武漢城市圈城鎮(zhèn)化生態(tài)環(huán)境響應(yīng)的時(shí)空演變研究

郭慶賓　劉靜　王濤

摘要：城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境這一交互關(guān)系，是兩者彼此響應(yīng)的耦合產(chǎn)物。研究城鎮(zhèn)化發(fā)展與生態(tài)環(huán)境間的響應(yīng)脅迫關(guān)系，具有重要的理論與實(shí)際意義。本文以武漢城市圈為研究對(duì)象，通過(guò)建立城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境的綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，構(gòu)建生態(tài)環(huán)境響應(yīng)模型，對(duì)“兩型社會(huì)”戰(zhàn)略提出后武漢城市圈城鎮(zhèn)化生態(tài)環(huán)境響應(yīng)的時(shí)空演變進(jìn)行分析。主要結(jié)論如下：①2008-2013年，武漢城市圈城鎮(zhèn)化發(fā)展態(tài)勢(shì)良好，整個(gè)城市圈城鎮(zhèn)化綜合水平逐年穩(wěn)步上升，增長(zhǎng)速度加快。生態(tài)環(huán)境綜合指數(shù)呈現(xiàn)先下降，后維持穩(wěn)定，再上升的“U型”變化曲線，符合環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線。②武漢城市圈生態(tài)環(huán)境對(duì)城鎮(zhèn)化的響應(yīng)，呈現(xiàn)出由負(fù)響應(yīng)向正響應(yīng)轉(zhuǎn)化的特征，生態(tài)環(huán)境對(duì)城鎮(zhèn)化發(fā)展總體上呈現(xiàn)出由“脅迫”到“促進(jìn)”的轉(zhuǎn)變。A值越來(lái)越大，由2008年的-0.9上升到2013年的1.66。H值則呈現(xiàn)先降低后上升的變化特征，由2008年的0.9降低到2010年的0.09，2013年迅速提升到1.71，表明生態(tài)環(huán)境對(duì)城鎮(zhèn)化發(fā)展總體上呈現(xiàn)由“脅迫”到“促進(jìn)”變化的發(fā)展趨勢(shì)。資源環(huán)境壓力、資源環(huán)境載荷對(duì)城鎮(zhèn)化的發(fā)展呈現(xiàn)出由負(fù)響應(yīng)向正響應(yīng)轉(zhuǎn)變的特征，資源環(huán)境績(jī)效對(duì)城鎮(zhèn)化的發(fā)展具有正響應(yīng)的特征。③武漢城市圈生態(tài)環(huán)境綜合響應(yīng)指數(shù)的空間分異特征，由以正響應(yīng)為主的“凹陷”結(jié)構(gòu)向分化的“板塊”結(jié)構(gòu)演化，生態(tài)環(huán)境綜合響應(yīng)指數(shù)的區(qū)域差異呈先擴(kuò)大、后縮小趨勢(shì)，城鎮(zhèn)化的發(fā)展對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響程度為“弱促進(jìn)”向“強(qiáng)脅迫”變化。資源環(huán)境載荷響應(yīng)指數(shù)和績(jī)效響應(yīng)指數(shù)表現(xiàn)出“向心性”的發(fā)展特征。

關(guān)鍵詞：城鎮(zhèn)化；生態(tài)環(huán)境；響應(yīng)；武漢城市圈

中圖分類號(hào) F062.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1002-2104（2016）02-0137-07

doi：10.3969/j.issn.1002-2104.2016.02.017

高速城鎮(zhèn)化進(jìn)程中的人口、產(chǎn)業(yè)集聚和城市規(guī)模的擴(kuò)大，使得環(huán)境中單位面積物質(zhì)代謝和能源消耗強(qiáng)度增加、土地利用方式改變，給生態(tài)環(huán)境帶來(lái)了持續(xù)負(fù)面影響；同時(shí)生態(tài)環(huán)境對(duì)城鎮(zhèn)化的響應(yīng)又反過(guò)來(lái)影響著城鎮(zhèn)化的進(jìn)程和方式，這一現(xiàn)象在城鎮(zhèn)化水平高度發(fā)達(dá)的城市群（圈）地區(qū)尤其顯著。以武漢為中心，周邊100 km范圍內(nèi)黃石、鄂州、孝感等8個(gè)城市組成的武漢城市圈，是湖北省城鎮(zhèn)化和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的核心區(qū)域，其面積不到全省三分之一，卻集中了湖北省一半的人口、六成以上的GDP總量，城鎮(zhèn)化進(jìn)程逐年加快，進(jìn)入城鎮(zhèn)化高速發(fā)展期。然而，伴隨著城鎮(zhèn)化快速發(fā)展帶來(lái)的是環(huán)境質(zhì)量的每況愈下，城市霧霾污染、湖泊污染等問(wèn)題頻發(fā)。因此，探索此類高度城市化地區(qū)城鎮(zhèn)化發(fā)展與生態(tài)環(huán)境間的交互脅迫機(jī)制，協(xié)調(diào)城鎮(zhèn)化和生態(tài)環(huán)境保護(hù)之間的關(guān)系，成為一個(gè)亟待研究的命題。當(dāng)前關(guān)于城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境響應(yīng)關(guān)系的研究主要集中在城鎮(zhèn)化對(duì)生態(tài)環(huán)境單方面的影響研究上，而有關(guān)生態(tài)環(huán)境對(duì)城鎮(zhèn)化發(fā)展的響應(yīng)研究則比較少見(jiàn)。在經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境關(guān)系方面，比較具有代表性的是Grossman和Krueger[1]通過(guò)對(duì)42個(gè)發(fā)達(dá)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境的關(guān)系進(jìn)行實(shí)證研究后發(fā)現(xiàn)隨著城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展，生態(tài)環(huán)境質(zhì)量呈現(xiàn)出倒“U”型演變規(guī)律，即著名的環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線（EKC）。張一平[2]、金鳳君[3]、王曉云[4]、陶瑋 [5]、王筱明[6]、劉堅(jiān)等[7]從水環(huán)境、大氣環(huán)境、土地利用等角度對(duì)城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境間的關(guān)系進(jìn)行了研究。劉耀彬[8]和宋學(xué)鋒[9]等以江西省為例，建立了區(qū)域城市化與生態(tài)環(huán)境交互作用的關(guān)聯(lián)度和耦合度模型。陳泓冰等[10]利用耦合協(xié)調(diào)度研究了湖北省城市化與生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展?fàn)顩r；黃金川[11]、喬標(biāo)[12]則以干旱區(qū)城市化與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展為研究對(duì)象，認(rèn)為區(qū)域生態(tài)環(huán)境隨城市化的發(fā)展存在先指數(shù)衰退、后指數(shù)改善的耦合規(guī)律。肖強(qiáng)等[13]研究發(fā)現(xiàn)重慶市城市化與生態(tài)環(huán)境之間存在著長(zhǎng)期均衡關(guān)系，但是城市化對(duì)生態(tài)環(huán)境的正向作用明顯強(qiáng)于生態(tài)環(huán)境對(duì)城市化的反向作用。趙亞莉和劉友兆等[14]通過(guò)對(duì)我國(guó)省會(huì)城市土地開(kāi)發(fā)強(qiáng)度變化的生態(tài)環(huán)境效應(yīng)研究，發(fā)現(xiàn)城市土地開(kāi)發(fā)強(qiáng)度變化對(duì)生態(tài)環(huán)境具有顯著影響?？v觀當(dāng)前城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境關(guān)系的研究：研究視角上，對(duì)城市化的生態(tài)環(huán)境效應(yīng)研究主要是從單一生態(tài)環(huán)境要素（如大氣、水、土地）出發(fā)，而從時(shí)空演變角度進(jìn)行綜合研究的較少；研究對(duì)象上，大多是城市化與生態(tài)環(huán)境的耦合和城市化對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響，而對(duì)生態(tài)環(huán)境響應(yīng)的研究較少?；诖耍疚囊晕錆h城市圈為研究對(duì)象，通過(guò)建立城鎮(zhèn)化發(fā)展水平與生態(tài)環(huán)境的綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，構(gòu)建生態(tài)環(huán)境響應(yīng)模型，對(duì)“兩型社會(huì)”戰(zhàn)略提出后武漢城市圈城鎮(zhèn)化發(fā)展與生態(tài)環(huán)境響應(yīng)關(guān)系的時(shí)空演變進(jìn)行分析，以期為協(xié)調(diào)新型城鎮(zhèn)化發(fā)展和生態(tài)環(huán)境保護(hù)的關(guān)系提供理論指導(dǎo)和借鑒。

1 城鎮(zhèn)化生態(tài)環(huán)境響應(yīng)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系及模型構(gòu)建

1.1 指標(biāo)體系構(gòu)建

依據(jù)數(shù)據(jù)的可獲得性和指標(biāo)體系的科學(xué)性原則，構(gòu)建城鎮(zhèn)化和生態(tài)環(huán)境的綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。對(duì)武漢城市圈城鎮(zhèn)化的評(píng)價(jià)，主要從經(jīng)濟(jì)規(guī)模、信息化與創(chuàng)新、全球化和生活質(zhì)量4個(gè)方面進(jìn)行分析，對(duì)生態(tài)環(huán)境的綜合評(píng)價(jià)則分別從資源環(huán)境壓力、資源環(huán)境載荷以及資源環(huán)境績(jī)效3個(gè)方面進(jìn)行（見(jiàn)表1）。

1.2 指標(biāo)權(quán)重計(jì)算

假定需要對(duì)某個(gè)城市m年的城鎮(zhèn)化發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行評(píng)價(jià)，指標(biāo)體系包括n個(gè)樣本，則可初步形成評(píng)價(jià)系統(tǒng)的原始數(shù)據(jù)矩陣。為使計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確并具有可比性，對(duì)指標(biāo)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。在此基礎(chǔ)上，建立數(shù)據(jù)矩陣Y={yij}m·n，其中yij代表第j項(xiàng)指標(biāo)下第i年份指標(biāo)值的比重：

式中，Aj（t）為t年份生態(tài)環(huán)境j系統(tǒng)對(duì)城鎮(zhèn)化的響應(yīng)指數(shù)，ct為t年份城鎮(zhèn)化綜合指數(shù)值，ejt為t年份的生態(tài)環(huán)境j系統(tǒng)的值。dejt/dcjt為t年份生態(tài)環(huán)境j系統(tǒng)對(duì)城鎮(zhèn)化水平的導(dǎo)數(shù)。本模型通過(guò)構(gòu)建響應(yīng)模型，測(cè)得生態(tài)環(huán)境綜合水平及其分系統(tǒng)對(duì)城鎮(zhèn)化水平的響應(yīng)指數(shù)。若A>0，說(shuō)明生態(tài)環(huán)境水平對(duì)城鎮(zhèn)化發(fā)展呈現(xiàn)正響應(yīng)，即生態(tài)環(huán)境的發(fā)展方向與城鎮(zhèn)化的發(fā)展方向一致；若A<0，說(shuō)明生態(tài)環(huán)境水平對(duì)城鎮(zhèn)化發(fā)展呈現(xiàn)負(fù)響應(yīng)，即城鎮(zhèn)化的發(fā)展導(dǎo)致了生態(tài)環(huán)境水平的下降；若A=0，則說(shuō)明城鎮(zhèn)化的發(fā)展對(duì)生態(tài)環(huán)境水平?jīng)]有影響。為了比較響應(yīng)程度的大小，進(jìn)一步定義了生態(tài)環(huán)境水平及其分系統(tǒng)對(duì)城鎮(zhèn)化發(fā)展的響應(yīng)度H，并令H=|A|，H值越大，說(shuō)明城鎮(zhèn)化的發(fā)展對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響程度越大，反之就越小。

為了求得2008—2013年每個(gè)年份的響應(yīng)度，利用spss19.0軟件分別對(duì)生態(tài)環(huán)境綜合指數(shù)及分量與城鎮(zhèn)化水平指數(shù)進(jìn)行曲線擬合，求得其最佳響應(yīng)方程。首先確定生態(tài)環(huán)境指數(shù)為因變量e，城鎮(zhèn)化指數(shù)為自變量c，分別對(duì)c、c2、c3交叉進(jìn)行模型的適配。具體為：分別輸入c、c2；c、c3；c2、c3對(duì)e及分系統(tǒng)進(jìn)行線性回歸，比較三次結(jié)果的擬合優(yōu)度R2，計(jì)算出響應(yīng)方程系數(shù)，根據(jù)響應(yīng)方程系數(shù)得出最優(yōu)響應(yīng)方程。

2 武漢城市圈城鎮(zhèn)化生態(tài)環(huán)境響應(yīng)的時(shí)序演變

2.1 城鎮(zhèn)化水平的時(shí)序演變

2008-2013年，武漢城市圈城鎮(zhèn)化發(fā)展態(tài)勢(shì)良好，整個(gè)城市圈城鎮(zhèn)化綜合水平逐年穩(wěn)步上升，增長(zhǎng)速度加快（見(jiàn)圖1）。①經(jīng)濟(jì)規(guī)模指數(shù)逐年提高：城市圈的城鎮(zhèn)化率、 GDP、人均GDP和GDP密度等指標(biāo)得分不斷上升，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不斷調(diào)整優(yōu)化，投資和引資能力在不斷增強(qiáng)。②信息化與創(chuàng)新指數(shù)在波動(dòng)中上升：中心城市武漢作為全國(guó)重要的科研教育基地，高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速。③全球化指數(shù)總體呈增加趨勢(shì)：武漢是武漢城市圈全球化發(fā)展的主要?jiǎng)恿?，武漢市實(shí)際外商投資占武漢城市圈的73%，進(jìn)出口總額占比為81%。④生活質(zhì)量指數(shù)穩(wěn)步提升：武漢城市圈5年來(lái)生活質(zhì)量指標(biāo)保持較快的增長(zhǎng)幅度，人均可支配收入逐步提高，社會(huì)消費(fèi)對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的貢獻(xiàn)率快速提高。

2.2 生態(tài)環(huán)境水平的時(shí)序演變

從圖1可以看出，武漢城市圈生態(tài)環(huán)境綜合指數(shù)呈現(xiàn)先下降，后維持穩(wěn)定，再上升的“U型”變化曲線，符合環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線。同時(shí)資源環(huán)境載荷子系統(tǒng)、壓力子系統(tǒng)也呈現(xiàn)出“U型”變化的趨勢(shì)，而資源環(huán)境績(jī)效子系統(tǒng)則顯示出先下降、后上升的趨勢(shì)。

2.3 生態(tài)環(huán)境響應(yīng)的時(shí)序演變

根據(jù)構(gòu)建的生態(tài)環(huán)境響應(yīng)模型，求出武漢城市圈生態(tài)環(huán)境綜合水平及其子系統(tǒng)對(duì)城鎮(zhèn)化水平的響應(yīng)函數(shù)（見(jiàn)表2），其中e1、e2、e3分別代表武漢城市圈資源環(huán)境壓力、載荷、績(jī)效的響應(yīng)函數(shù)。由表2可知，武漢城市圈生態(tài)環(huán)境綜合指數(shù)對(duì)其城鎮(zhèn)化綜合指數(shù)的響應(yīng)函數(shù)為二次曲線方程；資源環(huán)境壓力指數(shù)對(duì)其城鎮(zhèn)化綜合指數(shù)的響應(yīng)函數(shù)為三次曲線方程；資源環(huán)境載荷指數(shù)對(duì)其城鎮(zhèn)化綜合指數(shù)的響應(yīng)函數(shù)為二次曲線方程；資源環(huán)境績(jī)效指數(shù)對(duì)其城鎮(zhèn)化綜合指數(shù)的響應(yīng)函數(shù)為三次曲線方程，表明各個(gè)系統(tǒng)并非遵循同樣的響應(yīng)規(guī)律。

為了分析生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)及子系統(tǒng)對(duì)城鎮(zhèn)化響應(yīng)的敏感程度，根據(jù)公式6分別求出各個(gè)年份生態(tài)環(huán)境對(duì)城鎮(zhèn)化發(fā)展的響應(yīng)指數(shù)和響應(yīng)度（見(jiàn)表3）。

表3反映的是武漢城市圈2008-2013年生態(tài)環(huán)境子系統(tǒng)指數(shù)對(duì)其城鎮(zhèn)化的響應(yīng)指數(shù)變化特征，從該表可以看出武漢城市圈生態(tài)環(huán)境綜合響應(yīng)指數(shù)、資源環(huán)境壓力響應(yīng)指數(shù)、資源環(huán)境載荷響應(yīng)指數(shù)初期為負(fù)值，呈逐年增加的變化趨勢(shì)，2010年之后三條曲線數(shù)值由負(fù)值轉(zhuǎn)變?yōu)檎?。資源環(huán)境績(jī)效響應(yīng)指數(shù)為正值，但呈逐年下降的趨勢(shì)。生態(tài)環(huán)境對(duì)城鎮(zhèn)化的響應(yīng)表現(xiàn)出以下特征：

（1）武漢城市圈生態(tài)環(huán)境對(duì)城鎮(zhèn)化的響應(yīng)，呈現(xiàn)出由負(fù)響應(yīng)向正響應(yīng)轉(zhuǎn)化的特征，生態(tài)環(huán)境對(duì)城鎮(zhèn)化發(fā)展總體上呈現(xiàn)出由“脅迫”到“促進(jìn)”的轉(zhuǎn)變。A值越來(lái)越大，由2008年的-0.9變?yōu)?010年-0.09，2010年以后又變?yōu)檎担?.76），2013年達(dá)到1.66。這表明“兩型社會(huì)”建設(shè)的前三年，隨著城鎮(zhèn)化的發(fā)展，武漢城市圈的生態(tài)環(huán)境總體質(zhì)量仍在下降，但是下降的幅度在減小，2010年以后武漢城市圈生態(tài)環(huán)境質(zhì)量好轉(zhuǎn)，說(shuō)明武漢城市圈“兩型社會(huì)”的建設(shè)取得了明顯成效。與A值相對(duì)應(yīng)的H值則呈現(xiàn)先降低后上升的變化特征，由2008年的0.9降低到2010年的0.09，2013年迅速提升到1.71，表明生態(tài)環(huán)境對(duì)城鎮(zhèn)化發(fā)展總體上呈現(xiàn)由“脅迫”到“促進(jìn)”變化的發(fā)展趨勢(shì)。

（2）資源環(huán)境壓力對(duì)城鎮(zhèn)化的發(fā)展呈現(xiàn)出由負(fù)響應(yīng)

向正響應(yīng)轉(zhuǎn)變的特征。A1在2008-2010年期間為負(fù)值，但負(fù)值變小，表明在2010年以前，隨著城鎮(zhèn)化的發(fā)展，生態(tài)環(huán)境的壓力變大，但是壓力變小的幅度在降低。2010年以后，A1由2011年的0.70變?yōu)?.93，生態(tài)環(huán)境壓力變小。城鎮(zhèn)化的發(fā)展對(duì)資源環(huán)境壓力總體上呈現(xiàn)由“脅迫”向“促進(jìn)”變化的發(fā)展趨勢(shì)。

（3）資源環(huán)境載荷對(duì)城鎮(zhèn)化的發(fā)展同樣表現(xiàn)出由負(fù)響應(yīng)向正響應(yīng)轉(zhuǎn)變的特征。A2在2008-2010年期間為負(fù)值，由-2.06變?yōu)?0.91，數(shù)值越來(lái)越大，城鎮(zhèn)化的發(fā)展引致資源環(huán)境載荷水平下降，但是下降的程度降低，資源載荷水平正在逐步增加。A2在2011-2013年為正值，由0.69上升到2.46，資源環(huán)境載荷得到較大改善。城鎮(zhèn)化發(fā)展對(duì)資源環(huán)境載荷總體上呈現(xiàn)由“脅迫”向“促進(jìn)”變化的發(fā)展趨勢(shì)。

（4）資源環(huán)境績(jī)效對(duì)城鎮(zhèn)化的發(fā)展具有正響應(yīng)的特征，即隨著城鎮(zhèn)化的發(fā)展，資源環(huán)境績(jī)效提高。這是由于“兩型社會(huì)”提出以后，武漢城市圈積極治理環(huán)境，加大對(duì)環(huán)境保護(hù)工作的資金投入力度，改進(jìn)技術(shù)，提高各項(xiàng)廢棄物的綜合利用率。但是需要引起注意的是響應(yīng)指數(shù)和響應(yīng)度正在逐年下降，并且有變?yōu)樨?fù)值的趨勢(shì)，即城鎮(zhèn)化的發(fā)展促進(jìn)資源環(huán)境績(jī)效水平的上升，但是二者之間的影響程度在減小，表現(xiàn)為“弱促進(jìn)”特征。

3 武漢城市圈城鎮(zhèn)化生態(tài)環(huán)境響應(yīng)的空間分異

為揭示武漢城市圈內(nèi)部各城市生態(tài)環(huán)境對(duì)城鎮(zhèn)化發(fā)展響應(yīng)的差異，將各城市生態(tài)環(huán)境響應(yīng)指數(shù)導(dǎo)入Arcgis制作分級(jí)圖進(jìn)行分析，將響應(yīng)指數(shù)分為正負(fù)兩種類型。

3.1 生態(tài)環(huán)境綜合響應(yīng)指數(shù)的空間分異

3.1.1 生態(tài)環(huán)境綜合響應(yīng)指數(shù)的空間分異結(jié)構(gòu)，由以正響應(yīng)為主的“凹陷”結(jié)構(gòu)向分化的“板塊”結(jié)構(gòu)演化武漢城市圈各城市生態(tài)環(huán)境對(duì)城鎮(zhèn)化的綜合響應(yīng)空間分異，從2008年的武漢、黃石等個(gè)別城市為負(fù)響應(yīng)、大部分城市為正響應(yīng)的分布特征，向中南部板塊為正響應(yīng)、北部板塊為負(fù)響應(yīng)的分布特征轉(zhuǎn)變（見(jiàn)圖2）。孝感、黃岡、鄂州、仙桃和天門由正響應(yīng)變?yōu)樨?fù)響應(yīng)，武漢、黃石和潛江由負(fù)響應(yīng)變?yōu)檎憫?yīng)。城鎮(zhèn)化發(fā)展過(guò)程中生態(tài)環(huán)境質(zhì)量總體上仍在下降，城鎮(zhèn)化的發(fā)展對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響程度為“弱促進(jìn)”向“強(qiáng)脅迫”變化。

3.1.2 生態(tài)環(huán)境綜合響應(yīng)指數(shù)區(qū)域差異呈先擴(kuò)大、后縮小趨勢(shì)

從圖2可以看出，2008年整個(gè)城市圈內(nèi)大部分城市為正響應(yīng)城市，少部分城市為負(fù)響應(yīng)，區(qū)內(nèi)差異較大。而2013年孝感、黃岡、鄂州、仙桃和天門等城市由正響應(yīng)向負(fù)相應(yīng)轉(zhuǎn)變，區(qū)內(nèi)差異逐漸縮小。

3.2 生態(tài)環(huán)境子系統(tǒng)響應(yīng)指數(shù)的空間分異

3.2.1 資源環(huán)境壓力響應(yīng)指數(shù)

武漢城市圈資源環(huán)境壓力指數(shù)空間分異表現(xiàn)出向相反方向極化發(fā)展的趨勢(shì)，突出表現(xiàn)為正響應(yīng)為主的空間結(jié)構(gòu)向負(fù)響應(yīng)為主的空間結(jié)構(gòu)變化，這種空間分布格局也表明武漢城市圈總體上資源環(huán)境壓力增大（見(jiàn)圖3）。潛江和仙桃由于經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展水平比較落后，資源環(huán)境壓力與城鎮(zhèn)化的發(fā)展的影響程度不大，呈現(xiàn)“低促進(jìn)”狀態(tài)。武漢市的資源環(huán)境壓力響應(yīng)指數(shù)并不是最高的，屬于中等水平，這與武漢市的人口和經(jīng)濟(jì)活動(dòng)密集有關(guān)。黃石、鄂州、咸寧、和天門4市的資源環(huán)境壓力響應(yīng)指數(shù)較武漢、黃岡和孝感來(lái)說(shuō)稍小。咸寧和天門的響應(yīng)指數(shù)相差不大，咸寧市資源環(huán)境基礎(chǔ)較好，天門市由于工業(yè)欠發(fā)達(dá)，其資源環(huán)境壓力響應(yīng)指數(shù)并不高，隨著城鎮(zhèn)化的發(fā)展，壓力略微變大。從響應(yīng)度來(lái)看，城鎮(zhèn)化發(fā)展與資源環(huán)境的壓力之間相互影響程度較大，但是響應(yīng)指數(shù)的數(shù)值在逐年下降，也說(shuō)明“兩型社會(huì)”提出以后，各城市都積極進(jìn)行調(diào)整，資源環(huán)境壓力雖變大，但是速率在降低?？傊擎?zhèn)化水平較差地區(qū)的資源環(huán)境壓力響應(yīng)規(guī)律（除了仙桃市）基本上遵循著高水平城鎮(zhèn)化地區(qū)的演變路徑，逐年變大，但是幅度在降低。

3.2.2 資源環(huán)境載荷響應(yīng)指數(shù)

武漢城市圈資源環(huán)境載荷響應(yīng)指數(shù)在空間上表現(xiàn)為由邊緣向中心集聚的趨勢(shì)（見(jiàn)圖3）。武漢、仙桃、黃石三市持續(xù)變?yōu)檎憫?yīng)。武漢和黃石在“兩型社會(huì)”提出初期，資源環(huán)境載荷響應(yīng)指數(shù)為負(fù)值，后續(xù)逐漸轉(zhuǎn)為正響應(yīng)。從響應(yīng)度來(lái)看，孝感和黃石城鎮(zhèn)化發(fā)展與資源環(huán)境載荷水平之間相互影響程度較大，但城鎮(zhèn)化的發(fā)展對(duì)資源環(huán)境載荷的脅迫作用正在逐漸減弱。其次，武漢和咸寧也表現(xiàn)出同樣地變化趨勢(shì)。鄂州、潛江和天門呈現(xiàn)波動(dòng)中降低的發(fā)展態(tài)勢(shì)?？傊?，武漢城市圈城鎮(zhèn)化水平較高城市與城鎮(zhèn)化水平較低城市的響應(yīng)指數(shù)變化，并沒(méi)有呈現(xiàn)絕對(duì)相同和絕對(duì)相反的發(fā)展軌跡。

3.2.3 資源環(huán)境績(jī)效響應(yīng)指數(shù)

資源環(huán)境績(jī)效響應(yīng)指數(shù)同樣表現(xiàn)出“向心性”的發(fā)展特征（見(jiàn)圖3）。武漢市城鎮(zhèn)化發(fā)展最快，但是資源環(huán)境績(jī)效的響應(yīng)度并不是最高的，可能是由于近年來(lái)武漢市城市建設(shè)導(dǎo)致城市污染加??；總體來(lái)講，武漢市績(jī)效響應(yīng)保持穩(wěn)定。鄂州市和黃岡市績(jī)效響應(yīng)指數(shù)為負(fù)響應(yīng)，表明隨著城鎮(zhèn)化發(fā)展，鄂州市經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)模式仍然是高污染、高消耗，生態(tài)環(huán)境治理方面仍落后于其他城市。黃石的績(jī)效響應(yīng)指數(shù)較高，表明自“兩型社會(huì)”提出以后，通過(guò)加大生態(tài)環(huán)境整治力度，城鎮(zhèn)化發(fā)展對(duì)資源環(huán)境績(jī)效水平呈現(xiàn)強(qiáng)促進(jìn)作用。咸寧市生態(tài)環(huán)境對(duì)城鎮(zhèn)化的績(jī)效響應(yīng)雖表現(xiàn)為負(fù)響應(yīng)狀態(tài)，但數(shù)值較小，接近于0，城鎮(zhèn)化發(fā)展與資源環(huán)境績(jī)效水平關(guān)系程度不大。潛江、天門和仙桃三市的資源環(huán)境績(jī)效響應(yīng)指數(shù)逐年上升。

4 結(jié)論與討論

本文通過(guò)建立城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境響應(yīng)綜合指標(biāo)體系，構(gòu)建生態(tài)環(huán)境對(duì)城鎮(zhèn)化發(fā)展的響應(yīng)模型，分析了武漢城市圈城鎮(zhèn)化發(fā)展與生態(tài)環(huán)境響應(yīng)之間的時(shí)空演化特征，主要結(jié)論如下：一是2008-2013年，武漢城市圈城鎮(zhèn)化水平發(fā)展態(tài)勢(shì)良好，整個(gè)城市圈城鎮(zhèn)化綜合水平逐年穩(wěn)步上升；生態(tài)環(huán)境綜合指數(shù)呈現(xiàn)先下降，后維持平穩(wěn)，再上升的“U型”曲線變化趨勢(shì)。二是武漢城市圈生態(tài)環(huán)境對(duì)城鎮(zhèn)化的響應(yīng)，整體呈現(xiàn)出由負(fù)響應(yīng)向正響應(yīng)轉(zhuǎn)化的特征，生態(tài)環(huán)境對(duì)城鎮(zhèn)化發(fā)展總體上呈現(xiàn)出由“脅迫”到“促進(jìn)”的轉(zhuǎn)變。其中，資源環(huán)境壓力、資源環(huán)境載荷對(duì)城鎮(zhèn)化發(fā)展表現(xiàn)出由負(fù)響應(yīng)向正響應(yīng)轉(zhuǎn)變的特征；資源環(huán)境績(jī)效對(duì)城鎮(zhèn)化的發(fā)展具有正響應(yīng)的特征，即隨著城鎮(zhèn)化的發(fā)展，資源環(huán)境績(jī)效提高。但是二者之間的影響程度在減小，表現(xiàn)為“弱促進(jìn)”特征。三是武漢城市圈生態(tài)環(huán)境綜合響應(yīng)指數(shù)的空間分異結(jié)構(gòu)，由以正響應(yīng)為主的“凹陷”結(jié)構(gòu)向分化的“板塊”結(jié)構(gòu)演化，生態(tài)環(huán)境綜合響應(yīng)指數(shù)的區(qū)域差異呈先擴(kuò)大、后縮小趨勢(shì)，城鎮(zhèn)化的發(fā)展對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響程度為“弱促進(jìn)”向“強(qiáng)脅迫”變化。武漢、黃石、咸寧和潛江四個(gè)城市城鎮(zhèn)化發(fā)展過(guò)程中的生態(tài)環(huán)境響應(yīng)表現(xiàn)為由“負(fù)響應(yīng)”向“正響應(yīng)”轉(zhuǎn)變，城鎮(zhèn)化發(fā)展促進(jìn)了生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的提高。鄂州、黃岡、孝感、仙桃和天門生態(tài)環(huán)境對(duì)城鎮(zhèn)化發(fā)展具有“負(fù)響應(yīng)”特征，城鎮(zhèn)化發(fā)展過(guò)程中生態(tài)環(huán)境質(zhì)量總體上在下降。在生態(tài)環(huán)境子系統(tǒng)中，資源環(huán)境壓力指數(shù)空間分異表現(xiàn)出正響應(yīng)向負(fù)響應(yīng)方向變化的趨勢(shì)；資源環(huán)境載荷響應(yīng)指數(shù)在空間上表現(xiàn)為由邊緣向中心集聚的趨勢(shì)；資源環(huán)境績(jī)效響應(yīng)指數(shù)同樣表現(xiàn)出“向心性”的發(fā)展特征。

當(dāng)然，本文雖然通過(guò)構(gòu)建生態(tài)響應(yīng)模型對(duì)武漢城市圈城鎮(zhèn)化發(fā)展的生態(tài)環(huán)境響應(yīng)進(jìn)行了深入研究，但仍存在一些不足之處，比如在響應(yīng)度進(jìn)行分析時(shí)，只將生態(tài)環(huán)境綜合水平、資源環(huán)境壓力、資源環(huán)境載荷、資源環(huán)境績(jī)效與城鎮(zhèn)化發(fā)展水平進(jìn)行回歸分析，卻并未深入分析導(dǎo)致這種響應(yīng)結(jié)果的原因；時(shí)間維度方面，選取了“兩型社會(huì)”戰(zhàn)略提出后2008-2013年這段時(shí)間段進(jìn)行研究，時(shí)間截面相對(duì)較短，這些問(wèn)題將在后續(xù)研究中進(jìn)一步完善和改進(jìn)。

（編輯：李 琪）

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Abstract The interactive relationship between urbanization and ecological environment is the coupling product of both of them. The research on the response relationship between urbanization development and ecological environment has important theoretical and practical significance. This paper takes the Wuhan Metropolitan Area as the research object， through the establishment of the comprehensive index system of urbanization level and ecological environment level， we construct the Wuhan Metropolitan Area ecological response models of urbanization and analysis the Spatiotemporal Distribution of the Ecological Response of Urbanization in Wuhan Metropolitan Area. The main results show that： ①From 2008 to 2013，the development trend of Wuhan Metropolitan Area urbanization increases steadily， the comprehensive level of urbanization in the whole city circle is increasing steadily， and the growth rate is accelerating.The change of the comprehensive index of ecological environment presents “Utype” curve， which is in line with the characteristics of the environmental Kuznets curve. ②The ecological response of urbanization in Wuhan Metropolitan Area presents “coercion” to “promote”. The A value is more and more bigger，from- 0.9 in 2008 increased to 1.66 in 2013. The H value shows a trend of rise first then fall， it decreased from 0.9 in 2008 to 0.09 in 2010， and then increased rapidly to 1.71 in 2013，which shows that the development trend of ecological environment in the development of urbanization is generally from “coercion” to “promote”. Resources and environment pressure， resource and environment load on the development of urbanization is characterized by negative response to positive response， resources and environment performance has a positive response to the development of urbanization.③The spatial distribution of the ecological environment of Wuhan Metropolitan Area is divided by the positive response， the structural evolution of the “plate”， and the regional difference of the ecological environment comprehensive response index is first expanded and then reduced； the impact of the development of urbanization on the ecological environment changes from “weak promoting” to “strong coercion”. Resources and environment load response index and performance index exhibit “concentric” development features.

Key words urbanization； environment； response； Wuhan Metropolitan Area