洞庭湖生態經濟區鄉村人—地—業耦合協調度時空分異

劉 暢，曾 毅，蔡雪琪，趙曠緯

（湖南省國土資源規劃院，長沙 410004）

0 引言

鄉村是一個復雜的巨系統，其發展離不開人口、土地、產業三個核心要素，而且彼此影響、相互作用，只有三者之間協調發展，才能全面促進鄉村振興。人口的變化影響鄉村貧困、糧食安全等，并且通過自身行為影響到其他要素；土地是鄉村人口、產業要求的空間載體，也是其他要素得以發展的空間保障；產業影響著農民的生活質量和鄉村發展用地，是其他要素發展的重要路徑，認知鄉村人口、土地、產業三者之間的耦合協調既是科學實施“鄉村振興”戰略的內在要求，也是新時代鄉村地理學研究的重要內容。

目前，學術界對鄉村人口、產業發展和土地利用做了大量研究，研究內容主要集中在農村人口非農化、人口老齡化、土地利用轉型、土地利用效率、農業發展的影響因素、糧食安全及對策等單個要素的研究[1-7]。近年來部分學者開始從人—地—業視角剖析鄉村轉型發展和發展要素轉型的互饋作用[8]、從城鎮化視角刻畫縣域鄉村人—地—業與城鎮化發展的時空格局[9]、研究鄉村人口—經濟—土地系統空間集聚及耦合協調發展規律[10-11]。從洞庭湖生態經濟區區域來看，學術界主要圍繞生態承載力系統[12]、水資源環境與社會經濟系統[13]、生態—經濟—社會系統耦合協調等方面進行研究較多，而對洞庭湖生態經濟區人—地—業系統的耦合協調尚未涉及。總體而言，現有文獻對人口、土地、產業三者之間關系的研究并不多，主要集中在單一要素和兩要素之間協調的分析，關于人—地—業耦合協調的時空演變特征研究成果更顯匱乏。

洞庭湖生態經濟區作為我國大宗農產品重要生產基地、最大的水稻產地和商品糧調出地，鄉村發展具有典型的地域特征，但近年來鄉村病日益嚴重，制約鄉村地區的可持續發展。因此，在新型城鎮化進程和鄉村振興大背景下，對洞庭湖生態經濟區鄉村系統核心要素中人口、土地、產業之間關系的研究顯得尤為重要，本研究以洞庭湖生態經濟區的三市一區共25個縣（市、區）為研究單元，通過建立指標體系表征鄉村人—地—業發展水平，運用耦合協調度模型，深入探究洞庭湖生態經濟區鄉村人—地—業之間的耦合協調關系，解決由于三者之間關系失調導致的鄉村問題，以其豐富鄉村地理學研究內容，為實現洞庭湖生態經濟區鄉村人口、土地和產業協調有序發展，推進“鄉村振興”戰略有效實施、促進鄉村地區高質量發展提供科學依據和理論支撐。

1 研究區域、方法與數據來源

1.1 研究區概況

洞庭湖生態經濟區位于湖南省東北部，長江中游荊江南岸，地理坐標約為28°44′N—29°35′N、111°53′E—113°05′E，出于統計數據口徑一致性，本研究范圍包括洞庭湖生態經濟區湖南省管轄區內的全部國土空間（圖1），即岳陽市、常德市、益陽市和長沙市（望城區）的25個縣（市、區），土地面積約4.64萬km2，2018年地區生產總值9235.01億元，常住人口1667.47萬人，占全省的24.61%，其中農業人口752.27 萬人，占全省的25.25%，城鎮化率為54.89%，人均可支配收入29466元，比全省平均水平高4225元。洞庭湖地區自古以來素有“魚米之鄉”和“天下糧倉”的美譽，農業是洞庭湖生態經濟區鄉村的核心產業，2018年全區實現農林牧漁業總產值1662.71 億元，農業生產空間面積1964002.73 hm2，占生態經濟區土地總面積的42.41%。近年來，隨著城鎮化進程的不斷加快，洞庭湖生態經濟區在社會經濟高速發展的同時農業結構地域布局不夠集中、農村資源環境問題突出、耕地資源流失等問題也日益凸顯。

圖1 研究區域

1.2 研究方法

1.2.1 熵權法 為了克服主觀賦值所帶來的較大隨意性問題，本研究采用客觀賦權方法中的熵值法確定系統中各指標的權重[14]，得出洞庭湖生態經濟區人—地—業系統發展水平。具體計算公式如公式(1)～(4)。

（1）指標無量綱化處理。

（2）確定評價指標的權重。

（3）計算各市縣歷年的鄉村人口、鄉村土地和鄉村產業子系統的綜合評價得分。

1.2.2 鄉村人—地—業耦合協調度模型

（1）鄉村人—地—業耦合度Ci。借用物理學的耦合度模型來定量評價鄉村人—地—業的耦合度，重點揭示鄉村人—地—業子系統間的相互作用，具體耦合度計算公式(5)。

其中，i，j=1，2，3；i≠j。Pi表示人口系統、Li表示土地系統、Ii表示產業系統；Ci表示三系統的耦合度，取值在[0-1]之間。Ci值越大，說明鄉村人—地—業系統之間相互影響、相互作用越明顯[15]。借鑒已有成果并結合實際情況，將鄉村人—地—業耦合度劃分為4 種類型（表1）[16]。

表1 人口—土地—產業系統耦合度類型劃分

（2）鄉村人—地—業耦合協調度Di。由于耦合度僅能說明洞庭湖生態經濟區鄉村人口、土地、產業3個子系統間的相互影響，無法反映水平的高低，因此進一步引入耦合協調度模型，表征洞庭湖生態經濟區鄉村人—地—業相互協調發展程度，具體見公式(6)～(7)。

其中Ti為人口、土地、產業系統綜合評價發展水平，α、β、γ分別為人口、土地、產業系統的待定系數，鑒于相關文獻研究成果及專家意見的基礎上[17]，本研究認為鄉村人口—土地—產業3 個系統同等重要，對整體協調發展有相同作用，故待定系數確定α=β=γ=1/3。為更加直觀反映洞庭湖生態經濟區人—地—業系統之間耦合協調發展水平，參考相關文獻[18-19]，并結合本研究實際，對鄉村人—地—業三者耦合協調度劃分為以下10種類型（表2）。

表2 鄉村人口—土地—產業系統耦合協調度類型劃分標準

2.3 指標選取和數據來源

在遵循數據可得性、指標代表性和系統性等原則，并參考相關研究成果的基礎上[20]，圍繞鄉村發展“人口—土地—產業”三要素框架，選取7個指標來構建洞庭湖生態經濟區鄉村人—地—業綜合水平評價指標體系（表3）。其中，鄉村人口方面主要選取鄉村非農就業率、鄉村從業人員占比來反映鄉村人口就業與流動等情況；鄉村土地方面通過鄉村人均耕地面積來表現耕地資源情況，選取鄉村農村居民點面積指標反映土地集約化情況。產業方面選取鄉村人均糧食產量、農業機械投入、農業產值狀況來反映鄉村農業現代化水平變化和鄉村產業結構情況。

表3 洞庭湖生態經濟區鄉村人—地—業發展水平評價指標體系

本研究以洞庭湖生態經濟區25 個縣域為基本研究單元，選取2008、2013 和2018 年的面板數據。研究數據包含社會經濟統計數據和矢量數據，社會經濟數據均來自2011—2019 年的《湖南農村統計年鑒》、《湖南統計年鑒》、各縣市相應年份的地方年鑒以及國民經濟與社會發展統計公報；矢量數據來源于洞庭湖生態經濟區各縣市區歷年土地利用變更詳查數據庫。另外，對個別缺失數據采用相鄰年份插值法補齊。

2 結果與分析

2.1 鄉村人—地—業各子系統時空格局

結合人口、土地、產業發展水平評價結果，采用四分位法對洞庭湖生態經濟區25個縣市（區）3個時間段的3 個維度進行等級分區，通過尋找25%（1/4 分位數）、50%（中位數）、75%（3/4 分位數）位置的3 個數值作為4個等級的臨界值，依次分為萌芽發展階段、初步發展階段、快速發展階段和高度發達階段4個等級，并借助ARCGIS10.2對洞庭湖生態經濟區鄉村人—地—業系統得分情況進行空間分析，形成各子系統時序對比圖（圖2）。根據鄉村人—地—業系統得分可知洞庭湖生態經濟區各縣市區鄉村人口、土地、產業發展水平總體呈現差異較大、不均衡的特點。

圖2 洞庭湖生態經濟區鄉村人口、經濟、土地的空間格局演變

從洞庭湖生態經濟區各子系統的整體發展狀況來看，2008年洞庭湖生態經濟區人口子系統的綜合評價值為0.5214，明顯高于土地子系統和產業子系統綜合評價值的0.4705 和0.2697，可見當時洞庭湖生態經濟區鄉村人口資源豐富使得能夠獲得更多的就近就業機會，在隨后的發展中，人口子系統的綜合評價值繼續增長，產業子系統的綜合評價值在過去的10年間呈快速上升的趨勢，而土地子系統的綜合評價值增長緩慢。

通過深入分析洞庭湖生態經濟區人—地—業系統評價指標體系中各項指標歷年的數值，在鄉村人口方面，總體發展呈上升趨勢。2008年洞庭湖生態經濟區除望城區、武陵區、桃江縣、赫山區鄉村人口發展水平處于高度發達階段外，大部分地區鄉村人口發展評價指數較低，意味著整體人口城鎮化進程緩慢。到2013年，新增臨澧縣和岳陽樓區發展水平達到高度發達階段，洞庭湖生態經濟區整體處于快速發展階段，萌芽發展階段的縣市區減至6個。截至2018年，洞庭湖生態經濟區人口發展水平整體提升，平均值由2008 年的0.5214 增至0.6584，但快速發展階段和高度發達階段的縣市區數量并未增加。這也充分反映隨著人口城鎮化的快速推進，農村人口持續向城市轉移，形成農村勞動力在城鄉間流動較大的狀況。

鄉村土地方面，表現為總體發展水平較大提升，發展不均衡，內部差異明顯。2008—2018年萌芽發展階段的縣市區明顯減少，高速發展階段的縣域個數增加。洞庭湖生態經濟區是全國傳統商品糧基地之一，土地以農用地為主，農用地中以耕地為主，在過去的10年間洞庭湖生態經濟區人均耕地面積由0.0833 hm2增至0.1803 hm2，耕地面積增至為1133256.21 hm2，占洞庭湖生態經濟區農用地面積的30.82%，占洞庭湖生態經濟區土地總面積的24.47%，其中桃源縣、鼎城區和南縣耕地的面積最大，總體而言，洞庭湖生態經濟區相對全省其他地區來說耕地面積大，條件好，耕地連片程度高，致大量的農地向城市用地轉變和城市建設用地規模持續加大。

鄉村產業方面，總體呈現為東高西低的趨勢，近10年發展較快。受社會經濟發展水平限制，2008年洞庭湖生態經濟區產業發展水平普遍偏低，農業產業結構表現為單一的“糧豬”型結構，資源優勢沒有得到充分利用，現代農業發展緩慢，并且農村家庭聯產承包責任制及人多地少的矛盾，使得洞庭湖生態經濟區現行農業的經營規模普遍較小，傳統農業產業仍以家庭為單位的小規模、分散式經營為主，受國家和區域經濟快速發展的強力推動，洞庭湖生態經濟區的成立，一系列洞庭湖生態經濟區發展規劃的實施，導致鄉村產業結構快速良性升級，平均值由2008年的0.2697增至2018年的0.5795，將近翻了一倍。截止到2018年洞庭湖生態經濟區農林牧漁產值1662.71億元，其中糧食、蔬菜、生豬、水產品、家禽、油料、棉花等優勢農產品的產值占農業總產值的比重達到65%左右；農林牧漁產值和糧食種植面積、糧食、油料、水產品產量分別約占全省的50.91%、29.45%、30.58%、43.71%、58.16%。圍繞洞庭湖區域特色，重點發展糧食、名特水產，鼓勵發展水禽、蔬菜、雙低油菜、適度發展生豬、草食動物、園藝作物、休閑農業，構建了以現代農業產業體系、支撐體系、經營體系、生態體系為主的洞庭湖特色現代產業體系。

2.2 鄉村人—地—業耦合協調發展特征

2.2.1 耦合度時空格局 通過測算出2008 年、2013 年、2018 年洞庭湖生態經濟區25 各縣市區單元的耦合度值，運用ARCGIS10.2 形成2008、2013 年、2018 年洞庭湖生態經濟區鄉村人—地—業耦合度空間分異圖（圖3）。

圖3 洞庭湖生態經濟區地區鄉村人—地—業耦合度時空格局

洞庭湖生態經濟區鄉村人—地—業耦合度2008—2018 年發生了較大改變。2008 年區域分異明顯，呈現出典型以汨羅市、臨湘市、岳陽縣、湘陰縣、君山區為核心岳陽市區域的組團狀分布格局耦合度高值區。至2013年，整體耦合度有了較大提升，安鄉縣、桃源縣、臨澧縣、鼎城區為主的常德市區域耦合度發展較快。2018年隨著十九大鄉村振興戰略的實施，與2013年相比，洞庭湖生態經濟區鄉村人—地—業耦合度較高的地區大幅擴大，高值區形成的區域進一步強化擴散。

從耦合度類型分區來看，2008年—2018年洞庭湖生態經濟區鄉村人—地—業耦合度總體在0.8610～0.9996 之間，說明洞庭湖生態經濟區鄉村人—地—業處于協調耦合階段且耦合度顯著提升。從空間格局上看，洞庭湖生態經濟區鄉村人—地—業耦合度的高值區主要包括以君山區、岳陽縣、汨羅市為主的岳陽市區域，究其原因，岳陽地區在洞庭湖生態經濟區中地位獨特，近年來，以農村土地節約集約綜合利用改革為重點，加強農村破舊“空心房”、超面積使用宅基地等治理，扎實推進村莊簡易規劃全覆蓋，推進中心村、中心社區建設，并充分依托洞庭湖、長江水系發達的資源優勢，將鱔、蝦、蟹等水產品作為發展現代農業的主要抓手，大力培育新型職業農民，實現了鄉村經濟社會發展與人口、土地、產業相協調。耦合度低值區主要集中在臨澧縣、澧縣等為主的常德市和益陽市的安化縣和赫山區，這與勞動生產率低、農民科技文化素質較低等有關，是制約其發展的重要因素。2008—2018年以洞庭湖生態經濟區以東的岳陽市發達區域為核心并以圈層的形式逐漸向外擴散，其影響范圍逐漸增大，整體上洞庭湖生態經濟區鄉村人—地—業在空間上呈現“東高西低”的空間格局特征，區域差異顯著。從時間維度上來看，洞庭湖生態經濟區鄉村人—地—業耦合度較高，3年的耦合值皆大于0.8，鄉村人—地—業處于協調耦合階段，2008、2013、2018年耦合度均值分別為0.9480、0.9536、0.9831，耦合度呈現出整體水平逐年上升的趨勢。由此可見，洞庭湖生態經濟區鄉村人口、土地、產業3 個子系統之間差異較小，呈現出共振發展的局面。具體表現為：由于洞庭湖生態經濟區鄉村人口資源相對豐富，從事農業生產的農民較多，農業人口占湖南省的25.25%，導致區域內鄉村農業經濟得到較大發展，加之洞庭湖生態經濟區圍繞充分發揮重要糧生產基地和淡水魚區地位，發展現代農業體系建設有效促進了鄉村產業結構的優化，近年來洞庭湖生態經濟區糧食總產穩定在1500萬t以上，產業集中度達到70%，而產業結構的升級促進了土地資源的高價值轉化，提高了耕地資源的豐度、居民點用地的集約化水平，從而促使近年來洞庭湖生態經濟區鄉村人—地—業處于較好的協調發展水平。

表4 洞庭湖區生態經濟區人—地—業耦合協調發展度測算結果

2.2.2 耦合協調度時空格局 為了更加直觀地對洞庭湖生態經濟區人—地—業系統的耦合協調發展狀況進行分析，選取2010、2014、2018 年3 個典型年份的洞庭湖生態經濟區25 個縣市區單元的耦合協調度，形成2010、2014、2018 年洞庭湖生態經濟區鄉村人—地—業耦合協調度空間分布圖（圖4）。

在時間維度上，依據耦合協調度模型計算結果，可以看出25個縣域耦合協調度出現了勉強協調、初級協調、中級協調和良好協調四個類型。洞庭湖生態經濟區鄉村人—地—業耦合協調度在整體上呈現出由初級協調向中度協調發展的逐年上升特征，耦合協調度平均水平由0.6301 增至0.7509。2008 年，耦合協調度介于[0.5512，0.6991]，最低值為岳陽樓區，最高值為資陽區，耦合協調主要類型有勉強協調和初級協調兩種類型，分別占比為20%和80%，其整體發展水平較低，大多處于初級協調狀態，一方面，農業產業布局功能分區不明顯，產業集群的專業化程度低，產業結構趨同、特色不明顯、優勢不突出，另一方面，土壤酸化明顯，耕作層不斷變淺；資源利用粗放，農業主要作物氮、磷、鉀肥利用率低，農藥年施用量畝均用量高出全國20.0%，農膜回收率不到80.0%，導致農業面源污染較嚴重，土地與產業的失調導致了耦合協調度水平整體偏低；2013年，耦合協調度介于[0.5711，0.7324]，最低值為臨湘市，最高值為望城區，該時期主要有勉強協調、初級協調和中級協調，分別占比為8%、64%和28%，雖然該時期整體水平處于初級協調，但與2008 年相比，勉強協調的比例明顯下降，而中級協調的比例有所上升，因此，該時期的洞庭湖生態經濟區鄉村人—地—業耦合協調度高于2008 年，根據因地制宜、充分合理利用土地的原則，提高洞庭湖生態經濟區農業生產效率的同時鼓勵農民從事農業生產，進行大中型灌區續建配套與節水改造工程，逐步擴大有效灌溉面積、旱澇保收面積，使得耦合協調發展開始提升。2018 年，耦合協調度介于[0.6044，0.8048]，最低值為安化縣，最高值為望城區，該時期的鄉村人—地—業耦合協調度主要為初級協調、中級協調和良好協調，分別占比為8%、84%、8%，中級協調呈現出快速上升的趨勢，該時期整體水平大幅度提升，這主要得益于鄉村振興戰略的鄉村發展政策和洞庭湖生態經濟區現代農業發展規劃（2015—2020年）等一系列規劃的批復，實施城鄉建設用地增減掛鉤、耕地占補平衡等政策，通過發展湖區特色農業推進農業現代化，加強耕地能力建設，建成集中連片、旱澇保收的高標準基本農田等重點工程，加強農村人才隊伍建設，而安化縣和平江縣呈現出初級協調狀態，主要這兩個縣域耕地質量較低，在耕地質量等級中處在低等地和中等地，導致鄉村土地質量下降制約了鄉村人—地—業耦合協調。

在空間維度上，洞庭湖生態經濟區鄉村人—地—業耦合協調度空間分布格局與耦合度存在一定的關聯性，耦合協調度的高值區與耦合度的高值區大致吻合，以洞庭湖生態經濟區東部岳陽市區域為核心逐漸向外擴散并耦合協調度不斷上升。

盡管大多數縣域協調水平整體提升，但也存在少數典型地區，實現了協調水平由初級協調向良好協調的轉變。以長沙市望城區和常德市津市市為例，望城區在期初協調水平失調的原因主要在于農業結構單一，特色優勢不明顯，由于望城區區位優勢明顯，位于湖南省省會城市長沙市，輻射帶動明顯，以特色小鎮引領鄉村振興，大力發展都市休閑農業，短期內提升了耦合協調水平。津市市作為湖南省一個縣級市，雖然在期初農業份額不大，近年來提高土地利用效率，加快現代農業發展，建設農產品加工園區，通過產業集聚有效激發了農村人才隊伍活力，使得鄉村人—地—業耦合協調水平逐步增強。

3 結論與討論

本研究選取洞庭湖生態經濟區25個縣市區為研究對象，通過建立鄉村人—地—業發展水平評價指標體系，利用耦合協調度模型測算2008年、2013年、2018年洞庭湖生態經濟區鄉村人—地—業系統的耦合度和耦合協調度并進行空間比較與時序分析，揭示其耦合協調的時空分異特征和演變規律，為探究鄉村人—地—業的互動關系、實現鄉村人—地—業系統協調發展提供了啟示，突破了以往研究僅對人口、土地、產業單一要素和兩要素之間協調分析的局限。得到以下結論。

（1）通過對洞庭湖生態經濟區鄉村人口、土地、產業各子系統綜合發展水平的測算結果可知洞庭湖生態經濟區鄉村人口、土地、產業各子系統發展水平總體呈現差異較大、不均衡的特點。

（2）洞庭湖生態經濟區鄉村人—地—業耦合度整體較高，從空間格局上看，鄉村人—地—業耦合度的高值區主要包括以君山區、岳陽縣、汨羅市為主的岳陽市區域，耦合度低值區主要集中在臨澧縣、澧縣等為主的常德市和益陽市的安化縣和赫山區。2008—2018 年以洞庭湖生態經濟區以東的岳陽市發達區域為核心并以圈層的形式逐漸向外擴散。

（3）總體而言洞庭湖生態經濟區鄉村人—地—業處于良好協調的耦合協調階段，2008—2018年耦合協調度呈現勉強協調、初級協調、中級協調和良好協調四個類型，總體在0.8610～0.9996 之間，鄉村人—地—業耦合協調度在整體上呈現出由初級協調向中度協調發展的逐年增強上升特征。

本研究基于面板數據對洞庭湖生態經濟區25 個縣市區鄉村人—地—業耦合協調進行研究，但在測算指標的選取、權重的確定等方面，由于數據的可獲得性等原因，研究所涉及的各項指標等參數的設置對結果會產生影響，下一步還需完善鄉村人—地—業發展水平評價指標體系。此外，鄉村人—地—業耦合協調是鄉村地理學重要的研究內容，本文初步揭示了洞庭湖生態經濟區鄉村人—地—業耦合協調度時空分異，但其影響因素和機理的內在邏輯有待在今后研究中深入探討。