秦岭山区宜居乡村的架构思考

刘 冬,彭建兵,叶万军,鞠鹏宇,张堂基,刘 魁

(1.西安科技大学 建筑与土木工程学院,陕西 西安 710054;2.长安大学 地质工程与测绘学院,陕西 西安 710061;3.陕西华地勘察设计咨询有限公司,陕西 西安 710020;4.信息产业部电子综合勘察研究院,陕西 西安 710054)

0 引 言

秦岭,一条山脉承担着中华大地地理分界带、气候分区带和生态屏障带的三大功能;一条山脉承载着中华祖脉、中央水塔和中华绿芯三大使命[1],其重要性不言而喻。该区域所呈现的独特、复杂和敏感等特征,致使其乡村在灾害防控、产业发展、生态互馈、人地协调、决策治理等方面,都体现了极强的研究价值[2-3]。乡村作为区域振兴与发展的基本单元,在环境灾害方面,诸多学者对乡村地质特征、灾害风险评价及灾害防治策略等方面的研究较为深入[4-11],且建立以“群防群测”为主的灾害监测系统[12]。产业发展方面,针对乡村产业环境脆弱、产业化进程缓慢、产业发展体系薄弱等问题,展开乡村产业活化、挖潜研究[13-20]。生态保护方面,关于乡村生态可持续、生态安全评价、三生空间等研究成果颇丰[21-22]。地域和谐方面,重在解决“生态保护”与“和谐发展”的矛盾,重塑农业与乡村社会发展的协调关系[23-26]。智慧乡村方面,部分学者对乡村的智慧发展特征、类型及其实践路径、评价等进行了梳理[27-31]。

受城镇化、工业化和信息化冲击的同时,秦岭山区乡村在灾害演化研判与精准防控、产业活化挖潜与融合发展、生态格局保护与系统互馈、城乡隔阻突破与要素协同、场景数据驱动与高效决策等方面研究仍显不足,且单一层面的研究难以促进高质量发展。长期以来“重城轻乡”的发展路径,使秦岭山区乡村“城进村衰”的特征明显[32],特别是乡村的空心化、聚居主体的老弱化和人居环境的污损化,与“两大战略”(秦岭生态保护与乡村振兴)共同导向的“农业强、乡村美、农民富的全面实现”仍有较大探索留白。

1 秦岭山区宜居乡村的问题审视

秦岭山区是指以秦岭为骨,既涵盖自然资源要素区域(如山、水、林、田、湖、草等),也包括聚居于自然区域中的城乡居民点(如市、县、镇、村等),是具有完整社会属性的空间集合。然而,秦岭山区乡村在地质环境、产业体系、生态格局、人地关系、决策系统等5个方面存在以下问题。

1)秦岭山区地质灾害频发,乡村抵御灾害能力不足。一方面,秦岭山区山峭、坡陡、沟深,断层、褶皱分布广泛;且随着矿产、林木等资源的频繁开发,极易引发泥石流、崩塌、滑坡、地面塌陷等灾害,严重威胁乡村安全。另一方面,乡村的快速建设,伴随基础设施配套而进行的开山修路、削坡建房等人为活动,亦不断诱发一系列的地质灾害;相比于城市、乡村抵御灾害的能力更弱。

2)秦岭山区生产方式低效粗放,乡村产业体系薄弱。一方面,普遍存在的小农经济观念,致使秦岭山区乡村生产仍以分散经营为主,且生产技术无法应用于大规模生产经营和市场经济发展的高要求。另一方面,乡村产业发展整体能级较低,仍以第一产业为主导;第二产业规模较小且布局散乱,吸纳农村劳动力有限;第三产业发展缓慢,产业发展总体潜力仍需深度激发。

3)秦岭山区生态地位突出,乡村生态环境问题依然严峻。一方面,作为中国重要的生态安全屏障、“两山”理论重要实践区,秦岭生态环境对全国水源涵养、调节气候、固碳降碳、保护生物多样性等有重要作用。另一方面,秦岭山区生态环境相对脆弱,土层薄,水土极易流失[33];面对大量零散的乡村聚居空间的不断渗透,秦岭山区短时间内难以摆脱“边污染边治理”的发展模式,生态格局构建的阻力较大,生态环境仍需加强治理。

4)秦岭山区资源协调性不强,城乡、镇村、村村发展差异较大。一方面,秦岭山区的地形起伏大,土地资源极其匮乏,其山系主体面积达8.23×104km2[34],山地居多,坡度较大(以周至县为例,自然坡度大于25°的区域达到90%[35]),资源公平性、合理性配置形势极其严峻。另一方面,青壮年外流、土地撂荒严重,村庄与其他要素的关联性不高,加大了城乡、村际间的分化风险和矛盾。

5)秦岭山区智慧系统建设滞后,乡村精准决策水平受限。一方面,在推进秦岭生态文明建设的进程中,既需要历史环境数据为采集端的场景支持,亦需要生态环境的监测数据作为传输端进行模拟决策,更需要实时采集、实时分析,以此建立数据信息平台进行测算,以达到精准预警。另一方面,作为智慧中国建设的基础,乡村当前的决策系统尚不足以支撑乡村的预警与决策、建设与发展、实施与管控。

2 秦岭山区宜居乡村的系统构成

2.1 系统思考

秦岭山区宜居乡村系统架构,围绕乡村振兴战略实施“二十字”方针,通过“安全”“活力”“生态”“文明”和“智慧”的有机联系、相互促进、形成合力,以实现乡村人民对美好生活的向往为目标,进而提出以下5个方面的思考(图1)。

图1 秦岭山区宜居乡村系统思考Fig.1 System thinking of livable villages in Qinling Mountains

1)秦岭山区地质灾害效应与乡村防控方面：秦岭地质环境复杂、地貌类型多样、土壤抗蚀性差(如浅山区域土壤侵蚀模数超过2 500 t/km2·a),暴雨频繁、河水径流变化大,年水土流失量达0.84亿t;地质灾害的频发,严重影响了乡村的安全生产、生活。因此,对于秦岭山区乡村而言,需要识别地质灾害风险,判断演化特征,拟定针对性防控路径和策略,以提升乡村安全。

2)秦岭山区经济支撑结构与乡村产业方面：秦岭山区乡村产业基础薄弱,现代化、规模化、精深加工发展受限;工业化程度低且结构不尽合理,抗风险能力差;第三产业发展缓慢。因此,对于秦岭山区乡村而言,需要降低自然因素的掣肘,提高三次产业效益,保障乡村人口就业和经济增长,以优化乡村产业。

3)秦岭山区生态安全格局与乡村治理方面：秦岭山区乡村生态空间受生产活动和生活活动的双重影响,环境质量不断下降、生态系统功能持续退化、水资源可利用率急剧降低,且天然林缩减、林分变差,森林质量愈发降低;特别是生态缓冲空间不断被蚕食,更加剧了乡村治理的难度。因此,对于秦岭山区乡村而言,亟需构建生态、生产和生活全方位、可持续的发展格局。

4)秦岭山区资源要素统筹与乡村协调方面：快速推进的城镇化致使乡村人口大量流失,向城市聚集;而秦岭山区土地资源稀缺,经济增长方式粗放,资源要素流动不畅,以及地方利益驱动,致使在人、乡村、社会等各方面与城乡统筹的差距愈发加大。因此,对于秦岭山区乡村而言,如何统筹配置多主体的资源要素,促进和谐发展,成为乡村发展的重中之重。

5)秦岭山区数字化建设与乡村决策方面：相较于城市而言,秦岭山区乡村的网络与智能设施配套落后,特别是乡村生产、生活空间的剥离使得“数字生产”和“数字生活”双驱动难度大,且教育、医疗、交通、物流等基础网络智能程度低甚至缺失。对于秦岭山区乡村而言,如何通过自然科学与社会科学的深度交叉融合,推动数据的挖掘和利用,是实现乡村智慧决策的必要条件。

2.2 体系建构

秦岭山区乡村的空间异质性和类型多样性、乡村要素分散性和发展自组织性、乡村发展对区域和城市的依赖性以及乡村产业发展受自然因素的强约束性,迫切需要立足于系统科学前沿,保障乡村地质安全、激活产业潜力,筑牢生态屏障、统筹协同关系、构架智慧决策体系。因此,围绕秦岭山区宜居乡村的架构目标,以多学科交叉融合的研究方法,系统构建秦岭山区宜居乡村的框架(图2),包括“秦岭山区安全乡村”、“秦岭山区活力乡村”、“秦岭山区生态乡村”、“秦岭山区文明乡村”、“秦岭山区智慧乡村”以下5部分。

图2 秦岭山区宜居乡村体系建构Fig.2 System architecture of livable villages in Qinling Mountains area

1)秦岭山区安全乡村是基础,立足于乡村地质灾害风险预判与防灾策略研究,旨在阐明秦岭山区乡村地质灾害周期响应规律;

2)秦岭山区活力乡村是关键,立足于乡村优势、特色产业发展的动力机制与路径研究,旨在阐明秦岭山区乡村一、二、三产业融合内涵;

3)秦岭山区生态乡村是核心,立足于乡村生态安全格局的锚固优化研究,旨在阐明秦岭山区乡村生态系统动态平衡机理;

4)秦岭山区文明乡村是导向,立足于乡村多主体多要素的统筹发展研究,旨在阐明秦岭山区乡村多元协调的统筹机制;

5)秦岭山区智慧乡村是前提,立足于乡村“人-技术-数据”的信息平台研究,旨在阐明秦岭山区乡村数字一体的信息决策体系。

3 秦岭山区宜居乡村的研究内容

秦岭山区宜居乡村的内容构成体现为多学科“自上而下”与“自下而上”有机衔接和序次推进的特点。其中(图3)：①从区域地质学入手,研究秦岭山区宜居乡村地质灾害溢出效应,构建基于韧性稳定的安全乡村;②从农村产业经济学入手,研究秦岭宜居乡村产业关联效应,构建基于产业兴旺的活力乡村;③从生态工程学入手,研究秦岭宜居乡村“三生”互促效应,构建基于平衡互馈的生态乡村;④从人文地理学入手,研究秦岭宜居乡村人地统筹协调效应,构建基于多元和谐的文明乡村;⑤从决策支持系统入手,研究秦岭宜居乡村信息数据驱动效应,构建基于协同治理的智慧乡村。

图3 秦岭山区宜居乡村研究思路Fig.3 Research guidelines of livable villages in Qinling Mountains

3.1 基于韧性稳定的安全乡村

韧性稳定的安全乡村就是最大限度提升秦岭山区乡村面对复杂地质环境抵御灾害的能力。随着多源卫星遥感、无人机遥感、倾斜摄影等技术在地质灾害识别、分析等领域的应用,可以清晰查明秦岭山区乡村地质构造的差异及分布特点;在地质构造演化及区域地壳稳定性分析、识别基础上,研究其地表过程及灾害时空分布规律。同时,梳理秦岭山区乡村山体洪涝、水土流失等灾害历史备案,剖析其灾害效应,形成灾害风险预测体系;根据预测体系总结相应的科学防控因素,制定“隐患点+风险区”的双控防治措施,最终实现针对不同类型乡村的“异类异法”精准防治。特别对重大地质灾害易发区的乡村,进行重点灾害风险管理,做到地质灾害整体可控。推进调查评价、监测预警、综合治理、风险管控、能力建设和技术革新,综合研判秦岭山区易发的地面生态损害、表层水土灾害、浅层崩滑灾害与深层山地灾害,全面提升秦岭山区乡村综合防灾、减灾、救灾的能力,降低地质灾害风险,切实保护村民生命及财产安全。

安全乡村研究方向和内容如图4所示。针对秦岭山区乡村地质灾害溢出效应,从地质构造演化及风险分析、地质地表过程及风险识别、灾害时空分布与风险预测、灾害风险韧性防控、灾害风险管理5个方向出发;系统性地提出“异类异法”的防治策略;并着重从地貌空间上揭示灾害形成、发生的异同性,提出不同的防灾策略,指导安全乡村构建。

图4 安全乡村主要研究内容Fig.4 Main research contents of the safe village

3.2 基于产业兴旺的活力乡村

活力乡村遵从自然资源禀赋及产业基础,通过吸纳新要素、释放新动力和挖掘新潜力,提出系统化、综合化、多元化的乡村产业发展体系。全面揭示秦岭山区乡村区位要素、产业要素,综合研判乡村产业优势;根据乡村要素和产业环节的联动关系,探索全产业链的特色产业发展机制;从传统优势产业强化、特色产业培育、产业融合发展及新兴产业引导等层面,探索梯次推广模式。同时,乡村产业作为动态、开放、协同的综合系统,挖掘特色产业资源禀赋,提出基于秦岭山区不同类型乡村的产业驱动策略;以产带村,引导信息、资金、技术、人力等要素循环,强化一、二、三产融合的“造血式”乡村产业发展路径,激发乡村产业活力。

活力乡村研究方向及内容如图5所示。针对秦岭山区乡村产业关联效应,通过厘清乡村基础、优势、特色产业的各系统构成,研究产业发展特征及规律,从夯实产业发展基础、研判产业发展条件、激发“三产”联动、促进多要素结构优化、拟定产业发展机制5个方向出发;加快构建秦岭山区乡村产业高质量发展新格局,形成在秦岭山区可复制、可推广的全过程产业发展模式,不断延伸产业链,促进乡村经济健康发展。

图5 活力乡村主要研究内容Fig.5 Main research contents of the dynamic village

3.3 基于平衡互馈的生态乡村

生态乡村从秦岭山区统筹“三生”空间格局出发,全域视野识别生态空间的影响因素,从而筑牢乡村生态平衡路径。基于生态系统功能的整体性,合理划分秦岭山区乡村生态系统等级,明确其空间格局与功能分区。从自然环境、社会因素及经济状态出发,明确生态空间分异规律与优化路径;重视生态保护和土地利用中的空间要素,兼顾系统健康、环境变化及社会经济的生态安全指标,做实生态评价,提出生态指标动态平衡的调控策略。同时,厘清林体-土体-岩体-水体-山体等五体互馈关系,聚焦生物多样性、水源涵养和水土保持等三大重点,加大对秦岭山区乡村生态环境保护与建设力度,修复已退化的生态系统和被破坏的生态环境。

生态乡村研究方向及内容如图6所示。针对秦岭山区乡村生态互促效应,从建立生态空间格局、生态功能划分、生态安全评价、生态保护对策、生态环境修复5个方向出发,判别秦岭山区乡村生态环境要素时空分异规律和影响因素。以生态安全指标为基础,综合考虑地形、气候、水文等因素。以生态环境评价为依据,探索适用于秦岭山区不同类型乡村的生态安全动态平衡调控方法。

图6 生态乡村主要研究内容Fig.6 Main research contents of the ecological village

3.4 基于多元和谐的文明乡村

文明乡村是乡村各方面建设成效的外在体现,折射出整个乡村的精神和面貌。其中,最为关键的是提升乡村引力,吸引人口回流,壮大乡村建设主体力量。其次,立足乡村地域发展的差异性,提出空间关联的聚集协调方案,有序推进山、水、林、田、湖、草等系统性治理,实现乡村与自然的和谐共生。另外,加强乡土社会建设,维护地域文化的多样性、认同性,有效解决乡村人居环境矛盾,整体推动资源要素合理交换和双向流动。

文明乡村研究方向及内容如图7所示。针对秦岭山区乡村人地统筹协调效应,从村与人、村与村、村与自然、村与社会、村与自身5个方向出发,系统研判多元协调的特征与规律,提出多元统筹的模式与路径;优化乡村与多方要素的配置方案,从而解决乡村发展中不平衡、不协调、不充分等矛盾,实现乡村要素对流畅通、区域联系紧密、功能互补互促、文化认同传承。

图7 文明乡村主要研究内容Fig.7 Main research contents of the civilized village

3.5 基于协同治理的智慧乡村

智慧乡村依托于“数字秦岭”空天地一体化卫星遥感监测平台,着重对山、水、林、田、湖、草等6个方面,进行全过程、全方位的动态采集、处理、分析和发布,搭建灾害防控、产品发布、生态监测、区域建筑的信息平台,完善智慧乡村多源信息数据库。另外,基于秦岭山区乡村应用场景,构建数据驱动以及深度记忆的场景耦合模型,进而推动实时风险分析和智能识别,为秦岭山区乡村数字化管理提供技术支撑,推动数字驱动下的乡村高质量发展。

智慧乡村研究方向及内容如图8所示。针对秦岭山区乡村信息数据驱动效应,以架构秦岭山区智慧乡村数据信息平台与智慧决策为目的,从数据信息采集、数据库建立、信息分析与模拟、精准预警、智慧决策与管理5个方向出发,系统构建“安全-活力-生态-文明”的多源一体化信息决策体系,突破理论探索与实践决策中数据缺失,多场景模拟过程中数据无法共享等问题,打破制约秦岭山区乡村生活、生产、生态空间的研判、决策瓶颈,用新手段实现精准化流程、可视化监管、多维化决策的智慧乡村。

图8 智慧乡村主要研究内容Fig.8 Main research contents of the intelligent village

4 结 论

1)秦岭生态环境保护的重要性和紧迫性不言而喻,而全面推进乡村振兴亦是实现中华民族伟大复兴的重要使命。针对秦岭山区乡村“表象于地域,形成于聚居,根植于宜居”的特点,审视秦岭山区乡村存在的问题,架构“秦岭山区宜居乡村”体系,并从“安全”“活力”“生态”“文明”和“智慧”5个方面提出“秦岭山区宜居乡村”的研究内容。

2)基于架构思考,开展秦岭山区“安全”“活力”“生态”“文明”与“智慧”的宜居乡村研究,助力秦岭生态保护与乡村振兴战略的推进,为宜居的秦岭乡村发展提供决策支撑;为山区及其他生态脆弱敏感地区乡村实现和高质量发展提供研究思路,为新时代美丽乡村建设提供实施范例。

3)基于系统构建,秦岭山区宜居乡村需要长期、全面且深入的多学科研究,需要聚集优势科研力量进行具体问题、具体方向的研究攻关。