乡村地域“三生空间”功能演化与耦合协调度研究——以黑龙江省为例

倪维秋，夏 源，赵宁宁

（1. 北京市社会科学院，北京 100101； 2. 广州市城市规划设计有限公司，广东 广州 510060；3.广州市城市规划勘测设计研究院，广东 广州 510060；4.广东省城市感知与监测预警企业重点实验室，广东 广州 510060）

1 引言

乡村地域是乡村发展的物质基础和重要载体，具有多功能的客观属性[1]。在中国快速城镇化和工业化的进程中，乡村地域面临着发展受限、人口流失、空间凋敝、功能失衡等乡村衰退困局。为此，中国政府提出实施乡村振兴战略，对统筹城乡融合发展和农业农村发展进行战略部署和总体布局。在乡村振兴战略背景下，促进乡村功能提升和多功能协调有序发展，释放乡村地域功能空间最大效益，是破解乡村发展困境的重要支点[2]。

当前对乡村地域的研究主要包括乡村发展动力机制、乡村空间演化和重构、乡村功能优化与转型等方面。乡村发展动力机制研究多围绕自然条件、资源禀赋和产业基础等乡村内在因素和国际国内市场、政策环境等外援驱动力展开，探讨乡村未来发展路径和优化对策[3-4]。在乡村空间演化和重构方面，已有研究将乡村空间划分为乡村物质空间和社会经济空间，并按功能进一步划分为乡村生产空间、乡村居住空间、生态保育空间、乡村文化空间和公共交往空间等，以揭示乡村不同空间的演化过程、动因与重构模式[5-7]。关于乡村功能优化与转型的研究则集中于探讨乡村功能的内涵和分类、动态演变和驱动机制等[8-11]。在当前县域城镇化建设以及城乡融合发展等多重背景下，乡村功能逐渐向农业生产、生活保障、生态保护等多功能延伸，乡村地域“三生空间”功能研究逐渐成为当前乡村地域研究的热点。

当前乡村地域“三生空间”功能主要研究对象包括山区[12-13]、少数民族聚集区[14]、传统村落[15]、大城市周边地区[16-17]等。黑龙江是我国重要的粮食产量大省，探索其用地功能结构性提升对于保障粮食安全、实现乡村高质量发展具有重要意义。本文通过构建乡村生产—生活—生态功能评价指标体系，运用耦合协调度模型，考察2009—2018年黑龙江省乡村生产—生活—生态空间功能在时间和空间上的耦合协调关系，以期为促进乡村“三生空间”协调发展提供理论依据，为实现乡村全面振兴提供借鉴参考。

2 研究区概况及数据来源

2.1 研究区概况

黑龙江省（43°26′～53°33′N、121°11′～135°05′E）位于中国东北地区北部，下辖12个地级市、1个地区，常住人口3 185.0万人①数据来源：2020年黑龙江省第七次全国人口普查主要数据公报。，总面积47.3万km2。黑龙江省现有耕地2.39亿亩、行政村近1万个，粮食产量和绿色食品产值均居全国前列。2021年，黑龙江省粮食总产量占全国11.5%，连续11年位居全国第一，绿色食品原料标准化生产基地占全国1/2，是我国最大的绿色食品生产和供给基地。2021年三次产业增加值中，黑龙江省第一产业增加值远高于全国平均水平，而二三产业增加值均低于全国平均水平。黑龙江省乡村地域在粮食生产和绿色食品供给中发挥着重要作用，对于构建国家粮食安全新发展格局具有重要意义。

目前，黑龙江省乡村地域普遍存在村集体土地资源利用低效、经济积累底子薄、村级财政亏空负债多、新老矛盾长期并存等问题[18]。这些问题导致乡村转型发展内生动力不足，严重制约着黑龙江省乡村地域的全面发展。

2.2 数据来源

本文主要涉及土地利用数据、行政边界数据和社会经济数据。土地利用数据和行政边界数据来源于中国科学院资源与环境科学数据中心云平台（http://www.resdc.cn/）。社会经济数据来源于2010—2019年《黑龙江省统计年鉴》，剔除基本不具备乡村属性的市辖区，以其余64个县级行政区作为研究区域，个别年份的空缺数据用插值法补齐。

3 研究方法

3.1 熵值法

各指标的权重采用熵值法（EWM）根据各指标的信息量大小确定。熵值表示评价指标的有用信息，指标提供的有用信息越多，其权重就越大。EWM是一种客观的权重法，可以在一定程度上避免主观影响的偏颇。本次研究选择的指标较多，选用熵值法可以确定各个指标的权重值，进而实现综合评价。

3.2 耦合协调度模型

本文采用耦合协调度模型（CCDM）定量测度乡村生产、生活和生态空间功能之间的耦合协调关系。耦合协调的程度决定了关键子系统的结构和顺序，决定了系统由无序到有序的发展趋势。计算公式如下[19]：

式（1）—式（3）中：C为耦合度；Ui为各指标的评价值，且maxUi为U3；T为系统的综合评价指数；αi为各评价指标的待定系数，参考相关研究成果[20]，将生产功能待定系数确定为0.35，生活功能待定系数确定为0.35，生态功能待定系数确定为0.30；D为耦合协调度。根据耦合程度的变异特征，本文将生产—生活—生态功能之间耦合关系划分为以下4种类型：C∈[0，0.3），低耦合阶段；C∈[0.3，0.6），对抗阶段；C∈[0.6，0.8），磨合阶段；C∈[0.8，1.0]，高耦合阶段。

4 结果与分析

4.1 乡村地域“三生空间”功能评价指标体系构建

乡村地域多功能性是社会经济可持续发展对乡村的多元诉求，根据生产、生活、生态功能的内涵和黑龙江省的实际情况选取出各类功能的反映指标。

生产功能是指土地作为劳作对象直接获取或以土地为载体进行社会生产而产出各种产品和服务的功能，包括农业生产和非农业生产两方面。黑龙江省乡村地域的生产功能以农业生产功能为主，根据黑龙江省的发展现状，选择人均耕地面积、人均粮食产量、粮食单产、土地垦殖率、第一产业增加值占比、农业土地生产率6项指标反映农业生产功能。根据黑龙江省乡村非农业生产以基于第一产业的服务业和加工业为主的特征，选择人均农林牧渔服务业总产值、二三产业增加值占比两项指标来反映非农业生产功能。

生活功能是乡村地域空间在人类生存发展中为满足人民生活水平而提供基本生活保障的能力，主要包括人口承载、社会保障、社会发展三方面功能。根据黑龙江省的实际情况，选择农村人均住房面积来反映人口承载功能，选择农村人均用电量、农村人均纯收入、交通用地密度、千人拥有医疗卫生机构床位数来反映社会保障功能，选择人均储蓄存款水平、人口自然增长率指标来反映社会发展功能。

生态功能是保证区域高质量可持续发展的重要组成部分，其内涵包括资源保护、生态保育、环境维护三个方面。根据黑龙江省的实际情况，选择盐碱地面积占比、荒漠化土地面积占比两项指标来反映资源保护功能，选择空间开发强度、森林覆盖率、水域覆盖率、草地覆盖率4项指标来反映生态保育功能，选择人均化肥使用量指标来反映环境维护功能。

综上，本文结合相关研究成果[21-22]和黑龙江省的实际情况，考虑到数据的可获得性，共选取了22个指标构建乡村“三生空间”功能的评价指标体系。为消除量纲的影响，运用极差标准化法对各评价指标进行无量纲化处理，并使用熵权法确定各评价指标权重（表1）。

表1 乡村地域生产—生活—生态功能评价指标体系Tab.1 Production-living-ecological function evaluation index system of rural areas

4.2 乡村地域“三生空间”功能整体时空演化特征

利用熵权法（EWM）计算各指标的权重，如表1所示。结果表明，生产功能总权重占比为37%，其中农业生产功能26%，非农业生产功能11%。说明农业在黑龙江省乡村生产活动中占有重要地位，这也与黑龙江省乡村地域的实际情况一致。在农业生产功能指标中，人均耕地面积的权重最高，占8%，说明黑龙江省人均耕地面积对生产功能的作用最大。在非农业生产功能的指标中，人均农林牧渔服务业总产值最高，占8%，说明黑龙江省非农业生产功能主要依靠农林牧渔服务业。生活功能权重占比为31%，其中权重最高的指标是农村人均住房面积，占比7%，说明对于黑龙江省农村生活功能影响最大的指标是农村人均住房面积。生态功能权重占比为32%，其中权重最高的指标是盐碱地面积占比，权重为9%，次之为森林覆盖率，权重8%，说明对于黑龙江省农村生态功能影响最大的指标是盐碱地和森林。根据相关研究，黑龙江省耕地盐碱化问题严重，黑龙江省67个县中有14个县受土壤盐碱化危害，耕地盐碱化面积为5 670 km2，占黑龙江省西部土地面积的24%[23]。同时，黑龙江省森林资源丰富，森林覆盖率达47.23%，盐碱地和森林的高覆盖率侧面佐证了本文的研究结论。

依据乡村地域多功能评价指标体系，计算得到不同时期黑龙江省各县区乡村地域生产功能、生活功能和生态功能评价值。整体来看，2009年黑龙江省乡村地域生产功能均值与生态功能持平、高于生活功能。2009—2018年，乡村地域生产功能、生活功能和生态功能均明显弱化（图1）。

图1 2009—2018年黑龙江省乡村地域生产—生活—生态功能评价值Fig.1 Evaluation value of production-living-ecological functions in rural areas of Heilongjiang Province from 2009 to 2018

乡村地域“三生空间”功能分类型时空演化特征。用自然断点法将不同县域乡村地域功能划分为三个等级，其中高值区表示相应的功能最强，运用ArcGIS软件对乡村地域生产功能、生活功能和生态功能等级区进行空间可视化（图2）。从空间上看，2009—2018年，生产功能集聚特征明显，呈现“四周高—中间低”的空间分布特征，高值区主要分布在黑龙江省内远离哈尔滨市、佳木斯市的外围地区，这些地区以平坦肥沃的三江平原和松嫩平原为代表，适合发展农业生产，是省内主要的农业生产区域，这也说明了当前黑龙江省乡村地域生产功能主要表现为农业生产功能。从时间维度上看，2009—2018年，生产功能高值区呈现不断收缩的趋势，说明黑龙江省乡村地域生产功能在不断下降，这主要是因为乡村地区人口不断流失、生产水平下降。2009—2018年，生活功能集聚特征较为明显，与生产功能类似，呈现“四周高—中间低”的特征。时间维度上，生活功能呈现出不断收缩的特征，2009年黑龙江省中部地区生活功能高值区域占比尚且较高，到2018年，中部地区高值区已经大量减少。2009—2018年，生态功能集聚特征不明显，从东到西、从北到南呈现间隔集聚状态，高值区与低值区呈现出明显的间隔分布特征。从时间维度上看，生态功能基本保持不变。

图2 2009年、2012年、2015年、2018年黑龙江省各县乡村地域生产—生活—生态功能分级图Fig.2 Grading map of production-living-ecological function of rural areas in counties of Heilongjiang Province in 2009, 2012, 2015 and 2018

4.3 乡村地域“三生空间”功能耦合协调性分析

利用ArcGIS软件对黑龙江省各县乡村地域“三生空间”功能耦合程度进行可视化（图3）。总体来看，2009—2018年黑龙江省80%以上的县处于磨合和高耦合阶段，这说明乡村生产—生活—生态功能之间具有明显的互相驱动作用。具体来看，生产—生活—生态空间之间的耦合关系和相互作用强度具有明显的时空多样性。

图3 2009年、2012年、2015年、2018年黑龙江省各县乡村地域生产—生活—生态功能耦合程度Fig.3 Degree of coupling of production-living-ecological function of rural areas in counties of Heilongjiang Province in 2009, 2012, 2015 and 2018

从空间上来看，耦合度较低的地区主要集中在黑龙江省西南角（肇源县和杜尔伯特蒙古族自治县）、东北角（抚远县）和中北部地区（逊克县）。从时间尺度上来看，黑龙江省的生产—生活—生态功能的整体耦合程度变化不大。2009—2018年，耦合度较高的地区呈现从黑龙江省中部（哈尔滨市周边）向西部（齐齐哈尔市周边）、东部（佳木斯市周边）转移的趋势。同时，三种功能之间的耦合关系在一些县呈现出明显的波动性，在高耦合阶段和磨合阶段之间存在着流动性变化。以巴彦县为例，巴彦县在2009年、2012年、2018年“三生空间”耦合度均较高，在2015年耦合度却略有下降。高耦合阶段到磨合阶段的演变表明，在社会经济发展和乡村转型过程中，乡村生产—生活—生态功能之间的耦合互动略有减弱，乡村优势功能增强而其他功能日益弱化的趋势明显。

结合已有研究成果[19]和计算结果，运用等间距分类法，以0.40、0.45、0.50和0.55为断点将乡村地域生产—生活—生态功能耦合协调类型划分为勉强协调型、初级协调型、中级协调型、良好协调型和优质协调型共5类（图4），分别代表乡村地域生产功能、生活功能和生态功能之间协调失衡、初级协调同步、中级协调同步、良好协调同步以及优质协调同步的水平。

图4 2009年、2012年、2015年、2018年黑龙江省各县乡村地域生产—生活—生态功能耦合协调度Fig.4 Coupling coordination of production-living-ecological functions of rural areas in counties of Heilongjiang Province in 2009, 2012, 2015 and 2018

2009—2018年，黑龙江省很多地区从中级协调同步降级为初级协调同步，这反映了这些地区的耦合协调度水平在不断下降。耦合协调水平较低的县区一般以某一类功能为主导或存在显著的功能短板，乡村地域多功能相互制约，不利于乡村可持续发展；而耦合协调水平较高的县区乡村地域生产、生活和生态功能在发展过程中彼此协调一致、相互促进，有利于实现乡村地域系统有序发展。耦合协调度高的区域和耦合度高的区域在空间上具有关联特征，耦合协调度高的区域耦合度一般也较高，而耦合协调度低的区域耦合度一般也较低。

5 结论与建议

5.1 结论

2009—2018年，黑龙江省乡村地域生产功能和生活功能呈现出相对弱化的趋势，生态功能变化不大。

时间维度上，三种功能重要性有所波动，但是整体变化不明显，主要呈现生产功能＞生态功能＞生活功能的特征。生产功能中农业生产功能权重是非农业生产功能的两倍，说明农业在黑龙江省乡村生产活动中占有重要地位；生活功能中影响最大的指标是农村人均住房面积；生态功能中影响最大的指标是盐碱地和森林，这与黑龙江省耕地盐碱化问题严重、森林覆盖率高的现状相吻合。

空间维度上，黑龙江省乡村地域生产、生活功能呈现出明显的集聚特征，主要体现为“四周高—中间低”。生产功能高值区主要分布在平坦肥沃的三江平原和松嫩平原这些适合发展农业生产的地区；生产、生活功能高值区均呈现不断收缩的趋势，说明乡村地域的生产、生活功能在不断萎缩，这主要是受到东北乡村地区人口流失的影响；生态功能集聚特征不明显，从东到西、从北到南呈现间隔集聚状态，高值区与低值区呈现出明显的间隔分布特征。

从耦合协调程度上来看，黑龙江省乡村地域耦合度与耦合协调度整体较高，但是呈现不断下降趋势。黑龙江省80%以上的县域乡村地域处于磨合和高耦合发展阶段，耦合度较高。耦合度较低的地区主要集中在黑龙江省西南角（肇源县和杜尔伯特蒙古族自治县）、东北角（抚远县）和中北部地区（逊克县），耦合度较高的地区呈现从黑龙江省中部（哈尔滨市周边）向西部（齐齐哈尔市周边）、东部（佳木斯市周边）转移的趋势。2009—2018年，黑龙江省乡村地域的耦合协调度呈现不断下降的趋势。总体来看，耦合协调水平较低的县区一般以某一类功能为主导或存在显著的功能短板，而耦合协调水平较高的县区乡村地域生产、生活和生态功能在发展过程中彼此协调一致、相互促进，这说明乡村生产、生活、生态功能之间呈现明显的互相驱动作用。

5.2 建议

（1）黑龙江省乡村地域应该采取“精明收缩”策略来应对生产、生活功能的衰退。2009—2018年，黑龙江省乡村地域生产、生活功能均明显弱化，这实际上反映了黑龙江省乡村地域的收缩现象。首先，东北地区整体人口流失严重，2020 年东北地区总人口为9 851万人，比2010年减少1 101万人，年均减少约110.1万人[20]；其次，城镇化进程推动着乡村资源要素不断向大城市集中，黑龙江省乡村地区在城市地区的虹吸作用下，出现了乡村人口大量流失、用地闲置低效、人居环境恶化等一系列问题，空心化现象明显；最后，随着农业现代化水平的提高，农业生产半径和村民生活半径也不断扩大，乡村公共服务供给难以匹配居民需求。这一切给乡村地区的发展造成了很大阻碍，造成了乡村地域的收缩。

具体的应对策略包括三个方面：分类协调施策的统筹、强化村民参与的善治、政策制度规划的保障。首先，通过分类施策来统筹协调乡村地域内部的资源配置。在高质量发展的新型城镇化进程中，黑龙江省乡村地域可以通过统筹协调规划，提升村庄运行效率，有序引导衰落型村庄人、地、资源的有效退出，推进提升型村庄“提质增效”，优化资源的集约配置，提升土地利用效率，实现乡村空间结构的优化调整，助推城乡高质量发展。其次，在有序收缩村庄的过程中，尊重村民意愿，提升村民的参与度，提升乡村治理能力。最后，通过国土空间规划体系下的实用型村庄规划，探索推动乡村地域实现兼顾公平效率的“精明收缩”方案，推动乡村地域从被动衰退走向主动收缩。

（2）2009—2018年，黑龙江省很多地区的耦合协调度水平在不断下降，说明黑龙江省乡村地域发展在促进优势功能升级的同时，还应当积极抑制弱势功能退步，实现多功能同步协调发展。①黑龙江省西部塔河县、呼玛县、讷河市等中初级协调型地区应当重点依托生活、生态功能优势，提高生产功能。可以充分发挥大小兴安岭和嫩江的资源生态优势，发展山区特色产业，带动乡村经济发展，为乡村居民改善生活水平提供物质和经济基础。②黑龙江省中部克山县、克东县、依安县、拜泉县等中初级协调型地区应当重点做好生态功能维护。通过乡村人居环境整治、生产生活垃圾定期集中回收治理，控制农业面源污染等手段来促进生产、生活功能和生态功能良性互动，提高乡村生态空间的生态功能。③黑龙江省中部铁力市、通河县、木兰县等中初级协调型地区应在发挥生态功能优势的基础上，重点提高生产、生活功能，通过发展生态旅游、林下经济等措施来促进生态价值转化，在不损害生态环境的前提下实现绿色发展。④黑龙江省东部同江市、抚远市、饶河县、宝清县等中初级协调型地区应在维护好生产、生活功能现状高质量发展的基础上，重点做好生态功能的保障，实现生产—生活—生态协调高质量发展。

（3）黑龙江省应基于不同乡村地域的特殊性，因地制宜采取不同的对策。①对于东部的三江平原和西部的松嫩平原，应当以生产功能为主导。一方面侧重黑土耕地集中保护和综合整治，加强土地沙化、盐碱化和水土流失治理，加强以防洪排涝为主的农田水利设施建设，保障玉米、蔬菜种植业发展。另一方面推动产业升级，发展规模化现代农业，打造水稻产业集群和乳肉产业集群。②对于中部的林业地区，则应当以生态功能为主导。一方面在坚持生态保护优先的前提下，合理兼顾生产与开发，加快发展生态旅游业，适度培育林下经济，建设特色农业优势发展区。另一方面通过积极出台生态补偿措施，联动其他地区进行碳汇交易来转化生态价值为经济效益。③对于哈尔滨市和佳木斯市这些大城市周边地区的乡村地域，应当以生活功能为主导。一方面积极打造乡村生活新模式，吸引大城市居民前来旅游体验。另一方面在保育环境的前提下，发展服务大城市的蔬菜种植等功能，实现与大城市地区的良性循环互动。