江苏省城镇化建设与生态环境建设耦合协调度及时空格局演变分析.pdf

国土与自然资源研究2023No.5TERRITORY&NATURALRESOURCESSTUDY文章编号：10 0 3-7 8 5 3(2 0 2 3)0 5-0 0 4 1-0 5基金项目：江苏省大学生创新训练计划重点项目“双碳目标下中国应对气候变化的政策研究”（2 0 2 110 2 9 8 0 2 1Z)。江苏省城镇化建设与生态环境建设耦合协调度及时空格局演变分析李艺宁，龚心仪（南京林业大学经济管理学院，江苏南京2 10 0 3 7）摘要：通过构建江苏省城镇化与生态环境建设指标体系，采用熵值法、耦合协调模型研究江苏省城镇化与生态建设之间的协调程度。研究发现，从时间维度上，江苏省城镇化与生态环境建设虽然整体处于初步协调阶段，但是两者之间的协调程度越来越高。从空间维度上，整个江苏省城镇化建设与生态环境建设的协调程度呈现出“南高北低”的局面，但随着各地区的经济发展,整体协调程度有着明显提高的趋势。关键词：城镇化与生态环境；耦合协调；时空演变中图分类号：X171.1doi:10.16202/ki.tnrs.2023.05.009The Degree of Coupling and CoordinationBetween Urbanization Construction andEcological Environment Constructionin Jiangsu Province Analysis ofthe Evolution of the Space-time PatternLi Yining,Gong Xinyi(College of Economics and Management,Nanjing ForestryUniversity,Nanjing 210037,China)Abstract:By constructing the index system of urbanization andecological environment construction in Jiangsu Province,the degreeof coordination between urbanization and ecological construction inJiangsu Province was studied by using the entropy method and thecoupling coordination model.The study found that from the timedimension,although the urbanization and ecological environmentconstruction in Jiangsu Province are in the initial coordinationstage as a whole,the degree of coordination between the two isgetting higher and higher.From the spatial dimension,thecoordination degree of urbanization construction and ecologicalenvironment construction in Jiangsu Province shows a situation of“high south and low north,but with the economic development ofvarious regions,the overall degree of coordination has a significanttrend of improvement.Key words:urbanization and ecological environment;0引言城镇化是衡量一个国家和地区的社会发展的重要标志之一。自改革开放以来，中国的城镇化建设一直在稳步发展，到2 0 2 0 年全国常住人口城镇化率已超41.过6 3%。但江苏省在推行新型城镇化的过程中，已经出现了环境污染及生态建设速度落后于城镇化发展速度的问题，如从资源供给角度来看，大量的耕地被用于城市建设，导致耕地数量减少,耕地保护压力增加。从环境承载力的角度出发，第二产业比重加大。第二产业通过消耗大量自然资源与能源因而带来的污染物对环境产生胁迫效应。为了更好地推进城镇化建设，促进城镇化与生态环境协调发展，根据经济发展的目标以及国家政策的要求，开展城镇化建设与生态环境建设耦合协调及时空格局的研究，对实现健康、绿色、生态、文明的城镇化有着重要的理论与实践意义。已有学者证实城镇化建设与生态环境建设存在耦合关系，二者相互依存相互发展。城镇化水平的提高意味着国民经济与生活水平的提高，经济的快速发展与国民对美好生活的进一步要求能够促进生态环境建设。但同时从城镇化建设的实际进程来看，城镇化建设对生态环境建设也造成了一定负面影响。一方面，在城镇化建设早期的工业制造业发展较为粗放，煤炭、钢铁等行业对环境造成了大量污染。另一方面，城市人口的爆发式增长也给城市环境污染承载带来巨大压力 4 。从生态环境建设的视角来看，生态环境建设为城文献标识码：A镇化发展注人了强劲动力，提高了居民的生活质量，进而吸引更多农村人口迁往城镇发展，从而对城镇化起着促进作用。反之，生态环境的污染会在一定程度上影响居民和企业的迁移，影响了经济发展，最后影响城镇化建设。自本世纪初，国内学者就开始关注城镇化建设与生态环境建设两者关系的问题，如黄金川5 基于库兹涅茨(KUZNETS)曲线和城镇化对数曲线，推导出城镇化与生态环境交互耦合的数理函数和几何曲线，证实了生态环境与城镇化存在着交互耦合的关系；史建军 6基于PSIR与Logistic模型对我国城镇化与生态环境进行研究，研究发现我国城镇化与生态环境以寄生共生演进模式为主；田逸飘基于2 0 0 3 一2 0 18 年中国省际面板数据，采用面板向量自回归（PVAR）模型，证实了城镇化在不同阶段会对生态环境产生不同的作用。针对城镇化建设、生态环境建设以及两者直接的耦合研究,通过对既往学者成果的学习，主要有以下发现：首先，从研究的区域上，大多集中在特定的地区，例如我国的西北地区 8 、东北地区 9 、长三角地区 10 以及某一地区具有代表性的城市如南昌 1、乌鲁木齐 12 等。其次，从研究方法上，为了研究整体城镇化与某一指标之间的协调关系，多采用耦合协调模型 13 ,灰色关联度模型 14 ,通过构建评价体系来反映地区指标之间的年际coupling coordination;evolution of space-time变化。最后，从研究结论上看，国内学者大多关注城镇化的发展对经济发展的影响。截至2 0 2 0 年，江苏省城镇化率已达7 3.4 4%，其城镇化水平具有典型的地域特征，城镇化与生态环境的时空格局演变规律以及两者间的协调程度直接关系到地区的可持续发展甚至国家的经济与生态环境建设 15 。所(1)(2)42以，本文将江苏省13 个市作为研究对象，从人口、经济和社会城镇化三个方面选取反映城镇化的指标。并从土地面积、森林覆盖率和建成区绿化覆盖面积方面构建衡量生态化建设的指标。通过利用耦合关联度及耦合协调度模型，定量分析了2 0 16 一2 0 2 0 年江苏省城镇化建设与生态环境建设的耦合度及耦合协调情况，并通过ArcGIS绘制地图直观揭示城镇化与生态化建设时空演变的过程，旨在更好地推进“新型城镇化”建设，并为后续学者研究此类课题提供理论依据。1研究设计1.1指标体系构建为了更好地反映江苏省城镇化建设与生态环境建设的耦合协调度，遵循科学性、真实性、数据易实现性原则，本文从人口、经济、社会三个方面一共选取6 个有代表性的指标来衡量城镇化的发展。同时，在衡量生态环境建设方面，选取了江苏省近五年的森林覆盖面积、市区土地面积以及建成区绿化覆盖面积3 个有代表性的指标,具体如表1所示。表1城镇化与生态环境建设评价指标体系及权重系统层准则层人口城镇化城镇化系统经济城镇化社会城镇化每万人拥有医院/卫生院床位数森林覆盖面积生态环生态环境水平市区土地面积境系统建成绿化覆盖面积1.2研究样本及数据来源江苏省作为积极推动全国城镇化建设的省份，2 0 2 0年全省实现地区总产值10 2 7 19.0 亿元，位居全国第二。在自然资源方面，江苏省土地面积占10.7 2 10 4 km,整个省份按照地理位置分为苏南、苏中、苏北。近年来从人口、经济、空间等各个方面都呈现出南部发展迅速，北部相对落后的局面。尤其是随着新型城镇化的发展，南北中都在不同程度上出现了生态环境建设速度落后于城镇化建设速度的情况。基于研究的角度不同，本研究分为时间和空间两个维度。从时间的角度，以2 0 16 一2 0 2 0 年为研究区域，参照2 0 16 2 0 2 0 年江苏省统计年鉴以及江苏省13个市的统计年鉴，选取相关数据并对数据做标准化处理 15 。从空间的角度，选取江苏省13 个大市为行政区域，行政区划分数据来源于江苏省行政规划图。1.3研究方法1.3.1摘权法及综合评价模型考虑到不同指标之间的量纲及单位存在差异，首先要对选取的指标进行标准化处理。当指标为正向指标时，其标准化公式为：李艺宁等江苏省城镇化建设与生态环境建设耦合协调度及时空格局演变分析指标层单位权重城镇人口占总人口比重%0.154 0示，最后再将标准化后得到的数据与权重相乘分别得人口密度人/平方公里0.18 2 9地区生产总值亿元0.178 9二三产业之和亿元0.182.9人均地区生产总值亿元0.185 1万张0.116 21.3.2耦合度及耦合协调度模型公0.461 4平方公里0.400 1公项0.138 5个实体相互依赖于对方的一个量度。借用物理学原理，将其运用到衡量城镇化与生态环境建设之间的协调程度 16 。UxGC=2(U+G)D=VCxTT=o U+y G式中，C代表城镇化与生态环境系统的耦合关联度;D代表其耦合关联度；T代表两系统的综合得分；U和G分别代表城镇化综合得分以及生态环境综合得分;0、分别为两子系统的协调系数,因为、在计算综合得分时起同等作用，所以各赋值为0.5。根据已有学者的研究结果 17,现将城镇化与生态环境的耦合协调度分为以下10 个等级,见表2。2实证分析2.1江苏省城镇化建设以及生态环境建设综合发展水平分析通过对江苏省近五年城镇化发展各项指标的衡量，不难发现近五年江苏省城镇化综合指数一直处于稳步上升的趋势。全省城镇化综合指数呈现出“南高北低”的局面。其中在江苏省13 个大市中，以苏南城市为minmaxmin当指标为负向指标时，其标准化公式为：maxmaxmin为了消除小数值及负值对最后测算结果的影响，现将标准化处理后的数值再进行平行处理：g=H+xg其中H为指标平移的幅度，一般取1。计算第j个指标的熵值：ej一1ZylnyiInn1第i个指标的差异系数为：gi=1-e;第i个指标的权重为：Bi熵权法计算得出的各项指标的权重如上表1所到城镇化综合得分和生态环境综合得分：W“系统耦合最早来源于物理学，在物理学中是指两(8)(9)(10)(3)(4)(5)(6)(7)李艺宁等江苏省城镇化建设与生态环境建设耦合协调度及时空格局演变分析表2 协调等级分类协调等级耦合协调度极度失调(0,0.1)严重失调(0.1001,0.2)中度失调(0.2001,0.3)轻度失调(0.3001,0.4)濒临失调(0.4001,0.5)勉强协调(0.5001,0.6)初级协调(0.6001,0.7)中级协调(0.7001,0.8)良好协调(0.8001,0.9)优质协调(0.9001,1)代表的苏州，其城镇化综合指数自2 0 16 年开始连续五年已经远超江苏省平均城镇化综合指数。苏州作为最早一批发展城镇化的城市，享受着地理、经济、政策等各方面的优势，城镇化综合指数自然高于同省的其他城市。再看苏南城市镇江，镇江在生态环境建设良好的前提下，城镇化建设与生态环境建设连续五年所属失调类型。由于受到土地面积的限制，镇江的城镇化进程受阻，产生了城镇化建设与生态环境建设不协调的问题。但苏南城市整体综合发展水平高于苏北城市。苏北城市因受到地理及政策的限制导致了整体的发展水平低于苏南城市。首先从地理因素来看，苏南及苏中城市因受长江的辐射，带动了整个地区的发展。其次从政策因素上看，2 0 世纪8 0 年代，国家为苏南城市规划工业用地，而苏北则设置最低耕地红线，受历史因素的影响,导致了苏北城市在城市发展进程上受到影响。这些都成为南北综合发展水平差异的原因。但从整体来说全省都处于稳步提升趋势。地区与地区之间的差异也在逐年减少，体现了江苏各地政府及人民，在响应国家号召的同时都在为推进全省各地区城镇化建设贡献力量。从生态环境指数来分析，近五年来江苏省各市整体在生态环境建设方面处于低速增长阶段。虽然生态环境建设指数逐年增长，但随着城镇化的发展，生态环境建设指数与城镇化指数之间距离越来越大，这也省市2016年2017年2018年2019年2020年2016年2017年2018年2019年2020年南京0.607苏州0.355 4无锡0.0986常州0.162镇江0.003 8南通0.269 2泰州0.086 7扬州0.166 3盐城0.727 9准安0.469 5徐州0.592.5连云港0.317 1宿迁0.290 243反映了由于城镇化发展速度过快，导致了部分地区环境承载力遭到破坏，绿色生态环境供城镇化迅速发展的额度也在越来越少。生态环境建设速度落后于城镇化建设速度的现象会导致城镇化发展愈发朝着“粗放型”的趋势变化，反映了发展城镇化速度与生态环境建设速度不匹配的问题，见表3。2.2城镇化建设与生态环境建设耦合度及耦合协调度从2 0 16 年到2 0 2 0 年，江苏省在城镇化与生态环境建设之间的耦合协调关系整体处于初始阶段，根据耦合协调关系（表4)，江苏省城镇化建设与生态环境建设的协调发展大致可以分为两个阶段：第一阶段为2016年，全省平均处于濒临失调阶段，第二阶段为2017一2 0 2 0 年，全省整体进入勉强协调阶段。这说明了各地区在城镇化发展速度迅猛的同时，注意到了环境与生态的问题，发展方式从粗放式愈发朝着集约式的发展方向迈进。从整体来看，各个市都基本呈现出两者耦合协调度越来越高的趋势。在苏南城市中，镇江的城镇化与生态两者的耦合协调度最低，除南京、无锡以外，其他城市的协调度都处于稳步增长的趋势。苏中城市整体趋于稳步增长。苏北城市以宿迁为例，宿迁市政府打造的洋河新区，湖滨新区等新兴产业园区，更加注重生态环境的建设，建成了一批以“玫瑰小镇”为代表的地方特色生态公园，促进了城镇化与生态环境的协调发展。首先，从总体来看，达到协调类型的城市数量在五年间波动不大，但每年都有城市进入更高层次的协调阶段，协调的质量在不断提高。其次再从协调类型来看，临失调的城市数量逐年减少，每年都有城市进人更高质量的耦合类型，表明了江苏省城镇化与生态环境之间的耦合度正在逐渐地提升与优化。本文选取2016一2 0 2 0 年为时间维度。2 0 16 年江苏省内共有5 所城市达到协调类型，其中仅有一所城市达到中度协调，轻度失调共有两所城市,严重失调只有一所城市，其余城市均处于濒临失调类型。2 0 18 年全省共有4 所城市达到协调类型，淮安、盐城处于初级协调，苏州处表3 生态环境建设综合得分与城镇化建设综合得分生态环境建设综合得分0.61020.624 40.356 60.35810.099 10.094 40.164 70.166 50.004 30.0050.274 40.28220.09090.095 30.169 50.171 70.734 60.741 90.4710.472.20.5960.601 10.321 80.32550.287 70.294 7城镇化建设综合得分0.720 10.63260.373 60.347 50.10520.08970.17030.167 40.006 30.006 90.299 70.373 60.100 20.097 30.179 70.1730.7670.75830.483 80.471 90.617 10.602.80.35350.338 80.329 40.3070.59150.6720.574 60.378 70.25050.286 20.211 20.207 30.141 70.111 60.233 10.083 10.072.70.644 40.741 40.6340.431 70.274 90.347 90.270 60.25880.214 20.130 50.274 80.112.70.104 30.714 50.81630.716 60.465 60.358 20.397 80.3290.313 80.207 70.179 10.320.1510.134 40.761 10.830 80.737 70.4950.311 50.437 40.349 20.330 10.21570.191 80.333 80.1750.154 40.821 40.8880.790 30.538 80.370 20.483 10.375 40.365 10.250 30.228 20.322.90.1720.181 744省市2016年2017年2018年2019年2020年2016年2017年2018年2019年2020年南京0.9999苏州0.9513无锡0.707 1常州0.916 2镇江0.242.4南通0.999 5泰州0.908 6扬州0.994 0盐城0.7387准安0.787 9徐州0.9003连云港0.811 2宿迁0.8003于中级协调，南京新增为良好协调城市，镇江为中度失调城市。全省城镇化与生态环境的协调性发展态势整体较好，协调度有所提高。2 0 2 0 年省内共有5 所城市达到协调类型，良好协调及终极协调类城市数量相较之前保持不变，初级协调类城市三所，分别为南通、盐城、徐州，勉强协调类城市四所，分别为无锡、常州、扬州、淮安，濒临失调类城市三所，分别为宿迁、连云港、泰州,见图1。3结论江苏省城镇化建设与生态环境建设的协调度在2016一2 0 2 0 年总体呈现出缓慢上升的趋势，城镇化指数在2 0 16 一2 0 2 0 年总体高于生态环境建设指数。而由于受“发展”这一观念的影响，全省过去都只注重城镇化建设的“量”而忽略了建设的“质”，导致很多地区忽视了发展生态环境建设的重要性，所以全省在过去严重失调物中度失调轻度失调微濑临失调福勉强协调薪中级协调藏初级协调潮良好协调03570140Miles李艺宁等江苏省城镇化建设与生态环境建设耦合协调度及时空格局演变分析表4 江苏省城镇化与生态环境建设耦合度及协调度江苏省城镇化与生态环境建设耦合度0.999 60.997 70.936 60.92070.68390.641 50.894 20.881 00.245 40.233 50.99300.985 40.86770.834 60.97800.95620.836 10.826 80.824 40.893 00.92950.952.30.87650.93050.88380.927 6NA镇江市江苏省城镇化与生态环境建设协调度0.999 60.991 50.925 20.899 30.661 10.605 10.872.80.85050.27950.26800.982.40.991 80.832.50.80870.95550.934 10.827 90.863 90.901 80.937 50.954 60.953 20.941 20.945 20.932.30.966 65年间发展生态建设速度上的差异并不大。南北地区城市之间协调度存在明显差异，苏北地区的协调程度落后于苏南地区。这主要是由于苏南城市的城镇化发展已逐渐进人饱和状态。在此情况下，苏北城市大力发展城镇化，高速度发展的城镇化使得与本不发展的生态建设之间形成了较大的差距导致两者耦合度并不乐观，而苏南城市凭借得天独厚的地理环境，在自身环境方面本就领先于苏北的情况下加上率先发展城镇化，导致了南北两地的城镇化与生态环境的协调性之间的差异更加明显。4结束语在我国积极推进建设新型城镇化的背景下，江苏作为我国的经济强省，应重点做好试点与示范工作，在强调经济“稳增长”的同时继续加强对于生态环境的治理建设。在“十三五”期间，江苏省第二产业绿色转型成N人严重失调樱中度失调翻轻度失调想潮临失调無勉强协调搬中级协调糖初级协调融良好协调3570140Miles0.774 10.699 1.0.487 90.497 70.175 60.526 80.367 90.430 90.566 70.478 50.609 60.40290.381 1镇江市州0.791 90.717 10.500 70.516 30.18510.55580.39 60.457 60.629 80.497 90.63610.436 40.416 2严重失调囍中度失调钟轻度失调鲜潮临失调無勉强协调避初级协调中级协调嫩良好协调63570140Miles0.81730.735 30.51000.52770.20590.578 80.420 80.481 80.626 60.539 30.66230.470 80.446 10.860 40.746 40.527 80.53880.21070.601 70.432.50.493 50.637 80.55190.67370.498 70.474 9N0.849 00.745 30.516 00.548 00.224 80.651 80.43720.50130.660 10.572.80.664 20.491 30.486 0N人软严重失调酷中度失调避轻度失调解濑临失调燃勉强协调钟初级协调满中级协调懒良好协调03570140Miles注：该图基于自然资源部标准地图服务网站下载的审图号为GS(2019)3333号的标准地图制作，底图无修改。图12 0 16 一2 0 2 0 年城镇化与生态建设耦合协调类型时空演变分布N人严重失调樂中度失调橄轻度失调鲜濑临失调攀勉强协调摊初级协调微中级协调新良好协调03570140Miles国土与自然资源研究2023No.5TERRITORY&NATURALRESOURCESSTUDY果显著，污染防治得到有效推进。在“十四五”的开局之际，全国经济发展面临三重压力，江苏应牢牢抓住新一轮产业科技革命的机遇，进一步统筹推进城镇化建设朝着数字化、绿色化、融合化的方向发展。要继续挖掘各市地区潜能，因地制宜地发展新型城镇化建设与生态环境建设。感谢：指导教师周春应。参考文献：1罗翔,罗静,张路.耕地压力与中国城镇化一基于地理差异的实证研究 J.中国人口科学，2 0 15（4)：4 7-5 9+12 7.2秦洁琼，于忠华,孙瑞玲，等.南京市产业结构变化对生态环境影响分析 J.中国环境管理,2 0 18,10(6)：9 9-10 6.3翁钢民，唐亦博，潘越，等.京津冀旅游生态城镇化耦合协调的时空演进与空间差异 J.经济地理，2 0 2 1,4 1（12）：196-204.4耿娜娜,邵秀英.黄河流域生态环境旅游产业城镇化耦合协调研究 J.经济问题，2 0 2 2(3)：13-19.5黄金川,方创琳.城市化与生态环境交互耦合机制与规律性分析 J.地理研究，2 0 0 3,2 2(2)：2 11-2 2 0.6史建军.城镇化与生态环境共生演进模式研究 .技术经济与管理研究，2 0 19(7):119-12 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年的生态安全进行综合评价。结果表明，10 年间该县人均生态足迹以2.9 5%的增幅由5.5 6 2 hm上升至5.7 2 6 hm；人均生态承载力以3 1.5 0%的降幅从4.9 0 6 hm下降到3.3 6 1hm；万元GDP生态足迹10 年间降幅达到3 7.5 0%；10 年间生态压力指数在1.1341.704之间起伏，生态占用指数在2.0 6 0 2.12 1之间波动，生态经济协调系数在1.8 17 1.2 4 5 之间浮动。玛曲县近10 年间的经济社会发展与生态环境存在冲突，生态环境的压力大。本研究为玛曲县的生态环境和经济协调发展提供了参考依据。关键词：玛曲县；能值生态足迹；能值生态承载力；生态安全中图分类号：F062.2doi:10.16202/ki.tnrs.2023.05.010Ecological Safety Assessment of Maqu CountyBased on Emergetic Ecological Footprint(College of Forestry,Gansu Agricultural University,Lanzhou Gansu 730070,China)Abstract:In order to study the impact of economic and socialdevelopment on the ecological security of Maqu County in the past10 years,this paper comprehensively evaluates the ecologicalsecurity of Maqu County from 2009 to 2018 through the emergeticecological footprint model.During 10 years,the results show thatthe countys per capita ecological footprint increased from 5.562hm to 5.726 hm with a 2.95%increase;per capita ecologicalcarrying capacity decreased from 4.906 hm to 3.361 hm?with a31.50%decrease;in 10 years,the 10,000 yuan GDP ecologicalfootprint decreased 37.50%and the ecological pressure indexfluctuated from 1.134 to 1.704,the ecological footprint indexfluctuated from 2.060 to 2.121,the ecological and economiccoordination coefficient fluctuated from 1.817 to 1.245.In the past10 years,the economic and social development of Maqu County hasconflicted with the ecological environment,the ecologicalenvironment has been under great pressure.This result provides areference for the coordinated development of ecological environmentand economy in Maqu County.Key words:Maqu County;emergetic ecological footprint;ecological footprint index;ecological security0引言（2 0 2 2-12-0 9 收稿刘晓佳编辑）生态环境为人类活动提供不可缺少的资源，是人文献标识码：Ain the Past 10 YearsHe Yu,Luo Yongzhong*