《Applied Sciences》：Rural Sustainable Development Potential Under Ecological Prerequisite Constraints: Structural Differentiation and Spatiotemporal Evolution in the Leishui River Basin, China
编辑推荐：
重点生态功能区（Key Ecological Function Zones, KEFZs）内的村庄受共同的生态优先制度约束，但其农村可持续发展潜力（Rural Sustainable Development Potential, RSDP）持续分化。这表明生态
重点生态功能区（Key Ecological Function Zones, KEFZs）内的村庄受共同的生态优先制度约束，但其农村可持续发展潜力（Rural Sustainable Development Potential, RSDP）持续分化。这表明生态条件不足以决定农村发展结果，而是激活社会宜居性与经济可持续性的先决边界。现有的SDG本地化研究通常将生态、社会和经济维度视为平行且可补偿的组成部分，难以识别生态约束地区村级分化的结构性来源。本研究以耒水流域1108个行政村为分析单元，基于2010年、2015年、2020年和2024年的面板数据构建村级RSDP评估框架。将生态健康定位为先决约束层，将社会宜居性和经济可持续性视为发展能力。采用三维耦合协调度模型测度生态基础、社会支持与经济转型能力之间的结构匹配程度。进一步运用空间自相关、探索性时空数据分析和K-means聚类识别空间依赖性、演化轨迹和瓶颈类型。结果表明，2010—2024年RSDP的平均协调水平从0.5807升至0.6522，但这种提升由不均衡的子系统的轨迹所驱动。经济可持续性提升最快，生态健康稳步上升，而社会宜居性仍是主要短板。空间上，RSDP呈显著正自相关，但集聚强度减弱，高值簇与低值簇均趋于碎片化。主导约束由经济薄弱转向社会支持不足，表明基础经济条件改善后，人口支撑、公共服务和日常生活能力成为关键瓶颈。本研究识别出四种村庄类型：郊区融合主导型、脆弱波动约束型、稳定均衡发展型和生态资源潜力型。通过将生态条件重构为先决约束而非平行评估维度，本研究将基于SDG的农村可持续性评估从综合水平比较拓展至结构潜力诊断，并为重点生态功能区的差异化治理提供了村级尺度的实证依据。
生态先决约束下农村可持续发展潜力的结构分化与时空演变——基于耒水流域的研究解读
一、研究背景与问题提出
重点生态功能区（Key Ecological Function Zones, KEFZs）是维护区域生态安全、水源涵养和生物多样性保护的关键区域，也是受生态规制约束最为严格的农村地区。在生态优先与限制开发的制度语境下，土地利用、产业发展和建设活动持续受到生态功能分区调控，从而为农村发展提供了相对相似的制度约束环境。然而，实践显示，同一生态约束制度下的村庄并未遵循统一的发展轨迹。部分村庄依托区位、公共服务和产业联系实现生态保护与社会经济发展的相对协调，另一些村庄则陷入人口流失、服务弱化和产业停滞。这一现象暗示生态约束构成KEFZ农村发展的共同先决条件，但并不直接决定农村可持续发展潜力（Rural Sustainable Development Potential, RSDP）。
现有SDG本地化评估通过整合生态、社会、经济指标提供多维框架。在相关可持续性研究中，耦合协调度（Coupling Coordination Degree, CCD）模型被广泛用于量化多子系统间的交互和协调程度。传统应用通常将生态、社会、经济系统视为平行且可补偿的组成部分，此假设不完全适用于KEFZ，因为在KEFZ中三子系统承担不同功能：生态健康提供先决环境基础，社会宜居性支撑人口、公共服务和日常生活，经济可持续性则反映将生态和区位禀赋转化为发展机会的能力。因此关键问题不在于三者是否协调，而在于这些差异化功能是否在生态约束下形成恰当的结构匹配。此外，生态资源如何转化为农村发展结果的研究大多关注典型案例或特定产业路径，对村庄尺度上多重条件如何组合仍缺乏分析框架。时空演化研究也停留在多时点格局比较，未深入耦合结构重组过程。为此，研究人员以耒水流域1108个行政村为分析单元，使用2010年、2015年、2020年和2024年面板数据，回答三个递进问题：如何在生态先决约束下测度RSDP？RSDP空间格局如何演化并呈现何种路径锁定与局部转型特征？不同耦合结构如何对应不同村庄类型和发展瓶颈？
二、研究方法概述
研究人员基于多源数据构建村级面板数据集：土地利用数据来自中国科学院资源与环境科学数据中心；基础地理数据包括30 m DEM、道路网络与行政边界；NDVI和NPP取自MODIS产品；夜间灯光为DMSP-OLS与NPP-VIIRS协调序列；生态系统服务指标由InVEST模型（3.14.3版）模拟；社会经济与设施数据来自统计年鉴、统计公报、普查材料与POI数据集。以2020年行政边界为基准统一各村年份，用最小值-最大值法归一化。构建生态健康指数（EHI）、社会宜居性指数（SLI）和经济可持续性指数（ESI），以CRITIC法确定权重、TOPSIS计算得分；用三维CCD模型测度结构匹配；用全局莫兰指数与局部空间关联指标（LISA）识别空间依赖；以探索性时空数据分析（ESTDA）的LISA时间路径长度与曲率刻画动态轨迹；最后用K-means聚类识别村庄类型。
三、主要研究结果
（1）RSDP耦合协调度的时空演化
基于EHI、SLI和ESI的耦合协调结果，2010至2024年耒水流域RSDP呈持续上升趋势，平均CCD从0.5807升至0.6522，增幅12.31%。子系统演化异步：EHI从0.5152升至0.5780，ESI从0.2321升至0.3654（增长57.4%），而SLI仅从0.3161增至0.3396（增长7.4%），表明经济转型能力是CCD改善的主要驱动力，社会宜居性始终是主要短板。空间上呈“南高北低、核心带动扩展、梯度提升”格局，高值区主要锚定苏仙区、北湖区和资兴河谷，并逐步向周边农村扩展。敏感性分析显示，不同权重方案下时空结论稳定，村庄排名在生态权重大幅提高时出现一定变化。
（2）相对子系统短板与村庄转换特征
基于EHI、SLI和ESI相对短板识别，2010年经济约束型村庄主导；2015年经济与社会约束型占比趋近；2024年社会约束型再度成为主导。转变路径显示，“经济约束转向社会约束”和“经济约束长期持续”是两种主导模式。生态约束型占比始终低于1.0%。空间上，经济约束持续区集中于永兴县北部，而社会约束集中区分布于中南部苏仙区、北湖区、资兴市和汝城县。
（3）空间自相关与局部集聚演化
2010—2024年CCD的全局莫兰指数从0.5605降至0.4716，均通过显著性检验，表明空间正自相关显著但集聚强度逐步减弱。LISA类型中，高-高（HH）簇由10.74%降至8.20%，低-低（LL）簇由13.36%降至11.82%，不显著（NS）面积由64.44%升至72.38%，高值簇与低值簇均收缩、碎片化。高-低（HL）和低-高（LH）类型占比持续偏低，表明局部极化与反向嵌套并非主要空间特征。
（4）LISA路径演化与时间转变特征
1108个村庄可分为三类轨迹：稳定型（26.0%，集中于苏仙区、北湖区和资兴市郊区平原）、渐进型（21.3%，位于县域过渡区）、变革型（52.7%，主要分布于汝城县、桂东县等山区村庄）。阶段转移方面，2010—2015年局部空间状态活跃，2015—2020年趋稳，2020—2024年高、中水平状态间转移增多，低水平状态仍有一定持续性。
（5）村庄类型识别与解释
K-means聚类结合统计指标与可解释性确定k=4。稳定均衡发展型（C3）占比最大（45.1%），生态资源潜力型（C4）占34.1%，郊区融合主导型（C1）占12.8%，脆弱波动约束型（C2）占7.9%。C1具高协调水平和稳定空间关联，是流域高值协调核心；C2协调水平低且轨迹波动明显；C3分布广泛且稳定，是维持区域乡村系统稳定性的主体；C4多位于生态资源优良的山丘区，当前协调水平仍有提升空间，但转型活跃，是未来潜力释放的重要单元。
四、讨论与结论
讨论部分指出，生态条件应被理解为先决约束而非平行发展维度。耒水流域的实证显示，EHI稳步提升和ESI快速增长并未自动带来社会宜居性的协调改善，村庄分化的关键日益在于连接生态基础与经济、社会发展过程的能力。主导短板由经济约束向社会约束的转变，反映发展瓶颈的阶段式重组。空间依赖减弱不意味着空间差异消失，而是村庄发展轨迹越来越多样化。基于村庄类型的差异化治理建议：郊区融合主导型应强化城乡服务外溢、产业协作和生态价值转化；脆弱波动约束型应优先夯实基础设施、公共服务和发展稳定性；稳定均衡发展型应维持生态保护、农业生产与生活服务之间的协调；生态资源潜力型应避免简单资源开发，聚焦低影响生态产业、景观价值创造和社会支持改善。此外，研究的局限性包括村级社会经济指标的部分空间匹配误差、对制度与行为过程解释不足、以及单流域案例的可推广性有限。未来可引入实地调查和住户层面数据，并开展跨区域比较以检验框架适用性。
结论部分：本研究以耒水流域1108个行政村为研究单元，将生态健康视为先决约束而非平行评估维度，构建了生态基础、社会宜居性与经济可持续性相联结的耦合框架。结果表明2010—2024年RSDP总体改善，平均CCD由0.5807升至0.6522，但改善由不均衡的子系统演化驱动；经济可持续性增长最快，生态健康稳步提升，社会宜居性相对薄弱并逐渐成为进一步协调的主要约束。空间上RSDP保持显著正自相关，但集聚强度减弱，高、低值簇均变小且更碎片化。主导短板由经济约束转向社会约束，表明经济基础改善后人口支撑、公共服务和日常生活能力成为关键瓶颈。村庄类型识别出郊区融合主导、脆弱波动约束、稳定均衡发展和生态资源潜力四种分化类型。这意味着KEFZ农村发展应摆脱统一干预模式，针对不同村庄的限制条件采取差异化的政策响应：社会宜居性短板突出地区的新增公共投资应优先改善服务可达性、基础设施和日常生活条件，而非继续扩大经济项目；生态资源潜力型村庄应将生态功能作为发展边界，促进不增加生态压力的土地利用和产业；城乡联系较强村庄应提升与邻近城镇的服务共享和功能衔接；轨迹不稳定村庄则需巩固基本发展条件，并定期再评估以动态调整干预重点。
