陈珍琴,赵翠薇,2,祖海琴,陆清平,潘秋竹
(1. 贵州师范大学 地理与环境科学学院,贵阳 550000;2. 喀斯特山地生态环境保护与资源利用协同创新中心,贵阳 550000)
乡村聚落等级规模是指一个国家或地区乡村人口规模组合特征,是表征乡村发展变化的重要指标,其演化规律已成为乡村聚落空间格局优化、村镇合理规划、特色乡村聚落保护的基础。快速城镇化中,乡村产生剧烈变化,部分乡村聚落包括一些特色聚落不断衰退甚至消亡,乡村保护与振兴已成为重要关注点。乡村聚落等级规模演变将乡村过去—现在发展情况及未来发展趋势相结合,相关研究的开展能科学识别各个乡村聚落所处的等级规模,为乡村差异化振兴方向与路径的提出提供参考。
20 世纪60 年代,国外学者开始关注乡村聚落等级规模研究。如Gunawardena(1964)发现乡村聚落位序与规模在双对数坐标上呈正态分布;Sonis等(1984)对撒马利亚乡村聚落规模研究并提出乡村位序-规模法则;Grossman 等(1989)以英国和以色列为研究区,指出乡村位序-规模分布曲线存在地域差异;Zubarevich(2013)指出俄罗斯乡村聚落规模发展呈“两极化”,小规模聚落数量快速增长,大规模聚落则增长缓慢;而Gorbenkova 等(2020)发现白俄罗斯莫吉廖夫州乡村聚落规模则呈现相反规律。近年来,国内也开展了较多相关研究。在研究方法上,部分学者认为随着城镇化推进,乡村聚落逐渐融入城镇体系中,可用城镇-位序规模法则分析乡村聚落等级规模(李小建 等,2015;娄帆 等,2017;Li et al., 2020),乡村聚落规模在该模型中呈现高层次聚落规模发育不足,中小聚落数量较多的特征(罗静 等,2019);部分学者认为乡村位序-规模法则测度乡村聚落等级规模结构要优于城镇位序-规模法则(卫春江 等,2017);也有学者认为叶浩等(2017)提出的位序累计规模模型比乡村位序-规模法则更具适用性(黄万状 等,2021)。在研究区域上,主要选择欠发达平原农区(罗庆 等,2018)、资源型区域(吕敏娟 等,2016)、生态脆弱区(杨凯悦 等,2020)、传统农业区(朱纪广 等,2020)等进行研究。在研究单元上,多以便于人口、经济等统计数据收集的行政村为主(李小建,2019)。总体上,相关研究内容不断拓展和完善,研究方法逐渐多样化,研究区域涉及不同类型区域,但对特色聚落聚集区鲜有涉及。而民族村落、古村落等特色聚落是乡村聚落的重要组成部分,当前社会转型,这些村落正面临空心化、文化传承断代、景观异质性等问题(林祖锐 等,2016;李伯华 等,2022),探求其在乡村聚落等级规模中所处位置,能为其未来发展与保护模式的选择提供参考。另外,已有研究较少以自然村为单元,而自然村落由村民长期聚居自然形成,是传承乡土文化、展示乡村风貌的空间载体,以自然村为研究单元更具客观性和科学性(张鑑 等,2016)。
因此,本文拟以贵州省安顺市西秀区的自然村为研究单元,采用聚落斑块表征规模,运用乡村位序-规模法则、乡村聚落规模等级法等方法,分析2000—2020年西秀区乡村聚落等级规模分布及演变特征,并探讨屯堡聚落等级规模的发展变化。以期为区域乡村聚落规模发展及屯堡聚落保护提供支撑。
西秀区是安顺市政府所在地,位于贵州省中部,素有“黔之腹,滇之喉,粤蜀之唇”之称,是黔中城市群的重要节点城市。全区面积1 467.92 km2,下辖10 镇7 乡8 个街道①http://www.anshun.gov.cn/246 个行政村(丁治学,2017),2000—2020年,总人口从80.11万人增加到87.08万人,人均GDP从3 184元增加到45 569元,城镇化水平从47.83%提升到59.03%(国家统计局城市社会经济调查司,2001—2021)。
西秀区是一座历史文化古城、屯堡文化之乡。屯堡源于明代“调北征南”屯田驻军政策,其中,明平坝卫有44 屯堡,普定卫有87 屯堡,安庄卫有98 屯堡,三卫合计229 屯堡(范增如,2001),普定卫逐渐发展为现安顺市城区,其下辖屯堡是西秀区屯堡聚落的主要组成部分。运用ArcGIS 对范增如(2015)在《屯堡研究集萃》中绘制的明代安顺屯堡聚落空间分布图进行配准,叠加西秀区行政边界,得出西秀区有115个屯堡聚落。研究区屯堡聚落形成初期军事层级体系为卫城—卫所—屯堡—总旗堡(周政旭 等,2020),“总旗”等级最低,功能为前沿防御与前哨;“屯”主要解决军队给养问题;“堡”主要功能为驻防守镇;设卫城管理屯堡;“铺”“哨”不属于军事层级的防御体系,起传讯及联系卫所作用。在社会经济发展过程中,部分屯堡聚落发展为城镇。本文以自然村为研究单元,不包括镇以上聚落,剔除研究基期(2000年)12个城镇化屯堡聚落,得到1所61 屯25堡6旗堡10哨、铺,共103个屯堡聚落(表1、图1)。
图1 研究区屯堡聚落空间分布Fig.1 Spatial distribution of Tunpu settlement in the study area
表1 屯堡聚落所辖乡镇、街道Table 1 List of towns and streets under the jurisdiction of Tunpu settlement
2000、2010 和2020 年数据源为地理空间数据云Landsat TM/ETM/OLS 遥感影像,前2 期数据经过高光谱和多光谱融合后,分辨率与2020年一致,为15 m,影像预处理包括大气校正、辐射定标、图像增强等,通过人工目视解译获取乡村聚落斑块。行政区划边界、自然村注记点及名称主要来源于全国地理信息资源目录服务系统②https://www.webmap.cn/,参考已有研究(浦欣成,2012;张鑑 等,2016)对自然村落边界进行界定,将聚落斑块进行整合,聚落扩张过程中产生大量零星房屋,难以将其划归为某个自然村落,视为独立的自然村。
2.2.1 乡村位序-规模法则 乡村位序-规模法则由Sonis 等(1984)提出,其将乡村聚落按规模大小排序,并将规模与位序落到半对数坐标上,聚落点向以某个规模尺度参数为半径的范围内聚集,呈现负指数分布特征(陈彦光,2015)。一般表达式为(Sonis et al., 1984;黄万状 等,2021):
式中:R1为首位乡村聚落的规模;Rn为位序为n的乡村聚落的规模;δ=Rn+1/Rn表示相邻位序聚落的规模变化率,若变化率越接近于1,说明相邻位序聚落规模差异较小。对式(2)两边取对数,可得到:
通过对式(3)的分析发现,某一乡村聚落规模的对数与其位序呈线性关系,因此,可用式(4)表达乡村位序-规模法则:
式中:x为第n个乡村聚落的位序;a和b分别为拟合直线的斜率和截距,根据a和b可分析乡村位序规模分布特征,a 值越大说明乡村聚落规模越趋于集中分布,b值越大说明首位聚落的规模相比其他聚落较大,拟合优度R2越大说明聚落规模分布越符合负指数分布,反之亦然。
2.2.2 聚落规模等级模型 聚落规模等级模型提供了一种分析聚落规模分布的简捷方法,采用同样的等级划分标准将一个地区大小不等的聚落划分等级,以便对各个等级聚落数量、分布等变化规律进行研究,基本公式为(李阳兵,2018;李小建,2019):
式中:Di为聚落i的等级;Ai为聚落i的面积;-A为某一时期所有聚落的平均面积。
西秀区乡村聚落总规模、聚落个数、最大聚落规模、最小聚落规模总体上呈增长趋势,平均聚落规模先增加后减少(表2)。2000—2010年聚落总规模增加4.64 km2,增幅10%,自然村落斑块个数增加16个,增幅1%,平均规模增加0.003 km2,增幅9%,2010-2020年聚落总规模增加7.19 km2,增幅14%,自然村落斑块个数增加726 个,增幅53%,平均规模减少0.009 km2,降幅24%。聚落数量快速增加,大量面积较小、分散分布的聚落斑块的出现导致聚落斑块平均规模快速下降,表明乡村聚落扩张缺乏规划,土地集约度较低。
屯堡聚落规模不断增长(见表2)。2000-2010年屯堡聚落总规模增加1.56 km2,增幅15%,平均规模增加0.02 km2,增幅20%,2010-2020 年聚落规模增加1.36 km2,增幅11%,平均规模增加0.01 km2,增幅8%。屯堡聚落总规模在西秀区乡村聚落总规模中占比较高,2000、2010 和2020 年占比分别为22.1%、23.1%和22.6%。
表2 乡村和屯堡聚落斑块规模变化Table 2 Changes of patch size in rural settlements and Tunpu settlement
由图2表明:1)3个时期拟合优度均在0.90以上,说明模型拟合较好,适用性较强,西秀区乡村聚落规模符合负指数分布特征,2000-2010年拟合优度由0.904 1减小到0.900 6,该时期西秀区农村人均纯收入由1 753元增加到4 365元,随着收入增长,加之村民追求便捷、舒适居住环境的心理,导致出现大量新建房屋,另外,在交通导向作用下部分零散聚落出现在交通沿线附近,导致乡村聚落规模分布存在碎片化现象,村落之间产生较大的离心力,拟合优度降低;2010-2020年拟合优度由0.900 6增加到0.979 3,随时间发展,聚落扩张自由度进一步变大,模型尾部小规模聚落在数量增加的同时规模增大,拟合线下方聚落减少,更符合负指数特征,拟合优度升高。2)西秀区乡村位序-规模分布呈现“首位聚落”和“垂尾”特征,即大多数乡村聚落规模与位序的实际值与理论值相差较小,而模型头部与尾部实际值与理论值相差较大,这是由于头部乡村聚落规模较大,有向城镇发展趋势,尾部则由于规模较小,已不遵从乡村位序-规模法则,属于异常值。2000-2020 年回归方程模型的截距逐渐增大,分别为12.06、12.19和12.20,首位聚落与其他聚落规模差距逐渐增大,“首位聚落”分布特征逐渐突出,2020 年“垂尾”分布现象减弱。3)模型斜率2000—2010 年 从0.003 4 增 加 到0.003 5,2010—2020 年由0.003 5 减小到0.003 2,乡村聚落规模分布先趋于集中,后趋于均衡。4)乡村位序-规模拟合线不断向外推移,聚落规模逐渐增大,2010—2020年规模增幅大于2000—2010年。5)3个时期乡村位序-规模变化率的平均值分别为0.993、0.994和0.995,变化率均在0.99以上,并逐渐趋近于1,相邻位序聚落的规模差异逐渐缩小,乡村位序-规模连续性分布特征随时间推移逐渐突出。
图2 2000—2020年乡村位序-规模拟合曲线Fig.2 Fitting curve of rural rank-size from 2000 to 2020
从空间分布看,西秀区各等级乡村聚落空间分布相对稳定(图3)。1、2等级聚落主要分布在西北地区(大西桥镇—七眼桥镇—华西办事处—幺铺镇一带以北地区),区域内经济较发达,地势起伏较小,以岩溶丘陵、溶蚀谷地、盆地等地貌为主;3等级聚落分布较均匀;4、5 等级聚落则呈聚集式“抱团”分布于地势起伏较大的北部、西南、东南地区(蔡官镇北部及龙宫镇—宁古镇—双堡镇一带以南地区)。从各等级聚落数量变化看(图4),1、2 等级呈增长趋势,2000 年为166 个,2010 年增长到176个,2020年达到326个。3等级聚落数量变化较小;4等级数量减少,2010—2020年减少幅度相对较大;5等级数量2000—2010 年基本稳定,而2010—2020 年则快速增长,增幅为165%,表现出强烈的不稳定性,这是由于村民建房选址更多受经济利益、交通等因素影响,出现很多远离原有村落的零散聚落斑块(谭雪兰 等,2015),5 级聚落多为村民后期零星建房形成。
图3 乡村聚落规模等级空间分布Fig.3 Spatial distribution of rural settlement scale
3.4.1 屯堡聚落位序 剔除乡村位序-规模模型的异常值,将其分为高、中、低3 个等级。图5 显示,屯堡聚落是西秀区高位序聚落的重要组成部分,大部分位于400位序以前,位序发展较为稳定,相邻位序屯堡聚落之间距离逐渐缩小,在回归模型中分布越来越紧密;少部分屯堡聚落位于400 位序以后,位序波动较大。具体地,2000年,多数屯堡聚落位于高位序,中位序屯堡聚落只有零散几个,低位序有2 个;2010年,屯堡聚落位序整体向前推移,相邻屯堡聚落之间位序距离缩小,低位序屯堡聚落仅剩1个;2020年,部分屯堡聚落位序出现退化,低位序屯堡聚落数量增长为3个。
图5 2000—2020年屯堡聚落乡村位序-规模Fig.5 Village rank-size of Tunpu settlement from 2000 to 2020
3.4.2 屯堡聚落规模等级 屯堡聚落不断向高等级聚落发展,2000—2010年,1、2等级屯堡聚落数量小幅增长,由53增加到57个;3、4等级小幅减少,由49 个减少到46 个;5 等级则减少为0。2010—2020 年,1、2 等级聚落数量快速增长,由57 个增加到84个,部分3等级聚落发展为1、2等级,故3等级聚落数量成倍数减少,共减少25个,4等级减少为0(见图4)。
图4 乡村聚落规模等级结构模型Fig.4 Scale hierarchical structure model of rural settlements
不同军事层级屯堡聚落规模等级发展存在差异,各规模等级聚落中“所”“屯”“堡”“旗堡”“铺、哨”数量发生显著变化(图6)。“所”稳定在1 等级,“屯”不断向1 等级方向发展,“堡”与“旗堡”向2 等级方向发展,“铺、哨”均衡地向1、2 等级发展。2000 年,除“所”以外,各军事层级屯堡聚落的最大值都位于3 等级;2010年,3 等级方向最大值生长轴开始萎缩,分别向1、2 等级方向生长,但幅度较小。2020 年,“屯”的最大值出现在1 等级,“堡”与“旗堡”“铺、哨”的最大值位于2 等级,3 等级成为各军事层级屯堡聚落的最小值。“所”原始军事层级较高,位于1 等级保持不变,“屯”与“堡”虽属于同一军事层级,但以农耕为主的“屯”分布于地势较为平坦地区,以军事功能为主的“堡”地势较险峻,“屯”聚落规模发展较快,“堡”发展较慢,部分“堡”呈“飞地”式扩展,新建房屋多建在交通便利、较平坦的地区。“堡”与“旗堡”虽属于不同军事层级体系,但因两者都以军事功能为主,分布于地势起伏较大区域,规模等级发展也较为相似,“铺、哨”为通讯功能,分布位置需要便于传递信息,规模等级发展较为均衡。
图6 各等级聚落中不同军事层级屯堡聚落数量变化雷达图Fig.6 Radar chart of the number change of tunpu settlements at different military levels in different levels of settlements.
基于西秀区乡村聚落斑块数据,运用乡村位序-规模法则等方法探讨2000-2020年西秀区乡村聚落等级规模演变特征及屯堡聚落的规模变化,得出以下主要结论:
1)西秀区乡村聚落用地面积不断增长,规模分布符合乡村位序-规模法则,负指数分布特征突出,并表现出“首位聚落”与“垂尾”分布特征。模型在拟合优度、实际值与理论值分布状况等方面均具有较好的适用性,能较为准确地拟合和表现西秀区乡村聚落规模分布特征及演变规律。
2)各规模等级乡村聚落空间分布具有相对稳定性,1、2、4、5 等级呈聚集分布,3 等级均匀分布;各等级聚落在数量上由低等级向高等级演变,2000-2020 年1、2、3 等级数量呈增长趋势,4 等级逐渐减少,小规模、分布零散的聚落数量快速填充5 等级聚落,2010—2020 年变化幅度比2000—2010年大。
3)屯堡聚落在西秀区乡村聚落中占有重要地位,其规模等级变化与原始军事层级、功能紧密相关。屯堡聚落主要分布在1、2、3等级乡村聚落中,1、2等级屯堡聚落逐渐增多,3等级逐渐减少;3个时期屯堡聚落规模占西秀区乡村聚落规模20%以上,是高位序乡村聚落的重要组成部分,大部分屯堡聚落分布于高位序,位序发展较为稳定,少部分位于中低位序,位序出现倒退化现象;不同军事层级屯堡聚落规模等级发展存在差异性,军事层级越高,区域条件越好,聚落规模等级发展相对越高。
结合本研究,提出几点建议,以为西秀区乡村聚落未来发展提供参考:
1)重点整治规模小、分布零散的聚落斑块,优化乡村聚落用地布局。区域内存在大量规模小、分布零散的聚落斑块,导致5 等级聚落快速增多。对此,应严格控制乡村聚落用地扩张,防止乡村聚落扩张向无序化与零散化方向发展,将部分小规模和违规建设列为优化重组的重点,根据实际发展情况及诉求进行拆除。
2)发挥“领头”聚落引领作用,促进区域形成合理的乡村聚落规模等级结构,为村镇规划提供基础。乡村位序-规模中,头部聚落具有“似集镇”发展特征,应加快建设基础设施,增强该类聚落的综合服务功能,形成中心村带动周边小聚落的发展格局。特别是对于4、5等级聚落聚集地区,应充分考虑各乡村聚落经济发展、资源禀赋等因素,扩大部分重点聚落建设,合并部分小规模聚落。
3)根据不同规模等级屯堡聚落发展差异性进行分类保护,发挥屯堡文化资源优势。①1 等级屯堡聚落主要由“屯”组成,区域自然、社会、交通等条件相对较好,规模增长较快,聚落数量逐渐增加,位序在100 以内,具有“似集镇”发展趋势。虽然其文化资源保存与传承较好,相关文化活动丰富,但物质景观受现代多种因素干扰较大。因此,应将保护与修复作为该类型屯堡聚落的重点任务,禁止破坏原始建筑物和环境要素。②2 等级屯堡聚落,主要由“堡”和“旗堡”组成,聚落规模、数量稳定增长。该类型屯堡聚落相较1等级区域条件较差,受到旅游、交通等现代因素的干扰较少,物质文化景观保存较好,但由于文化资源向经济价值转换较难,其文化传承面临困境。因此,利用传统建筑风貌、历史文化街区等打造文化体验基地,将文化资源转换为经济实力,提升文化传承活力,是未来的发展重点。③3等级屯堡聚落所处位置较差,规模相对较小,在乡村位序-规模中的位序较靠后,发展呈不稳定性。应对该类屯堡聚落文化原生性与完整性进行评估,对于文化保护较好的屯堡聚落给予政策上的支持,并将屯堡文化已丧失的屯堡聚落进行整合。
本文证实了乡村位序-规模法则在特色聚落聚集区具有较好的适用性,并探讨屯堡聚落在研究区乡村聚落等级规模中的变化,为乡村聚落等级规模研究及特色聚落保护提供新视角。并且结合本文对未来西秀区乡村聚落规模合理发展、屯堡聚落保护等提出建议,具有一定现实意义。此外,本文也存在不足:1)由于自然村落人口数据难以获取,以聚落斑块面积表征村落规模,其边界很难清晰界定;2)未能探究西秀区乡村聚落等级规模演变特征及屯堡聚落在区域乡村聚落等级规模中占有重要地位的原因。因此,清晰识别自然村落边界的监测技术及方法,或结合多元数据更加客观地反映乡村聚落规模等级变化,并从自然、经济、文化等多视角深度分析乡村聚落规模等级演变的驱动力成为未来研究关注的重点。另外,应从屯堡文化组织、历史发展、社会结构等个性化特征出发,探讨屯堡聚落在区域乡村聚落等级规模中占有重要地位的关键原因,以便挖掘屯堡文化中的积极因素,促进区域乡村发展,为探索区域屯堡聚落保护、区域特色乡村振兴道路等提供新视角。