京津冀土地綠色利用與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)耦合協(xié)調(diào)的時(shí)空異質(zhì)性研究

梁彥慶，官洋溢，黃志英，焦新穎 (.河北師范大學(xué)資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，河北 石家莊 00024；2.河北省環(huán)境變化遙感識(shí)別技術(shù)創(chuàng)新中心，河北 石家莊 00024；3.中國(guó)科學(xué)院新疆生態(tài)與地理研究所荒漠與綠洲生態(tài)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，新疆 烏魯木齊 8300；4.新疆大學(xué)資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，新疆 烏魯木齊 830046；.河北地質(zhì)大學(xué)土地科學(xué)與空間規(guī)劃學(xué)院，河北 石家莊 0003；6.中國(guó)科學(xué)院大學(xué)，北京 00049)

中國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展給土地生態(tài)環(huán)境造成了巨大壓力，土地資源綠色利用與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的合理匹配成為實(shí)現(xiàn)國(guó)家可持續(xù)發(fā)展的重要前提。隨著城市化進(jìn)程的不斷加快，由土地利用引發(fā)的資源環(huán)境保護(hù)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的矛盾沖突愈加嚴(yán)峻，這與我國(guó)當(dāng)前綠色、協(xié)調(diào)的發(fā)展理念不符。土地綠色利用與生產(chǎn)已成為生態(tài)文明建設(shè)新時(shí)期土地利用的新模式、新需求，將綠色發(fā)展理念貫徹到土地利用過(guò)程中，在土地總量有限、生態(tài)環(huán)境脆弱的前提下，通過(guò)土地綠色利用轉(zhuǎn)型減少資源投入與污染排放，實(shí)現(xiàn)土地利用中經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境綜合效益的最優(yōu)協(xié)調(diào)發(fā)展，成為繼土地集約利用之后的一種土地利用新理念[1-3]。

學(xué)者們圍繞土地利用與城鎮(zhèn)化、區(qū)域一體化的耦合關(guān)系進(jìn)行了相關(guān)研究，大致分為兩類(lèi)：一是全國(guó)、區(qū)域、城市等不同尺度下的研究。如張紅鳳等[4]從時(shí)點(diǎn)狀態(tài)和時(shí)段變化的角度對(duì)我國(guó)各省份的城鎮(zhèn)化發(fā)展和土地集約利用水平的耦合特征進(jìn)行了分析；陳萬(wàn)旭等[5]采用空間計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)模型探測(cè)長(zhǎng)江中游土地利用轉(zhuǎn)型與城鎮(zhèn)化之間的空間關(guān)系；邢穎等[6]對(duì)都勻市土地利用變化與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的協(xié)調(diào)性進(jìn)行了考察。二是時(shí)空效應(yīng)、協(xié)調(diào)發(fā)展程度評(píng)價(jià)等不同視角下的研究。如李曉慶等[7]基于耦合協(xié)調(diào)發(fā)展度及空間自相關(guān)模型探究長(zhǎng)江兩大城市群新型城鎮(zhèn)化與土地集約利用的協(xié)調(diào)時(shí)空分異特征；苗苗等[8]探討長(zhǎng)江中游城市群土地利用與社會(huì)-經(jīng)濟(jì)-自然系統(tǒng)的內(nèi)在耦合協(xié)調(diào)性；張志等[9]從空間尺度分析了湖北省各城市土地集約利用程度與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的耦合協(xié)調(diào)關(guān)系。上述研究大多注重解決經(jīng)濟(jì)、社會(huì)或環(huán)境某一方面的問(wèn)題，著眼于全面考慮資源節(jié)約、環(huán)境保護(hù)、生態(tài)可持續(xù)的土地綠色利用研究較少，且土地綠色利用與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的相關(guān)研究也局限于某個(gè)因素的單項(xiàng)研究，缺乏對(duì)兩者的耦合分析，特別是對(duì)耦合協(xié)調(diào)時(shí)空異質(zhì)性及其驅(qū)動(dòng)因素的深入探討較少。

京津冀城市群作為我國(guó)北方人居環(huán)境的重要保障地帶，土地生態(tài)保護(hù)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展等矛盾突出，基于2006、2011和2016年3期截面數(shù)據(jù)，探索土地綠色利用與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)耦合協(xié)調(diào)發(fā)展的時(shí)空分異規(guī)律及其影響因素，可為實(shí)現(xiàn)京津冀區(qū)域土地資源高效綠色利用與經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展提供借鑒和參考。

1 研究區(qū)域概況與數(shù)據(jù)來(lái)源

1.1 研究區(qū)域概況

京津冀地區(qū)是我國(guó)北方最重要的經(jīng)濟(jì)中心，地處36°01′～42°37′ N，113°04′～119°53′ E，總面積約為21.80萬(wàn)km2，包括北京、天津和河北3個(gè)省級(jí)行政區(qū)，轄13個(gè)城市，擁有良好的區(qū)位條件和資源稟賦，現(xiàn)已成為繼長(zhǎng)三角、珠三角之后的中國(guó)第三大經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)極地區(qū)。2016年，總?cè)丝诔^(guò)1億人，地區(qū)生產(chǎn)總值達(dá)到74 612.6億元，占全國(guó)的10%。然而，由于京津冀不同發(fā)展定位城市的土地利用模式、結(jié)構(gòu)不同，造成區(qū)域間經(jīng)濟(jì)發(fā)展不平衡、土地利用效益低下、生態(tài)環(huán)境污染等問(wèn)題一直比較突出。為保證京津冀協(xié)同可持續(xù)發(fā)展，亟需重點(diǎn)研究和解決土地資源高效綠色利用與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的協(xié)調(diào)問(wèn)題。

1.2 數(shù)據(jù)來(lái)源

數(shù)據(jù)來(lái)源于2007、2012和2017年的《北京統(tǒng)計(jì)年鑒》《天津統(tǒng)計(jì)年鑒》《河北統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國(guó)城市統(tǒng)計(jì)年鑒》和各市統(tǒng)計(jì)公報(bào)，無(wú)法直接獲取的各類(lèi)地均資源投入和經(jīng)濟(jì)密度等指標(biāo)值根據(jù)相關(guān)指標(biāo)計(jì)算得到。

2 研究方法與指標(biāo)體系

2.1 研究方法

2.1.1超效率SBM模型

土地綠色利用水平可采用考慮資源與環(huán)境代價(jià)的綜合土地利用效率來(lái)衡量?；诜瞧谕a(chǎn)出的SBM模型于2001年由TONE[10]提出，能夠解決傳統(tǒng)數(shù)據(jù)包絡(luò)模型造成的投入產(chǎn)出變量松弛性問(wèn)題，但難以進(jìn)一步區(qū)分有效決策單元間的效率差異，而超效率DEA模型可實(shí)現(xiàn)對(duì)所有效率值大于1的決策單元(DMU)的區(qū)分，因此運(yùn)用結(jié)合2種模型優(yōu)勢(shì)的超效率SBM模型對(duì)綜合土地利用效率進(jìn)行測(cè)算[10]，不僅可以恰當(dāng)處理非期望產(chǎn)出，同時(shí)能夠解決非有效單元和有效單元的排序問(wèn)題。模型公式為

(1)

(2)

式(1)～(2)中，ρ為測(cè)度的土地綠色利用水平值；假設(shè)有n個(gè)DMU，每個(gè)DMU由投入m、期望產(chǎn)出r1和非期望產(chǎn)出r2構(gòu)成，其投入、期望產(chǎn)出和非期望產(chǎn)出向量分別為x∈Rm、yd∈Rr1、yu∈Rr2；λj為約束條件。

2.1.2標(biāo)準(zhǔn)差橢圓法

標(biāo)準(zhǔn)差橢圓法最早由Lefever提出，通過(guò)重心、長(zhǎng)半軸、短半軸、方位角等構(gòu)成要素能夠揭示土地綠色利用與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的空間分布特征。其中，重心表示區(qū)域要素空間分布的相對(duì)位置，長(zhǎng)短軸之比用來(lái)描述要素空間分布形態(tài)，方位角表示空間分布的主趨勢(shì)方向[11]。平均中心坐標(biāo)、x軸標(biāo)準(zhǔn)差、y軸標(biāo)準(zhǔn)差計(jì)算公式分別為

(3)

(4)

(5)

(6)

2.1.3耦合協(xié)調(diào)度模型

耦合協(xié)調(diào)度模型用來(lái)描述系統(tǒng)之間相互作用、相互影響的關(guān)聯(lián)性[12-13]，可將土地綠色利用和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)2個(gè)系統(tǒng)相互作用、協(xié)調(diào)發(fā)展的程度定義為土地綠色利用-經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)度。表達(dá)式為

(7)

(8)

(9)

T=αU1+βU2，

(10)

(11)

式(7)～(11)中，U1和U2分別為土地綠色利用系統(tǒng)和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)系統(tǒng)的綜合得分值；pi和qi為對(duì)應(yīng)指標(biāo)權(quán)重；xi和yi分別為各指標(biāo)對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)化值；m和n分別為2個(gè)系統(tǒng)指標(biāo)總數(shù)；C為系統(tǒng)之間的耦合度；T為系統(tǒng)之間的綜合調(diào)和指數(shù)；α、β為待定系數(shù)，反映2個(gè)子系統(tǒng)對(duì)總系統(tǒng)貢獻(xiàn)的重要程度，參照文獻(xiàn)[14]，取α=β=1/2。

采用均勻分布函數(shù)法[15-16]，將京津冀土地綠色利用-經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)耦合協(xié)調(diào)度(D)劃分為如下等級(jí)：0～0.19、>0.19～0.29、>0.29～0.39、>0.39～0.49分別表示嚴(yán)重、中度、輕度與瀕臨失調(diào)；>0.49～0.59、>0.59～0.69、>0.69～0.79、>0.79～0.89、>0.89～1.00分別表示勉強(qiáng)、初級(jí)、中級(jí)、良好與優(yōu)質(zhì)協(xié)調(diào)。

2.1.4地理探測(cè)器

地理探測(cè)器是識(shí)別地理事物空間分異性及其驅(qū)動(dòng)力的統(tǒng)計(jì)學(xué)方法[17]，用于檢驗(yàn)影響因素與地理事物的變化在空間上是否具有顯著一致性。其中因子探測(cè)器用來(lái)探測(cè)京津冀土地綠色利用與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)耦合協(xié)調(diào)的空間分異性以及影響因素對(duì)其的解釋力，大小用q值來(lái)衡量，表達(dá)式為

(12)

式(12)中，h為變量Y或者X的分層；Nh和N分別為h層和全區(qū)的單元數(shù)；σh2和σ2分別為h層和全區(qū)Y值的方差。q的取值在[0,1]之間，數(shù)值越大，說(shuō)明影響因子對(duì)土地綠色利用與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)耦合協(xié)調(diào)的影響越大。

交互探測(cè)器(P)用來(lái)識(shí)別影響因子兩兩共同作用時(shí)是否會(huì)增加或減弱對(duì)土地綠色利用與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)耦合協(xié)調(diào)的解釋力。P(x1∩x2)max[P(x1),P(x2)]，代表因子x1與x2交互后雙線(xiàn)性加強(qiáng)；P(x1∩x2)>P(x1)+P(x2)，代表因子x1與x2交互后非線(xiàn)性加強(qiáng)；P(x1∩x2)=P(x1)+P(x2)，代表因子x1與x2相互獨(dú)立。

2.2 指標(biāo)體系構(gòu)建

土地綠色利用是在一定約束條件下實(shí)現(xiàn)多目標(biāo)并同時(shí)達(dá)到最優(yōu)水平的土地利用方式組合，不僅需要增加土地資源的產(chǎn)出強(qiáng)度，還要考慮在節(jié)能減排約束條件下，降低污染物排放水平，從而實(shí)現(xiàn)土地資源的綠色可持續(xù)利用，因此在指標(biāo)選擇上立足于土地利用過(guò)程中生態(tài)水平的提升能力，重點(diǎn)關(guān)注減少資源消耗和污染排放2個(gè)方面[18]。經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)是實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵，大部分學(xué)者認(rèn)為從經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的有效性、穩(wěn)定性、持續(xù)性、創(chuàng)新性、分享性等方面能較好地反映經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)內(nèi)涵，因此在指標(biāo)選擇上主要關(guān)注經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)結(jié)構(gòu)性、穩(wěn)定性、福利性等方面[19]。基于土地綠色利用和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的內(nèi)涵，對(duì)黃鑫等[20]、梁流濤等[2]學(xué)者研究中使用頻率較高的指標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并結(jié)合京津冀發(fā)展實(shí)際以及數(shù)據(jù)可獲取性、連續(xù)性等因素，構(gòu)建京津冀土地綠色利用與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系(表1)。其中土地綠色利用由資源投入、污染排放(非期望產(chǎn)出)、經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出(期望產(chǎn)出)3個(gè)一級(jí)指標(biāo)，8個(gè)二級(jí)指標(biāo)構(gòu)成；經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)由經(jīng)濟(jì)發(fā)展、國(guó)內(nèi)外貿(mào)易和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)效益3個(gè)一級(jí)指標(biāo)，8個(gè)二級(jí)指標(biāo)構(gòu)成。為減少人為因素對(duì)權(quán)重的影響，土地綠色利用和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)各指標(biāo)權(quán)重采用熵值法確定，權(quán)重越小表明評(píng)價(jià)指標(biāo)變異系數(shù)越小，提供的有效信息越少(表1)。

表1 京津冀土地綠色利用與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

3 結(jié)果與分析

3.1 土地綠色利用與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的時(shí)空分布特征

運(yùn)用DEA-Solver Pro5軟件，選擇規(guī)模報(bào)酬不變情況下考慮非期望產(chǎn)出的超效率SBM模型，對(duì)京津冀13市2006—2016年的土地綠色利用水平值進(jìn)行測(cè)算(圖1)。結(jié)果顯示，2006—2016年，京津冀土地綠色利用水平均值從高到低依次為北京、承德、滄州、保定、張家口、天津、唐山、石家莊、邯鄲、衡水、廊坊、邢臺(tái)和秦皇島，大致呈西高東低、北高南低的分布格局。不同城市間的土地綠色利用水平差別較大，北京、承德、滄州、保定的土地綠色利用水平均值分別為2.67、1.44、1.48、1.09，高于城市群0.91的平均水平，表明這些城市土地綠色利用水平較高效，其中北京作為京津冀城市群的核心城市，一直強(qiáng)調(diào)低消耗、低污染、高效益的集約型經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)模式，注重對(duì)土地的健康有序利用；承德、滄州、保定近年加強(qiáng)工業(yè)轉(zhuǎn)型和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，發(fā)展環(huán)境友好型工業(yè)，對(duì)提高土地綠色利用水平均起到了積極作用；其余城市由于產(chǎn)業(yè)耗能相對(duì)較高，工業(yè)污染物排放量相對(duì)較大，土地綠色利用水平均值普遍偏低，僅張家口略高于城市群平均水平，達(dá)到0.95，秦皇島最低，僅為0.28。

圖1 2006—2016年土地綠色利用水平平均值變化

運(yùn)用多因素綜合評(píng)價(jià)法測(cè)算得到京津冀13市2006—2016年的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)水平值，根據(jù)其值對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)動(dòng)態(tài)變化進(jìn)行分析。由圖2可知，2006—2016年京津冀經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)水平均值存在顯著的區(qū)域非均衡發(fā)展特征，在空間上呈現(xiàn)東高西低的分布格局。其中北京、天津的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)水平均處于區(qū)域領(lǐng)先地位，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)水平均值分別為0.90和0.64，高于區(qū)域平均水平；唐山、石家莊、秦皇島、廊坊等地次之；而衡水為生態(tài)休閑旅游型城市，均值最低，僅為0.03。總體來(lái)看，除天津外，其余各市經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)綜合水平總體呈下降趨勢(shì)。分階段來(lái)看，2006—2011年呈下降趨勢(shì)的有北京、石家莊、唐山、廊坊、邢臺(tái)和衡水6市，其余7市均呈上升趨勢(shì)；2011—2016年呈下降趨勢(shì)的有承德、張家口、邢臺(tái)、唐山、保定、邯鄲，其余7市呈上升趨勢(shì)。

圖2 2006—2016年經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)水平變化

土地綠色利用與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)標(biāo)準(zhǔn)差橢圓的參數(shù)變化見(jiàn)表2，空間分布見(jiàn)圖3。

表2 土地綠色利用與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的標(biāo)準(zhǔn)差橢圓參數(shù)變化

2006—2016年京津冀地區(qū)土地綠色利用標(biāo)準(zhǔn)差橢圓整體呈北(偏東)—南(偏西)的分布格局，但在2個(gè)時(shí)間段內(nèi)分別呈現(xiàn)向東北、西北方向的移動(dòng)路徑。2006—2011年長(zhǎng)短軸之比由1.92增加到2.00，表明北(偏東)—南(偏西)方向呈擴(kuò)張趨勢(shì)，2011—2016年長(zhǎng)短軸之比由2.00減小到1.86，表明北(偏西)—南(偏東)方向呈擴(kuò)張趨勢(shì)，且擴(kuò)張速度快于2006—2011年，區(qū)域間差距逐漸拉大，方位角轉(zhuǎn)動(dòng)方向由順時(shí)針轉(zhuǎn)為逆時(shí)針，轉(zhuǎn)動(dòng)較明顯，表明城市群西北部地區(qū)對(duì)生態(tài)環(huán)境的重視程度加強(qiáng)，土地綠色利用水平得到逐步提高。

2006—2016年京津冀13市經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的空間分布整體呈北(偏東)—南(偏西)方向，移動(dòng)路徑范圍較小，2006—2011年經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)重心位置由39.48° N，116.61° E向東北方向移至39.52° N，116.71° E，2011—2016年向北移動(dòng)至39.54° N，116.71° E。近10 a長(zhǎng)短軸之比由1.75減小到1.54，表明東北—西南方向呈持續(xù)收縮趨勢(shì)，方位角由36.55°逐漸變?yōu)?9.33°，呈順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，表明城市群東北部地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較高，發(fā)展速度較快，東北部與西南部地區(qū)的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)水平差距明顯拉大。

綜上所述，2006—2016年，京津冀各城市土地綠色利用與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)時(shí)序變化差異顯著，土地綠色利用水平較高區(qū)域集中在北京、承德等中、北部，隨時(shí)間變化其主方向由北(偏東)—南(偏西)方向變?yōu)楸?偏西)—南(偏東)方向，而城市群西北部地區(qū)呈現(xiàn)“追趕”趨勢(shì)，土地利用效率逐步提高；經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)水平較高區(qū)域集中分布在北京、唐山等中、東部區(qū)域，其主方向始終為北(偏東)—南(偏西)方向，其余地區(qū)發(fā)展相對(duì)較弱。在空間演變上，兩系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)差橢圓總體呈現(xiàn)東北—西南格局分布，京津冀東北部地區(qū)的土地綠色利用與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)好于西南地區(qū)。

3.2 土地綠色利用與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)耦合協(xié)調(diào)的空間異質(zhì)性

為避免數(shù)據(jù)量綱的影響，先對(duì)土地綠色利用和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，再進(jìn)行耦合協(xié)調(diào)度測(cè)算，根據(jù)測(cè)算結(jié)果對(duì)京津冀近年來(lái)各市的土地綠色利用與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)耦合協(xié)調(diào)水平進(jìn)行等級(jí)劃分，共分為中度失調(diào)、輕度失調(diào)、瀕臨失調(diào)、勉強(qiáng)協(xié)調(diào)和初級(jí)協(xié)調(diào)5個(gè)等級(jí)(圖4)。

2006—2016年間，京津冀各城市土地綠色利用與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)耦合協(xié)調(diào)度呈現(xiàn)緩慢上升趨勢(shì)，耦合協(xié)調(diào)度大致在0.20～0.65之間，只有少數(shù)城市在個(gè)別年份高于0.60。京津冀整體協(xié)調(diào)關(guān)系有一定改善，從0.34上升到0.41，由輕度失調(diào)轉(zhuǎn)變?yōu)闉l臨失調(diào)。

圖3 土地綠色利用與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)標(biāo)準(zhǔn)差橢圓分布Fig.3 Elliptical distribution of standard deviation of green land use and economic growth

圖4 土地綠色利用與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)耦合協(xié)調(diào)度的時(shí)空演變格局Fig.4 Spatial-temporal evolution patterns of coupling coordination degree between green land use and economic growth

對(duì)各個(gè)階段展開(kāi)具體分析：(1)中度失調(diào)階段，2006年有張家口、承德、衡水、邢臺(tái)和邯鄲；2011年變?yōu)?個(gè)，邯鄲、張家口由于系統(tǒng)關(guān)聯(lián)度增強(qiáng)，變?yōu)檩p度失調(diào)，新增保定；2016年僅有3個(gè)，分別為承德、衡水和邢臺(tái)。(2)輕度失調(diào)，2006年處于該階段的有6個(gè)，分別為秦皇島、唐山、廊坊、石家莊、保定和滄州；2011年新增張家口和邯鄲，表明張家口和邯鄲的協(xié)調(diào)度較2006年有所提升，保定降為中度失調(diào)階段；2016年減少為5個(gè)，分別為張家口、保定、滄州、邯鄲和秦皇島。(3)瀕臨失調(diào)階段，2006年僅有天津；2011年無(wú)城市處于此階段；2016年有3個(gè)，分別為唐山、廊坊和石家莊，表明其土地綠色利用與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)之間的關(guān)聯(lián)度增強(qiáng)，這些城市在發(fā)展經(jīng)濟(jì)的同時(shí)也注重土地利用綠色化和對(duì)資源、環(huán)境的保護(hù)。(4)勉強(qiáng)協(xié)調(diào)階段，2006年未有城市處于該階段，2011和2016年處于此階段的均僅有天津。(5)初級(jí)協(xié)調(diào)階段。2006—2016年處于該階段的均僅有北京。

從圖5可知，2006—2016年間，京津冀13個(gè)城市土地綠色利用與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的耦合協(xié)調(diào)度均得到不同程度提升，但呈現(xiàn)區(qū)域發(fā)展不平衡的明顯特征，耦合協(xié)調(diào)度由高到低依次為北京、天津、石家莊、唐山、廊坊、秦皇島、滄州、保定、張家口、邯鄲、衡水、邢臺(tái)和承德。北京、天津土地綠色利用與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的耦合協(xié)調(diào)度遙遙領(lǐng)先，與河北省11個(gè)城市拉開(kāi)差距；而從河北省內(nèi)部看，石家莊位居首位，唐山、廊坊等環(huán)京津、沿海區(qū)域次之，冀西北和冀南區(qū)域城市的耦合協(xié)調(diào)度較差。通過(guò)比較土地綠色利用與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)系統(tǒng)的綜合得分值可以看出，北京、天津的土地綠色利用落后于經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，表現(xiàn)為土地綠色利用滯后型狀態(tài)，而河北省各市相反，表現(xiàn)為經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)滯后型狀態(tài)，表明京津冀城市群尚未達(dá)到土地綠色利用與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)高協(xié)調(diào)、高質(zhì)量的發(fā)展階段，其中北京、天津的土地利用仍較為粗放，需要前瞻性的國(guó)土空間規(guī)劃進(jìn)行指導(dǎo)，而河北省各市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較差，還需加大力度優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)綠色化高端化發(fā)展。

圖5 土地綠色利用與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)耦合協(xié)調(diào)度演進(jìn)態(tài)勢(shì)

總體來(lái)看，近10 a來(lái)京津冀13個(gè)城市耦合協(xié)調(diào)發(fā)展水平不斷提升，形成以北京、天津?yàn)橹行牡妮椛鋽U(kuò)散趨勢(shì)，表明京津冀在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)，注重土地集約利用，提高資源利用效率和減少環(huán)境污染，逐步走上健康的可持續(xù)發(fā)展道路，但需要注意的是冀西北和冀南等區(qū)域耦合協(xié)調(diào)度處于輕度失調(diào)階段的城市占比依然很大。對(duì)于不同類(lèi)型城市，未來(lái)應(yīng)有所側(cè)重地提高土地綠色利用水平并優(yōu)化調(diào)整經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)，有效促進(jìn)不同地區(qū)經(jīng)濟(jì)的健康增長(zhǎng)，從而促進(jìn)土地綠色利用與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的全面協(xié)調(diào)發(fā)展。

3.3 土地綠色利用與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)耦合協(xié)調(diào)的影響因素

選取與當(dāng)前實(shí)際發(fā)展?fàn)顩r最為相近的2016年為研究時(shí)點(diǎn)，運(yùn)用地理探測(cè)器軟件中的因子探測(cè)器與交互探測(cè)器來(lái)探測(cè)各驅(qū)動(dòng)因子對(duì)京津冀土地綠色利用與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的影響程度。借鑒文獻(xiàn)[21-22]并結(jié)合數(shù)據(jù)可得性和典型性，選取單位GDP能耗(X1)、人口密度(X2)、第三產(chǎn)業(yè)占GDP比重(X3)、城鎮(zhèn)化率(X4)、建成區(qū)綠化率(X5)、專(zhuān)利申請(qǐng)授權(quán)量(X6)和工業(yè)固體廢物綜合利用率(X7)共7個(gè)指標(biāo)作為土地綠色利用與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的驅(qū)動(dòng)因子，計(jì)算得到各指標(biāo)的解釋力大小q分別為0.486 6、0.399 8、0.552 2、0.799 4、0.340 3、0.614 8、0.229 6?？梢?jiàn)，京津冀土地綠色利用與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)協(xié)調(diào)的主導(dǎo)驅(qū)動(dòng)因子及其解釋力差異較為明顯。

整體來(lái)看，因子探測(cè)分析結(jié)果中所有驅(qū)動(dòng)因子的解釋力q值均處于顯著范圍內(nèi)，但其大小具有明顯差距。其中，城鎮(zhèn)化率q值最大，明顯區(qū)別于其他因子，表明該因子對(duì)土地綠色利用-經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的解釋力具有主導(dǎo)作用，因此屬于主導(dǎo)驅(qū)動(dòng)因子；其次為專(zhuān)利申請(qǐng)授權(quán)量、第三產(chǎn)業(yè)占GDP比重，其q值均高達(dá)0.5以上，這些因子涉及科技創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)等方面，能較為全面地反映城市的可持續(xù)和健康發(fā)展?fàn)顩r，對(duì)于土地綠色利用與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的協(xié)調(diào)發(fā)展具有重要促進(jìn)作用，屬于高水平影響因子；而單位GDP能耗、人口密度、建成區(qū)綠化率和工業(yè)固體廢物綜合利用率的影響程度屬于較低水平，q值均處于0.5以下，由于不同城市在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中各有側(cè)重，對(duì)綠化率、工業(yè)固體廢物綜合利用率的要求差異較大，導(dǎo)致對(duì)系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展的綜合影響力較弱；能耗、人口的增加會(huì)導(dǎo)致土地、水電等各種資源需求量和污染物排放增加等問(wèn)題，這些因子對(duì)土地綠色利用與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的影響力均較弱，屬于一般影響因子。

從表3可知，各驅(qū)動(dòng)因子間存在顯著交互作用，且任意兩因子交互作用后的作用力顯著高于單因子，具有雙因子增強(qiáng)或非線(xiàn)性增強(qiáng)特征，表明產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、生態(tài)投入、科技創(chuàng)新、城市化水平等方面的綜合作用要優(yōu)于單項(xiàng)因子的獨(dú)立作用。整體來(lái)看，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與科技創(chuàng)新、環(huán)境規(guī)制對(duì)土地綠色利用與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的交互影響力顯著區(qū)別于其他影響因子的交互影響力。其中第三產(chǎn)業(yè)占GDP比重與工業(yè)固體廢物綜合利用率的交互作用值最大，為0.955 6；第三產(chǎn)業(yè)占GDP比重與專(zhuān)利申請(qǐng)授權(quán)量的交互作用值次之，為0.911 1。

表3 土地綠色利用-經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)耦合協(xié)調(diào)影響因子交互探測(cè)結(jié)果

綜上所述，各驅(qū)動(dòng)因子對(duì)京津冀土地綠色利用與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展均具有一定影響，且影響力差異較大，未來(lái)要在快速發(fā)展經(jīng)濟(jì)的同時(shí)，發(fā)揮高水平驅(qū)動(dòng)因子的主導(dǎo)作用，同時(shí)注重與低水平驅(qū)動(dòng)因子之間的融合，增強(qiáng)因子間的綜合影響水平，逐步提高土地綠色利用與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的協(xié)調(diào)發(fā)展水平。

4 結(jié)論

運(yùn)用超效率SBM模型、標(biāo)準(zhǔn)差橢圓法、耦合協(xié)調(diào)度模型、地理探測(cè)器等方法，探討了京津冀13個(gè)城市2006—2016年土地綠色利用與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的時(shí)空變化規(guī)律、耦合協(xié)調(diào)的時(shí)空異質(zhì)性及其影響因素，結(jié)論如下：

(1)近10 a京津冀各城市土地綠色利用與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)水平隨時(shí)間變化呈現(xiàn)顯著的區(qū)域差異。其中北京、承德等中、北部區(qū)域的土地綠色利用水平較高，均值均在1.00以上；北京、天津等中、東部地區(qū)的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)水平較高，均值均在0.20以上。土地綠色利用發(fā)展主方向由北(偏東)—南(偏西)變?yōu)楸?偏西)—南(偏東)，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)主方向始終為北(偏東)—南(偏西)，其移動(dòng)趨勢(shì)分別為東北—西北向、東北—北向，但在空間上2個(gè)系統(tǒng)總體呈東北—西南格局分布格局。

(2)由耦合協(xié)調(diào)度測(cè)算結(jié)果可知，京津冀城市群的土地綠色利用與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)耦合協(xié)調(diào)度在0.34～0.41之間，隨時(shí)間變化整體協(xié)調(diào)度不斷提升，由輕度失調(diào)轉(zhuǎn)變?yōu)闉l臨失調(diào)，但依舊處于較低水平。耦合協(xié)調(diào)水平在空間分布上具有集中性與穩(wěn)定性，但存在明顯的區(qū)域差異，表現(xiàn)出顯著的空間異質(zhì)性，即北京、天津遙遙領(lǐng)先，環(huán)京津、沿海區(qū)域次之，冀西北和冀南區(qū)域較差，其中北京、天津表現(xiàn)為土地綠色利用滯后型狀態(tài)，河北省各市表現(xiàn)為經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)滯后型狀態(tài)。

(3)土地綠色利用與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展受城鎮(zhèn)化率、專(zhuān)利申請(qǐng)授權(quán)量、第三產(chǎn)業(yè)占GDP比重等多因子共同驅(qū)動(dòng)，其中城鎮(zhèn)化率的解釋力最大，且任意兩因子的交互作用均比單因子作用強(qiáng)。

由于京津冀土地綠色利用-經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)耦合協(xié)調(diào)性較弱，未來(lái)應(yīng)繼續(xù)運(yùn)用政府政策調(diào)控機(jī)制，協(xié)調(diào)好土地資源利用與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)之間的關(guān)系，推動(dòng)以綠色化為重點(diǎn)的技術(shù)改造，減少能源損耗與環(huán)境污染問(wèn)題。結(jié)合城市功能定位，需因地制宜地對(duì)不同區(qū)域采取差別化的管理措施，如北京、天津需轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，提高土地綠色利用效率，同時(shí)將科技創(chuàng)新作為推動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的根本動(dòng)力，減少對(duì)資源的依賴(lài)，降低污染物排放；河北省應(yīng)推動(dòng)城市土地資源利用方式向節(jié)約、集約的綠色化方向發(fā)展，進(jìn)一步推動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)向低投入、低排放和高產(chǎn)出的綠色發(fā)展方式轉(zhuǎn)變，破解保障發(fā)展與保護(hù)資源的兩難局面。

對(duì)2006—2016年京津冀土地綠色利用與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)耦合協(xié)調(diào)的時(shí)空異質(zhì)性及其影響因素進(jìn)行分析，可為土地生態(tài)利用與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展提供新的思路，同時(shí)對(duì)其他城市群土地綠色利用研究具有一定參考價(jià)值。未來(lái)可通過(guò)甄選優(yōu)化評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，加強(qiáng)遙感數(shù)據(jù)、土地利用空間數(shù)據(jù)等多元數(shù)據(jù)的運(yùn)用與探索，實(shí)現(xiàn)對(duì)研究結(jié)果空間異質(zhì)性的深入分析。目前將土地綠色利用與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)結(jié)合起來(lái)的研究較少，在對(duì)耦合協(xié)調(diào)發(fā)展的時(shí)空變化特征進(jìn)行分析評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上，仍需對(duì)2個(gè)系統(tǒng)間的交互作用進(jìn)行系統(tǒng)、全面的研究。