长三角农村居民点用地时空变化特征及影响因素

钟骏玉， 杨兴柱， 朱 跃

(安徽师范大学 地理与旅游学院，安徽 芜湖 241002)

引言

土地利用是人类活动作用于自然环境最直接的表现形式，一直是全球关注的热点话题，研究土地利用变化能够加强人类对自身活动在全球变化中作用机制的认识[1-3]。随着我国经济的发展与城市化的进一步推进，农村人口向城市迁移，农村常住人口不断减少，村庄内部房屋闲置、土地利用效率低下、大量土地资源被浪费、土地供需矛盾日益突出[4]。目前，我国正处于经济社会发展的转型期，以人口转移与土地扩张为特征的城镇化是剧烈和不可逆转的，农村居民点用地变化受城镇化影响显著，研究快速城镇化发展下农村居民点用地时空变化特征及其影响因素，有利于统筹城乡土地利用，优化农村土地资源空间布局，有助于厘清国土空间开发现状，为国土空间规划制定提供依据[5]。

农村居民点作为农村居民的重要居住场所，在新型城镇化与城乡统筹发展背景下，其土地利用问题受到了学者们的大量关注。从研究方法来看，学者们综合运用了遥感动态监测、GIS相关空间分析、景观格局分析与数理统计模型等方法对农村居民点用地的规模形态变化[6-7]、用地类型及模式[8]、影响因素与驱动力[9-10]、景观格局与优化[11-12]以及空心村与居民点整治[13-14]等方面进行了研究；从研究尺度上看，已有研究主要涉及微观尺度的村域[15]、镇域[16]以及小尺度的县域[17]和市域[18]等方面；在研究区域选取上，高原山区[19]、平原重点农区[20]、中西部欠发达地区[21]以及沿海经济发达地区[22]均有涉及。综合来看，在中宏观尺度的大范围区域，特别是经济发展水平高、城市化快速推进的城市群农村居民点用地变化研究有待进一步丰富。

长三角地区是我国发展基础最好、整体竞争力最强的地区之一，2019年，区域总面积35.9万km2，约占全国总面积的3.74%，常住人口约2.27亿人，占全国总人口的16.22%，经济总量约占全国的1/4，是全国经济发展的重要引擎。作为我国城市化快速发展地区，在资源与人口等要素不断向城市集中的同时，农村土地利用变化剧烈，土地利用与社会发展系统的矛盾和冲突日益突出，面临着土地资源的刚性约束[23]。在乡村振兴以及长三角一体化高质量发展背景下，开展该区域农村居民点用地变化时空特征与影响因素研究，具有典型性与借鉴性。因此，本文依据《长江三角洲区域一体化发展规划纲要》所确定的上海市、江苏省、浙江省、安徽省为研究区域，以长三角41个地级市为研究对象，以农村居民点用地变化为切入点，分别从区域整体和城市个体角度分析村庄用地变化特征，力求揭示城市化快速发展背景下长三角农村居民点用地变化时空特征和影响因素，以期为长三角地区城乡统筹发展、土地资源合理配置、资源可持续发展提供实践参考和理论借鉴。

1 数据来源及研究方法

1.1 数据来源

文章收集了2009—2016年长三角41个城市的相关土地利用变更数据和社会经济数据。土地利用变更数据来源于自然资源部土地调查成果共享应用服务平台。农村居民点用地为《土地利用现状分类》(GB/T 21010—2007)体系下的村庄用地，包括农村居民点，以及所属的商服、住宅、工业、仓储、机关、学校等用地。社会经济数据来源于2009—2016年上海市、江苏省、浙江省、安徽省统计年鉴以及地级市统计年鉴。

1.2 研究方法

1.2.1 土地利用动态度 土地利用动态度可定量描述单位时间内研究区某一土地利用类型的数量变化，反映某种土地利用类型变化的变化速率。其公式为[24]

(1)

式中：K为研究时段内某种土地利用动态度；Ua、Ub分别表示某研究区a时期、b时期的农村居民点用地面积；T为研究时长，当T的时段设定年时，K的值就是该研究区内某一种用地类型年变化率。

1.2.2 变异系数 变异系数用于测量区域经济差异相对程度。以各地级市农村居民点用地数量作为衡量指标，运用变异系数(Vs)定量分析长三角地区农村居民点用地数量相对差异的变化特征。其公式为[25]

(2)

1.2.3 人地增减变化弹性系数 人地增减变化弹性系数可用来分析用地变化与人口变化之间的关系，选取人地增减变化弹性系数来测度长三角农村居民点用地扩张或收缩的合理性。其公式为[4]

Ei=Pi/Ki

(3)

式中：Ei为第i时段人地增减变化弹性系数；Pi为第i时段人口变化率；Ki为第i时段用地变化率。

1.2.4 相对变化率 单一土地利用类型相对变化率，即某一子区域一定时间内某种土地利用类型与更大区域同类土地利用类型变化程度的比值，能较好地反映某种土地利用类型变化的地区差异性。其公式为[26]

(4)

式中，Ca和Cb分别为长三角地区某一类型用地在研究期初与期末的总数量。当R>0，表示某一类型用地面积比初期增加；R<0，则表明该类型用地比初期减少；|R|>1，则表明该局部用地数量变化速度大于整体的水平，反之则相反[26]。

1.2.5 地理探测器 地理探测器是探测某地理现象空间分层异质性及其背后潜在驱动力的一组统计学方法[27]，现已普遍应用于区域经济[28]、土地利用[29]、城镇化[30]等研究领域。采用地理探测器对长三角农村居民点用地变化的影响因子进行分析，其公式为[27]

(5)

2 农村居民点用地变化特征

2.1 农村居民点用地时序变化

长三角地区农村居民点用地总量整体呈上升趋势(图1)，由2009年的27329.66km2增至2016年的27949.97km2，年平均增长量为77.54km2。从年变化率来看，长三角农村居民点用地增长年变化率呈现波动态势且增长缓慢。按照年变化率来划分，长三角农村居民点用地变化过程大致可以分为两个阶段：①2009—2014年间，农村居民点用地变化出现倒“V”型特点；②2015年之后增速呈现反弹特点，保持较低水平增长。

图1 长三角地区农村居民点用地总规模与增长

长三角地区农村居民点用地占建设用地比重呈下降趋势，且各地市农村居民点用地差异不断缩小。长三角地区农村居民点用地占建设用地比重由2009年的66.02%下降到2016年的61.70%，年均减少0.54%(图2)。通过变异系数变化可以看出，长三角地区农村居民点用地数量的相对差异变化分为两个阶段：2009—2012年，各地市农村居民点用地数量的差异缓慢缩小，基本保持在0.59左右水平；2013—2016年，变异系数急剧减小，由2013年的0.58减小至2016年的0.52。

图2 长三角地区农村居民点用地空间差异与占建设用地比重变化

从长三角区域整体的人地增减变化弹性系数来看(表1)，2009—2016年，长三角地区农村人口总体在减少，农村居民点用地在不断增加，农村居民点用地变化与农村人口变化呈现“人减地增”态势，农村居民点用地方式趋向粗放、不合理。从具体年度来看，除2013年农村居民点用地变化弹性大于0，出现了短暂的“人增地增”局面，其余年份农村居民点用地变化弹性系数均小于0。2013年，在人均农村居民点面积远超国家标准的现实基础上，农村居民点用地增长速率过快，农村居民点用地与农村人口关系失调。其余年份，农村居民点用地与农村人口关系均出现“人减地增”的极不合理态势。这种不合理的用地方式将给长三角土地资源带来较大的承载压力。

表1 2009—2016年长三角地区农村居民点用地、农村人口变化率与人地增减变化弹性系数

2.2 农村居民点用地变化空间分异

依据各市农村居民点用地相对变化率与区域平均水平的关系划分为4个等级，即高速扩张(>3.77)、低速扩张(0～3.77)、低速收缩(0～-1.59)、高速收缩(<-1.59)。其中，高速扩张是指高于区域平均扩张水平的城市，低速扩张是指低于区域平均扩张水平的城市，低速收缩是指低于区域平均收缩水平的城市，高速收缩是指高于区域平均收缩水平的城市。

由图3(a)可知，2009—2012年长三角地区农村居民点用地变化具有如下特征：①农村居民点用地扩张与收缩城市具有明显的空间关联性和集聚性。扩张区域主要位于南部与东部沿海地区，东部沿海呈条带状延伸，南部则呈块状集聚；收缩区域主要位于长三角地区的中部、西部、北部，主要为江苏省西部部分城市以及安徽省大部分城市，成团块状集聚。②舟山市、杭州市、宁波市等城市农村居民点用地扩张速度高于研究区总体水平，尤其是舟山市，其相对变化率高达8.92。在新增农村居民点用地方面，杭州市最为突出，4年间共增加62.7km2，苏州市、宿迁市、铜陵市等城市的相对变化率介于0～3.77之间，农村居民点用地扩张速度低于区域扩张水平，共新增农村居民点用地106.72km2，占区域增长总量的28.02%。③上海市、连云港市、宣城市等15个城市农村居民点用地处于收缩状态，但其收缩面积与速度均较小，共减少87.38km2；马鞍山市、淮安市、常州市、滁州市的农村居民点用地收缩幅度高于区域平均水平，为高速收缩地区，其中滁州市农村居民点用地减少量为50.10km2，是长三角地区农村居民点用地减少最多的城市。

图3 长三角农村居民点用地数量相对变化率空间格局

如图3(b)所示，2013—2016年期间，研究区内农村居民点用地相对变化率空间差异显著，主要表现为：①农村居民点用地扩张与收缩区域的空间关联性与积聚性增强。长三角扩张区域主要分为三部分：南部的浙江省、中部合肥及其周边城市以及东部及东北部形成的南北轴向的扩张区；收缩区域呈“圈状”包围了中部合肥及其周边城市。②除上一阶段的主要城市仍保持高速扩张外，铜陵市、淮南市、马鞍山市、合肥市、芜湖市也成为高速扩张地区，主要原因是以上城市进行了行政区划调整，行政区划面积增加带来农村居民点用地面积的激增，其中铜陵市农村居民点用地相对变化率高达323.14；苏州市、扬州市、阜阳市、泰州市等城市保持较低速度扩张，扩张总面积较小，仅占扩张总面积的8.20%。③上海市、黄山市、宣城市、亳州市等城市的相对变化率低于区域收缩的总体水平，4年间农村居民点用地共减少34.10km2；六安市、南京市、安庆市、蚌埠市成为新的高速收缩地区，其中六安市与安庆市由于行政区划调整农村居民点用地减少，南京市与蚌埠市则是在城市化推进过程中，农村居民点用地收缩显著。

对比长三角农村居民点用地变化两个阶段可以发现，2009—2016年，随着城市化进程加快，扩张的城市个数不断增加，缩减的城市数量不断减少，农村人口不断向城市转移的同时，长三角地区大部分城市的农村居民点用地仍在不断扩张，农村居民点用地数量显著增加。区域扩张与收缩的空间关联性和集聚性显著，扩张或收缩的城市往往和周围城市形成连片的扩张区或收缩区。农村居民点用地扩张的活跃中心主要位于长三角的东南部与东部沿海，且呈南北轴向分布；收缩的活跃区域被扩张的区域分割，呈团块状，主要分布于长三角的西部与北部。两个阶段中，浙江省的大部分城市一直位于扩张的“热点地区”(高速扩展)，扩张速度较快，苏州市、泰州市、扬州市、衢州市和阜阳市则一直处于扩张的“冷点地区”(低速扩张)，扩张速度较缓。

2.3 农村居民点用地变化合理性分析

人地增减变化弹性系数能够很好地反映人口变化与用地变化之间的关系，分析长三角农村人口与农村居民点用地关系，存在以下几种情况：①二者为同向变化，根据已有研究[4]，弹性值0.8和1.2可作为状态划分的依据。农村人口增加，农村居民点用地增加，弹性值大于0.8时为集约用地，反之则为粗放利用；农村人口减少，农村居民点用地减少，弹性值小于1.2时为集约用地，反之则为粗放利用。②二者为反向变化。农村人口减少，农村居民点用地增加为严重粗放状态；农村人口增加，农村居民点用地减少，在不低于国家规定的乡镇人均建设用地面积最低标准时，建设用地趋于集约。因此，可将长三角城市的人地增减变化弹性系数划分为集约型、粗放型以及严重粗放型3种类型。

由图4(a)可知，2009—2012年长三角地区超半数城市农村居民点用地状态为合理、集约。杭州市、宁波市、苏州市、无锡市、南通市、泰州市、盐城市、宿迁市、铜陵市农村居民点用地为极不合理的方式，农村人口减少，农村居民点用地却不断扩张。用地不合理的城市主要位于浙江省与江苏省沿海，用地方式趋于合理的城市主要位于西部的安徽省。由图4(b)可知，2013—2016年，严重粗放型与粗放型城市占比达到65.9%，其中部分城市在人口增长较缓的情况下，用地扩张速度过快导致土地利用不合理，更多的城市则是在人口不增反减的情况下，扩张村庄用地面积。区域东部与东南部城市农村居民点用地方式趋于粗放，西部与北部地区用地态势较为合理。浙江省与江苏省大部分城市农村居民点用地与农村人口的关系失调，用地方式不合理。对比两期人地增减变化弹性系数发现，农村居民点用地失衡的城市在不断增多，且空间关联性增强。在城市化不断推进的情况下，农村人口不断减少，但农村居民点用地却并没有相应的减少，人地关系失衡，农村居民点土地利用效率低下，需对其进行整治优化。

图4 长三角农村人地增减变化弹性系数空间分异

3 农村居民点用地变化的影响因素分析

3.1 影响因素指标选取

结合研究区的实际情况、资料的可获取性和已有研究成果[30-37]，对长三角地区农村居民点用地变化的主要影响因素进行假设和验证。提出以下假设：①经济发展水平较高的区域，农村居民收入增加，对居住环境的要求变高，人均居住面积较大，从而推动农村居民点用地扩张[33]。②人口是农村发展的主体，农村人口大量外流会造成农村聚落逐步空心化，农村居民点用地随之发生变化[35]。③农业是乡村经济的基础，农业发展水平较高的地区，农村居民点用地有扩张的变化[36]。④交通条件的改善，提升农村居民点的可达性，能促使新的农村居民点出现[37]。根据以上假设，从经济发展水平、人口因素、农业发展水平与交通条件等方面筛选了13项潜在因素进行地理探测器分析(表2)。

表2 长三角农村居民点用地变化驱动因素选取

3.2 影响因素分析

运用地理探测器对长三角农村居民点用地变化的驱动因素进行分析(表3)，发现不同指标因素对于农村居民点用地变化的影响力不同。从长三角居民点用地区域整体变化情况来看，常住人口变化(0.73)、农作物播种总面积变化(0.71)与乡村人口变化(0.68)对农村居民点用地变化的影响显著，其次交通运输用地变化(0.64)、粮食产量变化(0.62)、乡村户数变化(0.58)与公路总里程变化(0.45)有一定影响，其他因素影响力较小。其中，常住人口变化对农村居民点用地变化的影响最为显著，长三角地区在2009—2016年期间常住人口增加了2094.65万人，常住人口的增加带来长三角农村居民点用地增长620.31km2。农作物总播种面积的变化仅次于常住人口的变化，成为影响农村居民点用地变化的第二指标。研究期内，长三角地区农作物总播种面积增加了257.92千公顷，由此带来农村居民点用地增加620.31km2。由此可知，农作物总播种面积较广的地区，农村居民点用地变化受农业发展的影响较大。此外，乡村人口对农村居民点用地变化的影响也较为显著。与2009年相比，2016年长三角地区乡村人口总体增长346.68万人，乡村人口的增长带来住房等用地需求的增加，使得长三角地区农村居民点用地增加620.31km2。

表3 长三角农村居民点用地变化影响要素地理探测器分析结果

长三角地区农村居民点用地扩张的影响因素探测结果显示，农作物总播种面积、乡村人口、农村户数与交通运输用地总面积的变化对农村居民点用地扩张具有明显的影响。长三角是农业现代化水平较高的地区，在推进农业规模化与农业产业结构调整方面取得一定成效，农村经济发展水平显著提高，农民生活水平不断提高，改善农村居住环境的意愿变强。大部分农村居民为改善住房条件放弃改造旧房而选择新的地址建设新房，“一户多宅”“建新不拆旧”等现象导致农村居民点用地增加[38]。据统计，研究期内扩张型城市农作物总播种面积增加555.61千公顷，农村居民点用地增加2061.70km2。此外，乡村人口与乡村户数变化影响力分别为0.87与0.77，2009—2016年间，扩张型城市乡村人口增长545.16万人，乡村户数增加159.74万户。深入分析发现，乡村人口的增长必然带动住房和生活设施需求的增加，促使农村居民点面积的不断扩张。同时，农村人口的家庭规模也发生变化，传统的农村大型家庭户转变为多个小型家庭户，而“户”是我国取得农村宅基地的唯一合法主体，因此，乡村户数的增长，必然带来农村居民点用地不断扩张[20]。另外值得注意的是，交通运输用地总面积变化也是影响农村居民点用地扩张的重要因素，8年间，扩张型城市交通运输用地面积增加了1075.2km2，农村交通条件与基础设施不断完善，农村道路用地不断增加，农村居民点用地增加2061.70km2。

长三角地区农村居民点用地收缩的地理探测器分析结果显示，粮食产量、常住人口、乡村人口与乡村户数的变化对农村居民点用地收缩影响显著。粮食产量的变化对农村居民点用地缩减作用明显，影响力高达0.95。据统计，2009—2016年，缩减型城市粮食产量增加39911吨，农村居民点用地减少688.34km2。常住人口、乡村人口与户数的变化对农村居民点用地收缩的解释力分别为0.94、0.93、0.93，三者的值差别不大，对长三角农村居民点用地收缩的影响作用相当。分析发现，随着城市化的不断发展，乡村人口不断流入城市，城市常住人口增加，乡村人口不断减少，农村空心化现象严重，村庄变得破败，部分村庄被整治，农村居民点用地出现收缩[39]。2009—2016年，收缩型城市常住人口增加557.09万人，乡村人口与户数分别减少84.37万人与18.05万户，农村居民点用地减少688.34km2。

综上，乡村人口因素在长三角农村居民点用地整体变化、用地扩张与用地收缩方面具有显著的影响，是形成长三角农村居民点用地变化格局最重要的因素。乡村人口增加会带来农村居民点用地的扩张，乡村人口减少会造成农村空心化，使得农村居民点用地出现收缩。对比扩张型与收缩型的影响因素探测结果可以发现，经济发展水平与交通条件对农村居民点用地扩张的作用大于农村居民点用地收缩，而人口因素则对农村居民点用地收缩影响强烈，农业发展水平维度中的农作物播种总面积变化与农业机械总动力变化对农村居民点用地扩张影响高于对农村居民点用地收缩的影响，粮食产量变化则对农村居民点用地收缩影响大于用地扩张。

4 结论与讨论

基于长三角41个地级市的土地利用与社会经济数据，采用土地利用动态度、变异系数、相对变化率、人地增减变化弹性系数、地理探测器等方法对长三角地区农村居民点用地时空变化及其影响因素进行尝试性探讨，得出以下结论：

(1)2009—2016年长三角地区农村居民点用地面积增加了620.31km2，年平均增长77.54km2，经历了一个波动增加到缓慢增加的过程；同期，长三角地区农村居民点用地占建设用地比重由66.02%下降到61.70%，农村居民点用地占比不断下降，市域农村居民点用地数量的空间差异不断缩小，空间差异时序变化可划分为两个阶段：缓慢缩小与迅速缩小阶段。

(2)在2009—2012年与2013—2016年两个时期，长三角地区农村居民点用地数量变化的空间差异显著，具有明显的空间关联性与集聚性。农村居民点用地扩张的城市数量在增加，区域扩张的态势在不断增强；农村居民点用地扩张的活跃中心位于长三角的东南部与东部沿海，呈南北轴向分布；收缩的活跃区域被扩张的区域所分割，呈团块状，主要分布于长三角的西部与北部。

(3)分析人地增减变化弹性系数发现，在城市化不断推进的情况下，长三角地区农村居民点用地与农村人口关系失调，农村居民点用地方式趋向粗放、不合理，且区域农村居民点用地失衡的城市在不断增多，且空间关联性增强，需对其进行整治优化。

(4)长三角地区农村居民点用地不同变化形态下的影响因素具有明显的差异性。长三角农村居民点用地整体变化主要受农业发展水平与人口因素的影响，农村居民点用地扩张主要与经济发展水平与交通条件密切相关，农村居民点用地收缩则受人口因素影响较大。

需要说明的是，以上主要是利用农村居民点用地历史统计数据进行分析，研究结论可能与采用遥感手段得出的数据分析所得结论有所不同，但得出结论的总体变化趋势与宏观调控方向是一致的。由于土地利用变更数据获取的限制，研究只进行到2016年，但近几年，随着长三角地区土地增减挂钩政策的实施以及土地要素的市场化改革推进，在乡村人口不断减少的背景下，长三角各地通过拆旧建新、集中安置以及土地整治复垦等措施，对散乱、废弃、闲置的农村低效建设用地进行集中整治，提高了土地的集约利用水平和使用效率。建设用地的变化是一个复杂的过程，本研究选取的影响因素指标缺乏土地规划、政策制度方面的指标，并且只是探测了各单一要素对农村居民点用地变化的作用，没有进一步对多因素的交互作用进行研究，未来对于农村居民点用地变化的多因素交互作用机制、农村居民点用地变化与自然、社会、经济之间的相互作用还需要进一步研究。