变化中的适应还是适应中的变化？传统村落政策对区域景观系统适应性的影响研究

汪 芳

薛鹏程

刘 钊

吴 莹

区域景观系统是在区域范围内自然、社会、文化等景观单元相互影响和响应的复合系统，具备整体性、关联性、动态性和多尺度性等特征[1]。黄河流域是一种典型的区域景观系统，由于其地理环境限制和长期环境变化，始终面临着水资源约束和环境适应等严峻挑战[2]。同时，黄河流域是华夏文明的重要发源地，传统村落构成了区域景观系统网络中的关键节点并长久存续[3]。然而，快速城镇化背景下，传统村落面临着建筑景观破碎化、文化基因断裂化和生态环境劣质化等人地矛盾[4]。

制度变迁与国家战略是推动中国乡村演化的动力因素[5]。随着黄河流域生态保护和高质量发展上升为国家战略，以及乡村振兴战略的全面开展，黄河流域传统村落正处于全面转型发展的关键阶段。然而，“美丽乡村”“新农村建设”等行动在推动中国乡村发展的同时，不可避免地造成了乡村地方性[6]特色的流失甚至凋亡。2012年，为了活化传统村落和助力乡村振兴，住房和城乡建设部等三部门联合公布了首批列入中国传统村落名录名单。政策实施以来，传统村落保护状况得到改善，但仍有部分传统村落受掣于交通区位、自然环境等因素，出现人口流失和文化衰败等现象。

适应性已逐步发展为解释人地系统运行周期的核心理论[7]。霍林首先在生态学领域引入了适应性，并将其定义为系统吸收干扰并基本保持原始状态的能力[8]。在此基础上，2001年霍林等提出了适应性循环理论，强调系统的动态非平衡状态、主动适应性和转换能力[9]。该理论指出系统具有潜力、连通度和韧性3种特征属性，其变化可以表达应对外部“刺激”下系统适应性循环阶段发展的动态响应机制[8]。一个可持续的具有韧性的系统可以沿着开发、保护、释放和重组4个阶段不断发展演变和循环，但系统也可能会因为弹性过低进入另一个周期，即贫穷、僵化、锁定和赌博4个困境。

目前，适应性循环理论已被应用于城市群可持续性动态评估[10]、区域生态风险评估[11]、乡村聚落景观演化分析[12]等场景，但相关研究仍存在一定的局限性。首先，现有研究多只关注单一尺度[7]，尤其聚焦在单个建筑[13]、社区[14]、乡村聚落[12]等微观或中观尺度上，而对于整体性区域景观的空间格局研究较少涉及。其次，对于乡村区域的适应性研究仍侧重理论探究和案例实证分析[7，12]，缺少定量分析。最后，影响区域景观系统的适应要素有待丰富，适应性不但涉及灾害风险、气候变化等自然环境因素，而且还涉及政治、文化、产业等社会经济因素[15]，目前政策导向的人地系统适应性研究仍需完善[7]。

因此，为研究整体性区域尺度下景观系统的适应性动态变化与政策作用的村落适应性机制，本文基于适应性循环理论，定量分析了黄河流域2000—2019年的潜力(单元属性)、连通度(空间结构)、韧性(动态趋势)3个适应性维度的时空变化(图1)，并计算了传统村落分别在2010、2015、2018年的个体适应性循环阶段与区域聚类模式，最后采取双重差分法评估乡村被划入传统村落名录对区域景观适应性变化的影响。

图1 适应性循环“潜力-连通度-韧性”3D适应性循环

1 研究区域与研究方法

1.1 研究区域概况

黄河流域位于中国北部，经过青、川、陇、宁、内蒙古、晋、陕、豫、鲁九省。根据住房和城乡建设部及文化和旅游部等六部委联合发布的《中国传统村落名录》(第1～5批)，目前黄河流域范围内共684个传统村落(图2)，主要分布在河网密度发达、气温适宜、降水量充沛的自然条件优越地区[16]，形成了以青海省为主的黄河上游高密度区和以山西省为主的黄河中游高密度区[3]。这些传统村落作为区域景观系统的重要节点，在长时序的动态环境变化中不断演变，能够充分体现区域景观特征。

图2 五批次传统村落在黄河流域的分布

1.2 研究方法

1.2.1 潜力指标：土地潜力风险

土地潜力风险以景观单元为评估对象，表示景观单元静态属性对生态风险源的影响和响应。土地潜力风险越高的景观单元表示面临的潜在风险增加，单元自身适应性越弱。为评估景观单元潜力，本文参考相关研究[17-19]，将土地建设用地、未利用地、农田、草地、水体和林地分别赋值为10、9、5、2、1和0，并进行数值归一化处理。研究通过多次试验比较与同类文献[20-21]分析，以村庄聚居点为中心设置1km缓冲区作为景观单元，由此评估村落土地潜力风险值。

1.2.2 连通度指标：交通可达性

连通性是景观单元之间的联系程度。连通度越高，则景观单元间联系越紧密，应对外界环境变化的能力越强。研究选择区域间的交通联系作为景观单元间连通度的衡量指标。分析采用栅格成本距离法，通过ArcGIS平台计算各空间栅格单元到“源”累计耗费距离的区域可达性，时间成本越低，可达性越高[22]。道路速度根据《中国公路工程技术标准》设置如下：高速公路、快速路、普通公路车速设定为100、60、40km/h。

1.2.3 韧性指标：植被净初级生产力

韧性是景观单元从风险影响中恢复的能力，表示景观系统的动态适应过程。韧性越强，则复原能力越高。研究选择植被净初级生产力(NPP)为韧性指标。NPP可用来反映生态系统的恢复力[23]、计算区域生态弹性[24]，可以被用作表征区域景观系统对风险的动态响应。本文采用光能利用率模型[25]，通过观测到的植被所吸收的光合有效辐射和光合利用率估算植被NPP值。

1.2.4 适应性循环发展阶段定量分析

基于适应性循环三要素，对恢复力、潜力和连通度进行归一化处理，具体为：0～0.5为较低发展程度，0.5～1为较高发展程度。结合相关研究[14，17，26]，以表1为适应性循环阶段量化依据，可计算出黄河流域个体传统村落所在的适应性阶段。

表1 适应性循环发展阶段定量分析标准

1.2.5 双重差分法

在研究传统村落对区域景观系统的适应性影响时，根据乡村是否属于传统村落，以及被划入的时间不一致，可被视作一项准自然实验。因此，可采取双重差分法对影响变化进行分析。本文将黄河流域2010—2019年被划入中国传统村落名录的村镇作为处理组，由于不同批次有先后顺序，将当年及以前还没有被划入名录的村落作为对照组，并且假设2组村落在被划入名录前具有相同的“时间效应”趋势。公式如下：

式中，γit表示因变量；i(i=1，…，N)表示个体；t(t=1，…，T)表示时间；μi表示村落固定效应；λt表示时间固定效应；θ表示处理效应；Di，t表示因个体而异的处理期虚拟变量，若个体i在第t期接受处理，代表进入处理期，则此后时期均取值为1，否则取值为0；Xi，t表示随时间和个体变化的控制变量；β表示控制变量的系数；ε表示模型误差项。

1.3 研究数据

黄河流域范围内的5批传统村落数据来源于中国传统村落数字博物馆。第一批传统村落名录于2012年12月颁布，因此，将2013年作为传统村落政策实行第一年。此外，为了保证估计方程的稳健性，根据Xie等[27]的研究选择了3个控制变量(表2)。

表2 因变量和控制变量

2 黄河流域区域景观系统的适应性变化

2.1 土地潜力风险变化

整体来看，黄河流域整体潜力风险较低，应对生态风险能力较强(图3)。从空间分布来看，上游青海、甘肃、宁夏和内蒙古区域风险值分布较为平均，中下游省份风险值呈现极化分布，高值与低值并存，呈块状分布，集聚效应明显。从时间演化来看，区域潜力风险随年份差异逐渐增大，下游省份风险值变化较为剧烈。同时，研究发现大部分传统村落分布于风险较低的区域，但风险呈现出逐渐攀升趋势。

图3 黄河流域潜力时空变化

2.2 交通网络连通度变化

根据图4，2000—2019年全域连通度明显增加。2000年，连通度呈现明显空间极化分布，部分村落处于连通度极弱的地区。到2018年，连通度逐渐呈现全域可达的均匀状态，连通性高的区域主要位于黄河流域各大城市所在地，传统村落大多分布在连通度较高的地区。位于流域中部的地区与各省会城市的连通性最弱，该地区为黄土高原区。

图4 黄河流域连通性时空变化

2.3 植被初级生产力韧性变化

根据图5，黄河流域南北韧性差异较大，呈现出“北高南低、西高东低”的空间分布特征。高韧性值的区域沿黄河干道流经范围延伸，并逐渐向外围降低，呈现出2个明显的高值连片区域和多个高值散点分布区域。黄河流域中部、南部韧性较低，集中于降水较少、植被覆盖率较低的黄土高原，以及西北部海拔较高的山区。2000—2019年的全流域韧性无明显变化，但河南、山东、山西的韧性呈现由高韧性值逐渐向中韧性值降低的趋势。传统村落所处区域均分布在韧性中等的区域，平均NPP值为333gC/m2·m。

图5 黄河流域韧性时空变化

2.4 传统村落的个体适应性阶段与区域聚类模式

根据图6，整体来看，黄河流域处于循环阶段，与处于病态状态的传统村落数量持平。处于循环阶段的传统村落主要分布于山西南部和甘肃。处于病态状态的传统村落主要集中在青海、陕西和山西北部。2010—2018年，部分传统村落由病态状态进入循环阶段，主要集中于山西北部和陕西北部。与之相反，陕西南部、山东的传统村落则由循环阶段转变为病态状态。

本文将处于8个循环阶段的村庄分别赋值1～8，然后作为输入要素，采用ArcGIS中的Anselin Local Moran'sI工具包对黄河流域传统村落适应性阶段进行聚类分析。根据结果可以看出，主要形成4个聚类组团(图6)。2010—2018年，甘肃-青海组团较为稳定；山西南部-河南组团面积逐渐被陕西北部-山西北部组团占据，范围收缩；陕西北部-山西北部组团向南、北2个方向延伸，该范围内村庄转变为病态状态的趋势日益显著。同时，各个组团内的异常值数量逐渐上升，可能是由于该时段内传统村落受非空间因素(如政策等)的影响程度正在加剧，干扰了自然条件下的适应性循环过程。

3 传统村落名录政策对区域景观系统的适应性影响

3.1 政策对区域景观潜力维度效应

从全部村落样本的回归结果来看(表3)，就潜力所表征的景观系统单元属性适应性维度，无论是否加入控制变量，传统村落政策变量的回归系数均为正，且都通过1%显著性水平检验，表明名录政策的实施增加了黄河流域村镇的潜力风险，这可能是由于政策带动了村落的开发强度，建设用地进一步增加。从控制变量影响角度来看，温度是影响区域景观单元潜力风险的主要因素，温度越高的地区，景观单元潜力风险往往越高。

表3 加控制变量后名录政策对传统村落适应性的双重差分检验

3.2 政策对区域景观连通性维度效应

就连通性所表征的景观系统空间结构适应性维度，无论是否加入控制变量，名录政策与连通度在1%的水平上显著均为正相关。在加入控制变量之后，传统村落政策变量的系数增加为21.824，表明名录政策的实施显著提高了黄河流域村镇的连通性。

图6 黄河流域传统村落的个体适应性阶段与区域聚类模式

3.3 政策对区域景观动态趋势维度效应

就韧性所表征的景观系统动态过程适应性属性维度，传统村落政策变量的回归系数没有通过显著性检验，表明名录政策的实施对黄河流域村镇的韧性没有造成影响。太阳辐射和气温与景观系统韧性在1%的置信度水平上有显著的负相关关系，说明在此区间内，太阳辐射和气温越低的地区韧性越高。

3.4 稳定性检验

双重差分模型评估准确的前提假设之一是满足平行趋势假定。在传统村落被划入名录前，处理组与对照组变化趋势应该是一致的。因此，研究检验了传统村落名录政策开始实施前7年至样本结束最后一年的变化趋势，图7证明样本通过了平行趋势检验。从政策发生之后各年的交互项系数来看，系数有明显升高，趋势平稳，说明政策对村落的影响具有累积效应，且到政策实行后的第六年影响效应最强。

图7 平行假设趋势检验

反事实检验是作为稳定性检验的方法之一，通过设定与事实相反的条件，然后再去确定因果关系。如果将政策事件设定在真实政策发生年份之前的某个时期，核心变量的估计系数应将不显著，如果结果显著，那么就意味着确实存在某些潜在的不可观察因素。因此，本文将传统村落政策实施分别提前1～7年，构造7个虚拟变量(pre1～7)，分别对区域政策影响连通度、韧性、潜力变化的净效应进行反事实检验。根据表4，连通性维度的模型通过稳定性检验，说明样本的连通性变化是由名录政策造成的直接影响，其他不可观测因素影响较小。

表4 反事实检验

4 讨论与结论

本文以传统村落保护名录政策为例，基于适应性循环理论，研究黄河流域传统村落的适应性机制。与前人偏向质性的相关研究[12，14]相比，本文从定量的角度进一步丰富了适应性循环理论在风景园林领域的应用，得出了以下结论：1)在黄河流域，传统村落潜力适应性随年份差异逐渐增大，空间上区域不平衡现象显著；2)传统村落连通适应性由空间极化分布转变为全域可达的均匀状态；3)传统村落的韧性适应性呈现出“北高南低、西高东低”的空间分布特征；4)传统村落存在“循环阶段”和“病态状态”的双向转变，但由“循环阶段” 转变为“病态状态”的趋势更为明显；5)名录政策对区域景观空间结构的连通适应性有直接影响，显著提高了传统村落与城市、传统村落与传统村落间的连通性，并持续6年。

黄河流域许多传统村落不再“适应”。自下而上区域景观系统改变传统村落的适应性过程，村落只有不断适应才能稳定发展得以留存，这是一种被动适应和选择的过程。但由于黄河流域传统村落缺乏必要经济发展要素，如资本、劳动力、技术、信息等[28]，大量传统村落已从“循环阶段”转变为“病态状态”，尤其体现在山西、陕西区域，且范围不断扩张、趋势日益显著。

但是，也有部分传统村落从“病态状态”转换为“循环阶段”，进入了新的适应性循环阶段。本文以传统村落名录政策为例，证明了名录政策的实施显著，且直接提高了黄河流域村镇适应性的连通性维度，通过打破跨区域距离壁垒，增加村与村、村与城的生态完整性和文化连续性，自上而下地影响区域景观系统适应性的变化，从而引导乡村空间主动适应，进一步解释了政策导向的人地系统适应性研究机制[7]。

当今，亟须更有效的措施缓解黄河流域传统村落面临的适应性困境。然而，现有政策对传统村落适应性维度的影响往往仅通过基础设施建设增强空间结构的连通性，忽视了潜力、韧性2个适应性维度，同时现有传统村落规划设计方式针对性不足，忽略了本身的生命性特质[4]。在未来科学推动传统村落振兴、优化流域村落空间布局、有序引导村落可持续发展等目标的过程中，一方面需要从生态、可持续、低碳等角度强化对区域景观潜力、韧性的宏观政策引导；另一方面需要根据村落所处适应性阶段对症下药，进行更具针对性的规划设计。

注：文中图片均由薛鹏程绘制。