《Journal of Rural Studies》：Multi-scale spatiotemporal analysis and category identification for transformation of the rural human-environment system in the guizhou karst region
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•构建了农村人地系统（RHES）的多尺度分类识别框架。•通过结合生产、生活和生态方面的静态功能与动态轨迹，揭示了RHES的转型。•识别了RHES的五种转型类型，以指导有针对性的区域发展战略。•提出了喀斯特亚型的可持续发展路径，以平衡生态保护与社会经济增长。引言从人类地理学的角
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构建了农村人地系统（RHES）的多尺度分类识别框架。
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通过结合生产、生活和生态方面的静态功能与动态轨迹，揭示了RHES的转型。
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识别了RHES的五种转型类型，以指导有针对性的区域发展战略。
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提出了喀斯特亚型的可持续发展路径，以平衡生态保护与社会经济增长。
引言
从人类地理学的角度来看，喀斯特地区的RHES构成了一个独特的"社会-生态陷阱"，其特征为高表面崎岖度、水文不稳定性和社会经济脆弱性（Fang等，2022；Luo等，2025；Ford和Williams，2007）。在贵州喀斯特地区，位于全球最大连续喀斯特区之一的核心地带，岩石圈与人类圈的相互作用异常强烈（Bai等，2013，2023）。这里，地貌障碍使土地资源碎片化，导致了一种脆弱的镶嵌格局，地方贫困与生态脆弱性在空间上重叠（Xu和Song，2025；Yu等，2024）。人类引起的耕地扰动已被确定为石漠化的主要驱动因素；然而，城市化、劳动力外出迁移、生态移民和目标性扶贫搬迁等社会管理干预措施缓解了这些高风险区域的人口压力，促进了可衡量的生态恢复（Tong等，2018）。1999年至2017年间，华南喀斯特地区生长季植被覆盖度从69%增至81%，覆盖了约140万平方公里，该地区约占1999—2012年间全球植被生物量增加面积的5%（Brandt等，2018）。
与具有连续空间组织的平原不同，喀斯特RHES在严格的地形约束下运行，导致农业扩张与环境阈值之间存在严重冲突。随着中国"生态文明"战略的推进，该地区面临的核心挑战已从简单的生存问题转变为"生产-生活-生态"（PLE）功能的优化（Long和Tu，2017）。
从产品主义到领土多功能性的范式转变，将农村地区重新概念化为PLE功能相整合的复杂系统（Holmes，2006；Woods，2011；Zang等，2021）。虽然最近的研究考察了这些功能之间的动态权衡与协同，特别是在中国乡村振兴的背景下（Long和Qu，2018；Xu等，2025；Zhao等，2025），但一个与尺度依赖性相关的关键方法论挑战依然存在。经验评估经常受到可变区域单元问题（MAUP）的影响，即"单一尺度"分析（通常局限于县级）的同质化，忽略了细粒度的本地异质性（如微观地形约束），同时未能捕捉更广泛的区域外部性（如水盆尺度的生态安全）（Wu，2013；De Vos等，2017）。这一局限性在中国西南部的脆弱喀斯特地区尤为突出，因为现有文献中的生物物理过程与社会经济变迁是分离的（Tong等，2018；Zhang等，2021）。因此，需要一种更具整合性、多尺度的方法来准确诊断喀斯特RHES的复杂转型。
尽管对多尺度诊断有迫切需求，但现有的贵州喀斯特研究仍分散在不同学科和尺度上（Guo等，2011；Luo等，2024）。虽然这些地区的生物物理过程，如石漠化控制和植被恢复，已经得到了量化（Li，2020；Shen等，2020），但人类活动通常仅被视为干扰，而非内生功能组成部分。相反，关注扶贫或乡村旅游的社会经济评估往往忽视了喀斯特背景下的刚性生物物理约束（Bao等，2025）。三个关键差距阻碍了适应性治理策略的制定。第一，MAUP（描述研究主要在单一行政层面运作的情况）导致了对宏观生态政策如何约束或重塑微观生产行为的垂直传递机制的忽视。第二，大多数评估依赖于静态快照，未能捕捉过渡时期（如2000—2020年）功能转型的非线性演化轨迹。第三，缺乏能够将抽象的"PLE"概念与喀斯特地形的独特地貌现实相结合的空间整合方法论框架，造成了学术类型学与实际空间规划之间的脱节（Wu，2013；Fan，2014；Chen等，2021；Tan等，2021；Yang等，2025）。
为了弥补这些差距，构建了一种基于领土多功能性和人-环境系统理论的新型多尺度分析框架，旨在将尺度-功能匹配具体化以进行RHES诊断。该框架阐明了每个PLE功能在哪个主导行政层面上得到最佳评估，识别了每个PLE功能在哪个主导行政层面上得到最佳评估，并揭示了静态模式和动态轨迹如何共同定义转型类型，从而使诊断对乡镇级异质性敏感，同时实现全省覆盖。本研究采用一种尺度匹配框架，将生态、生活和生产功能分别与地级市、县级和乡镇级尺度相匹配，以阐明喀斯特RHES的复杂空间格局。主要目标是：(1) 开发一种整合静态空间模式与动态演化轨迹（2000—2020年）的多尺度分类识别模型，揭示功能变化的时间惯性和跨尺度差异；(2) 揭示尺度特定的空间分化和跨尺度传递机制，特别是宏观尺度的生态约束如何向下过滤，塑造微观尺度的生产选择；(3) 建立RHES亚型的综合类型学，提出差异化的、生态主导的可持续发展路径。通过将分析视角从单一尺度描述转向多尺度功能互动，本研究有望为全球脆弱山区农村空间的病理诊断提供可复制的地理框架。
章节摘要
研究区域
中国西南部的贵州省（24°37′—29°13′N，103°36′—109°35′E）总土地面积为176,167 km2（贵州省统计局），其中约61.9%（109,084 km2）由出露的碳酸盐喀斯特覆盖。中国西南部的喀斯特生态系统是世界上最大的碳酸盐岩出露区之一，大部分位于贵州，生态工程项目推动了快速绿化和碳积累（Tong等，2018，2020）（图1
RHES多尺度分类识别的静态视角
从静态视角来看，绘制了20个指标的箱线图（图4），以描绘不同空间单位上RHES的整体分布特征和跨尺度变异性，大多数指标表现出明显的中位数和不同程度的分散度，表明存在显著的异质性。在地级市、县级和乡镇级尺度上获得的静态模式如图5所示，由于每个功能都与其最佳匹配
解码喀斯特RHES：空间模式与演化机制
本研究通过揭示RHES转型不是线性的，而是由地貌约束介导的复杂空间重组，扩展了以往对生物物理过程的孤立评估（Luo等，2024）。本研究的实证分析勾勒出一个"中心集约核心—边缘约束外围"结构，证实了地貌陷阱假说。与平原地区观察到的连续城市蔓延不同，喀斯特RHES表现出
结论
本研究开发了一种RHES多尺度识别模型，以解码脆弱的贵州喀斯特地区复杂的人-环境互动，为全球乡村振兴议程（Liu和Li，2017）和区域碳封存（Tong等，2020）做出贡献。通过将嵌套的"地级市生态—县级生活—乡镇级生产"框架具体化，结果表明喀斯特地区的功能转型受
CRediT作者贡献声明
Xue Zhou：写作—审查与编辑，写作—原稿撰写，方法学，调查研究，概念构思。Haotian Wu：软件。Xinxin Huang：资金获取，概念构思。Yaqun Liu：调查研究。Zhongxian Duan：资源，方法学。
资助
本研究得到国家自然科学基金青年科学基金（编号：42401334）、国家自然科学基金重大项目（编号：42293270）、贵州省青年科技基金指导项目（编号：2025012）和贵州大学人才引进科学研究项目（编号：600429243301）的支持。资助方在本研究设计、数据收集、分析或解释、论文撰写方面没有参与。
利益冲突声明
作者声明，他们没有已知的竞争性经济利益或个人关系，这些利益或关系可能会影响本文中报告的工作。
Xue Zhou|Haotian Wu|Xinxin Huang|Yaqun Liu|Zhongxian Duan
