梁云奇
(東華理工大學(xué) 測繪工程學(xué)院,江西 南昌 330013)
當(dāng)前我國城市正處于“諾瑟姆曲線”第二階段,城市發(fā)展加速,規(guī)模日益龐大,數(shù)量日益增多,大量農(nóng)村人口轉(zhuǎn)移城市。截至2016年末,中國常住人口城鎮(zhèn)化率達(dá)57.4%,城市化發(fā)展成為了除工業(yè)化之外推動中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的另一動力。隨著城市的加速發(fā)展,城市體量增大,資源需求結(jié)構(gòu)變化,工業(yè)廢物排放等都會對當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境產(chǎn)生極大的威脅[1]。城鎮(zhèn)化發(fā)展與生態(tài)環(huán)境具有耦合關(guān)系,兩者相互影響,相互協(xié)調(diào)。Grossman等[2]通過實證分析發(fā)現(xiàn),隨著城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,城市生態(tài)壞境呈現(xiàn)倒U型,并提出環(huán)境庫茲涅茨曲線(EKC);Norgaard[3]提出了協(xié)調(diào)發(fā)展理論,認(rèn)為通過反饋循環(huán),可以實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)與生態(tài)環(huán)境的共同發(fā)展;Wlter[4]提出要實現(xiàn)城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境的共同發(fā)展,關(guān)鍵是要合理使用已有資源,提高對資源的利用效率。國內(nèi)學(xué)者主要研究城鎮(zhèn)化發(fā)展與生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展關(guān)系。劉耀彬等[5]利用耦合度模型,分析了中國2002年城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境之間的耦合協(xié)調(diào)度,結(jié)果表明,各個省區(qū)的協(xié)調(diào)度分布存在明顯的差異,而且存在區(qū)域差距,東部地區(qū)省份協(xié)調(diào)度得分明顯高于中西部地區(qū)省份;張榮天等[6]分析泛長江三角洲地區(qū)兩系統(tǒng)的耦合協(xié)調(diào)度及其變化情況,提出兩者共同發(fā)展的策略及措施;黃金川等[7]系統(tǒng)分析了城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境的交互耦合關(guān)系,運(yùn)用環(huán)境庫茲涅茨曲線與城鎮(zhèn)化和環(huán)境發(fā)展的對數(shù)曲線,推導(dǎo)出城鎮(zhèn)化和環(huán)境之間符合雙指數(shù)模型;張引等[8]側(cè)重于分析新型城鎮(zhèn)化質(zhì)量和生態(tài)環(huán)境承載力之間的協(xié)調(diào)關(guān)系,并構(gòu)建了城鎮(zhèn)化質(zhì)量評價的三角模型;郭婧等[9]以青海湟水谷地3個典型的區(qū)縣為例,揭示經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境之間的時空分異特征,得出經(jīng)濟(jì)發(fā)展對生態(tài)環(huán)境的脅迫作用和生態(tài)環(huán)境對經(jīng)濟(jì)發(fā)展的約束作用是制約整體協(xié)調(diào)發(fā)展的主要原因。
本文選取江西省11個地級市為研究對象,主要是基于以下2方面的考量:一是江西省是我國中部省份中具有代表性的欠發(fā)達(dá)地區(qū),對其城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)度的研究,可以為江西省發(fā)展新型城鎮(zhèn)化提供參考,也可以為其他欠發(fā)達(dá)省區(qū)在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中處理兩者關(guān)系提供一定的借鑒。二是江西省作為“中部崛起”與“長江經(jīng)濟(jì)帶”兩大戰(zhàn)略中不可或缺的省份,伴隨“一帶一路”這一契機(jī),其城鎮(zhèn)化發(fā)展將十分迅速,研究江西省城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境之間的耦合協(xié)調(diào)關(guān)系顯得尤為重要。
江西省東毗浙江、福建,南接廣東,西連湖南,北鄰湖北、安徽,有“吳頭楚尾,粵戶閩庭”之稱。全省面積16.69萬km2,管轄11個地級市,省內(nèi)東西南三面環(huán)山,丘陵主要分布在中部地區(qū),北部地區(qū)較為平坦。江西省生態(tài)優(yōu)勢明顯,2016年全省森林覆蓋率為63.1%,較2015年增長了3.1%,僅次于福建省,位居全國第2,遠(yuǎn)高于全國平均水平(21.9%)。作為中國重要的糧食大省、江南“魚米之鄉(xiāng)”,江西省城鎮(zhèn)化發(fā)展相對較慢,2016年江西省城鎮(zhèn)化率為53.1%,較上年增長了1.5%,低于全國57.4%的平均水平,在中國34個省區(qū)排名中處于中下位置。隨著國務(wù)院批復(fù)同意《長江中游城市群發(fā)展規(guī)劃》,環(huán)鄱陽湖城市群作為中國經(jīng)濟(jì)最有活力地區(qū)之一,作為我國城市群建設(shè)的先行者,將成為江西省及中部崛起的核心增長極。江西將以鄱陽湖生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)為依托,以沿滬昆線和京九線為主軸,聚集優(yōu)勢產(chǎn)業(yè),提高規(guī)模效應(yīng),著力培育和發(fā)展以南昌為核心的南昌都市區(qū),加快發(fā)展九江都市區(qū)、贛州都市區(qū),構(gòu)筑“一群兩帶三區(qū)四組團(tuán)”為主骨架的省域城鎮(zhèn)體系[10]。未來江西省城鎮(zhèn)化將急速發(fā)展,城市用地規(guī)模會不斷擴(kuò)大,這也是江西省生態(tài)環(huán)境與城鎮(zhèn)化耦合協(xié)調(diào)的關(guān)鍵時期。
本研究數(shù)據(jù)來源自《江西省統(tǒng)計年鑒(2011—2017年)》《中國城市統(tǒng)計年鑒(2011—2017年)》《江西省國民經(jīng)濟(jì)與社會發(fā)展公報(2010—2016年)》《江西省環(huán)境狀況公報(2010—2016年)》《2017年南昌市統(tǒng)計年鑒》。
城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境之間的關(guān)系極其復(fù)雜,涉及諸多因素。根據(jù)已有研究成果[11-12],結(jié)合江西省的實際情況,依據(jù)指標(biāo)選取的系統(tǒng)性、可比較性,指標(biāo)數(shù)據(jù)的科學(xué)性和可獲取性原則,從城鎮(zhèn)化水平和生態(tài)環(huán)境水平2個方面構(gòu)建了江西省耦合協(xié)調(diào)度評價體系。城鎮(zhèn)化水平包括人口城鎮(zhèn)化、經(jīng)濟(jì)城鎮(zhèn)化、社會城鎮(zhèn)化3個中間層,12個指標(biāo)層;生態(tài)環(huán)境水平包括生態(tài)環(huán)境壓力(負(fù)向指標(biāo))、生態(tài)環(huán)境狀況、生態(tài)環(huán)境保護(hù)3個中間層,11個指標(biāo)層。其中,建成區(qū)面積占市區(qū)面積比重這一指標(biāo)反映了城市擴(kuò)張情況,人口集聚與就業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整與城市擴(kuò)張聯(lián)系密切,因此,將此指標(biāo)并入人口城鎮(zhèn)化中[14]。最終建立的江西省城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境發(fā)展耦合協(xié)調(diào)度指標(biāo)評價體系(表1)。
表1 城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境發(fā)展耦合協(xié)調(diào)度評價指標(biāo)體系
1.4.1 數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化和權(quán)重確定
為了避免因各項指標(biāo)單位及數(shù)量級之間的差異,使指標(biāo)之間具有可比性,需要對數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,本文選取極差法進(jìn)行數(shù)據(jù)的無量綱化,計算公式如下:
式中,Xi(a)指原始值,X′i指標(biāo)準(zhǔn)化處理后的數(shù)據(jù),maxXi(a)、minXi(a)分別表示第a個指標(biāo)的最大值和最小值,經(jīng)過數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理,使得所有指標(biāo)的數(shù)據(jù)都在0~1。
在指標(biāo)評價過程中,權(quán)重的確定十分重要,本文選用由美國運(yùn)籌學(xué)家Saaty提出的將定性和定量相結(jié)合的層次分析法(AHP法)[15],將復(fù)雜抽象的整體分解成若干個相關(guān)指標(biāo)或要素,按照支配關(guān)系分組,形成有序的層次結(jié)構(gòu),然后通過比較兩兩指標(biāo)之間對整體的影響能力,最終確定各個指標(biāo)對整體的權(quán)重。AHP法主要過程有:構(gòu)建層次模型,構(gòu)建判斷矩陣,比較指標(biāo)重要性,矩陣一致性檢驗,權(quán)重計算。
1.4.2 綜合評價模型構(gòu)建
綜合評價是每個指標(biāo)對目標(biāo)層影響力的總和,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化后的指標(biāo)值和層次分析法所得的權(quán)重可以計算出目標(biāo)層的最終評價值,計算公式:
式中,x1,x2,x3,…,xm是描述城鎮(zhèn)化水平的指標(biāo),F(xiàn)(x)是城鎮(zhèn)化水平的綜合評價值,xi指第i個指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化值,m是城鎮(zhèn)化水平的總指標(biāo)個數(shù),wi值表示第i個指標(biāo)的權(quán)重。若y1,y2,y3,…,yn是描述生態(tài)環(huán)境水平的n個指標(biāo),則:
式中,G(y)為生態(tài)環(huán)境水平的綜合評價值,yj指第j個指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化值,n是城鎮(zhèn)化水平的總指標(biāo)個數(shù),wj值表示第j個指標(biāo)的權(quán)重。
1.4.3 耦合協(xié)調(diào)度模型構(gòu)建和等級類型劃分
耦合指2個或者更多的系統(tǒng)或者運(yùn)動形式通過之間的作用而相互影響的現(xiàn)象,耦合度反映的就是要素之間相互影響、相互作用的強(qiáng)度[16]。計算2個系統(tǒng)的耦合度模型如下:
從上述公式可以明顯看出,耦合度0≤C≤1。當(dāng)C接近1時,說明2個系統(tǒng)之間具有極強(qiáng)的相互作用;當(dāng)C接近0時,說明2個系統(tǒng)之間相互影響的能力極小。耦合度可以反映城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境之間相互影響的程度,但是要進(jìn)一步研究兩者之間的協(xié)調(diào)發(fā)展水平,需要引入如下的耦合協(xié)調(diào)度模型:
T=αF(x)+βG(y)。
式中,D是城鎮(zhèn)化水平與生態(tài)環(huán)境水平的耦合協(xié)調(diào)度,T是城鎮(zhèn)化水平和生態(tài)環(huán)境水平的綜合評價值,α、β為待定系數(shù),對于江西省11個地級市而言,城鎮(zhèn)化發(fā)展與生態(tài)環(huán)境同等重要,所以令α=β=0.5。
為了更直觀、更準(zhǔn)確地描述江西省11市城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展水平及其所處發(fā)展階段,根據(jù)城鎮(zhèn)化水平綜合值、生態(tài)環(huán)境水平綜合值與耦合協(xié)調(diào)度的大小,結(jié)合江西省地域情況,將江西省城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境的耦合類型分為5個協(xié)調(diào)等級[17-20]:良好協(xié)調(diào)(0.8
由表2可知,2010—2016年江西省11市城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境耦合協(xié)調(diào)度分布在0.471 7~0.850 3,包括了低度協(xié)調(diào)、中度協(xié)調(diào)和良好協(xié)調(diào)3個協(xié)調(diào)等級。2010—2016年間,贛州、吉安、宜春、撫州4市始終處于低度協(xié)調(diào)發(fā)展?fàn)顟B(tài)(0.4 2010—2016年,耦合協(xié)調(diào)度值基本穩(wěn)定的有九江、新余、上饒、贛州4市,剩下的7個地級市的耦合協(xié)調(diào)度值在該段時間內(nèi)存在明顯變化。南昌、鷹潭、吉安、宜春4市耦合協(xié)調(diào)度處于增長態(tài)勢。其中,鷹潭、吉安、宜春三市耦合協(xié)調(diào)度值增長的同時,城鎮(zhèn)化水平與生態(tài)環(huán)境水平也同時增長;南昌市耦合協(xié)調(diào)度值在增長的同時,生態(tài)環(huán)境水平迅速增長,城鎮(zhèn)化水平稍有下降。景德鎮(zhèn)、萍鄉(xiāng)、撫州三市的耦合協(xié)調(diào)度值處于下降趨勢。其中,景德鎮(zhèn)、萍鄉(xiāng)在耦合協(xié)調(diào)度值下降的同時,城鎮(zhèn)化水平變化不大,而生態(tài)環(huán)境水平卻下降明顯,特別是萍鄉(xiāng)市,生態(tài)環(huán)境水平從2010年的0.631 0下降到2016年的0.284 2;撫州市在耦合協(xié)調(diào)度值下降的同時,城鎮(zhèn)化水平有所下降,生態(tài)環(huán)境水平發(fā)展較為穩(wěn)定。 表2 2010—2016年江西省11市城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境發(fā)展耦合協(xié)調(diào)發(fā)展?fàn)顩r 由圖1可以看出,2010—2016年間,南昌市生態(tài)環(huán)境發(fā)展水平一直滯后于城鎮(zhèn)化發(fā)展水平,屬于生態(tài)環(huán)境滯后型發(fā)展模式,但其生態(tài)環(huán)境水平隨著城鎮(zhèn)化的推進(jìn)不斷發(fā)展,耦合協(xié)調(diào)類型不斷向同步發(fā)展型靠近;景德鎮(zhèn)市、新余市、鷹潭市前期城鎮(zhèn)化發(fā)展水平與生態(tài)環(huán)境發(fā)展水平有一定的差距,但后期3市都處于同步發(fā)展型模式,并且有保持該協(xié)調(diào)類型繼續(xù)發(fā)展的勢頭。2010—2014年間,萍鄉(xiāng)市耦合協(xié)調(diào)類型都處于同步發(fā)展型,2015、2016年轉(zhuǎn)變?yōu)樯鷳B(tài)環(huán)境滯后型,分析原因,可能是由于生態(tài)環(huán)境的破壞,導(dǎo)致當(dāng)?shù)伛詈蠀f(xié)調(diào)類型的變化。2010—2013年,九江市耦合協(xié)調(diào)類型為城鎮(zhèn)化滯后型,雖然2014、2015年出現(xiàn)了同步發(fā)展型,但2016年又變?yōu)槌擎?zhèn)化滯后型。分析原因,主要是因為2014、2015年九江市生態(tài)環(huán)境水平嚴(yán)重下降,而2016年又有所提升。贛州、吉安、宜春、撫州和上饒5市屬于城鎮(zhèn)化滯后型發(fā)展,且城鎮(zhèn)化滯后嚴(yán)重,特別是撫州市,城鎮(zhèn)化水平不增反減,城鎮(zhèn)化水平與生態(tài)環(huán)境水平之間差距越來越大。 圖1 江西省城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境發(fā)展耦合協(xié)調(diào)類型 在ArcMap10.2軟件中打開江西省市級行政區(qū)劃圖,添加2010、2013、2016年江西省11市城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境發(fā)展耦合協(xié)調(diào)度數(shù)據(jù),用不同色帶分級得到圖2。 圖2 2010、2013、2016年江西省城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境發(fā)展?fàn)顩r空間分布 由圖2可以看出,2010年除宜春外,處于低度協(xié)調(diào)的城市均分布在江西省的中部和南部;處于中度協(xié)調(diào)的城市大多分布在北部和東北部,只有萍鄉(xiāng)市處于江西省西部;處于良好協(xié)調(diào)的城市只有2個,分別是位于東北部的景德鎮(zhèn)和位于西部的新余。2013年,江西省處于低度協(xié)調(diào)的城市較2010年沒有發(fā)生變化;北部5市都處于中度協(xié)調(diào)階段,位于江西省西部的萍鄉(xiāng)市協(xié)調(diào)等級較2010年未發(fā)生變化;僅新余市處于良好協(xié)調(diào)階段。2016年,僅位于中北部的南昌市和東北部的上饒市協(xié)調(diào)等級發(fā)生變化,南昌市協(xié)調(diào)等級由中度協(xié)調(diào)發(fā)展為良好協(xié)調(diào),而上饒市卻邁入了低度協(xié)調(diào)隊列。在這3年中,江西省大多數(shù)地區(qū)處于中低度協(xié)調(diào)階段,協(xié)調(diào)類型也以城鎮(zhèn)化滯后型為主,特別是江西省中部和南部地區(qū),一直處于城鎮(zhèn)化滯后型。 本研究結(jié)果表明,江西省大部分地級市處于中低度協(xié)調(diào),且為城鎮(zhèn)化滯后型發(fā)展階段,協(xié)調(diào)發(fā)展水平不高。其中,上饒、宜春、撫州、吉安、贛州5市城鎮(zhèn)化發(fā)展水平嚴(yán)重滯后于其生態(tài)環(huán)境發(fā)展水平。江西省城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境耦合協(xié)調(diào)度存在著明顯的區(qū)域差異,城鎮(zhèn)化發(fā)展較快且協(xié)調(diào)水平較高的區(qū)域大多位于江西省北部、東北部;中部與南部區(qū)域城鎮(zhèn)化水平滯后嚴(yán)重,城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境發(fā)展協(xié)調(diào)水平較差。隨著“中部崛起”與“長江經(jīng)濟(jì)帶”兩大重要方針的提出,依托穿越江西全境的“京九客運(yùn)專線”,江西省面臨著巨大的發(fā)展機(jī)遇。江西省各市未來發(fā)展的建議如下: 南昌市作為江西省省域中心城市,長江中游城市群中重要的一極,2017年經(jīng)濟(jì)總量只為武漢市的1/3、長沙的1/2,城鎮(zhèn)化發(fā)展水平相對較差。未來南昌市應(yīng)加速構(gòu)建“一小時經(jīng)濟(jì)圈”,加速與九江市的一體化進(jìn)程,形成區(qū)域集合效應(yīng),推進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展升級,努力將自身打造為長江中游城市群重要區(qū)域中心城市,成為全省城市發(fā)展的“引領(lǐng)者”。 九江市應(yīng)加大建設(shè)中心城區(qū),優(yōu)化工業(yè)園區(qū)空間發(fā)展,發(fā)揮好長江經(jīng)濟(jì)帶的門戶城市優(yōu)勢,繼續(xù)大力發(fā)展以廬山為主的休閑旅游業(yè),推動其與南昌全方位融合。 宜春市應(yīng)依托稀有資源優(yōu)勢,布局新能源產(chǎn)業(yè)(特別是鋰電產(chǎn)業(yè)),提升醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)和溫泉旅游業(yè)影響力。 萍鄉(xiāng)市應(yīng)積極與長株潭城市群對接,推進(jìn)城市轉(zhuǎn)型和產(chǎn)業(yè)升級,重視生態(tài)環(huán)境保護(hù),提高生態(tài)環(huán)境水平。 新余市應(yīng)聯(lián)合宜春、萍鄉(xiāng)2市構(gòu)建新宜萍城鎮(zhèn)群,未來城市主體向東發(fā)展,推進(jìn)新能源和科技創(chuàng)新發(fā)展。 景德鎮(zhèn)未來應(yīng)著眼自身產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢,結(jié)合自身特點多樣化發(fā)展陶瓷產(chǎn)業(yè)。 鷹潭市作為“世界銅都”要結(jié)合自身交通優(yōu)勢,引領(lǐng)銅產(chǎn)業(yè)向高端化、精細(xì)化發(fā)展。 上饒市要轉(zhuǎn)移城市中心,擴(kuò)大城市體量,全面對接長三角、海西經(jīng)濟(jì)區(qū),做好污染治理監(jiān)測工作,保護(hù)好婺源、三清山等旅游區(qū)的生態(tài)環(huán)境。 撫州可汲取“鄭汴一體化”的發(fā)展經(jīng)驗,加快自身與南昌之間的一體化進(jìn)程,承接海西經(jīng)濟(jì)區(qū)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移,同時發(fā)展具有特色的優(yōu)質(zhì)農(nóng)業(yè)。 吉安市要抓好“京九客運(yùn)專線”修建的機(jī)遇,努力將自身打造成江西省中部重要的交通樞紐,大力發(fā)展電子信息產(chǎn)業(yè)和紅色旅游產(chǎn)業(yè)。 贛州市是江西省面積最大、經(jīng)濟(jì)增長速度最快的地級市,應(yīng)繼續(xù)發(fā)展對外開放,保障內(nèi)陸口岸優(yōu)勢,推進(jìn)都市區(qū)建設(shè)。 綜上所述,江西省各市在城鎮(zhèn)化發(fā)展和城市轉(zhuǎn)型時應(yīng)保護(hù)好自身的生態(tài)環(huán)境優(yōu)勢,以良好的生態(tài)環(huán)境為基礎(chǔ),促進(jìn)城鎮(zhèn)化健康良好發(fā)展。2.2 城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境發(fā)展耦合協(xié)調(diào)度的空間分析
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