中國西部河谷型城市土地利用效益與城市化耦合協調發展研究

白碩++楊永春++史坤博++楊欣傲++柳煜

摘 要：土地資源短缺是河谷型城市發展中極為突出的瓶頸問題，如何提高河谷型城市土地利用效益以適應快速城市化進程是目前亟待解決的問題。本文以中國西部7個典型的河谷型城市為例，定量測度了其土地利用效益與城市化水平耦合協調關系。研究表明：1995年～2012年，7個城市土地利用效益和城市化水平評價指數均有大幅上升，二者耦合協調等級均進入協調發展階段。土地利用效益與城市化水平兩個子系統之間相互關聯，人口城市化和社會城市化對土地利用效益影響較大，經濟效益和生態效益對城市化水平影響最為明顯。隨著經濟發展水平差距的縮小，各城市間協調性差距也逐漸縮小。區域發展的非均衡性導致西部河谷型城市與平原城市的土地利用效益、城市化水平以及二者的耦合協調關系的評價指數的增長速率并無明顯差別。

關鍵詞：土地利用效益；城市化；耦合協調；河谷型城市；中國西部

中圖分類號：F301.2 文獻標識碼：A

河谷型城市是城市建成區主體或者核心部分在河谷中形成和發育，并且發育受到河谷地形及周圍山地或丘陵較為強烈的直接限制的城市[1]。中國正處于快速工業化和城市化階段，人口和產業在河谷地區快速集聚，但由于缺乏對河谷型城市規劃建設的科學認知，盲目沿用平原城市的建設模式，導致河谷型城市出現了生態環境惡化、可利用土地資源的嚴重短缺等一系列人居環境問題[2]。如20世紀60年代蘭州開展的填河造地，20世紀末重慶江北新區大規模的開山填河等，都是迫于土地資源短缺而做出反自然的發展行為。

土地是人類賴以生存的基礎，其利用效益影響著城市化水平的提升，二者協調驅動才能實現城市持續快速發展，所以如何提高城市土地的利用效益也成為諸多學者探索的熱點。20世紀初期，韋伯[3-4]率先提出城市工業用地的基本理論，認為城市作為區域經濟文化中心，必將導致大量人口、產業集聚，城市土地更為稀缺。當前，國內學者針對土地利用效益和城市化水平協調發展進行了較廣泛的探討，但是，已有研究多關注中國東中部發展較好的城市或區域，如范輝等[5]采用分值計算法，研究了浙江省人口城市化和土地城市化的時空演變格局。葉敏婷等[6]以深圳市為例，利用層次分析法對土地利用效益進行了時間動態與空間分異的探究。周丹等[7]使用變異系數法等，對陜西省2001年～2010年的土地資源利用效益進行了綜合評價。國內學者尚未對西部城市，尤其是典型河谷型城市的土地利用效益與城市化水平協調發展問題足夠重視，并且二者發展現狀、規律與主要矛盾尚不明確。

基于此，本文選取中國西部7個典型的河谷型城市作為研究對象，對其土地利用效益和城市化水平進行定量測度，以期探討中國河谷型城市的土地利用效益與城市化的耦合規律，為城市發展規劃提供一定參考。

1 土地利用效益和城市化水平測度

1.1 研究區選取

中國“西高東低”的地勢條件催生了大量河谷型城市在西部地區集聚[2]。本文根據中國西部河谷型城市發展現狀，選取蘭州、西寧、天水、延安、攀枝花、自貢和宜賓等7個典型的河谷型城市作為研究對象（圖1）。以上城市均為地級市，享有較高的行政地位，是該市域的經濟中心，并且擁有高原、山地、丘陵、盆地等多種地形，具有較強的代表性。

1.2評價指標體系的建立

土地利用效益是包括社會、經濟和生態等的綜合效益，城市化水平也是由人口、經濟、社會等多要素構成的復合運行系統，因此，進行定量測度與評價時，應結合社會、經濟和生態等多方面因素。本研究通過借鑒相關文獻[8-16]，結合河谷型城市現狀和發展前景，遵循科學性、系統優化、可比性、動態性、代表性等原則，選取相對指標和單位強度指標，構建了土地利用效益和城市化水平指標評價體系（表1），力求較全面、客觀地反映土地利用效益及城市化水平?；A數據來源于1996年～2013年各城市統計年鑒。對于極個別缺失數據，以線性回歸的方式補充。

1.3 評價方法

1.3.1無量綱化處理

由于指標量綱各不相同，因此本研究選用離差標準化[16-17]的方法對原始數據進行無量綱化處理，以便于直接進行運算和比較。

1.3.2確定指標權重

由于評價指標的權重對評價結果影響顯著，為了避免指標權重的主觀性，本研究結合馬利邦等人的研究方法[18]，采用變異系數法確定權重。因充分考慮了因子的均衡性，本文認為準則層各因子對目標層因子有相同貢獻，權重值應相同。因此，城市土地利用效益子系統中準則層各因子的權重均為0.3333，城市化水平子系統中準則層因子的權重均為0.2000。

2 土地利用效益與城市化水平發展研究

2.1 土地利用效益評價

根據7個城市在1995年～2012年間土地利用效益的評價指數（圖2）可以得出，7個城市的土地利用效益雖有波動，但總體處于上升趨勢，城市總體土地利用效益的評價指數年均增幅為0.57，增幅顯著。說明近年來多數河谷型城市在保證城市化進程的同時，對于土地的整體利用水平正在提升。

自貢市和延安市的土地利用效益雖有大幅增長，但波動明顯：（1）延安市土地利用效益在1997年出現由0.1739至0.4776的大幅增長，在1998年～1999年間，驟減到0.2347。究其原因是生態效益由0.0472增長到0.8770后降至0.4430的快速變化引起土地利用效益劇烈波動。（2）自貢市1996年～2004年間土地利用效益評價指數緩慢增長，但在2005年突然出現下降。這是由于社會效益由0.5557下降到0.0101。2005年自貢市開始實行《自貢市城市中心區市場總體規劃（2004—2020）》，對城市建成區的人口、道路、區劃做了大量調整，導致該年內土地利用效益下降，但之后該市土地利用效益因社會效益的大幅提升表現出較快上升趨勢。這一波動說明社會效益雖然短時期內將限制土地利用效益的發展，但從長遠看，提升社會效益對促進土地利用效益具有巨大促進作用。

2.2 城市化水平評價

對7個河谷型城市的城市化水平子系統準則層因子進行評價（圖3），所得結果表明：1995 年～2012年間，各城市的城市化水平評價指數雖有波動，但整體呈明顯的增長趨勢。除天水市外，其他城市的城市化水平評價指數均達到0.75以上，處于較高的城市化水平。雖然天水市城市化水平評價指數在七個城市中處于較后位置，但也表現出平穩小幅增長趨勢。

2.3 土地利用效益與城市化水平耦合協調評價

根據土地利用效益和城市化水平的耦合協調系數（圖4），整體來看，各城市耦合協調系數大體呈上升趨勢，且增幅巨大。2012年，各城市耦合協調系數均在0.8以上，進入協調發展階段，其中，蘭州市、攀枝花市、延安市、宜賓市和自貢市5個城市耦合協調系數更是達到0.9以上，成為優質協調。而在1995年，除蘭州外，其他6個城市均處于失調衰退階段，表明當時西部河谷型城市并未注意到快速城市化進程中缺少對土地的合理規劃、土地使用效率低等問題。該7個城市雖然起步較低，但到2012年，二者的協調度發生了巨大改變，由此可以看出，河谷型城市重視經濟建設的同時，也提高了土地整體利用水平，二者協調發展，一定程度上緩解了其土地短缺問題。

另一方面，截至2012年，各城市的耦合協調系數均處于0.89～0.93之間，城市間土地利用效益和城市化水平耦合協調系數差異性降低，呈現出逐漸收斂的趨勢。這可能是由于西部河谷型城市的經濟市場環境不斷完善，區域經濟的一體化發展水平逐漸提升，所以使得西部河谷型城市目前處于相對均衡發展、較為健康的發展趨勢。

饒映雪等[20]以武漢市為研究對象得出該市2005、2008、2011土地利用效益與城市化水平耦合協調發展系數分別為0.6011、0.7607、0.8582，劉善開等[21]發現廈門市2003、2007、2010年二者耦合協調系數分別為0.55、0.60、0.73，而西部河谷型城市的耦合協調系數在2005年～2012年間大體處于0.5215～0.8666，由此看出，東中部平原城市與本研究得出的西部河谷型城市耦合協調系數增長速率相差不多。

2.4 土地利用效益與城市化水平的相互作用關系

根據灰色關聯模型測得結果（表3），7個河谷型城市的城市化水平指標層各因子對土地利用效益的灰色關聯度在0.6572～0.9106之間，關聯性較大，但各因子與土地利用效益的關聯性表現出較大的差異性，各城市土地利用效益的影響因素也不盡相同。具體來看，非農業人口比率對各城市土地利用效益影響最大，關聯度在0.7560～0.9106之間，該因子反映了人口城市化水平，表明降低用于第一產業的土地和人員所占比例對提高城市土地利用效益有重要作用，因此，將農業用地轉變為建設用地，調整產業結構并進行優化，增加經濟效益，對城市土地利用效益增長有著積極作用。萬人公共圖書館藏書等五項社會城市化準則層因子對城市化水平影響較大。這是由于社會城市化準則層因子代表了城市社會發展水平，土地的整體規劃和利用效益為社會進步奠定了基礎。

由表4可知，土地利用效益指標層各因子對城市化水平灰色關聯度在0.6283～0.8822之間，具有較大的關聯性。其中，地均第一產業產值、地均第二產業產值、地均固定資產投資等代表城市經濟效益等因子影響最為明顯，而經濟是城市化進程的核心動力，在城市化進程中，提高土地經濟效益仍是首要任務。另外，生態效益中各因子與城市化水平關聯度均在0.7以上，影響較為明顯。生態環境條件是制約與支撐城市化的主要因素，河谷型城市由于受自身自然環境條件的制約，進行快速的城市化進程中對生態環境資源條件極為依賴，但隨著近年來人類對自然資源開發方式的轉變以及科學技術的發展，各城市的生態效益均出現大幅上升，無疑對各河谷型城市城市化水平的提高起到了巨大的推動作用。

3 結論與討論

城市土地利用效益和城市化水平評價指數在1995年～2012年雖有波動，但整體呈上升趨勢且增幅較大。中國西部河谷型城市土地利用效益與城市化水平協調性上升。在1995年～2012年間，七個城市的協調性呈明顯上升趨勢，并且由于各城市經濟發展、生態水平差異縮小，城市間土地利用效益和城市化水平耦合協調系數的差異性也隨之減小。城市土地利用效益中經濟效益與生態效益對城市化水平影響最為明顯，因此優化產業結構、提高城市經濟實力、加大企業資金投入、加強城市生態建設等措施可能會使土地利用效益進一步提高。城市化水平中非農業人口比率和社會城市化準則層因子對土地利用效益影響最大，所以，大力發展第二、三產業，提高社會服務能力均會對城市化水平的提高起到促進作用。

理論上，由于河谷型城市較平原城市土地更為短缺，在發展過程中對于土地資源的渴求程度更高，隨著用地面積的擴張，耦合協調關系的增長速率應明顯快于平原城市。但通過與已有研究相比較，經濟發展相對落后的西部河谷型城市與東部平原城市相比，土地利用效益與城市化水平的耦合協調關系的評價指數的增長速率并無明顯差別，這主要是區域發展的非均衡性作用的結果。西部河谷型城市，受空間區位、自然環境和國家政策等因素的影響，城市經濟發展水平相對落后，對土地的渴求程度也隨之被弱化，導致西部河谷型城市與平原城市相比，耦合協調關系的增長速率并無較大差別。另外對于西部河谷型城市來說，為實現更高質量的城市化水平，提升土地利用效益仍是重要前提。

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The research on the coupling and coordination development between urban land use benefits and urbanization of valley city in Western China

BAI Shuo1， YANG Yong-chun1，2， SHI Kun-bo1， YANG Xin-ao1， LIU Yu1

（1.College of Earth and Environmental Sciences， Lanzhou University， Lanzhou 730000， China； 2. Key Laboratory of Western Chinas Environmental Systems， Ministry of Education of the Peoples Republic of China， Lanzhou 730000， China）

Abstract： Shortage of land resources is a serious problem to the development of valley-cities. Based on seven typical valley-cities in Western China， the quantitative measures have been made to study the coupling relationship between land use benefits and urbanization. The research has shown that the coupling coordination of land use efficiency and the level of urbanization of those cities have been entered into the phase of coordinated development by 2012. Due to the difference of the economic development between these cities decreases， coordination between urban difference decreases. Hungry on the demand of whole land， it need to be planned again. Thus， according to the layout of the natural resources， making a reasonable guide for the construction of the western industrial chain， balancing urban and rural development， driving the regional industrial transfer and upgrade， the coordinated development of social economy and ecological environment， has become a type of choice for the urban development in Western valley-cities.

Key words： land use efficiency； urbanization； coupling coordination； valley city； Western China