基于生態位適宜度模型的農村居民點整理分區研究

摘要：農村居民點整理是新農村建設的重要內容。農村居民點整理分區研究對于農村居民點的整理具有重要的指導意義。以江西省崇義縣為研究對象，通過引入生態位的理論與方法，對崇義縣各個鄉鎮的生態位適宜度進行評價并劃分生態位適宜度等級，同時測算了規劃潛力大小并分級，在此基礎上將生態位適宜度與整理潛力進行疊加分析，將整理區劃分為3類，即高度適宜區、中度適宜區和低度適宜區，高度適宜區主要分布在崇義縣中部和東部，包括橫水鎮、龍勾鄉、鉛廠鎮、揚眉鎮、金坑鄉和關田鎮；中度適宜區主要分布在崇義縣西部，包括思順鄉、上堡鄉、文英鄉和聶都鄉；低度適宜區主要分布在由東北至西南的一個條帶上，包括豐州鄉、長龍鎮、麟潭鄉、杰壩鄉、過埠鎮和樂洞鄉。該研究結果可為崇義縣農村居民點整理提供一定的參考依據。

關鍵詞：土地整理；農村居民點；整理分區；生態位適宜度模型；崇義縣

中圖分類號：F301.24 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2016）13-3520-06

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2016.13.065

改革開放以來，伴隨著中國城市化與工業化進程的不斷推進，建設用地數量迅速擴張，大量的耕地資源轉化為了建設用地，特別是在農村地區。由于長期以來規劃比較滯后，普遍存在著閑散地、廢棄地等現象，嚴重浪費了土地資源；此外，農村居民點利用效率比較低下，布局散亂，基礎設施也不完善，嚴重影響了農村現代化進程，不利于人民生活水平的提高。為了有效解決這一問題，農村居民點用地整理工作不斷受到重視，整理的規模和步伐也逐步加快[1]。在這樣的背景下，農村居民點整理方面的研究也逐步成為人們研究的熱點。周滔等[2]通過實地調查對西南丘陵山區農村居民點的分布特點、分布格局進行了研究；姜廣輝等[3]使用CA-Markov模型對農村居民點的演化規律進行了研究；張保華等[4]從定性、定量兩方面對農村居民點整理的必要性進行了分析，并對整理模式、實施措施進行了探討；岳坤等[5]建立了農村居民點整理潛力評價指標體系，對保定市農村居民點整理潛力進行了評價；林常春等[6]采用綜合評價法對農村居民點用地整理時序進行了研究；谷曉坤等[7]構建了整理效果評價指標體系，對天津市郊區農村居民點整理效果進行了評價。可以看出，在以往的研究中，學者們對農村居民點整理進行了大量的嘗試，但結合當地的自然、區位、經濟、社會等實際情況對農村居民點整理分區的研究還很少。

本研究引入生態學中的生態位適宜度模型，從自然、區位、經濟、社會條件4個方面構建相應的土地利用生態位適宜度評價指標體系，從而建立土地利用生態位適宜度模型對農村居民點整理分區進行研究來彌補以往研究的不足。以江西省崇義縣為研究對象，通過土地利用生態位適宜度的測算和農村居民點整理潛力的計算，綜合劃分農村居民點整理區，能夠對崇義縣農村居民點整理的實施提供參考依據。

1 研究區概況與數據來源

1.1 研究區概況

崇義縣在江西省的西南方向，地處東經113°55′—114°38′，北緯25°24′—25°55′。東與南康市接壤，南與大余縣和廣東省仁化縣相交，西與湖南省汝城縣、桂東縣毗鄰，北與上猶縣交界。全縣總面積220 769.59 hm2，總人口20.43萬。

2010年全縣農村居民點用地3 020.58 hm2，占全縣土地總面積的1.37%，占用全縣建設總面積的41.01%。崇義縣農村居民點用地的主要特點和問題有：村莊規模普遍偏小，人均用地規模偏大，村莊分布不夠集中，土地利用結構不合理，基礎服務設施配套不全以及村莊總體環境有待改善。

1.2 數據來源

本研究數據來源于崇義縣第二次土地變更調查數據，《崇義縣土地利用總體規劃（2006—2020）》的文本、圖件、數據庫，崇義縣2010年土地利用變更調查數據庫，崇義縣“十二五”專項規劃，崇義年鑒（2001—2010）以及農村居民點用地實地調查資料。

2 研究方法與過程

2.1 生態位適宜度的評價

2.1.1 生態位適宜度模型 生態位的概念最早是由Grinnell[8]提出的，他提出了“空間生態位”或“生境生態位”的概念，之后生態位理論得到了迅速的發展，并被引入到了土地利用研究中。

本研究將農村居民點整理比作環境中的生物行為，整理分區的目的即為尋找最適宜生物生存的空間位置。農村居民點的自然、區位、經濟和社會條件，共同構成一個多維的資源（條件）空間。其中，農村居民點的現實資源構成的資源生態位空間，稱為現實生態位；農村居民點整理對資源需求所構成的n維資源空間，稱為需求生態位。兩者之間的耦合關系，反映了現實資源條件對某種土地利用方式的適宜性程度，即生態位適宜度。當區域現狀資源條件完全滿足農村居民點整理的要求時，生態位適宜度為1，而當資源條件完全不能滿足農村居民點整理對應的資源要求時，生態位適宜度為0[9，10]。

農村居民點整理對資源的需求通常分為3類，第一類必須滿足其最低要求，而且越豐富越好，評價該類資源的生態位適宜度可以用公式（1）表達：

Sk=0 XkDkopt （1）

式中，Sk為土地資源k（k∈[1，n]）的生態位適宜度；Xk為資源k的現實生態位；Dkmin為資源k現實生態位的最小值；Dkopt為資源k的生態位理想值。

第二類資源適合在一個適宜的區間之內，低于或者高于某個值都將成為限制因素。評價該類資源的生態位適宜度可以用公式（2）表達：

Sk=0 Xk

式中，Dkmax為資源k現實生態位的最大值。

第三類資源的生態位越小越好，評價這類資源的生態位適宜度可以用公式（3）表達：

Sk=1 Xk≤Dkmin1-（Xk-Dkmax）/（Dkmin-Dkmax） Dkmin

農村居民點整理的資源需求生態位是一個n種資源構成的n維資源空間。根據Shefold限制性定律[11]，任何一個生態因子受到限制，都將對生態系統產生較大的影響。因此，農村居民點整理n維資源空間的生態位適宜度可以用式（4）表示：

Sk=（■Sk）1/n （4）

式中，Sk為農村居民點整理中n維資源的生態位適宜度；n為約束該農村居民點整理的資源維數。

2.1.2 評價因子的選取與體系構建 評價因子的選取主要遵循如下原則：差異性原則、可操作性原則、數據可獲取性原則。還應該體現不同發展目標與空間尺度下的土地利用限制因子的差異性[12]。評價因子的選取首先根據參考文獻[9，10]初步建立指標體系；其次依據數據來源、可測性、獨立性等對指標體系進行簡化處理；最后根據土地整理分區的特點、經濟條件和發展目標，確定評價因子及其所屬的資源需求類型。在具體應用中，評價因子應先通過顯著水平（P=0.05）及相關系數（r<0.7）的相關性檢驗。評價指標應該包含4個方面：自然條件、區位條件、經濟條件和社會條件（表1）。

因為農村居民點一般建在地勢平坦的地方，而且由于地形地貌的影響，土地整理的成本也有所不同，一般而言，平原農村居民點整理的成本要比山區丘陵地帶低，而且平原的土地整理也更加方便，有利于進行大規模的整理工作，所以自然條件選取坡度和地貌類型這兩個因子。

區位條件較好區域的村莊一般都靠近城市、鄉鎮或重點建設項目區周邊，這樣的地方有多種融資渠道，而且經濟水平比較高，比較發達，整理的可行性比較大。區位條件差的區域，如邊遠山區的村莊，多處于生態保護區、農業帶或山區地帶，這些區域因距離城市較遠，交通條件不發達等原因，經濟水平比較低，整理難度相對較大。所以，區位條件選擇村莊距離城市中心以及距離道路的遠近兩個因子。

有資金保障的情況下才能進行農村居民點整理，經濟條件選擇固定資產投資額、財政收入和農民人均收入3個因子。

農村人口狀況對農村居民點的規模有影響，所以，社會條件選擇農村人口密度和非農人口比例兩個因子。指標體系見表1。

2.1.3 確定因子的生態位理想值 對于不同的研究區域，同一因子的生態位理想值也不同。在確定生態位理想值的時候，要綜合考慮需求生態水平和資源現實水平，對于不同的因子，確定生態位理想值的方法不同。對于第一類資源，固定資產投資額、財政收入和農民人均收入，選擇指標值標準化后的最大值為生態位理想值；對于第二類資源，人口密度，選擇指標值標準化后的平均值為生態位理想值；對于第三類資源，選擇指標值標準化后的最小值為生態位理想值。

2.1.4 劃分適宜區 確定生態位理想值后將指標值代入（4）式中計算可得農村居民點整理生態位適宜度。

2.2 農村居民點整理潛力評價

2.2.1 農村居民點整理潛力測算 農村居民點整理潛力是指在一定時期、一定生產力水平下，采用一系列措施對現有農村居民點用地通過拆村并點、內部挖潛和加以改造再利用，可能增加有效耕地或其他農用地面積、提高農村建設用地的利用率和改善生態環境等能力[13]。

本研究研究的潛力是規劃潛力，測算方法選用了人均建設用地標準法，其測算原理是依據現狀人均建設用地與規劃的人均建設用地標準，結合規劃基期年與規劃目標年的人口數據，測算出農村建設用地整理規劃潛力。其基本步驟如下：首先確定規劃基期年與規劃目標年的人口數據，依據收集到的人口數據，提取出規劃基期年各鄉鎮的人口數據，預測到規劃目標年2015年的農村人口數據。同時，參照全國第二次土地調查的結果和土地利用總體規劃，確定崇義縣2015年農村人均用地指標。在上述基礎上，通過對比現狀與規劃目標年的農村居民點規模，分析測算潛力面積。計算方法見公式（5）：

ΔS=S現狀-Bt×Pt （5）

式中，ΔS指農村居民點整理規模；S現狀為農村居民點現狀面積；Bt為規劃年人均用地標準；Pt為規劃農村人口數。

結合《崇義縣土地利用總體規劃（2006—2020年）》的目標，規劃期間崇義縣的人均農村居民點面積將控制在156.55 m2之內，即Bt=156.55 m2/人。

2.2.2 農村居民點整理潛力分級 綜合潛力調查成果，可采用人均用地估算法評價可整治的農村建設用地規模；結合當地的地形地貌特征，確定不同地形地貌特征下農村建設用地整理后的新增耕地系數，計算可補充耕地面積，然后使用SPSS軟件的分層聚類法進行分級，并用MAPGIS軟件制作相應的示意圖。

2.3 農村居民點整理分區

用MAPGIS的空間分析功能，將根據生態位適宜度指數制作出的適宜度分區圖與根據整理潛力制作出的潛力分級圖進行疊加分析，從而得出農村居民點整理的綜合分區。

3 結果與分析

3.1 生態位適宜度的空間分布

根據前面提出的生態位適宜度的計算方法和指標體系，結合所獲得的數據，分別計算崇義縣16個鄉鎮的生態位適宜度，計算結果見表2。

算出生態位適宜度之后，再用SPSS軟件的分層聚類法進行分類，聚類結果為3類，分別是生態位適宜度高度適宜區、生態位適宜度中度適宜區和生態位適宜度低度適宜區。用MAPGIS軟件制作出的示意圖見圖1。

生態位適宜度高度適宜區主要分布在揚眉鎮、金坑鄉、龍勾鄉、橫水鎮和文英鄉，這些區域地勢平坦，坡度小，距離城市中心近或者與一般公路（包括高速公路、國道、省道和一般道路）的距離近，經濟水平也比較高，人口密度適中，城鎮化水平較高；生態位適宜度中度適宜區主要分布在關田鎮、鉛廠鎮、杰壩鄉、聶都鄉、麟潭鄉、過埠鎮和樂洞鄉，這些區域多丘陵，坡度較大，距離城市中心或者道路較近，經濟水平一般，人口密度適中，城鎮化水平一般；生態位適宜度低度適宜區主要分布在豐州鄉、長龍鎮、思順鄉和上堡鄉，這些區域多山地，地形起伏較大，距離城市和道路較遠，地處農村腹地，所以經濟水平也較差，人口較少，城鎮化水平也比較低。

3.2 農村居民點整理潛力測算與分級

根據農村居民點地騰退公式（5）計算得到：2015年崇義縣農村建設用地騰退規模為914.67 hm2，補充耕地潛力為82.32 hm2。具體各個鄉鎮農村居民整理潛力情況見表3。

算出農村居民點整理規模和補充耕地潛力之后，再用SPSS軟件的分層聚類法進行分類，聚類結果為3類，分別是農村居民點整理高潛力區、農村居民點整理中潛力區和農村居民點整理低潛力區。用MAPGIS軟件制作出的示意圖見圖2。農村居民點整理高潛力區主要分布在橫水鎮、龍勾鄉、鉛廠鎮、上堡鄉、揚眉鎮和思順鄉，區內整理潛力總規模為486.44 hm2，可補充耕地潛力為43.78 hm2；中潛力區主要分布在豐州鄉、金坑鄉、關田鎮、長龍鎮和聶都鄉，區內整理潛力總規模為265.62 hm2，可補充耕地潛力為23.89 hm2；低潛力區主要分布在麟潭鄉、文英鄉、杰壩鄉、過埠鎮和樂洞鄉，區內整理潛力總規模為162.58 hm2，可補充耕地潛力為14.63 hm2。

3.3 農村居民點整理分區

運用MAPGIS的空間分析功能，對圖1和圖2進行疊加分析，可以得到崇義縣農村居民點整理的綜合分區圖，見圖3。由圖3可知，崇義縣農村居民點整理高度適宜區主要分布在崇義縣中部區域和東部區域，包括橫水鎮、龍勾鄉、鉛廠鎮、揚眉鎮、金坑鄉和關田鎮，這些區域的整理潛力比較大，地勢比較平坦，位于城市中心周圍或距離道路較近，經濟水平比較高，人口密度適中，城鎮化水平較高，所以進行農村居民點整理的優先級最高；中度適宜區主要分布在崇義縣西部，包括思順鄉、上堡鄉、文英鄉和聶都鄉，這些區域整理潛力比較大，地處丘陵山地，距離城市中心和道路較遠，經濟水平較低，人口較少，城鎮化水平一般，所以進行農村居民點整理的優先級次之；低度適宜區主要分布在由東北到西南的一個條帶上，包括豐州鄉、長龍鎮、麟潭鄉、杰壩鄉、過埠鎮和樂洞鄉，這些區域整理潛力較小，地處農村腹地，地勢起伏較大，區位條件一般，經濟水平一般，人口較少，城鎮化水平較低，所以進行農村居民點整理的優先級最低。

4 結論與討論

4.1 結論

本研究以江西省崇義縣為研究對象，建立生態位適宜度模型，對崇義縣的16個鄉鎮進行生態位適宜度評價，運用分層聚類法將生態位適宜度劃分適宜度等級。同時對16個鄉鎮的規劃整理潛力進行測算和分級，運用MAPGIS軟件，將生態位適宜度與整理潛力進行疊加分析，從而得出農村居民點整理適宜度分區，能夠為崇義縣農村居民點整理提供參考依據。

本研究選擇的生態位適宜度評價指標包括四個方面：自然條件、區位條件、經濟條件和社會條件。自然條件反映了農村居民點整理的阻力大小，區位條件反映整理的方便程度，經濟條件反映了整理的保障程度，社會條件反映了整理的可執行情況。

崇義縣16個鄉鎮的生態位適宜度共分為3級，即生態位適宜度高度適宜區、生態位適宜度中度適宜區和生態位適宜度低度適宜區。生態位適宜度高度適宜區主要分布在揚眉鎮、金坑鄉、龍勾鄉、橫水鎮和文英鄉，中度適宜區主要分布在關田鎮、鉛廠鎮、杰壩鄉、聶都鄉、麟潭鄉、過埠鎮和樂洞鄉，低度適宜區主要分布在豐州鄉、長龍鎮、思順鄉和上堡鄉。根據農村居民點整理規模和可補充耕地面積，整理潛力分為3級，即高潛力區、中潛力區和低潛力區。高潛力區整理潛力總規模為486.44 hm2，可補充耕地潛力為43.78 hm2；中潛力區整理潛力總規模為265.62 hm2，可補充耕地潛力為23.89 hm2；低潛力區整理潛力總規模為162.58 hm2，可補充耕地潛力為14.63 hm2。農村居民點整理綜合適宜性分區也分為三級，即高適宜區、中適宜區和低適宜區，高度適宜區主要分布在崇義縣中部區域和東部區域，包括橫水鎮、龍勾鄉、鉛廠鎮、揚眉鎮、金坑鄉和關田鎮；中度適宜區主要分布在崇義縣西部，包括思順鄉、上堡鄉、文英鄉和聶都鄉；低度適宜區主要分布在由東北到西南的一個條帶上，包括豐州鄉、長龍鎮、麟潭鄉、杰壩鄉、過埠鎮和樂洞鄉。整理潛力越大，自然、區位、經濟條件越好，社會條件越適中，越適合進行居民點整理。因此，在進行農村居民點整理時最佳的整理順序是按照高度適宜區、中度適宜區、低度適宜區的順序進行，這樣才能最快地獲得最大的綜合效益。

4.2 討論

傳統的農村居民點整理研究只考慮了整理潛力的大小，而忽略了當地實際情況對研究結果的影響，本研究通過引入生態位適宜度模型能夠有效地彌補這種不足，使研究更加科學合理。但本研究仍存在一些值得進一步探討和改進的地方：在構建生態位適宜度評價指標體系與確定生態位理想值時，存在一定的主觀性，對研究結果的客觀性與準確性造成了一定的影響；另外，公眾參與在土地整理工作中發揮著舉足輕重的作用，本研究并沒有考慮公眾參與對農村居民點整理分區的影響，在接下來的研究中需要進行完善，使研究結果更具有應用性，更好地為居民點整理工作服務。

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