生态脆弱山区农村居民点安全韧性评价及空间优化——以重庆市秀山土家族苗族自治县隘口镇为例.pdf
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1、引用格式:吴成凤,闵婕,翁才银,信桂新 生态脆弱山区农村居民点安全韧性评价及空间优化 以重庆市秀山县土家族苗族自治县隘口镇为例 山地学报,():,:,():山 地 学 报 文章编号:():收稿日期():;改回时间():基金项目():国家自然科学基金(,);重庆市教委科学技术研究项目()。(,);()作者简介():吴成凤(),女,重庆开州人,硕士研究生,主要研究方向:乡村地理。(),:通讯作者():闵婕(),女,博士,教授,主要研究方向:土地利用与地理信息系统应用。(),:生态脆弱山区农村居民点安全韧性评价及空间优化 以重庆市秀山土家族苗族自治县隘口镇为例吴成凤,闵 婕 ,翁才银 ,信桂新(重庆
2、师范大学 地理与旅游学院;应用研究重庆市高校重点实验室;三峡库区地表过程与环境遥感重庆市重点实验室,重庆 ;长江师范学院 武陵山区特色资源开发与利用研究中心,重庆 )摘要:生态脆弱山区农村居民点空间布局优化,是巩固脱贫攻坚成果与乡村振兴有效衔接的重要路径。目前生态脆弱山区中的集中连片特困区缺乏相关研究以供参考,且已有关于乡村韧性的研究较少以安全韧性为视角对农村居民点的空间布局进行优化,缺乏对安全韧性概念的解析以及对特色区域的研究。本文以生态脆弱山区的秀山县隘口镇为例,基于 和 平台,运用景观格局指数、核密度分析法和安全韧性评价模型,分析农村居民点空间分布现状,测度农村居民点安全韧性等级,结合安
3、全韧性等级、村规、地灾防范点及村域实际情况,优化农村居民点空间布局,提出发展建议。结果表明:()隘口镇农村居民点分布现状与地势走向基本一致,且数量多、面积小、集中度低;()农村居民点安全韧性水平整体较高,呈东北高、西南低的分布态势,韧性水平为极安全和安全的斑块 个,占斑块总数的 ;()优化后的隘口镇农村居民点可分为城乡融合型、集聚提升型、保留发展型、特色保护型(生态保护和特色产业)及搬迁撤并型等 种类型。将安全韧性评价方法与研究区农村居民点空间优化分区相结合,可为提升生态脆弱山区农村居民的居住安全、有效巩固脱贫攻坚成果提供科学参考。关键词:脱贫攻坚;安全韧性;农村居民点;空间优化;重庆隘口镇中
4、图分类号:文献标志码:农村居民点承载着农村人口的社会经济活动,是乡村人地关系的核心 ,其空间布局优化有利于提高农村土地集约化水平,对脱贫攻坚成果的巩固与乡村振兴有效衔接具有重要作用 。中国农村地区面积广阔、农村人口众多,农村居民点是农村社会组织和经济发展的基本空间单元,其安全韧性与农村居民点的发展布局、农村人口的生存及生活质量紧密关联,是巩固脱贫攻坚成果面临的重要挑战之一 。近年来,通过脱贫攻坚战,广大生态脆弱山区尤其是深度贫困地区摆脱了长期贫困,但由于其抗干扰能力和恢复能力较差 ,当地农户的生产生活仍然面临着内外部风险扰动和经济社会转型变化等多重考验,需要综合研究其所受风险冲突,提升抵御和转
5、化风险的能力 。在生态脆弱山区开展农村居民点安全韧性评估与空间布局优化,对提升其独立应对风险挑战的能力具有重要意义。国外学者较早对农村居民点进行研究,研究视角主要为空间布局与重构,研究区主要集中在近郊地区,注重其对随着社会经济发展而亟需解决的“城市病”的缓冲作用 。国内相关研究起步较晚,研究方向包括农村居民点空间分布 、空间发展变化的驱动因子 、空间演变格局 、空间重构 、空间布局优化 ,等;研究方法有点轴理论 、空间分析 ,、引力模型 、图 、居住场势 等;研究尺度囊括了村、镇、县、市域等层级,极大的丰富了农村居民点相关研究。目前国内学者已将韧性理论与乡村地理相关研究相结合 ,安全韧性理论作
6、为一种新的视角也被引用到农村居民点布局优化中来 ,这为优化农村居民点空间布局、提升农村居民点抗风险能力、促进农村居民点转型发展有重要作用。但仍存在以下不足:()目前国内关于乡村地理的韧性研究,多聚焦于乡村地域的经济韧性 、生产空间系统韧性 、地域系统韧性、综合韧性 ,等视角,较少从安全韧性视角对农村居民点展开研究;()现有对农村居民点安全性相关的研究,多将自然灾害防护与治理等同于安全韧性,对安全韧性概念内涵的深层解析不够,对二者的差异考虑较少。重庆秀山土家族苗族自治县(简称秀山县)位于武陵山区集中连片特困地区,年被确定为国家定点贫困县,年正式退出国家扶贫工作重点县,迈入稳定脱贫与乡村振兴有效衔
7、接的行列。隘口镇是秀山县脱贫工作中的重点镇、特色镇,得益于国家扶贫工作的扶持,依托“电商 产业”的发展模式摆脱了长期贫困,但由于其身处武陵山区生态脆弱区,稳定脱贫的道路上面临着诸多风险和挑战,亟待提升农村居民点安全韧性以应对内外部冲击和扰动。本研究以重庆市秀山县隘口镇为例,引入安全韧性理论,基于已有研究 从安全韧性理论内涵和特征的重构视角构建评价指标体系,结合村规划及农民主体意愿,优化农村居民点空间布局,针对不同优化类型,提出相关建议,以期为提升生态脆弱山区农村居民居住安全、巩固脱贫攻坚成果、助力乡村振兴提供借鉴。研究区概况隘口镇位于渝东南武陵山区,曾是重庆市 个深度贫困乡镇之一,该地区山高、
8、坡陡,土地石漠化严重,是重庆生态环境最脆弱的区域,也是生态脆弱山区中典型的深度贫困镇。隘口镇位于秀山县西南部、武陵山二级隆起带南段,地势西南高、东北低,海拔 ,为石灰地质,褶皱断层明显。具有显著的亚热带季风性气候区的特点,气候温和多雨,动植物资源丰富。该镇距县城 ,幅员面积 ,辖 个村(居)、个村(居)民小组、户 人,外出半年以上务工人口约 人,以发展农副产品加工业和乡村休闲旅游为主。人口流动较大,农村“空心化”、人口老龄化问题严重,加之农村居民点分布较零散、连接度较差,生态环境脆弱,导致隘口镇农村居民点易受突发风险影响,亟待提升其安全韧性水平。数据与方法?数据来源本研究使用的数据主要有以下
9、个方面:()土地利用数据来源于秀山县隘口镇“第三次全国国土调查”数据库,以数据库中的斑块利用分类属性为对象提取隘口镇农村居民点基础数据,共 个图斑;()学校、卫生室、产业和政府驻地等 数据利用高德地图获取;()通过地理空间数据云获取秀山县 数据,精度为 ,对研究区高程、坡度和坡向数据进行提取;()规划数据来源于秀山土家族苗族自治县人民政府以及隘口镇政府 ;()农村居民点相关的社会经济数据通过 年秀山县统计年鉴、隘口镇镇村现状报告和农经报表整理得到。?评价指标体系构建及赋权 评价指标体系构建韧性概念最初由生态学家 应用于生态学领域,后来逐渐延伸至工程学、城乡规划学、地理学等学科中。近年来,学者对
10、乡村地区的韧性关注度上升,乡村韧性可作为乡村发展的“质检仪”和可持续发展的“导向标”。安全韧性理论强调系统在抵抗外来风险不被损毁的基础上,能够自我调适和学习,进而提升系统的自组织能力和抵御能力,实现新一轮的发展 ,能够很好地诠释乡村地域在面对内外部扰动和冲击时的反应与转化能力,为研究乡村系统转变与乡村振兴和可持续发展的关 ,生态脆弱山区农村居民点安全韧性评价及空间优化 以重庆市秀山土家族苗族自治县隘口镇为例图 研究区示意图 系提供新视角 。当前,国内外风险事件频发,更多学者开始关注社区安全韧性问题,生态脆弱山区的农村居民点,较其他地区的农村居民点和城市社区来说,内外部环境更加复杂,当地生态系统
11、结构不稳定,对环境变化的承受能力较弱,外界扰动容易造成地域环境和社会经济的退化演替,加之修复能力弱,修复时间长 ,对居民点的自身条件、发展潜力、适应能力和当地居民的组织能力提出了更高的要求。现有研究多以乡村社区等单一要素为研究对象,从乡村发展“能力”和修复“过程”等视角对安全韧性进行定义,对其内涵解析尚未达成共识。因此,本文结合生态脆弱山区的典型特征,对安全韧性理论进行定义,即农村居民点系统在面对内外部风险扰动时,其自身发展条件和潜力能够满足当地农户和社会组织独立采取措施以应对冲击,化风险扰动为机遇,对系统进行修复和发展,主要包括防御、适应、恢复和再发展 个阶段。本文参考邹亚锋等 对农村居民点
12、安全韧性的定义及解析,结合数据的可获得性,从农村居民点防御阶段的适宜性、恢复阶段的冗余度、适应阶段的适应性以及贯穿全过程的自组织性 个维度构建评价指标体系(表 ),以探析生态脆弱山区农村居民点在面对内外风险时的独立自主和危机转化能力,进而促进系统的发展转型。防御阶段着重考验系统在生产、生活和自然环境等方面的适宜性。其中生产适宜性以影响农村居民点生产活动的耕地、产业和水源为对象,测算其与农村居民点的距离;以距卫生室、学校、道路和建制镇距离表征生活适宜性;自然环境适宜性必须关注坡度、植被覆盖度和自然灾害情况。其中植被覆盖度为正向指标,指标数值越高,其适宜性程度越高;其他指标均为负向指标,值越小,适
13、宜性程度越高。恢复阶段的冗余度主要体现为系统的恢复力和抗干扰性,其中农户收入来源多样性、人均粮食产量、村镇人民可支配收入越高,应对外界变化和风险的能力越强,恢复正常生产生活活动的速度越快;同时,农村居民点连接度越高、交通网络密度越大,其抗干扰能力越强。山地学报 卷 第 期表 农村居民点安全韧性评价指标 目标层准则层因素层指标层熵值法权重层次分析法权重最终权重指向农村居民点安全韧性评价适宜性生产适宜性生活适宜性自然环境适宜性距耕地距离 距产业距离 距水源距离 距卫生室距离 距学校距离 距道路距离 距建制镇距离 坡度 植被覆盖度 自然灾害 冗余度恢复力抗干扰性农户收入来源多样性 人均粮食产量 村镇
14、居民人均可支配收入 农村居民点连接度 交通网络密度 适应性可变性未利用地面积 创新性高中文化水平率 教育、科技、文体和传媒支出占比 自组织性开放性村民上访数 协同性社会组织对农村公共事务影响状况 非线性村民公共事务参与度 注:为负向指标,指标数值越大,其负向影响越大;为正向指标,指标数值越大,其正向影响越大。适应阶段的适应性主要体现为系统的可变性和创新性,其中未利用地面积越大,在面对外界环境变化时,所能做出的随机变动行为越强,高中文化水平率越高、用于文娱传媒费用越多,其所接触到的创新性信息越多,创新能力越强。作为贯穿系统生存发展全过程的自组织能力,主要体现在村民主体的行为上,包括村民上访数、社
15、会组织和村民主体对村内公共事务的影响程度,强调村民在安全韧性系统中的主体性、积极性、协同性和自组织能力。评价指标权重确定由于安全韧性指标数量多、维度广,需要采用极差标准化法对指标进行无量纲处理。为了降低层次分析法赋权的主观性和熵值法关于数据缺失的影响,结合两种方法加权确定权重,进一步保证农村居民点安全韧性度计算结果的客观性和合理性。()指标标准化正向指标:()负向指标:()式中,为第 个评价对象第 项指标标准化后的值;为第 个评价对象第 项指标的初始值。()确定指标权重本文从主客观两个层面对指标确权,对于两种方法无偏好性,可采用偏好系数 计算各项指标:()()式中,为最终确定权重;为第 项指标
16、;为层 ,生态脆弱山区农村居民点安全韧性评价及空间优化 以重庆市秀山土家族苗族自治县隘口镇为例次分析法所得的 指标的权重;为熵值法计算所得的 项指标的权重。?研究方法 核密度分析法利用 核密度分析工具计算要素在一定范围内的密度,以表征农村居民点空间布局特征,核密度值越高,居民点分布密度越大。表达式为:()()()式中,()为核函数;为估计点 到样本 处的距离();为搜索半径(),恒大于 ,值越大,密度的光滑度越高,越小,密度变化越不平图 农村居民点空间布局优化流程 整;为斑块数量(个)。景观格局指数分析景观格局指数通过对图斑面积、周长、位置等基本属性进行分析,进而描述研究对象的形态特征及分布规
17、律等地理意义,利用景观格局指数可定量计算研究区农村居民点的空间结构及特征,软件有大量可供选择的指标,结合隘口镇农村居民点具体情况,选取了斑块面积()和斑块数量()、斑块密度()、斑块分维数()和景观形态()分别表征农村居民点规模特征、分布特征及斑块形状特征。农村居民点安全韧性度评价模型()准则层指标包括适宜性、冗余度、适应性、自组织性,、分别表示适宜性、冗余度、适应性和自组织性的指标经过标准化后的加权总和,表示各指标层的权重,表达式如下:()()()()()本文从安全韧性四大特征出发构建评价指标体系,且与其成正相关,各准则层指标权重为 ,因此农村居民点安全韧性度等级 计算如下:()()农村居民
18、点空间布局优化在确定各指标权重的基础上,利用 对基础数据进行空间处理,得到农村居民点安全韧性值,利用自然断点法划分 个等级,分别为极安全、安全、一般安全、不安全。基于农村居民点斑块安全韧性等级,结合 国家乡村振兴战略规划(年),充分考虑隘口镇村庄现状和发展规划内容,对农村居民点空间布局进行优化,划分为 种优化类型。划分原则如图 所示。结果分析?农村居民点现状分析 空间布局分析本文基于 平台的核密度分析工具,山地学报 卷 第 期以 为搜索半径对隘口镇农村居民点现状空间布局形态进行研究,对核密度分析结果以自然断点法划分为 、个 个级别,分析结果如表 和图 所示。从总体看,隘口镇农村居民点分布较为集
19、中,多分布表 农村居民点景观指数分布 村名斑块面积 斑块数量 个斑块密度(个 )斑块分维数景观形态居委 平所村 新院村 屯堡村 凉桥村 东坪村 岑龙村 富裕村 坝芒村 百岁村 太阳山村 于镇域以北的镇区附近,布局形态与线状地物形态基本一致,呈现明显的交通指向和中心地指向分布 。从空间形态看,核密度分布呈现出北高南低的特点,北部和西南部为集中分布区,东部太阳山村、岑龙村、东坪村和富裕村由于临近太阳山保护区,农村居民点相对较少。具体看,平所村与新院村交界处核密度最大,大多为 个 ,居委、凉桥村和百岁村核密度较大,主要为 个 ,太阳山村和东坪村核密度最小,多数为 个 。景观形态分析整体来说,隘口镇农
20、村居民点数量多、面积小。由图 和表 可知,在地形条件的制约下,农村居民点集中分布于东北部的建制镇附近,西南部呈零散分布状态。从具体看,平所村、新院村和坝芒村紧邻建制镇,位于秀山县县道两侧,临近河道,地形平坦,居民点的斑块总面积较大、斑块数量最多、斑块密度高,且斑块分维数均为 以上,斑块形状较为规整,表明此区域农村居民点分布集中且规模相对较大;屯堡村、太阳山村、富裕村和岑龙村距离建制镇较远,地势较高,隘口镇西南部为全镇生态保护重要图 农村居民点空间核密度分布 区和特色产业集中发展区,其农村居民点数量、斑块面积和密度均较小,表明这些区域农村居民点斑块规模小、分布较为零散,且斑块破碎度较高。整体来看
21、,隘口镇农村居民点斑块分维数大多为 左右,生态脆弱山区农村居民点安全韧性评价及空间优化 以重庆市秀山土家族苗族自治县隘口镇为例斑块形状较规则。?农村居民点安全韧性评价测度在确定各指标权重的基础上,利用 对基础数据进行空间处理,得到各农村居民点安全韧性值,采用自然断点法 将初始结果划分为 个等级,分别为安全韧性极安全、安全、一般安全和不安全,以表征隘口镇农村居民点安全韧性水平的空间分布情况。从总体来看,隘口镇农村居民点安全韧性水平较高,空间上呈东北高西南低的分布特征。具体情况如图 、图 、表 所示。图 评价体系准则层计算结果空间分布:()适宜性;()冗余度;()适应性;()自组织性 :();()
22、;();()农村居民点安全韧性等级为极安全的斑块数为 个,面积 ,占隘口镇农村居民点斑块总面积的 。此级别的农村居民点紧邻建制镇分布。其农村居民点分布集中,临近水源和交通干线,生产、生活和自然条件均较优越,在防御阶段适宜性高,能够有力抵抗外来风险和冲击;临近建制镇,能够获得完备的基础设施服务,且农村居民点连接度高,邻里关系和睦,在恢复阶段冗余度水平高,在受到外界风险扰动后能快速恢复至原有状态;在适应阶段,该区域地理区位条件优越,能提供灵活的应对措施,善于从风险中发现机遇,促成新一轮发展;自组织性水平高,可确保在系统全生命周期中对各要素起到积极的联动作用。农村居民点安全韧性等级为安全的斑块数为
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