四川省农村人居环境质量时空演化特征与驱动因素

邓茜月，王永生，黄晗

（1.成都理工大学旅游与城乡规划学院，成都 610059；2.中国科学院地理科学与资源研究所，北京 100101）

20 世纪50 年代，希腊学者道克迪亚斯首次提出“人居环境科学”概念[1]。20世纪90年代，吴良镛院士率先将人居环境理论引入中国，并将其定义为人类在大自然中赖以生存的基地，是人类利用自然、改造自然的主要场所[2]。在此基础上，胡伟等[3]将农村人居环境界定为人类在乡村中进行居住、耕作、交通、文化、教育、卫生、娱乐等活动，在利用自然、改造自然过程中创造的环境。一般而言，农村人居环境包含人居硬环境和人居软环境两方面内容。硬环境是服务于农村居民并被其所利用的各种物资设施的总和，由居住条件、生态环境质量、基础设施及公共服务设施三部分组成；软环境是农村居民在利用和发挥硬环境系统功能中形成的一切非物质形态事物的总和，软环境的可居性是硬环境的价值取向[4-5]。

农村人居环境关系到农村居民的身心健康，是保障广大农民安居乐业、农村和谐稳定发展的重要基础。改革开放以来，国家高度重视农村人居环境整治工作，针对农村人居环境领域的阶段性问题制定了一系列方针、政策和措施[6]。改革开放至新农村建设期间，主要以农村改水、粪污处理为治理方向，但管理方式相对粗放[7-8]，农村人居环境整治投入的资源要素较少；精准扶贫之前，随着农村居民收入增加和生活水平的显著提升，农民对改善生活环境的愿望更为迫切[9]，国家政策也从农村环境治理逐渐聚焦到农村人居环境整治，并围绕农村环境卫生、农村可持续发展等方面开展了大量工作；精准扶贫以来，农村人居环境整治工作步入总体深化阶段，特别是2014 年《关于改善农村人居环境的指导意见》发布后，农村人居环境整治成为改善人居环境、建设宜居乡村的重要抓手。国家“十四五”规划中明确提出要提升乡村基础设施和公共服务水平，开展农村人居环境整治提升行动。在乡村振兴战略背景下，农村人居环境整治不仅有利于改善农村环境，更是破解新时代社会矛盾的有效途径和实现全面建成小康社会战略目标的根本要求[10]。

从国际上来看，欧美等发达国家和地区的农村人居环境整治工作最早可追溯至19世纪，主要集中在城乡融合、景观格局、土地利用等方面[11-12]，农村人居环境研究也从经济学、生态学、地理学等[13-15]多学科角度开展。从国内来看，随着城乡差距日益扩大，农村人居环境成为学术研究热点，学者们围绕乡村聚落演化[16]、城乡关系重构与农村人居环境发展模式[17]、乡村生态环境重构策略[18]、乡村建设过程中的碳排放[19]、人居环境建设评价[20]等方面开展了大量研究，既包括微观层面的农户行为研究[21-22]，也涉及宏观层面的经验总结和发展路径研究[7，23-24]，涵盖了村庄、乡镇、区域等不同尺度。但基于区域政策梳理，结合农村人居环境质量时空变化的驱动因素与提升路径研究相对缺乏。

受灾害频发、民族众多、风俗差异等影响，四川省农村人居环境的区域差异明显，特别是川西高原少数民族聚居区受自然资源、地理区位等条件影响，农村基础设施落后、公共服务水平较低等问题突出。已有部分研究从市域尺度评价了四川省农村人居环境质量现状，并提出了相关治理路径，但对于四川省农村人居环境整治的政策梳理和农村人居环境质量的驱动因素的研究较少。因此，本研究基于四川省历年“一号文件”中农村人居环境相关政策梳理，以市域为研究单元，科学构建农村人居环境评价指标体系，分析四川省农村人居环境质量的时空演化特征，并运用地理探测器研究农村人居环境质量变化的驱动因素，为科学有序推进四川省农村人居环境整治提供理论支撑。

1 材料与方法

1.1 研究区概况

四川省（97°21'～108°31' E，26°03'～34°19' N）位于中国西南部，地处长江上游，地跨青藏高原、横断山脉、云贵高原、秦巴山地、四川盆地等地貌单元，地势西高东低。四川省现辖18个地级市、3个少数民族自治州（图1），共有181 个县（市、区），是西部地区的农业大省和人口大省，农村居民比例大，农村基础设施建设落后，农村人居环境问题相对突出。新农村建设以来，四川省全域推进农村人居环境整治工作，补齐农村人居环境短板。截至2020 年，全省农村人口数量为3 621万，占总人口的43%，92%以上的行政村生活垃圾以及58%的农村生活污水得到有效治理，卫生厕所普及率达到86%，畜禽粪污综合利用率达到75%，农村教育、医疗水平持续提升，农村人居环境建设取得显著成效。

图1 研究区位置图Figure 1 Location map of study area

1.2 指标体系构建与数据来源

吴良镛院士提出的人居环境居住、支撑、社会、自然和人类五大系统为人居环境科学体系分析框架和评价研究提供了重要的理论依据。在此基础上，李伯华等[25]将乡村人居环境系统划分为自然生态环境、社会文化环境和地域空间环境，国内已有不少学者基于此类划分方法开展农村人居环境质量评价研究[26-28]。本研究参考已有的相关研究成果，结合四川省各市（州）发展建设水平、自然资源禀赋差异等实际情况，综合考虑数据的完整性、可获取性，从自然生态环境、居住支持环境、社会经济环境三个维度来建立四川省农村人居环境质量评价指标体系（表1）。其中，自然生态环境是影响人类生活和生存的天然载体，是关系到社会和经济持续发展的复合生态系统，与人类生活、生产活动密切相关。本研究选取生活污水处理率、卫生厕所普及率、农用化肥施用量表征生态环境污染治理程度，选取植被覆盖率、空气质量优良率来衡量生态修复程度。居住支持环境是人类居住和生活所需要的一系列物质设施，是农村人居环境质量的直观反映，包括住房情况、供水供电、基础设施等多个方面。本研究选取人均住房面积表征住房条件，选取自来水普及率、人均用电量、公路里程、有线广播电视入户率表征基础设施建设程度。社会经济环境是推动农村人居环境水平提升的关键因素，本研究选取城乡居民收入比、农村人均可支配收入、农村人均生活消费支出、人均农林牧渔业产值、农村人员就业率表征农村家庭经济条件，选取耕地有效灌溉率、单位面积粮食产量表征农业生产条件，选取卫生院、文化站、村委会数量体现公共服务建设程度。

表1 四川省农村人居环境质量评价指标体系Table 1 Evaluation index system of rural residential environment quality in Sichuan Province

本研究所用数据主要包括生态环境数据、社会经济统计数据和地理数据。其中，生态环境数据主要来自2005—2019 年的《四川统计年鉴》《国民经济和社会发展统计公报》；社会经济统计数据主要来自《四川农村统计年鉴》《四川卫生健康统计年鉴》《中国区域经济统计年鉴》，同时参考借鉴2005—2019 年各市（州）的统计年鉴和政府公报；植被覆盖指数（NDVI）来自中国科学院资源环境科学与数据中心（https://www.resdc.cn/）。对于个别数据缺失的市域，采用相邻年份数据或其上一级行政单元的平均值替代。

1.3 研究方法

1.3.1 熵值法

本研究在对评价指标进行标准化处理的基础上，应用熵值法对历年数据进行度量，判断各项指标对四川省农村人居环境质量的影响程度，根据各项指标所含信息熵值大小，客观赋予其权重值。熵值法更适合多元化指标的综合性评价，避免主观赋权，客观性更强、可信度较高[28]。计算公式如下:

式中：Pij为i年j指标的标准化值；xij为i年的j指标值；xmax、xmin分别为j指标的最大值与最小值；Hj为j指标的熵值；n为测评年份数量；ωj为j指标的权重值；m为测试指标数量。

1.3.2 变异系数法

运用变异系数法判断四川省农村人居环境质量变化的主要影响因子，选择变异系数最大的指标作为地理探测器中的探测因子。变异系数法能够消除各项评价指标量纲不同的影响，客观衡量各评价指标的变异程度。计算公式如下：

式中：CV为变异系数；xab为第b（b=1，2，3，…，m）个评估对象的第a（a=1，2，3，…，n）个评估指标的特征数据；-xa为第a个指标的平均值。CV越大，说明因子对农村人居环境质量的影响就越大。

1.3.3 地理探测器模型

地理探测器是探测和利用空间分异性的工具，主要运用领域包括土地利用[29]、区域规划[30-31]、环境[32]等。本研究借助地理探测器研究四川省农村人居环境时空演变的驱动力，并利用地理探测器中的交互作用探测模型分析两个影响因素共同驱动农村人居环境质量变化的影响程度（q），其公式如下：

式中：i=1，2，3，…，M；M为因变量或因子的分层；Ni和N分别为i层和整个研究区域的样本数；σ2i和σ2分别为i层和整个区域的离散方差；q为影响因素对耕地流转空间分异现象的解释程度，取值范围为[0，1]，q值越大，说明影响因素对农村人居环境质量的空间分布解释力越强。

2 结果与分析

2.1 四川省农村人居环境政策梳理

2004 年以来，四川省农村人居环境工作可划分为三个阶段：（1）农村环境整治阶段（2004—2007年）：针对农村整体环境卫生较差、基础设施建设滞后等突出问题，集中开展农田水利基本建设与小流域污染治理工作，实施“乡村清洁工程”，改善农村生活环境和村容村貌；（2）农村基础设施建设阶段（2008—2013 年）：针对农村基础设施薄弱、农村社会事业发展缓慢、农业环境污染等突出问题，推广种养结合的循环新模式，并大力发展农村社会事业，开展定居行动以解决少数民族住房困难的问题，补齐农村人居硬环境短板；（3）农村人居环境综合整治阶段（2014 年至今）：针对贫困人口基数大、区域经济落后等问题，以“四大片区”为重点区域实施精准扶贫，为巩固拓展脱贫攻坚成果同乡村振兴有效衔接，扎实推进农村人居环境整治工作，逐渐注重人居软环境建设，引导农村居民树立环保意识，并以垃圾和污水治理为重点，健全农村生活垃圾收集、转运和处置体系，推动公共服务向农村地区延伸（表2）。

表2 四川省农村人居环境政策梳理Table 2 Summarize of the rural residential environment policies in Sichuan Province

2.2 农村人居环境质量时空演变格局

2.2.1 时间变化

2005—2019 年，四川省农村人居环境质量总体呈上升趋势，评价分数从2005年的0.260上升到2019年的0.917（图2）。根据子系统环境评价分数变化情况，结合农村人居环境政策，可将四川省农村人居环境发展划分为三个阶段：（1）发展失衡阶段（2005—2007 年）：农村人居环境质量总体较差，呈下降趋势，社会经济环境发展水平明显优于居住支持环境和自然生态环境，子环境间差距逐渐缩小；（2）协调发展阶段（2008—2013 年）：农村人居环境综合评价水平趋于稳定，但整体水平不高，社会经济环境、居住支持环境质量有所提高，自然生态环境综合评分呈现稳定发展趋势；（3）快速提升阶段（2014—2019 年）：农村人居环境呈现明显上升趋势，尤其是社会经济环境迅速提升，截至2019 年底，社会经济环境质量评价分数为0.577，比2018年增长了1.422倍。

图2 四川省农村人居环境质量的时间变化特征Figure 2 Temporal variation characteristics of rural residential environment quality in Sichuan Province

2.2.2 空间演化

2005—2019 年，四川省21 个市（州）农村人居环境质量不断提升，整体状况得到明显改善，地域之间存在明显的差异，呈现出东高西低的空间格局（图3）。2005年四川省农村人居环境发展水平较低，共有3个市（州）农村人居环境综合质量评价等级为差等，其中，甘孜藏族自治区农村人居环境质量最差，成都平原地区的农村人居环境质量相对较好（图3a）；2007年农村人居环境质量有所改善，特别是川西、攀西地区有较大提升，但川东北、川南地区质量仍然较差（图3b）；2013年农村人居环境质量明显提高，各市（州）评分均高于0.177，成都市质量最高，为0.338（图3c）；2019年农村人居环境综合质量评分均高于0.368，但各市（州）农村人居环境质量空间差异存在扩大趋势（图3d）。

四川省自然生态、居住支持、社会经济子环境质量整体呈上升趋势，但存在明显的空间差异（图4）。从自然生态环境来看，2005 年攀西、川东北地区的发展水平较低，而川西地区相对较高；2007 年川南地区发展水平有所提升，但整体空间分布格局变化不大；2013 年川西、攀西地区的发展水平较高，而川东北地区质量相对较低；2019 年各市（州）自然生态环境质量提升效果较差，川西地区的质量相对较高，川东北地区的质量最差（图4a）。居住支持环境质量在2005年整体较差，阿坝藏族羌族自治州、成都市质量相对较高；2007 年质量较高的区域范围不断向成都平原地区扩大；2013 年质量高值区的范围持续向南扩大；2019 年东部地区的质量持续提高，而西部地区分布格局无明显变化（图4b）。2005 年社会经济环境整体质量较低，东部地区的质量相对较高；2007 年川西地区的质量有所提升，川东北、川南地区的质量有所下降；2013 年各市（州）质量空间差异缩小；2019 年成都平原、川南地区的质量明显有所提升，整体呈现出东高西低的空间格局（图4c）。

图4 四川省农村人居环境质量各子环境发展水平时空变化Figure 4 Temporal and spatial variation of sub-environment development of rural residential environment quality in Sichuan Province

2.3 农村人居环境时空演化的驱动因素

选择变异系数较大的指标——生活污水处理率（0.249）、农村人均可支配收入（0.504）、农村人均生活消费支出（0.553）、乡（镇）拥有卫生院数量（0.148）、乡（镇）拥有文化站数量（0.139），利用地理探测器计算2005、2007、2013、2019 年各因子对四川省农村人居环境质量的影响力（q值）。结果（表3）表明，各子环境驱动作用排序为社会经济环境＞居住支持环境＞自然生态环境。其中：2005 年社会经济子环境和居住支持子环境是农村人居环境质量变化的主要驱动力，生活污水处理率和人均可支配收入均是影响农村人居环境发展的主要因子；2007 年社会经济子环境仍是首要驱动力；2013 年乡（镇）拥有文化站数量的影响力显著增加，居住支持子环境持续驱动农村人居环境质量变化；2019 年乡（镇）拥有卫生院数量、人均可支配收入和人均生活消费支出的影响力增大，居住支持环境和社会经济环境协同驱动农村人居环境质量的发展变化。

表3 四川省农村人居环境质量评价影响因子影响力（q值）Table 3 The q value of influencing factors of rural residential environment quality evaluation in Sichuan Province

交互探测结果（图5）显示，双因子交互作用的驱动力均比单因子作用强度高，且交互作用类型在不同年份表现效果也不同。其中，2005、2007、2013 年交互作用类型以非线性增强为主，2019 年交互作用类型均为双因子增强。2013 年之前，部分影响因子对农村人居环境的驱动力（q值）较小，农村人居环境暂未进入综合整治阶段，少数影响因子与其他因子交互作用的影响力比单独作用时增长了数倍；2013 年以来，农村人居环境质量进入快速提升阶段，多数影响因子的驱动力均不同程度增大，双因子共同驱动的作用往往难以超过单因子驱动力之和，因子交互作用类型均表现为双因子增强。

图5 四川省农村人居环境质量驱动因子交互变化特征Figure 5 The interactive change characteristics of driving factors of rural residential environment quality in Sichuan Province

3 讨论

3.1 时空演变机制

从时间上来看，2005—2019 年四川省农村人居环境发展水平经历了发展失衡、协调发展、快速提升三个阶段，而且区域发展差异明显，这与吴文旭等[33]的研究结论一致。2005—2007 年村镇规划缺乏，乡村清洁工程实施虽然提升了区域居住环境质量，但由于农民环保意识差，大量施用化肥、农药等不合理行为导致农业环境污染，生态环境破坏、基础设施建设较差是该阶段四川省农村人居环境发展滞后的主要原因。2008—2013 年，水电路网建设有效解决了农村地区用水难、用电难、交通通达性差等问题，提升了居住支持环境质量，但过渡追求粮食高产导致农村生态环境进一步恶化，农业面源污染持续加重[18，34]。2014—2019 年，农房迁建解决了人畜混居问题，“厕所革命”、乡镇污水集中处理等行动，使卫生厕所普及率和生活污水处理率分别提升到83%和95%。与此同时，农村环保宣传工作快速推进，农民环保观念发生较大转变，粪污垃圾乱排乱倒等现象明显减少。此外，精准扶贫战略改善了农村居民经济条件，汽车、电冰箱以及日化用品等消费量逐渐增加，新型污染物对农村自然环境改善提出了挑战。2018 年以来，四川省委办公厅和省政府办公厅联合印发《四川省农村人居环境整治三年行动实施方案》，制定了市、县两级农村人居环境整治规划，从生活垃圾治理、生活污水治理、卫生厕所改造与粪污治理、旧村改造与村容村貌提升、完善建设和管护机制5 个方面进行农村人居环境整治，但由于起步晚、时间短，仍存在生活垃圾和生活污水管护机制不完善、粪污资源化利用技术缺乏、公共服务相对短缺、村容村貌改善不彻底等问题。因此，未来农村人居环境整治工作应重视农村生活垃圾和污水处理，完善农村厕所粪尿、污水收集等卫生配套设施，加强村庄规划和污染物监测评估；重视农村污染治理、资源化利用等技术和模式创新，为提升农村人居环境提供技术支撑。农村居民是农村人居环境整治的主体，应加强宣传引导，提高农村居民对农村人居环境整治重要性的认知水平，推动其生活方式和观念的转变，健全农村居民为主体的有效参与机制，确保农村居民实际需求与环境整治相结合[21]。

从空间上来看，农村人居环境质量呈现出东高西低的空间格局，与四川省自然条件、民族、风俗差异密切相关。自然资源禀赋高的成都平原地区交通便利，产业发展和基础设施建设较好，乡镇管理和服务职能形成良性循环，而自然资源禀赋较差的川西、攀西地区则容易形成公共物品缺失，导致村庄群体性福利被剥夺[35]，虽然“三州”少数民族聚居地区的农村人居环境整体质量有所提升，但仍然受自然地理因素和民族风俗的影响，发展速度缓慢。2021 年中共中央办公厅、国务院办公厅印发了《农村人居环境整治提升五年行动方案（2021—2025 年）》，要求坚持因地制宜、突出分类施策，坚持问需于民、突出农民主体。川西、攀西民族地区的农村人居环境整治提升，应首先从民族文化多样性出发，着重保护传承民族特色文化，尊重当地民风民俗；其次，川西、攀西民族地区多是贫困山区，脱贫后仍面临基础设施建设落后、公共服务资源缺乏、村庄规划发展较差等问题[36]，需重点提升农村人居环境的基础设施和公共服务建设。成都平原、川东北和川南地区农村人居环境整治提升效果较好，但农村人居环境整治工作进展不均衡，未来应重点关注偏远地区的政策惠及与落实。此外，成都平原、川东北和川南地区人口数量较多，人类活动范围与强度不断增加，对该地区的生态环境和植被生长产生了一定的负面影响[37]，应尽快建立合理的生态补偿机制，大力发展绿色产业[38]，实现生产、生活和生态相结合。

3.2 整治提升策略

农村人居环境质量的驱动因素存在阶段性差异，且受多种因素共同作用影响。资金投入是在自然生态环境方面开展生态环境保护与污染治理、在居住支持环境方面开展村容村貌治理和农村基础设施建设、在社会经济环境方面发展农村生产力和完善公共服务设施以及传承弘扬当地优秀文化的重要保障。随着经济水平逐渐提高，居住支持环境对农村人居环境质量的驱动作用增强，生活污水处理率是主要影响因素。基础设施建设是推进生态环境保护的根本，也是全面改善农村面貌、建设现代化农村的重要物质基础，更有利于完善产业环境，促进经济发展。全面提高农村人居环境质量，应充分调动政府、社会与农户的积极性[21]。在政府层面，应统筹安排资金投入，鼓励引入社会力量与政府、金融机构合作，并参与投资收益较好、市场化程度较高的相关项目；在村庄层面，亟需加强水、电、路、网、厕所粪尿、污水收集等基础设施建设，持续提升医疗、教育等服务水平，推进农村新居建设、旧村改造等措施，开展农业面源污染、生活污染等污染物监测评估；在农户层面，加强宣传，增强农户环保意识，完善以农民为主体、集体为后盾的管护模式[10]，通过多种宣传引导方式充分激发农村居民的主体意识，促进其形成人居环境整治提升所倡导的价值观念、生活习惯、生活态度和期望，充分发挥农村居民的主观能动性，强化基层组织作用，实现农村人居环境整治工作中“自上而下”政府决策与“自下而上”社会和农户参与的有机统一[34]。

4 结论与展望

4.1 结论

本研究定量分析了四川省农村人居环境质量的时间变化特征，并利用地理探测器探究了影响农村人居环境质量的驱动因素，结论如下：

（1）2004 年以来，四川省农村人居环境整治工作可划分为农村环境整治、农村基础设施建设、农村人居环境综合整治三个阶段。

（2）从时间上来看，2005—2019 年四川省农村人居环境发展水平先后经历了发展失衡、协调发展和快速提升三个阶段，环境质量呈先下降后升高的趋势，其中社会经济环境提升效果较好，自然生态环境质量提升效果相对较差；从空间上来看，农村人居环境质量整体呈东高西低的空间分异格局，且空间差异存在扩大趋势。

（3）从驱动因素来看，农村人居环境质量变化既受到单一因素的影响，又受到多种因素的共同作用，农村人居环境质量由社会经济子环境单一驱动转变为社会经济子环境与居住支持子环境协同驱动。

（4）未来，四川省应坚持因地制宜、分类施策的原则，重点关注偏远地区的政策惠及与落实，完善以农民为主体、集体为后盾的管护模式，实现农村人居环境整治工作中“自上而下”政府决策与“自下而上”社会和农户参与的有机统一。

4.2 展望

农村人居环境是乡村地域空间内自然生态、资源环境、人文经济、制度文化等要素共同构成的有机结合体。本研究仅从自然生态、居住支持和社会经济三个子系统探讨了四川省农村人居环境质量的时空演化特征及其驱动因素，未充分考虑政策覆盖、风俗文化、组织治理等人文过程要素的综合作用。此外，农村人居环境系统复杂、开放，尤其是国家提出“以县域为基本单元推进城乡融合发展”，更为农村人居环境整治工作提出了新的要求。因此，未来应重点围绕中心城市或典型县域系统开展农村人居环境调查研究和座谈访谈，在宏观上阐明都市圈-市县带-村镇区的农村人居环境质量时空格局与典型问题，在微观上阐述不同区域政策覆盖、主体差异、生产活动等因素对农村人居环境质量的作用途径和影响机制，为科学推进农村人居环境整治和全面提升农村发展水平提供决策支持。此外，应及时总结不同类型区的农村人居环境整治典型模式、重要举措与关键技术，为解决同类型区农村人居环境整治难题提供模式和技术支撑。