福建省森林村莊空間分布特征及影響因素

王 楠，陳秋華，張藝釗，王 巧

(1.福建農林大學鄉村振興學院，福州 350002；2.福建省社科研究基地生態文明研究中心，福州 350002；3.三明學院 經濟與管理學院，福建三明 365000)

1 引言

黨的十九大提出了鄉村振興戰略，順應了億萬農民對美好生活的向往，繪制了我國鄉村發展的宏大藍圖。產業興旺作為鄉村振興總要求的首要任務，是解決農村問題的前提[1-2]。發展林業產業對促進產業興旺、鞏固拓展脫貧攻堅成果方面具有重大意義。林業資源廣泛分布于全國山區和農村，森林不僅是地球上最重要生態系統，在適應氣候變化方面作用顯著，還對扶貧、減貧以及維持可持續發展等方面發揮著至關重要的作用，是人民重要的生產資料之一。根據國家林業和草原局2021年統計數據可知，我國現有人工林0.8億hm2，其中包括經濟林0.2億hm2以上、用材林0.333億hm2以上。這些森林資源能讓林區農民穩定脫貧增收，生動體現了森林“錢庫”的作用。其中，森林村莊是發展林業產業的重要載體，創建森林村莊的本質就是發展城市林業[3]，在改善鄉村生態環境、促進鄉村農業產業發展、改善鄉村產業結構及帶動農民致富等方面有重要促進意義。

福建省地處東南沿海，地形以山地丘陵為主，生態環境優美，自然資源豐富，是我國森林覆蓋率最高的省份，其森林覆蓋率連續44年居全國首位。綠色是福建的底色，“好山、好水、好空氣”是福建最閃亮的品牌和最獨特的區位優勢。福建作為南方重點林區，山地屬于農村最重要的生產資料之一。自2019年國家林業和草原局開展全國范圍內的森林鄉村認定工作后，福建省林業局緊隨其后，推出了“百城千村”綠化美化宜居工程，旨在推進鄉村綠化美化、推動因綠興產、因綠脫貧、因綠致富，并進行福建省范圍內的森林村莊認定工作。至2022年，全省已評定省級森林村莊 1 100個。但由于福建省政府尚未對森林村莊做出明確定義，本文通過閱讀文獻與資料查找，對森林村莊和森林鄉村的概念進行整合。將森林村莊定義為：鄉村自然生態風貌保存完好，鄉土田園特色突出，森林氛圍濃郁，森林功能效益顯著，涉林產業發展勢頭良好，人居環境整潔有序，保護管理有效的生態宜居鄉村[4-5]。森林村莊是鄉村地區的重要環境載體，建設森林村莊對于踐行“兩山”理論、鞏固林改成效、促進鄉村振興產業興旺與增進人民福祉等方面發揮著至關重要的作用。我國森林村莊概念提出時間較短，目前已有研究大多關于全國森林村莊的空間分布特征與影響因素[5-8]以及森林鄉村助力鄉村振興等方面[9-10]。本文在借鑒相關研究的基礎上，運用ArcGIS10.2空間分析工具，分析福建省2019—2022年間認定的 1 100 個森林村莊空間分布特征，并進一步研究此類空間分布特征的影響因素，以期為福建省鄉村產業發展以及森林村莊建設提供科學參考和理論依據。

2 數據來源與研究方法

2.1 數據來源

本文數據來源于福建省林業局官方網站(http：//lyj.fujian.gov.cn)及福建省統計局(https：//tjj.fujian.gov.cn)于2022年發布的福建省省級森林村莊名單(1 100個)。森林村莊地理坐標通過谷歌地球拾取得到，并結合百度地圖API坐標拾取器檢驗修正。行政區劃、道路、水系等矢量數據來自于國家基礎地理信息中心網站(http：//www.ngcc.cn)，由中國科學院地理科學與資源所資源環境科學數據中心(http：//www.resdc.cn)獲得相關高程數據。

2.2 研究方法

2.2.1 平均最近鄰指數

平均最近鄰指數(Average Nearest Neighbor)通常被用于測量點狀事物在地理空間中的相互臨近程度。本文用于分析福建省森林村莊在空間分布上的相互臨近程度，計算公式為：

(1)

2.2.2 地理集中指數

地理集中指數(Concentration Index)是一個用于衡量經濟、人口、資源等區域分布不均衡程度的指標。本文用于分析福建省森林村莊在區域內分布的不均衡程度。計算公式為：

(2)

其中，G為福建省森林村莊的地理集中指數；Xi為第i個區市的森林村莊個數；n為福建省區市數量；T表示福建省森林村莊總數。其中，G越接近100，表明福建省森林村莊分布越集中，G值越小，則表明森林村莊分布越分散。

2.2.3 不平衡指數

不平衡指數(Unbalanced Index)可以用于反映研究對象在一定區域內分布的均衡程度，本文用于分析福建省森林鄉村在各區市分布的均衡程度，計算公式為：

(3)

其中，S是不平衡指數，n指的是福建省區市數量，各區市所有的森林鄉村數量在全省數量中所占比重由大到小排列后，第i位的累計百分比為Yi。當S=0時，表示森林村莊均勻分布，當0

2.2.4 核密度估計

核密度估計(Kernel Density Estimation)是一個用來計算點、線要素測量值在指定鄰近范圍內單位密度的方法，它能直觀的反映出被測量值在連續區域中的分布狀況。本文使用該方法反映森林村莊的集中離散程度，計算公式為：

(4)

其中，n為閾值范圍內的點數，h為參數，稱為帶寬；k(x)為核密度函數。(x-xk)表示估值點x到事件xk處的距離。

2.2.5 空間自相關

用于衡量點要素與周圍臨近點要素的相關程度的方法就是空間自相關，又被稱為“莫蘭指數”，它包括全局空間自相關(GIobal Moran’s I)和局部空間自相關(AnselinLocal Moran’s I)。全局空間自相關值用于描述區域單元某種要素的總體分布狀況，反映區域內相似要素的平均集聚程度[11]；局部空間自相關用于反映局部研究區域地理要素觀測值空間分布的異質性。計算公式分別為：

(5)

(6)

2.2.6 緩沖區分析

以點、線、面的實體為基礎，自動建立其周圍一定寬度范圍內的緩沖區多邊形圖層，然后建立該圖層與目標圖層進行疊加分析得到結果的分析方法為緩沖區分析法，該方法一般用于解決鄰近度問題。本文將福建省森林村莊點狀矢量圖與福建省河流水系、高程以及主要交通道路進行的緩沖區分析結果相疊加，分析福建省森林村莊分布受河流水系、高程以及主要交通道路的影響程度。

3 福建省森林村莊空間分布特征

3.1 福建省森林村莊空間分布類型

將各森林村莊的地理坐標導入至ArcGIS10.2，可得到福建省森林村莊分布圖(見圖1)。如圖所示，森林村莊分布呈現出較顯著的空間差異，主要在閩東、閩南地區呈凝聚型分布；其次是閩北、閩西地區；中部地區分布最少。呈現明顯的“四周多，腹地少”的空間分布特征。再利用公式(1)對森林村莊分布進行平均最近鄰分析，結果可知，所研究的各森林村莊的最近鄰比率R為 0.961 768<1，z值為 -2.425 765，說明福建省森林村莊呈顯著性集聚分布狀態。

3.2 福建省森林村莊空間分布均衡性

3.2.1 福建省森林鄉村空間分布集中程度

使用公式(2)計算福建省森林村莊空間分布的地理集中程度。據統計，福建省各區市所屬森林村莊數量分別為：福州市177個，龍巖市134個，南平市143個，寧德市157個，莆田市53個，泉州市140個，三明市147個，廈門市9個，漳州市125個，平潭綜合實驗區15個。福建省森林鄉村總量T為 1 100，區市總數n為10，得到福建省森林鄉村的地理集中指數G=35.714。假設 1 100 個森林村莊在全省中均勻分布，即為每個區市的所有的森林鄉村數量均為 1 100/10=110個，地理集中指數G0=31.622，而實際的地理集中指數為35.714，G>G0，表示福建省森林村莊分布集中，主要分布在福州市、寧德市、三明市、泉州市等區域(見圖2)。

3.2.2 福建省森林村莊空間分布不平衡程度

福建省森林村莊在福建省區市具體數量統計見表1。利用公式(3)計算得出S=0.418(0

表1 福建省各區市森林村莊指標統計

3.3 福建省森林鄉村空間分布密度

本文采用ArcGIS10.2軟件中的密度分析工具對福建省 1 100 個森林村莊空間分布進行核密度分析，生成福建省森林村莊空間分布密度圖(見圖3)，結果表明森林村莊在空間分布不平衡，形成多核心分布的趨勢。分析圖3可知，福建省森林村莊空間分布上體現出2條高密度聚集帶，3個顯著核心區和1個次級密度核心。高密度集聚帶呈現出南平市—三明市—龍巖市一線與寧德市—福州市—莆田市—泉州市—漳州市一線，兩條近似平行、東北—西南延申的帶狀分布格局；3個顯著核心區分別是寧德市與福州市交界核心、福州市與莆田市交界核心以及泉州市西北部核心區，呈明顯團狀連片分布結構；1個次密度核心區為龍巖市與漳州市交界次核心，在地理空間中呈現散點式隨機分布的特征。福建省森林村莊空間分布密度的地域性差別，顯示出了當地自然條件與人文要素的經向地帶性。福建省森林村莊的空間分布密度特征，既反映了區域資源稟賦，又折射出了當地政府對森林村莊的保護與發展。

圖3 福建省森林村莊分布密度圖

3.4 福建省森林鄉村空間分布關聯度

3.4.1 全局空間自相關分析

將福建省10個區市作為基本空間單元，運用ArcGIS10.2空間自相關工具，測算福建省森林村莊分布的全局空間自相關值及Z分、P值等指標，計算得出福建省森林村莊空間分布的全局Moran’s I指數=0.751826>0，z=9.811145>2.58，p=0<0.01，通過顯著性檢驗。結果表明，福建省森林村莊的空間分布的空間自相關性極強，且各個集聚區均呈現出各自的顯著集聚特征。

3.4.2 局部空間自相關分析

由于全局空間自相關分析僅能反映區域空間差異總體特征，較難反應區域內部間的空間關系[12]。因此，本文運用局部空間自相關分析來進一步分析福建省森林村莊空間分布的局部空間特征(見圖4)，發現森林村莊的空間分布局部特征表現為高高集聚、低高集聚和低低集聚三種類型。其中，高高集聚空間分布類型最為廣泛，大規模片區集聚福建省中東部地區，主要分布在古田縣、延平區、尤溪縣、德化縣、永春縣、漳平市、新羅區以及福州市大部地區，這表明上述地區政府重視相關工作，森林村莊發展水平高，在空間關聯中呈現出刺激周邊城市森林村莊發展的擴散效應。區域內不存在高低集聚型地區，說明不存在某一區域周圍區域森林村莊發展水平較低但區域內部森林村莊發展水平較高的情況；三明市大田縣為低高型聚集類型的主要分布區域，這說明大田縣森林村莊發展水平較低，但大田縣周圍區市森林村莊發展水平較高；低低集聚分布主要分布在長泰區、集美區和晉江市等區域，均屬閩南地區，表明上述區域不僅自身森林村莊發展水平較低，且該區域周邊地區森林村莊發展水平也普遍較低。整體而言，福建省森林村莊空間關聯以正相關類型為主，局部空間自相關區域中，低低集聚區占20%，空間集聚型較強；高高集聚占73.33%，分布范圍較廣；高低集聚型和低高集聚型分別占0%和6.67%，空間異質性特征體現較少。

4 福建省森林村莊空間分布影響因素

4.1 地形地貌

已有研究表明，我國森林大多分布于山地、丘陵地區，且隨海拔升高，山地的自然條件會出現明顯垂直分布，繼而對森林植被的分布產生顯著影響[13]。福建省地形以丘陵為主，因此，海拔高程是影響福建省森林村莊分布的一個重要屬性，村落的海拔高度能夠直接決定森林村莊所處的地形位置[14]。本文根據福建省實際情況及我國陸地基本地貌類型劃分標準[15]，將研究區域按照海拔由低到高劃分為：<200 m，200～500 m，500～1 000 m，>1 000 m 共四類，對DEM數據進行分級，生成高程分級矢量數據后導入ArcGIS10.2空間分析工具中，與森林村莊矢量數據進行疊合(見圖5)，計算不同高程上的森林村莊數量分布情況。結果顯示：福建省 1 100 個森林村莊中有733個森林村莊都位于海拔高度500 m以下(見表2)，占比66.6%；有367個的森林村莊分布在海拔500 m以上，占比33.4%，說明福建省森林村莊多分布于海拔500以下的山地丘陵地區，與森林分布地域特征相似。

表2 福建省森林村莊與高程的緩沖區分析

表3 福建省森林村莊與河流水系的緩沖區分析

圖5 福建省森林村莊分布與高程的關系

從研究區整體區域環境來看，福建省森林村莊分布與當地地形地貌有強相關性。福建省地勢西高東低，呈層狀下降。中、西兩列大山帶組成了福建地形的骨架。福建省西部大山帶由武夷山脈、杉嶺山脈等山脈組成，平均海拔超過 1 000 m，地勢較為險要，因此森林村莊在此處分布相對較少，部分分布在海拔較低的丘陵地帶；閩中大山脈斜貫福建省中部，由鷲峰山脈、戴云山脈和博平嶺組成。該地帶山勢最高、山體最寬，因此分布在此處的森林村莊最少；在東部沿海地區，受海侵、海退等地質活動影響，形成多級不同高度的海濱階地與海蝕平臺。河海堆積作用形成了漳州平原、泉州平原、莆田平原、福州平原等沖積平原。這部分區域不僅有平緩的地勢、肥沃的土壤，還有良好的經濟發展基礎和物質基礎，為森林村莊的發展提供了良好的條件，因此存在多個核心密度集聚區。

4.2 河流水系

河流水系是維持森林生態環境的重要資源之一，因此很大程度上影響著森林村莊的空間分布。本文將福建省森林村莊矢量數據與福建省主要水系的2 km、6 km和10 km多環緩沖區分析結果進行疊合(見圖6)。結果表明，位于主要水系10 km、6 km、2 km緩沖區范圍內分別有福建省森林村莊776個、569個、254個，分別占到森林村莊總個數的70.55%、51.73%和23.09%，說明福建省森林村莊空間分布與河流水系分布之間存在正向相關關系。

但是，不同河流之間的森林村莊分布特征也存在差異。閩江由其北源建溪、中源富屯溪和南源沙溪于南平市延平區附近相匯而成，閩江流域面積覆蓋極廣，以泰寧縣、長樂區、羅源縣、連江縣等縣域地區為凝聚中心，分布數量眾多，呈團狀集聚分布；九龍江自自西北至東南先后流經華安縣、長泰區至龍海市入海，森林村莊在該流域分布數量自西向東呈遞減態勢零散分布；汀江流域內森林村莊呈由北至南向條帶型集聚，分布數量最少，表明該流域森林村莊分布空間異質性較弱。綜上可見，水系分布是影響福建省森林村莊空間分布的重要自然條件，充沛的水資源能夠為森林村莊的保育和發展提供良好的環境，但不同河流間的森林村莊分布特征也有所不同。

4.3 交通區位因素

已有研究表明，道路交通建設對地區森林資源增長能夠產生正向激勵作用，能夠通過刺激林業第二產業發展以及農村勞動力非農就業從而間接促進地區森林面積和森林儲量增加[16]。因此，本文借助ArcGIS10.2中的空間分析工具，將福建省森林村莊矢量數據與福建省主要道路的1 km、3 km和5 km的多環緩沖區分析結果進行疊合(見圖7)。結果表明，福建省森林村莊多沿交通干線分布，并于道路交通密集區域產生集聚效應。其中，距主要道路5 km、3 km、1 km的緩沖區范圍內分別有637個、495個、253個森林村莊，分別占到總量的57.91%、45%、23%(見表4)，呈遠距離縮減態勢，表明福建省森林村莊空間分布與道路分布具有顯著正向相關關系。

表4福建省森論村莊與道路交通的緩沖區分析

圖7 福建省森林村莊分布與道路交通的關系

便捷的交通條件能夠促進林區內部的交通流動性，為縮短林產品物流距離，增強林產品物流效率提供了必要條件，也為森林資源的保護、森林生態景觀開發利用以及農村人居環境整治提升提供了基礎條件。因此，交通區位因素是影響福建省森林村莊空間分布的重要影響因子之一。與道路的垂直距離越近，森林村莊分布越多；與道路垂直距離越遠，森林村莊分布越少。

5 結論與討論

5.1 結論

本文借助ArcGIS10.2空間分析軟件，以福建省三個批次的森林村莊為研究對象，通過使用平均最近鄰指數、地理集中指數、不平衡指數、核密度估計、空間自相關和緩沖區分析等研究方法，對福建省森林鄉村的總體空間分布集中程度、不平衡度、分布密度、分布關聯度以及分布影響因素進行了定量分析，研究結論如下：

①從總體空間分布特征上來看，福建省森林村莊呈“四周多，腹地少”的空間分布特征，并呈顯著性集聚分布狀態。

②分布均衡性方面，福建省森林村莊分布較為集中，多分布在福州市、寧德市、三明市等地。雖然各市均有森林鄉村分布，但分布并不均衡，莆田市、平潭綜合實驗區和廈門市分布較少，不同地區的森林村莊分布數量存在較大差異。

③從空間密度分析結果來看，福建省森林村莊高密度集聚帶呈現南平市—三明市—龍巖市一線與寧德市—福州市—莆田市—泉州市—漳州市一線兩條近似平行，自東北至西南延申的帶狀分布格局，且形成了3個顯著核心區與1個次級密度核心。

④從空間分布的關聯度方面來看，福建省森林村莊空間分布的空間自相關性極強，且各集聚區呈現各自的顯著集聚特征；縣域尺度上的局部空間自相關存在高高集聚、低高集聚和低低集聚三種集聚類型。其中高高集聚型空間分布類型分布最為廣泛。

⑤從影響因素上看，共探討了地形地貌、河流水系和交通區位三個因素對福建省森林村莊分布的影響。研究得出，海拔高程是影響森林村莊分布的一個重要屬性，福建省森林村莊分布特征與地貌特征呈高度正相關；同時，河流水系分布與森林村莊空間分布也呈正向相關關系，但不同流域之間的森林村莊分布存在差異；良好的道路交通條件也是森林村莊保護發展的重要前提條件，森林村莊大多沿交通干線分布，并于道路密集區產生集聚效應。

5.2 討論

自福建省開展森林村莊評選認定工作以來，各市積極配合工作，成功創建 1 100 個森林村莊，評選數量較多、覆蓋范圍較廣，對福建省鄉村振興戰略的實施起到重要作用。但其仍存在重量不重質、區域分布差異較大以及產業融合能力較弱等問題?；诖?，提出以下建議：

①森林村莊認定工作要做到量質并舉，不可盲目追求村莊認定的數量，應將重點轉移至提升質量上來。一要強調規劃先行，做好相關制度保障。結合當地自然、人文條件，優化森林村莊空間布局，并可適時推行森林村莊退出機制。二要注意挖掘當地文化內涵，走特色化發展之路。與此同時還應注重森林村莊的保育工作，走可持續發展之路。

②根據上文研究可知，作為最綠省份的最綠城市的三明市和世界文化與自然雙遺產地武夷山所在地南平市，兩市森林村莊數量均少于地處東部沿海地區的福州市和寧德市。該現象說明，政府需加大對部分山區地區森林村莊認定工作的扶持力度，加強此類區域基礎設施建設，幫助弱勢地區揚長避短，克服“先天不足”。

③將產業興旺視為森林村莊建設的主要目標，關注其產業價值，助推林下經濟；林業生產、加工；森林康養、旅游、自然教育等產業融合發展，形成一、二、三產融合發展的局面，實現森林村莊振興發展。

福建省開展森林村莊評選認定工作有利于福建省鄉村的森林資源保育及可持續發展，能夠為發展森林康養旅游、鄉村旅游提供基礎條件。作為我國森林覆蓋面積最大的省份，福建在森林資源的開發利用上大有可為，未來的研究可以針對森林村莊資源保育、森林健康產業、森林旅游等方面，實現林業發展融入生態省建設、鄉村振興、高質量發展三個大局的發展目標。