农业产业化典型区聚落空间演变及驱动机理——基于河南省鄢陵县的案例研究

史焱文 ， 李小建,2 ， 张少楠 ， 陈 强

(1.河南财经政法大学a.城乡协调发展河南省协同创新中心，b.河南省城乡空间数据挖掘院士工作站，郑州 450046； 2.河南大学 黄河文明与可持续发展研究中心，河南 开封 475004)

0 引言

改革开放后，我国农业进入全面调整和快速发展时期，特别是农业产业化吸收了大量农村剩余劳动力，改善了城乡资源配置，重塑了城乡社会经济形态和地域空间特征。作为城乡地域空间的载体，聚落在空间规模[1]、格局分布[2]、组织体系[3]、景观形态[4]等方面经历了剧烈变化，而农业产业化的兴起也进一步加剧了这一变化过程。当前国家正在积极推进乡村振兴和新型城镇化战略，强调了农业产业化在实现乡村振兴和推动城乡融合发展中的重要作用[5-6]。因此，关注农业产业化地区城乡聚落空间演变，对指导地方社会经济发展、探索城乡融合的实施路径具有重要的理论与现实意义。

近年来聚落空间的演变已成为经济学、社会学、地理学等领域关注的焦点之一，学者们从不同尺度和维度对聚落空间变化进行了大量研究。在宏观尺度方面，研究主要集中在聚落整体空间格局、空间分布、空间结构等，国外学者多从人口迁移的角度研究聚落整体空间格局的演变[7-8]，国内学者则多侧重于对空间结构的解析以揭示聚落整体格局体系的演变规律[9-11]。在中观尺度方面，国外学者E.V.Shcherbina等[12]、C.Conrad等[13]对聚落空间模式发展、规模扩张进行了研究，国内学者关注于聚落土地利用动态演化[14]、空间集聚[15]、规模体系[16]。在微观尺度方面，李伟松等基于三生空间重构视角分析了镇域农村居民点整治分区[17]，也有学者以空间生产和博弈论为理论基础对城郊典型村的空间分化过程及机制进行解析[18]。在聚落景观演变方面，一些学者围绕传统聚落景观基因组图谱和景观信息链探讨传统聚落景观的空间形态与结构特征[4,19]，并从“双修”视角提出传统村落人居环境活化方案[20]。总体上，国内外关于聚落空间的研究已取得了丰硕成果，其中国内相关研究主要关注东部经济发达地区[21]、丘陵山区[22]、城乡交错地带[23]等区域的聚落空间演变，而对“三农问题”集中、产业融合、城乡互动频繁的特殊经济地理空间——农业产业化地区缺乏足够的关注。基于此，本研究选取位于我国中部地区花木产业发展突出的河南省鄢陵县为农业产业化典型案例区，利用多种空间分析方法和齐夫指数揭示区域内聚落空间格局演变规律和聚落空间体系特征，并借助计量模型分析聚落空间演变的影响机理，为探索城乡空间优化路径、促进城乡融合发展和实施新型城镇化战略提供参考。

1 研究区域、数据来源与研究方法

1.1 研究区域

鄢陵县位于河南省中部(图1)，自然地理环境优越，是“南花北移、北花南迁”的天然驯化基地，拥有悠久的花木种植历史，被誉为“中国花木之乡”“中国蜡梅文化之乡”“中国花木第一县”。现辖12个乡镇共387个行政村(社区)，有两个产业集聚区。2018年全县拥有耕地66 400 hm2，其中花木种植面积46 666 hm2，花木种植面积居全国第3位，已有花木种类2 400多种，拥有各类花木公司(场、园)1 147家，带动相关从业人员近30万人，2018年产值179.62亿元，占全县生产总值的55.3%，形成了多元化花木产业，并被评为全国休闲农业与乡村旅游示范县和“国家城乡融合发展试验区先行区”。

图1 鄢陵县地理区位

1.2 数据来源

选取1975年、1995年、2009年、2017年4个时间节点。鄢陵县聚落土地斑块数据主要来源于1975年1∶5万地形图、1995年鄢陵县1∶1万土地利用图，谷歌BIGEMAP 2009年和2017年的高清地图(1∶7 484)，并通过目视解译进行矢量化提取。人口、城镇化率、生产总值、居民人均可支配收入等统计数据主要来源于《河南统计年鉴》《鄢陵县统计年鉴》。围绕村落空间变化、产业发展、基础设施、城镇化等方面，2019年3月对鄢陵县进行实地调研，共获取257份问卷，其中有效问卷227份。

1.3 研究方法

1.3.1Getis-Ord GeneralG指数。利用Getis-Ord GeneralG指数来分析各时期城乡聚落规模高/低值集聚分布特征，公式为[24]：

式中：xi和xj为研究对象i和j的规模值；wij为空间权重；n为研究对象数量。GeneralG指数的统计检验公式为：

式中：E(G)为GeneralG指数期望值；V(G)为GeneralG指数观测值。当V(G)高于E(G)且Z值显著时，说明观测值数据在高值区域聚类；当V(G)低于E(G)且Z值显著时，说明观测值数据在低值区域聚类；当V(G)趋近于E(G)时，观测值数据在空间上随机分布。

1.3.2核密度估计法。利用核密度估计分析局域范围内聚落分布差异状况，公式为[25]：

式中：f(x)为x位置的密度估计；n为观测值；h为平滑参数；K为核函数；di为x位置距第i个观测位置的距离。

1.3.3位序-规模法则。G.K.Zipf利用位序-规模法则提出了城镇位序与人口规模之间服从幂律指数的经验关系[26]。在聚落位序-规模法则运用上，利用土地规模数据替代人口规模数据同样具有可行性[1-2,9]。因此，使用城乡建设用地面积来表征聚落规模大小，并利用位序-规模法则对聚落体系的空间关系进行刻画，公式为[9,26-27]：

Pr=P1r-q。

式中：P1为面积由高到低排列的首位聚落的规模；Pr为第r位序聚落的规模；r为某聚落在聚落规模体系中的位序；q为齐夫指数。q=1，表示符合位序-规模的齐夫定律；q>1，表示区域内聚落规模差异较大，较大规模的聚落占主导；0

lnPr=lnP1-qlnr。

2 鄢陵县城乡聚落空间演变

2.1 聚落空间格局演变

利用ArcGIS 10.2和BIGMAP地图下载软件对鄢陵县1975年、1995年、2009年、2017年聚落斑块进行矢量化提取(图2)。1975—2017年鄢陵县聚落空间分布表现为“整体随机、局部集聚”的特征且聚落规模扩张显著。聚落局部集聚区域主要在道路沿线和花木企业集聚地区，聚落规模扩张区域主要是在县城周边、主要道路沿线和花木企业分布区域。

图2 鄢陵县聚落空间分布

1975年、1995年、2009年、2017年的GeneralG指数期望值E(G)均大于GeneralG指数观测值V(G)，且Z值显著(表1)，表明1975年以来鄢陵县聚落表现为低值集聚分布特征，即规模较小的聚落表现出空间集聚分布，规模较大的聚落表现为空间离散分布。

表1 鄢陵县聚落General G指数相关指标

通过对聚落斑块转点处理，利用核密度分析得到鄢陵县1975年、1995年、2009年、2017年不同规模聚落点密度分布状况(图3)。可以看出，4个年份的聚落点分布密度呈现显著的南北差异，其中北部地区聚落分布密度较高，并在县城地区逐渐呈现“空间吞噬”现象，反映出随着城镇化发展，县城周边村落逐渐融入城镇化建设范围。总体上，鄢陵县聚落空间分布在规模和数量上均表现出显著的空间分异特征，并在空间上与城镇化建设和花木产业发展表现出一定的耦合性。

图3 鄢陵县聚落点核密度分布

2.2 聚落空间体系演变

基于位序-规模法则，对鄢陵县聚落空间体系中位序与规模的演变进行梳理与分析，得到1975年、1995年、2009年、2017年的聚落位序-规模曲线(图4)。1975年、1995年、2009年、2017年鄢陵县聚落体系位序-规模模型相关系数R2均高于0.6，表明鄢陵县聚落体系位序规模服从幂次定律。除首位聚落外，鄢陵县位序较低的中小规模聚落较多，较高位序的聚落规模不断扩张，聚落位序规模双对数曲线逐渐呈现翘首分布特征。聚落体系的齐夫指数由1975年的0.792 1提高到2017年的0.875 9，表明随着产业化发展和城镇化水平的提高，聚落体系位序-规模越来越趋近于齐夫定律(q=1)。由各年份位序-规模模型拟合曲线看出，1975年和1995年规模位序较高的聚落实际值小于理论值，说明首位聚落发育不突出，地区城镇化发展还有较大提升空间，2009年和2017年规模位序较高的聚落实际值大于理论值，说明这个时期首位聚落城镇化建设处于高速发展阶段。

图4 鄢陵县聚落体系位序-规模模型

3 聚落空间演变的影响因素

3.1 模型构建

聚落的演变是多种因素综合影响的结果，并因地理环境、历史基础、资源禀赋、产业结构等差异而有所不同。本研究以聚落空间演变为线索，从花木产业发展、历史基础、城镇化水平、人口流动、基础设施建设、地理空间作用等方面切入，构建聚落空间演变影响因素多元线性回归分析模型：

Y=β0+β1X1+β2X2+β3X3+β4X4+β5X5+β6X6+β7X7+β8X8+β9X9+α。

式中：Y为聚落空间规模扩张程度，是反映聚落空间演变的量化指标；X1，X2，X3分别为花木企业数量、花木产业规模、从事花木产业的人员数量，是反映花木产业发展的量化指标；X4为距离花木产业园区的空间距离，是反映地理空间作用的量化指标；X5为基础道路修建的便利化程度，是反映基础设施建设的量化指标；X6为花木种植历史长短，是反映历史基础的量化指标；X7为花木销售与外界合作范围变化，是反映业务范围的量化指标；X8为外出务工人数，是反映人口流动的量化指标；X9为区域城镇化率，是反映城镇化水平的量化指标；β1，β2，…，β9为回归系数；β0为常数项；α为随机误差项。

通过聚落空间演变影响因素各变量的描述性统计分析和相关性分析得到变量间相关系数(表2)。因变量与自变量之间以及各自变量之间多表现出显著的相关性，为分析它们之间的影响关系奠定了基础。

表2 聚落空间演变影响因素变量描述性统计及相关性分析

3.2 影响因素分析

利用SPSS 19.0对模型进行逐步回归检验(表3)。其中，模型Ⅰ～Ⅸ为自变量逐步代入构建的模型，模型Ⅸ为全变量模型。所有模型均通过显著性检验(p<0.01)，且模型的R2由0.203逐渐提高到0.412，表示随着自变量的增加，模型解释力逐渐提高。模型的D-W值均小于2，表示模型整体拟合度水平较高，残差之间相互独立，回归模型构建可行。由模型Ⅸ检验可知，花木企业数量(X1)、花木产业规模(X2)、从事花木产业的人员数量(X3)、距离花木产业园区的空间距离(X4)、花木种植历史(X6)、花木销售与外界合作范围(X7)、区域城镇化水平(X9)均通过显著性检验。

表3 聚落空间演变影响因素的回归模型估计结果

花木企业数量(X1)、从事花木产业的人员数量(X3)、花木销售与外界合作范围(X7)、区域城镇化水平(X9)的回归系数均为正值，表明鄢陵县花木企业数量、从业人员数量、花木销售与外界合作范围、城镇化水平对聚落空间规模、结构、景观形态等变化有显著的正向影响。其中，1995年以后鄢陵县花木产业进入快速发展期，各类花木企业到2009年已发展至577家，2017年增加至1 100家，从业人员由2009年的9.5万人增加至2017年的24.47万人。花木销售合作范围辐射全国，海外市场逐步拓展，鲜花产品远销日本、韩国、俄罗斯、新加坡、泰国等地。城镇化率由1995年的7%提升至2017年的41.13%。与此同时，城乡聚落空间规模总面积由1995年的7 710.96 hm2增加至2017年的13 509.06 hm2，各乡镇规模不断扩大，空间辐射作用凸显，实地调研了解到近年来鄢陵县城乡人居环境也得到显著改善。

花木产业规模(X2)、距离花木产业园区的空间距离(X4)、花木种植历史(X6)的回归系数均为负值，与聚落空间演变呈现显著的负相关。通过实地调研发现，鄢陵县乡村花木产业分散式发展较多，规模普遍较小，但其对村落空间演变影响较大。新近发展花木种植的区域，花木产业发展迅速，对聚落空间演变影响较大。2001年以来，鄢陵县为促进花木产业发展，已规划建成有4A级旅游景区的10 000 hm2现代花木产业集聚区，每年举办“中国·中原花木交易博览会”，围绕“花木产业、生态旅游、新型城镇化建设”不断释放花木产业经济优势和园区空间辐射效应。因此，距离花木产业园区越近的聚落，其空间演变受到的影响越显著。

基础道路修建(X5)和外出务工人数(X8)模型检验不显著，表明相较于其他地区，花木产业地区的聚落空间演变受外出务工和基础设施建设的影响不明显。鄢陵县花木种植与花木产业发展需要大量务工人员，因此，当地人员外出务工较少，同时道路等基础设施的规划和建设已基本完成，对聚落整体空间格局影响不大。

鄢陵县聚落空间演变影响因素的作用程度由大到小依次为花木企业数量变化(X1)、花木产业规模变化(X2)、区域城镇化水平(X9)、花木销售与外界合作范围变化(X7)、从事花木产业的人员数量(X3)、花木种植历史(X6)、距离花木产业园区的空间距离变化(X4)。总体上，鄢陵县聚落空间演变主要受到花木产业发展、历史基础、城镇化建设、地理空间辐射4个方面因素的影响，其中花木产业企业数量、从业人员规模、产业产值、产业辐射范围构成花木产业发展的重要组成部分。

3.3 聚落空间演变机理剖析

结合自然禀赋和影响因素分析，鄢陵县聚落空间演变机理可从自然禀赋、历史基础、花木产业发展、城镇化、经济发展、人居环境等方面进行综合剖析(图5)。鄢陵县位于南北气候交界带，地理区位优越，气候适宜，降雨充沛，拥有天然的自然禀赋优势，而优越的地理环境使得鄢陵县自唐代开始就出现了人工花木栽植，宋代时成为皇家园林苗圃特供基地。因此，鄢陵县花木产业的兴起与其优越的自然地理环境和历史种植基础有着紧密的联系。改革开放后，市场经济活跃，鄢陵县花木产业由早期的散户种植逐渐形成产业化经营模式，并最终形成了集群式发展规模，为地方社会经济发展和城镇化建设起到重要推动作用。在花木产业加速发展过程中，产生了要素集聚、人口流动、经济效益、空间辐射等发展效应，并对城镇化建设产生综合作用，进而形成了聚落空间演变主要驱动力。在花木产业发展中，不仅吸收了大量农村务工人员，也加速了城乡区域间要素流动，使得乡村经济得到显著发展，人居环境和乡村基础设施得到明显改善，主要表现在乡村土地利用、居住景观、基础设施等方面，并最终引起聚落在空间格局、规模、结构、景观上的演变。

图5 鄢陵县聚落空间演变机理

4 结论与建议

4.1 结论

1975—2017年鄢陵县聚落空间分布表现为“整体随机、局部集聚”的特征，局部集聚区域主要在道路沿线和花木企业集中区，在规模与数量分布上表现为显著的空间分异特征，即规模分布上呈现“低值集聚、高值离散”的特征，数量密度呈现南北空间分异。

在空间体系上，1975年、1995年、2009年、2017年鄢陵县聚落位序-规模双对数曲线呈现翘首分布特征，聚落体系的齐夫指数由1975年的0.792 1提高到2017年的0.875 9，随着花木产业化发展和城镇化水平的提高，聚落体系位序-规模越来越趋近于齐夫定律(q=1)。

鄢陵县聚落空间演变机理建立在自然禀赋和花木种植历史基础上，改革开放后花木产业迅速发展并逐渐形成花木产业集群，从规模效应、经济溢出、空间辐射、要素流动等方面对区域城镇化建设、乡村经济发展和村民人居环境改善产生综合影响，并最终驱动聚落空间格局的演变。

4.2 建议

加强花木产业与二、三产业的关联程度，构建现代产业体系。花木产业已成为鄢陵县的主导产业，鄢陵县应以花木产业发展为抓手构建现代产业体系，通过加强与二、三产业的关联程度，推动产业集聚化、规模化、高端化，形成有竞争力的复合型产业集群。通过一、二、三产业融合发展，扩大产业经济溢出效应，提升区域产业化发展水平、就业吸纳能力和基本公共服务承载能力，为城乡融合发展和空间优化布局提供动力源。

通过花木产业特色村镇建设，引导城乡空间布局。鄢陵县花木种植和产业经济发展较突出的地区主要分布在陈化店镇、柏梁镇、大马镇、彭店镇、马坊镇、安陵镇等区域，这些乡镇在空间上以县城为中心形成圈层式布局。在花木产业发展基础上，通过对花木产业典型村落、特色小镇的建设和推广，加强村与村、村与镇、镇与镇之间的网络化联系，形成以点带面的“特色村、特色镇”的空间发展格局，探索出鄢陵县优化县城、乡镇、乡村居民点空间布局的实施路径。

以绿色发展为路径，构建现代城乡体系。坚持“花木产业化、产业生态化”的绿色发展路径，形成绿色、低碳、循环的综合性科学发展方式，为城乡体系构建提供生态新模式。鄢陵县应以花木产业发展和新型城镇化建设为依托，进一步深化产业发展规划、土地利用规划、城镇规划、生态建设规划等有机融合，强化城镇发展和花木产业布局的衔接，优化城镇功能区、农村居民点、产业集聚区、农业发展区、生态功能区布局，构建以城镇功能区、特色镇、特色村为节点的新型城乡体系。