài)維數(shù)的測(cè)度中心，基于分形理論的聚集維數(shù)原理繪制房縣農(nóng)村居民點(diǎn)分布的對(duì)數(shù)檢驗(yàn)圖（圖 3）?？梢钥闯?，2001、2009、2013和2018年對(duì)數(shù)檢驗(yàn)圖的決定系數(shù)R2分別為0.928、0.966、0.972和0.953，表明LnRg和LnN的線性相關(guān)性顯著，房縣農(nóng)村居民點(diǎn)的空間結(jié)構(gòu)具有較強(qiáng)的分形特征。4期農(nóng)村居民點(diǎn)的分形維數(shù)D1分別為1.171、1.128、1.111和1.037，其值均小于2，表明房縣農(nóng)村居民點(diǎn)呈現(xiàn)由中心居民點(diǎn)為軸心向周邊逐漸減弱的分布特征。此外，2001—2018年聚集維數(shù)逐漸減小，房縣農(nóng)村居民點(diǎn)的分形特征得到增強(qiáng)。一般而言，山區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)中心大多位于地勢(shì)平坦、區(qū)位條件較為優(yōu)越的區(qū)域，在各鄉(xiāng)鎮(zhèn)中心的帶動(dòng)以及在農(nóng)村“蓋房熱”的刺激下，更多的農(nóng)戶趨于向自然、區(qū)位以及經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平更高的鄉(xiāng)鎮(zhèn)中心聚集，偏遠(yuǎn)地區(qū)的老宅不斷廢棄，導(dǎo)致研究期間農(nóng)村居民點(diǎn)的聚集維數(shù)有所減小，分形特征不斷增強(qiáng)，且更趨向于圍繞中心居民點(diǎn)呈集聚態(tài)分布。

3.3.2 農(nóng)村居民點(diǎn)形態(tài)維數(shù)分析

基于分形理論的形態(tài)維數(shù)原理生成房縣各農(nóng)村居民點(diǎn)斑塊的面積-周長(zhǎng)雙對(duì)數(shù)散點(diǎn)圖，并制作擬合線（圖4）。可以發(fā)現(xiàn)，回歸結(jié)果存在無(wú)標(biāo)度區(qū)間，回歸決定系數(shù)R2分別為0.951、0.947、0.944和0.941，表明房縣農(nóng)村居民點(diǎn)的空間形態(tài)具有較強(qiáng)的分形特征。由表4可知，2001、2009、2013和2018年房縣農(nóng)村居民點(diǎn)的形態(tài)維數(shù)分別為1.302、1.293、1.285和1.282，其值隨時(shí)間減小，說(shuō)明2001—2018年間房縣農(nóng)村居民點(diǎn)斑塊的形狀越來(lái)越規(guī)整，空間形態(tài)趨于簡(jiǎn)單，受外界擾動(dòng)性較小，農(nóng)村居民點(diǎn)在空間上呈現(xiàn)集中分布趨勢(shì)。此外，四期房縣農(nóng)村居民點(diǎn)的穩(wěn)定性指數(shù)分別為0.198、0.207、0.215和0.218，其值隨時(shí)間增大，表明研究期間房縣農(nóng)村居民點(diǎn)的穩(wěn)定性增強(qiáng)，居民點(diǎn)呈現(xiàn)規(guī)則有序的擴(kuò)張和發(fā)展態(tài)勢(shì)。究其原因，近年來(lái)房縣實(shí)施了大量的農(nóng)村居民點(diǎn)整治項(xiàng)目以及通過(guò)新農(nóng)村建設(shè)、危房改造、扶貧搬遷等活動(dòng)，導(dǎo)致農(nóng)村居民點(diǎn)的邊界曲折度不斷減小，居民點(diǎn)空間形態(tài)逐步朝向規(guī)則化發(fā)展，因而形態(tài)維數(shù)不斷減小，穩(wěn)定性隨之提高。

表4 房縣農(nóng)村居民點(diǎn)空間形態(tài)分形維數(shù)Table 4 Fractal dimension of the spatial form of rural residential areas in Fang County

4 農(nóng)村居民點(diǎn)空間格局演變特征的驅(qū)動(dòng)機(jī)制

表5 為2001—2018年房縣農(nóng)村居民點(diǎn)空間格局演變的地理探測(cè)結(jié)果。結(jié)果表明研究區(qū)農(nóng)村居民點(diǎn)空間布局受到自然要素、社會(huì)經(jīng)濟(jì)要素、區(qū)位要素及政策要素綜合影響，不同因子對(duì)農(nóng)村居民點(diǎn)布局的作用具有顯著差異。此外，根據(jù)地理探測(cè)結(jié)果并結(jié)合研究區(qū)的實(shí)際情況，對(duì)影響房縣農(nóng)村居民點(diǎn)空間布局演變的基本因素、重要因素和主導(dǎo)因素進(jìn)行深入剖析（圖5）。

自然地理要素中，2001—2018年地形起伏度和海拔二者因子均影響力最高，平均因子影響力分別達(dá)0.424和0.411。地形起伏度、海拔等自然地理要素是影響山區(qū)農(nóng)村居民點(diǎn)格局演變的基本因素，決定著農(nóng)村居民點(diǎn)空間分布的方向，而農(nóng)村居民點(diǎn)空間格局是對(duì)自然地理?xiàng)l件不斷適應(yīng)、演化的結(jié)果。房縣處于秦巴山區(qū)腹地，地形起伏度較大，多地海拔在2 000 m以上，屬于典型的高山地區(qū)。地形起伏度越大，海拔越高的區(qū)域，光、熱、水、土等條件逐漸惡劣，已不利于農(nóng)民居住及從事各類生產(chǎn)活動(dòng)；而低海拔、地形起伏度小的區(qū)域，耕地資源豐富，社會(huì)經(jīng)濟(jì)、基礎(chǔ)建設(shè)及公共服務(wù)設(shè)施較完善，有利于農(nóng)民生活、居住及從事生產(chǎn)勞動(dòng)。這也進(jìn)一步印證了前文分析中，隨著高程、坡度和地形位指數(shù)等地形梯度等級(jí)的升高，房縣農(nóng)村居民點(diǎn)分布指數(shù)均表現(xiàn)為逐漸減小的特征。需要注意的是，研究期間地形起伏度和海拔二者的影響力均呈現(xiàn)一定幅度減小，表明隨著時(shí)間推移，自然地理要素對(duì)山區(qū)農(nóng)村居民點(diǎn)的約束作用不斷減弱，但仍是其空間分布的基本決定因素。

社會(huì)經(jīng)濟(jì)要素中，城鎮(zhèn)化率的因子影響力最高，平均值為0.271，且影響力水平逐漸增強(qiáng)，表明城鎮(zhèn)化水平是影響山區(qū)農(nóng)村居民點(diǎn)空間格局演變的重要因素。長(zhǎng)期以來(lái)，房縣作為秦巴山區(qū)腹地國(guó)家重點(diǎn)扶貧開發(fā)縣，其農(nóng)村地區(qū)經(jīng)濟(jì)水平相對(duì)落后，二三產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)薄弱，農(nóng)民就業(yè)渠道受限。盡管近年來(lái)房縣的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不斷提高，但城鄉(xiāng)差距卻進(jìn)一步擴(kuò)大。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2001年房縣的城鄉(xiāng)居民收入差距為5 642元，2018年達(dá)到19 543元[32]，城鄉(xiāng)二元結(jié)構(gòu)的不斷擴(kuò)大使得農(nóng)民不斷“擺脫”農(nóng)村進(jìn)入城鎮(zhèn)打工以及生活定居。此外，人口密度、人均GDP和外出務(wù)工人員占比等社會(huì)經(jīng)濟(jì)因子影響力均出現(xiàn)不同幅度增大，表明研究期內(nèi)房縣農(nóng)村居民點(diǎn)空間格局變化受到社會(huì)經(jīng)濟(jì)要素不同程度的影響。究其原因，一方面，2001—2018年房縣人口數(shù)量不斷增長(zhǎng)，人口密度增大，這成為農(nóng)村居民點(diǎn)規(guī)模擴(kuò)張的直接驅(qū)動(dòng)力；另一方面，當(dāng)?shù)剞r(nóng)村人口流失嚴(yán)重，外出務(wù)工人員不斷增多，受城鄉(xiāng)差距及當(dāng)?shù)仫L(fēng)俗習(xí)慣影響，越來(lái)越多的農(nóng)戶偏向于在縣城或鄉(xiāng)鎮(zhèn)街道買房居住，導(dǎo)致偏遠(yuǎn)的農(nóng)村居民點(diǎn)不斷撂荒廢棄，而城鎮(zhèn)周邊居民點(diǎn)分布越來(lái)越集聚。

表5 2001—2018年房縣農(nóng)村居民點(diǎn)空間格局演變的地理探測(cè)結(jié)果Table 5 Geographical exploration results of spatial pattern evolution of rural residential areas in Fang County from 2001 to 2018

區(qū)位要素方面，2001—2018年到主要干道的距離、到縣城中心的距離和到鄉(xiāng)鎮(zhèn)中心的距離等因子q值逐漸增大，說(shuō)明區(qū)位要素對(duì)房縣農(nóng)村居民點(diǎn)演變的影響力逐漸增強(qiáng)。為進(jìn)一步揭示區(qū)位要素的影響機(jī)理，以房縣各鄉(xiāng)鎮(zhèn)政府所在地為中心，以2001和2018年為時(shí)間節(jié)點(diǎn)，分別建立0～1 000、1 000～2 000和2 000～3 000 m三級(jí)緩沖區(qū)，并匯總統(tǒng)計(jì)農(nóng)村居民點(diǎn)特征的變化情況，如表6所示。不難發(fā)現(xiàn)，距離城鎮(zhèn)中心不同范圍內(nèi)農(nóng)村居民點(diǎn)各指標(biāo)值存在較大差異，隨著距離增大，居民點(diǎn)斑塊密度、平均斑塊面積以及聚集度指數(shù)呈減小趨勢(shì)，離城鎮(zhèn)中心越近，斑塊個(gè)數(shù)越少，但規(guī)模越大，聚集程度越高。因此，距離城鎮(zhèn)中心越近，農(nóng)村居民點(diǎn)受其輻射和吸引作用越強(qiáng)，導(dǎo)致居民點(diǎn)在城鎮(zhèn)周圍集聚發(fā)展。

關(guān)于交通干道對(duì)農(nóng)村居民點(diǎn)發(fā)展的影響，本文以房縣境內(nèi)主要交通干道——城關(guān)鎮(zhèn)至土城鎮(zhèn)的S235省道為例，以1 000 m為緩沖單位，以2001和2018年為時(shí)間節(jié)點(diǎn)，分別建立0～1 000、＞1 000～2 000和＞2 000～3 000 m三級(jí)緩沖區(qū)，如表7所示。在0～1 000 m范圍內(nèi)，居民點(diǎn)斑塊個(gè)數(shù)最多、斑塊密度以及平均斑塊面積最大，且2018年的指數(shù)大于2001年，表明出于生活、交通便利度等因素考慮，越來(lái)越多的農(nóng)民選擇公路兩側(cè)建房居住，導(dǎo)致農(nóng)村居民點(diǎn)不斷在主要公路附近聚集發(fā)展。

表6 2001—2018年距離城鎮(zhèn)中心和主要公路不同距離的農(nóng)村居民點(diǎn)分布Table 6 Distribution of rural residential areas with different distances from town centers and main roads in 2001—2018.

另外，需要指出的是，到最近耕地的距離因子q值逐漸減小，說(shuō)明該因子對(duì)山區(qū)農(nóng)村居民點(diǎn)空間布局的影響程度逐漸減弱。究其原因，一方面，隨著農(nóng)村地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不斷提高，農(nóng)民對(duì)依靠農(nóng)業(yè)生產(chǎn)維持生計(jì)現(xiàn)象逐漸減弱，進(jìn)而根據(jù)“最小耕作半徑”建立居民點(diǎn)的參考性逐漸降低[34]；另一方面，山區(qū)耕地不斷撂荒棄耕，進(jìn)一步加劇了農(nóng)村居民點(diǎn)布局偏離農(nóng)戶最近耕地的距離。

政策要素中，由于房縣2010年開始試點(diǎn)實(shí)施“增減掛鉤”，而精準(zhǔn)扶貧政策于2013年提出，而后一系列扶貧措施開始施行，因此本文主要從2013年后探討政策因素對(duì)于房縣農(nóng)村居民點(diǎn)空間布局的影響。2013和2018年“增減掛鉤”的探測(cè)因子值分別為0.123和0.159，影響力呈現(xiàn)一定幅度增大，表明“增減掛鉤”政策對(duì)房縣農(nóng)村居民點(diǎn)空間格局演變產(chǎn)生較大影響。通過(guò)實(shí)地調(diào)研發(fā)現(xiàn)，近年來(lái)當(dāng)?shù)厥⑿小霸鰷p掛鉤”，而項(xiàng)目拆舊區(qū)多位于海拔較高、交通不便的偏遠(yuǎn)地區(qū)，項(xiàng)目建新區(qū)主要處于海拔較低、地勢(shì)平坦及人口分布集中的區(qū)域，由此導(dǎo)致了項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中進(jìn)一步促進(jìn)農(nóng)村居民點(diǎn)向著地形條件優(yōu)越區(qū)域集聚發(fā)展。2018年“扶貧搬遷”的影響力為0.323，排名位于所有因子中第3位，表明以“扶貧搬遷”為主要方式的精準(zhǔn)扶貧政策對(duì)房縣農(nóng)村居民點(diǎn)空間格局演變帶來(lái)重要影響。房縣作為國(guó)家脫貧攻堅(jiān)的重點(diǎn)縣，政府通過(guò)精準(zhǔn)扶貧政策，以危房改造、易地搬遷、“增減掛鉤”結(jié)余指標(biāo)交易等方式促進(jìn)當(dāng)?shù)刎毨丝诿撠殹?jù)統(tǒng)計(jì)，截至2018年，房縣已建成“扶貧搬遷”安置點(diǎn)累計(jì)156個(gè)，面積達(dá)64.25公頃，涉及農(nóng)戶3 000余戶；完成“增減掛鉤”結(jié)余指標(biāo)交易500余公頃，累計(jì)交易資金22.97億元。這一方面在一定程度上緩解了房縣的貧困狀況，另一方面也促使了當(dāng)?shù)剞r(nóng)村居民點(diǎn)由地形、區(qū)位條件較差的偏遠(yuǎn)地區(qū)向條件優(yōu)越的區(qū)域集中分布。因此，政策要素成為驅(qū)使房縣農(nóng)村居民點(diǎn)由小而分散式向大規(guī)模集中式發(fā)展演變的主要因素。

5 討 論

本文將“增減掛鉤”和“扶貧搬遷”作為政策要素定量化，深入分析了二者對(duì)貧困山區(qū)農(nóng)村居民點(diǎn)空間格局演變的影響，彌補(bǔ)了現(xiàn)有相關(guān)研究的不足，對(duì)于指導(dǎo)山區(qū)農(nóng)村居民點(diǎn)優(yōu)化利用和鄉(xiāng)村振興具有重要實(shí)踐價(jià)值。

山區(qū)農(nóng)村居民點(diǎn)空間分布格局是自然、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、政策等多種因素長(zhǎng)期作用的結(jié)果，隨著農(nóng)村地區(qū)不斷發(fā)展，自然地理?xiàng)l件對(duì)農(nóng)村居民點(diǎn)空間分布約束作用逐步減弱，而社會(huì)經(jīng)濟(jì)、人口分布以及一系列政策要素等成為影響山區(qū)農(nóng)村居民點(diǎn)空間布局變化的主要因素。此外，農(nóng)戶是農(nóng)村居民點(diǎn)利用的主體，如何從農(nóng)戶這一微觀視角出發(fā)，通過(guò)實(shí)地問(wèn)卷調(diào)研，探究農(nóng)戶主體意愿、生計(jì)資本等要素對(duì)農(nóng)村居民點(diǎn)空間演化的影響是后續(xù)研究需加強(qiáng)和深入的重要方向。

對(duì)于貧困山區(qū)而言，“扶貧搬遷”大多與“增減掛鉤”相結(jié)合。這雖然滿足政策需求，改善了當(dāng)?shù)刎毨Ь用竦木幼l件，且獲得了建設(shè)用地交易指標(biāo)，為扶貧開發(fā)籌措資金，但仍存在著諸多問(wèn)題。通過(guò)農(nóng)村居民點(diǎn)整理復(fù)墾增加的耕地質(zhì)量極低，甚至大部分難以滿足基本耕作條件，且拆舊復(fù)墾區(qū)多為交通不便的偏遠(yuǎn)地區(qū)，農(nóng)戶更不愿去進(jìn)行生產(chǎn)利用，這進(jìn)一步加劇了當(dāng)前山區(qū)耕地棄耕撂荒的現(xiàn)象。鑒于此，筆者建議：第一，對(duì)于人口外流嚴(yán)重、地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)的村莊，不應(yīng)進(jìn)行大拆大建，可考慮逐步縮減農(nóng)村居民點(diǎn)規(guī)模，將人口向地勢(shì)條件優(yōu)越地區(qū)轉(zhuǎn)移；第二，對(duì)于農(nóng)村居民點(diǎn)閑置較多且地形區(qū)位條件較好的村莊，鼓勵(lì)農(nóng)戶宅基地自愿有償退出，對(duì)廢棄、閑置農(nóng)村居民點(diǎn)遵循因地適宜、生態(tài)優(yōu)先的原則，進(jìn)行復(fù)墾利用；第三，對(duì)于地勢(shì)平坦、區(qū)位優(yōu)越、人口分布集中且規(guī)模較大的村莊，應(yīng)重點(diǎn)開展土地綜合整治，改善農(nóng)田、道路、村莊等基礎(chǔ)設(shè)施條件，逐步引導(dǎo)農(nóng)戶進(jìn)行土地流轉(zhuǎn)，實(shí)行適度規(guī)模經(jīng)營(yíng)，著力發(fā)展當(dāng)?shù)叵愎?、木耳等特色產(chǎn)業(yè)，重點(diǎn)依托產(chǎn)業(yè)幫扶，改善貧困居民的生計(jì)條件，真正完成脫貧攻堅(jiān)，實(shí)現(xiàn)鄉(xiāng)村振興。

6 結(jié) 論

本研究以湖北省十堰市房縣為研究案例，以2001、2009、2013和2018年為時(shí)間節(jié)點(diǎn)，從規(guī)模、形態(tài)和空間分布方面深入分析了高山貧困地區(qū)農(nóng)村居民點(diǎn)空間格局演變特征，并從自然地理、社會(huì)經(jīng)濟(jì)和區(qū)位條件和政策要素對(duì)其演變的驅(qū)動(dòng)機(jī)制進(jìn)行探究，研究主要結(jié)論如下：

1）2001—2018年間，房縣農(nóng)村居民點(diǎn)的規(guī)模、密度、空間分布等發(fā)生了一定程度變化，主要表現(xiàn)在：空間擴(kuò)張顯著，斑塊密度減小，平均斑塊規(guī)模增大；分布指數(shù)隨地形梯度等級(jí)的升高表現(xiàn)為逐漸減小態(tài)勢(shì)，而在低地形區(qū)間內(nèi)分布指數(shù)隨時(shí)間推移逐漸增大。需要注意的是，在2013—2018年間分布指數(shù)變化幅度最大，表明房縣農(nóng)村居民點(diǎn)向著地形條件優(yōu)越的低梯度區(qū)域集聚發(fā)展特征愈發(fā)顯著。

2）研究期間房縣農(nóng)村居民點(diǎn)空間形態(tài)特征變化主要表現(xiàn)為聚集特征不斷增強(qiáng)，形態(tài)維數(shù)減小，斑塊形狀越來(lái)越規(guī)整，空間形態(tài)趨于簡(jiǎn)單；穩(wěn)定性指數(shù)增大，居民點(diǎn)呈現(xiàn)較為規(guī)則有序的擴(kuò)張和發(fā)展態(tài)勢(shì)。

3）地形、海拔等自然地理要素是影響山區(qū)農(nóng)村居民點(diǎn)空間格局演變的基本因素，社會(huì)經(jīng)濟(jì)和區(qū)位條件是山區(qū)農(nóng)村居民點(diǎn)分布格局演化的重要因素，而以“增減掛鉤”和“扶貧搬遷”為主的政策要素進(jìn)一步促進(jìn)了農(nóng)村居民點(diǎn)由在地形、區(qū)位條件較差的地區(qū)小規(guī)模分散式狀態(tài)向著條件優(yōu)越的河谷平原區(qū)域集中發(fā)展，這對(duì)2013年后農(nóng)村居民點(diǎn)空間格局變化產(chǎn)生了重要影響。