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農(nóng)村地類分布格局及形成機理研究
——以揚州市區(qū)為例

2014-09-21 02:23丹,
水土保持研究 2014年4期
關(guān)鍵詞:村域居民點城鎮(zhèn)化率

王 丹, 葛 揚

(1.揚州市職業(yè)大學(xué) 資源與環(huán)境工程學(xué)院, 江蘇 揚州 225009; 2.南京大學(xué) 經(jīng)濟學(xué)院, 南京 215213)

農(nóng)村地類分布格局及形成機理研究
——以揚州市區(qū)為例

王 丹1, 葛 揚2

(1.揚州市職業(yè)大學(xué) 資源與環(huán)境工程學(xué)院, 江蘇 揚州 225009; 2.南京大學(xué) 經(jīng)濟學(xué)院, 南京 215213)

通過構(gòu)建地類鄰接比、村域土地城鎮(zhèn)化率等指標,運用兼業(yè)農(nóng)戶選址理論模型,以揚州市區(qū)為例,從中觀、微觀尺度分析了農(nóng)村地類分布格局及形成機理。研究表明:(1) 農(nóng)村地類分布具有空間耦合性,源地類對目標地類空間分布具有決定影響,其中集鎮(zhèn)、公路分布對目標地類有中觀尺度影響,坑塘水面(溝渠)、農(nóng)村公路對目標地類分布有微觀尺度影響;(2) 微觀尺度下,農(nóng)村主要地類由于地形因素而分別呈現(xiàn)同心圓和帶狀分布模式;中觀尺度下,農(nóng)村地類往往呈U型分布,主要體現(xiàn)在土地城鎮(zhèn)化率的空間差異,上述模式的形成是農(nóng)戶按生產(chǎn)空間成本最小化或比較利益最大化的選擇結(jié)果;(3) 運用地類鄰接比指標可從微觀尺度分析源地類與目標地類之間的空間依存度;兼業(yè)農(nóng)戶選址理論模型可從中觀尺度分析農(nóng)戶居民地選址與經(jīng)濟發(fā)展之間的內(nèi)在關(guān)系,具有一定的方法論意義。

農(nóng)村地類; 格局特征; 形成機理; 源地類; 目標地類; 地類鄰接比; 空間分布模式; 揚州市

近年來,隨著新農(nóng)村建設(shè)戰(zhàn)略的提出,圍繞農(nóng)村土地利用,眾多專家學(xué)者從空間分布格局、空間分布的地域差異、內(nèi)部用地結(jié)構(gòu)特征及分異等角度開展研究,深入探討了其形成機制,取得了豐富的成果[1]。但也存在著一定的局限性,主要表現(xiàn)在兩個方面:(1) 農(nóng)村土地布局研究偏宏觀,微觀機理研究不足,即研究尺度偏重縣域、鎮(zhèn)域尺度,以村域為基本單元的微觀研究相對缺乏。(2) 微觀研究偏重單地類,未能從整體把握各地類之間的耦合關(guān)系。從文獻搜索情況看,農(nóng)村居民點分布規(guī)律研究偏重,其他地類或各地類相互關(guān)系研究偏弱[2-8]。

本文利用第二次全國土地調(diào)查數(shù)據(jù),以揚州市區(qū)為例,通過構(gòu)造地類鄰接比、村域土地城鎮(zhèn)化率等指標及兼業(yè)農(nóng)戶選址理論模型,分析農(nóng)村主要地類分布格局及其耦合關(guān)系,并對其形成機理進行探討[9]。

1 研究方法

1.1 地類鄰接比

(1)

(2)

式中:k——點狀或線狀地類;i——面狀地類;j——緩沖區(qū)步長,分別取10,30,50,100,150,200,250 m;j-1表示上一次分析所取步長;ξkij——以k為源地類,緩沖區(qū)步長為j的情況下,面狀地類i面積占該緩沖區(qū)的面積比例;τ——地類鄰接比[10]。

該模型屬于微觀尺度模型,主要用于分析純農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者的空間選址模式。在研究中,點狀地類為集鎮(zhèn)、坑塘水面;線狀地類為農(nóng)村道路、公路、溝渠;面狀地類為水田、農(nóng)村居民點用地。其中點狀與線狀地類為源地類,面狀地類為目標地類。將源地類選擇不同步長的緩沖區(qū),分析目標地類的比例增減變化情況(公式1);同時計算地類鄰接比,即在步長相同情況下,目標地類的比例差值,從而分析源地類與目標地類的空間依存度(公式2),最終從總體上把握各地類的耦合關(guān)系[11]。

在農(nóng)村地區(qū),點狀、線狀地類空間布局相對穩(wěn)定,主要受自然及人文因素影響,處于支配地位;面狀地類空間布局相對易變,受點狀、線狀因素直接影響,處于被支配地位。由于面狀地類面積比例處于絕對優(yōu)勢地位,把握了面狀地類的分布格局,就可從總體上把握整個農(nóng)村地類分布格局及其形成機理。

1.2 兼業(yè)農(nóng)戶選址理論模型

maxU=U1(t1)+U2(t2)

(3)

式中:U——農(nóng)戶總經(jīng)濟效益;U1——農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)濟效益;U2——工商業(yè)生產(chǎn)經(jīng)濟效益;農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)濟效益U1由生產(chǎn)時間t1決定,其表現(xiàn)形式為對數(shù)函數(shù);工商業(yè)生產(chǎn)經(jīng)濟效益U2由生產(chǎn)時間t2決定,其表現(xiàn)形式為線性函數(shù);ω——工資率;t1、t2之和為總工作時間常數(shù)T。

該模型主要用于分析兼業(yè)農(nóng)戶的空間選擇模式,屬微觀尺度模型。兼業(yè)型農(nóng)戶的農(nóng)村居民點用地選址本質(zhì)上是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益與工商業(yè)生產(chǎn)效益機會成本比較的結(jié)果。當U1>U2,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)居于支配地位,農(nóng)村地類分布格局主要遵循微觀尺度規(guī)律;當U1

1.3 村域土地城鎮(zhèn)化率

(4)

該指標是兼業(yè)農(nóng)戶選址理論模型的空間表現(xiàn),即集鎮(zhèn)、公路對面狀因素的作用表現(xiàn)于村域?qū)用媸谴逵蛩酵恋爻擎?zhèn)化率的變化,城鎮(zhèn)化率越高,農(nóng)村居民點用地比例越高,反之亦然。

2 實證研究

2.1 研究區(qū)概況及數(shù)據(jù)來源

揚州市地處江蘇省中部,長江下游北岸,江淮平原南端,是南京都市圈和上海經(jīng)濟圈的節(jié)點城市。自2000年以來,揚州市經(jīng)濟連續(xù)保持高速增長,城鎮(zhèn)化發(fā)展迅猛,城鎮(zhèn)化率達到58.8%(按人口計算)。本文以江蘇省揚州市市區(qū)(廣陵區(qū)、邗江區(qū))為研究對象(剔除主城區(qū)部分及建設(shè)用地面積大于60%的鄉(xiāng)鎮(zhèn)),共計12個鄉(xiāng)鎮(zhèn),面積約為679.17km2。

本次研究地類數(shù)據(jù)來源于揚州市第二次全國土地調(diào)查;經(jīng)濟數(shù)據(jù)來源于《揚州統(tǒng)計年鑒(2011)》。

2.2 源地類與目標地類耦合形態(tài)

(1) 微觀尺度分析:將地類分為源地類與目標地類,并按步長Jk=10,30,50,100,150,200,250m分別取緩沖區(qū),求得緩沖區(qū)內(nèi)各目標地類面積Skij,將Jk與Skij進行數(shù)據(jù)擬合[12],所得結(jié)果見表1??梢姡孩倏犹了妗⑥r(nóng)村道路的步長Jk與農(nóng)村居民點用地、水田面積Skij呈對數(shù)函數(shù)關(guān)系,即Skij隨著步長Jk的增加其變化幅度逐漸衰減,表明在微觀尺度短距離(Jk=10,30,50m)源地類對目標地類的分布影響較大,而在微觀尺度中長距離(Jk=100,150,200,250m)這種影響會急劇衰減。②集鎮(zhèn)、公路步長Jk與農(nóng)村居民點用地、水田面積Skij呈線性函數(shù)關(guān)系,表明 的增加與步長Jk呈完全相關(guān)關(guān)系,即Skij的增加完全是基于步長Jk因素,因此兩者在微觀尺度相關(guān)性不大。

1:北部公道、楊壽、方巷、楊廟、甘泉、槐泗、泰安水源地取坑塘水面,南部瓜洲、杭集、沙頭、李典、頭橋水源地取溝渠。地類1為源地類,地類2為目標地類。

(2) 中觀尺度分析:中觀尺度核心是村域城鎮(zhèn)化率距工商業(yè)中心和公路變化情況。由于村域人口城鎮(zhèn)化率數(shù)據(jù)難以取得,因此采用土地城鎮(zhèn)化率作為近似值加以代替(式3),同時以土地城鎮(zhèn)化率作為觀測值,分析城鎮(zhèn)化熱點。結(jié)果表明揚州市各鄉(xiāng)鎮(zhèn)土地城鎮(zhèn)化率呈點軸分布較為明顯。①各集鎮(zhèn)中心及臨近村域城鎮(zhèn)化值均高于周邊,經(jīng)統(tǒng)計,集鎮(zhèn)周邊村域土地城鎮(zhèn)化率高于其他村域達8%左右;②公路沿線地區(qū)城鎮(zhèn)化率明顯較高,沿揚菱路(揚州——高郵菱塘)、沿揚天路(244省道)、沿揚瓜路、沿揚霍路、沿揚泰路兩側(cè)村域土地城鎮(zhèn)化率也明顯高于其他村域。說明集鎮(zhèn)、公路對于鎮(zhèn)域范圍內(nèi)農(nóng)村居民點的布局有顯著影響。

2.3 微觀尺度源地類目標地類空間分析

在微觀尺度中,通過選擇各源地類不同步長的緩沖區(qū),分析目標地類的面積比例變化情況,構(gòu)建地類鄰接比(公式2),從而得到源地類與目標地類的距離關(guān)系模式。以坑塘水面與農(nóng)村居民點、水田的面積比例空間變化為例。以源地類分別取Jk=10,30,50,100,150,200,250 m的緩沖區(qū),分別求取農(nóng)村居民點、水田的面積及其面積比例,通過公式(2),求得相同步長條件下,農(nóng)村居民點與水田的占其地類總面積的比例。在短步長條件下比例越高,說明兩者空間距離越近;在長步長條件下比例越高說明兩者空間距離越遠。表2統(tǒng)計了各鄉(xiāng)鎮(zhèn)相同步長條件下,源地類與目標地類的面積比例關(guān)系。在0~10 m區(qū)間,農(nóng)村居民點平均比例為5.2%而水田僅為2.68%,在11~30 m區(qū)間,農(nóng)村居民點平均比例為26.74%,水田為19.77%,以此類推。說明農(nóng)村居民點與坑塘水面(溝渠)的空間關(guān)系更為接近,而水田則相對較遠。按照同樣的方法可分析其他源地類與目標地類的空間關(guān)系[13]。

表2 坑塘水面(溝渠)與目標地類面積比例空間變化關(guān)系

3 空間機理和驅(qū)動機制

農(nóng)村地類分布格局在中觀和微觀尺度呈現(xiàn)出不同特點:中觀尺度表現(xiàn)為隨距中心集鎮(zhèn)和公路距離的增加,村域城鎮(zhèn)化率逐漸降低,作為理性經(jīng)濟人的農(nóng)戶對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和工商業(yè)生產(chǎn)的機會成本進行比較,并以空間成本最低為原則加以優(yōu)化,結(jié)合地價因素而呈現(xiàn)為U型模式,該模式的主要推動者為兼業(yè)農(nóng)戶;在微觀尺度,水源作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的核心要素,對農(nóng)村地類空間布局起支配性作用,即農(nóng)戶以農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總空間成本最低為原則加以優(yōu)化,同時結(jié)合地形因素而分別呈現(xiàn)為同心圓模式和帶狀模式,其推動者主要為傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者[14]。

3.1 以水源地為中心的微觀尺度布局

(1) 以坑塘水面為中心的同心圓布局模式。該模式主要分布于揚州北部鄉(xiāng)鎮(zhèn),如公道、楊壽、方巷,形態(tài)呈明顯同心圓布局,即從內(nèi)向外土地利用類型分別為坑塘水面、菜地、農(nóng)村居民地、農(nóng)村、旱地(水田)。① 坑塘水面為季節(jié)性地表匯水,呈倒圓錐狀,以增加貯水量;按產(chǎn)權(quán)性質(zhì)水塘可分為鄉(xiāng)鎮(zhèn)、村、組三級所有,面積依次遞減;② 菜地一般邊寬10~20 m,其功能有兩個,一是作為農(nóng)戶日常蔬菜主要來源,二是受季風(fēng)氣候和丘陵地形共同影響,作為農(nóng)村居民地與坑塘水面的緩沖地帶;③ 農(nóng)村居民地選址兼顧農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與日常生活,是一種平衡位置:緊鄰菜地是由于其屬于勞動密集型作物,田間管理要求高,且類型多樣,難以統(tǒng)一,靠近農(nóng)村居民地可有效降低空間成本;臨近農(nóng)村道路主要是為了縮短與中心城鎮(zhèn)的時間距離;④ 農(nóng)村道路位于路網(wǎng)等級末端,等級較低,路寬一般為3~4 m,選址于農(nóng)村居民地與旱地之間主要是為了方便生活資料和生產(chǎn)資料的運輸;目前農(nóng)村道路的主要問題是等級較低,在農(nóng)村私家車和農(nóng)業(yè)機械日益普及的情況下,難以滿足需要;⑤ 圈層最外層是旱地。由于圈層最外層遠離水源,因此往往以旱地為主,且經(jīng)營相對粗放[15](圖1)。

圖1 同心圓模式

該模式形成表面原因為水源地對地類的基礎(chǔ)配置作用,但是深層原因卻在于微地貌類型。該地區(qū)所在的北部鄉(xiāng)鎮(zhèn)主要為丘陵地帶,地勢高低不平,保水能力差;河流多為季節(jié)性河流。因此,水源成為制約農(nóng)業(yè)發(fā)展的主要因素。在農(nóng)田水利不發(fā)達的情況下,以坑塘水面為核心,各地類以同心圓模式依次展開是空間成本最優(yōu)化選擇。

(2) 以溝渠為中心的帶狀布局模式。該模式主要分布于揚州南部的沿江平原地區(qū),如沙頭、李典、頭橋等鄉(xiāng)鎮(zhèn),呈明顯帶狀布局,形成溝渠—菜地—農(nóng)村居民地—農(nóng)村道路—水田—溝渠的地類循環(huán)。① 由于該地區(qū)地勢地低平,水網(wǎng)密集,原有河道往往以人工閘閥分割,并按照產(chǎn)權(quán)進行管理,形成了線狀溝渠;在水源面積一定的情況下,水源以線狀模式分布其周長大大超過同心圓模式,其他地類特別是菜地和農(nóng)村居民地可以有更多的接觸面,因此在這種模式下,地區(qū)人口密度大大超過同心圓模式主導(dǎo)下的鄉(xiāng)鎮(zhèn)。② 菜地分布與上述模式類似,主要起到供應(yīng)蔬菜和河流緩沖作用,但由于該地區(qū)地勢較為低平,水量豐富,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)收益高,因此菜地面積往往大于同心圓模式。③ 農(nóng)村居民地、道路選址內(nèi)在原因與同心圓模式類似,同時在帶狀布局下,最外層的耕地也毗鄰溝渠,灌溉較為方便,因此水田分布較為廣泛[16](圖2)。

3.2 以集鎮(zhèn)為中心的中觀尺度布局

中觀鎮(zhèn)域尺度農(nóng)村地類布局表現(xiàn)為U形模式:即以鄉(xiāng)鎮(zhèn)工商業(yè)中心為內(nèi)核,內(nèi)核外部村域居民地分布較廣;聯(lián)系內(nèi)核節(jié)點的鄉(xiāng)鎮(zhèn)公路兩側(cè)居民地比例也相對較高。這種模式的形成與兼業(yè)農(nóng)戶比例、單個兼業(yè)農(nóng)戶三次產(chǎn)業(yè)收入比例的高低變化呈明顯相關(guān)關(guān)系。鄉(xiāng)鎮(zhèn)兼業(yè)農(nóng)戶比例越高,單個兼業(yè)農(nóng)戶二三產(chǎn)業(yè)收入越高,該模式就越發(fā)明顯[17](圖3)。

圖2 帶狀模式

圖3 U形模式

(1) 工資率ω對U型模式的影響。這種模式本質(zhì)是兼業(yè)農(nóng)戶效益最大化選擇的結(jié)果。假設(shè)以時間t為生產(chǎn)投入的唯一要素,就單個生產(chǎn)者而言,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)受到要素報酬遞減規(guī)律的影響,呈對數(shù)函數(shù)形態(tài),而工商業(yè)生產(chǎn)以計件工資為主要分配模式,呈線性函數(shù)形態(tài)。令農(nóng)業(yè)生產(chǎn)時間為t1,工商業(yè)生產(chǎn)時間為t2,兩者時間受總工作時間T的約束。按照上述假定,求解公式3可得:

(5)

可見最優(yōu)區(qū)位選擇與工資率ψ呈相關(guān)關(guān)系。ω值越大,區(qū)位選擇越趨近于城鎮(zhèn)和公路兩側(cè),ω值越小,微觀模式發(fā)揮作用越大。

(2) 不變時的空間選擇。在初期,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)邊際效益大于工商業(yè)生產(chǎn),隨著時間的增加,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)邊際效益開始逐漸下降,并在t0與工商業(yè)生產(chǎn)邊際效益曲線相交。但此時從累計總效益角度,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益仍然大于工商業(yè)生產(chǎn),隨著時間的繼續(xù)增加,工商業(yè)生產(chǎn)累計總效益必然在t1時刻大于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)累計總效益,可用下式加以表達:

(6)

在上述條件下,當U1>U2,農(nóng)戶往往選擇同心圓或帶狀支配模式。當U1

4 結(jié) 論

(1) 農(nóng)村地類之間具有耦合性。源地類對目標地類的分布具有決定性影響,其中集鎮(zhèn)、公路對目標地類有中觀尺度影響,而坑塘水面(溝渠)、農(nóng)村公路對目標地類有微觀尺度影響。

(2) 微觀尺度下,農(nóng)村主要地類由于地形因素而分別呈現(xiàn)同心圓分布模式和帶狀分布模式。上述模式的形成是經(jīng)濟人農(nóng)戶按農(nóng)業(yè)生產(chǎn)空間成本優(yōu)化的結(jié)果;中觀尺度下,農(nóng)村地類分布規(guī)律主要體現(xiàn)在土地城鎮(zhèn)化率的差異,往往呈U型分布模式。集鎮(zhèn)及公路周邊城鎮(zhèn)化率較高,農(nóng)村居民地分布較為密集,成因為兼業(yè)農(nóng)戶對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和工商業(yè)生產(chǎn)經(jīng)濟效益優(yōu)化的結(jié)果。

(3) 根據(jù)經(jīng)濟發(fā)展水平和農(nóng)民生產(chǎn)生活實際情況,因地制宜選擇合適的農(nóng)村地類布局模式,特別在城鎮(zhèn)化快速推進的情況下,應(yīng)加快強勢農(nóng)村居民點優(yōu)化布局、限制中等農(nóng)村居民點的拓展、拆并劣勢的農(nóng)村居民點。

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StudyonRuralLandCategoryDistributionPatternandFormationMechanism—ACaseStudyofYangzhouCity

WANG Dan1, GE Yang2

(1.DepartmentofResources&EnvironmentEngineering,YangzhouPolytechnicCollege,Yangzhou,Jiangsu225009,China; 2.SchoolofEconomics,NanjingUniversity,Nanjing215213,China)

Land category adjacency ratio, land urbanization rate in village-level region and theoretical location model of interlaced farmers were framed to analyze rural land category distribution pattern and formation mechanism at mesescopic and microscopic levels where Yangzhou city was taken as an example. The results show that: (1) rural land category distribution has the property of coupling, source land category exerts a decisive influence on the distribution of target land category, among them market town and highway exert a middle view influence, paddy-duckweed pond and rural road exert a micro-scale influence; (2) at the level of micro-scale, main rural land category presents a distribution pattern of concentric circles or ribbon due to topographical factor; at the level of middle-scale, main rural land category presents a distribution pattern of U-shape, mainly embodies the spatial difference of land urbanization rate, the formation of the two modes is the result of selection which farmers follow the principle of cost minimization or benefit maximization; (3) land category adjacency ratio could be used to analyze the spatial dependence degree at the level of micro-scale; theoretical location model of interlaced farmers could be used to analyze the internal relation between site selection of habitation and economic development.These two analysis methods have certain methodology significance.

rural land category; pattern characteristic; formation mechanism; source land category; target land category; land category adjacency ratio; spatial distribution pattern; Yangzhou City

2013-10-29

:2013-11-18

江蘇省測繪科研項目(JSCHKY201008);揚州市社會科學(xué)研究重點課題(2013017)

王丹(1982—),男,江蘇揚州人,講師,工程師,主要研究方向為城市經(jīng)濟、城市與區(qū)域規(guī)劃。E-mail:yzwangdan@qq.com

TU982.29;P208

:A

:1005-3409(2014)04-0148-06

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——基于長壽區(qū)農(nóng)村集中居民點建設(shè)現(xiàn)狀調(diào)研
義務(wù)教育城鎮(zhèn)化率5年升至72.55%
發(fā)展村級集體經(jīng)濟應(yīng)立足村域資源
村域城鎮(zhèn)化水平測度及格局特征
基于Logistic模型的縣域城鎮(zhèn)化率及其推進預(yù)測
——以濟南市平陰縣為例
濟南市農(nóng)村居民點用地整理潛力
基于3S的巴彥縣農(nóng)村居民點內(nèi)農(nóng)地測算研究
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