長江經(jīng)濟帶城市化與生態(tài)環(huán)境耦合、協(xié)調(diào)特征及時空演化規(guī)律研究

路 娟1,張 勇

(1.香港大學 經(jīng)濟工商管理學院，香港 999077；2.僑城咨詢(深圳)有限公司，深圳 518033)

經(jīng)濟新常態(tài)下，長江經(jīng)濟帶作為區(qū)域開放開發(fā)戰(zhàn)略的重要組成部分，具有推動國內(nèi)東西合作、協(xié)調(diào)發(fā)展和沿江經(jīng)濟帶全面對內(nèi)開放的重要作用。隨著我國快速的城市化，長江經(jīng)濟帶區(qū)域同樣經(jīng)歷了人口向城市集聚、城市人口迅速擴張和加速流動以及區(qū)域內(nèi)社會經(jīng)濟不斷發(fā)展的過程。然而，由于歷史和現(xiàn)實原因，該區(qū)域同樣面臨森林資源縮減，水污染、大氣污染日益嚴重，生態(tài)環(huán)境日趨下降等困境，不斷推進的城市化趨勢必然對生態(tài)、資源、環(huán)境的要求和壓力越來越大。如何協(xié)調(diào)兩者之間的關(guān)系，將對區(qū)域整體未來的人口集聚、產(chǎn)業(yè)布局、經(jīng)濟結(jié)構(gòu)調(diào)整、生態(tài)保護和資源利用等產(chǎn)生至關(guān)重要的影響，同時對解決區(qū)域發(fā)展不平衡、實現(xiàn)優(yōu)勢互補和一體化發(fā)展也具有重要的理論和現(xiàn)實啟迪意義。

既有對區(qū)域城市化和生態(tài)環(huán)境耦合度與協(xié)調(diào)度研究的重點主要集中在兩者耦合關(guān)系的理論探究和耦合度、協(xié)調(diào)度類型的定量測度兩個方面。關(guān)于兩者耦合關(guān)系的理論探討認為，城市化發(fā)展對生態(tài)環(huán)境造成影響，城市化的迅速擴張對綠地和耕地造成了壓力，使生態(tài)環(huán)境的外圍在不斷縮小[1]；而城市化發(fā)展相較于農(nóng)業(yè)發(fā)展來說，同樣可以有效地緩解生態(tài)環(huán)境的惡化趨勢[2]。國內(nèi)學者還分別從協(xié)同論的視角對城市化與生態(tài)環(huán)境的耦合關(guān)系進行分析，并用城市化發(fā)展的S型增長理論解釋了兩者之間的非線性關(guān)系[3]；也有人從生態(tài)環(huán)境脆弱性出發(fā)，關(guān)注城市化與生態(tài)環(huán)境耦合脆弱性的發(fā)展趨勢[4]。在耦合度與協(xié)調(diào)度定量測度上，學者們分別利用了雙指數(shù)曲線模型對河西走廊干旱區(qū)、系統(tǒng)耦合度模型對洞庭湖區(qū)域、交互耦合理論對京津冀地區(qū)的城市化與生態(tài)環(huán)境耦合度及協(xié)調(diào)度進行了測度與劃分[5-7]，也有學者對城市化與生態(tài)環(huán)境耦合度及協(xié)調(diào)度的動態(tài)演化規(guī)律進行了研究，其建立的指標體系及研究結(jié)果可以為未來的研究提供一定的參考[8-9]。

綜上，關(guān)于城市化與生態(tài)環(huán)境耦合、協(xié)調(diào)關(guān)系理論研究的重點在于城市化對生態(tài)環(huán)境的脅迫效應(yīng)，較少涉及生態(tài)環(huán)境對城市化的約束效應(yīng)；研究方法上，缺少采用空間計量方法對其空間集聚特征及其演化規(guī)律進行分析。本文在既有研究基礎(chǔ)上進一步創(chuàng)新之處在于：一是研究視角，聚焦于國家重大戰(zhàn)略區(qū)域之一的長江經(jīng)濟帶，以長江經(jīng)濟帶沿江11個省市、120個地級市為研究單元，從研究視角上把握了區(qū)域和時代熱點；二是研究思路上，既研究了城市化對生態(tài)環(huán)境的脅迫效應(yīng)，又研究了生態(tài)環(huán)境對城市化的約束效應(yīng)，是一種雙向交互耦合關(guān)系；三是研究方法上，采用ArcGIS 10.2空間計量軟件對耦合度、協(xié)調(diào)度的空間分布、集聚特征和時空演化規(guī)律進行了計量分析，更加科學客觀地研究了長江經(jīng)濟帶的耦合度與協(xié)調(diào)度。

一 理論分析與模型構(gòu)建

(一)城市化與生態(tài)環(huán)境交互藕和關(guān)系

城市化是一個復雜、綜合過程，不僅包括人口遷移引起的人口集中、要素流動和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型，更包括農(nóng)業(yè)生產(chǎn)景觀改變、日常生活方式變化和社會文化變遷等內(nèi)涵。因而，城市化是一個涉及到人口、地域空間、經(jīng)濟和社會文化等在內(nèi)的多因素的綜合發(fā)展過程。生態(tài)環(huán)境則是各種與生物體進行交互作用和能量轉(zhuǎn)化的自然因子的集合，至少包括兩個方面：一是人類賴以生存的自然環(huán)境，包括水、大氣、土地、森林等資源和能源；二是對人類有利或不利的生態(tài)因子[10]。隨著城市化所表現(xiàn)出來的城市人口不斷積聚、城市用地不斷擴大、城市產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級、城市生活文化擴散等，都無時無刻不與生態(tài)環(huán)境進行物質(zhì)與能量的交換，無時無刻不受生態(tài)環(huán)境的制約[4]。

耦合度源于物理學容量耦合的概念，主要是指兩個或兩個以上的系統(tǒng)之間，通過自身或與外界的不斷交互作用而彼此影響以達到一定協(xié)同水平的現(xiàn)象。城市化與生態(tài)環(huán)境交互耦合具體表現(xiàn)在兩方面：一方面，城市化通過人口集聚、城市擴張、產(chǎn)業(yè)集中等會對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生脅迫和影響，而生態(tài)環(huán)境通過能源限制、環(huán)境污染、生態(tài)破壞等限制和約束城市化發(fā)展。從城市化對生態(tài)環(huán)境的脅迫和影響來看，城市人口不斷增加、城市用地擴張等，直接給土地資源和城市生態(tài)環(huán)境帶來巨大壓力；城市生活方式和消費結(jié)構(gòu)改變、產(chǎn)業(yè)規(guī)模集聚等，加大了對能源資源的獲取、污染物的排放與生態(tài)吸納能力的要求。從生態(tài)環(huán)境對城市化的限制和約束來看，資源與能源的有限性從某種程度上遏制了城市化的不斷擴張，而生態(tài)環(huán)境與自然資源的承載力不足以支撐城市化發(fā)展要求時，就會造成城市病的出現(xiàn)以及生態(tài)破壞與環(huán)境污染，從而造成城市化的被迫減緩或調(diào)整。另一方面，城市化會不斷形成對生態(tài)環(huán)境的反饋與調(diào)節(jié)，而生態(tài)環(huán)境會不斷地再次與城市化磨合與協(xié)調(diào)。從城市化對生態(tài)環(huán)境的反饋與調(diào)節(jié)來看，當城市化受制于生態(tài)環(huán)境時，城市化的進程會不斷改變?nèi)藗兊纳a(chǎn)生活方式，加大對環(huán)境的治理力度和優(yōu)化能源的利用效率，對生態(tài)環(huán)境的限制和約束形成一定的反饋路徑。從生態(tài)環(huán)境與城市化的磨合與協(xié)調(diào)來看，隨著生態(tài)環(huán)境壓力的減小，城市化會突破原有生態(tài)環(huán)境的制約而進一步發(fā)展。城市化的這種反饋機制會不斷地促進生態(tài)環(huán)境趨于好轉(zhuǎn)，伴隨著不斷調(diào)整優(yōu)化的生態(tài)環(huán)境，城市化同樣會不斷再調(diào)整、再優(yōu)化，從而達到新的協(xié)調(diào)階段。

為了進一步反映城市化與生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)性與均衡性，在耦合度的基礎(chǔ)上衍生了協(xié)調(diào)性這一概念，也可稱為耦合協(xié)調(diào)度。為了全面系統(tǒng)的反映城市化與生態(tài)環(huán)境的整體關(guān)系，應(yīng)該從不同的截面角度，全面評價二者的耦合協(xié)調(diào)發(fā)展關(guān)系。

(二)城市化與生態(tài)環(huán)境耦合度、耦合協(xié)調(diào)度測度模型

耦合度理論在人口集聚與經(jīng)濟耦合、產(chǎn)業(yè)集聚與經(jīng)濟耦合、災(zāi)害發(fā)生與貧困耦合、經(jīng)濟與環(huán)境污染耦合等領(lǐng)域研究中有著廣泛應(yīng)用[11-14]。本文在城市化與生態(tài)環(huán)境耦合理論分析與文獻調(diào)研基礎(chǔ)上構(gòu)建耦合度與耦合協(xié)調(diào)度①測度模型[3-4][7]。其基本公式如下：

C={UUrb·UEco/([UUrb+UEco]/2}1/2

(1)

其中，C為耦合度，UUrb、UEco分別為城市化和生態(tài)環(huán)境綜合功效。Uurb與UEco的值介于[0-1]之間②，因而耦合度C的大小也應(yīng)在[0-1]之間。當C=0時，其耦合度最低，各要素之間無關(guān)聯(lián)且處于無序發(fā)展狀態(tài)。當C=1時，其耦合度最大，各要素之間達到良性共振。結(jié)合文獻[4-5]和實際情況，本文將耦合度劃分為5個等級：0

耦合度雖然能反映城市化與生態(tài)環(huán)境的作用強度和時序區(qū)間，但單純的耦合度會因指標取值以及各地區(qū)城市化和生態(tài)環(huán)境的動態(tài)交錯與不平衡性等而導致偏誤，會出現(xiàn)城市化和生態(tài)環(huán)境水平完全不同的兩個地區(qū)耦合度一致的情況，很難真實地反映不同地區(qū)的實際水平，失去指導意義。因此，需要進一步借助協(xié)調(diào)度來反映城市化與生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)性與均衡性：

T=αUUrb+βUEco(3)

其中，D為協(xié)調(diào)度，綜合調(diào)和指數(shù)為T，城市化與生態(tài)環(huán)境的貢獻額分別為α和β，設(shè)定為1/2(本文假定同等重要)。根據(jù)王少劍[7]等的劃分標準，結(jié)合耦合度的分類等級，將協(xié)調(diào)度劃分為3大類、5亞類和15個等級(詳見表1)。

表1.耦合協(xié)調(diào)度類型劃分標準及類型

(三)城市化與生態(tài)環(huán)境耦合度、耦合協(xié)調(diào)度空間集聚模型

本文采用反映整體空間自相關(guān)的全域Moran′sI和反映局部空間聚集和變異特征的局域Moran′sI散點圖、LISA聚類圖和Getis—Ord’Gi*熱點圖分析耦合度與協(xié)調(diào)度的空間分布特征③。而由于研究地級單元閾值范圍相近，故采用鄰接空間權(quán)重矩陣。局域Moran′sI散點圖刻畫了耦合度(或協(xié)調(diào)度)及其空間滯后項的關(guān)系，將不同地區(qū)分為高高(H-H第一象限)、高低(H-L第二象限)、低低(L-L第三象限)、低高(L-H第四象限)四種類型。LISA集聚圖可以清楚地反映出耦合度(協(xié)調(diào)度)的空間聚類和異常值分布情況。熱點分析反映耦合度(協(xié)調(diào)度)高高集聚和低低集聚的“熱點區(qū)域”和“冷點區(qū)域”。

二 數(shù)據(jù)來源、指標選取與實證分析

(一)數(shù)據(jù)來源

本文數(shù)據(jù)主要來源于研究區(qū)域各省市統(tǒng)計年鑒(2008、2011、2015)、中國城市統(tǒng)計年鑒(2008、2011、2015)、中國環(huán)境統(tǒng)計年鑒(2008、2011、2015)，部分數(shù)據(jù)來自于各省市水資源公報、各地級市國民經(jīng)濟和社會發(fā)展統(tǒng)計公報、各地級市環(huán)境質(zhì)量公報、各地級市固體廢物污染環(huán)境防治信息的報告(2007、2011、2015)。

(二)指標構(gòu)建與權(quán)重確定

為更準確地反映城市化和生態(tài)環(huán)境的內(nèi)涵和兩者的交互關(guān)系，通過理論分析，借鑒已有文獻選取本文指標[4-8]，最終選取包括人口、空間、經(jīng)濟和社會城市化在內(nèi)的4個反映城市化的一級指標，同時選取包括資源要素、生態(tài)要素、生態(tài)壓力和生態(tài)響應(yīng)在內(nèi)的4個反映生態(tài)環(huán)境的一級指標。考慮到數(shù)據(jù)可獲得性，基于系統(tǒng)的整體性和層次性等原則，選取了包括人均GDP、城市人口密度、人均工業(yè)廢水排放量以及人均綠地面積等在內(nèi)的26個基礎(chǔ)指標。對正負不同類型的指標采取極差標準化方法以消除量綱影響，利用熵值法對各指標賦權(quán)重。熵值法是一種客觀賦權(quán)法，該方法根據(jù)各項指標觀測值所提供的信息的大小來確定權(quán)重，避免了人為因素所帶來的偏差，相對較客觀④。具體指標體系及權(quán)重如表2所示。

表2.指標體系及權(quán)重

三 結(jié)果分析

本文對11個省市的120個地級市2007—2015年耦合度與協(xié)調(diào)度進行了測算，并根據(jù)對耦合度和協(xié)調(diào)度的劃分標準做以下分析。

(一)長江經(jīng)濟帶城市化與生態(tài)環(huán)境耦合度空間格局及演變規(guī)律

1．耦合度空間分布與演變

(1)2007年，區(qū)域耦合度整體水平較低，最低為巴中市，值僅為0.3425，處于拮抗耦合階段；絕大多數(shù)地級單元處于磨合耦合階段。在空間分布上(圖1-a到圖1-c顯示)，耦合度呈現(xiàn)明顯“普遍偏低”的特征，相對較高的地區(qū)主要分布在“長三角”區(qū)域。(2)2011年，該區(qū)域已經(jīng)擺脫了低水平耦合和拮抗耦合階段?？臻g分布上，耦合度呈現(xiàn)明顯的“兩極高、外圍低”特征，“長三角”下游經(jīng)濟圈和以湖北、湖南為中心的中游經(jīng)濟圈呈現(xiàn)出極高的耦合度，而外圍地區(qū)的耦合度則相對較低，尤其是西部云貴高原和川南等地區(qū)仍舊處于磨合耦合階段。(3)2015年，耦合度整體水平處于較高耦合階段，極高耦合階段的地區(qū)在不斷增加。空間分布上(圖1-a到圖1-c顯示)，耦合度呈現(xiàn)嚴重的“東中部高、西部低”的不平衡特征，而在西部的黔北地區(qū)耦合度出現(xiàn)明顯的提升。

2.耦合度空間集聚與演變

2007、2011、2015年耦合度的全域莫蘭值⑤分別為0.5282(P=0.000<0.01)、0.4456(P=0.000<0.01)、0.3093(P=0.000<0.01)。表明區(qū)域整體耦合度呈現(xiàn)明顯的空間自相關(guān)，但耦合度的空間自相關(guān)水平呈現(xiàn)下降趨勢，說明耦合度的空間集聚效應(yīng)在下降。由于區(qū)域內(nèi)部不同地區(qū)同質(zhì)性和異質(zhì)性的差異，需要再對局域Moran’s I和LISA聚類圖進行分析。

圖1-a到圖1-c給的局域莫蘭散點圖對不同地級單元空間集聚類型的劃分顯示，時間上，2007—2015年，絕大多數(shù)地級單元處于高高(H-H)和低低(L-L)聚類，說明區(qū)域內(nèi)部不同地區(qū)的異質(zhì)性較強。其中，落在第一象限的地區(qū)沒有發(fā)生大的變化，基本集中在“蘇浙滬皖”四省市；而落在第四象限的地級單元則在不斷增加，主要以“川東北”和云南為主進一步發(fā)展到湖南和江西等地區(qū)⑥。

圖2-a.2007年耦合度LISA集聚圖

圖2-b.2011年耦合度LISA集聚圖

圖2-c.2015年耦合度LISA集聚圖

圖2顯著性檢驗的LISA集聚圖以及數(shù)據(jù)顯示，空間上，耦合度的異質(zhì)性主要體現(xiàn)在東西部之間，東部包括“蘇浙滬”一帶呈現(xiàn)明顯的“高高聚類”，西部包括“川滇”呈現(xiàn)“低低聚類”的特征，而以湖北和湖南為中心的東部呈現(xiàn)“低高”(L-H)聚類、西部呈現(xiàn)“高低”(H-L)聚類的特征，這與該區(qū)域相較于東部耦合度低、相較于西部耦合度高的現(xiàn)實相一致，也反映了長江經(jīng)濟帶城市化與生態(tài)環(huán)境耦合度在上游、中游和下游經(jīng)濟圈的地區(qū)差異。

(二)長江經(jīng)濟帶城市化與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)度空間格局及演變規(guī)律

依據(jù)表1對2007、2011、2015年長江經(jīng)濟帶各地級單元協(xié)調(diào)度進行測度與分類。

1.協(xié)調(diào)度空間分布及演變

(1)2007年，區(qū)域整體協(xié)調(diào)度水平較低，嚴重不協(xié)調(diào)單元占總體的27.5%，且基本屬于城市化滯后型，同2007年整體耦合度偏低相對應(yīng)?？臻g分布上，協(xié)調(diào)度呈現(xiàn)“東高西低—階梯下降”的特征，說明區(qū)域內(nèi)部協(xié)調(diào)度的差異性十分明顯。協(xié)調(diào)類型上，下游經(jīng)濟圈表現(xiàn)為同步滯后型，中游和上游經(jīng)濟圈表現(xiàn)為城市化滯后型(重慶除外)。原因在于上游經(jīng)濟圈城市化相對落后，成為了制約該區(qū)域協(xié)調(diào)度的主要因素，下游經(jīng)濟圈的城市化水平相對較高，協(xié)調(diào)度主要受到城市化與生態(tài)環(huán)境的同步性、適應(yīng)性影響。

(2)2011年，區(qū)域整體協(xié)調(diào)度有所提升，嚴重不協(xié)調(diào)地區(qū)僅為云南楚雄州，其余地區(qū)協(xié)調(diào)度均處于0.3-0.8之間?？臻g分布上，2011年協(xié)調(diào)度開始呈現(xiàn)出“二分格局”，但以“云貴川”為核心的上游經(jīng)濟圈隨著城市化水平的不斷提升，協(xié)調(diào)度有所提升；而下游經(jīng)濟圈在生態(tài)環(huán)境的反饋機制下，協(xié)調(diào)度有所提升，但生態(tài)環(huán)境的制約效應(yīng)開始顯現(xiàn)，表明下游經(jīng)濟圈的城市化發(fā)展速度明顯有超越生態(tài)環(huán)境承載力范圍的趨勢。

(3)2015年，無論從城市化受阻、生態(tài)環(huán)境受阻還是兩者同步受阻看，區(qū)域協(xié)調(diào)度均在0.3以上，協(xié)調(diào)度均值為0.4992，高于2011年的0.4610，并且處于環(huán)境受阻的地區(qū)在不斷增加，這說明生態(tài)環(huán)境越來越成為制約協(xié)調(diào)度的重要因素。空間分布上，2015年，協(xié)調(diào)度逐漸由“二分格局”向“分散化”特征演變，尤其是在“蘇皖”和“江浙滬”一帶，以基本協(xié)調(diào)同步受阻和生態(tài)環(huán)境受阻為主，除重慶外的其他區(qū)域則是城市化受阻和同步受阻的散狀格局，主要以基本協(xié)調(diào)和不協(xié)調(diào)城市化受阻為主。

2.協(xié)調(diào)度空間集聚與演變

圖3-a.2007年協(xié)調(diào)度熱點分布圖

圖3-b.2011年協(xié)調(diào)度熱點分布圖

圖3-c.2015年協(xié)調(diào)度熱點分布圖

2007、2011、2015年協(xié)調(diào)度全域莫蘭值分別為0.4973(P=0.000<0.01)、0.3627(P=0.000<0.01)、0.3247(P=0.000<0.01)。時間上，協(xié)調(diào)度的空間依賴程度在下降，空間集聚狀況在向分散化發(fā)展，但是協(xié)調(diào)度的空間相關(guān)性仍舊存在。圖3-a到圖3-c的局域空間集聚熱點圖顯示：空間上，2007年，協(xié)調(diào)度集聚狀況基本與耦合度集聚狀況在空間分布上呈重合狀態(tài)，形成了東部“蘇浙皖熱點區(qū)”和西部“川東北冷點區(qū)”。這一狀況說明耦合度較高的地區(qū)其內(nèi)部的系統(tǒng)協(xié)調(diào)度也相對較高，印證了城市化與生態(tài)環(huán)境內(nèi)在交互耦合狀態(tài)較高水平的合理性，這也與地區(qū)之間的現(xiàn)實差異相一致。時間上，協(xié)調(diào)度的空間集聚同樣呈現(xiàn)出“零星狀”的分布，2011、2015年的冷點區(qū)域開始擴散，熱點區(qū)域也出現(xiàn)分散。這說明了隨著區(qū)域整體的發(fā)展，區(qū)域內(nèi)部上、中、下游經(jīng)濟圈的城市化與生態(tài)環(huán)境的差異性在不斷減弱，區(qū)域整體不平衡性在緩解，區(qū)域內(nèi)部整體協(xié)調(diào)度水平在提升。這一點通過區(qū)域協(xié)調(diào)類型分布圖的演化也可以得到印證。

(三)長江經(jīng)濟帶城市化與生態(tài)環(huán)境耦合度與協(xié)調(diào)度演化規(guī)律

城市化與生態(tài)環(huán)境耦合度與協(xié)調(diào)度的演化是由兩大系統(tǒng)要素相互作用驅(qū)動的。在城市化和生態(tài)環(huán)境不同要素權(quán)重測度和兩者交互耦合理論的基礎(chǔ)上，經(jīng)濟城市化(0.3664)、社會城市化(0.3992)和資源要素(0.6202)、生態(tài)要素(0.2796)(見表2)條件起著更為突出的作用。

1．經(jīng)濟與社會城市化初始水平,發(fā)展速度決定耦合度、協(xié)調(diào)度分布特點與演變軌跡

從區(qū)域整體看，2007—2015年，區(qū)域平均人均GDP、人均財政收入以及人均固定資產(chǎn)投資的年平均增長率分別為21.62%、25.17%、37.92%⑧。這表明：推動區(qū)域耦合度與協(xié)調(diào)度不斷提升的主要動力之一是快速的經(jīng)濟城市化發(fā)展，而社會城市化隨著經(jīng)濟城市化的發(fā)展，也表現(xiàn)出同樣的發(fā)展趨勢。從地區(qū)差異看，表3及表4顯示，下游經(jīng)濟圈明顯優(yōu)于中游和上游經(jīng)濟圈，三大經(jīng)濟圈在經(jīng)濟發(fā)展水平和社會基礎(chǔ)建設(shè)及城市文化上的差異直接導致了城市化水平與生態(tài)環(huán)境耦合度與協(xié)調(diào)度水平的高低，一定程度上造成了耦合度與協(xié)調(diào)度的空間分異特征與空間集聚格局。而從發(fā)展趨勢來看，中游和上游經(jīng)濟圈的發(fā)展速度要明顯快于下游經(jīng)濟圈，這對于區(qū)域整體在縮小城市化和生態(tài)環(huán)境耦合度與協(xié)調(diào)度不平衡性和地區(qū)差異上有顯著影響，這也是耦合度和協(xié)調(diào)度全域空間相關(guān)性下降、地理集中效應(yīng)放緩的原因之一。

2.資源和生態(tài)要素條件從限制、約束到反饋、調(diào)節(jié)推動耦合度及協(xié)調(diào)度發(fā)展

表3.2007、2011、2015年省一級耦合度及協(xié)調(diào)度

表4.不同區(qū)域經(jīng)濟城市化及資源、生態(tài)要素條件

長江經(jīng)濟帶橫跨我國“三級階梯”地形分布，資源要素的同構(gòu)性與生態(tài)要素的整體性會呈現(xiàn)明顯地域差異。表3及表4顯示，由于2007年上游經(jīng)濟圈資源要素和生態(tài)要素水平相對較高，城市化發(fā)展水平相對較低，因而對生態(tài)環(huán)境的脅迫作用并不明顯，區(qū)域的耦合度整體不高，協(xié)調(diào)度基本處于嚴重不協(xié)調(diào)類型中的城市化發(fā)展滯后型；中游相較于上游，耦合度水平較為提高，協(xié)調(diào)度類型相同；下游由于其資源要素、生態(tài)要素條件以及城市化水平高于中游和上游，因而耦合度高于上游和中游，處于磨合偶和階段，但協(xié)調(diào)度也不高，且表現(xiàn)為城市化和生態(tài)環(huán)境同步滯后。從時間上看，2007年到2015年，區(qū)域整體的資源要素和生態(tài)要素條件在緩慢中逐步提升，對應(yīng)于不斷提升的城市化水平，兩者的耦合度與協(xié)調(diào)度也隨著不斷提高；但由于生態(tài)環(huán)境優(yōu)化速度低于城市化發(fā)展速度，導致城市化對生態(tài)環(huán)境的壓迫在逐漸增大，而在生態(tài)環(huán)境的反饋機制未能充分發(fā)揮作用下，不協(xié)調(diào)中生態(tài)環(huán)境滯后類型的區(qū)域明顯增多，且集中在下游經(jīng)濟圈。

五 結(jié)論與啟示

本文通過構(gòu)建長江經(jīng)濟帶城市化與生態(tài)環(huán)境耦合度與協(xié)調(diào)度測度模型，對其時空特征與演化規(guī)律進行研究，得出如下結(jié)論。

第一，長江經(jīng)濟帶城市化與生態(tài)環(huán)境整體耦合度水平較高，空間分布上呈現(xiàn)“普遍低水平”到“兩極高、外圍低”再到“東中部高、西部低”的分布特點，并且其空間集聚特征明顯，集聚類型形成了東部“高高集聚”和西部“低低集聚”兩極分化的格局。這反映出區(qū)域通過“以點帶線、以線帶面”的漸進式發(fā)展方式，可以實現(xiàn)城市化與生態(tài)環(huán)境的相互推動和促進，最終形成“高高集聚”的熱點區(qū)域，而“低低集聚”的冷點區(qū)域則亟待找到合適路徑以實現(xiàn)城市化與生態(tài)環(huán)境整體耦合度的提升。

第二，長江經(jīng)濟帶城市化與生態(tài)環(huán)境整體協(xié)調(diào)度水平不高，空間分布表現(xiàn)為由“東高西低—階梯下降”到“二分格局”再到“分散化”的分布變化，協(xié)調(diào)度空間集聚類型由“東部熱點”和“西部冷點”兩極分化到“零星狀”分布演化，區(qū)域內(nèi)部的協(xié)調(diào)度差異性和不平衡性在降低。一定程度上可以說明，長江經(jīng)濟帶內(nèi)部由于經(jīng)濟發(fā)展差距，導致區(qū)域市場分割、產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)度不高，生態(tài)環(huán)境對城市化的推動和促進作用有待提升，區(qū)域內(nèi)部亟待通過統(tǒng)一大市場構(gòu)建、產(chǎn)業(yè)跨區(qū)域互動及城市化水平的提升來實現(xiàn)協(xié)調(diào)發(fā)展。

第三，演化規(guī)律上，經(jīng)濟城市化、社會城市化以及資源要素條件和生態(tài)要素條件成為主要動力因素。城市化與生態(tài)環(huán)境的耦合度與協(xié)調(diào)度隨著系統(tǒng)的脅迫、影響——限制、約束——反饋、調(diào)節(jié)——磨合、協(xié)調(diào)而不斷向優(yōu)化階段演進。從整體來看，長江經(jīng)濟帶隨著經(jīng)濟發(fā)展和城市化水平提升，經(jīng)濟體量、城市化水平及產(chǎn)業(yè)空間存在擴散現(xiàn)象，更容易導致城市化與生態(tài)環(huán)境的協(xié)同推進，從而實現(xiàn)耦合度與協(xié)調(diào)度的不斷優(yōu)化。

第四，在打造長江經(jīng)濟帶區(qū)域一體化發(fā)展過程中，需要充分考慮各地區(qū)城市化水平以及生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀，突出各區(qū)域優(yōu)勢。從下游經(jīng)濟圈來看，東部城市化發(fā)展速度過快，有超越資源環(huán)境承受能力的趨勢，存在城市化發(fā)展與生態(tài)環(huán)境保護不夠協(xié)調(diào)，可能存在“攤大餅”的粗放方式以及對資源環(huán)境的破壞。從中上游經(jīng)濟圈來講，則存在城市化受阻現(xiàn)象，人口、資金外流可能是城市化的阻力，土地城市化速度高于人口城市化速度，城市化表現(xiàn)出明顯的低質(zhì)量，城市化發(fā)展質(zhì)量不高，生態(tài)環(huán)境對城市化的促進不夠，優(yōu)質(zhì)產(chǎn)業(yè)、人口、資金等要素集聚程度有待提升。

因此，首先，上游經(jīng)濟以城市化發(fā)展為主，充分挖掘區(qū)域價值，提升區(qū)域整體經(jīng)濟水平，打造以重慶、成都為雙引擎的成渝經(jīng)濟圈，強化其在長江經(jīng)濟帶的地位和作用，充分融入長江經(jīng)濟帶，力爭成為區(qū)域重要增長極，通過協(xié)調(diào)人口分布、產(chǎn)業(yè)分布與生態(tài)環(huán)境保護，提升耦合度和協(xié)調(diào)度。其次，中游通過依托長江水路的天然優(yōu)勢，加快承接全球及東部產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移，聚焦產(chǎn)業(yè)高附加值、高利潤環(huán)節(jié)實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，充分做好上游與下游產(chǎn)業(yè)的銜接，推動衛(wèi)星城、小城鎮(zhèn)發(fā)展，實現(xiàn)人口向外圍空間分散化、組團式集聚，推進城市化與生態(tài)同步發(fā)展。再次，下游要防止“攤大餅”的粗放發(fā)展方式，防止人口盲目集中，適度控制特大城市人口規(guī)模和人口遷移速度，提高土地空間利用效率，緩解資源環(huán)境承受能力的突出問題，有序引導產(chǎn)業(yè)向中上游優(yōu)勢地區(qū)轉(zhuǎn)移，聚集信息產(chǎn)業(yè)、未來產(chǎn)業(yè)和金融產(chǎn)業(yè)等新興產(chǎn)業(yè)和龍頭企業(yè)，形成全球高端產(chǎn)業(yè)與高端技術(shù)的集聚，從而提高長江經(jīng)濟帶整體競爭力。最后，建議深入開發(fā)長江航路及長江水運優(yōu)勢，打通阻礙區(qū)域經(jīng)濟協(xié)同發(fā)展和產(chǎn)業(yè)要素自由流動的體制機制障礙，建立統(tǒng)一長江經(jīng)濟帶大市場、共同體，發(fā)揮長三角州城市群、長江中游城市群和成渝城市群的引領(lǐng)作用，提升區(qū)域整體發(fā)展水平，促進城市化與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展。

注釋：

①為表述清晰，下文將耦合協(xié)調(diào)度簡稱為“協(xié)調(diào)度”。

②在指標體系標準化基礎(chǔ)上對系統(tǒng)綜合功效進行計算。

③由于篇幅限制，文中未給出全域Moran′s I和局域Moran′s I和LISA值的計算公式。

⑤⑦由于篇幅原因限制，本文未給出Moran’s I和局域Moran’s I公式及計算過程。

⑥由于篇幅限制，未給出莫蘭散點圖對應(yīng)的地級單元。

⑧城市GDP、財政收入、固定資產(chǎn)投資以及人口等原始數(shù)據(jù)來源于《中國城市統(tǒng)計年鑒》，年平均增長率由各年增長率幾何平均計算得出。