長壽之鄉(xiāng)——江蘇省如皋市長壽現(xiàn)象的空間集聚效應

黃　翌　張慧芳

(南通大學地理科學學院，江蘇　南通　226019)

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長壽之鄉(xiāng)——江蘇省如皋市長壽現(xiàn)象的空間集聚效應

黃翌張慧芳

(南通大學地理科學學院，江蘇南通226019)

〔摘要〕目的探索如皋市長壽人口的地理分布規(guī)律。方法在獲取長壽老人分布數(shù)據(jù)的基礎上，通過空間信息技術和空間數(shù)據(jù)分析方法，研究長壽人口分布的聚集效應和空間規(guī)律。結果最鄰近比率為0.996；19.2 km以內在各個尺度上如皋市長壽人口分布都存在空間聚集性，而當尺度擴展到19.4 km后逐漸轉變?yōu)殡x散的態(tài)勢；以各長壽人口分布點為中心，以4.2 km為半徑的范圍內長壽人口的密度最大，聚集效應最高。結論如皋市長壽人口的分布存在明顯的聚集效應，聚集發(fā)生在較短的空間范圍內，長壽人口主要集中分布在東南部地區(qū)。

〔關鍵詞〕長壽之鄉(xiāng)；空間分異；聚類；K函數(shù)

人口老齡化和高齡化現(xiàn)象是21世紀上半葉中國社會發(fā)展的必經(jīng)過程〔1〕。長壽現(xiàn)象及其相關議題越來越多地受到各界關注。在長期的繁衍生息過程中，形成并分布著若干長壽地區(qū)。其中，江蘇省如皋市以303位百歲老人的數(shù)量高居全國縣級行政單位百歲老人數(shù)之首(占總人口的19/10萬)，并于2008年被評為中國長壽之鄉(xiāng)，長壽現(xiàn)象非常顯著。與國內多數(shù)長壽之鄉(xiāng)為未經(jīng)大規(guī)模開發(fā)的封閉山區(qū)不同的是，該地區(qū)為典型的濱海平原和長江三角洲沖擊平原，一馬平川，交通便利，處于工業(yè)相對發(fā)達地區(qū)，是全國長壽現(xiàn)象的典型地區(qū)。

近年來，圍繞如皋市長壽現(xiàn)象的成因，學者們做了大量探索。復旦大學遺傳工程國家重點實驗室實施的《如皋長壽人群健康跟蹤調查》分析了長壽老人的血液，提取了DNA進行檢測，發(fā)現(xiàn)3種人體基因線粒體DNA與長壽顯著相關，遺傳因素對長壽具有一定的作用〔2〕。在環(huán)境與長壽人口分布的相關性方面，《江蘇如皋市長壽人群產(chǎn)生的地球化學條件》課題對如皋市土壤取樣與測試表明，該地區(qū)90歲以上長壽人口比率的空間分布與土壤中的有效硒、鋅和硼等微量元素及有機質含量的空間分布特征相似，中東部地區(qū)“普通簡育水耕人為土”和“水耕暗色潮濕雛形土”分布區(qū)90歲以上人口比例較高，而中西部的“石灰淡色潮濕雛形土”分布區(qū)90歲以上人口比例較低，地區(qū)之間的差異性顯著，具有地域聚集特征〔3〕。Sun等〔4〕檢驗了如皋土壤中的Se在地質和土壤發(fā)生過程中的地理分布以及對健康的作用。Zhao等〔5〕評估了如皋土壤中營養(yǎng)元素的空間變異。Huang等〔6〕分析了農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中微量元素的分布與90歲以上人口分布的關系，認為土壤中有效態(tài)元素比全量元素對生態(tài)系統(tǒng)中的元素生物可利用度和人類健康具有更大的意義，并且長壽現(xiàn)象并不是由某一單一元素決定的，而是土壤中Se、B、Ni、Mo等多種元素的協(xié)同作用。

以上研究表明該地區(qū)長壽人口的分布具有一定的空間聚集性，并且長壽人口的流動性很低，大部分長壽人群終身居住在同一地區(qū)。本文擬探索這種空間聚集性的強弱以及內部不同區(qū)域的聚集效應。

1資料與方法

1.1資料收集作者從南通市衛(wèi)生和計劃生育委員會的全市人口數(shù)據(jù)庫中獲取了如皋市90歲以上老人在空間上的分布狀況(圖1)，在此基礎上對樣本點進行分析。

圖1　如皋市90歲以上人口分布圖(每點代表10人)

1.2方法〔7〕

1.2.1平均最近鄰指數(shù)(ANN)根據(jù)每個要素與其最近鄰要素之間的平均距離計算其ANN，表達的是平均觀測距離與預期平均距離的比率，其中，預期平均距離是假設隨機分布中的鄰域間的平均距離。如果最近鄰指數(shù)小于1，所表現(xiàn)的模式為聚類；如果指數(shù)大于 1，所表現(xiàn)的模式為分散，其表達式如式(1)：

(1)

式中，di為空間要素i到與其最近的實體間的距離，n為空間要素個數(shù)，A為研究區(qū)面積。

1.2.2K函數(shù)和L函數(shù)K函數(shù)和L函數(shù)計量空間距離d下的點密度，可以用來分析不同尺度上的空間集聚效應，其表達式如式(2)：

(2)

式中，d為距離，n為總樣本數(shù)量，A為研究區(qū)面積，k(i,j)為

空間權重矩陣。如果特定距離的觀測值大于預期(理論)值，則與該距離隨機分布相比，該分布聚類程度更高；如果觀測值小于預期值，則與該距離隨機分布相比，該分布離散程度更高。

1.2.3密度分析由如皋市長壽現(xiàn)象的聚集效應可得，長壽人口在不同位置發(fā)生的概率不一樣，通過單位面積內長壽人口樣本點的數(shù)量估計全市各區(qū)域長壽現(xiàn)象的密度，如式(3)：

(3)

式中，k()為核函數(shù)，h>0，為帶寬，x-Xi為估計值點到事件Xi處的距離。

2結果

利用ANN進行如皋市長壽現(xiàn)象的聚集效應分析，結果表明，如皋市長壽人口分布(不含長江中的島嶼)的平均觀測距離為0.007 930，預期平均距離為0.007 963，最鄰近比率為0.995 837，長壽人口分布所表現(xiàn)的模式為聚類。

為探測如皋市長壽現(xiàn)象聚集性的局部效應，對如皋市90歲以上人口分布的樣本點進行K函數(shù)分析，初始距離為1.2 km，距離增量為0.2 km，最大距離為20 km，得到觀測值和預期(理論)值的比值，見圖2。

圖2　長壽現(xiàn)象的觀測值與期望值

分析圖2可以得出：(1)距離為19.2 km以內觀測值都高于理論值，表明19.2 km以內在各個尺度上如皋市長壽人口分布都存在空間聚集性，而當尺度擴展到19.4 km后逐漸轉變?yōu)殡x散的態(tài)勢。(2)聚集效應在1.6 km和4.2 km處出現(xiàn)了兩個明顯的高峰，表明以各長壽人口分布點為中心，以4.2 km為半徑的范圍內長壽人口的密度最大，聚集效應最高。(3)當距離較小時(小于4.2 km)，聚集效應總體上呈上升的趨勢，而距離大于4.2 km后，長壽人口密度逐漸降低，表明聚集發(fā)生在較短的空間范圍內，是在局部尺度上出現(xiàn)的。

在研究區(qū)中使用滑動的統(tǒng)計圓內樣本點的數(shù)量，估計長壽現(xiàn)象的密度，結果如圖3所示，如皋市長壽人口主要分布在北部及東南部地區(qū)，在以上地區(qū)呈現(xiàn)集聚分布的特征，西部地區(qū)長壽人口的密度則較低。

圖3　長壽現(xiàn)象的密度分析

3討論

通過對如皋市長壽人口分布的整體聚集效應、局部聚集效應和密度分析可得：如皋市長壽人口的分布存在聚集現(xiàn)象，這一聚集現(xiàn)象在中小尺度下表現(xiàn)得尤為明顯，長壽人口主要在東南部地區(qū)聚集。本研究結論可為長壽人口聚集區(qū)的成因分析提供支持和進一步的探索。

4參考文獻

1李日邦，王五一，譚見安，等.我國人口老齡化發(fā)展的階段、趨勢和區(qū)域差異〔J〕.地理研究，1999；18(2)：113-21.

2Cai XY，Wang XF，Li SL. Association of mitochondrial DNA haplogroups with exceptional longevity in a Chinese population〔J〕. PLoS One，2009；4(7)： 1-6.

3鄒忠，楊榮清，丁峰，等.江蘇省如皋市長壽現(xiàn)象與土壤環(huán)境關系研究初探〔J〕.土壤，2005；37(1)：89-94.

4Sun WX， Huang B， Zhao YG，etal. Spatial variability of soil selenium as affected by geologic and pedogenic processes and its effect on ecosystem and human health〔J〕.Geochem J，2009；43(4)：217-25.

5Zhao YC， Xu XH， Darilek JL，etal. Spatial variability assessment of soil nutrients in an intense agricultural area， a case study of Rugao County in Yangtze River Delta Region， China〔J〕. Environ Geol，2009；57(5)：1089-102.

6Huang B， Zhao YC， Sun WX，etal. Relationships between distributions of longevous population and trace elements in the agricultural ecosystem of Rugao County， Jiangsu， China〔J〕.Environ Geochem Health，2009;31(3)：379-90.

7Mitchell Andy.ESRI GIS分析手冊〔M〕.第2卷. Red Lands：ESRI Press， 2005：15-70.

〔2015-11-05修回〕

(編輯袁左鳴)

〔中圖分類號〕R161.7；P208

〔文獻標識碼〕A

〔文章編號〕1005-9202(2016)05-1181-03；

doi：10.3969/j.issn.1005-9202.2016.05.072

基金項目：江蘇省自然科學基金項目(BK20150405)；南通大學引進人才科研啟動費項目(14R02)

第一作者：黃翌(1985-)，男，博士，講師，主要從事空間分析與決策研究。