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节约集约用地

一种基于农村居民点布局特征分析的土地节约集约利用方法

发布时间:2016-06-23 14:00文章来源:bet9官网中国土地公司 作者: 张坤 打印

  

湖南农业大学资源环境学院 张坤

  土地节约集约利用的重要研究对象是农村居民点。农村居民点是自然和人类活动双重作用下的产物,是具有复合功能的用地载体,对其布局特征深入分析有助于更好地了解农村居民点用地结构与功能的演变规律,给农村土地节约集约利用提供新的思路和方法。文章拟采用对湖南省汉寿县为研究对象,探讨一种基于农村居民点布局特征分析的土地节约集约利用方法。

  为了分析和研究汉寿县农村居民点的特征和布局模式,引用了景观生态学的研究分析方法。从景观结构(Structure)、景观功能(Function)、景观动态(Dynamic)三个方面入手,根据乡村组成单元的类型、多样性及其空间关系,以及乡村景观结构与生态结构之间的相互作用和时间推移发生的变化,确定了如下景观指数作为研究、计算分析对象。

  一、汉寿县农村居民点景观指数计算

  1、斑块数量:斑块数量是一个景观中所有的斑块数和一个景观中某类斑块的数量。

  2、斑块面积:通过对斑块面积的分析和统计,可以从斑块空间异质性(Spatial Heterogeneity)分析可得斑块面积在生态学过程和格局分布式的不均匀性及其复杂性,景观的异质性,在不同的斑块面积、走廊和本底之间,因为种、能量和物质的分配不同,相互作用(功能)也会发生相应变化。

  3、斑块密度:景观单位面积内的某一类景观要素的斑块数被成为景观要素,斑块数量能够反映出景观的破碎化程度,单位面积内景观斑块数量越多,则此类景观斑块密度越大,破碎度越大,受人类活动影响越显著。

  4、斑块形状:由于自然界的斑块都呈现为不规则的几何形状,这使得对斑块的形状描述比较复杂,本文对汉寿农村居民点斑块形状采用了以下三个指标进行描述:

  面缘比:

                           ①

  近方率(形状指数):

                          ②

  分维数:

                    ③

  式中:为某一类型景观要素的总周长;为常数,对于栅格景观取值为4。面缘比主要用于表示斑块边界形状的复杂性,面缘比越大,说明斑块边界形状简单,边界效应不明显;近方率(形状指数)是拟分析斑块形状与相同面积正方形的比值,也称为紧密度(Compactness)或边界发育程度,比值越趋近于1,说明斑块形状趋近于方形,与此相类似的指标,还有近圆率和近椭圆率;分维数用来反映空间实体几何形状的不规则性,分维分析有精确分析和统计性分析,精确分维是完全符合几何规则的,在生态学研究中则多应用统计分维模型(Statistical Fractal Model),分维数的理论值在1.0-2.0之间。如果=1,则斑块形状为欧几里得(Euclid)正方形,当=2时,则表示该斑块的形状最为复杂;当=1.50时,表示处于一种类似于布朗运动的随机运动状态,即空间结构最不稳定。

  5、斑块整体特征:某类景观要素斑块整体特征是指该类景观要素全部斑块在整个景观中呈现出来的特性,如碎裂度,团聚度等。

  碎裂化指数:

                       ④

  分离度:

                           ⑤

  式中:为全部景观总面积。

  碎裂化指数是对景观中某类要素碎裂化程度的度量;分离度是景观中某类景观要素斑块的团聚程度,该值越小,说明团聚程度越高。

      根据汉寿县农村居民点分布图和地形图,将汉寿县分为北部湖区、中部平原地区、南部丘陵和中低山区三种地形,然后根据不同的地形条件,分地形和分乡镇两种情况分别利用MapGIS软件统计汉寿县农村居民点用地的斑块个数、面积、周长等数据,利用统计数据,对汉寿县农村居民点景观要素指标进行计算,计算结果暂略

      二、汉寿县农村居民点布局景观特征分析

  (一)汉寿农村居民点布局总体景观特征分析

  结合计算结果及汉寿县实地调查资料,对汉寿县农村居民点布局景观特征分析如下:

  1、汉寿县各乡镇农村居民点面积和农村居民点斑块数目均相差较大,斑块之间的自相似程度较低,形状复杂。如:全县农村居民点斑块数1,4130个,其中三和乡斑块数1019个,文蔚乡斑块数仅99个,两个乡镇农村居民点斑块个数相差920个。

  2、各乡镇居民点总面积与斑块总数成一定负相关性。汉寿县农村居民点总面积大的乡镇,斑块总数目并不最多,而是处于中游偏下水平;农村居民点斑块数目多的乡镇,总面积并不是最大,也是处于中游偏下水平。

  3、汉寿县农村居民点斑块形状总体呈现不规则性且不稳定程度高。全县农村居民点斑块平均面积1.4hm2,农村居民点斑块密度为0.72个/ hm2,分离度1.27;农村居民点分维数1.54,接近1.50。

  4、通过实地走访调查,汉寿县农村居民点布局离散,一个居民点斑块约有17户农户,多数居民点是7-8户聚居,还有一部分居民点为单户分布,但区位条件较好的地区,如城镇郊区、沿江、平原地区等,平均居民点有上百户人家,村落形态完整,功能较完善。该县农村居民点总体呈现“大分散、小聚居”的分布特点,分散特征较明显,聚居只在小规模、小范围内出现,实际情况与计算结果相符。

  (二)汉寿农村居民点布局各景观指数特征分析

  结合计算结果及各预定景观指数,对汉寿县农村居民点布局做如下分析:

  1、斑块规模分析。汉寿农村居民点布局斑块以湖区和平原区最为集中,南部丘陵和中低山区分散的格局十分明显。由于地形限制,南部丘陵和中低山区农村居民点规模小,斑块数目多,整体规划布局难度较大;中部平原区虽然地势条件较好,有利于形成大规模的农村居民点,但由于长期缺乏科学的农村居民点规划作为指导,农民缺乏集约节约利用土地的概念,有利的地形条件反而促使农民多占地、乱占地,所以也没有形成较大规模的农村居民点;在湖区,由于传统农业和水产养殖业并重,为了生产生活方便,当地居民多沿江环田居住,反而有利于形成连续的、规模较大的农村居民点。

  2、斑块形状分析。汉寿湖区、平原区、山丘区三种地形区分维数分别为1.23、1.27和1.36,相差不大,丘陵区稍高;斑块面缘比依次是北部湖区3.21,中部平原地区2.75,南部丘陵和中低山区1.92;斑块近方率南部丘陵和中低山区最大,中部平原次之,北部湖区再次之。这说明汉寿农村居民点建设的无序性,大部分面积分布的农村居民点规模小,布局零散,重新统一规划难度较大。

  3、斑块整体特征分析。从斑块密度、斑块破碎化指数和斑块分离度三个指标,北部湖区居民点斑块密度为0.3个/ hm2、中部平原为0.5个/ hm2、南部丘陵地区1.3个/ hm2 。居民点斑块密度总体较小,南部丘陵和中部山区密度远大于湖区和平原地区:斑块破碎化指数北部湖区0.01,中部平原区0.02,南部山区仅为0.10,与斑块密度反映情况一致。

  分离度是反映斑块的破碎化程度和斑块之间分离的程度。分离度北部湖区为0.73,中部平原为1.05,南部丘陵和中低山区为1.94,北部湖区农村居民点团聚程度较高,南部丘陵和中低山区农村居民点分布的团聚程度最差。

  三、汉寿县农村居民点布局规划的分析和建议

  (一)对汉寿县北部湖区农村居民点布局的分析和规划建议

  对于汉寿县北部湖区,由于村民对生活和交通的自然选择,居民点规模大、密度小、分布较为集中,主要是沿江环田的条带型分布。这种条带型布局是环境优选和土地节制使用带来的一种传统农业生态景观,虽然这种布局使得一些区域的乡村群落系统由集中走向分散,违背了农村居民点规划的集中原则,但是整体上具有较强的完整性和规律性,有存在的社会和生态价值。而且环湖和条带分布在居民点之间形成了规模大、形状规则的农田斑块,方便机械化耕作。

  但是这种布局的缺陷主要表现在:第一,土地利用效率低,居民点功能不全;第二,基础设施建设成本高,配套难;第三,由于靠近河道,容易受洪涝灾害影响;生活垃圾的丢放容易造成河道污染。

  针对这种情况,建议保存现有的农村居民点布局形式,同时控制、保持原有形态不变,居民点采用内部挖潜,控制居民点斑块数量的增加,居民点居住应该集中,达到节约和集约用地的目的。

  (二)对汉寿县中部平原区农村居民点布局的分析和规划建议

  集中布局是平原地区村落发展的高级形式。位于汉寿县中部的平原地区,由于地形相对平坦、交通便利,农村居民建房时只考虑便于自身生产、生活及出行,又没有规划正确引导,缺乏保护耕地的紧迫意识,该居民点呈现无序分布的特征。

  对于这种无序型农村居民点可以以现有行政村为基点,规划建设中心村和农村居民点,利用经济集聚效应和正确的规划引导,使无序农村居民点变有序、分散农村居民点变集中。该地区农村居民点规划可以遵循以下原则:交通闭塞向交通便利集中;经济落后向经济发达集中;规模小的居民点向规模大的居民点聚居;对于村内旧住宅区、闲散地,可以先拆旧再整理,最后合理规划再建新。鼓励农村居民点统一安装水电设施、统一平整土地和围墙基础、统一修建道路、建立农村居民小区,做到合理规划、节约用地、保护耕地、建设集中。

  (三)对汉寿县南部丘陵和中部山区农村居民点布局的分析和规划建议

  在汉寿县南部丘陵和中部山区,居民建房主要位于岗地与谷底交接处,沿农田分布。谷地、谷地与岗地交接处,地势较平坦地区均分布有大量农田,农村居民点沿农田分布,自然形成树杈型分布。这种布局的特征在于房屋建设占用耕地较少,较好的利用了土地,有利于生活、生产,但受地形的影响,不能集中分布,难以形成规模,不便于生活服务设施的建设。对于这种多山丘地形,由于人口密度、经济基础等均比北部地区薄弱,没有人力财力,而且客观的地形条件也不允许建设集中的农村居民点。所以,建议充分利用现有的布局形式,一是对已存在的规模较大的村落进行“减肥”,利用村落中的旧宅基地、闲置宅基地将分散在外的小的居民点斑块(斑点)逐步并入其中,强壮树杈主干;二是将分散在主干两边,距离主干较近的侧枝通过农村居民点建设逐步与主干相连,并在节点处建设中心村,完善基础设施和配套设施,服务农民生活。

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