长寿之乡——江苏省如皋市长寿现象的空间集聚效应

黄　翌　张慧芳

(南通大学地理科学学院，江苏　南通　226019)



长寿之乡——江苏省如皋市长寿现象的空间集聚效应

黄翌张慧芳

(南通大学地理科学学院，江苏南通226019)

〔摘要〕目的探索如皋市长寿人口的地理分布规律。方法在获取长寿老人分布数据的基础上，通过空间信息技术和空间数据分析方法，研究长寿人口分布的聚集效应和空间规律。结果最邻近比率为0.996；19.2 km以内在各个尺度上如皋市长寿人口分布都存在空间聚集性，而当尺度扩展到19.4 km后逐渐转变为离散的态势；以各长寿人口分布点为中心，以4.2 km为半径的范围内长寿人口的密度最大，聚集效应最高。结论如皋市长寿人口的分布存在明显的聚集效应，聚集发生在较短的空间范围内，长寿人口主要集中分布在东南部地区。

〔关键词〕长寿之乡；空间分异；聚类；K函数

人口老龄化和高龄化现象是21世纪上半叶中国社会发展的必经过程〔1〕。长寿现象及其相关议题越来越多地受到各界关注。在长期的繁衍生息过程中，形成并分布着若干长寿地区。其中，江苏省如皋市以303位百岁老人的数量高居全国县级行政单位百岁老人数之首(占总人口的19/10万)，并于2008年被评为中国长寿之乡，长寿现象非常显著。与国内多数长寿之乡为未经大规模开发的封闭山区不同的是，该地区为典型的滨海平原和长江三角洲冲击平原，一马平川，交通便利，处于工业相对发达地区，是全国长寿现象的典型地区。

近年来，围绕如皋市长寿现象的成因，学者们做了大量探索。复旦大学遗传工程国家重点实验室实施的《如皋长寿人群健康跟踪调查》分析了长寿老人的血液，提取了DNA进行检测，发现3种人体基因线粒体DNA与长寿显著相关，遗传因素对长寿具有一定的作用〔2〕。在环境与长寿人口分布的相关性方面，《江苏如皋市长寿人群产生的地球化学条件》课题对如皋市土壤取样与测试表明，该地区90岁以上长寿人口比率的空间分布与土壤中的有效硒、锌和硼等微量元素及有机质含量的空间分布特征相似，中东部地区“普通简育水耕人为土”和“水耕暗色潮湿雏形土”分布区90岁以上人口比例较高，而中西部的“石灰淡色潮湿雏形土”分布区90岁以上人口比例较低，地区之间的差异性显著，具有地域聚集特征〔3〕。Sun等〔4〕检验了如皋土壤中的Se在地质和土壤发生过程中的地理分布以及对健康的作用。Zhao等〔5〕评估了如皋土壤中营养元素的空间变异。Huang等〔6〕分析了农业生态系统中微量元素的分布与90岁以上人口分布的关系，认为土壤中有效态元素比全量元素对生态系统中的元素生物可利用度和人类健康具有更大的意义，并且长寿现象并不是由某一单一元素决定的，而是土壤中Se、B、Ni、Mo等多种元素的协同作用。

以上研究表明该地区长寿人口的分布具有一定的空间聚集性，并且长寿人口的流动性很低，大部分长寿人群终身居住在同一地区。本文拟探索这种空间聚集性的强弱以及内部不同区域的聚集效应。

1资料与方法

1.1资料收集作者从南通市卫生和计划生育委员会的全市人口数据库中获取了如皋市90岁以上老人在空间上的分布状况(图1)，在此基础上对样本点进行分析。

图1　如皋市90岁以上人口分布图(每点代表10人)

1.2方法〔7〕

1.2.1平均最近邻指数(ANN)根据每个要素与其最近邻要素之间的平均距离计算其ANN，表达的是平均观测距离与预期平均距离的比率，其中，预期平均距离是假设随机分布中的邻域间的平均距离。如果最近邻指数小于1，所表现的模式为聚类；如果指数大于 1，所表现的模式为分散，其表达式如式(1)：

(1)

式中，di为空间要素i到与其最近的实体间的距离，n为空间要素个数，A为研究区面积。

1.2.2K函数和L函数K函数和L函数计量空间距离d下的点密度，可以用来分析不同尺度上的空间集聚效应，其表达式如式(2)：

(2)

式中，d为距离，n为总样本数量，A为研究区面积，k(i,j)为

空间权重矩阵。如果特定距离的观测值大于预期(理论)值，则与该距离随机分布相比，该分布聚类程度更高；如果观测值小于预期值，则与该距离随机分布相比，该分布离散程度更高。

1.2.3密度分析由如皋市长寿现象的聚集效应可得，长寿人口在不同位置发生的概率不一样，通过单位面积内长寿人口样本点的数量估计全市各区域长寿现象的密度，如式(3)：

(3)

式中，k()为核函数，h>0，为带宽，x-Xi为估计值点到事件Xi处的距离。

2结果

利用ANN进行如皋市长寿现象的聚集效应分析，结果表明，如皋市长寿人口分布(不含长江中的岛屿)的平均观测距离为0.007 930，预期平均距离为0.007 963，最邻近比率为0.995 837，长寿人口分布所表现的模式为聚类。

为探测如皋市长寿现象聚集性的局部效应，对如皋市90岁以上人口分布的样本点进行K函数分析，初始距离为1.2 km，距离增量为0.2 km，最大距离为20 km，得到观测值和预期(理论)值的比值，见图2。

图2　长寿现象的观测值与期望值

分析图2可以得出：(1)距离为19.2 km以内观测值都高于理论值，表明19.2 km以内在各个尺度上如皋市长寿人口分布都存在空间聚集性，而当尺度扩展到19.4 km后逐渐转变为离散的态势。(2)聚集效应在1.6 km和4.2 km处出现了两个明显的高峰，表明以各长寿人口分布点为中心，以4.2 km为半径的范围内长寿人口的密度最大，聚集效应最高。(3)当距离较小时(小于4.2 km)，聚集效应总体上呈上升的趋势，而距离大于4.2 km后，长寿人口密度逐渐降低，表明聚集发生在较短的空间范围内，是在局部尺度上出现的。

在研究区中使用滑动的统计圆内样本点的数量，估计长寿现象的密度，结果如图3所示，如皋市长寿人口主要分布在北部及东南部地区，在以上地区呈现集聚分布的特征，西部地区长寿人口的密度则较低。

图3　长寿现象的密度分析

3讨论

通过对如皋市长寿人口分布的整体聚集效应、局部聚集效应和密度分析可得：如皋市长寿人口的分布存在聚集现象，这一聚集现象在中小尺度下表现得尤为明显，长寿人口主要在东南部地区聚集。本研究结论可为长寿人口聚集区的成因分析提供支持和进一步的探索。

4参考文献

1李日邦，王五一，谭见安，等.我国人口老龄化发展的阶段、趋势和区域差异〔J〕.地理研究，1999；18(2)：113-21.

2Cai XY，Wang XF，Li SL. Association of mitochondrial DNA haplogroups with exceptional longevity in a Chinese population〔J〕. PLoS One，2009；4(7)： 1-6.

3邹忠，杨荣清，丁峰，等.江苏省如皋市长寿现象与土壤环境关系研究初探〔J〕.土壤，2005；37(1)：89-94.

4Sun WX， Huang B， Zhao YG，etal. Spatial variability of soil selenium as affected by geologic and pedogenic processes and its effect on ecosystem and human health〔J〕.Geochem J，2009；43(4)：217-25.

5Zhao YC， Xu XH， Darilek JL，etal. Spatial variability assessment of soil nutrients in an intense agricultural area， a case study of Rugao County in Yangtze River Delta Region， China〔J〕. Environ Geol，2009；57(5)：1089-102.

6Huang B， Zhao YC， Sun WX，etal. Relationships between distributions of longevous population and trace elements in the agricultural ecosystem of Rugao County， Jiangsu， China〔J〕.Environ Geochem Health，2009;31(3)：379-90.

7Mitchell Andy.ESRI GIS分析手册〔M〕.第2卷. Red Lands：ESRI Press， 2005：15-70.

〔2015-11-05修回〕

(编辑袁左鸣)

〔中图分类号〕R161.7；P208

〔文献标识码〕A

〔文章编号〕1005-9202(2016)05-1181-03；

doi：10.3969/j.issn.1005-9202.2016.05.072

基金项目：江苏省自然科学基金项目(BK20150405)；南通大学引进人才科研启动费项目(14R02)

第一作者：黄翌(1985-)，男，博士，讲师，主要从事空间分析与决策研究。