厦门市生态环境与城镇化耦合协调研究.pdf
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1、第 卷 第 期 西 华 师 范 大 学 学 报(自 然 科 学 版)()年 月.:./.收稿日期:基金项目:国家自然科学基金项目()作者简介:黄斯喆()男硕士研究生主要从事城市与区域规划相关研究通信作者:王佳韡()女博士讲师主要从事城市与区域规划相关研究:.引文格式:黄斯喆王佳韡叶尚钰等.厦门市生态环境与城镇化耦合协调研究.西华师范大学学报(自然科学版)():.()():.厦门市生态环境与城镇化耦合协调研究黄斯喆王佳韡叶尚钰伍世代(福建师范大学.文化旅游与公共管理学院.福建师范大学地理科学学院/碳中和未来技术学院福州)摘 要:识别城镇化与生态环境耦合协调状态对区域可持续发展意义重大 以厦门市为
2、研究对象通过构建新型城镇化与生态环境综合评价指标体系采用耦合协调度模型、相对发展度模型及 解耦模型分析厦门市新型城镇化与生态环境的耦合协调规律及互动关系 结果表明:()研究期内厦门市城市生态环境与城镇化发展水平总体趋于优质()研究期内厦门市城镇化与生态环境的耦合协调程度较好且整体呈现增长的态势()厦门市城镇化指数与生态环境指数脱钩、连接与负脱钩关系反复出现存在着较大的波动变化趋势 基于研究结果提出以下建议:厦门市要提升公共服务水平走可持续城镇化道路协调城市发展与生态保护注重提升生态环境质量同时要规范“多规合一”创新厦门模式从而促进厦门市城镇化与生态环境更进一步的协调发展关键词:厦门市城镇化生态
3、环境耦合协调解耦中图分类号:.文献标志码:文章编号:()城镇化深刻改变区域地表景观格局与生态环境系统存在复杂的交互耦合胁迫机制 快速增长的城镇化对区域生态环境造成巨大压力区域生态环境恶化也制约着城镇化的健康发展 中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和 年远景目标纲要指出要按照资源环境承载能力合理统筹安排城市规模与发展建设持续改善生态环境与城乡人居环境 因此开展城镇化与生态环境耦合协调研究对国家生态文明建设具有重要的现实意义对国内外有关文献进行梳理可知学者在城镇化与生态环境的耦合协调研究方面取得一定进展 经济合作与发展组织()与联合国环境规划署()共同提出 模型从“压力状态响应”角度
4、评价经济活动对生态环境的影响程度 和 提出环境库兹涅茨曲线()认为经济发展与生态环境污染之间存在着倒 型关系 国内学者聚焦于探究城市化与生态环境交互耦合机制与交互耦合系统规律方创琳等从城镇化与生态环境交互作用耦合性出发构建交互耦合塔与耦合图谱用以揭示二者交互耦合关系与交互耦合方式 随着全球化和信息化的迅速发展城市间形成广泛、复杂的相互联系各类资源要素在城市间的跨境加速流动使全球化时代的城镇化与生态环境交互耦合系统呈现近远程交互耦特征研究由系统内部单一要素迈向近远程要素耦合 实证研究层面学者运用双指数曲线、耦合协调度模型、交互胁迫度模型、相对发展模型等方法对国家、区域、城市、县域等不同尺度下的城
5、镇化与生态环境耦合关系进行研究运用灰色关联分析、模型、模型等对城镇化与生态环境耦合动态进行模拟运用地理探测器、面板数据固定效应模型、结构方程模型探究城镇化与生态环境耦合协调的影响因素 总体而言城镇化与生态环境关系研究已成为人地关系地域系统研究的重要部分且取得丰富的研究成果但较少研究涉及城镇化与生态环境二者的解耦关系厦门市作为我国生态城市的典范在面对快速城镇化带来的环境污染与生态破坏时积极推动生态环境保护工作 黄丽华等立足于区域经济海洋生态系统耦合关系识别出厦门港发展与海岸带生态环境耦合协调发展阶段刘佳坤等运用历史自然回顾分析方法总结不同历史阶段厦门生态城市建设面临的主 西华师范大学学报(自然科
6、学版):./年要问题与挑战张明发等深入探讨厦门市社会经济发展与生态环境之间的协调关系研究发现厦门市生态环境系统与社会经济系统内部协调性整体良好 可见学者们关注焦点在于厦门市城镇化与生态环境二者之间的耦合协调关系鲜有研究涉及城镇化系统与生态环境系统二者之间的解耦关系 因此本研究以厦门市为研究对象时间跨度选取 年在构建新型城镇化与生态环境综合评价指标体系的基础上采用熵值法对厦门市城镇化子系统及生态环境子系统的综合水平进行评价使用耦合协调度模型及相对发展度模型测度厦门市整体耦合协调发展特征并得出相对发展类型及其演变特征最后借助 解耦模型分析两系统间的互动关系以期为推进厦门市新型城镇化与生态环境系统协
7、调发展建设提供参考建议 研究区概况、数据来源与方法.研究区概况厦门市地处我国东南沿海现辖思明、湖里、同安、翔安、海沧和集美 个行政区 改革开放以来厦门市城市化水平不断提升 年末常住人口 万人城镇常住人口占比.“十三五”时期厦门市生态文明建设成效显著荣获“国家生态园林城市”称号.数据来源本次分析所用指标数据来源于 年的厦门经济特区年鉴、厦门市国民经济和社会发展统计公报、厦门市水资源公报以及福建统计年鉴部分缺失数据采用差值法补齐 指标体系中涉及的人均指标均采用当年末厦门市常住人口数.研究方法.指标体系构建及赋权考虑到指标选取须遵循的科学合理性及可取性原则为准确评价厦门市城镇化与生态环境综合水平在参
8、照现有研究结果的基础上结合厦门市城市发展特点本研究从人口、经济、社会及空间 个维度选取 个指标因子表示厦门市新型城镇化综合水平采用“压力状态响应”()模型从资源状况、生态环境压力及环境治理 个方面选取 个指标因子对厦门市生态环境系统进行描述指标具体情况如表 所示 为避免指标体系中因量纲和单位不同造成的差异采用极差标准化方法对正向、负向指标数据进行标准化处理 本文采用熵值法确定各指标权重.耦合协调度模型及相对发展度模型耦合度源于物理学反映多个系统或要素间相互影响、相互作用关系的程度耦合度越大表明各个子系统间的耦合情况越好且系统结构越趋于有序 本文研究厦门市城镇化系统与生态环境系统之间的耦合协调关
9、系借鉴耦合概念模型得出两个系统的耦合度模型 公式如下:()/式中 为系统耦合度是城镇化综合评价指数为生态环境综合评价指数与可以通过多指标综合评价模型得出 耦合阶段的划分参照刘耀彬等的研究:当 .时为低水平耦合阶段当.时为拮抗阶段当.时为磨合阶段当.时为高水平耦合阶段耦合度 描述了系统间相互作用和影响的程度但无法反映两个系统的整体发展水平 故进一步建立耦合协调度模型用以详细测度城镇化系统与生态环境系统的整体协调水平 公式如下:式中 为耦合协调度 为两系统的综合协调指数可以反映系统发展状况对耦合协调水平的总体贡献 与 可解释为两个子系统的相对重要性本文认为生态环境子系统与城镇化子系统二者同等重要因
10、此将 个值均设定为.耦合协调度模型可以综合评价城镇化与生态环境耦合协调发展水平但对于二者之间的相对发展状况的反映有限 故引入相对发展指数模型计算相对发展指数 用以反映二者之间的相对发展程度 公式如下:/第 卷第 期 黄斯喆等:厦门市生态环境与城镇化耦合协调研究 表 厦门市城镇化与生态环境综合评价指标体系 系统层准则层指标层单位指标性质权重城镇化子系统生态环境子系统人口城镇化经济城镇化社会城镇化空间城镇化资源状况生态环境压力环境治理城市人口密度人 .城镇常住人口占比.第二、三产业产值占比.人均 元.人均社会消费品零售额元.医院床位数张.城镇登记失业率.城镇在岗职工平均工资元.城镇居民人均可支配收
11、入元.人均建成区面积.人均城市道路面积.人均耕地面积.人均水资源量.人均公园绿地面积.绿化覆盖面积.建成区绿化覆盖率.单位 电耗.单位 耗水量.工业 排放量.人均污水排放量.工业固体废弃物综合利用率.污水处理率.生活垃圾无害化处理率.人均市政公用设施投资额元.根据有关学者的研究将城镇化与生态环境系统的协调发展状况分为协调发展、转型发展及不协调发展 类在不协调发展中将数值细化为基本不协调及严重不协调结合相对发展度进一步划分为 种子类型(表)表 城镇化与生态环境协调发展类型分类 类型耦合协调度亚类型相对发展度子类型.严重不协调城镇化滞后.严重不协调.严重不协调不协调发展.严重不协调生态环境滞后.基
12、本不协调城镇化滞后.基本不协调.基本不协调.基本不协调生态环境滞后.基本协调城镇化滞后转型发展 基本协调.基本协调.基本协调生态环境滞后.高级协调城镇化滞后协调发展.高级协调.高级协调.高级协调生态环境滞后 西华师范大学学报(自然科学版):./年.城镇化与生态环境交互耦合脱钩模型“脱钩”发轫于物理学主要用于研究具有关联性的多个系统(两个及以上)之间的相互关系 自 世纪末经济发展与合作组织()将“脱钩理论”引入到农业发展领域以来理论研究不断深入已有研究将其运用于刻画城镇化与资源环境、生态环境之间的发展关系 解耦模型利用弹性来测度脱钩程度以增长变化率的比值重新定义脱钩指标能够很好地反映研究对象的相
13、对发展情况 公式如下:()/()/式中 为第 年的脱钩指数 与 分别为第 年与第 年的生态环境综合评价指数 与 分别为第 年与第 年的城镇化综合评价指数 参照生态环境综合评价指数增长率与城镇化综合评价指数增长率正负情况 解耦模型可划分脱钩、负脱钩及连接 种状态 进一步地以、.、.为临界值将脱钩状态细分为衰退脱钩、强脱钩、弱脱钩、扩张负脱钩、强负脱钩、弱负脱钩、扩张连接、衰退连接 种具体状态(表)表 脱钩状态类型划分标准 状态生态环境指数增长率城镇化指数增长率脱钩指数脱钩连接负脱钩强脱钩弱脱钩.衰退脱钩.衰退连接.扩张连接.扩张负脱钩.弱负脱钩.强负脱钩经济城镇化人口城镇化空间城镇化 年城镇化子
14、系统中各个子系统呈现交替上升态势 年社会城镇化子系统引领厦门市城镇化发展经济城镇化子系统对城镇化的作用不断提升人口城镇化子系统的影响程度渐趋微弱 年后其影响能力低于空间城镇化子系统如图 所示:年生态环境综合指数呈现出先下降后波动上升的趋势说明厦门市生态环境出现紧张状态但总体上趋于优质 年生态环境综合指数出现下滑随着海湾型城市建设战略的实施大量耕地、林地转为城市建设用地无序的经济发展引起的资源能源消耗导致该时段内资源状况曲线与生态环境压力曲线均呈现下降趋势进而引致该时段生态环境指数较大幅度地减少 年后厦门市推行生态城市建设在经济发展的过程中注重生态环境保护生态环境综合指数波动上升生态环境水平进一
15、步提升 资源状况曲线呈现出波动演进趋势在 年实现由人均耕地、人均水资源等自然本底要素影响为主向公园绿地、建成区绿化面积等人为建设要素影响为主的转变 生态环境压力曲线在 年急速下降快速发展所带来的资源损耗日益严重污染物排放量逐渐上升给区域生态环境造成一定压力 年后厦门市政府注重提高清洁能源的比重积极调整自身工业经济结构生态环境压力指数呈现出波动上升趋势环境压力得以减缓 环境治理曲线在 年、年呈现上升趋势表 第 卷第 期 黄斯喆等:厦门市生态环境与城镇化耦合协调研究 明这些年厦门市注重环境与生态保护环境治理能力得以提升 年、年环境治理曲线略微回落但都高于研究期初的环境治理能力值 年环境治理曲线保持
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