秦嶺山區宜居鄉村的架構思考

劉 冬,彭建兵,葉萬軍,鞠鵬宇,張堂基,劉 魁

(1.西安科技大學 建筑與土木工程學院,陜西 西安 710054;2.長安大學 地質工程與測繪學院,陜西 西安 710061;3.陜西華地勘察設計咨詢有限公司,陜西 西安 710020;4.信息產業部電子綜合勘察研究院,陜西 西安 710054)

0 引 言

秦嶺,一條山脈承擔著中華大地地理分界帶、氣候分區帶和生態屏障帶的三大功能;一條山脈承載著中華祖脈、中央水塔和中華綠芯三大使命[1],其重要性不言而喻。該區域所呈現的獨特、復雜和敏感等特征,致使其鄉村在災害防控、產業發展、生態互饋、人地協調、決策治理等方面,都體現了極強的研究價值[2-3]。鄉村作為區域振興與發展的基本單元,在環境災害方面,諸多學者對鄉村地質特征、災害風險評價及災害防治策略等方面的研究較為深入[4-11],且建立以“群防群測”為主的災害監測系統[12]。產業發展方面,針對鄉村產業環境脆弱、產業化進程緩慢、產業發展體系薄弱等問題,展開鄉村產業活化、挖潛研究[13-20]。生態保護方面,關于鄉村生態可持續、生態安全評價、三生空間等研究成果頗豐[21-22]。地域和諧方面,重在解決“生態保護”與“和諧發展”的矛盾,重塑農業與鄉村社會發展的協調關系[23-26]。智慧鄉村方面,部分學者對鄉村的智慧發展特征、類型及其實踐路徑、評價等進行了梳理[27-31]。

受城鎮化、工業化和信息化沖擊的同時,秦嶺山區鄉村在災害演化研判與精準防控、產業活化挖潛與融合發展、生態格局保護與系統互饋、城鄉隔阻突破與要素協同、場景數據驅動與高效決策等方面研究仍顯不足,且單一層面的研究難以促進高質量發展。長期以來“重城輕鄉”的發展路徑,使秦嶺山區鄉村“城進村衰”的特征明顯[32],特別是鄉村的空心化、聚居主體的老弱化和人居環境的污損化,與“兩大戰略”(秦嶺生態保護與鄉村振興)共同導向的“農業強、鄉村美、農民富的全面實現”仍有較大探索留白。

1 秦嶺山區宜居鄉村的問題審視

秦嶺山區是指以秦嶺為骨,既涵蓋自然資源要素區域(如山、水、林、田、湖、草等),也包括聚居于自然區域中的城鄉居民點(如市、縣、鎮、村等),是具有完整社會屬性的空間集合。然而,秦嶺山區鄉村在地質環境、產業體系、生態格局、人地關系、決策系統等5個方面存在以下問題。

1)秦嶺山區地質災害頻發,鄉村抵御災害能力不足。一方面,秦嶺山區山峭、坡陡、溝深,斷層、褶皺分布廣泛;且隨著礦產、林木等資源的頻繁開發,極易引發泥石流、崩塌、滑坡、地面塌陷等災害,嚴重威脅鄉村安全。另一方面,鄉村的快速建設,伴隨基礎設施配套而進行的開山修路、削坡建房等人為活動,亦不斷誘發一系列的地質災害;相比于城市、鄉村抵御災害的能力更弱。

2)秦嶺山區生產方式低效粗放,鄉村產業體系薄弱。一方面,普遍存在的小農經濟觀念,致使秦嶺山區鄉村生產仍以分散經營為主,且生產技術無法應用于大規模生產經營和市場經濟發展的高要求。另一方面,鄉村產業發展整體能級較低,仍以第一產業為主導;第二產業規模較小且布局散亂,吸納農村勞動力有限;第三產業發展緩慢,產業發展總體潛力仍需深度激發。

3)秦嶺山區生態地位突出,鄉村生態環境問題依然嚴峻。一方面,作為中國重要的生態安全屏障、“兩山”理論重要實踐區,秦嶺生態環境對全國水源涵養、調節氣候、固碳降碳、保護生物多樣性等有重要作用。另一方面,秦嶺山區生態環境相對脆弱,土層薄,水土極易流失[33];面對大量零散的鄉村聚居空間的不斷滲透,秦嶺山區短時間內難以擺脫“邊污染邊治理”的發展模式,生態格局構建的阻力較大,生態環境仍需加強治理。

4)秦嶺山區資源協調性不強,城鄉、鎮村、村村發展差異較大。一方面,秦嶺山區的地形起伏大,土地資源極其匱乏,其山系主體面積達8.23×104km2[34],山地居多,坡度較大(以周至縣為例,自然坡度大于25°的區域達到90%[35]),資源公平性、合理性配置形勢極其嚴峻。另一方面,青壯年外流、土地撂荒嚴重,村莊與其他要素的關聯性不高,加大了城鄉、村際間的分化風險和矛盾。

5)秦嶺山區智慧系統建設滯后,鄉村精準決策水平受限。一方面,在推進秦嶺生態文明建設的進程中,既需要歷史環境數據為采集端的場景支持,亦需要生態環境的監測數據作為傳輸端進行模擬決策,更需要實時采集、實時分析,以此建立數據信息平臺進行測算,以達到精準預警。另一方面,作為智慧中國建設的基礎,鄉村當前的決策系統尚不足以支撐鄉村的預警與決策、建設與發展、實施與管控。

2 秦嶺山區宜居鄉村的系統構成

2.1 系統思考

秦嶺山區宜居鄉村系統架構,圍繞鄉村振興戰略實施“二十字”方針,通過“安全”“活力”“生態”“文明”和“智慧”的有機聯系、相互促進、形成合力,以實現鄉村人民對美好生活的向往為目標,進而提出以下5個方面的思考(圖1)。

圖1 秦嶺山區宜居鄉村系統思考Fig.1 System thinking of livable villages in Qinling Mountains

1)秦嶺山區地質災害效應與鄉村防控方面：秦嶺地質環境復雜、地貌類型多樣、土壤抗蝕性差(如淺山區域土壤侵蝕模數超過2 500 t/km2·a),暴雨頻繁、河水徑流變化大,年水土流失量達0.84億t;地質災害的頻發,嚴重影響了鄉村的安全生產、生活。因此,對于秦嶺山區鄉村而言,需要識別地質災害風險,判斷演化特征,擬定針對性防控路徑和策略,以提升鄉村安全。

2)秦嶺山區經濟支撐結構與鄉村產業方面：秦嶺山區鄉村產業基礎薄弱,現代化、規?；?、精深加工發展受限;工業化程度低且結構不盡合理,抗風險能力差;第三產業發展緩慢。因此,對于秦嶺山區鄉村而言,需要降低自然因素的掣肘,提高三次產業效益,保障鄉村人口就業和經濟增長,以優化鄉村產業。

3)秦嶺山區生態安全格局與鄉村治理方面：秦嶺山區鄉村生態空間受生產活動和生活活動的雙重影響,環境質量不斷下降、生態系統功能持續退化、水資源可利用率急劇降低,且天然林縮減、林分變差,森林質量愈發降低;特別是生態緩沖空間不斷被蠶食,更加劇了鄉村治理的難度。因此,對于秦嶺山區鄉村而言,亟需構建生態、生產和生活全方位、可持續的發展格局。

4)秦嶺山區資源要素統籌與鄉村協調方面：快速推進的城鎮化致使鄉村人口大量流失,向城市聚集;而秦嶺山區土地資源稀缺,經濟增長方式粗放,資源要素流動不暢,以及地方利益驅動,致使在人、鄉村、社會等各方面與城鄉統籌的差距愈發加大。因此,對于秦嶺山區鄉村而言,如何統籌配置多主體的資源要素,促進和諧發展,成為鄉村發展的重中之重。

5)秦嶺山區數字化建設與鄉村決策方面：相較于城市而言,秦嶺山區鄉村的網絡與智能設施配套落后,特別是鄉村生產、生活空間的剝離使得“數字生產”和“數字生活”雙驅動難度大,且教育、醫療、交通、物流等基礎網絡智能程度低甚至缺失。對于秦嶺山區鄉村而言,如何通過自然科學與社會科學的深度交叉融合,推動數據的挖掘和利用,是實現鄉村智慧決策的必要條件。

2.2 體系建構

秦嶺山區鄉村的空間異質性和類型多樣性、鄉村要素分散性和發展自組織性、鄉村發展對區域和城市的依賴性以及鄉村產業發展受自然因素的強約束性,迫切需要立足于系統科學前沿,保障鄉村地質安全、激活產業潛力,筑牢生態屏障、統籌協同關系、構架智慧決策體系。因此,圍繞秦嶺山區宜居鄉村的架構目標,以多學科交叉融合的研究方法,系統構建秦嶺山區宜居鄉村的框架(圖2),包括“秦嶺山區安全鄉村”、“秦嶺山區活力鄉村”、“秦嶺山區生態鄉村”、“秦嶺山區文明鄉村”、“秦嶺山區智慧鄉村”以下5部分。

圖2 秦嶺山區宜居鄉村體系建構Fig.2 System architecture of livable villages in Qinling Mountains area

1)秦嶺山區安全鄉村是基礎,立足于鄉村地質災害風險預判與防災策略研究,旨在闡明秦嶺山區鄉村地質災害周期響應規律;

2)秦嶺山區活力鄉村是關鍵,立足于鄉村優勢、特色產業發展的動力機制與路徑研究,旨在闡明秦嶺山區鄉村一、二、三產業融合內涵;

3)秦嶺山區生態鄉村是核心,立足于鄉村生態安全格局的錨固優化研究,旨在闡明秦嶺山區鄉村生態系統動態平衡機理;

4)秦嶺山區文明鄉村是導向,立足于鄉村多主體多要素的統籌發展研究,旨在闡明秦嶺山區鄉村多元協調的統籌機制;

5)秦嶺山區智慧鄉村是前提,立足于鄉村“人-技術-數據”的信息平臺研究,旨在闡明秦嶺山區鄉村數字一體的信息決策體系。

3 秦嶺山區宜居鄉村的研究內容

秦嶺山區宜居鄉村的內容構成體現為多學科“自上而下”與“自下而上”有機銜接和序次推進的特點。其中(圖3)：①從區域地質學入手,研究秦嶺山區宜居鄉村地質災害溢出效應,構建基于韌性穩定的安全鄉村;②從農村產業經濟學入手,研究秦嶺宜居鄉村產業關聯效應,構建基于產業興旺的活力鄉村;③從生態工程學入手,研究秦嶺宜居鄉村“三生”互促效應,構建基于平衡互饋的生態鄉村;④從人文地理學入手,研究秦嶺宜居鄉村人地統籌協調效應,構建基于多元和諧的文明鄉村;⑤從決策支持系統入手,研究秦嶺宜居鄉村信息數據驅動效應,構建基于協同治理的智慧鄉村。

圖3 秦嶺山區宜居鄉村研究思路Fig.3 Research guidelines of livable villages in Qinling Mountains

3.1 基于韌性穩定的安全鄉村

韌性穩定的安全鄉村就是最大限度提升秦嶺山區鄉村面對復雜地質環境抵御災害的能力。隨著多源衛星遙感、無人機遙感、傾斜攝影等技術在地質災害識別、分析等領域的應用,可以清晰查明秦嶺山區鄉村地質構造的差異及分布特點;在地質構造演化及區域地殼穩定性分析、識別基礎上,研究其地表過程及災害時空分布規律。同時,梳理秦嶺山區鄉村山體洪澇、水土流失等災害歷史備案,剖析其災害效應,形成災害風險預測體系;根據預測體系總結相應的科學防控因素,制定“隱患點+風險區”的雙控防治措施,最終實現針對不同類型鄉村的“異類異法”精準防治。特別對重大地質災害易發區的鄉村,進行重點災害風險管理,做到地質災害整體可控。推進調查評價、監測預警、綜合治理、風險管控、能力建設和技術革新,綜合研判秦嶺山區易發的地面生態損害、表層水土災害、淺層崩滑災害與深層山地災害,全面提升秦嶺山區鄉村綜合防災、減災、救災的能力,降低地質災害風險,切實保護村民生命及財產安全。

安全鄉村研究方向和內容如圖4所示。針對秦嶺山區鄉村地質災害溢出效應,從地質構造演化及風險分析、地質地表過程及風險識別、災害時空分布與風險預測、災害風險韌性防控、災害風險管理5個方向出發;系統性地提出“異類異法”的防治策略;并著重從地貌空間上揭示災害形成、發生的異同性,提出不同的防災策略,指導安全鄉村構建。

圖4 安全鄉村主要研究內容Fig.4 Main research contents of the safe village

3.2 基于產業興旺的活力鄉村

活力鄉村遵從自然資源稟賦及產業基礎,通過吸納新要素、釋放新動力和挖掘新潛力,提出系統化、綜合化、多元化的鄉村產業發展體系。全面揭示秦嶺山區鄉村區位要素、產業要素,綜合研判鄉村產業優勢;根據鄉村要素和產業環節的聯動關系,探索全產業鏈的特色產業發展機制;從傳統優勢產業強化、特色產業培育、產業融合發展及新興產業引導等層面,探索梯次推廣模式。同時,鄉村產業作為動態、開放、協同的綜合系統,挖掘特色產業資源稟賦,提出基于秦嶺山區不同類型鄉村的產業驅動策略;以產帶村,引導信息、資金、技術、人力等要素循環,強化一、二、三產融合的“造血式”鄉村產業發展路徑,激發鄉村產業活力。

活力鄉村研究方向及內容如圖5所示。針對秦嶺山區鄉村產業關聯效應,通過厘清鄉村基礎、優勢、特色產業的各系統構成,研究產業發展特征及規律,從夯實產業發展基礎、研判產業發展條件、激發“三產”聯動、促進多要素結構優化、擬定產業發展機制5個方向出發;加快構建秦嶺山區鄉村產業高質量發展新格局,形成在秦嶺山區可復制、可推廣的全過程產業發展模式,不斷延伸產業鏈,促進鄉村經濟健康發展。

圖5 活力鄉村主要研究內容Fig.5 Main research contents of the dynamic village

3.3 基于平衡互饋的生態鄉村

生態鄉村從秦嶺山區統籌“三生”空間格局出發,全域視野識別生態空間的影響因素,從而筑牢鄉村生態平衡路徑?；谏鷳B系統功能的整體性,合理劃分秦嶺山區鄉村生態系統等級,明確其空間格局與功能分區。從自然環境、社會因素及經濟狀態出發,明確生態空間分異規律與優化路徑;重視生態保護和土地利用中的空間要素,兼顧系統健康、環境變化及社會經濟的生態安全指標,做實生態評價,提出生態指標動態平衡的調控策略。同時,厘清林體-土體-巖體-水體-山體等五體互饋關系,聚焦生物多樣性、水源涵養和水土保持等三大重點,加大對秦嶺山區鄉村生態環境保護與建設力度,修復已退化的生態系統和被破壞的生態環境。

生態鄉村研究方向及內容如圖6所示。針對秦嶺山區鄉村生態互促效應,從建立生態空間格局、生態功能劃分、生態安全評價、生態保護對策、生態環境修復5個方向出發,判別秦嶺山區鄉村生態環境要素時空分異規律和影響因素。以生態安全指標為基礎,綜合考慮地形、氣候、水文等因素。以生態環境評價為依據,探索適用于秦嶺山區不同類型鄉村的生態安全動態平衡調控方法。

圖6 生態鄉村主要研究內容Fig.6 Main research contents of the ecological village

3.4 基于多元和諧的文明鄉村

文明鄉村是鄉村各方面建設成效的外在體現,折射出整個鄉村的精神和面貌。其中,最為關鍵的是提升鄉村引力,吸引人口回流,壯大鄉村建設主體力量。其次,立足鄉村地域發展的差異性,提出空間關聯的聚集協調方案,有序推進山、水、林、田、湖、草等系統性治理,實現鄉村與自然的和諧共生。另外,加強鄉土社會建設,維護地域文化的多樣性、認同性,有效解決鄉村人居環境矛盾,整體推動資源要素合理交換和雙向流動。

文明鄉村研究方向及內容如圖7所示。針對秦嶺山區鄉村人地統籌協調效應,從村與人、村與村、村與自然、村與社會、村與自身5個方向出發,系統研判多元協調的特征與規律,提出多元統籌的模式與路徑;優化鄉村與多方要素的配置方案,從而解決鄉村發展中不平衡、不協調、不充分等矛盾,實現鄉村要素對流暢通、區域聯系緊密、功能互補互促、文化認同傳承。

圖7 文明鄉村主要研究內容Fig.7 Main research contents of the civilized village

3.5 基于協同治理的智慧鄉村

智慧鄉村依托于“數字秦嶺”空天地一體化衛星遙感監測平臺,著重對山、水、林、田、湖、草等6個方面,進行全過程、全方位的動態采集、處理、分析和發布,搭建災害防控、產品發布、生態監測、區域建筑的信息平臺,完善智慧鄉村多源信息數據庫。另外,基于秦嶺山區鄉村應用場景,構建數據驅動以及深度記憶的場景耦合模型,進而推動實時風險分析和智能識別,為秦嶺山區鄉村數字化管理提供技術支撐,推動數字驅動下的鄉村高質量發展。

智慧鄉村研究方向及內容如圖8所示。針對秦嶺山區鄉村信息數據驅動效應,以架構秦嶺山區智慧鄉村數據信息平臺與智慧決策為目的,從數據信息采集、數據庫建立、信息分析與模擬、精準預警、智慧決策與管理5個方向出發,系統構建“安全-活力-生態-文明”的多源一體化信息決策體系,突破理論探索與實踐決策中數據缺失,多場景模擬過程中數據無法共享等問題,打破制約秦嶺山區鄉村生活、生產、生態空間的研判、決策瓶頸,用新手段實現精準化流程、可視化監管、多維化決策的智慧鄉村。

圖8 智慧鄉村主要研究內容Fig.8 Main research contents of the intelligent village

4 結 論

1)秦嶺生態環境保護的重要性和緊迫性不言而喻,而全面推進鄉村振興亦是實現中華民族偉大復興的重要使命。針對秦嶺山區鄉村“表象于地域,形成于聚居,根植于宜居”的特點,審視秦嶺山區鄉村存在的問題,架構“秦嶺山區宜居鄉村”體系,并從“安全”“活力”“生態”“文明”和“智慧”5個方面提出“秦嶺山區宜居鄉村”的研究內容。

2)基于架構思考,開展秦嶺山區“安全”“活力”“生態”“文明”與“智慧”的宜居鄉村研究,助力秦嶺生態保護與鄉村振興戰略的推進,為宜居的秦嶺鄉村發展提供決策支撐;為山區及其他生態脆弱敏感地區鄉村實現和高質量發展提供研究思路,為新時代美麗鄉村建設提供實施范例。

3)基于系統構建,秦嶺山區宜居鄉村需要長期、全面且深入的多學科研究,需要聚集優勢科研力量進行具體問題、具體方向的研究攻關。