1980—2015年广东省乡村聚落的空间特征与演变

简钰清，陈颖怡，谢圆圆，龚建周（广州大学地理科学学院，广东 广州 510006）

乡村聚落指有一定规模且与从事农业生产密切相关的人口聚居地[1-2]，亦称为乡村居住区或乡村居民点[3]。乡村聚落是地球表面特殊的人工半人工景观，是具有地域特性的空间现象[2]；乡村聚落的空间特征与演变过程是广大乡村地区人地关系的集中体现[2，4]。随着我国经济迅速发展和城市化进程加快，中国乡村出现一系列社会生态环境问题，乡村聚落空间特征及演变的研究也日益引起学术界重视，成为乡村地理学研究核心和热点之一[4]。2017年，中国共产党第十九次全国代表大会提出“乡村振兴战略”，乡村聚落将面临前所未有的新局势，同时我国正面临空间资源约束化显著的困境，因此迫切需要在当今城乡发展转型过程中，将研究所得到的规律性认识应用于解决我国城乡发展差距与城乡二元结构问题，从而推动乡村聚落重构与乡村振兴的实践工作[5-6]。

在中观或宏观尺度上，乡村聚落空间特征与演变的研究在聚落区位[7]、规模[8]、形态[9]、体系结构[10]等几个方面取得了一系列成果。国外研究相对成熟，已在聚落形态与分类、聚落结构与布局等基础研究上结合社会经济要素进行深化分析；国内受城市研究偏向影响，针对乡村聚落空间特征与演变的研究相对较少，大多停留在乡村聚落空间结构的分类探索上[4]。此外，关于乡村聚落空间特征与演变的研究仍然存在许多备受争议或有待深入研究的问题，如不同区位背景下的乡村聚落布局[11]、乡村聚落适宜规模及标准问题[12]、基于传统中心地理论进行的乡村聚落空间体系的验证研究[13]等。从时空尺度上，乡村聚落是一个动态变化的有机系统，其时空动态性决定了乡村聚落演变过程成为乡村地理学研究的重点。现今大多研究集中在较短时间尺度和单一区域[11，14]，有必要从时空演变的角度开展乡村聚落的布局、空间特征方面的研究，这对于全面理解和揭示乡村聚落发展规律、促进乡村振兴具有重要科学意义。

广东省曾作为改革开放的前沿阵地，目前已成为中国经济发展最快的省份之一[15]，如今更是中国大陆与“一带一路”沿线国家经贸合作量最大、人文交流最密切的省份。尽管如此，广东省地区间的经济发展却极不平衡，已是省内经济极化现象十分明显的典型省份之一[16-17]。此外，广东省地理环境复杂，珠三角地形以平原为主，大部分地区位于沿海；而非珠三角地区多为生态脆弱的山地丘陵区域，大部分地区处于内陆。因此，广东省社会经济文化的非均衡性与区域自然环境的阶梯过渡性导致乡村聚落空间特征具有典型的区域差异性[4]。

该研究以广东省为研究区域，采用1980－2015年7期土地利用数据，借用景观生态学方法，从广东省以及珠三角、粤西、粤东、粤北4大子区域分析乡村聚落区位、规模、形状特征、破碎度情况及其变化。基于核密度分析进行乡村聚落模式研究，为缩小区域贫富悬殊和“乡村振兴战略”的落地实施提供决策参考。

1 研究区域与方法

1.1 研究区域

广东省是中国改革开放的前沿阵地和试验田，基于地势北高南低的自然地理条件，30多a来在政府以珠三角为腹地进行分类指导、共同发展下已形成珠三角—外围、沿海—山地的梯度经济发展格局，建立了特殊的城乡关系，呈现出特色鲜明的乡村聚落空间特征。该研究瞄准“乡村振兴战略”这一重大课题，按照广东全省及珠三角、粤东、粤西和粤北4大子区域，分析乡村聚落的空间特征及演变。研究区域、子区域划分及行政区划如图1所示。

1.2 研究数据

研究所选用的数据主要是广东省区域的多时相农村居民点土地利用矢量数据，即指独立于城镇以外的居民用地，时间分别是1980、1990、1995、2000、2005、2010和2015年。数据源来自于分辨率为30 m的Landsat TM/ETM遥感影像，通过人工目视解译所构建的中国土地利用现状遥感监测数据库，由中国科学院资源环境科学数据中心（http：//www.resdc.cn/Default.aspx）提供；辅助图件包括2015年广东省行政区划图。

图1 研究区域及行政区划图Fig.1 Study area and its administrative districts

1.3 研究方法

1.3.1 土地利用动态度

用单一土地利用动态度指数量测乡村聚落规模变化速度[18]。计算公式为

式（1）中，K 为t1～t2时段内单一土地利用动态度；t1、t2分别是开始、结束时刻；A1和A2分别为t1、t2时刻对应的乡村聚落面积，km2；t2-t1表示研究时段长度，a。

1.3.2 空间特征指标

聚焦于乡村聚落的规模大小、形状和空间配置3个方面，选取3个景观指数[19-20]，其计算公式参见Fragstats 4.2的帮助文件，指数计算在Fragstats 4.2软件中完成。

（1）斑块大小指标。选取平均斑块面积（AREA_MN）反映乡村斑块面积大小的平均状态；斑块面积标准差（AREA_SD）表征所有乡村斑块面积大小变异程度，其值越大，斑块变异程度越大。

（2）形状指标。景观形状指数（LSI）表征乡村聚落几何形状，揭示乡村形态复杂程度，其值越大，表明乡村聚落边缘长度变大，景观越复杂；平均斑块分维数（FRAC_MN）表征乡村聚落的空间分布形态，其值介于1～2之间，越接近1，表明乡村景观形状越简单，如接近正方形或圆形，反之，越接近2，表明景观要素斑块的形状越无规律。

（3）聚集度指标。选取平均最近邻体指数（MNN）反映乡村聚落之间的聚集程度，值越大表明聚落之间距离越远，空间分布越离散；斑块密度（PD）通过揭示斑块破碎程度来反映乡村聚落的空间分布状况，值越大则景观越破碎[20]。

1.3.3 核密度分析方法

核密度分析方法是将空间上已知数值的点与核函数相联系，继而创建平滑的连续表面估算未知点的一种空间插值方法[6，21]。其模型为

式（2）中，f(x，y)为位于(x，y)位置的密度估计；n为研究区分布乡村聚落斑块的点数；h2为带宽或平滑参数；k为核函数；di为(x，y)位置距第i个已知点的距离。

基于ArcGIS 10.2的要素转点工具提取各研究时段乡村聚落斑块的中心点，采用核密度工具生成乡村聚落的核密度空间分布图。

2 结果与分析

2.1 乡村聚落规模及演变

2.1.1 聚落总面积与动态

乡村聚落面积及其占比如表1所示。广东省的乡村聚落面积维持在全省陆域面积的2.3%～2.8%之间，按照面积从大到小依次为珠三角、粤西、粤北和粤东。比较聚落占各区域面积的比例，粤西和粤东的乡村聚落面积最大，所在比例分别为4.30%～4.46%和3.58%～4.51%；珠三角区域次之，为2.68%～3.90%；受自然地理环境及社会经济发展所限，粤北地区乡村聚落面积最小，基本占各区域面积的1%左右。

在研究时段内，广东省乡村聚落面积呈持续增加后减小的动态变化趋势，1980—2000年面积增加了609.4 km2，增幅达0.34%；2000—2010年面积持续减少至4 183.2 km2，仅占所在陆域总面积的2.36%；之后的5 a中乡村聚落面积只有小幅变化，面积变化值为33.4 km2，增加至4 216.6 km2。

与广东省整体变化情况类似，珠三角和粤西地区的乡村聚落面积变化趋势也呈先增加后减少趋势，并以2000年为界。1980、1990、1995和2000年珠三角的乡村聚落面积比分别为3.04%、3.14%、3.47%和 3.90%，粤西分别为 4.31%、4.33%、4.44%和4.46%；2005、2010和2015年珠三角与粤西的乡村聚落面积比分别为3.83%、2.68%和2.70%，4.44%、4.30%和4.33%。

粤东地区的乡村聚落面积呈增加—减少—增加—减少—略增加的波浪式变化。对应的转折年份分别是1980、1990、1995、2005、2010和2015，乡村聚落面积比分别是3.58%、4.40%、4.22%、4.51%、4.03%和4.07%。相对而言，粤北地区乡村聚落面积变化幅度最小，其中变化幅度最大为减少31.2 km2（1980—1990年），从1990到2015年，粤北各时段乡村聚落面积增减比例为0.01%，如1990、1995、2000、2005、2010和2015年占粤北总面积的比例分别是1.01%、1%、1.01%、1.01%、1%和1.01%。

表1 1980—2015年广东省乡村聚落面积及其占各区域总面积的百分比Table1 Areas of rural settlements and the proportions of different areas of Guangdong Province from 1980 to 2015

基于乡村聚落面积分区域计算各时段的土地利用动态度（图2）。珠三角区域内的乡村聚落面积变化最为剧烈，在1990—1995、1995—2000、2005—2010年这3个时段内，其动态度指数值最大，其值分别为2.08、2.47和-5.97；1980—1990年珠三角动态度指数值基本与广东省持平；2000—2005年广东省、粤北和珠三角呈反向变化，其中珠三角变化最大，动态度为-0.35%；2010—2015年动态度在广东省及4大子区域间差异性不明显。此外，乡村聚落整体动态变化最大的时段是1995—2000和2005—2010年。

图2 广东省及各区域乡村聚落面积的动态度Fig.2 Bars of average change rates for rural settlements of different areas of Guangdong Province from 1980 to 2015

2.1.2 聚落斑块大小与演变

基于乡村聚落各斑块水平，得到平均斑块面积和斑块面积标准差指数图（图3）。从图3可以看出，无论是平均斑块面积还是斑块之间的面积差，粤西区域乡村聚落斑块的面积均为最大。其中平均斑块面积值为14.4～21.9 m2，并且基本以2005年为拐点，分成持续增大和减小2个时段，变化幅度大，如斑块面积标准差的值在1995年高达144.7，即粤西乡村聚落斑块的平均规模及空间差异性最大。从变化趋势来看，粤东和整个广东省的情况与粤西较为一致，但粤东和广东省的斑块面积明显偏小，变化幅度较小；珠三角的斑块大小呈先减小，后小幅波动变化趋势。只有粤北情况最为特殊，其聚落斑块最小，变化幅度不明显。

2.2 聚落形状特征及演变

两形状指数（LSI/FRAC_MN）测算结果如图4所示。广东省LSI指数值持续远高于4大子区域，其中粤西和珠三角地区高于粤东和粤北地区。从时间序列来看，粤东、粤北和珠三角的乡村聚落形状变化不大。较为特殊的是粤西地区，LSI曲线明显下滑，说明其聚落斑块形状越来越规则，或者空间上斑块越来越聚集使其边缘变短，由此全省的LSI指数也相应呈下滑趋势。广东省FRAC_MN指数值居中，呈先增加后减少地交替变化。粤西和珠三角的指数值最大，其乡村聚落的形状最为复杂。粤北和粤东地区的指数值最小，但在1995年粤北地区指数曲线出现了一个谷底，说明1990—1995年间粤北地区乡村聚落形状变得最为简单。

图3 平均斑块面积和斑块面积标准差指数Fig.3 Curves of AREA_MN and AREA_SD

图4 景观形状指数和平均斑块分维数Fig.4 Curves of LSI and FRAC_MN

2.3 聚落聚集程度/破碎情况及演变

图5显示，平均最近邻体指数均小于1且动态变幅不大，表明广东省及4大子区域乡村聚落集聚分布状态。比较特殊的是2005—2010年4大子区域均呈下降趋势，因此在2010年广东省MNN指数出现最低值，集聚程度达到顶峰。从空间上看，按照指数值从大到小顺序依次是粤西、粤东、珠三角、广东省和粤北，指数曲线几乎平行。

图5 平均最近邻体指数和斑块密度Fig.5 Curves of average nearest neighbor and patch density

类似地，各区域PD曲线接近于平行且整体呈平稳变化，变化最为特别的是粤西。粤西为PD指数值最大的地区，为0.25～0.32个·km-2；其次是粤东，为0.266～0.272个·km-2；最小的是粤北，为0.09个·km-2左右，约为粤西和粤东数值的1/3。可见，几十年来乡村聚落空间密度分布呈东西两翼密集、北部及中部稀疏的格局没有改变。

2.4 乡村聚落空间模式及动态

图6为广东省的乡村聚落核密度空间分布图。可以看出，广东省乡村聚落整体呈现为东西两翼密集、北部及中部稀疏以及沿海高、山地小的空间分布特征，与PD指数的变化情况相呼应。如粤北大部分地区密度≤0.05个·km-2，乡村聚落分布最稀疏，大部分自然村落零星分散的特征明显，而平原城市如梅州市、云浮市乡村聚落分布密集且连片。东西两翼为乡村聚落高密度分布地区，两者均为中间非常密集，向周边区域呈阶梯式分散，粤东和粤西地区分别形成以揭阳市和茂名市为主的两大核心乡村聚落密集区域。

图6 1980—2015年广东省乡村聚落核密度空间分布Fig.6 Spacial distribution of kernel density for rural settlements of Guangdong Province from 1980 to 2015

从演变趋势来看，粤东的乡村聚落高密度地区范围逐渐缩小，而粤西地区以2000年为时间截点，1980—2000年空间分布核密度最高值（＞0.8～0.91）地区逐渐缩小，2000—2015年该区域逐渐扩大。总体而言，粤西乡村聚落相对于粤东地区具有集聚程度高、密集范围广且变化剧烈的特征。

将相邻年份的乡村聚落核密度图相减再除以相隔的年数，生成1980—1990、1990—1995、1995—2000、2000—2005、2005—2010和 2010—2015各时段的核密度变化率（图7）。

图7 1980—2015年广东省乡村聚落核密度动态变化率Fig.7 Change rates of estimated kernel density for rural settlements of Guangdong Province from 1980 to 2015

可以看出，聚落变化呈稳定—变动—稳定的趋势。其中变化最显著的区域为珠三角，1990—1995、2000—2005和2005—2010年乡村聚落密度分布大部分地区呈缩小趋势，只有小部分地区逐渐密集，而1995—2000年呈相反趋势。粤东和粤北地区在1990—1995年乡村聚落密度增加，到1995—2000年乡村聚落密度下降，变化幅度与1990—1995年大致相同，其余时间段呈稳定状态。粤北地区乡村聚落密度以先减少后增加为模式交替变化，但总体呈稳定趋势。

3 讨论

（1）乡村聚落空间内涵的完整性问题。乡村聚落空间包括宏观或中观的聚落区位、规模、形态、体系结构等几个方面的内容，同时还包括微观尺度上的聚落内部功能组织、建筑特征及其他社会文化内容的空间表现[8，22]。但是受篇幅和研究进展的局限，该研究只考虑了聚落的宏观或中观尺度的空间特征，不利于全面认识聚落演变规律。进一步细化空间尺度，进行更小维度乡村聚落的空间特征研究，将是我们后续研究工作的重点。

（2）研究区域的划分尺度问题。鉴于广东省内经济发展在地区间极不平衡的现实，以及经济发展必然引起聚落变化的规律性认识，该研究从经济欠发达的粤东西北和发展水平相对较高的珠三角共4个区域以及广东省等尺度，研究广东省乡村聚落的空间变化特征及其区域异质性，一定程度上跳出了单一县、市级行政区划的层面，有利于多层次认识乡村聚落空间特征。

（3）不同视角下的多种景观指数揭示空间特征的一致性、差异性与互补性。从LSI指数曲线看，粤西和珠三角地区高于粤东和粤北地区；但粤东、粤北和珠三角地区乡村聚落形状变化不大，粤西地区LSI曲线则明显下滑，说明粤西地区聚落斑块形状越来越规则，或者空间上斑块越来越聚集或边缘变短。FRAC_MN指数曲线仍显示粤西和珠三角的指数值最大，乡村聚落形状相对较复杂。但是，粤西的FRAC_MN指数在2000年以前呈增—减—增的交替变化，在2000年达到顶峰之后则持续减少，表现出与LSI不同的变化特征，说明不同指数在揭示景观特征之间的一致性、差异性与互补性。

（4）乡村聚落的空间特征与演变的影响机制探析。一是自然因素。自然地理环境因素是乡村聚落形成的基础与演变的条件[2]。广东省乡村聚落空间分布则呈现出东西两翼密集、北部及中部稀疏的格局。这与杨忍[4]的研究结论基本一致：广东省乡村聚落总体呈现平原稠密，山区稀疏，粤东潮汕平原和粤西湛江平原台地两大高密度核心区域的空间分布格局特征。广东省自然地势北高南低，地形复杂多样，全省的山脉多为东北—西南走向。依据地形大致分为珠江三角洲、粤东山地丘陵、粤北山地、粤西山地台地4个区。受这种天然差异十分显著的自然地理环境影响，乡村聚落的空间结构也有所不同[23]。

粤北是山地灾害多发区。粤北地区的FRAC_MN指数曲线在1995年达谷底。据广东省水利厅记载，粤北地区以1993年为转折点，从以往每年1次洪涝灾害上升为每年3～4次，大部分村落在自然灾害的摧毁及群落迁徙中快速进行分散式居住建设[24-25]。这一演变特征进一步印证了乔家君[26]的研究结论，即重大的自然灾害在山区会直接造成聚落的消亡。

二是经济因素。经济因素是乡村聚落空间演变的首要驱动力[27]。从聚落总面积与动态结果可得，1980年以来珠三角区域内的乡村聚落面积变化最为剧烈，动态度最高值达到-5.97%·a-1（2005—2010年）。相对于其他子区域，珠三角享有多种区域经济发展特殊政策，如建设亚太地区最具活力的经济区之一、珠江三角洲城市群、中国参与经济全球化的主体区域等[28]。经济体制的改革与对外开放格局的初步形成促使珠三角先行一步打破传统的乡村聚落结构，乡村土地面积变化剧烈。

三是政府政策因素。动态度研究结果显示，不同时段的乡村聚落空间特征变化程度不一样，相对其余研究时段，1980—1990年的动态变化度最小，说明改革开放的最初10 a城镇规划对乡村聚落空间形态影响较小。杨山[29]进行的发达地区城乡聚落空间形态研究也认为：在改革规划前期，即使已进行较大程度的城镇规划调整，但规划对乡村聚落的作用甚微。

从2个形状指数特征（LSI和FRAC_MN）来看，粤西与珠三角地区的指数值高于粤东与粤北地区，大体呈下降趋势。1980年以来，珠三角经历了从乡村工业化推动下的扩散型城镇化（1980年代）到市场化驱动下以小城镇为主的相对集中型城镇化（1990年代），珠三角深陷城乡地理空间高度混杂困境。2000年以来，以政府为主导的全面集中型城镇化政策得以实施，乡村聚落形状也逐渐简单化，乡村用地更为规整[30]。这从侧面说明了政府政策对珠三角地区乡村聚落演变的引导作用。相对于珠三角，粤西地区LSI曲线明显下滑，说明其聚落斑块形状越来越规则，或者空间上斑块越来越聚集使其边缘变短。广东省大力实施“开拓发展西部”工程，粤西地区通过编制村庄建设规划，完善城乡一体的公共交通、生态环境等基本公共建设。同时，粤西地区斑块指数（Area_MN/Area_SD）数值大，在一定程度上使乡村聚落形态变化更为显著，整体上越来越简单。城乡规划统筹建设在一定程度上推动乡村聚落空间规整化、有序化发展。

四是社会文化因素。广东省经过复杂的人文地理发生、集聚、扩散、整合等演变过程，由此形成了不同的文化区域，其中文化核心区分布普遍集中在粤西广客雷原混合聚落民居文化区、粤西雷州聚落民居文化区和粤东客家与潮汕文化福佬文化核心区[31]。这与乡村聚落东西两翼密集、北部及中部稀疏的空间分布格局大体一致，也证实了区域本土文化差异对聚落空间特征存在影响。

4 结论

以广东省乡村聚落为研究对象，基于广东全省以及珠三角、粤东、粤西、粤北4大子区域的尺度，选取反映聚落面积的AREA_MN与AREA_SD指数、形态的LSI/FRAC_MN、以及聚集/破碎状态的MNN与PD共6个景观指数，对乡村聚落的空间格局特征及变化进行测算，再基于核密度估算分析乡村聚落空间特征的演变模式。具体结论如下：

广东省乡村聚落呈现东西两翼密集、北部及中部稀疏空间分布特征。粤西地区的聚落规模最大、平均面积及差异最大、形状最复杂；粤东聚落规模第2、形状较为简单；聚落面积最少、斑块大小及差异最小的是粤北，形状复杂程度居中，多以原始的自然村为主，多分布于山谷、丘陵，聚落顺山体延伸布局且空间分布稀疏；珠三角聚落面积占比多于粤北，聚落大小与粤东接近，聚落大小变异最小，但是聚落形状相对较复杂，乡村聚落往往聚集在平原地区及水网密集区域，乡村聚落分布密集且连片。

粤北乡村聚落分布最稀疏，大部分的自然村落零星分散特征明显；东西两翼均为从中间高度密集向周边区域呈阶梯式分散，分别形成以揭阳市和茂名市为主的两大核心区域，并且粤西乡村聚落的集聚程度更高、密集范围更宽、变化最为剧烈。

从不同视角出发相应地运用多个景观指数才可有效全面揭示景观空间不同侧面的特征；“乡村振兴”落地实施需要进一步深化关于自然地理、社会经济及乡土文化等对乡村聚落空间特征影响的研究，加强政府决策对乡村聚落数量、形状以及空间分布特征的引导性机制研究。