中國城鎮化—資源—環境耦合協調關系研究

王新蕓 瓦哈甫·哈力克 王芳 王亞菲

摘 要 通過對全國（除港、澳、臺）31個省域2000，2005，2010和2015年4個時間段城鎮化、資源承載力以及環境支撐力三大子系統的耦合協調度進行測算與空間分析，得出：（1）2015年，各省耦合度范圍在0.9～1.0之間，均處于城鎮化與資源、環境發展的高耦合時期，說明我國城鎮化在快速發展，資源與環境之間的互動關系也相對符合各區域發展的實際情況，總體狀況良好.（2）2000—2015年，就整體而言，城市化-資源-環境的耦合度與協調度呈橫躺的“S”型，先降后升再降，趨于穩定；就局部而言，各省三大子系統的綜合發展指數演變格局是“東南沿海遙遙領先，黃土高原和云貴高原有待提升”.（3）低耦合協調區集中在我國西部地區，高耦合協調區集中在我國東南沿海地區，中度及以上耦合協調地區占的省份數量比相對較大.

關鍵詞 城鎮化；資源承載力；環境支撐力；耦合協調

中圖分類號 F299.27；F205；F224文獻標識碼 A文章編號 1000-2537（2017）06-0017-07

Abstract Based on the measurement and spatial analysis from the coupling coordination degrees of three subsystems on urbanization， resource carrying capacity and environmental supporting power for 31 provinces in the years of 2000， 2005， 2010 and 2015， in this work， we show that： （1） The year of 2015 with the coupling degree between different provinces at the range of 0.9～1.0 was at the high coupling period of developments for urbanization，resources and environment， suggesting that during Chinas rapid urbanization process in this period of time，the interactive relationship between the resources and the environment is relatively consistent with the regional development， and， because of that， the overall situation is good. （2） From the year of 2000 to 2015， locally speaking， the comprehensive development index of the three subsystems possesses the evolution pattern that “the southeast coast is way ahead and the Loess Plateau and Yunnan Guizhou Plateau need to be improved”.Overall， the coordination coupling degree among urbanization， resource and environment can be expressed as alaid-down “S” shape， which increases first， then decrease， and， after that， increases again until it becomes stabilized. （3） The low coupling coordination area is concentrated in the western region of China， and the high coupling coordination area is concentrated in the southeast coastal area of China.

Key words urbanization；resource carrying capacity； environmental supporting force； coupling coordination

城市是人類文明的產物，也是人類利用和改造自然的集中體現.城鎮化概念的提出最早可以追溯到1867年，由西班牙人Serda在其著作《城市化基本理論》中提出[1].城鎮化最簡單的含義就是“農（農業人口和農用土地）轉非（非農業人口和城市用地）”的現象及過程.從18世紀的工業革命開始，大規模的集中生產和消費活動促進了人口的聚集，現代的交通和基礎設施建設加快了城鎮化的進程城，城鎮化可以促進經濟的繁榮和社會的進步，同時不可避免的影響了自然生態環境，如何協調城鎮化-自然資源-生態環境三者之間的耦合關系，成為學術界持續關注的熱門話題，國內外學者對此展開了相關研究.

人們對于城市化、資源與環境三者之間的關系研究，可以追溯到200多年前，英國經濟學家馬爾薩斯在其《人口原理》一書中指出的人口增長、經濟增長與資源環境之間的關系.1898年英國人霍華德在其著作《明天—一條引向真正改革的和平道路》中提出了“田園城市”的理論，指出了工業背景下城市所提供的生產生活環境與人們所希望的人居環境存在著矛盾以及大城市與自然之間的關系相互疏遠等問題，因此，建議限制城市的自發膨脹.20世紀70年代初期，石油危機對西方意識形成了強烈的沖擊，二戰之后重建時期的以破壞環境為代價的樂觀主義人類發展模式被徹底打敗，保護環境從一般的社會呼吁逐漸在城市規劃界產生了思想共鳴并實踐.1981年，布朗發表了《建設一個可持續發展的社會》，分析了人居環境與經濟發展的問題，提出了控制人口增長、保護自然基礎和開發再生資源的三大永續發展途徑.1992年，布雷赫尼發表《永續發展與城市形態》，分析了城市的可持續發展[2].近10年來，國外對于城市化的實證研究涉及各個方面，如Jantz等研究了1990—2000年切薩皮克灣流域的城市化發展對資源土地流失的影響[3].Lin等探討了1995—2004年老年人（65歲以上）死亡的地方與城市化水平之間的關聯[4].William分析了拉丁美洲的布宜諾斯艾利斯、圣地亞哥和墨西哥城3個城市擴大的現象，得出城市化的可持續發展離不開政策，環境和社會經濟[5].Son等評估了1996—2016年越南胡志明市的城市化和熱島效應[6].

國內對城鎮化與資源環境關系的理論研究，代表人物是馬世俊和王松如院士，1984年，馬世俊院士提出了“社會-經濟-自然符合生態系統”，雖然社會、經濟和自然大系統性質不同，但其生存和發展相互作用、相互制約[7].王松如院士在前者的基礎上，提出了復合生態系統理論的根本是生態整合，社會、經濟和自然3個子系統之間在時空分布、數目和構造等方面的生態耦合關系和彼此作用機制決定了復合生態系統的發展與演替方向[8].實證研究主要集中在演進趨勢[9-10]、影響機制[11-12]、動態模擬[13-15]和路徑建議[16-17]等方面.

然而，以上工作對城鎮化與資源環境的耦合研究，大多是把資源與環境分開，如城鎮化與資源關系研究、城鎮化與環境關系研究，鮮見城鎮化-資源-環境三者的關系研究.其次，多數研究地區以單一省市為單位，集中于中尺度研究，以國為單位的大尺度研究并不多見.因此，本文在借鑒前人研究成果的基礎上，以國家31個?。ㄊ?、自治區）為研究對象，通過歸納、概括三大子系統（城鎮化、資源、環境）的影響因素，建立三者協調發展的綜合評價指標體系，基于GIS空間分析方法，測算各省城鎮化-資源承載力-環境支撐力發展指數及耦合協調情況，為促進我國城鎮化與生態環境和諧發展提供借鑒.

1 數據來源及指標選取

本文研究數據來源于《中國統計鑒（2001—2016）》、《中國國民經濟和社會發展統計公報（2001—2016）》以及各?。ㄊ?、自治區）的統計年鑒和統計公報中相關資料.

關于指標的選取，在參考前人大量研究成果的基礎之上[18-21]，除去數據不易獲得、指標內容相近的14個指標，最終篩選出盡可能代表城市化、資源承載力、環境支撐力三者的20個指標（表1）.

2 研究方法

基于GIS空間分析方法，以 ArcGIS 10.0 為軟件支撐平臺，按照最終所求得的協調度D的大小，采用自然間斷點分級法，對省際城鎮化-資源承載力-環境支撐力的耦合協調類型進行劃分（表2）.

3 結果分析

3.1 綜合發展指數測算及評價

通過模糊綜合指數法測算4個時間段（2000年，2005年，2010年和2015年）中國各地區城鎮化、資源承載力與環境支撐力3個子系統發展指數以及城鎮化-資源承載力-環境支撐力綜合發展指數（表3），分析其變化趨勢，可以進一步揭示其時間和空間變化的內在機理。

分析城鎮化（U1）發展指數得出：中國省際城鎮化發展水平總體上呈現“東北部較強，西南部較弱”的現狀，其中得分較高地區基本上在東南沿海一帶地區，而西南的貴州成為得分最低的地區。相比2000年，2015年絕大部分省份城鎮化水平都保持著增強的態勢，其中江蘇、河南、安徽、廣東、江西、貴州等地區的增長幅度較大，福建、山西、西藏、云南、浙江增長幅度相對較小，而北京、天津、黑龍江、上海、海南、青海、新疆有所降低。

分析資源承載力（U2）的發展指數得出：總體上呈現“東南部較強，西北部較弱”的格局。其中東南沿海一帶的廣東、江蘇、浙江，西部的西藏，南部的海南、廣西等地成為全國資源承載力最強的地區，而山西、貴州、甘肅、河南、天津、內蒙則成為全國資源承載力最弱的地區。2000—2015年間，西部的云南、西藏以及東部、東北地區的大部分?。ㄊ校┵Y源承載能力呈現降低的趨勢。海南、貴州、青海、江蘇則成為資源承載力增長幅度最大的地區。

環境支撐力（U3）方面，總體格局呈現“東高西低”，尤其是東北地區和東南沿海地區，明顯高于其他地區。如山東、廣東、江蘇、上海等地區成為環境支撐力最強的地區，西藏、貴州。寧夏、青海則成為最低地區。除東北地區的遼寧、黑龍江、吉林以及上海、天津、湖北，其他地區的環境承載力相對于2000年而言，2015年都有所下降。

城鎮化-資源-環境綜合發展指數（T）的變化趨勢是“東南沿海遙遙領先，黃土高原和云貴高原處于落后階段”，大體上與子系統的格局一致，而東南沿海的江蘇、山東、廣東及海南相比2000年，2015年成為增長幅度較大地區，而上海、天津、北京、西藏、黑龍江等地區，有所下降。

3.2 時序耦合協調分析

在2000—2015年之間，中國城市化-資源-環境的耦合度與協調度在整體上呈橫躺的“S”型（圖1），先降后升，趨于穩定，說明城鎮化、資源與環境的耦合協調度處于平衡穩定發展的態勢.城市化發展指數，資源承載力發展指數，環境支撐力發展指數以及城市化-資源-環境系統的綜合評價指數在 2000-2015年間大體處于上升趨勢，而且該趨勢與城市化-資源-環境耦合度及耦合協調度的趨勢基本一致.從圖1可以看出，綜合評價得分較大的年份，資源承載力評價指數和環境支撐力的評價指數以及協調度也會呈現與之一致的波動，但是城市化評價指數與耦合度卻呈現相反的趨勢，如2004年與2015年，這說明城市化-資源-環境系統的耦合度與各個子系統呈反比，而協調度與各個子系統成正比.

3.3 截面耦合協調類型分析

針對全國城市化-資源-環境耦合度評價，采用2015年城鎮化指數、資源承載力指數與生態環境支撐力的指數進行截面耦合分析，得到全國31個?。ㄊ?、自治區）的耦合度與協調度 （表2和圖2）的類型與波動狀態.整體上看，全國各省耦合度范圍在0.9～1.0之間，均處于城鎮化與資源、環境發展高耦合時期，說明城鎮化在快速提高，各要素之間的互動關系也相對比較符合各區域發展實際情況.全國絕大多數地區屬于資源滯后型，除江西屬于環境滯后性，福建、湖南、廣東、廣西、海南、貴州、西藏和新疆等地區屬于城市化滯后型，其他地區都屬于資源滯后型.這與我國雖地大物博，但人口眾多的國情有一定關系.

3.4 耦合協調度時空演變分析

基于 GIS 空間分析方法平臺，根據協調度 D 值區間劃分標準，進行空間化處理，從而揭示 2000—2015年省際城鎮化-資源承載力-環境支撐力的空間分異演化特征.通過表4得出：低耦合協調區集中在我國西部地區，高耦合協調區集中在我國東南沿海地區，處在高、低邊緣較低耦合協調區和較高耦合協調區，集中地較少，變化較大，中度及以上耦合協調地區占的省份數量比還是相對較大，2000—2010年數量明顯增加，2010—2015年有所減少，低耦合協調地區相比2000年，2015年有增加的趨勢.

4 討論

（1）以全國31 個省域單元作為研究靶區，構建城鎮化、生態、環境三大系統的評價指標體系，運用變異系數法測算出 2000，2005，2010以及2015 年城鎮化、資源承載力、環境支撐力3個子系統的得分，并以GIS 為軟件依托，得出城鎮化-資源-環境三者綜合發展趨勢是 “東南沿海遙遙領先，黃土高原和云貴高原處于落后階段”，大體上與3個子系統的格局分布一致.這與張榮天與焦華富（2015）得出的結論相一致，在中國省際尺度上，城鎮化與生態環境耦合協調具有顯著的地域空間分異—東部地區整體上高于中西部地區[18].

（2）通過耦合協調度模型對我國各省城鎮化-資源-環境系統耦合協調度進行評價及空間分異探討.發現： 2000—2014年，全國城鎮化-資源承載力-環境支撐力的 C 及 D 均值呈現出上升態勢，但是2014—2015，呈現下降趨勢.盡管全國各省城鎮化與生態環境系統耦合協調發展水平逐步提高，但是東中西耦合協調的空間差異明顯.在耦合協調的視角下分析城鎮化、生態、環境三大系統的空間關系及分布格局，得出三者間彼此作用的基本規律，可為區域內及區域間的和諧發展提供有益參考.

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