万诗梦, 周星颖，屠爽爽，胡宝清

(1.南宁师范大学 地理科学与规划学院，广西 南宁 530001; 2.华蓝设计(集团)有限公司,广西 南宁 530001)

0 引言

截至2020年底，中国城镇化率达至63.89%。伴随着城镇化、工业化的快速推进，我国城乡要素加快流动，乡村传统文化、思想观念受到城镇化浪潮影响，地域人口、土地、产业结构面临瓦解与重组，传统的中国城乡社会结构被打破，乡村社会经济面临变迁与转型，广大乡村地区正在由相对均质走向异质发展态势[1,2]。在社会经济转型背景下，城乡二元结构不平衡加剧，农村人口外流、土地撂荒等乡村病持续涌现，乡村聚落在结构、形态、功能上发生剧烈分化与重组[3,4]。针对层出不穷的乡村病，国家相继提出统筹城乡发展、新农村建设等战略，2017年提出的“乡村振兴战略”更进一步强化推进乡村的重要性。当前中国乡村人口有5.77 亿人，544.9万个自然村，农村聚居是重要的聚居模式[1]。空间是社会发展的载体，聚落是组成乡村空间的重要要素之一[1]，指位于乡村地域，由住宅、道路、水渠、绿地、公共空间以及其它生活和生产设施等要素构成，具有一定空间结构和功能属性的乡村居民点[5]。开展聚落景观格局演变及其影响因素研究可为破解新时期乡村发展的诸多矛盾与问题、制定聚落空间发展策略、助推乡村振兴提供参考依据。

国外开展乡村聚落研究较早，早期主要是对乡村聚落的型式、特征及其与自然环境的关系等进行定性描述，如G Kohl[6]在《交通殖民地与地形之关系》一书中阐述了各类聚落的形成，重点研究了自然环境与聚落间的关系；F·Ratzel[7]对日耳曼民族诸国的农村聚落进行了详细的调查研究。20世纪60年代后，随着计量地理的发展，数理模型逐渐被应用于聚落研究，乡村聚落研究方法开始趋于定性定量相结合，如Maria Zomeni[8]基于RS技术，探讨了农业变革在希腊乡村景观转变中的作用；Daniele[9]运用TruLAn(传统农村景观分析)方法对意大利农村地区的农场、农庄等传统农村景观标志的变化进行定量分析。随着后现代主义、激进主义、人文主义等各种思想的出现，国外乡村聚落研究内容日益多元化。国内对于乡村聚落研究虽然起步较晚，但研究成果较为丰富，围绕乡村聚落理论体系[10,11]、研究方法[12]、土地利用变化[13]、景观格局演变[14]、功能演变[15]、形态肌理[16]、发展模式及优化路径[17-19]、时空演变特征及影响因素[20,21]等方面展开多尺度研究。从研究手段来看，GIS空间分析法、数理统计分析法、大数据分析等多种方法综合应用于乡村聚落研究[22,23]，如毛琦红[24]运用数理统计分析方法对浙江省各地市乡村聚落空间特征进行探讨，并基于地理空间分析方法对乡村聚落格局进行优化；李若男等[25]基于景观格局指数等探讨了环巢湖地区的乡村聚落演变规律。研究区域主要集中西部黄土丘陵区[26]、中部传统农区[27]、西南山区[28]、西北干旱区[29,30]、东部沿海经济发达区[31]等典型地区，如史焱文[27]研究中部传统农区乡村聚落演变时发现，乡村聚落空间结构呈现逐渐复杂的趋势，形成“核心-外围”的布局形态，并在小区域范围内呈网络式空间格局。研究尺度侧重于区域与村域层面，如陶金源等[32]对环京津冀贫困带乡村聚落演变规律进行了探讨；席建超等[33]对典型旅游村落的空间演变特征进行了实证分析。随着城镇化快速推进，部分地区乡村地域功能逐渐衰退，空心村现象频发，部分学者对空心村演绎规律进行探索，如龙花楼等[34]对城乡结合部和平原农区空心化村庄发展演化的阶段特征进行探讨；李静等[35]对吉林省平原区空心村时空演变特征进行了探讨并提出了改善建议。乡村聚落演变与自然环境变化和经济发展阶段密切相关，纵观国内外乡村聚落演变影响因素研究，国外研究聚焦于聚落选址以及演变过程中与自然环境变化和社会经济发展的联系[7,36-38]，国内将乡村聚落的影响因素划分为自然环境因素与社会经济因素，并侧重探讨地形、地貌、河流、农用地条件等因素的影响[39,40]；随着人类改造自然能力的提升，社会经济发展成为乡村聚落空间近期演变的主要驱动力，政策制度的实施在一定程度上影响着乡村聚落的发展[41,42]。总体而言，乡村聚落演变具有显著的地域差异性，研究视角、研究内容日益多元化，研究方法日益科学化，但对于山地丘陵地区乡村聚落演变特征及影响机制研究有待丰富，本研究以平果市为案例区，综合采用景观生态学、GIS空间分析和定量评估等方法，分析2009-2018年山地丘陵地区乡村聚落的演变规律，剖析其影响因素。

1 研究区概况与研究方法

1.1 研究区概况

平果市是广西壮族自治区县级市，地处东经107°21′～107°51′、北纬23°12′～23°54′之间。平果市地势南北低、中部高，从西北部向东倾斜。全市地貌复杂多样，地貌类型中石山区最多，占全市各类地貌总面积的48%，丘陵和谷地占34.3%，平原占17.7%(图1)。境内有红水河及右江两大水系分布，属高温多雨的南亚热带气候，矿产资源丰富，以铝矿最为丰富。截止2020年末，平果市辖9镇3乡，10个社区，171个行政村，1806个自然村屯，常住人口45.56万人，城镇化率为60.90%。近年来，伴随铝产业的发展，工业经济迅速崛起，2020年全市生产总值达到183.76亿元。2015年国家发改委等部委将其列为“国家新型城镇化综合试点县(市)”。2019年，平果市荣获“全国新型城镇化质量百强县(市)”，并成为广西唯一一个连续9年上榜“全国综合实力百强县(市)”的县级市。随着“借铝兴平”发展战略、新型城镇化建设等逐步实施，平果市资金、人才、项目等集聚能力不断提升，乡村聚落空间发生剧烈变化，因此，本研究选取平果市作为案例区探讨山地丘陵区乡村聚落空间演变特征及其影响因素。

图1 平果市区位图

1.2 数据来源

本研究数据包括空间数据与社会经济数据。其中乡村聚落数据从研究区土地利用现状数据库中提取(2009年、2018年)，DEM数据(分辨率30M)来源于地理数据空间云平台，公路、河流等基础矢量数据基于广西壮族自治区地图集平果市地图与2018年平果市影像数据(分辨率2M)矢量化处理得来。社会经济数据来源于相应年份的《中国县域统计年鉴》《广西壮族自治区统计年鉴》《百色市国民经济与社会发展统计公报》《平果市国民经济与社会发展统计公报》以及平果市政府、发改委、交通局、统计局、扶贫办公室等部门提供的相关资料。

1.3 研究方法

借助Arcgis10.2软件和Fragstats4.2.1软件，运用景观格局指数、地理空间分析方法中的核密度估算(KDE)、平均最近邻指数等方法揭示平果市乡村聚落规模、密度、形态的演变特征与规律。

1.3.1 景观格局指数

景观指数是指能够高度浓缩景观格局信息，反映其结构组成和空间配置等方面特征的简单定量指标[35]，本研究基于景观生态学理论，运用Fragstats4.2.1景观指数分析软件，选取斑块个数(NP)、斑块总面积(TA)、平均斑块面积(AREA_MN)、景观形状指数(LSI)和蔓延度指数(Contag)来反映乡村聚落的规模与形态特征。

1.3.2 核密度估计法

核密度估计(Kernel Density Estimation)是在概率论中用来估计未知的密度函数，属于非参数检验方法之一，被广泛应用在统计学理论和应用。运用核密度估计对乡村聚落密度分布进行可视化表达，其表达式为：

式中：f(x,y)为位于(x,y)位置的密度估计；n为观测数值；h为带宽或平滑参数；k为核函数，di为(x,y)位置距第i个观测位置的距离。

除了核函数，另一个影响KDE的参数是带宽(h)。带宽反映了观察到的数据点在KDE曲线形成过程中所占的比重。

1.3.3 平均最近邻指数

平均最近邻(Average Nearest Neighbor，ANN)是根据点要素与其最邻近点要素之间的平均距离计算而得。用其揭示乡村聚落演变过程中的集聚或离散分布现象，其表达式为：

2 结果分析

2.1 乡村聚落景观格局演变特征

2.1.1 聚落规模演变

2009-2018年，案例区乡村聚落斑块数量和斑块总面积均呈增长状态，总斑块数由3729个增加至3997个，斑块总面积由4760.22hm2增长为4806.32 hm2。乡村聚落以飞地式扩张为主，新增乡村聚落呈小规模化特点(图2)，新增斑块平均面积仅为0.17hm2，由此导致斑块平均面积由1.28hm2减少至1.20hm2。

图2 2009年(a)、2018年(b)平果市乡村聚落斑块规模统计直方图

从空间分布来看(图3)，2009-2018年，各乡镇聚落斑块数量和总面积均出现不同程度增加，平均斑块面积呈现缩减态势。新增乡村聚落斑块数量呈现“西南高，东北低”的格局，新增聚落主要集中于马头、太平、新安、果化4个乡镇，占总增加量的62.31%，其中马头镇新增数量占全市新增量的22.76%，而同老、坡造、黎明、四塘增量较少。斑块总面积增加则主要集中于中部及南部地区，其中新安、海城、太平三个乡镇聚落斑块总面积增长最多，分别为24.22 hm2，5.00 hm2，4.47 hm2。斑块平均面积减少分布与新增乡村聚落斑块数量格局一致，其中新安镇、果化镇、马头镇乡村聚落平均斑块面积缩减幅度最为显著。总体而言，平果市北部区域聚落规模变化较小，南部则较为显著，其中位于县城驻地或附近的马头镇、新安镇，聚落总体规模增长最为明显。

图3 2009—2018年乡村聚落规模变化空间分布

2.1.2 聚落演变

以3km距离作为核密度搜索半径，分别绘制2009年、2018年乡村聚落密度分布图(图4a、图4b)以及新增聚落密度分布图(图4c)，据此对比分析乡村聚落斑块密度的空间变化。结果表明，全市乡村聚落分布整体上呈“南北密集，中部稀疏”的格局特征，其中核密度高值区主要位于南部的马头镇与新安镇交界处、北部的榜圩镇与风梧镇以及中西部的太平镇，这些高密度“核”区域多位于乡镇中心周边，而密度低值区覆盖范围较广，主要分布于中部区域。2009-2018年，高密度区域整体呈数量增加、范围扩大态势，核密度高值由6.258～7.040个/km2上升至6.924～7.789个/km2，核密度平均值由1.596个/km2上升至1.724个/km2，乡村聚落分布由点状逐步走向连片发展形成团状，其中南部的新安镇、马头镇等乡镇聚落分布密度高值区域增加较为明显，高值区围绕马头镇以团状扩散。

图4 平果市乡村聚落(a,b)、新增聚落(c)核密度分布格局图

利用平均最近邻距离分析方法，揭示案例区乡村聚落的集聚或离散演变特征，结果表明(图5)：2009年、2018年全市聚落斑块的ANN指数分别为0.521和0.506，均小于1，说明整体上乡村聚落呈集聚分布模式，但区域内部分异明显，其中位于西北部及中部地区的黎明、同老和太平等乡镇平均最近邻指数较小，表明乡镇聚落斑块集聚程度相对更高，而东北部石山地区的部分乡镇聚落集聚程度较低；2009—2018年全市平均最近邻指数下降，说明整体上聚落斑块的集聚程度有所提升，从乡镇层面来看，指数减少较大的乡镇主要有马头、果化、新安等南部乡镇，而中部的太平镇增加较为明显，表明该镇聚落斑块离散分布趋势较为突出。

图5 2009—2018年平果市各乡镇平均最近邻指数

2.1.3 聚落形态演变

运用景观形状指数(LSI)、蔓延度指数(Contag)测度案例区乡村聚落景观形态演变特征。其中景观形状指数(LSI)表征乡村聚落斑块形状规则程度，指数值越大，表明斑块形态越不规整；蔓延度指数反映乡村聚落布局的连续性，指数值越高说明连接性越好，反之则表明破碎化程度较高。受地形影响，位于中部及东北部丘陵地区的乡镇聚落景观形状指数相对较高，聚落斑块较不规整，其中太平镇尤为凸显(图6a)。2009—2018年全市景观形状指数有小幅度增长，各乡镇景观形状指数变化值差异显著，其中城区外围的部分乡镇聚落形态的复杂程度变化较大，其中马头镇景观形状指数增长最为明显，而位于境内北部的榜圩、风梧、黎明等乡镇景观形状指数变化幅度则相对较小(图6b)。中南部和西北部乡镇聚落斑块蔓延度指数较高，聚落斑块连接性较好，而位于中部地区的乡镇则相对较差(图6c)。2009-2018年全市乡村聚落斑块蔓延度指数同样有小幅度增长，南部乡镇聚落斑块蔓延度指数增长较大，其中位于南宁与百色连接通道、右江沿线上的果化镇蔓延度指数较高且增长较快，聚落沿线布局连接性较好，而城区周边的乡镇蔓延度指数则表现为负增长，新增聚落布局更为零散(图6d)。

图6 2009年(a,b)和2009—2018年(c,d)平果市乡村聚落形态分布

2.2 乡村聚落景观格局演变影响因素

地理环境要素是乡村聚落发展的本底。社会经济要素是乡村聚落发展的重要推力，能在较短时期内和较小空间层面改变着乡村聚落景观格局的演变方向。本研究选取高程、坡度、河流等地理环境因子以及区位条件、农户生活水平、工业化与城镇化、政策制度与政府调控等社会经济因子剖析乡村聚落景观格局的演变因素。

2.2.1 地理环境因素

借助Arcgis软件的相关分析工具，统计高程、坡度、河流等因素影响下的乡村聚落数量(NP)、总面积(TA)和聚落平均面积(AREA_MN)的变化情况，探讨乡村聚落与地理环境因子的关系。

(1)高程因子

根据高程将平果市划分为平原(≤200m)、丘陵(200～300m、300～400m、400～500 m)、低山(500～1000 m)，运用Arcgis10.2软件中的叠加分析工具分析不同高程下乡村聚落分布及其变化(图7a，7b)。结果表明：平果市境内丘陵地区乡村聚落规模最大，平原地区次之，低山地区最小；聚落平均面积则为平原地区最大，聚落景观格局演变具有显著的低海拔指向性。研究期间，新增聚落斑块、聚落总面积增长均主要集中于平原地区，其中位于平原地区的新增聚落斑块达到117个，占总增加量的43.66%，聚落总面积增长量为38.06 hm2，占全部增长面积的82.56%。在海拔300～400m地区，由于矿区开采过程中占用部分村域农村居民点用地导致聚落总面积出现负向增长。

(a) (b)图7 2009年、2018年(a)和2009-2018年(b)各高程区间乡村聚落规模分布

(2)坡度因子

结合DEM数据和Arcgis中的坡度分析工具，提取坡度图，并将坡度划分为5级(0～5°为平坡，5～15°为斜坡，15～25°为陡坡，25～35°为急陡坡，35～73°为峭坡)，将重分类的坡度图与乡村聚落现状图进行叠加分析乡村聚落在各坡度上的分布特征与变化情况(图8)。结果表明，平坡与斜坡是乡村聚落布局的主要选址地区，随着坡度的增加，聚落平均面积表现为逐级缩减趋势，而斑块数量与总面积则经历了先小幅增加后急剧减少的过程。研究期间，新增聚落主要集中于平坡地区，占全部新增数量的58.43%，随着坡度的增长新增聚落数量则呈现断崖式下降，表明新增聚落具有显著的低坡度指向性。

(a) (b)图8 2009年、2018年(a)和2009-2018年(b)各坡度区间聚落规模变化

(3)水系因子

运用Arcgis的多环缓冲区工具，以200m为间隔建立河流缓冲区，并与乡村聚落现状图叠加，分析不同半径河流缓冲区的乡村聚落演变情况(图9)。结果表明，市域南北部的平原地区和海拔较低的沟谷地带是河流流经之地，地势平坦，满足农业生产发展要求，成为乡村聚落主要聚集地点。乡村聚落总面积变化呈现随河流距离增加聚落规模逐渐减小的趋势，新增聚落主要集中于邻近河流的地区。然而第10区间新增聚落面积陡然上升，该区间为新安镇新安村所在地，易地搬迁扶贫政策的推行直接影响乡村聚落扩展方式与形态，表明在特殊区位的地区，人为调控因素影响力使得聚落布局摆脱河流因子的影响。

(a) (b)图9 2009年、2018年(a)和2009-2018年(b)各水系缓冲区间乡村聚落规模变化图

2.2.2 社会经济因素

1)区位因子

运用Arcgis的多环缓冲区工具，分别以200m、1000m、200m为间隔创建交通线(国道、省道、县道)、乡镇中心、工矿点缓冲区。

(1)由图10可知，乡村聚落数量与面积均随着距道路距离的增加而递减，其中1区间(0～200m)内乡村聚落总面积最大，研究期末其占全市乡村聚落总面积的19.32%。全市新增聚落数量主要集中于0～1000m内，在该范围之外新增聚落逐渐减少，沿线3000m范围内新增聚落总面积37.59hm2，占全市新增聚落面积的81.54%，其中聚落规模增长幅度最大的为1区间(0～200m)，这表明道路对于聚落扩张具有极强的作用力，但随着距离增加，交通道路的影响力逐渐减弱。

(a) (b)图10 2009年、2018年(a)和2009-2018年(b)各道路缓冲区间乡村聚落规模变化图

(2)由图11可知，随着与乡村中心距离的增加，各缓冲区单位面积乡村聚落数量和总面积呈逐级递减的规律，其中1区间(0～1000m)单位面积所含聚落规模最大。新增乡村聚落主要集中于距乡镇地区4000m以内地区，该范围之外每公顷新增乡村聚落规模逐渐减小，在5000～6000 m范围内出现低值，1000m内每公顷新增乡村聚落数量为0.011个，占新增乡村聚落总量的56.46%，每公顷新增乡村聚落面积为14.62m2，占各缓冲区每公顷新增乡村聚落总面积的41.76%。1000～2000m内由于采矿活动的开展导致新增聚落面积骤降。以上表明在一定范围内乡镇中心对聚落扩张有吸引，但超过临界点则呈明显的距离衰减规律。

图11 2009年、2018年(a)和2009-2018年(b)各乡镇中心缓冲区间乡村聚落规模变化

(3)平果市工矿点广泛分布，工矿业及工业经济的发展，通过征地采矿和吸纳农村劳动力非农转移，直接影响着乡村聚落的空间分布和景观格局演变。由图12可知，随着距工矿点距离的增加，乡村聚落规模呈现先增加后减少的趋势，1～3区间内(0～600m)聚落数量与面积皆随距离的增加而增加，且在第3区间(400～600m)聚落面积与数量达到峰值。乡村聚落数量变化总体呈现出随工矿点距离增加而不断减少的规律，3～4区间(400～800)聚落总面积增长，占总增长量的40.45%，但1～2区间(0～400m)由于靠近工矿点致使聚落总面积增长量不足6.20%，这表明工矿点对于乡村聚落布局的区位优势存在于一定范围内，距离工矿点过近或过远，其区位优势皆较低。

图12 2009年、2018年(a)和2009-2018年(b)各工矿点缓冲区间乡村聚落规模变化

2)农户生活水平

近年来，平果市现代特色农业快速发展，2018年农林牧渔业增加值达到287853万元同时，在以矿业为主导的工业经济带动下，交通运输、餐饮、小商品服务等行业发展迅速，农民收入水平不断提升。研究期间，平果市农民人均可支配收入由3451元增至12520元(图12)。农村居民收入水平的提升奠定了乡村住房建设的物质基础，城镇化进程中进城务工农户生活观念的改变及其不断追求高质量生活的现实需求，加之城市的高房价压力，促使回村建房成为大多数外出务工农户的选择，新建住房数量和面积呈现不同程度的增加，并向具有区位优势的地区转移，进而影响乡村聚落规模、分布及形态的变化。

3)工业化与城镇化

随着工业化、城镇化的快速推进，平果市的人口结构、产业结构、土地利用结构亦发生了转变。城市建成区面积由2008年的15km2扩大到2018年的28.5km2，城镇化率由30%提高到48%，城镇人口由6.39万人增长至16.96万人，农村人口则由43.26万人减少为35.08万人，农村剩余劳动力外出务工人员日益增多，研究期末全市农村劳动力转移就业新增人数达到8237人。工作地点的变化促使生活地域发生转变，部分农户在城镇获得稳定就业与收入，定居于城镇地区，引起部分偏远山区乡村社会经济功能退化严重以及乡村聚落的“空心化”现象；部分未能在城镇实现稳定定居的农民工则返乡建设新宅，促进了乡村聚落规模的扩张。同时，随着铝产业逐渐发展成为主导产业，因矿业开采所需大量农用地被征用，农地的流失引起农民就业转移，促使了聚落景观格局的演变。

4)政策与政府调控

政策制度与政府调控引导着乡村聚落景观格局演变。在国家扶贫开发、新农村建设、城乡建设用地增减挂钩等政策推行下，平果市以改善农村居住环境为目标，先后实施了易地搬迁扶贫、危房改造、建设水库移民新村等项目，并制定了各乡镇总体规划。截止至2018年，全市享受易地搬迁扶贫政策农户5457户，涉及人数23911人，涵盖12个乡镇的160余个行政村，累计完成危房改造1.65万户。2012—2017年政府为解决水库建设产生的历史遗留问题，累计新建水库移民新村3个，先后对坡旧、那达、太平镇太平村新村屯等共计13个水库移民新村基础设施进行了建设与完善。以上政策措施在一定程度上影响着乡村聚落面貌与景观格局的演变。

3 结论和讨论

3.1 结论

研究期间，平果市乡村聚落在数量与总面积上呈现扩张态势，斑块平均面积呈缩减态势；各乡镇乡村聚落规模与平果市整体趋势一致，但各乡镇内部乡村聚落规模演变特征地域差异显著；乡村聚落分布密度整体上呈“南北集聚，中部稀疏”的分布特征，城镇周边的高密度“核”面积增加；部分乡镇乡村聚落蔓延度增加较多，有沿交通线呈带状分布趋势。

乡村聚落景观格局的演变是工业化与城镇化下乡村社会经济要素变化的反映，平果市乡村聚落景观格局演变受地理环境和社会经济因素的综合影响。高程、坡度、河流等自然条件是影响聚落空间格局的基础性因素；镇区扩张、交通条件变化、农户生活水平提升等社会经济因素是影响聚落演变的新型因素；工业化与城镇化背景下驱动乡村人口在职业和地域的转变与转换以及农户生产生活方式变化，通过影响乡村聚落的行为主体——农户进而促使聚落扩张或衰退。随着镇村体系规划、易地扶贫搬迁等规划政策的实施，自上而下的干预政策正在逐渐改变着传统的乡村聚落景观格局。

3.2 讨论

把握乡村聚落演变规律，解析其影响机制，是推动乡村振兴的基础工作，聚落演变是多种因素综合作用的结果，不同时段、不同区域所呈现的演变模式、影响因子及主导作用亦不同，对乡村聚落进行长时段、多时段研究才能全面反映其演变规律。本研究受数据获取限制，研究时间较短，且未能定量甄别各类因素作用力的大小及不同因素间的互馈传导机制，今后将基于以上研究成果，深入定量剖析乡村聚落演变的驱动机制，进一步探究乡村聚落的优化模式。