广东省乡村聚落用地演变及其主控因子分析

简钰清，龚建周，罗雅红，李佰和

(广州大学地理科学学院，广东 广州 510006)

乡村聚落是在一定的地域空间内由各生产要素组织和发展而成的居业协同体[1-2]。随着工业化和城镇化高速发展，乡村聚落在内外动力综合作用下经历着转型发展和空间重构的复杂耦合过程[3]。近年来，乡村聚落在统筹城乡发展等宏观政策推动下进入新阶段，但仍受到区域差异性[4]、地域空间坍塌[5]、人地关系失调[6]等问题制约，面临着无法满足发展转型的客观需求以及多维空间需迫切优化重构的困境。乡村是我国可持续发展的重要标志，十九大提出乡村振兴战略，明确“产业兴旺、生态宜居、乡风文明、治理有效、生活富裕”的总要求和目标。乡村振兴本质上是一定区域内乡村转型发展、乡村空间重构、乡村功能提升的系统过程[7]。鉴于此，乡村发展的重点从城乡统筹转化为内生动力培育以及外源驱动力作用下的转型发展和空间重构[8]。因此，乡村转型发展、空间优化重组是我国社会可持续发展的紧迫需求，也是战略推动下的学术热点[9]。

乡村转型发展是城乡人口流动和经济社会发展要素重组与交互作用、内生反馈过程及变化作用下的社会经济形态和空间格局重构[8]；乡村空间重构即是在乡村转型发展过程中优化调整生产-生活-生态空间乃至根本性变革的重组过程[1]。多年来，我国学者就乡村发展研究所涵盖的多尺度演变特征、内外驱动机理、空间优化重组、发展模式途径等多重核心问题进行了一系列研究并取得成果[9-10]，丰富了乡村振兴的理论和实践思路，对中国特色的乡村学术学理研究具有深远影响。乡村用地格局的变化是乡村发展转型的综合表现形式之一[11]。随着以人口过疏化、农地边际化、宅基地空废化、基础设施落后为特征的“农村空心化、农业边缘化”问题的深入探讨[12-14]，研究范式多以惯性思维定义乡村用地处于收缩状态，形成了乡村收缩研究偏向。近年来，在分析乡村时空地域格局及聚落规模体系时有不同于乡村收缩的新认识[15-16]。然而，针对乡村聚落用地格局研究仍有待结合乡村时空传承和现实发展需求，从不同的空间格局视角进一步深化和丰富乡村聚落演化过程分析。此外，不同乡村聚落用地格局具有不同的空间分异程度，但已有研究多采用传统统计方法探析其背后机理[16]，容易忽略要素间的空间关系。该研究将突破以往空间收缩与短时视角，探测用地演变特征与驱动机理空间层面之间的关系。

广东省作为我国改革开放的先行者，农村工业化和快速城镇化发展极大推动了乡村发展转型与空间重构的升级。然而土地利用粗放、乡村建设无序等问题也较突出。特别是乡村聚落用地在三旧改造和城市更新等地方性政策实施下经历了不同程度的撤并和退补，同时也伴随着乡村景观要素复杂化、空间结构分化、地域功能多元化等新态势。为了实现社会可持续发展，广东省率先提出要在乡村振兴上走在全国前列。实施乡村振兴亟待破解的区域乡村性问题包括：快速城镇化过程中乡村聚落用地发生了怎样的变化？主要因子及机制是什么？因此，笔者以1980—2015年广东省乡村聚落用地为研究对象，首先利用景观生态方法探测乡村聚落用地变化特征；其次利用景观扩张指数揭示乡村聚落用地变化模式；最后借助地理探测器识别主要影响因子，探讨“广东模式”的乡村聚落用地演变机理。研究结果可为广东省乡村聚落用地整治与发展规划提供参考。

1 研究区域、数据和方法

1.1 广东省乡村聚落发展概况

广东省(20°13′～25°31′ N，109°39′～117°19′ E)属于东亚季风区，全省年平均气温22.3 ℃，年平均降水量1 300～2 500 mm，从南向北分别为热带、南亚热带和中亚热带气候区，气温和降水呈南高北低的趋势；全省大体上属于东南丘陵地区，地势北高南低，具有显著的自然地理阶梯过渡性[17]。广东省下辖21个地级市(图1)，作为我国经济第一大省，其GDP已连续30 a全国排名第一。受自然地理条件限制以及不同政策的引领，改革开放以来已逐步形成以珠三角为核心的“核心-边缘”、“沿海-山地”的梯度发展格局，进一步导致乡村发展面临着发展不平衡不充分问题，因此实施乡村振兴战略是解决该问题的根本之策。

1.2 研究数据

空间数据为广东省土地利用矢量数据(1980、1990、1995、2000、2005、2010、2015年)和包括降雨量、气温、日照时数的气象要素站点观测数据集(1990、1995、2000、2005、2010、2015年)，均来源于中国科学院资源环境科学数据中心(http:∥www.resdc.cn/Default.aspx)。矢量数据包括耕地、林地、草地、水域、城乡工矿居民用地和未利用土地共6个一级类型，其中的城乡工矿居民用地再细分为城镇用地及其他建设用地、农村居民点2个二级类型，共7个土地利用类型。乡村聚落所对应的土地利用类型为农村居民点，即指独立于城镇之外的农村居民点。

社会经济数据来源于广东省及其地级市统计年鉴(1990、1995、2000、2005、2010、2015年)。20世纪80年代广东省仅出版《1985年统计年鉴》且当期行政界限较为复杂，难以辨析每个地级市的统计数据，因此1980—1990年不被纳入地理探测研究部分。此外，为了保持统计数据的完整性和行政区划的一致性，以2015年的行政界限为标准进行研究。

1.3 研究方法

1.3.1乡村聚落用地扩张模式识别

景观扩张指数是由斑块生成的包围盒所定义，用以识别某一时段景观扩张模式的指数测量方法[18]。包围盒的基本思路是利用某种形状简单的几何体来紧密包裹对象物体，应用较多的包围盒是与平面坐标轴平行的矩形，是一个覆盖景观斑块的最小和最大坐标空间范围的矩形[18]。基于包围盒的景观扩张指数计算公式[18]如下：

(1)

(2)

式(1)～(2)中，ILE为斑块的景观扩张指数，0≤ILE≤100；AO为包围盒中原有的景观面积；AE为斑块的包围盒面积；AP为包围盒中新增斑块的面积；ALO为放大包围盒中原有景观面积；ALE为斑块放大包围盒的面积。当新增斑块不是矩形时用式(1)计算景观扩张指数；当新增斑块为矩形时，任何一种扩展计算出的景观扩张指数都为0，显然对于景观识别是不合理的，因此参考刘小平等[18]将最小包围盒放大1.2倍后，用式(2)计算景观扩张指数，计算过程分为两大部分：一方面利用ArcGIS 10.2软件提取各时段的新增乡村聚落斑块图层；另一方面在Visual Studio 2010软件中采用ArcEngine进行ILE指数计算。

1.3.2基于地理探测器的主控因子识别

(1)地理探测器模型

地理探测器模型(http:∥www.geodetector.org/)是基于统计学的空间方差分析用以探测空间分异性以及其背后驱动力的一组统计学方法,原理是空间分异性在统计学中表现为子区域(类、层)的方差小于整体的方差[19]。地理探测器模型如下：

(3)

式(3)中，q为某因子指标的空间异质性，用于探测该指标对乡村聚落用地扩张的影响力大小；N为整个区域样本数；L为分区数目；h为分区标识，h=1,2,…,L；σ2和σh2为整个区域和单元h区域景观扩张指数的方差。0≤q≤1，q值越大，表明该指标对用地扩张的影响力越强；反之，q值越小则影响力越弱；当q=0时表明研究对象不存在空间异质性，乡村聚落用地扩张空间分布呈随机性。采用5 km×5 km的分区(网格)单元进行地理探测器计算。

(2)乡村聚落用地扩张的影响因子

乡村聚落用地扩张是社会经济发展和自然地理区域差别化共同作用的结果，其本质是多种因子持续累积演化的空间叠合过程，即所选取的因子需经时序测算具备动态属性，因此未采用高程、坡向等短期变化较小的因子。综合广东省自然气候特征以及表征乡村聚落特征数据的可获取性，选取自然环境和社会经济2类8个因子(表1)。

所有因变量取研究时段始末的变化值，等距划分为6个级别，即X以级别标识。其中自然地理因子的值采用Kriging方法插值，社会经济因子值为各地级市年鉴上的统计值。因变量Y为对应时段各分地级市景观扩张指数的众数。

表1 广东省乡村聚落用地扩张影响分析指标体系Table 1 Index system of impact analysis of rural settlement expansion in Guangdong Province

2 结果与分析

2.1 乡村聚落用地演变特征

对2015年广东省各土地利用类型进行分析(图2),2015年林地面积最大，为107.76×103km2，占比高达59.95%；其次是耕地，占比为23.80%；农村居民点面积较小，占比仅为2.37%。

乡村聚落用地面积和斑块数量分时段统计结果如表2所示。按时间由远及近，1980—2015年面积从大到小排序依次为4 369.4、4 497.7、4 484.7、4 953.0、4 920.9、4 184.4和4 217.2 km2；斑块数量依次为27 180、26 876、26 670、26 643、26 302、25 931 和26 063个。从时间动态上看，面积变化呈先增后减交替变化的特征，变化量最大值为-736.551 km2(2005—2010年)，最小值低至-13.044 km2(1990—1995年)；斑块数量变化在1980—2010年呈持续减少的趋势，以1995—2000年为转折点，1980—1995年减少幅度小，2000—2010年减少幅度大，达-371个(2005—2010年)。

对相邻两时相的乡村聚落用地图层进行叠加，获取每一时段末期用地扩张图层，揭示不同时段的空间变化特征(图3)。广东省乡村聚落用地扩张形成以珠三角为主、东西两翼为辅、粤北区域最少的空间分布格局，用地扩张呈现出从零散型分布(1980—1990年)到整体演变迅猛(1990—1995、1995—2000年)、逐渐减缓(2000—2005、2005—2010年)，最后稳定(2010—2015年)的阶段性态势。其中，1990—1995、1995—2000年2个时段内珠三角、粤西、粤东的乡村聚落用地扩张发生聚集的依次为中部地区、湛江市北部及茂名市西部、汕头市，粤北地区整体呈零散型扩张；1980—1990、2000—2005、2005—2010年3个时段用地扩张主要集中在珠三角和粤东，其他地区扩张不显著；2010—2015年仅有零星扩张现象。

表2 1980—2015年乡村聚落用地面积及其斑块数量Table 2 Land area and patch number of rural settlements from 1980 to 2015

2.2 乡村聚落用地扩张模式

将计算所得的ILE值等区间统计并绘制直方图(图4)。乡村聚落斑块数较多的区间大约有0～2、48～50和50～52。统计对应的斑块数(表3)，3个主要峰值区间总斑块数占全部斑块的45.61%(1980—1990年)、15.67%(1990—1995年)、15.40%(1995—2000年)、32.08%(2000—2005年)、47.18%(2005—2010年)、43.19%(2010—2015年)。其中，1990—1995、1995—2000年情况较为特殊，其景观扩张指数对应斑块集中在50

表3 不同时段内景观扩张指数峰主要值区间斑块数量及比例Table 3 The number and ratio of patches between the peaks of major landscape expansion index(LEI) in different periods

统计各扩张模式的区域面积(图5)，乡村聚落用地扩张以边缘式为主，占比均大于50%，其中1980—1990、2000—2005、2010—2015年3个时段分别高达85%、84%和73%，并随时间推移呈波动交替变化。填充式扩张模式类似“N”型曲线变化，最小值出现在1980—1990年，约为1%；最大值出现在1990—1995和1995—2000年2个时段，其比例分别达31%和29%。飞地式的比例较稳定，每个时段都约占14%，唯一例外的是1990—1995年，比例达12%。3种用地扩张模式悬殊较小的是1990—1995和1995—2000年，边缘式、填充式和飞地式比例分别为57%、31%、12%和57%、29%、14%；悬殊最大的时段是1980—1990和2000—2005年，比例分别为85%、1%、14%和84%、2%和14%；飞地式占绝对优势、填充式和飞地式相当的时段是2010—2015年，3者的比例分别为73%、15%和12%。

用地扩张的斑块数同样以边缘式和填充式为主，其主导比例约为54%、55%和59%。其中，边缘式扩张在1980—1990、2000—2005、2005—2010年3个时段里略占主导地位，斑块数占比分别达54%、54%和55%，2010—2015年达59%。飞地式斑块数也最少，比例为7%～23%，并随时间呈2个谷底的“W”型曲线变化。综上，无论是面积大小还是斑块数量都以边缘式扩张为主，在1980—1990、2005—2010和2010—2015年表现突出；1990—1995和1995—2000年边缘式的优势略减，以边缘式和填充式为主；2000—2005年飞地式有较大比例上升，面积占比达32%，但是其斑块数量占比仍在同时段最小，说明此时飞地式增加的用地虽然数量不多，但面积较大。

2.3 乡村聚落用地扩张的主控因子

基于地理探测器计算得到各因子对乡村聚落用地扩张模式演变的影响力(q值)(图6)。1990—1995、1995—2000、2000—2005、2005—2010和2010—2015年对乡村聚落用地扩张模式影响最大的因子分别是X6(人均GDP)、X7(人均粮食产量)、X7(人均粮食产量)、X4(人均农业总产值)和X4(人均农业总产值)。

总体来看，自然环境因子q值较小(≤0.088)；社会经济因子q值在乡村聚落用地扩张过程中较大，为0.012～0.405。尽管如此，社会经济因子的影响程度大小随时间的起伏变化较大。如2005—2010年X4(人均农业总产值)的q值高达0.405；而在2000—2005年又低至0.012。2005—2010年X8(人均耕地面积)的q值达0.323，1995—2000年却又低至0.100。

3 讨论

广东省乡村聚落用地演变在城镇化发展下呈现出显著的阶段性特征，不同扩张模式阶段的主控因子之间存在明显差异。基于城镇化发展阐述乡村发展过程中用地扩张模式的地理探测发生机理和研究结果,尝试性提出广东省本土化的乡村转型与重构模式思路。

3.1 1990—2000年：乡村工业化和城镇化高度发展期

改革开放以来，广东省在先行性政策和毗邻港澳的优越地理条件助推下经济发展迅速。同期乡村在此大环境下借助更为廉价的人地使用成本和宽广的空间开发潜力，开启了乡村工业化和城镇化发展进程。特别是在90年代社会主义市场经济阶段，粤西最早开放的经济特区汕头市和珠三角地区不仅吸引了国内外绝大多数的资金资本，也成为人才流入地和汇集地，人均GDP迅猛增长[20]。尤其是珠三角城市地区，更高的经济水平带动了高价生产成本，再加上“退二进三”政策，大量来料加工企业不得不搬迁到低成本的城郊区域或粤西粤东基础较好的地区[21]，同时本地的劳动力已无法满足生产需求，因此新进产业和外来劳动力同步转移到乡村[22]。转移进程打破了原始的“居住-农业”单一传统村落模式，乡村由内向外以占耕地和开发荒地为主进行填充拓展或边缘式建设，造厂房、配交通、盖楼房，围绕着原始村落空间进行全面配套[23]，逐步形成了“居住-工业-服务业”混合型现代村落模式。值得思考的是，乡村聚落用地扩张不仅仅是工业化建设，同时也承载着工业化对农业的冲击后果，促使偏远乡村进行规模化种植时鲜产品，以满足省内其他区域的日常生活市场化需求，但此类乡村也逐渐从传统自给自足农业转型到现代化生产型投资农业模式。除此之外，粤北地区特殊的山地自然条件极大阻碍了乡村在大环境下的发展，乡村聚落用地演变特征相对不显著[24]。

总体而言，20世纪90年代广东省整体处于乡村工业化和城镇化的高度发展期，乡村空间发展呈现以珠三角为主、东西两翼为辅的扩张格局，经历了剧烈的“广东模式”的乡村转型发展与空间重构。即实现了生产从前店到后厂的空间转移，伴生着本地人到外来劳动力人口流动，逐步由单一的“居住-农业”到复合型“居住-工业-服务业”的用地功能转变，形成了从原始自然风貌到多要素混杂型的景观格局。

3.2 2000—2015年：乡村规划集中化和一体化趋稳期

虽然基于工业发展建设和居住需求的乡村聚落用地扩张态势已大大降温，但广东省土地利用粗放、乡村建设无序等问题日益凸显。21世纪以来，珠三角地区城市化高速发展，用地日益紧张，迫切需要重新盘活土地，进行空间优化重组[25]。为了在有限土地资源上实现更大发展，国家开始实行紧凑型土地政策。广东省乡村在“万村土地整治” “村居整治”等国家工程以及“三旧改造”“城市更新”等地方性政策指导下，用地经历着不同程度的边缘式撤并和退补，主要表现在“生产-生活-生态”的乡村转型发展与空间重构过程中。

广东省乡村产业经济形成了高密度的城市服务业与低密度的城郊技术业新模式，从分散低效到集约高效、从盲建厂房到统一园区规划[26]；乡村生活空间具有极大的复杂性，从1990—2000年的水平空间用地相互混杂镶套、垂直空间混合利用到空间职能化管理，实行了“乡村社区发展”模式[27]；乡村生态空间不同于过去仅需满足生产生活的基本需要，如今也需具备吸纳高端产业及人才的积极作用，因此从过去“乱排水排污”“乱倒乱填埋垃圾”到逐步优化重构宜居的乡村生态空间[28-29]。2010—2015年珠三角逐步完成产业转型升级，生产要素集聚性显著，已走出“前店后厂”的经济发展模式，土地利用由此呈现高度集聚性，乡村聚落用地变化已趋向稳定期。在“生产-生活-生态”多元协同下广东省乡村发展和转型重构整体上已逐步进入高水平稳态阶段。

4 结论

广东省乡村聚落用地呈现以边缘式为主、填充式和飞地式为辅交替变化的阶段性扩张态势。该结果与文献研究结果类似，都认为现代乡村聚落用地确实存在扩张现象，突破了国内研究普遍认为传统乡村存在内生发展能力不足、乡村空间逐渐消亡等空间收缩情况的认知。乡村聚落用地的主控因子主要包括人均GDP、人均粮食产量、人均农业总产值等社会经济因子。该文仅基于现有的土地利用数据库从扩张视角分析乡村聚落变化，忽视了收缩等用地模式的可能性，也难以揭示乡村聚落用地功能多样化的现象，这些均有待下一步深入研究。

广东省及粤北、粤西、粤东和珠三角4大区域的乡村聚落用地演变大体可分为2大阶段，以2000年为界，之前是乡村工业化和城镇化高度发展期，实现了空间结构分化、地域功能多元化和景观要素复杂化，即生产从前店到后厂的空间转移，伴生着本地人到外来劳动力人口流动，逐步由单一的“居住-农业”到复合型“居住-工业-服务业”的用地功能转变，形成了从原始自然风貌到多要素混杂型景观格局；2000年后在乡村规划集中化和一体化趋稳期中广东省在“生产-生活-生态”多元协同下乡村发展和转型重构已逐步进入高水平稳态阶段。显然，国家及地方性政策的助力、外来资本资金人口的流动、地域的内生力积极反馈与调节等多方面交互机制才能推动乡村转型发展和空间重构进程。