康慶 郭青霞 秦明星 許彩彩 張曼玉 趙辰 張揚(yáng)

摘要：探究生產(chǎn)-生活-生態(tài)（“三生”）功能耦合協(xié)調(diào)關(guān)系可為國(guó)土空間規(guī)劃和區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展提供依據(jù)，本研究利用耦合協(xié)調(diào)度模型、空間相關(guān)性分析和Tobit模型，選用2005、2010、2018年土地利用類(lèi)型和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析山西省縣域“三生”功能耦合協(xié)調(diào)度時(shí)空演化特征及相關(guān)影響因素。結(jié)果表明：（1）2005—2018年山西省縣域耦合協(xié)調(diào)度水平顯著提升，耦合協(xié)調(diào)變化由不合理轉(zhuǎn)向合理。（2）2005—2018年山西省縣域“三生”功能耦合協(xié)調(diào)度水平地域分異特征明顯，整體呈現(xiàn)出“東西低，中部高;平原高，山地低”的空間分布格局。（3）山西省縣域“三生”功能耦合協(xié)調(diào)度存在顯著的空間相關(guān)性，高水平縣域在平原區(qū)小規(guī)模集聚，低水平縣域在山地區(qū)大范圍集中。（4）山西省縣域“三生”功能耦合協(xié)調(diào)度時(shí)空分異是國(guó)家宏觀管制、社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素、自然資源稟賦和自然地理?xiàng)l件綜合作用的結(jié)果。

關(guān)鍵詞：“三生”功能;耦合協(xié)調(diào);空間分析;影響因素;山西省

中圖分類(lèi)號(hào)： F301.2文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

文章編號(hào)：1002-1302（2021）07-0209-08

收稿日期：2020-12-08

基金項(xiàng)目：山西省軟科學(xué)研究一般項(xiàng)目（編號(hào)：2018041069-2）;山西省哲學(xué)社會(huì)科學(xué)規(guī)劃課題（編號(hào)：2020YJ049）。

作者簡(jiǎn)介：康 慶（1995—），男，山西五臺(tái)人，碩士，主要從事土地利用與規(guī)劃研究。E-mail：kq1301@163.com。

通信作者：郭青霞，博士，教授，主要從事土地利用與規(guī)劃及土地信息技術(shù)研究。E-mail：gqx696@163.com。

土地功能可以劃分為生產(chǎn)-生活-生態(tài)（簡(jiǎn)稱“三生”）功能，隨著工業(yè)化、城市化進(jìn)程加快，國(guó)土空間開(kāi)發(fā)秩序混亂，“三生”功能脅迫和矛盾日益加劇[1]。十九屆五中全會(huì)要求優(yōu)化國(guó)土空間格局，推動(dòng)區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展，具體表現(xiàn)為國(guó)土空間規(guī)劃下“三生”功能的協(xié)調(diào)共存，因此，以“三生”功能耦合促進(jìn)區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展成為當(dāng)前研究的新視角，而識(shí)別“三生”空間功能耦合協(xié)調(diào)時(shí)空分異及影響因素成為合理構(gòu)建國(guó)土空間開(kāi)發(fā)保護(hù)格局，推進(jìn)區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展的前提和依據(jù)。

科學(xué)認(rèn)知“三生”功能是國(guó)土空間規(guī)劃和區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展的關(guān)鍵[2]。當(dāng)前，國(guó)內(nèi)外對(duì)“三生”功能的研究已有一定進(jìn)展，研究?jī)?nèi)容涵蓋“三生”概念內(nèi)涵的界定[3]、理論框架的搭建[4]、分類(lèi)方法的確定[5]、評(píng)價(jià)模型的選擇應(yīng)用[6]、功能特征的探究[7]、影響因素的分析[8]等方面，但已有研究較多集中于“三生”功能自身特征的研究，對(duì)“三生”功能間的耦合協(xié)調(diào)特征及影響因素的探究較少，特別是在影響因素方面，研究主要以定性解釋為主，如張路路等定性分析湖南省土地多功能耦合協(xié)調(diào)度的影響因素，缺乏對(duì)影響因子的定量探究[8]?！叭惫δ艽嬖陲@著的時(shí)空異質(zhì)性，功能之間存在協(xié)同/權(quán)衡的消長(zhǎng)關(guān)系[9]，探究耦合協(xié)調(diào)關(guān)系對(duì)區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展具有重要作用。研究尺度方面，“三生”功能和區(qū)域協(xié)調(diào)探究多以國(guó)家[3]、城市群[10]、省（市）[11]等宏觀尺度和流域[12]微觀尺度為評(píng)價(jià)單元，以中觀尺度縣域?yàn)閱挝坏难芯枯^少。此外，在研究結(jié)論上，以往研究多數(shù)停留在“三生”功能耦合協(xié)調(diào)度的計(jì)算上，更側(cè)重于時(shí)序上的對(duì)比分析，缺乏對(duì)空間特征的研究。

鑒于此，本研究以山西省為研究區(qū)域，構(gòu)建“三生”功能評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，借助耦合協(xié)調(diào)度模型定量測(cè)度“三生”功能耦合協(xié)調(diào)情況，以空間相關(guān)性分析耦合協(xié)調(diào)關(guān)系特征，并引入Tobit模型剖析其影響因素，旨在為山西省國(guó)土空間規(guī)劃和區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 分析框架

功能是反映區(qū)域土地利用狀況的概念[13]，是指以土地為載體所提供的產(chǎn)品與服務(wù)滿足人類(lèi)需求的過(guò)程，囿于對(duì)需求的不同，功能劃分方式存在差異，本研究基于國(guó)土空間規(guī)劃要求，將土地功能劃分為生產(chǎn)-生活-生態(tài)功能，由于需求較難測(cè)定，故將“三生”功能具體表現(xiàn)為土地所提供的各種產(chǎn)品與服務(wù)。其中，生產(chǎn)功能是指以土地為載體進(jìn)行社會(huì)生產(chǎn)所獲取產(chǎn)品與服務(wù)的功能[4，13-14];生活功能指土地所提供的空間承載和物質(zhì)保障功能[4，14];生態(tài)功能則是土地提供生態(tài)產(chǎn)品和服務(wù)，維持人類(lèi)生存的自然條件[13-15]。

“三生”功能體現(xiàn)了區(qū)域發(fā)展過(guò)程中多元用地主體對(duì)土地資源的不同用地需求，在相互博弈的過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)對(duì)土地功能的再分配[8]?！叭惫δ艽嬖趨f(xié)調(diào)和權(quán)衡的耦合關(guān)系，其中，生產(chǎn)功能是生活和生態(tài)功能的物質(zhì)基礎(chǔ)，為二者的發(fā)展提供依據(jù)，但生產(chǎn)功能的擴(kuò)展同樣會(huì)對(duì)其他功能產(chǎn)生脅迫;生活功能提升是生產(chǎn)和生態(tài)功能發(fā)揮的最終目標(biāo)，依托二者功能的改善，但生活功能的提升同樣會(huì)擠壓生產(chǎn)和生態(tài)空間;生態(tài)功能是生產(chǎn)功能發(fā)展和生活功能改善的重要保障，也是另外2種功能實(shí)現(xiàn)的前提，其改善或惡化直接影響生產(chǎn)和生活功能的發(fā)展變化?！叭惫δ芟嗷ミm應(yīng)才能使區(qū)域發(fā)展平衡協(xié)調(diào)。

本質(zhì)上，“三生”功能與人類(lèi)需求之間存在相互匹配關(guān)系，當(dāng)功能產(chǎn)品滿足人類(lèi)需求時(shí)，“三生”功能關(guān)系穩(wěn)定不變;當(dāng)人類(lèi)需求得不到滿足或者出現(xiàn)更高層次需求時(shí)，“三生”功能關(guān)系開(kāi)始變動(dòng)，相關(guān)部門(mén)也會(huì)以規(guī)劃和管理進(jìn)行干預(yù)，以求功能協(xié)調(diào)。隨著時(shí)間和經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷發(fā)展，需求不斷發(fā)生變化，“三生”功能關(guān)系也不斷進(jìn)行調(diào)節(jié)，并表現(xiàn)出不同的耦合特征，通過(guò)對(duì)這一特征的分析，可以有效識(shí)別不同時(shí)點(diǎn)“三生”功能協(xié)調(diào)情況，進(jìn)而為國(guó)土空間規(guī)劃和區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展提供依據(jù)。

1.2 研究區(qū)概況

山西省位于34°34′～40°44′N(xiāo)，110°14′～114°33′E，土地總面積15.67萬(wàn)km2。東緣太行山脈連亙，西至呂梁山脈縱列，中部多為谷地發(fā)育，形成“兩山夾一川”的地形態(tài)勢(shì)，地勢(shì)東北斜向西南，山地丘陵面積為全省的80.1%，平川河谷面積為19.9%，雨熱同期，是傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)，煤炭資源豐富，土地類(lèi)型多樣，具備土地利用多功能協(xié)調(diào)發(fā)展的優(yōu)勢(shì)。長(zhǎng)期以來(lái)，受產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策和國(guó)家經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略布局的引導(dǎo)，山西省能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，工業(yè)化帶動(dòng)城市化發(fā)展，但產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)畸形，資源利用過(guò)度，生態(tài)破環(huán)和環(huán)境污染加劇，區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展任務(wù)艱巨。近年來(lái)，山西省經(jīng)濟(jì)社會(huì)開(kāi)始轉(zhuǎn)型，土地利用方式的變化引起土地功能的改動(dòng)，同時(shí)，山西省主體功能區(qū)規(guī)劃的實(shí)施與綜改區(qū)的設(shè)立也為土地功能調(diào)整和區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展提供機(jī)遇，為山西省“三生”功能耦合協(xié)調(diào)關(guān)系演化及影響因素研究提供了平臺(tái)。

1.3 數(shù)據(jù)來(lái)源

研究所用社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)來(lái)自《中國(guó)縣域統(tǒng)計(jì)年鑒》《山西省統(tǒng)計(jì)年鑒》及各縣（市）統(tǒng)計(jì)公報(bào);土地利用類(lèi)型數(shù)據(jù)來(lái)自中國(guó)科學(xué)院資源環(huán)境科學(xué)數(shù)據(jù)中心;PM2.5濃度數(shù)據(jù)來(lái)自加拿大達(dá)爾豪斯大學(xué)大氣成分分析小組大氣PM2.5遙感反演數(shù)據(jù)（V4.CH.02）。為消除數(shù)據(jù)量綱影響，本研究以極值法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理;同時(shí)，為保障研究單元的完整性和時(shí)間序列上的可比性[16]，本研究以2018年山西省行政區(qū)劃進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，將各地（市）轄區(qū)合并為單個(gè)研究單元，調(diào)整后共107個(gè)研究單元。

1.4 研究方法

1.4.1 指標(biāo)體系構(gòu)建 基于對(duì)“三生”功能概念內(nèi)涵及相互關(guān)系的理解，參考已有研究[4-6]，選取典型指標(biāo)構(gòu)建“三生”功能評(píng)價(jià)指標(biāo)體系（表1）。本研究從農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展2個(gè)角度出發(fā)表征生產(chǎn)功能，以糧食單產(chǎn)、農(nóng)林牧漁業(yè)產(chǎn)值比例來(lái)反映農(nóng)業(yè)生產(chǎn);以經(jīng)濟(jì)密度、財(cái)政貢獻(xiàn)率和固定資產(chǎn)投資總額反映經(jīng)濟(jì)發(fā)展。生活功能是就業(yè)、居住和社會(huì)發(fā)展的保障，選取從業(yè)人口、城鎮(zhèn)化、收入水平和醫(yī)療衛(wèi)生水平方面的相關(guān)指標(biāo)對(duì)其進(jìn)行表征。生態(tài)功能涉及生態(tài)維持、環(huán)境凈化和資源供給等方面，故而選取生態(tài)服務(wù)價(jià)值總量、生境豐度指數(shù)、農(nóng)藥化肥投入強(qiáng)度、PM2.5年均濃度、人均耕地面積和人均禽畜產(chǎn)品占有量來(lái)對(duì)其進(jìn)行表征權(quán)重作為指標(biāo)間的重要性分析，是功能測(cè)度的關(guān)鍵，本研究以熵權(quán)法計(jì)算指標(biāo)層權(quán)重（表1），“三生”功能值通過(guò)線性加權(quán)綜合法計(jì)算求出。

1.4.2 耦合協(xié)調(diào)度模型 耦合協(xié)調(diào)度是表征“三生”功能在各自功能水平上，三者間相互合作、彼此和諧一致的程度。本研究以耦合協(xié)調(diào)度模型來(lái)探究山西省“三生”功能間耦合協(xié)調(diào)情況，具體測(cè)算公式如下[20]：

C=[f（x）×g（y）×h（z）]/f（x）+g（y）+h（z）331/3。（1）

T=αf（x）+βg（y）+γh（z）。（2）

D=C×T。（3）

式中：C為“三生”功能耦合度;f（x）、g（y）、h（z）分別表示山西省各縣域單元的生產(chǎn)、生活和生態(tài)功能值;T為生產(chǎn)-生活-生態(tài)功能的綜合評(píng)價(jià)指數(shù);α、β、γ分別為生產(chǎn)、生活和生態(tài)功能的權(quán)重，本研究將權(quán)重確定為α=0.35、β=0.35、γ=0.3;D為“三生”功能耦合協(xié)調(diào)度。根據(jù)相關(guān)研究成果[21]，對(duì)D值進(jìn)行劃分（表2）。

1.4.3 空間相關(guān)性分析 區(qū)域耦合協(xié)調(diào)度的空間相關(guān)性是指區(qū)域耦合協(xié)調(diào)情況在空間位置上的相互作用關(guān)系，可以劃分為正相關(guān)和負(fù)相關(guān)，其中，正相關(guān)代表該區(qū)域與其鄰近區(qū)域的耦合協(xié)調(diào)情況具備同樣的變化傾向，呈現(xiàn)出空間集聚的特征，負(fù)相關(guān)性則為相反的態(tài)勢(shì)。研究一般以Global Morans I指數(shù)和Local Morans I指數(shù)來(lái)剖析區(qū)域之間空間相關(guān)性。

Global Morans I指數(shù)和Local Morans I指數(shù)的計(jì)算公式如下：

IG=∑ni=1∑nj=1Wij（Xi-X）（Xj-X）S2S0;（4）

IL=（Xi-X）∑ni=1Wij（Xi-X）S2。（5）

式中：Xi和Xj分別為縣域單元i和j的耦合協(xié)調(diào)度;X為所有耦合協(xié)調(diào)度X的均值;S2為X的方差;S0是空間權(quán)重矩陣W之和;n為研究單元的數(shù)量。

Global Morans I指數(shù)取值范圍為[-1，1]，其值越大，表明空間相關(guān)性越強(qiáng)，耦合協(xié)調(diào)度在空間上趨于集聚;其值越小，耦合協(xié)調(diào)度在空間上呈現(xiàn)極化態(tài)勢(shì)。

Moran散點(diǎn)圖是用于描繪相鄰研究單元局部相關(guān)類(lèi)型及空間分布情況的圖形，其4個(gè)象限分別對(duì)應(yīng)Local Morans I指數(shù)的4種計(jì)算結(jié)果：第1象限（H-H）表示高水平單元集聚;第2象限（L-H）表示低值區(qū)被包圍在相對(duì)高值區(qū)中;第3象限（L-L）表示低水平區(qū)域聚簇成群;第4象限（H-L）表示高值區(qū)孤立在低值區(qū)中。

1.4.4 耦合協(xié)調(diào)度影響因素 已有研究表明，區(qū)域耦合協(xié)調(diào)度受多種因素相互作用的影響，本研究從國(guó)家宏觀管制、社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素、自然資源稟賦和自然地理?xiàng)l件4個(gè)方面選取合適指標(biāo)作為自變量以解釋區(qū)域耦合協(xié)調(diào)情況，依據(jù)代表性、科學(xué)性及數(shù)據(jù)的可獲取性原則，參考已有研究[8，14]，整理后確定9個(gè)解釋變量（表3）。

在以往的研究中，學(xué)者們多數(shù)偏重于自然和社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素方面的探究，缺少對(duì)國(guó)家宏觀管制的關(guān)注，本研究嘗試引入國(guó)土空間管制強(qiáng)度來(lái)間接反映國(guó)家宏觀管制情況，其中，國(guó)土空間管制強(qiáng)度指數(shù)參考余亮亮等的方法[22]進(jìn)行計(jì)算：依據(jù)國(guó)土空間管制的目標(biāo)和面向?qū)ο?，將用地空間劃分為生態(tài)空間、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與生態(tài)復(fù)合空間、城鄉(xiāng)建設(shè)空間，依據(jù)對(duì)不同空間施加的不同利用強(qiáng)度以及相互利用方式轉(zhuǎn)化的難易程度，分別對(duì)人均生態(tài)空間、人均農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與生態(tài)復(fù)合空間、人均城鄉(xiāng)建設(shè)空間施以0.3、0.2、0.1 的管制強(qiáng)度權(quán)重系數(shù)， 進(jìn)而求取國(guó)土空間管制強(qiáng)度指數(shù)，其他解釋變量的變量說(shuō)明因篇幅限制，其具體計(jì)算過(guò)程不再贅述。

本研究利用Tobit回歸模型定量測(cè)度區(qū)域耦合協(xié)調(diào)的影響因素，回歸模型如下：

yit=αit+βTxit+eit，αit+βTxit+eit≥0

0，其他（6）

式中：被解釋變量yit為縣域i第t年的耦合協(xié)調(diào)度;解釋變量xit為縣域i第t年的數(shù)值;αit為縣域i第t年份的固定效應(yīng)，是未知的確定常數(shù);βT為未知參數(shù);eit為誤差項(xiàng)，獨(dú)立且服從正態(tài)分布。

2 結(jié)果與分析

2.1 “三生”功能耦合協(xié)調(diào)度時(shí)序演變特征

結(jié)果表明，研究期間山西省縣域耦合協(xié)調(diào)度均值由0.447上升為0.496，中位值由0.437上升至0.491，都存在較為明顯的提升，2005—2018年耦合協(xié)調(diào)性逐步提高，全距和標(biāo)準(zhǔn)差出現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)，2005—2018年山西省協(xié)調(diào)變化由不合理逐步趨于合理（表4）。

2005年，山西省縣域“三生”功能耦合協(xié)調(diào)類(lèi)型主要有中級(jí)協(xié)調(diào)、初級(jí)協(xié)調(diào)、勉強(qiáng)協(xié)調(diào)、瀕臨失調(diào)和輕度失調(diào)5種，占比分別為0.93%、0.93%、9.35%、73.83%、14.95%，大部分縣域處于瀕臨失調(diào)的狀態(tài)，而且從總體來(lái)看，過(guò)渡類(lèi)型的縣域數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于協(xié)調(diào)類(lèi)型，“三生”功能整體耦合協(xié)調(diào)度水平較低，空間沖突和功能博弈較為嚴(yán)重。空間分布上，“三生”功能耦合協(xié)調(diào)度存在明顯的區(qū)域差異，只有省會(huì)太原為中級(jí)協(xié)調(diào)，而且基本協(xié)調(diào)縣域數(shù)量較少，主要為各個(gè)地級(jí)市轄區(qū)如晉城市、長(zhǎng)治市轄區(qū)等以及部分經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展較快的縣（市），如介休市、孝義市等，表明在該階段，除部分經(jīng)濟(jì)社會(huì)水平較高的縣（市）外，山西省多數(shù)縣域其生產(chǎn)、生活功能水平較低，而生態(tài)功能相對(duì)較高，致使耦合協(xié)調(diào)水平較低。

2010年，山西省縣域“三生”功能5種類(lèi)型的占比分別為1.87%、0.93%、21.50%、61.68%、14.02%，雖然多數(shù)縣域仍處于瀕臨失調(diào)類(lèi)型，但數(shù)量已有明顯下降，輕度失調(diào)縣域數(shù)量同樣出現(xiàn)下降，中級(jí)協(xié)調(diào)和勉強(qiáng)協(xié)調(diào)類(lèi)型縣域數(shù)量均有所增加，耦合協(xié)調(diào)度均值上升，但需要注意的是，全距和標(biāo)準(zhǔn)差同樣存在上升，表明該階段耦合協(xié)調(diào)提升情況并不合理，而且從總體來(lái)看，大多數(shù)縣域?yàn)檫^(guò)渡類(lèi)型，耦合協(xié)調(diào)情況仍需改善。

2018年，山西省縣域“三生”功能5種類(lèi)型的占比分別調(diào)整為0.93%、1.87%、41.12%、53.27%、2.80%，其中，勉強(qiáng)協(xié)調(diào)縣域大幅增加，輕度失調(diào)縣域明顯減少，僅為汾西縣、大寧縣和侯馬市，汾西縣和大寧縣“三生”功能整體水平較低，耦合協(xié)調(diào)度水平低，侯馬市則受制于生態(tài)功能的限制而導(dǎo)致協(xié)調(diào)水平低?？傮w而言，該階段隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和生態(tài)文明建設(shè)推進(jìn)，“三生”功能得到提升和改善，耦合協(xié)調(diào)水平提升，此時(shí)全距和標(biāo)準(zhǔn)差為下降狀態(tài)，表明耦合協(xié)調(diào)情況趨于合理，經(jīng)濟(jì)社會(huì)轉(zhuǎn)型初見(jiàn)成效，但需要注意的是，過(guò)渡類(lèi)型縣域仍多于協(xié)調(diào)類(lèi)型，多數(shù)縣域的耦合協(xié)調(diào)度水平亟待提高。

2.2 “三生”功能耦合協(xié)調(diào)度空間分異特征

從空間分布（圖1）來(lái)看，山西省縣域“三生”功能耦合協(xié)調(diào)度水平提升明顯，呈現(xiàn)出鮮明的地域分異特征。2005—2018年間耦合協(xié)調(diào)度水平整體呈現(xiàn)出“東西低，中部高;平原高，山地低”的空間分布格局。

2005年協(xié)調(diào)水平縣域以點(diǎn)狀形式鑲嵌在晉北、晉南和晉東南地區(qū)，在晉中形成小規(guī)模集聚，與瀕臨失調(diào)縣域形成中心-外圍的分布特征，外圍瀕臨失調(diào)縣域則形成了大范圍的集聚，輕度失調(diào)縣域主要分布于太行山和呂梁山地區(qū)，表現(xiàn)為帶狀分布，這源于2005年山西省除各地級(jí)市轄區(qū)和部分縣市外，其他縣（市）生產(chǎn)和生活功能初始值低，限制了耦合協(xié)調(diào)水平的提升，特別是在山地丘陵區(qū)域，受地形條件影響，生產(chǎn)和生活功能尤為薄弱，而生態(tài)功能相對(duì)較高，導(dǎo)致這些縣域輕度失調(diào)。2010年勉強(qiáng)協(xié)調(diào)縣域數(shù)量增加，表現(xiàn)為在晉中地區(qū)出現(xiàn)擴(kuò)張，新增縣域使原有縣域連成一片;在晉南和晉東南地區(qū)，不再為孤立的點(diǎn)，隨縣域數(shù)量增多，出現(xiàn)帶狀集聚;在晉北開(kāi)始出現(xiàn)零星分布。在各地級(jí)市轄區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的輻射帶動(dòng)下，周邊縣市生產(chǎn)和生活功能提升，耦合協(xié)調(diào)水平有所提升。2018年，山西省耦合協(xié)調(diào)度水平進(jìn)一步提升，輕度失調(diào)縣域數(shù)量急劇下降，僅剩3個(gè)縣（市）;勉強(qiáng)協(xié)調(diào)水平縣域數(shù)量增加明顯，與中級(jí)和初級(jí)協(xié)調(diào)縣域在晉中、晉東南地區(qū)形成中心-外圍的圈層/半圈層分布格局，晉南地區(qū)受中原城市群和關(guān)中城市群的輻射，出現(xiàn)協(xié)調(diào)縣域規(guī)模集聚，晉北地區(qū)因成功轉(zhuǎn)向旅游城市，經(jīng)濟(jì)社會(huì)平穩(wěn)發(fā)展，“三生”功能得到改善和提升，出現(xiàn)協(xié)調(diào)縣域的規(guī)模集聚。

總體而言，協(xié)調(diào)類(lèi)型縣域主要分布于山西省平原河谷地區(qū)，該區(qū)域地勢(shì)平坦、生產(chǎn)條件優(yōu)越、基礎(chǔ)設(shè)施完善、產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)好，是帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要增長(zhǎng)點(diǎn)，同時(shí)生活條件較高，服務(wù)設(shè)施集聚，生產(chǎn)、生活功能的保障程度高，而且隨著生態(tài)文明建設(shè)，生態(tài)功能得到相應(yīng)改善和提升，耦合協(xié)調(diào)度水平高;過(guò)渡類(lèi)型縣域則主要位于山地丘陵區(qū)，受自然條件影響，生產(chǎn)、生活功能缺乏拉動(dòng)點(diǎn)，耦合協(xié)調(diào)情況不容樂(lè)觀。

2.3 “三生”功能耦合協(xié)調(diào)度空間集聚特征

本研究利用ArcGIS和Geoda軟件計(jì)算2005、2010、2018年山西省耦合協(xié)調(diào)度的Global Morans I和Local Morans I指數(shù)，并對(duì)不同區(qū)域協(xié)調(diào)度的空間相關(guān)性進(jìn)行檢驗(yàn)，Global Morans I統(tǒng)計(jì)值情況見(jiàn)表5。

從表5可以看出，在1%的顯著性水平上，3個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)的Global Morans I指數(shù)均為正值，表明山西省縣域耦合協(xié)調(diào)度存在極為顯著的空間集聚現(xiàn)象，即耦合協(xié)調(diào)度高值區(qū)和低值區(qū)都存在空間集中分布的特征。從空間相關(guān)性的趨勢(shì)來(lái)看，Global Morans I指數(shù)總體為下降態(tài)勢(shì)，從2005年的 0.355 2 下滑至2018年的0.321 5，表明耦合協(xié)調(diào)度的全局相關(guān)性逐步減弱，同時(shí)，研究階段內(nèi)Global Morans I指數(shù)的時(shí)段變動(dòng)幅度不同，2005—2010年，指數(shù)值為微弱變動(dòng)，表明隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展，不同地區(qū)縣域如山地丘陵區(qū)縣域和平原河谷區(qū)縣域已出現(xiàn)分化特征;2010—2018年間，指數(shù)變動(dòng)較大，這源于山西省資源經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型綜合配套改革試驗(yàn)區(qū)的確立和主體功能區(qū)劃的實(shí)施，不同區(qū)域縣域如晉北、晉中、晉南和晉東南地區(qū)形成各自的區(qū)域發(fā)展特征，加之平原縣域和山地縣域極化加大，山西省整體相關(guān)性進(jìn)一步下降。

為進(jìn)一步明確各縣域與其鄰近縣域的空間集聚、空間異質(zhì)關(guān)系，本研究以LISA圖對(duì)山西省縣域“三生”耦合協(xié)調(diào)度水平的局部空間相關(guān)性結(jié)果進(jìn)行匯總表示。圖2直觀反映了3個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)上山西省耦合協(xié)調(diào)度的空間集聚情況。

2.2.1 H-H類(lèi)型 2005年耦合協(xié)調(diào)度水平的高值集聚區(qū)有太原市、晉中市、長(zhǎng)治市、晉城市轄區(qū)及其周邊部分縣市，2010年在原有基礎(chǔ)上，長(zhǎng)治市轄區(qū)跳出了高值集聚區(qū)，2018年，清徐縣離開(kāi)高值集聚區(qū)。由此可知，2005—2018年山西省耦合協(xié)調(diào)度高值集聚區(qū)位置較為穩(wěn)定，形成太原-晉中市轄區(qū)的晉中高值集聚區(qū)和晉城市轄區(qū)及周邊縣市的晉東南高值集聚區(qū)。這源于二者同處平原河谷區(qū)，區(qū)域發(fā)展條件優(yōu)越，而且太原市、晉中市轄區(qū)自身為太原城市群的核心區(qū)域，晉城市轄區(qū)及周邊縣（市）處于中原城市群的輻射范圍，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平相對(duì)較高，科教文衛(wèi)等生活條件領(lǐng)先其他縣域，生態(tài)環(huán)境品質(zhì)較高，耦合協(xié)調(diào)度水平高。

2.2.2 L-L類(lèi)型 2005年低值集聚區(qū)主要位于呂梁山及其西部地區(qū)，在太行山北部也存在小規(guī)模集聚，2010年太行山地區(qū)增加部分縣域，2018年在原有基礎(chǔ)上，縣域數(shù)量減少，但集聚位置不變。由此可知，2005—2018年，山西省耦合協(xié)調(diào)度低值集聚區(qū)的位置同樣較為固定，分別處于呂梁山及其西部地區(qū)和太行山的部分地區(qū)，這主要受自然條件影響特別是地形條件限制，生產(chǎn)、生活功能值低且與生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)性差。

2.2.3 H-L類(lèi)型和L-H類(lèi)型 H-L型集聚區(qū)數(shù)量較少，2005年該集聚區(qū)為曲沃縣和朔州市轄區(qū)，到2018年朔州市轄區(qū)脫離，新增應(yīng)縣，表明這些縣域相較于周邊縣域，其耦合協(xié)調(diào)度水平高，朔州市轄區(qū)因周邊縣市耦合協(xié)調(diào)度水平的上升而脫離集聚區(qū)，應(yīng)縣因耦合協(xié)調(diào)度水平提升而成為新增縣域。L-H型集聚區(qū)數(shù)量同樣較少，到2018年L-H型集聚區(qū)主要包括侯馬市、左云縣和陵川縣，這些地區(qū)耦合協(xié)調(diào)度水平較低，與周邊縣域差距較大，功能權(quán)衡程度高。

2.2.4 “三生”功能耦合協(xié)調(diào)度影響因素分析

從表6可以看出，“三生”功能耦合協(xié)調(diào)度水平與國(guó)家宏觀管制情況、社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展因素、自然資源特征及自然地理?xiàng)l件狀態(tài)均存在顯著關(guān)系。

國(guó)家宏觀管制是山西省縣域“三生”功能耦合協(xié)調(diào)的約束條件，國(guó)土空間管制強(qiáng)度呈負(fù)向作用，這反映了區(qū)域宏觀規(guī)劃調(diào)控的方向，國(guó)土空間管制的目的是依據(jù)各縣域單元的資源稟賦和比較優(yōu)勢(shì)，對(duì)縣域土地用途和開(kāi)發(fā)強(qiáng)度進(jìn)行分區(qū)管制，以平衡更高尺度地理單元的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和資源保護(hù)的壓力[23]，但對(duì)不同主體功能區(qū)縣域而言，經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境保護(hù)之間的矛盾在短期內(nèi)無(wú)法平衡，縣域“三生”功能耦合協(xié)調(diào)度有待提高。

社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素是山西省“三生”功能耦合協(xié)調(diào)的主要驅(qū)動(dòng)力，從表6可知，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)為負(fù)向作用，但其P值并未通過(guò)顯著性檢驗(yàn)，其結(jié)果并不顯著;地均固定資產(chǎn)投資與人均社會(huì)消費(fèi)品額均為正向作用，但地均固定資產(chǎn)投資系數(shù)相對(duì)較高，這是因?yàn)樯轿魇〗?jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境保護(hù)對(duì)社會(huì)投資的依賴度較高，固定資產(chǎn)投資是“三生”功能耦合協(xié)調(diào)的重要推動(dòng)力。

自然資源稟賦是山西省“三生”功能耦合協(xié)調(diào)的重要基礎(chǔ)，土地墾殖率和森林覆蓋率均呈正向效應(yīng)，土地墾殖率系數(shù)逐年上升，反映了隨著耕地保護(hù)、整治及高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)等政策的實(shí)施，耕地的多功能效應(yīng)增強(qiáng)，森林覆蓋率系數(shù)同樣逐年上升，表明在生態(tài)文明建設(shè)背景下，生態(tài)功能的改善帶動(dòng)生產(chǎn)和生活功能的協(xié)調(diào)、提升。

自然地理?xiàng)l件是山西省“三生”功能耦合協(xié)調(diào)的主要限制因素，地形、氣候和降水都為負(fù)向作用，其中地形起伏度反映了區(qū)域宏觀地理?xiàng)l件，平原河谷區(qū)縣域耦合協(xié)調(diào)性明顯優(yōu)于山地丘陵區(qū)，氣溫和降水重點(diǎn)是對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)功能的影響，山西省積溫較低、降水相對(duì)較少，對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)功能呈負(fù)向作用，進(jìn)而對(duì)耦合協(xié)調(diào)度呈負(fù)向作用。

3 結(jié)論與討論

3.1 結(jié)論

本研究從“三生”功能視角出發(fā)，以耦合協(xié)調(diào)度模型、空間相關(guān)性分析和Tobit模型分析了2005、2010、2018年山西省耦合協(xié)調(diào)度的時(shí)空演化特征及其影響因素，研究結(jié)果如下：

（1）2005—2018年山西省縣域耦合協(xié)調(diào)度水平顯著提升，耦合協(xié)調(diào)變化由不合理逐步轉(zhuǎn)向合理，但需要注意的是，山西省超過(guò)50%縣域其耦合協(xié)調(diào)情況處于過(guò)渡類(lèi)型，耦合協(xié)調(diào)情況仍需改善，多數(shù)縣域耦合協(xié)調(diào)度水平亟待提高。

（2）2005—2018年山西省縣域“三生”功能耦合協(xié)調(diào)度水平提升較為明顯，并呈現(xiàn)出鮮明的地域分異特征，中級(jí)、初級(jí)和勉強(qiáng)協(xié)調(diào)縣域沿平原河谷帶集中分布，瀕臨和輕度失調(diào)縣域則多位于山地丘陵區(qū)，整體呈現(xiàn)出“東西低，中部高”的空間分布格局。

（3）山西省縣域“三生”功能耦合協(xié)調(diào)度存在顯著的空間相關(guān)性，但全局空間相關(guān)性呈下降趨勢(shì);就局部自相關(guān)而言，山西省平原河谷區(qū)存在小范圍的H-H集聚;山地丘陵區(qū)呈現(xiàn)大規(guī)模的L-L集聚，在今后的發(fā)展過(guò)程中，要加強(qiáng)山區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，促進(jìn)縣域之間發(fā)展聯(lián)動(dòng)，高值區(qū)縣域在自身發(fā)展的同時(shí)也要加大對(duì)周邊地區(qū)的輻射帶動(dòng)作用，促進(jìn)區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展。

（4）山西省縣域“三生”功能耦合協(xié)調(diào)度受多元因素影響，其中國(guó)家宏觀管制是其約束條件;社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素是其提升主要驅(qū)動(dòng)力;自然資源稟賦是其改善的重要基礎(chǔ);而自然地理?xiàng)l件則是其發(fā)展的主要限制因素。

3.2 討論

根據(jù)山西省“三生”功能耦合協(xié)調(diào)水平呈現(xiàn)出的地域分異特征、空間集聚效應(yīng)和影響因素狀況，結(jié)合山西省實(shí)際提出以下建議：（1）在“三生”功能耦合協(xié)調(diào)水平的提升過(guò)程中，要明晰各種功能情況，明確各縣域的主導(dǎo)功能和短板功能，針對(duì)不同功能情況制定差異化提升政策。（2）平原區(qū)縣域在今后的發(fā)展過(guò)程中，要注重對(duì)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)和改善，緩解生產(chǎn)、生活功能對(duì)生態(tài)功能的壓力;山區(qū)縣域其主體功能定位多為生態(tài)功能區(qū)，該區(qū)生產(chǎn)功能的提升、生活功能的改善都要與生態(tài)環(huán)境的保護(hù)相適應(yīng)。（3）應(yīng)加大基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，促進(jìn)區(qū)域聯(lián)動(dòng)，加大晉中、晉北、晉南和晉東南地區(qū)之間的發(fā)展聯(lián)系，緩解山地區(qū)和平原區(qū)的極化態(tài)勢(shì)。（4）在主體功能區(qū)劃和國(guó)土空間管制背景下，在更高尺度區(qū)域協(xié)調(diào)的前提下，各縣域通過(guò)稅費(fèi)調(diào)節(jié)、財(cái)政轉(zhuǎn)移支付等方式構(gòu)建縣域協(xié)調(diào)發(fā)展機(jī)制，以促進(jìn)縣域內(nèi)部耦合協(xié)調(diào)發(fā)展。

本研究通過(guò)剖析山西省“三生”功能耦合協(xié)調(diào)度演化特征及影響因素，為合理編制國(guó)土空間規(guī)劃，促進(jìn)區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展提供依據(jù)，介于數(shù)據(jù)收集的局限，指標(biāo)間復(fù)雜關(guān)系還有待研究，此外，耦合協(xié)調(diào)背景下“三生”功能內(nèi)部運(yùn)轉(zhuǎn)關(guān)系情況也有待進(jìn)一步考量。

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