张佰林,王昭颖,朱敏杰
(1. 天津工业大学环境科学与工程学院,天津 300387;2. 天津工业大学经济与管理学院,天津 300387)
历史上,农村居民点一直是人类聚居的主要场所,2018年全球仍有高达44.72%的人口居住在乡村地区,在一些发展中国家甚至超过80%。作为全球最大的发展中国家,中国农村人口众多,农村居民点量多面广,第三次全国国土调查数据显示,村庄用地占全部建设用地的比例高达53.67%。即使到2030年中国城镇化率达到70%,将仍有超过4亿的人口生活居住在乡村地区。作为村民生产生活的承载体,农村居民点用地是一个产住共同体,尤其在中国都市郊区及东部经济发达地区,受非农要素辐射和带动强烈,农村居民点用地类型由单一到多样,由多样到复合,成为兼具居住、工业、商旅等的多功能复合体,具有显著的混合利用特征。
土地混合利用起源于西方城市规划领域,指两种及以上的土地利用类型在一定空间和时间范围内的混合利用状态,是促进土地集约利用、激发地区活力的重要途径。土地混合利用不仅包含多样性的内涵,更强调土地利用类型之间相互作用的兼容性。当前研究除了将土地混合利用应用于城市用地规划外,还探讨了土地混合利用与城市居民出行活动、城市活力及邻里街区活力等的关系;在测度方法上集中于多样性指标,关注城市居住、商服、工业等用地的丰富度,近些年也有学者对农村居民点内部用地的多样性进行了测算。总体来说,土地混合利用测度缺少对兼容性的探讨。兼容性侧重土地利用之间互相协调的特性,是表达不同用地之间“关系”的属性。例如,农村居民点内部2个相邻地块,功能分别为居住和污染性工业,土地混合利用的兼容性较差,但多样性却不能表达两地块互斥的特性。因此,在多样性基础上加入兼容性指标进行农村居民点用地混合利用测度,是从研究领域和方法上对土地混合利用研究的丰富。
在中国,农村居民点建设与规划长期处于自发、随意和无序状态,人居环境恶化、污染事件频发,主要原因是农村居民点内部各地块混杂布局,土地利用兼容性较差。中国广泛开展的农村居民点整治,政府多将新村建造成功能单一的居住小区,对农村居民点产业用地规划不足,忽视了土地利用多样性。因此,从多样性和兼容性两方面开展农村居民点用地混合利用研究,是破解中国农村居民点发展重大难题的重要突破口,已在近期多项政策中得到重视。2021年中央一号文件提出“实施农村人居环境整治提升五年行动”,旨在提高农村居民点内部地块的兼容性,改善农村人居环境质量;村庄规划强调农村居民点内部地类的多样性,落实建设用地指标支持农村产业融合发展,2019年《关于加强村庄规划促进乡村振兴的通知》指出“各地可在乡镇国土空间规划和村庄规划中预留不超过5%的建设用地机动指标,村民居住、农村公共公益设施、零星分散的乡村文旅设施及农村新产业新业态等用地可申请使用”,2020年中央一号文件提出“新编县乡级国土空间规划应安排不少于10%的建设用地指标,重点保障乡村产业发展用地”。可见,强调农村居民点是一个产住用地复合体,倡导农村居民点用地混合利用也是服务国家乡村振兴战略的客观需求。
基于此,本文探索性构建基于多样性和兼容性的农村居民点用地混合利用测度方法,以经济发达的珠三角为研究区,探讨工业、商业、旅游等不同产业主导村的农村居民点用地混合利用特征差异并剖析其驱动力。在理论上丰富土地混合利用的测度方法,在实践中为村庄规划编制、农村人居环境整治及农村产业融合发展用地保障提供决策支持。
珠三角地区毗邻港澳,在外向型经济的驱动下,乡村非农产业迅速发展,农村居民点用地类型高度多元化和非农化。以地处珠三角经济发达的东莞市石排镇为研究区,通过大量实地调研和访谈,选择3个较有代表性的不同产业主导村塘尾村、谷吓村和福隆村(图1)。塘尾村2020年户籍人口1 098人,外来人口约5 000人,村域面积0.9 km,拥有明清古村落,大力发展乡村旅游,先后被评为广东省旅游特色村(2008年)、国家4A级旅游景区(2016年)和广东省文化和旅游特色村(2021年);谷吓村2020年户籍人口1 863人,外来人口约6 000人,村域面积2 km,该村对外联系便利,石排大道(省道120)、太和路和石岗大道穿过该村,沿主要道路两侧建房的村民利用住宅经营零售、美发、汽修、五金建材等商铺,村庄商业功能多样化;福隆村2020年户籍人口5 998人,外来人口约1万人,村域面积3.7 km,村庄共有3个工业园区,2017年工业企业为251个,占石排镇工业企业总量的15.45%,是石排镇工业企业数量最多的村。
图1 研究区位置Fig.1 Location of the study area
课题组于2020年8月,运用参与式农村评估和问卷调查相结合获取3个村土地利用和社会经济数据。基于LocaSpace Viewer下载石排镇2020年Google earth高清影像(分辨率为0.6 m),从石排镇1:10万行政区划图提取石排镇,塘尾村、谷吓村和福隆村行政边界并与遥感影像配准,通过目视解译与实地踏勘相结合的方式提取并矢量化研究区农村居民点用地斑块和边界。农村居民点内部用地提取和划分过程如下:结合实地调研与访谈,将农村居民点内部地块进行切割和矢量化,对每个地块进行核实并编号,用ArcMAP/Attribution进行录入,导入Geodatabase数据库,将每个编号添加字段,录入地块的性质,功能及使用状况等属性信息,并参考《城市用地分类标准与规划建设用地标准 GB-50137(GB50137-2011)》中的村庄建设用地分类标准,得到研究区农村居民点用地分类(表1)。
表1 农村居民点用地分类Table 1 Classification of the rural residential land
运用OSpider抓取3个村2020年的兴趣点(Point of Interest,POI)数据,统计共获取15种商业业态和18种工业业态,其中,塘尾村共40个商业POI、14个工业POI,谷吓村共36个商业POI、20个工业POI,福隆村共262个商业POI、64个工业POI(表2)。参考《城市用地分类与规划建设用地标准(GB50137-2011)》与《国民经济行业分类(GB/T 4754-2017)》,将3个村POI数据分成3类业态,一类业态对居住和公共设施等环境基本无干扰、无污染和无安全隐患,二类业态对居住和公共设施等环境有一定干扰、污染和安全隐患,三类业态对居住和公共设施等环境有严重干扰、污染和安全隐患。
表2 研究区工商业POI及其业态分类Table 2 Commercial and industrial POI (Point of Interest) in the study area and its classification
当前研究多采用多样性指数测度土地利用混合度,对兼容性考虑不足,集成耦合测度少。量化指标的单一化难以全面科学地反映土地混合利用的复杂性。基于此,本文从多样性和兼容性两方面选取指标构建农村居民点用地混合利用测度方法与指标体系。
1.3.1 农村居民点用地多样性
农村居民点用地多样性不仅体现在水平层面土地利用类型的多样性,也体现在垂直层面土地利用的多功能复合,即业态的多样性。根据调研村实际,垂直层面多功能复合表现在居住用地非居住功能(工商业业态)和工业用地商业功能(商业业态)。基于此,本文从土地利用多样性、住宅用地非居住功能多样性和工业用地商业功能多样性3方面测度农村居民点用地多样性。
1)土地利用多样性
式中为土地利用多样性指数。P为第类土地利用类型面积占农村居民点用地面积的比重。为农村居民点用地类型数量。的取值范围为[0,1],值越大,农村居民点用地多样性程度越高。
2)住宅用地非居住功能多样性
式中为住宅用地非居住功能多样性指数。M为村庄住宅用地上第种非居住功能POI数量。为非居住功能种类,为住宅用地面积,hm。的值越大,村庄住宅用地非居住功能多样性程度越高。
3)工业用地商业功能多样性
式中为工业用地商业功能多样性指数。为村庄工业用地上商业POI数量。为村庄工业用地面积,hm。的值越大,村庄工业用地商业功能多样性水平越高。
1.3.2 农村居民点用地兼容性
农村居民点用地兼容性指多种土地利用类型或产业业态共存会产生正外部性或负外部性。据此,农村居民点用地兼容性包括土地利用兼容性和业态兼容性。本文运用基于加权向量的混合度指数(Weighted Vector-based Mix Degree Index,WVMDI)测度农村居民点用地兼容性,值越大说明兼容性越高,农村居民点用地混合利用程度越高。
1)土地利用兼容性
式中WVMDI为土地利用兼容性指数。C为兼容性值,不同地类之间兼容性值如表3所示。A/A为农村居民点地类与地类的面积比。
表3 土地利用兼容值表Table.3 Compatibility value of mixed land use
2)业态兼容性
式中WVMDI为业态兼容性指数。c为兼容性值,不同产业业态之间兼容性值如表4所示,a/d表示农村居民点业态或的POI个数与业态或所处的地类面积的比值,如a为工业业态,则d为村庄工业与住宅面积的总和;a为商业业态,则d为村庄工业生产与住宅面积的总和。
表4 农村商业-工业业态兼容性值表Table 4 Compatibility value of commercial and industrial industry of rural residential land
1.3.3 农村居民点用地混合利用度
运用min-max标准化法对农村居民点用地混合利用各项测度指标进行数据标准化,运用特尔菲法对各指标赋予权重(表5),标准化公式如下:
式中′为该指标标准化后的值,为该指标标准化前观测值,和分别为该指标的最小值和最大值。
农村居民点用地混合利用度的计算公式为
式中A为农村居民点用地混合利用度,A为农村居民点用地多样性,A为农村居民点用地兼容性,X’、ω分别为二级指标标准化值及其对应的权重,ω、ω分别为一级指标的权重(表5)。
表5 农村居民点用地混合利用度权重Table 5 Weight of mixed use degree of rural residential land
2.1.1 多样性特征
农村居民点用地多样性测度结果为谷吓村<塘尾村<福隆村,其中,土地利用多样性为谷吓村<福隆村<塘尾村,住宅用地非居住功能多样性为谷吓村<塘尾村<福隆村,工业用地商业功能多样性为谷吓村<塘尾村<福隆村(表6)。
表6 农村居民点用地混合利用度Table.6 Mixed use degree of rural residential land
工业化、城镇化进程中,3个农村居民点用地由以住宅用地为主,逐步向住宅、工业、商业用地多样化转型(表7),并逐步分化为不同产业主导村。塘尾村依托明清古村落建筑群开发乡村旅游,部分早期村庄住宅用地转变为旅游用地,加上配套的商业和公共服务设施,其用地类型最多(7种)、用地结构均衡,土地利用多样性水平最高(0.74);外来游客增加对塘尾村土地利用多功能提出需求,村民利用住宅经营特色农家餐馆、农家乐等。同时,该村也有大量工业用地(42.07%),村民在土地垂直空间发展服务工业的商业业态。因此,塘尾村住宅用地非居住功能多样性和工业用地商业功能多样性水平较高,分别为0.98和0.63,均仅次于福隆村。
表7 农村居民点用地利用结构Table 7 Structure of rural residential land %
谷吓村农村居民点用地类型最少(5类)、集中程度最高,居住用地占比高达42.67%,因此其土地利用多样性指数最低(0.68)。沿交通干道两侧的村民利用住宅经营商业,如餐饮、零售等,但空间范围相对较小,因此住宅用地非居住功能多样化程度最低(0.38)。由于该村工业用地占比最少(28.23%),且商业多布局在沿路的住宅用地上,工业用地上的商业业态少,其工业用地商业功能多样化水平最低(0.22)。
福隆村出现大量产业用地,尤其是工业用地占比高达45.49%,形成了规模化工业园(图2),其土地利用多样性水平较高(0.69)。工业发展吸引了大量外来务工人员,其生活和居住需求带动了本村餐饮、住宿等业态的发展,村民利用住宅经营商业或者出租,引发住宅用地非居住功能多样化。工业发展的同时,出现了大量服务工业的商业业态,如五金建材销售,注塑维修等,这些服务性商业多在工业用地上,引发工业用地商业功能多样化。
图2 案例村农村居民点用地混合利用结构图Fig.2 Mixed use structure of residential land in the study area
2.1.2 兼容性特征
农村居民点用地兼容性测度结果为谷吓村<福隆村<塘尾村,其中,土地利用兼容性为福隆村<谷吓村<塘尾村,业态兼容性为谷吓村<福隆村<塘尾村。
塘尾村在发展乡村旅游过程中极为重视对村庄环境的整治,其基础设施用地、绿地等正外部性地类占比最高,土地利用兼容性程度高。发展乡村旅游需较高的村庄环境质量,村内经营的多为农家乐、民宿、零售等一类商业,此类产业对环境无污染或污染性较少,因此,塘尾村业态兼容性程度高。
谷吓村工商业用地占比最小,多为住宅用地和公共服务用地,地类的负外部性不明显,其兼容性较高(0.91),仅次于塘尾村。但是,谷吓村沿交通干道新建或经过改造的住宅用地作为住宿、工业厂房等,有大量二类商业,比如餐饮店、美容美发等,以及三类商业,如五金建材和汽车服务,且与住宅用地混在一起,其业态兼容性程度低(0.58)。
福隆村作为工业村,工业用地占比最高,基础设施用地及绿地等正外部性较强的地类占比较小,其土地利用兼容性程度低(0.86)。该村工业以塑料制造、五金建材、金属制品制造为主,多布局在3个工业园内,业态的混杂程度较轻、垂直分布在其他用地的情况少,业态兼容性相对较高(0.85)。
综合多样性和兼容性指标的农村居民点用地混合利用度测度结果为谷吓村<福隆村<塘尾村。广东省2018年出台《广东省促进全域旅游发展实施方案》,乡村旅游被视为发展全域旅游的重点,2019年发布的《关于贯彻落实省委省政府工作部署实施乡村振兴战略若干用地政策措施(试行)》明确提出加大乡村旅游业用地的支持力度,鼓励各地探索以“点状”供地模式支持休闲农业和乡村旅游项目发展。塘尾村抓住政策机遇,深挖村庄人文历史和乡村民俗,对历史名人故居进行整体保护与修缮,创立“塘尾艺术家联盟”推动古村落活化利用,同时结合塘尾古村落生态公园、塘尾古韵步行街和古村文化长廊等旅游配套设施的修建,推进“旅游+产业+生活”高质量融合发展,驱动农村居民点用地多样性与兼容性的协同提升(图3)。
图3 研究区农村居民点用地混合利用驱动机理Fig.3 Driving mechanism of mixed use of rural residential land in the study area
石排镇太和路、里仁路、龙腾路和石岗大道等多条主要交通干道穿过谷吓村,该村绝大部分商业聚集在干道沿侧的村庄住宅用地上,带动干道沿线住宅用地功能转型。距离主要交通干道越近,村庄住宅用地非居住功能多样性指数越大。但是,商业混杂在住宅用地上,也引发人居环境质量下降。因此,谷吓村农村居民点用地混合利用度较低。
福隆村依托珠三角良好的经济发展环境和本村相对丰富的土地资源,大力发展工业,引发工业用地大面积扩张,形成集中的工业园区。在石排镇推动工业、农业、文旅业和生产性服务业高质量发展背景下,福隆村积极开展产城融合类更新,与石排镇开展工业园区更新改造村镇合作项目。同时,镇政府对福隆村干道进行了升级改造,进一步提升了福隆村道路的运输能力。福隆村充分利用其工业基础优势,结合政策支持,推动农村工业改造升级,引导产业集中布局,业态多样性和兼容性逐渐提高,促使农村居民点用地混合利用度逐步提升。
当前研究在评价土地混合利用时主要采用多样性指标,例如采用香农熵(Shannon entropy formula)、Hill Numbers多样性指数等单一指标测度土地混合利用度。有学者指出,量化体系的简单化与土地混合利用问题的复杂性并不匹配,无法反映相同数量地类的相关关系,而兼容性指标关注的恰好是不同类别土地相互排斥或兼容的关系。并非所有的土地利用彼此间都会产生正外部性,互相排斥的用地或业态混合,即产生负外部性,会导致环境污染和人居环境质量下降。因此,除了考虑数量结构,还应关注土地利用的空间关系维度即土地利用的兼容性,构建更加综合和全面的评价模型测度农村居民点用地混合利用程度。
当前,也有部分学者对农村居民点用地混合利用做了初步探讨,但多是基于理论层面的学理性分析,例如,朱晓青等基于土地混合利用理论,阐释了海岛产住混合聚落的演化范式和动因,程哲等认为城市边缘区的农村建设用地形成了性质混合、功能混合、开发方式混合3个特征,张佰林等对农村居民点用地混合利用的内涵、特征、驱动机理进行了初步的学理性解析。本文综合多样性和兼容性对农村居民点用地混合利用度进行了测度,从土地利用多样性、住宅用地非居住功能多样性和工业用地商业功能多样性测度农村居民点用地多样性,从土地利用兼容性和业态兼容性测度农村居民点用地兼容性,是对土地混合利用研究领域的扩展和对土地混合利用测度方法与指标体系的完善。
多样性和兼容性共同决定了农村居民点用地混合利用度。例如,本文中的福隆村农村居民点用地多样性虽然高于塘尾村,但由于其兼容性低,因此其混合度低于塘尾村。多样性是农村居民点用地混合利用的基础,只有多样才有可能“混”。农村产业发展需求直接促进了农村居民点用地的多样性,尤其是促使产业用地迅速扩张。本文中的3个村地处珠三角,经济发达,福隆村、塘尾村、谷吓村工业用地占比分别高达45.49%、42.07%和28.23%。作为农户生产又生活的场所,农村居民点用地多样性是保障农村产业发展、实现乡村产业兴旺的基础和载体;农村居民点用地混合利用不仅体现在多样性基础上的“混”,更体现在兼容性基础上的“合”。农村居民点用地兼容性程度越高,说明其内部各地类相互作用引发的诸如污染等负外部效应越少。提高农村居民点用地的兼容性,避免各地类和业态混合布局引发的冲突和污染,优化农村居民点用地多功能性,是改善农村人居环境质量的关键途径。
农村居民点用地混合利用成为实现土地多功能集约利用、激发乡村活力的重要手段,为建设用地由增量规划向存量甚至减量规划提供了新思路。村庄规划应遵循农村居民点用地混合利用特征,除了要考虑农村居民点内部用地多样性,发挥其生产生活多功能之外,还要考虑各地类的性质与空间布局,避免兼容性差从而降低人居环境质量等问题。
塘尾村在发展乡村旅游过程中注重对人居环境的改善,农村居民点用地兼容性较高,但旅游用地的缺乏导致旅游业发展缓慢,因此应通过村庄规划调整农村居民点用地结构,适当增加旅游及相关地类,提高农村居民点用地多样性;谷吓村通过住宅用地功能转型发展商业经济,但也导致各种不兼容的业态混杂,引发人居环境质量下降,因此,应通过村庄规划调整用地结构,适当增加产业用地比例,避免污染性的产业与居住用地混杂,以达到改善人居环境质量的目标;福隆村工业用地占比较高,由于分布集中且与居住用地等隔离,各类业态混杂的程度低,农村居民点用地兼容性反而比谷吓村高,该村未来发展的方向是促进工业用地转型,优化农村居民点用地多功能,满足乡村振兴背景下农户多样化需求。
本文中的3个村,村民在土地垂直空间发展多样化业态,引发农村居民点用地功能复合利用,也是农村居民点用地混合利用的重要特征,显著增加了农村产业类型,尤其是在建设用地指标紧缺背景下,可提升农村建设用地集约利用程度。本文对农村居民点用地垂直空间混合利用的测度主要通过采集工商业POI数据,以单位居住用地工商业POI数据量、单位工业用地商业POI数据量等进行定量测度,但由于农村地区的POI数据较少,因此测度结果可能并不十分精确。未来应加强土地垂直空间混合利用的定量研究。
1)综合多样性指标和兼容性指标的农村居民点用地混合利用度为谷吓村<福隆村<塘尾村。其中,多样性为谷吓村<塘尾村<福隆村,兼容性为谷吓村<福隆村<塘尾村。
2)农村居民点用地多样性由土地利用多样性、住宅用地非居住功能多样性、工业用地商业功能多样性3个指标构成。塘尾村土地利用多样性指数最高,以经营民宿为特色的住宅用地非居住功能多样性和工业用地商业功能多样性较高;谷吓村沿路两侧的村民利用住宅经营商业,土地利用多样性、住宅用地非居住功能多样性和工业用地商业功能多样性均最低;福隆村土地利用多样性指数较高,以出租为主的住宅用地非居住功能和以零售为主的工业用地商业功能多样性指数均最高。
3)农村居民点用地兼容性由土地利用兼容性和业态兼容性2个指标构成。塘尾村发展乡村旅游,正外部性地类占比高,业态多为一类商业,土地利用兼容性及业态兼容性最高;谷吓村土地利用兼容性较高,但住宅用地上混杂二三类商业,导致其业态兼容性差;福隆村是工业村,土地利用兼容性最低,但工业布局在工业园,业态兼容性相对较高。
4)塘尾村受乡村旅游政策支持和本村丰富的历史和人文资源驱动,农村居民点用地混合利用程度高;谷吓村交通和区位条件良好,但只是沿交通干道两侧的村民发展商业,农村居民点用地混合利用度并不高;福隆村受珠三角外向型经济带动并充分利用产城融合更新等政策发展工业,农村居民点用地混合利用程度较高。