重庆市低山丘陵区农村居民点分布格局及其影响因素

张 霞，魏朝富，倪九派，殷 帅

(西南大学三峡库区生态环境教育部重点实验室，西南大学资源环境学院，重庆 400715)

农村居民点作为农村人地关系的表现核心，是农村居民生产和生活的承载体，是社会经济发展到一定历史阶段的产物［1］;作为农村社会的基本地域单元，农村居民点既是社会主义新农村建设的重要物质载体，也是城乡统筹发展的助推器［2］。农村居民点分布格局是在一定自然、经济和社会发展环境下农村居民居住活动在其分布地区的反映，是居民点体系职能类型结构和规模序列结构在区域内的空间组合表现形式［3，4］。因此，在当前我国农业产业化和城镇化不断加速的背景下，研究区域自然环境影响下的农村居民点分布格局，能准确地掌握农村居民点的用地状况及分布格局，对制定农村居民点整理规划具有重要的实践指导意义。

目前，我国对农村居民点的研究，主要是以县域或更大的尺度为研究对象，运用GIS空间分析技术或GIS与RS技术相结合，以探讨农村居民点空间分布特征、格局及变化规律［4-7］。为此，该文以GIS为技术支撑，综合运用景观分析软件Fragstats3.3，选取表征农村居民点用地、规模、形状和分布的11个景观指数指标，以重庆市“一圈两翼”代表区内的合川区大石镇柿子等4个村 (以下简称合川区大石镇)、忠县拔山镇拔山等3个村(以下简称忠县拔山镇)和秀山土家族苗族自治县梅江镇新营等2个村 (以下简称秀山县梅江镇)为研究对象，分析了低山丘陵区农村居民点分布与海拔、坡度和坡向的关系，并对自然环境影响下农村居民点的分布格局进行了整体分析和探讨，以期为合理利用土地资源、制定村庄发展建设规划和农村居民点规划提供科学决策依据。

1 研究区概况与研究方法

1.1 研究区概况

合川区大石镇位于重庆市合川区西南部，地处以主城区为核心、以大约1小时通勤距离为半径范围的城市经济区内 (即 “一圈”)，地理位置介于 106°10＇24″～106°12＇45″E，30°04＇06″～30°06＇35″N 之间，涉及合川区大石镇竹山村、懑井村、高川村和柿子村4个行政村;忠县拔山镇位于重庆市忠县西北部、长江北岸，地处以万州区为中心的三峡库区城镇群 (即 “渝东北翼”)，地理位置介于107°43＇48″～107°46＇42″E，30°18＇15″～30°20＇24″N之间，涉及忠县拔山镇拔山村、石联村和苏家村3个行政村;秀山县梅江镇位于重庆市秀山土家族苗族自治县东南部，地处以黔江区为中心的武陵山区城镇群 (即“渝东南翼”)，地理位置介于 109°00＇31″～109°05＇04″E，北纬 28°14＇47″～28°16＇35″N 之间，涉及秀山土家族苗族自治县梅江镇新营村和邑中居委会两个行政村。

表1 研究区概况比较

图1 研究区位置示意

1.2 数据来源与处理

该文数据来源包括:研究区1∶2000土地利用现状图、1∶2000地形图以及行政区划图。在Arc-GIS9.3的支持下，首先将农村居民点用地信息从土地利用现状图中提取出来，然后利用GIS的3D analysis功能，生成研究区的DEM图、坡度图和坡向图，并将其分级，再将提取出的农村居民点分布图分别与分级后的DEM图、坡度图和坡向图进行叠加和空间分析与计算;最后运用景观分析软件Fragstats3.3进一步处理上述数据，最终计算出所需的11种景观格局指数，以分析农村居民点分布与海拔、坡度和坡向等自然要素间的关系。

1.3 研究方法

聚居斑块是当今地球上最明显且又普遍存在的景观成分之一，农村居民点聚居斑块是由不同大小、形状和组合的自然及人文斑块组成的镶嵌体，是表征农村居民点空间分布的重要指标［8］。因此，现有研究中都主要采用农村居住用地斑块来反映农村居民点分布格局。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［9］，景观指数之间是相辅相成的，没有一个景观指数能够充分反映某一景观的所有特征。为此，研究中常常是几个指标组合使用，以最大限度地减少信息冗余和尽量全面地反映景观特征。综合学者们对景观格局指数的研究结果［10-13］，该文选取以下11个景观指数来分析农村居民点分布格局，主要指标计算公式及代表含义见表2。

表2 农村居民点景观格局特征指标及含义

2 结果分析

2.1 农村居民点用地比重分析

为更好地反映农村居民点分布的区域差异以及不同区域的农村居民点疏密程度，田光进等［14］将农村居民点用地比重 (PLAND=TA/A*100%)分为5级，分级值为S1;当PLAND＜0.001%时，S1=1，为极稀疏区;0.001%≤PLAND＜1%，S1=2，为稀疏区;1%≤PLAND＜5%，S1=3，为较稀疏区;5%≤PLAND＜10%，S1=4，为较密集区;当PLAND≥10%，S1=5，为密集区。据图2分析，在居民点用地上，合川区大石镇TA=117.06hm2＞秀山县梅江镇TA=41.85hm2＞忠县拔山镇TA=18.83hm2，合川区大石镇农村居民点用地比重PLAND为11.82%、忠县拔山镇为1.95%、秀山县梅江镇为3.65%，分析表明合川区大石镇农村居民点用地比重最高，为5级，其原因在于，该研究区位于重庆市“一圈两翼”中的“一圈”内，且合川区地处重庆市北大门，是重庆北部区域性中心城市，再加上大石镇位于城郊，受城市辐射的影响，经济发展迅速，居民点分布密集;而忠县拔山镇和秀山县梅江镇地处经济发展水平相对较弱的“两翼”内，农村居民点分布相对分散，其用地比重相对比“一圈”内低，均为3级。总体来看，在农村居民点用地比重上，合川区大石镇＞秀山县梅江镇＞忠县拔山镇，但都属于农村居民点分布比较集中的地区，这和重庆“大农村”的市情有着密切联系。

2.2 农村居民点分布与海拔的关系

在众多自然因素中，海拔对农村居民点分布具有重要影响。一般来说，越是海拔高的地区，农村居民点分布得越少［15］。由表3知，在居民点用地上，随着海拔的升高，农村居民点用地面积呈现出垂直递减规律;规模上，无论是NP、MPS，还是PSSD、LPI，都并未随海拔的变化而表现出一定的规律性，而是表现为合川区大石镇的MPS和PSSD最大、NP和LPI最小，忠县拔山镇的MPS和PSSD最小、NP最大，这是因为合川区大石镇地处浅丘区，地势相对平坦，农村居住用地相对集中，呈现出较为明显的中心集聚特征，而忠县拔山镇地处由丘陵向低山过渡区，微地势通常起伏不定，因而农村居民点表现出斑块数目明显增多，但平均斑块面积和斑块面积标准差都很小，农村居住用地集中度较低;形状上，随着海拔的不断增加，表征农村居民点边界曲折度的平均斑块形状指数 (MSI)和面积加权平均斑块分维数 (AWMPFD)都有所减小，结合具体情况分析:在地势相对平坦的地区，农村居民点分布规模较大，农户住宅建设长时期的不规则布局通常使居民点边界曲折度增加，而对于分布在较高海拔地区的农村居民点而言，农村居民点的平均面积较小，但农户居住空间却相对紧凑，这也从整体上减弱了居民点斑块形状的不规则程度;分布上，忠县拔山镇和秀山县梅江镇的低山区农村居民点斑块密度 (PD)、平均最邻近距离 (MNND)相对较高和蔓延度指数 (CONTAG)相对较低的情况，则反映出地形过渡地带和低山区农户居住空间不集中，农村居民点空间分布相对分散。

图2 研究区农村居民点用地比重

表3 研究区不同高程带农村居民点分布格局

2.3 农村居民点分布与坡度的关系

坡度是农村居民点空间分布的宏观地理背景，直接关系到农村居民点的分布格局。为研究需要，首先将研究区的坡度分成4个坡度级:0°～5°为平地、5°～15°为缓坡、15°～25°为中坡、＞25°为陡坡。从地形坡度来看，适宜或较适宜于人类居住的是坡度≤15°的地带，也是农业生产最理想的坡度带。由表4可知，合川区大石镇、忠县拔山镇、秀山县梅江镇分布在0°～15°的平地、缓坡地上的居民点面积各占区内农村居民点总面积的93.45%、85.82%和74.03%，这说明农村居民对居住地的选择，倾向于选择自然位置和农业耕作条件较好的区域;另外，随着坡度的不断增加，农村居民点用地面积、规模和分布比重基本上呈逐渐递减的趋势，居民点的形状也越来越不规则，空间分布也相对分散，这进一步证明了坡度变化对农村居民点空间分布有着明显的影响。

表4 研究区不同坡度带农村居民点分布格局

2.4 农村居民点分布与坡向的关系

坡向是重要的地貌因子，坡向的不同导致环境中光、热、水等自然条件产生差异。“山南水北谓之阳”，即山的南面，水 (山谷)的北面是阳坡，反之则是阴坡。我国位于北半球，因此“山南水北”的方位，日照都比较充足;再加上研究区内的山脉大都为东西走向。为此，该文将坡向为东向、东南向、南向和西南向的确定为阳坡，将坡向为北向、东北向、西向和西北向的确定为阴坡。从表5知，在居民点用地上，3个研究区中，无论是居民点的面积 (TA)，还是居民点的个数 (NP)，分布在阳坡上的总大于阴坡，这是因为坡向直接影响光照强度，在阳坡上的房屋采光性会更好;规模上，合川区大石镇的居民点平均斑块面积 (MPS)，分布在阳坡上的小于阴坡，这表明在浅丘区，居住在阴坡上的人们通过扩大房屋建筑面积来满足房屋采光需要;形状上，3个研究区的居民点平均斑块形状指数 (MSI)和面积加权平均斑块分维数 (AWMPFD)，分布在阳坡上的大于阴坡，说明分布在阳坡上的居民点的边界曲折度、不规则程度和破碎程度都更大;分布上，除合川区大石镇外，其余两个研究区的居民点分布在阳坡上的更密集。

表5 研究区不同坡向农村居民点分布格局

3 结论与讨论

3.1 自然环境、地理区位影响农村居民点分布格局

该文的分析表明，(1)农村居民点分布格局受海拔、坡度、坡向等因素的影响，其用地规模、形态和分布模式反映了这些因素的综合作用:①用地上，随着海拔的升高或坡度的增加，农村居民点用地面积呈减少趋势，且受坡向的影响，分布在阳坡上的居民点也多于阴坡;②规模上，合川区大石镇＞秀山县梅江镇＞忠县拔山镇，分布在平地、缓坡的＞中坡、陡坡的，阳坡的＞阴坡的;③形状上，随着海拔的升高，农村居民点形状越来越规则，而随着坡度的增加，其形状的不规则程度和边界曲折度也随之增加，从坡向来说，分布在阴坡上的农村居民点形状比阳坡上的规则;④分布上，随着海拔、坡度的增加，农村居民点的密集程度呈减小趋势，分布在阳坡上的也比阴坡上的密集。(2)因自然环境和地理区位的差异，农村居民点分布格局表现出不同的区域特征:丘陵区农村居民点平均斑块面积大、分布密度小，其空间分布相对集中;由丘陵向低山过渡区由于微地势起伏不定，农村居民点数量多、单个居民点规模小，其空间分布集中度较低;低山区农村居民点分布仍比较零碎，并表现出明显的地带性特征。上述研究成果与同类研究具有一致性，如通过对山东省平邑县农村居民点的空间布局研究，得出该县农村居民点主要分布在坡度变化平缓、高程变化不大的地区［16］;低山丘陵地带的农村居民点分布在海拔相对较低的区域和阳坡上［4，17］。上述研究综合表明，地形地貌是构成农村居民点分布格局的基础框架，制约着农村居民点的用地、规模、形状和分布特征。

3.2 小尺度下居民点分布的研究宜采用GIS与Fragstats相结合

居民点是社会生产发展的产物，它既是人们生活居住的区域，又是从事生产和其他活动的场所。目前，在研究居民点分布的相关文献中，学者们的研究区域集中在东部或中部城郊地区，研究尺度为县级及以上尺度，研究方法多采用RS、GIS或SDA［4-7］。但由于我国农村居民点规模小、数量多、分布零散、斑块大小各异且形状复杂，特别像西南丘陵山区这种复杂的地形，难于用单一指标或方法表示其分布、大小及形状特征，因此对西南低山丘陵区农村居民点分布格局的研究，宜采用多个定量指标共同描述;而对于村级尺度下农村居民点分布格局的研究，运用景观生态学方法和GIS空间分析方法的有效结合，可以较好地描述农村居民点斑块的用地、规模、形状和分布状况，进而更好地反映农村居民点的分布格局。

［1］姜广辉，张凤荣，秦静，等.北京山区农村居民点分布变化及其与环境的关系.农业工程学报，2006，22(11):85～92

［2］文枫，鲁春阳，杨庆媛，等.重庆市农村居民点用地空间分异研究.水土保持研究，2010，17(4):222～227

［3］李君，李小健.综合区域环境影响下的农村居民点空间分布变化及影响因素分析——以河南巩义市为例.资源科学，2009，31(7):1195～1204

［4］范红梅，王秋兵，边振兴.基于GIS技术的宽甸县居民点空间分布特征分析.西南师范大学学报 (自然科学版)，2008，33(2):99～103

［5］孙华生，黄敬峰，金艳，等.基于GIS技术的县域居民点空间分布特征分析及其优化布局.浙江大学学报:农业与生命科学版，2007，33(3):348～354

［6］陈振杰，李满春，刘永学.基于GIS的桐庐县农村居民点空间研究.长江流域资源与环境，2008，17(2):180～184

［7］朱雪欣，王红梅，袁秀杰，等.基于GIS的农村居民点区位评价与空间格局优化.农业工程学报，2010，26(6):326～333

［8］龚碧凯.盆西山地农村居民点动态变化及分布特征研究——以雅安市雨城区为例.四川:四川农业大学，2009:14～15

［9］傅伯杰，陈利顶，马克明，等.景观生态学原理及应用.北京:科学出版社，2001:202～206

［10］王锐，王仰麟，李卫锋.半干旱地区农业景观演变研究——以河北坝上康保县为例.中国农业资源与区划，2002，23(3):38～42

［11］角媛梅，肖笃宁，马明国.绿洲景观中居民地空间分布特征及其影响因子分析.生态学报，2003，23(10):50～54

［12］邵晓梅.基于GIS与景观生态学的土壤资源格局分析——以鲁西北地区为例.中国农业资源与区划，2004，25(6):1～16

［13］Zhang Panpan，Hu Yuanman，Yin Jie.Landscape Pattern of Karst Depression in Puding County，China.Resources and Environment in the Yangtze Basin，2011，20(2):185～190

［14］Tian Guangjin，Yang Zhifeng，Zhang Yaoqi.The Spatio-Temporal Dynamic Pattern of Rural Residential Land in China in the 1990s Using Landsat TM Images and GIS.Environment Manage，2007，40:803～813

［15］杨恒喜，沈树梅，史正涛.基于GIS的独龙族居民点的空间分布.林业调查规划，2010，35(2):14～19

［16］车明亮，聂益民，姜曙千，等.平邑山区农村居民点分形特征及影响因素.农业工程学报，2010，26(Supp.2):360～365

［17］胡燕，胡玉福，邓良基，等.基于GIS的石角镇农村居民点空间分布特征分析.中国农学通报，2010，26(16):315～320