中国西南山区传统古镇景观格局特征——以贵州省旧州、寨英、天龙、土城镇为例

马 庚，韩会庆，张俊杰，马家琦，石临风

(1. 贵州理工学院 建筑与城市规划学院，贵州 贵阳 550003；2. 北方工业大学 建筑与艺术学院，北京 100144)

历史文化名镇是我国传统文化与民族情感的物质载体，是经过长期演化、发展所形成的具有中国特色的珍贵聚居区[1]。伴随着我国城镇化的进程和村镇一级空间的开发与利用，历史文化名镇原有的特色生产、生活、生态空间遭到了破坏[2]，因此，传统古镇景观格局研究成为生态学、地理学、城乡规划学所关注的焦点。

国内外学者已在古镇景观分析保护、景观格局变化及其驱动机制研究等方面取得一定成果，如：Ruda[3]从乡镇建成区与自然生态环境可持续发展的视角，对古镇景观资源保护开展了研究；王云才等[4]从景观破碎度的角度，提出古镇景观保护模式；宁秀红等[5]分析了上海市和庆镇景观结构；杨锦瑶等[6]以阿尔拉镇为例，研究了城市化下的民族地区古镇景观格局变化。已有研究表明，经济建设活动是促使景观格局发生改变的主要动因[7]。近些年来，受国家政策、旅游开发的影响，传统古镇的社会经济处于快速转型的过程中，强烈的人类活动对其景观格局产生深刻影响，严重破坏了传统古镇景观稳定性和社会经济发展的可持续性。尽管当前对古镇的景观格局研究已取得一定成果，但对传统古镇的景观研究还不多见，更鲜有针对我国西南山区古镇的相关研究。

贵州省位于我国西南地区，地形地貌复杂多样，山高坡陡，沟壑纵横，具有十分独特的山地生态特征和自然环境，因此，当地的传统村镇具有极高的识别度和文化价值。截至2018年，贵州省有16个村寨获得“国家级历史文化名村”称号，8个乡镇获得“国家级历史文化名镇”称号。杜佳等[8]针对贵州的历史村落研究进程进行了系统性的梳理，廖远涛等[9]针对西江苗寨进行了旅游发展策略的研究，肖建莉等[10]以云峰屯堡为例探析了乡村文化遗产的保护与复兴方法，但是上述研究均未涉及古村镇景观格局研究。

由于地理位置的不同，自然条件和社会经济发展水平势必存在差异，因此各历史文化名村、镇内部景观结构呈现出不同的特征，对古村镇传统文化及生活方式的传承产生较大的影响。为了探寻古镇景观格局的特征，选取贵州省旧州、寨英、天龙、土城4个古镇作为研究对象。4个古镇均完整地保存了历史脉络及生态格局，具有明显的特色性。同时，4个古镇自然、人文环境存在明显的异质性，一方面贵州山区微观地貌的差异，使得贵州形成突出的“千岛文化”，不同区域的古镇体现不同的文化；另一方面，近年来不同古镇的社会经济发展水平的差异，使得它们面临不同强度的人类活动干扰，呈现不同的经济发展结构。鉴于此，本文中选择4个不同地域的古镇，分析它们的景观格局特征，以期对历史文化名镇生态保护与景观资源管理和利用提供参考。

1 研究方法

1.1 研究区域概况

4个古镇在贵州省的区位分布如图1所示。旧州镇位于安顺市西秀区，距省会贵阳市60 km，地貌类型为典型盆坝地貌，平均海拔为1 490 m，属亚热带湿润季风气候，年平均气温为14.3 ℃，优越的自然条件使其成为贵州省重要的粮食产区，2008年被列为“全国历史文化名镇”，拥有“全国第一批建制镇示范试点镇”“中国历史文化名镇”“全国文明村镇”“全国美丽宜居小镇”“国家AAAA级生态文化旅游小镇”等旅游品牌。寨英镇位于铜仁市松桃县，距离铜仁市78 km，地势西高东低，平均海拔为550 m，气候温和，雨量充沛，属典型亚热带湿润性季风气候，以传统的农业生产为主，2014年被列为“全国历史文化名镇”，近年来，该镇利用历史古迹及滚笼文化吸引外地游客，旅游业逐渐兴起。天龙镇位于安顺市平坝区，距省会贵阳市57 km，地貌特征以盆地为主，平均海拔为1 362 m，属亚热带湿润型季风气候，年平均气温为13.3 ℃，2009年被列为“全国历史文化名镇”，区域内农业生产活动较为发达，2019年入选“全国农业产业强镇建设名单”。土城镇位于遵义市习水县，距遵义市200 km，是典型喀斯特谷地地貌，森林覆盖率高，地势最高处海拔为1 674 m，最低处为284 m，属亚热带湿润季风气候，年平均温度为13.1 ℃，位于赤水河沿岸，红色旅游资源丰富，具有众多的长征文化旧址，2005年被列为“全国历史文化名镇”。

贵州省地图从国家标准地图网站(http://bzdt.ch.mnr.gov.cn/browse.html?picId=%224o28b0625501ad13015501ad2bfc0182%22)下载，地图审批号为GS(2019)3333号，结合中国科学院地理科学与资源研究所资源环境科学与数据中心提供的中国省级行政边界数据和中国乡镇行政边界数据经ArcGIS10.1软件数字化得到。图1 贵州省4个古镇的区位分布

1.2 数据来源与处理

1.2.1 数据来源和技术处理流程

根据遥感影像数据的可得性，以及影像精度和质量要求，选择2018年分辨率为0.5 m的Pleiades遥感影像(来源于91卫图，http://www.91weitu.com)作为数据来源。在对遥感影像进行预处理(去云)基础上，依次进行几何纠正、影像增强、影像裁剪、影像镶嵌等处理并采用人工目视解译方法，在ArcGIS 10.6软件支持下建立矢量数据进行图斑修正。在完成内业工作后，于2018年10月进行野外抽样检查和实地调研，图斑解译正确率在90%以上。由于4个古镇均位于典型喀斯特地区，景观类型具有一定特殊性，例如，由于喀斯特地区土层薄，加之降水较多，因此原有林地破坏后，经过长期生态恢复过程而形成大量的灌草丛。人类过度活动可以造成较为严重石漠化(裸岩)，这在未利用地型中有所体现。依据我国土地利用遥感监测数据中的土地利用分类标准(http://www.resdc.cn)，结合喀斯特地区实际特点，最终将土地利用景观类型分为草地、灌草丛、旱地、建设用地、林地、水田、水域、未利用地共8类(见图2)，利用Fragstats 4.2软件进行景观指数计算。

基于贵州省地图(http://bzdt.ch.mnr.gov.cn/browse.html?picId=%224o28b0625501ad13015501ad2bfc0182%22)，地图审批号为GS(2019)3333号，结合中国科学院地理科学与资源研究所资源环境科学与数据中心提供的中国乡镇行政边界数据经ArcGIS 10.1软件数字化得到。图2 贵州省4个古镇的景观类型空间格局

1.2.2 景观指数选取

景观格局指数是景观生态学中最常用来概括景观格局及其变化过程的方法，以此建立景观过程与格局之间的联系。参考相关文献[11-12]，选取斑块类型面积(CA)、斑块所占景观面积比例(PLAND)、最大斑块指数(LPI)、形状指数(LSI)、边缘密度(ED)、斑块密度(PD)、Shannon多样性指数(SHDI)、Shannon均匀度指数(SHEI)、散布与并列指数(IJI)以及蔓延度指数(CONTAG)，来反映旧州、寨英、天龙、土城4个古镇的基本景观格局特征，如表1所示。

表1 景观格局特征及计算公式

2 结果与分析

2.1 景观要素斑块面积分析

通过对比4个古镇的斑块类型面积、斑块所占景观面积比例、最大斑块指数数据，判断人类活动对景观类型的干扰状况，如表2所示。由表可知，水田、林地、旱地、林地分别是4个古镇面积最大的景观类型，旧州、天龙镇的人工景观类型(旱地、建设用地与水田景观类型面积之和)所占景观面积比例指数值分别为63.27%、59.87%，而寨英、土城镇的相应数值仅为18.26%、13.07%，说明寨英、土城镇现阶段自然景观类型仍占主导地位，景观格局受到人为干扰较弱，而旧州、天龙镇的自然植被遭到了不同程度的破坏，人类活动扰动严重。对旧州、天龙镇的数据进行分析可以看出，虽然两地的人工景观类型占比过高，但旧州镇是以水田斑块为主(水田斑块占比41.72%)，天龙镇则是以旱地为主(旱地斑块占比38.05%)，说明在乡村农业建设活动中，旧州镇凭借自身发达的水系优势，水田用地开发强度激增；相比之下，天龙镇的农业种植活动较为活跃，仍然以旱地种植为主。

表2 贵州省4个古镇各斑块面积及斑块面积占比统计

2.2 景观要素形状特征分析

景观类型的形状特征主要由形状指数来分析。表3所示为4个古镇不同景观类型的形状指数。由表可知，旧州镇的形状指数值最大的景观类型是建设用地，且水田、旱地的形状指数值也较大，其主要原因是农业活动以及城镇建设的力度加大，人工斑块对景观类型的干扰程度增强，进一步加剧了对部分自然景观的破坏，导致景观形状趋于复杂化(林地形状指数值为48.11)。寨英、土城、天龙镇的形状指数值最大的景观类型为建设用地，说明现阶段人类的城镇建设活动对3个古镇的景观格局带来较大的冲击，从形状指数的整体数据来看，寨英、土城镇的建设用地形状指数值远大于其他斑块的，说明建设用地比其他斑块对整体景观格局的影响更大。天龙镇建设用地的形状指数值仅比草地、灌草丛的略大，说明对整体景观格局影响较大的斑块并非只有建设用地，草地、灌草丛的影响也较为突出。

表3 贵州省4个古镇不同景观类型的形状指数

2.3 景观异质性特征分析

4个古镇的边缘密度及斑块密度指数见表4。由表中数据可知：旧州镇的建设用地是边缘密度指数较大的斑块，其值为73.61，仅比林地的略小(数值为74.28)，而天龙镇边缘密度指数最大的斑块为旱地，数值为102.48，说明在旧州、天龙镇的景观斑块类型中，建设用地和旱地的边界长度较大，其内部的各要素对人类活动的干扰较为敏感。寨英、土城镇的旱地、建设用地、水田的边缘密度指数均小于旧州、天龙镇的，表明寨英、土城镇的人为改造用地在空间上较旧州、天龙镇更为稳定，具有更小的异质性。寨英镇边缘密度指数最大的是林地，数值为78.99，表明林地与其他景观类型的交流密切，是所有斑块类型中最为脆弱的一类。土城镇边缘密度指数最大的斑块为灌草丛，数值为49.25，与寨英镇相比，其自然景观更脆弱(如灌草丛和林地)。从整体斑块密度指数上看，寨英、土城镇的数值远小于旧州、天龙镇的，说明旧州、天龙镇的景观空间格局具有更大的空间异质性，景观破碎度更为明显。

表4 贵州省4个古镇的边缘密度及斑块密度指数

表5所示为贵州省4个古镇的Shannon多样性指数和Shannon均匀度指数。从表中可以看出：旧州、天龙镇的Shannon多样性指数大于寨英、土城镇的，说明旧州、天龙镇的景观多样性更显著，景观异质性更高，农业生产与人类活动的干扰更为显著。寨英、土城镇的Shannon均匀度指数小于旧州、天龙镇的，说明在寨英、土城镇的景观格局中具有明显的优势斑块，而旧州、天龙镇的各类型斑块分布较为均匀，不存在一个或几个斑块占据主导地位的情况，这与寨英、土城镇的景观类型面积比指数所反映的以灌草丛、林地形成的景观基质的分析是一致的。

表5 贵州省4个古镇的Shannon多样性指数和Shannon均匀度指数

2.4 景观聚集性特征分析

表6所示为4个古镇的蔓延度指数和散布与并列指数。由表可知，旧州、天龙镇的蔓延度指数分别为46.99、48.37，两者的数值均远小于寨英、土城镇的，寨英镇的散布与并列指数(74.63)小于旧州、天龙镇的，说明旧州、天龙镇的景观格局是以小斑块为主，而寨英、土城镇是以大斑块组成。这一现象进一步说明，寨英、土城镇现阶段的景观格局比较稳定，将林地、灌草丛和草地等自然景观作为优势斑块，增强了这2个古镇的景观格局延续性。

表6 贵州省4个古镇的蔓延度指数和散布与并列指数

2.5 基于人类活动空间单元的多样性分布

为了进一步探析人类建设活动对研究区域内景观格局的影响。本文中引入基于人类活动半径(建设用地)的微观空间单元Shannon多样性指数，探究人类建设活动对周围斑块的影响程度。从4个古镇微观单元Shannon多样性指数(见表7)可知，寨英、土城镇的数值随着与人类聚居区距离的增大而减小，而旧州、天龙镇的相应值却随着该距离的增大而增大，但天龙镇的数值在距离超过300 m时不再变化。随着人类建设活动与居民点距离的增大，寨英、土城镇的自然植被斑块在整体景观格局中占主导地位，使二者的景观多样性降低。在旧州镇，距离居民点较近的单元是以耕地及建设用地为主，随着距离的增大，区域内增加了林地、灌草丛等自然景观，使得该镇的Shannon多样性指数逐渐增大，景观多样性增强。从同一距离范围内的比较发现，旧州镇的Shannon多样性指数在距离为0～<100、100～200 m时小于寨英、天龙镇的，说明在此距离范围内，旧州镇的景观丰富度较低，空间类型均质，其原因主要是农业活动及城镇建设活动对古镇的景观元素造成破坏，使得景观类型减少。在距离聚居区大于200 m时，旧州镇的Shannon多样性指数逐渐大于其他3个古镇的，说明旧州镇的景观丰富度提高，其原因主要是该镇的自然景观类型增多，人工景观类型减弱。

表7 贵州省4个古镇的微观单元Shannon多样性指数

3 结论与讨论

景观格局是在长期人类活动中形成，具有强烈的人类活动烙印[13]。通过分析贵州省旧州、寨英、天龙、土城4个古镇的景观格局，得到如下结论：

1)寨英、土城镇的自然斑块面积较大，人工斑块面积较小，且均以大面积斑块为主，景观要素聚集程度高，景观蔓延性强，景观破碎化程度低，景观多样性低；相比之下，旧州、天龙镇人工斑块占比较高，自然斑块面积较小，景观破碎化程度高，景观多样性较高，说明旧州、天龙镇的人类活动频繁，开发强度大。

2)旧州、天龙镇的景观格局是以农业活动的人工斑块占主导，说明这2个镇的农业生产活动比寨英、土城镇更为发达。

3)寨英、土城镇的景观格局的形成与相对落后的经济发展水平有关，尽管旅游、农业逐渐兴起，但其发展速度较慢，自然景观被人类活动干扰较小，古镇仍保存着相对原始的自然风貌。而旧州、天龙镇则是人工斑块占主导，因此，两镇的景观保护及利用较寨英、土城镇更为迫切。

景观异质性对研究区的生态系统及发展过程有着重要的影响[14]。旧州镇的边缘密度、Shannon多样性指数、Shannon均匀度指数均大于其他3个镇的，表明该镇空间异质性较高，景观破碎化程度较严重，这与李灿等[15]研究结果相似。在今后各景观类型的利用过程中，旧州镇需加强对现有农业用地的合理利用。而寨英、天龙、土城镇现阶段都是建设用地斑块景观破碎化程度较高，因此，在今后的乡镇发展中需要对建设用地进行合理的规划，以提高整体景观格局的稳定性。此外，寨英、土城镇在各斑块资源配置上更为聚集，旧州、天龙镇则更为分散，因此在今后的农业活动及城镇建设中要更加注重各要素斑块的集约化利用，最大限度地保护现有自然景观。