福建省森林村庄空间分布特征及影响因素

王 楠，陈秋华，张艺钊，王 巧

(1.福建农林大学乡村振兴学院，福州 350002；2.福建省社科研究基地生态文明研究中心，福州 350002；3.三明学院 经济与管理学院，福建三明 365000)

1 引言

党的十九大提出了乡村振兴战略，顺应了亿万农民对美好生活的向往，绘制了我国乡村发展的宏大蓝图。产业兴旺作为乡村振兴总要求的首要任务，是解决农村问题的前提[1-2]。发展林业产业对促进产业兴旺、巩固拓展脱贫攻坚成果方面具有重大意义。林业资源广泛分布于全国山区和农村，森林不仅是地球上最重要生态系统，在适应气候变化方面作用显著，还对扶贫、减贫以及维持可持续发展等方面发挥着至关重要的作用，是人民重要的生产资料之一。根据国家林业和草原局2021年统计数据可知，我国现有人工林0.8亿hm2，其中包括经济林0.2亿hm2以上、用材林0.333亿hm2以上。这些森林资源能让林区农民稳定脱贫增收，生动体现了森林“钱库”的作用。其中，森林村庄是发展林业产业的重要载体，创建森林村庄的本质就是发展城市林业[3]，在改善乡村生态环境、促进乡村农业产业发展、改善乡村产业结构及带动农民致富等方面有重要促进意义。

福建省地处东南沿海，地形以山地丘陵为主，生态环境优美，自然资源丰富，是我国森林覆盖率最高的省份，其森林覆盖率连续44年居全国首位。绿色是福建的底色，“好山、好水、好空气”是福建最闪亮的品牌和最独特的区位优势。福建作为南方重点林区，山地属于农村最重要的生产资料之一。自2019年国家林业和草原局开展全国范围内的森林乡村认定工作后，福建省林业局紧随其后，推出了“百城千村”绿化美化宜居工程，旨在推进乡村绿化美化、推动因绿兴产、因绿脱贫、因绿致富，并进行福建省范围内的森林村庄认定工作。至2022年，全省已评定省级森林村庄 1 100个。但由于福建省政府尚未对森林村庄做出明确定义，本文通过阅读文献与资料查找，对森林村庄和森林乡村的概念进行整合。将森林村庄定义为：乡村自然生态风貌保存完好，乡土田园特色突出，森林氛围浓郁，森林功能效益显著，涉林产业发展势头良好，人居环境整洁有序，保护管理有效的生态宜居乡村[4-5]。森林村庄是乡村地区的重要环境载体，建设森林村庄对于践行“两山”理论、巩固林改成效、促进乡村振兴产业兴旺与增进人民福祉等方面发挥着至关重要的作用。我国森林村庄概念提出时间较短，目前已有研究大多关于全国森林村庄的空间分布特征与影响因素[5-8]以及森林乡村助力乡村振兴等方面[9-10]。本文在借鉴相关研究的基础上，运用ArcGIS10.2空间分析工具，分析福建省2019—2022年间认定的 1 100 个森林村庄空间分布特征，并进一步研究此类空间分布特征的影响因素，以期为福建省乡村产业发展以及森林村庄建设提供科学参考和理论依据。

2 数据来源与研究方法

2.1 数据来源

本文数据来源于福建省林业局官方网站(http：//lyj.fujian.gov.cn)及福建省统计局(https：//tjj.fujian.gov.cn)于2022年发布的福建省省级森林村庄名单(1 100个)。森林村庄地理坐标通过谷歌地球拾取得到，并结合百度地图API坐标拾取器检验修正。行政区划、道路、水系等矢量数据来自于国家基础地理信息中心网站(http：//www.ngcc.cn)，由中国科学院地理科学与资源所资源环境科学数据中心(http：//www.resdc.cn)获得相关高程数据。

2.2 研究方法

2.2.1 平均最近邻指数

平均最近邻指数(Average Nearest Neighbor)通常被用于测量点状事物在地理空间中的相互临近程度。本文用于分析福建省森林村庄在空间分布上的相互临近程度，计算公式为：

(1)

2.2.2 地理集中指数

地理集中指数(Concentration Index)是一个用于衡量经济、人口、资源等区域分布不均衡程度的指标。本文用于分析福建省森林村庄在区域内分布的不均衡程度。计算公式为：

(2)

其中，G为福建省森林村庄的地理集中指数；Xi为第i个区市的森林村庄个数；n为福建省区市数量；T表示福建省森林村庄总数。其中，G越接近100，表明福建省森林村庄分布越集中，G值越小，则表明森林村庄分布越分散。

2.2.3 不平衡指数

不平衡指数(Unbalanced Index)可以用于反映研究对象在一定区域内分布的均衡程度，本文用于分析福建省森林乡村在各区市分布的均衡程度，计算公式为：

(3)

其中，S是不平衡指数，n指的是福建省区市数量，各区市所有的森林乡村数量在全省数量中所占比重由大到小排列后，第i位的累计百分比为Yi。当S=0时，表示森林村庄均匀分布，当0

2.2.4 核密度估计

核密度估计(Kernel Density Estimation)是一个用来计算点、线要素测量值在指定邻近范围内单位密度的方法，它能直观的反映出被测量值在连续区域中的分布状况。本文使用该方法反映森林村庄的集中离散程度，计算公式为：

(4)

其中，n为阈值范围内的点数，h为参数，称为带宽；k(x)为核密度函数。(x-xk)表示估值点x到事件xk处的距离。

2.2.5 空间自相关

用于衡量点要素与周围临近点要素的相关程度的方法就是空间自相关，又被称为“莫兰指数”，它包括全局空间自相关(GIobal Moran’s I)和局部空间自相关(AnselinLocal Moran’s I)。全局空间自相关值用于描述区域单元某种要素的总体分布状况，反映区域内相似要素的平均集聚程度[11]；局部空间自相关用于反映局部研究区域地理要素观测值空间分布的异质性。计算公式分别为：

(5)

(6)

2.2.6 缓冲区分析

以点、线、面的实体为基础，自动建立其周围一定宽度范围内的缓冲区多边形图层，然后建立该图层与目标图层进行叠加分析得到结果的分析方法为缓冲区分析法，该方法一般用于解决邻近度问题。本文将福建省森林村庄点状矢量图与福建省河流水系、高程以及主要交通道路进行的缓冲区分析结果相叠加，分析福建省森林村庄分布受河流水系、高程以及主要交通道路的影响程度。

3 福建省森林村庄空间分布特征

3.1 福建省森林村庄空间分布类型

将各森林村庄的地理坐标导入至ArcGIS10.2，可得到福建省森林村庄分布图(见图1)。如图所示，森林村庄分布呈现出较显著的空间差异，主要在闽东、闽南地区呈凝聚型分布；其次是闽北、闽西地区；中部地区分布最少。呈现明显的“四周多，腹地少”的空间分布特征。再利用公式(1)对森林村庄分布进行平均最近邻分析，结果可知，所研究的各森林村庄的最近邻比率R为 0.961 768<1，z值为 -2.425 765，说明福建省森林村庄呈显著性集聚分布状态。

3.2 福建省森林村庄空间分布均衡性

3.2.1 福建省森林乡村空间分布集中程度

使用公式(2)计算福建省森林村庄空间分布的地理集中程度。据统计，福建省各区市所属森林村庄数量分别为：福州市177个，龙岩市134个，南平市143个，宁德市157个，莆田市53个，泉州市140个，三明市147个，厦门市9个，漳州市125个，平潭综合实验区15个。福建省森林乡村总量T为 1 100，区市总数n为10，得到福建省森林乡村的地理集中指数G=35.714。假设 1 100 个森林村庄在全省中均匀分布，即为每个区市的所有的森林乡村数量均为 1 100/10=110个，地理集中指数G0=31.622，而实际的地理集中指数为35.714，G>G0，表示福建省森林村庄分布集中，主要分布在福州市、宁德市、三明市、泉州市等区域(见图2)。

3.2.2 福建省森林村庄空间分布不平衡程度

福建省森林村庄在福建省区市具体数量统计见表1。利用公式(3)计算得出S=0.418(0

表1 福建省各区市森林村庄指标统计

3.3 福建省森林乡村空间分布密度

本文采用ArcGIS10.2软件中的密度分析工具对福建省 1 100 个森林村庄空间分布进行核密度分析，生成福建省森林村庄空间分布密度图(见图3)，结果表明森林村庄在空间分布不平衡，形成多核心分布的趋势。分析图3可知，福建省森林村庄空间分布上体现出2条高密度聚集带，3个显著核心区和1个次级密度核心。高密度集聚带呈现出南平市—三明市—龙岩市一线与宁德市—福州市—莆田市—泉州市—漳州市一线，两条近似平行、东北—西南延申的带状分布格局；3个显著核心区分别是宁德市与福州市交界核心、福州市与莆田市交界核心以及泉州市西北部核心区，呈明显团状连片分布结构；1个次密度核心区为龙岩市与漳州市交界次核心，在地理空间中呈现散点式随机分布的特征。福建省森林村庄空间分布密度的地域性差别，显示出了当地自然条件与人文要素的经向地带性。福建省森林村庄的空间分布密度特征，既反映了区域资源禀赋，又折射出了当地政府对森林村庄的保护与发展。

图3 福建省森林村庄分布密度图

3.4 福建省森林乡村空间分布关联度

3.4.1 全局空间自相关分析

将福建省10个区市作为基本空间单元，运用ArcGIS10.2空间自相关工具，测算福建省森林村庄分布的全局空间自相关值及Z分、P值等指标，计算得出福建省森林村庄空间分布的全局Moran’s I指数=0.751826>0，z=9.811145>2.58，p=0<0.01，通过显著性检验。结果表明，福建省森林村庄的空间分布的空间自相关性极强，且各个集聚区均呈现出各自的显著集聚特征。

3.4.2 局部空间自相关分析

由于全局空间自相关分析仅能反映区域空间差异总体特征，较难反应区域内部间的空间关系[12]。因此，本文运用局部空间自相关分析来进一步分析福建省森林村庄空间分布的局部空间特征(见图4)，发现森林村庄的空间分布局部特征表现为高高集聚、低高集聚和低低集聚三种类型。其中，高高集聚空间分布类型最为广泛，大规模片区集聚福建省中东部地区，主要分布在古田县、延平区、尤溪县、德化县、永春县、漳平市、新罗区以及福州市大部地区，这表明上述地区政府重视相关工作，森林村庄发展水平高，在空间关联中呈现出刺激周边城市森林村庄发展的扩散效应。区域内不存在高低集聚型地区，说明不存在某一区域周围区域森林村庄发展水平较低但区域内部森林村庄发展水平较高的情况；三明市大田县为低高型聚集类型的主要分布区域，这说明大田县森林村庄发展水平较低，但大田县周围区市森林村庄发展水平较高；低低集聚分布主要分布在长泰区、集美区和晋江市等区域，均属闽南地区，表明上述区域不仅自身森林村庄发展水平较低，且该区域周边地区森林村庄发展水平也普遍较低。整体而言，福建省森林村庄空间关联以正相关类型为主，局部空间自相关区域中，低低集聚区占20%，空间集聚型较强；高高集聚占73.33%，分布范围较广；高低集聚型和低高集聚型分别占0%和6.67%，空间异质性特征体现较少。

4 福建省森林村庄空间分布影响因素

4.1 地形地貌

已有研究表明，我国森林大多分布于山地、丘陵地区，且随海拔升高，山地的自然条件会出现明显垂直分布，继而对森林植被的分布产生显著影响[13]。福建省地形以丘陵为主，因此，海拔高程是影响福建省森林村庄分布的一个重要属性，村落的海拔高度能够直接决定森林村庄所处的地形位置[14]。本文根据福建省实际情况及我国陆地基本地貌类型划分标准[15]，将研究区域按照海拔由低到高划分为：<200 m，200～500 m，500～1 000 m，>1 000 m 共四类，对DEM数据进行分级，生成高程分级矢量数据后导入ArcGIS10.2空间分析工具中，与森林村庄矢量数据进行叠合(见图5)，计算不同高程上的森林村庄数量分布情况。结果显示：福建省 1 100 个森林村庄中有733个森林村庄都位于海拔高度500 m以下(见表2)，占比66.6%；有367个的森林村庄分布在海拔500 m以上，占比33.4%，说明福建省森林村庄多分布于海拔500以下的山地丘陵地区，与森林分布地域特征相似。

表2 福建省森林村庄与高程的缓冲区分析

表3 福建省森林村庄与河流水系的缓冲区分析

图5 福建省森林村庄分布与高程的关系

从研究区整体区域环境来看，福建省森林村庄分布与当地地形地貌有强相关性。福建省地势西高东低，呈层状下降。中、西两列大山带组成了福建地形的骨架。福建省西部大山带由武夷山脉、杉岭山脉等山脉组成，平均海拔超过 1 000 m，地势较为险要，因此森林村庄在此处分布相对较少，部分分布在海拔较低的丘陵地带；闽中大山脉斜贯福建省中部，由鹫峰山脉、戴云山脉和博平岭组成。该地带山势最高、山体最宽，因此分布在此处的森林村庄最少；在东部沿海地区，受海侵、海退等地质活动影响，形成多级不同高度的海滨阶地与海蚀平台。河海堆积作用形成了漳州平原、泉州平原、莆田平原、福州平原等冲积平原。这部分区域不仅有平缓的地势、肥沃的土壤，还有良好的经济发展基础和物质基础，为森林村庄的发展提供了良好的条件，因此存在多个核心密度集聚区。

4.2 河流水系

河流水系是维持森林生态环境的重要资源之一，因此很大程度上影响着森林村庄的空间分布。本文将福建省森林村庄矢量数据与福建省主要水系的2 km、6 km和10 km多环缓冲区分析结果进行叠合(见图6)。结果表明，位于主要水系10 km、6 km、2 km缓冲区范围内分别有福建省森林村庄776个、569个、254个，分别占到森林村庄总个数的70.55%、51.73%和23.09%，说明福建省森林村庄空间分布与河流水系分布之间存在正向相关关系。

但是，不同河流之间的森林村庄分布特征也存在差异。闽江由其北源建溪、中源富屯溪和南源沙溪于南平市延平区附近相汇而成，闽江流域面积覆盖极广，以泰宁县、长乐区、罗源县、连江县等县域地区为凝聚中心，分布数量众多，呈团状集聚分布；九龙江自自西北至东南先后流经华安县、长泰区至龙海市入海，森林村庄在该流域分布数量自西向东呈递减态势零散分布；汀江流域内森林村庄呈由北至南向条带型集聚，分布数量最少，表明该流域森林村庄分布空间异质性较弱。综上可见，水系分布是影响福建省森林村庄空间分布的重要自然条件，充沛的水资源能够为森林村庄的保育和发展提供良好的环境，但不同河流间的森林村庄分布特征也有所不同。

4.3 交通区位因素

已有研究表明，道路交通建设对地区森林资源增长能够产生正向激励作用，能够通过刺激林业第二产业发展以及农村劳动力非农就业从而间接促进地区森林面积和森林储量增加[16]。因此，本文借助ArcGIS10.2中的空间分析工具，将福建省森林村庄矢量数据与福建省主要道路的1 km、3 km和5 km的多环缓冲区分析结果进行叠合(见图7)。结果表明，福建省森林村庄多沿交通干线分布，并于道路交通密集区域产生集聚效应。其中，距主要道路5 km、3 km、1 km的缓冲区范围内分别有637个、495个、253个森林村庄，分别占到总量的57.91%、45%、23%(见表4)，呈远距离缩减态势，表明福建省森林村庄空间分布与道路分布具有显著正向相关关系。

表4福建省森论村庄与道路交通的缓冲区分析

图7 福建省森林村庄分布与道路交通的关系

便捷的交通条件能够促进林区内部的交通流动性，为缩短林产品物流距离，增强林产品物流效率提供了必要条件，也为森林资源的保护、森林生态景观开发利用以及农村人居环境整治提升提供了基础条件。因此，交通区位因素是影响福建省森林村庄空间分布的重要影响因子之一。与道路的垂直距离越近，森林村庄分布越多；与道路垂直距离越远，森林村庄分布越少。

5 结论与讨论

5.1 结论

本文借助ArcGIS10.2空间分析软件，以福建省三个批次的森林村庄为研究对象，通过使用平均最近邻指数、地理集中指数、不平衡指数、核密度估计、空间自相关和缓冲区分析等研究方法，对福建省森林乡村的总体空间分布集中程度、不平衡度、分布密度、分布关联度以及分布影响因素进行了定量分析，研究结论如下：

①从总体空间分布特征上来看，福建省森林村庄呈“四周多，腹地少”的空间分布特征，并呈显著性集聚分布状态。

②分布均衡性方面，福建省森林村庄分布较为集中，多分布在福州市、宁德市、三明市等地。虽然各市均有森林乡村分布，但分布并不均衡，莆田市、平潭综合实验区和厦门市分布较少，不同地区的森林村庄分布数量存在较大差异。

③从空间密度分析结果来看，福建省森林村庄高密度集聚带呈现南平市—三明市—龙岩市一线与宁德市—福州市—莆田市—泉州市—漳州市一线两条近似平行，自东北至西南延申的带状分布格局，且形成了3个显著核心区与1个次级密度核心。

④从空间分布的关联度方面来看，福建省森林村庄空间分布的空间自相关性极强，且各集聚区呈现各自的显著集聚特征；县域尺度上的局部空间自相关存在高高集聚、低高集聚和低低集聚三种集聚类型。其中高高集聚型空间分布类型分布最为广泛。

⑤从影响因素上看，共探讨了地形地貌、河流水系和交通区位三个因素对福建省森林村庄分布的影响。研究得出，海拔高程是影响森林村庄分布的一个重要属性，福建省森林村庄分布特征与地貌特征呈高度正相关；同时，河流水系分布与森林村庄空间分布也呈正向相关关系，但不同流域之间的森林村庄分布存在差异；良好的道路交通条件也是森林村庄保护发展的重要前提条件，森林村庄大多沿交通干线分布，并于道路密集区产生集聚效应。

5.2 讨论

自福建省开展森林村庄评选认定工作以来，各市积极配合工作，成功创建 1 100 个森林村庄，评选数量较多、覆盖范围较广，对福建省乡村振兴战略的实施起到重要作用。但其仍存在重量不重质、区域分布差异较大以及产业融合能力较弱等问题。基于此，提出以下建议：

①森林村庄认定工作要做到量质并举，不可盲目追求村庄认定的数量，应将重点转移至提升质量上来。一要强调规划先行，做好相关制度保障。结合当地自然、人文条件，优化森林村庄空间布局，并可适时推行森林村庄退出机制。二要注意挖掘当地文化内涵，走特色化发展之路。与此同时还应注重森林村庄的保育工作，走可持续发展之路。

②根据上文研究可知，作为最绿省份的最绿城市的三明市和世界文化与自然双遗产地武夷山所在地南平市，两市森林村庄数量均少于地处东部沿海地区的福州市和宁德市。该现象说明，政府需加大对部分山区地区森林村庄认定工作的扶持力度，加强此类区域基础设施建设，帮助弱势地区扬长避短，克服“先天不足”。

③将产业兴旺视为森林村庄建设的主要目标，关注其产业价值，助推林下经济；林业生产、加工；森林康养、旅游、自然教育等产业融合发展，形成一、二、三产融合发展的局面，实现森林村庄振兴发展。

福建省开展森林村庄评选认定工作有利于福建省乡村的森林资源保育及可持续发展，能够为发展森林康养旅游、乡村旅游提供基础条件。作为我国森林覆盖面积最大的省份，福建在森林资源的开发利用上大有可为，未来的研究可以针对森林村庄资源保育、森林健康产业、森林旅游等方面，实现林业发展融入生态省建设、乡村振兴、高质量发展三个大局的发展目标。