黄河流域人口分布特征及影响因素研究

贺文平，周诗峥，郭文炯

(1.太原师范学院地理科学学院，山西晋中 030619；2.太原师范学院城镇与区域发展研究所，山西晋中 030619)

0 引言

人口分布指某一时期人口在一定地域范围内的空间集散状况，其空间格局和形成过程是自然环境、资源和人类社会经济活动长期相互作用的结果[1-2].人口作为社会经济活动和人地关系的主体，其分布格局和演变过程受制于区域自然条件和社会经济发展水平，同时又深刻影响着区域的社会经济活动[1,3].对于某一区域而言，人口过多会造成当地资源环境承载力过大、资源紧张等问题，人口过少又会导致区域在发展过程中面临劳动力匮乏等困境[4-5].人口分布格局和演化对区域的资源环境和高质量发展有着重大的影响，因此研究人口分布特征和影响因素，有利于把握人口分布和演变规律，引导人口在空间上进行合理的再分布，促进人口与资源、环境、经济的协调发展，进而实现区域高质量发展.

随着我国城镇化进程的快速推进和社会经济发展水平的大幅提升，地区间发展差距逐渐扩大，人口流动速度加快，人口分布研究成为区域可持续发展研究的核心问题之一.目前，人口分布的研究成果在研究内容上多元化和深度化，在研究方法上多样化和定量化，研究尺度趋向精细化.研究内容包括人口分布格局[4,6]、人口分布的驱动因素[3,7-8]、人口分布与地理要素的关系[9-10]、人口分布与经济空间的关系[11]等.随着GIS、RS、大数据等信息技术的发展，研究方法由定性描述转向定量分析，人口重心、人口分布指数和探索性空间数据分析广泛用于人口分布的时空格局研究[1,12]；偏最小二乘法[12]、空间计量模型[8]用于探究人口分布的动力机制.研究范围主要涉及全国[13]、省级[1]、重要经济区[14]和城市群[9]，对于某一流域的研究相对缺少，尤其是对在区域协调发展中具有重要地位的黄河流域的研究更少.

有关黄河流域人口的研究内容主要集中在人口与经济时空格局演变[15]、环境人口容量分析[16]和历史时期的人口变化[17-18]，而人口分布格局的研究较少.张岩从总人口和人口密度分析1912—2000年黄河流域人口分布的时空演变规律，发现人口呈东密西疏、南多北少的空间格局[19].刘芬从县域尺度上研究了1990—2005年黄河流域人口空间分异现状与过程，发现人口空间分布不均衡，随着时间推移，不均衡程度有所降低[20].综上所述，对整个黄河流域人口分布格局的研究时间较早.随着人口的快速流动，人口分布格局发生变化，因此有必要结合最新的数据对黄河流域人口分布格局进行研究.本文采用人口重心、不均衡指数和空间自相关分析探究2010—2020年黄河流域人口分布特征和影响因素，以期为科学引导黄河流域人口合理布局，提升城镇化质量，优化人口空间结构，促进区域协调和经济高质量发展提供参考.

1 研究方法与数据来源

1.1 研究方法

1.1.1 全局空间自相关分析

1.1.2 局部空间自相关分析

局部Moran’sI将研究单元的空间关联模式分为四类，与Moran散点图的四个象限相对应，四种空间关联模式按象限顺序依次为“高-高”、“低-高”、“低-低”和“高-低”.

1.2 数据来源与处理

本文人口数据来源于全国第六和第七次人口普查数据.黄河流域市域行政区划面积和2010年社会经济数据来源于各省统计年鉴，2020年社会经济数据来源于相关地级市的《国民经济和社会发展统计公报》.全国面积数据来源于中华人民共和国中央人民政府(www.gov.cn/).行政区划矢量数据来源于全国地理信息资源目录服务系统提供的1∶100万行政区划图.DEM数据来源于中国科学院资源环境科学与数据中心(https://www.resdc.cn/)，分辨率为90 m.研究区范围参考黄河水利委员会划定的自然流域范围，以2020年地级市行政单元作为研究单元，对于行政区划调整的区域,将相应人口、面积数据合并处理.

2 黄河流域人口发展总体情况

黄河流域2010—2020年人口总量从20 796.36万人增长到21 848.22万人，增长了1 051.86万人；人口密度从87.73人/km2提高到92.17人/km2，提高了4.44人/km2.2010—2010年人口年均增速为0.49%，比全国低了0.03个百分点.2010-2020年黄河流域人口总量占全国人口的比重从15.17%降至15.14%，降低了0.03个百分点；2010年流域人口密度比全国人口密度低了55.03人/km2，到2020年扩大到58.19人/km2.对黄河流域人口总量、人口占比、人口密度、人口增长速度进行梳理，并与全国水平进行比较(表1)，结果发现：黄河流域人口总量和人口密度呈增加趋势，但人口密度和人口增长速度低于全国平均水平，人口总量占全国比重稳定在15%.

3 黄河流域人口分布特征

3.1 人口重心与不均衡指数

图1 2010—2020年黄河流域 人口重心变化Fig.1 Change of the population gravity center of the Yellow River Basin from 2010 to 2020

根据人口普查资料计算2010—2020年黄河流域人口重心坐标并绘制迁移轨迹图(图1).结果表明：2010年以来黄河流域人口重心显著偏离几何重心(103.32°E，36.71°N)，始终位于山西临汾境内.近10年人口重心由(111.59°E，36.28°N)移动到(111.65°E，36.23°N)，以年均0.65 km速度向东南方向移动6.47 km，说明黄河流域人口分布不均衡，东南部人口密度高于西北部，且东南部人口集聚力提升，这是由于东南部自然条件优于西北部，社会经济发展水平高于西北部，河南省巩固提升郑州、洛阳在中原城市群的辐射带动能力，积极将三门峡建设成晋陕豫黄河金三角地区中心城市，山东省着力优化山东半岛城市群的布局形态，增强济南都市圈、东滨、济枣菏都市区的人口集聚能力，巩固提升了流域东南部对中西部地区人口的吸引力，人口重心向东南方向移动.

2010—2020年人口分布不均衡指数由0.025 86上升到0.026 46，表明2010—2020年黄河流域人口趋于集聚，不均衡状态加剧(表2).随着近年城镇化进程加快、工业和第三产业快速发展，社会经济发展水平的空间差异不断扩大，人口流动不断加快，人口向经济发达的地级市快速集聚，导致流域内人口分布不均衡状态加剧.

3.2 人口密度变化

把人口密度划分成人口密度高值区(≥450人/km2)、人口密度中值区(150～450人/km2)和人口密度低值区(<150人/km2)，从人口密度分布图(图2)可知，黄河流域人口密度呈“东南高西北低”的格局.人口密度高值区分布在关中平原城市群、太原都市圈、中原城市群和山东半岛城市群.人口密度中值区集中分布在兰西城市群、宁夏沿黄城市群、关中平原城市群的西部和东北部、山西省会城市以外的地级市、豫西、鲁东以及内蒙古呼和浩特.人口密度低值区集中分布在青海、四川、内蒙古、陕北、宁夏南部和东部、甘肃东北部和西南部、晋北和晋西地区.

从空间变化来看，2020年流域整体人口密度呈增加趋势，人口密度高值区范围缩小，中值区范围扩大，低值区范围基本保持不变.2010年人口密度高值区在下游以郑州为核心向东北方向延伸呈“块状”分布，在中游以西安-咸阳、太原为核心呈“双核”分布.人口密度中值区在上游形成以西宁、兰州、银川为核心呈“多核心”分布，在中游以高值区为核心向外呈圈层式递减，并沿汾河和渭河呈“带状”分布.到2020年高值区仍然分布在下游和中游，但中游的咸阳退出高值区进入中值区，形成以西安、太原为核心的“双核”分布模式，高值区范围明显缩小，中值区范围明显扩大；上游的西宁、兰州和银川的人口密度提升一个等级，由人口密度中值偏下区域进入人口密度中值偏上区域.人口密度低值区范围几乎不变，仍分布在广大的上游和中游地区，但低值区的人口密度不断提高，如延安人口密度提高了一个等级.

图2 黄河流域人口密度空间格局变化Fig.2 Variation of population density spatial patterns in the Yellow River Basin

3.3 人口空间集聚特征

2010年和2020年黄河流域人口密度全局Moran’sI值(表3)分别为0.71、0.57.Moran’sI与Z值均为正，且Z>2.58，P<0.01，说明在99.9%的置信水平下，黄河流域的人口密度空间分布存在显著的正向空间自相关性，人口密度高的研究单元与人口密度高的研究单元在空间上集聚，而人口密度低的研究单元与人口密度低的研究单元在空间上集聚.从年际变化来看，2010-2020年Moran’sI值不断减小，流域人口密度的空间趋同趋势减弱，空间自相关性减小.

2010年和2020年人口密度局部空间自相关结果显示(图3)：2010年以来，黄河流域人口密度“高-高”类型主要分布在下游黄淮海平原，“低-低”类型分布在上游高原和沙漠地区的总体格局相对稳定.在研究时段内，89.86%的地级市保持原有集聚类型.2010年以来集聚类型未发生变化的地级市有62个，其中有32个地级市呈不显著相关，占不变地级市的51.61%.“高-高”类型始终有河南郑州、洛阳、焦作、开封、新乡、山东菏泽、濮阳、济宁、聊城、泰安和济南，对流域人口空间格局的贡献大.始终为“低-低”类型的地级市有18个，占总数的26.09%，集中分布在黄河流域上游，这些地区自然环境恶劣，是重点生态功能区或限制开发区，地理环境不适宜人类居住或进行生产活动，人口密度难以提高.

从集聚类型变迁看，“低-低”“高-高”类型地级市数量减少，“高-低”类型和不显著的地级市数量增加.2020年银川由“低-低”类型进入“高-低”类型；吴忠和武威退出“低-低”类型进入不显著区域，山东安阳、德州、滨州和淄博由“高-高”类型转为不显著区域.

图3 黄河流域人口密度LISA集聚图Fig.3 LISA cluster for population density in the Yellow River Basin

4 人口分布格局变化的主要影响因素

4.1 自然因素

黄河流域横跨我国东、中、西三大地带，地理空间差异显著，境内地形复杂多样，海拔高差大.通过对流域2020年人口密度与海拔进行拟合分析，可得：拟合方程的判定系数R2为0.578 9，拟合效果较好，说明海拔影响人口分布；流域内除个别高海拔的省会城市人口密度较大外，地级市的人口密度随海拔上升而降低.除了海拔因素，气候也是影响人口分布的重要因素之一.黄河流域气候差异明显，降水分配不均衡.渭河流域、泾河中下游和潼关以下广大地区为半湿润区，降水较为充沛，年降水量自西向东增加；该区也是人口密度高值区和人口密度中值区的主要分布区，人口密度高于150人/km2.陕甘晋半干旱区气候干燥、降水量较少.龙羊峡至吴堡区间除大通河、洮河上游以外的地区，以及汾河的河源区为半干旱气候，年降水量较少，尤其是黄河上游兰州至鄂尔多斯区间年降水量是全流域最少的地区；除几个经济发达的城市人口密度较大外，大部分地区人口稀疏，人口密度低于150人/km2.兰州以上至河源的大部分地区属于高原气候区，海拔在3 000 m以上，年平均气温、年最高和年最低气温都是全流域最低值，多数地区年降水量不足350 mm；该区除兰西城市群人口密度较高外，大多数地级市人口密度不足75人/km2.

4.2 社会经济因素

自然地理环境为人类生存提供了基本条件，奠定人口分布的基本格局.社会经济发展水平是推动人口再分布的主要因素.运用SPSS 20.0软件，采用因子分析和逐步多元回归分析法从社会和经济方面定量揭示2010—2020年黄河流域人口变化的影响因素.参考已有的研究[12,21]，并结合影响因素的代表性和数据的可获取性，选取2010—2020年GDP变化、财政支出变化、财政收入变化、社会消费品零售总额变化、第二产业产值占比变化、第三产业产值占比变化、城镇居民人均可支配收入变化、农村居民纯收入变化、医疗卫生床位数变化、行政级别(省会城市=2，一般地级市=1)作为指标.结果表明：KMO值为0.785，大于0.6，说明所选指标适合做因子分析.前3个主因子的特征值大于1，累积方差为84.98%，说明提取的3个主因子能够比较充分的代表选取的10个指标.第一主因子为经济发展水平，方差贡献率为50.59%，与GDP变化、财政支出变化、社会消费品零售总额变化、医疗卫生床位数变化、财政收入变化和行政级别呈现较高的正相关，反映地级市经济发展状况.第二主因子为产业结构，方差贡献率为18.96%，反映第三产业产值占比变化和第二产业产值占比变化.第三主因子为居民收入水平，方差贡献率为15.53%，解释城镇居民人均可支配收入和农村居民纯收入.在因子分析的基础上，将人口密度变化与因子得分表关联，在SPSS中采用逐步多元回归分析法分析人口密度变化与主因子之间的关系.回归结果(表4)通过了95%的显著性检验，R2为0.72，说明模型解释力较好.各主因子按照回归系数估计值由大到小依次为经济发展水平、居民收入水平和产业结构，且前两者的系数为正，产业结构系数为负.表明经济发展水平和居民收入水平对人口变化具有显著的正向作用，且经济发展水平对人口变化的牵引作用最强，而产业结构对人口变化具有负向影响.黄河流域中下游经济发展水平高，产业结构合理，第三产业发达，提供的就业机会多，人均收入水平高，且政府对公共服务、医疗卫生和教育等改善民生的投入大，生活条件好，这些地区符合人们为追求利益最大化的迁移动机，因而省会城市和下游地区成为人口主要集聚区.黄河中上游地区第二产业主要为资源型密集型，其经济发展对资源依赖性高，随着资源的开采，环境恶化，人口流失严重.

5 结论与讨论

5.1 结论

运用人口重心、不均衡指数和空间自相关分析探究2010—2020年黄河流域人口分布特征，并从自然、社会和经济因素分析人口分布的影响因素，得出以下结论：

(1)2010—2020年黄河流域总人口和人口密度不断提高，人口重心由(111.59°E，36.28°N)移动到(111.65°E，36.23°N)，呈现向东南方向移动的趋势；不均衡指数从0.025 86上升至0.026 46，人口分布不均衡状态加剧.黄河流域人口分布呈“东南高西北低”的格局，人口密度高值区范围不断缩小，中值区范围扩大，而低值区范围基本不变.

(2)从人口分布的空间集聚特征看，黄河流域2010、2020年人口密度的Moran’sI分别为0.71、0.57，人口分布存在显著的空间集聚特征，空间自相关性减弱.流域内89.86%的地级市保持原有的空间格局，人口分布相对稳定.从集聚区域变迁看，“低-低”类型和“高-高”类型的市域数量减少，而“高-低”类型和不显著的市域数量增加.

(3)在自然、经济和社会因素长期共同作用下形成了黄河流域“东南高西北低”人口分布格局，其中自然因素奠定了黄河流域人口分布的基本格局，人口密度随着海拔升高而降低；经济和社会因素引导人口再分布，经济发展水平对人口变化具有较强的正向牵引作用，其次是居民收入水平，而产业结构对人口变化具有负向影响.

5.2 讨论

黄河流域人口开始形成向黄河下游以及中上游的省会城市快速集聚的趋势，人口分布状况与资源、环境、社会经济等要素的分配有着密切关系，下游地区和省会城市的人口过度集聚会造成资源紧张、环境破坏等问题.同时黄河流域内有诸多重点生态功能区，对生态安全有着重要意义，引导人口合理分布时要尊重自然规律、顺应国家发展战略，坚持可持续发展原则，促进人与自然和谐相处.在人口密度稠密的地区，要完善土地利用方案，合理规划城镇空间布局，提高城镇化质量，加强对城市生态环境的管理，促进生态环境与经济社会健康发展.在人口密度稀疏地区，经济发展相对落后，政府一方面要引导当地居民结合环境资源特点合理发展经济，另一方面要尽可能地完善基础服务设施，改善居民的生活状况.