基于GIS的安徽省國家森林鄉村空間結構研究

曾嘉偉，李寶勇，陳學文，劉德旺，何心惠

（江西農業大學園林與藝術學院，江西南昌 330045）

黨的十九大報告正式提出了鄉村振興戰略。全面實施鄉村振興戰略，全力促進鄉村產業振興、人才振興、文化振興、生態振興、組織振興。在國家鄉村振興戰略的政策導向下，2019年，國家林業和草原局評價認定了第一批國家森林鄉村共3 947個，同年，評價認定了第二批國家森林鄉村3 639 個[1-2]。國家林業和草原局印發的《農村綠化美化行動方案》，為提高農村生活環境質量，保護古村落、古建筑、名人古跡，促進人文景觀與自然景觀的和諧統一提供了政策保障[3]。本文旨在研究分析安徽省國家森林鄉村的空間分布格局，并探討安徽省國家森林鄉村空間分布影響因素，在鄉村振興層面上為安徽省國家森林鄉村的發展提供一定的理論支持。

1 調查方法

1.1 概念、研究現狀及研究區域特征

1.1.1 國家森林鄉村概念

森林鄉村是指自然生態風貌保存完好、森林功能效益顯著、涉林產業發展良好、人居環境整潔、保護管理有效的生態宜居鄉村。國家森林鄉村是由國家林業和草原局組織指導各地，運用一定的評價方法、量化指標和評價標準，將綠化美化達到評價標準的鄉村評定為國家森林鄉村。

1.1.2 研究現狀

國家森林鄉村建設是鄉村振興戰略的重要環節，生態宜居性建設是鄉村振興戰略的總體要求之一。曾菊新等梳理了1998—2012 年間影響湖北省利川市鄉村人居環境的指標，利用層次分析法構建評價模型，指出鄉村是人地關系的主要敏感區，在鄉村的生活、生態和生產的問題上應著重研究[4]。侯燦等研究了湖北省國家森林鄉村的分布格局，并劃分了五大空間分布類型，指出要以建設森林鄉村為載體，積極推進鄉村綠化美化[5]。邢中先等梳理了我國近70 年來的農業生態文明建設歷程，提出森林鄉村建設應遵守生態原則，完善相應的制度體系，走鄉村農業綠色生態發展之路[6]。

1.1.3 安徽省國家森林鄉村區域特征

安徽省共有273 個村入選國家森林鄉村（見表1），入選的村莊在自然生態風貌、森林功能效益、人居環境整潔3 方面均具有一定的地方特色與地域差異性，未來也會按照可持續發展的要求進行重點保護與開發。

表1 安徽省國家森林鄉村分布表

1.2 調查方法與數據來源

1）文獻分析法。通過在線查閱期刊和書籍，收集了近十年來國內外關于鄉村發展、鄉村振興和鄉村生態文明建設的研究成果，并對收集到的數據進行整理、研究和分析。

2）GIS 空間分析法。利用GIS 技術對安徽省國家森林鄉村的地理坐標進行空間表達；核密度分析工具和最近鄰指數對森林鄉村的集中度進行了論證和分析，其中，根據公式（1）計算核密度，根據公式（2）計算最近鄰指數；利用ArcGIS10.7 的核密度分析對森林鄉村分布的集聚進行了研究。

式中：f(x)為核密度估計值；為核函數；n為國家森林鄉村的個數，h＞0 為帶寬；(x-Xi)表示估計點x到事件Xi處的距離（單位：km）。

式中：R為最鄰近點指數，為實際最鄰近距離的平均值（單位：km），rE為理論最鄰近距離（單位：km）。當R=1時，說明點狀要素呈隨機分布；當R＞1時，點狀要素趨于均勻分布；當R＜1時，則點狀要素呈聚集分布。

3）SPSS 相關性分析法。通過收集安徽省國家森林鄉村空間分布的影響因素，整理成表格通過SPSS軟件相關性分析對安徽省國家森林鄉村的影響因素進行了探討研究。

1.3 數據來源

選取2020 年國家林業和草原局公布的安徽省國家森林村落名單，利用MapLocation 獲取其坐標信息。通過百度地圖獲取安徽省國家森林鄉村海拔數據。通過《安徽統計年鑒》獲取安徽省國家森林鄉村森林資源、公路里程、GDP 和人口等數據，安徽省矢量地圖數據來自全國地理信息資源目錄服務系統（https://www.webmap.cn/main.do?method=index）。

2 安徽省國家森林鄉村空間分布特征分析

2.1 最鄰近指數點分析

國家森林鄉村為空間點狀要素，空間分布表現為隨機型、均勻型和凝聚型3種，可用最鄰近指數進行判斷[7]。最鄰近指數是表示點狀要素在地理空間中相互鄰近程度的指標，為實際最鄰近距離與理論最鄰近距離的比值。

由圖1 可知，森林鄉村的最鄰近指數數值為0.741 442，小于1，表明森林鄉村在安徽省域內呈聚集模式。對上述結果進行顯著性檢驗，安徽省森林鄉村的標準化Z值為-8.172 795，小于-1.96，且p值為0，表明森林鄉村的空間分布通過了1%的顯著性水平檢驗，從整體上看，安徽省森林鄉村空間分布呈顯著性聚集。

圖1 安徽省國家森林鄉村平均最近鄰匯總圖

2.2 核密度分析

核密度分析通過調查研究區域內樣本點密度的空間變化來研究樣本的分布特征。其結果可識別和代表研究區域內樣本的聚集和分散。

通過ArcGIS 10.7 進行安徽省國家森林鄉村核密度分析（見圖2），圖中斑塊顏色越深代表森林鄉村在該區域分布越密集。由圖2 可知，安徽省森林鄉村分布呈南部多、北部少，并形成四大塊狀的顯著集聚區，最顯著的是皖東南、皖西南和皖東一帶為主要集聚區。以黃山市為核心的森林鄉村呈向池州市、安慶市和宣城市擴散的碗型斑塊；滁州市為次集聚區，呈向蚌埠市及周邊擴散的趨勢。阜陽市、毫州市、淮北市、宿州市、蚌埠市和淮南市共有16 個國家森林鄉村分布。合肥市為安慶市和滁州市兩個次集聚區的過渡區，只存在4 個國家森林鄉村。馬鞍山市和蕪湖市為主聚集區黃山市和次集聚區宣城市和滁州市的過渡區，僅有8 個國家森林鄉村。

圖2 安徽省國家森林鄉村核密度分析圖

3 安徽省國家森林鄉村空間分布的影響因素

3.1 相關性分析

國家森林鄉村空間格局是多種因素綜合作用的結果。根據李裕瑞等的研究成果，依據數據的科學性、可獲取性和系統性，利用Pearson 相關系數研究安徽省國家森林鄉村的數量與人口密度、人均GDP、平均公路里程、平均海拔、森林覆蓋率5 個因素之間的相關性，結果見表2[8-9]。

1）安徽省國家森林鄉村個數和人口密度之間的相關系數值為-0.909，表明國家森林鄉村個數和人口密度呈極顯著負相關。人口密度較大的地區，為解決居住和就業問題，加速推動市場擴張、工業規模化和城鎮化發展，不利于國家森林鄉村的保存和延續，導致其數量不斷減少。

2）國家森林鄉村個數和人均GDP 之間無顯著相關性。

3）國家森林鄉村個數和平均公路里程之間呈極顯著負相關。路網便捷的區域，伴隨著信息交換頻繁，開發強度較大，城市與農村雙向流通便利，人地關系矛盾顯著，導致國家森林鄉村的發展受到負面影響。

4）國家森林鄉村個數和平均海拔之間呈顯著正相關。由于高海拔地區擁有比低海拔地區更好的光源條件，生態環境發展更具優勢，高海拔地區鄉村發展阻力小，不易受人為因素影響破壞，因此國家森林鄉村的數量也相對較多。

5）國家森林鄉村個數和森林覆蓋率之間呈極顯著正相關。由于森林資源豐富，其氣候適宜人居活動，森林作為天然的“過濾器”，為村民提供了更純凈的水源，對國家森林鄉村的穩定有著良好的環境支撐，為促進發展國家森林鄉村創造了良好的條件。

4 結論

筆者以安徽省公布的273 個國家森林鄉村為研究對象，利用核密度分析法、最近鄰指數分析法和SPSS線性回歸分析法研究國家森林鄉村的空間結構并分析其影響因素。研究結果表明：1）安徽省森林鄉村呈南部多、北部少的分布趨勢，并形成了四大塊狀的顯著集聚區；2）森林鄉村在市域尺度上分布不均衡，主要分布在黃山市、池州市、宣城市、安慶市、銅陵市、六安市和滁州市，合計占比86%，其他市平均不到10個國家森林鄉村；3）人口密度、平均公路里程、平均海拔和森林覆蓋率是安徽省國家森林鄉村分布的主要影響因素，其中平均海拔、森林覆蓋率會對森林鄉村個數產生顯著的正向影響，平均海拔越高、森林覆蓋率越高，國家森林鄉村密度也隨之越大；人口密度和平均公路里程會對森林鄉村個數產生極顯著的負向影響關系；人均GDP 對森林鄉村個數無明顯影響。