农村地类分布格局及形成机理研究
——以扬州市区为例

王 丹, 葛 扬

(1.扬州市职业大学 资源与环境工程学院, 江苏 扬州 225009; 2.南京大学 经济学院, 南京 215213)

农村地类分布格局及形成机理研究
——以扬州市区为例

王 丹1, 葛 扬2

(1.扬州市职业大学 资源与环境工程学院, 江苏 扬州 225009; 2.南京大学 经济学院, 南京 215213)

通过构建地类邻接比、村域土地城镇化率等指标，运用兼业农户选址理论模型，以扬州市区为例，从中观、微观尺度分析了农村地类分布格局及形成机理。研究表明：(1) 农村地类分布具有空间耦合性，源地类对目标地类空间分布具有决定影响，其中集镇、公路分布对目标地类有中观尺度影响，坑塘水面(沟渠)、农村公路对目标地类分布有微观尺度影响；(2) 微观尺度下，农村主要地类由于地形因素而分别呈现同心圆和带状分布模式；中观尺度下，农村地类往往呈U型分布，主要体现在土地城镇化率的空间差异，上述模式的形成是农户按生产空间成本最小化或比较利益最大化的选择结果；(3) 运用地类邻接比指标可从微观尺度分析源地类与目标地类之间的空间依存度；兼业农户选址理论模型可从中观尺度分析农户居民地选址与经济发展之间的内在关系，具有一定的方法论意义。

农村地类; 格局特征; 形成机理; 源地类; 目标地类; 地类邻接比; 空间分布模式; 扬州市

近年来，随着新农村建设战略的提出，围绕农村土地利用，众多专家学者从空间分布格局、空间分布的地域差异、内部用地结构特征及分异等角度开展研究，深入探讨了其形成机制，取得了丰富的成果[1]。但也存在着一定的局限性，主要表现在两个方面：(1) 农村土地布局研究偏宏观，微观机理研究不足，即研究尺度偏重县域、镇域尺度，以村域为基本单元的微观研究相对缺乏。(2) 微观研究偏重单地类，未能从整体把握各地类之间的耦合关系。从文献搜索情况看，农村居民点分布规律研究偏重，其他地类或各地类相互关系研究偏弱[2-8]。

本文利用第二次全国土地调查数据，以扬州市区为例，通过构造地类邻接比、村域土地城镇化率等指标及兼业农户选址理论模型，分析农村主要地类分布格局及其耦合关系，并对其形成机理进行探讨[9]。

1 研究方法

1.1 地类邻接比

(1)

(2)

式中：k——点状或线状地类；i——面状地类；j——缓冲区步长，分别取10，30，50，100，150，200，250 m；j-1表示上一次分析所取步长；ξkij——以k为源地类，缓冲区步长为j的情况下，面状地类i面积占该缓冲区的面积比例；τ——地类邻接比[10]。

该模型属于微观尺度模型，主要用于分析纯农业生产者的空间选址模式。在研究中，点状地类为集镇、坑塘水面；线状地类为农村道路、公路、沟渠；面状地类为水田、农村居民点用地。其中点状与线状地类为源地类，面状地类为目标地类。将源地类选择不同步长的缓冲区，分析目标地类的比例增减变化情况(公式1)；同时计算地类邻接比，即在步长相同情况下，目标地类的比例差值，从而分析源地类与目标地类的空间依存度(公式2)，最终从总体上把握各地类的耦合关系[11]。

在农村地区，点状、线状地类空间布局相对稳定，主要受自然及人文因素影响，处于支配地位；面状地类空间布局相对易变，受点状、线状因素直接影响，处于被支配地位。由于面状地类面积比例处于绝对优势地位，把握了面状地类的分布格局，就可从总体上把握整个农村地类分布格局及其形成机理。

1.2 兼业农户选址理论模型

maxU=U1(t1)+U2(t2)

(3)

式中：U——农户总经济效益；U1——农业生产经济效益；U2——工商业生产经济效益；农业生产经济效益U1由生产时间t1决定，其表现形式为对数函数；工商业生产经济效益U2由生产时间t2决定，其表现形式为线性函数；ω——工资率；t1、t2之和为总工作时间常数T。

该模型主要用于分析兼业农户的空间选择模式，属微观尺度模型。兼业型农户的农村居民点用地选址本质上是农业生产效益与工商业生产效益机会成本比较的结果。当U1>U2，农业生产居于支配地位，农村地类分布格局主要遵循微观尺度规律；当U1

1.3 村域土地城镇化率

(4)

该指标是兼业农户选址理论模型的空间表现，即集镇、公路对面状因素的作用表现于村域层面是村域水平土地城镇化率的变化，城镇化率越高，农村居民点用地比例越高，反之亦然。

2 实证研究

2.1 研究区概况及数据来源

扬州市地处江苏省中部，长江下游北岸，江淮平原南端，是南京都市圈和上海经济圈的节点城市。自2000年以来，扬州市经济连续保持高速增长，城镇化发展迅猛，城镇化率达到58.8%(按人口计算)。本文以江苏省扬州市市区(广陵区、邗江区)为研究对象(剔除主城区部分及建设用地面积大于60%的乡镇)，共计12个乡镇，面积约为679.17km2。

本次研究地类数据来源于扬州市第二次全国土地调查；经济数据来源于《扬州统计年鉴(2011)》。

2.2 源地类与目标地类耦合形态

(1) 微观尺度分析：将地类分为源地类与目标地类，并按步长Jk=10，30，50，100，150，200，250m分别取缓冲区，求得缓冲区内各目标地类面积Skij，将Jk与Skij进行数据拟合[12]，所得结果见表1。可见：①坑塘水面、农村道路的步长Jk与农村居民点用地、水田面积Skij呈对数函数关系，即Skij随着步长Jk的增加其变化幅度逐渐衰减，表明在微观尺度短距离(Jk=10，30，50m)源地类对目标地类的分布影响较大，而在微观尺度中长距离(Jk=100，150，200，250m)这种影响会急剧衰减。②集镇、公路步长Jk与农村居民点用地、水田面积Skij呈线性函数关系，表明 的增加与步长Jk呈完全相关关系，即Skij的增加完全是基于步长Jk因素，因此两者在微观尺度相关性不大。

1：北部公道、杨寿、方巷、杨庙、甘泉、槐泗、泰安水源地取坑塘水面，南部瓜洲、杭集、沙头、李典、头桥水源地取沟渠。地类1为源地类，地类2为目标地类。

(2) 中观尺度分析：中观尺度核心是村域城镇化率距工商业中心和公路变化情况。由于村域人口城镇化率数据难以取得，因此采用土地城镇化率作为近似值加以代替(式3)，同时以土地城镇化率作为观测值，分析城镇化热点。结果表明扬州市各乡镇土地城镇化率呈点轴分布较为明显。①各集镇中心及临近村域城镇化值均高于周边，经统计，集镇周边村域土地城镇化率高于其他村域达8%左右；②公路沿线地区城镇化率明显较高，沿扬菱路(扬州——高邮菱塘)、沿扬天路(244省道)、沿扬瓜路、沿扬霍路、沿扬泰路两侧村域土地城镇化率也明显高于其他村域。说明集镇、公路对于镇域范围内农村居民点的布局有显著影响。

2.3 微观尺度源地类目标地类空间分析

在微观尺度中，通过选择各源地类不同步长的缓冲区，分析目标地类的面积比例变化情况，构建地类邻接比(公式2)，从而得到源地类与目标地类的距离关系模式。以坑塘水面与农村居民点、水田的面积比例空间变化为例。以源地类分别取Jk=10，30，50，100，150，200，250 m的缓冲区，分别求取农村居民点、水田的面积及其面积比例，通过公式(2)，求得相同步长条件下，农村居民点与水田的占其地类总面积的比例。在短步长条件下比例越高，说明两者空间距离越近；在长步长条件下比例越高说明两者空间距离越远。表2统计了各乡镇相同步长条件下，源地类与目标地类的面积比例关系。在0～10 m区间，农村居民点平均比例为5.2%而水田仅为2.68%，在11～30 m区间，农村居民点平均比例为26.74%，水田为19.77%，以此类推。说明农村居民点与坑塘水面(沟渠)的空间关系更为接近，而水田则相对较远。按照同样的方法可分析其他源地类与目标地类的空间关系[13]。

表2 坑塘水面(沟渠)与目标地类面积比例空间变化关系

3 空间机理和驱动机制

农村地类分布格局在中观和微观尺度呈现出不同特点：中观尺度表现为随距中心集镇和公路距离的增加，村域城镇化率逐渐降低，作为理性经济人的农户对农业生产和工商业生产的机会成本进行比较，并以空间成本最低为原则加以优化，结合地价因素而呈现为U型模式，该模式的主要推动者为兼业农户；在微观尺度，水源作为农业生产的核心要素，对农村地类空间布局起支配性作用，即农户以农业生产总空间成本最低为原则加以优化，同时结合地形因素而分别呈现为同心圆模式和带状模式，其推动者主要为传统农业生产者[14]。

3.1 以水源地为中心的微观尺度布局

(1) 以坑塘水面为中心的同心圆布局模式。该模式主要分布于扬州北部乡镇，如公道、杨寿、方巷，形态呈明显同心圆布局，即从内向外土地利用类型分别为坑塘水面、菜地、农村居民地、农村、旱地(水田)。① 坑塘水面为季节性地表汇水，呈倒圆锥状，以增加贮水量；按产权性质水塘可分为乡镇、村、组三级所有，面积依次递减；② 菜地一般边宽10～20 m，其功能有两个，一是作为农户日常蔬菜主要来源，二是受季风气候和丘陵地形共同影响，作为农村居民地与坑塘水面的缓冲地带；③ 农村居民地选址兼顾农业生产与日常生活，是一种平衡位置：紧邻菜地是由于其属于劳动密集型作物，田间管理要求高，且类型多样，难以统一，靠近农村居民地可有效降低空间成本；临近农村道路主要是为了缩短与中心城镇的时间距离；④ 农村道路位于路网等级末端，等级较低，路宽一般为3～4 m，选址于农村居民地与旱地之间主要是为了方便生活资料和生产资料的运输；目前农村道路的主要问题是等级较低，在农村私家车和农业机械日益普及的情况下，难以满足需要；⑤ 圈层最外层是旱地。由于圈层最外层远离水源，因此往往以旱地为主，且经营相对粗放[15](图1)。

图1 同心圆模式

该模式形成表面原因为水源地对地类的基础配置作用，但是深层原因却在于微地貌类型。该地区所在的北部乡镇主要为丘陵地带，地势高低不平，保水能力差；河流多为季节性河流。因此，水源成为制约农业发展的主要因素。在农田水利不发达的情况下，以坑塘水面为核心，各地类以同心圆模式依次展开是空间成本最优化选择。

(2) 以沟渠为中心的带状布局模式。该模式主要分布于扬州南部的沿江平原地区，如沙头、李典、头桥等乡镇，呈明显带状布局，形成沟渠—菜地—农村居民地—农村道路—水田—沟渠的地类循环。① 由于该地区地势地低平，水网密集，原有河道往往以人工闸阀分割，并按照产权进行管理，形成了线状沟渠；在水源面积一定的情况下，水源以线状模式分布其周长大大超过同心圆模式，其他地类特别是菜地和农村居民地可以有更多的接触面，因此在这种模式下，地区人口密度大大超过同心圆模式主导下的乡镇。② 菜地分布与上述模式类似，主要起到供应蔬菜和河流缓冲作用，但由于该地区地势较为低平，水量丰富，农业生产收益高，因此菜地面积往往大于同心圆模式。③ 农村居民地、道路选址内在原因与同心圆模式类似，同时在带状布局下，最外层的耕地也毗邻沟渠，灌溉较为方便，因此水田分布较为广泛[16](图2)。

3.2 以集镇为中心的中观尺度布局

中观镇域尺度农村地类布局表现为U形模式：即以乡镇工商业中心为内核，内核外部村域居民地分布较广；联系内核节点的乡镇公路两侧居民地比例也相对较高。这种模式的形成与兼业农户比例、单个兼业农户三次产业收入比例的高低变化呈明显相关关系。乡镇兼业农户比例越高，单个兼业农户二三产业收入越高，该模式就越发明显[17](图3)。

图2 带状模式

图3 U形模式

(1) 工资率ω对U型模式的影响。这种模式本质是兼业农户效益最大化选择的结果。假设以时间t为生产投入的唯一要素，就单个生产者而言，农业生产受到要素报酬递减规律的影响，呈对数函数形态，而工商业生产以计件工资为主要分配模式，呈线性函数形态。令农业生产时间为t1，工商业生产时间为t2，两者时间受总工作时间T的约束。按照上述假定，求解公式3可得：

(5)

可见最优区位选择与工资率ψ呈相关关系。ω值越大，区位选择越趋近于城镇和公路两侧，ω值越小，微观模式发挥作用越大。

(2) 不变时的空间选择。在初期，农业生产边际效益大于工商业生产，随着时间的增加，农业生产边际效益开始逐渐下降，并在t0与工商业生产边际效益曲线相交。但此时从累计总效益角度，农业生产效益仍然大于工商业生产，随着时间的继续增加，工商业生产累计总效益必然在t1时刻大于农业生产累计总效益，可用下式加以表达：

(6)

在上述条件下，当U1>U2，农户往往选择同心圆或带状支配模式。当U1

4 结 论

(1) 农村地类之间具有耦合性。源地类对目标地类的分布具有决定性影响，其中集镇、公路对目标地类有中观尺度影响，而坑塘水面(沟渠)、农村公路对目标地类有微观尺度影响。

(2) 微观尺度下，农村主要地类由于地形因素而分别呈现同心圆分布模式和带状分布模式。上述模式的形成是经济人农户按农业生产空间成本优化的结果；中观尺度下，农村地类分布规律主要体现在土地城镇化率的差异，往往呈U型分布模式。集镇及公路周边城镇化率较高，农村居民地分布较为密集，成因为兼业农户对农业生产和工商业生产经济效益优化的结果。

(3) 根据经济发展水平和农民生产生活实际情况，因地制宜选择合适的农村地类布局模式，特别在城镇化快速推进的情况下，应加快强势农村居民点优化布局、限制中等农村居民点的拓展、拆并劣势的农村居民点。

[1] 李君,李小建.国内外农村居民点区位研究评述[J].人文地理,2008,23(4):23-27.

[2] 陈振杰,李满春,刘永学.基于GIS的桐庐县农村居民点空间格局研究[J].长江流域资源与环境,2008,17(2):180-184.

[3] 闫庆武,卞正富.基于GIS-SDA的居民点空间分布研究[J].地理与地理信息科学,2008,24(3):57-61.

[4] 孔祥斌,孙宪海,王瑾,等.大都市城乡交错带新农村居民点建设与发展模式研究[J].国土资源科技管理,2008,25(2):45-49.

[5] 于淼,边振兴,李建东.RS与GIS支持下的桓仁县农村居民点景观格局与空间分布特征分析[J]. 西南师范大学学报:自然科学版,2009,34(4):106-114.

[6] 刘彦随,龙花楼,张小林,等.中国农业与乡村地理研究进展与展望[J].地理科学进展,2011,30(12):1498-1505.

[7] 龙花楼,张杏娜.新世纪以来乡村地理学国际研究进展及启示[J].经济地理,2012,32(8):1-5.

[8] 李小建.农户地理论[M].北京:科学出版社,2009:1-5.

[9] 沈陈华.丹阳市农村居民点空间分布尺度特征及影响因素分析[J].农业工程学报,2012,28(22):261-266.

[10] Andy Mitchell. ESRI Guide to GIS Analysis, Volume 2: Spatial Measurements and Statistics[M]. Redlands,ESRI Press,2005:63-67.

[11] 中华人民共和国国土资源部.第二次全国土地调查技术规程(TD/T 1014-2007)[S]

[12] 李爽,李玉芳,李芳,等.基于GIS的农村居民点空间布局及整治规划方案探讨[J].国土资源科技管理,2012,29(3):80-84.

[13] Yong M, ChunPing Z, XiaoJuan L. GIS analysis of spatial distribution of crop incidence[J]. Plant Diseases and Pests,2011,2(3):14-16.

[14] 王焕,徐逸伦,魏宗财.农村居民点空间模式调整研究[J].热带地理,2008,28(1):68-72.

[15] 王玉东,郝晋珉,杨立,等.平原区农村居民点用地空间整治分类研究[J].中国人口·资源与环境,2012,22(3):13-17.

[16] 张鹏,雷国平,李佳.石油城市县域农村居民点空间格局分析[J].水土保持研究,2013,20(1):206-209.

[17] 王筱明,郑新奇.县域城乡居民点用地整治布局优化研究[J].地域研究与开发,2012,31(5):111-116.

StudyonRuralLandCategoryDistributionPatternandFormationMechanism—ACaseStudyofYangzhouCity

WANG Dan1， GE Yang2

(1.DepartmentofResources&EnvironmentEngineering，YangzhouPolytechnicCollege,Yangzhou,Jiangsu225009,China; 2.SchoolofEconomics,NanjingUniversity,Nanjing215213,China)

Land category adjacency ratio, land urbanization rate in village-level region and theoretical location model of interlaced farmers were framed to analyze rural land category distribution pattern and formation mechanism at mesescopic and microscopic levels where Yangzhou city was taken as an example. The results show that: (1) rural land category distribution has the property of coupling, source land category exerts a decisive influence on the distribution of target land category, among them market town and highway exert a middle view influence, paddy-duckweed pond and rural road exert a micro-scale influence; (2) at the level of micro-scale, main rural land category presents a distribution pattern of concentric circles or ribbon due to topographical factor; at the level of middle-scale, main rural land category presents a distribution pattern of U-shape, mainly embodies the spatial difference of land urbanization rate, the formation of the two modes is the result of selection which farmers follow the principle of cost minimization or benefit maximization; (3) land category adjacency ratio could be used to analyze the spatial dependence degree at the level of micro-scale; theoretical location model of interlaced farmers could be used to analyze the internal relation between site selection of habitation and economic development.These two analysis methods have certain methodology significance.

rural land category; pattern characteristic; formation mechanism; source land category; target land category; land category adjacency ratio; spatial distribution pattern; Yangzhou City

2013-10-29

：2013-11-18

江苏省测绘科研项目(JSCHKY201008);扬州市社会科学研究重点课题(2013017)

王丹(1982—),男,江苏扬州人,讲师,工程师,主要研究方向为城市经济、城市与区域规划。E-mail:yzwangdan@qq.com

TU982.29;P208

：A

：1005-3409(2014)04-0148-06