遼寧省城市人居環(huán)境與植被凈初級生產(chǎn)力耦合協(xié)調(diào)關(guān)系研究

宮一路 ，李雪銘，劉賀，黃磊昌

（1. 大連工業(yè)大學(xué) 藝術(shù)設(shè)計(jì)學(xué)院，遼寧 大連 116034；2. 遼寧師范大學(xué) 地理科學(xué)學(xué)院，遼寧 大連 116029）

中國城鎮(zhèn)化高速發(fā)展使得城市空間結(jié)構(gòu)面臨重構(gòu)，中央城市工作會議明確了城市工作的中心是創(chuàng)造優(yōu)良的人居環(huán)境，城市人居環(huán)境建設(shè)工作的受重視程度提高到了前所未有的高度。新時代美好人居及高質(zhì)量發(fā)展的目標(biāo)，要求城市人居建設(shè)與生態(tài)文明建設(shè)同步，城市人居環(huán)境系統(tǒng)與城市生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展[1]。人居環(huán)境建設(shè)過程中的粗放型建設(shè)管理方式對生態(tài)環(huán)境造成了巨大影響，生態(tài)環(huán)境的惡化制約著人居環(huán)境的健康可持續(xù)發(fā)展，二者之間存在著復(fù)雜的作用關(guān)系。如何推動城市人居環(huán)境與城市生態(tài)系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展成為科學(xué)問題。

1 文獻(xiàn)綜述

近年來城市人居環(huán)境研究，主要集中于探究多種尺度的人居環(huán)境質(zhì)量[2-3]、吸引力[4]、競爭力[5]、宜居度[6]、 失配度[7]等內(nèi)容，為城市人居環(huán)境與其他要素的相關(guān)性研究奠定了良好的基礎(chǔ)。與此同時，城市生態(tài)系統(tǒng)的研究也取得了較為可觀的成果，研究對象尺度，涉及國家[8]、 城市群[9]、省域[10-11]、市域[12]等行政地理尺度，以及沙區(qū)[13]、濕地[14]、流域[15-17]等地理網(wǎng)格尺度。通過構(gòu)建指標(biāo)體系[18-21]并運(yùn)用多種分析方法[22-25]，探究區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)的變化情況[26-28]是當(dāng)前的研究熱點(diǎn)。大多數(shù)學(xué)者對城市人居環(huán)境、城市生態(tài)系統(tǒng)開展了單方面的理論研究及實(shí)證研究，相比之下兩者之間的相關(guān)性研究略顯不足。部分學(xué)者研究了區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展[29]、城鎮(zhèn)化[30]、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)[31]等單項(xiàng)指標(biāo)與城市生態(tài)系統(tǒng)之間的相關(guān)性。城市人居環(huán)境作為一個復(fù)雜的巨系統(tǒng)，將其作為一個整體，從人居環(huán)境科學(xué)角度出發(fā)，探究城市人居環(huán)境系統(tǒng)與城市生態(tài)系統(tǒng)之間的相關(guān)性研究尚未出現(xiàn)。人居、生態(tài)兩個系統(tǒng)之間耦合協(xié)調(diào)關(guān)系的討論，能夠深入分析人地耦合系統(tǒng)的作用機(jī)理，對人居環(huán)境高質(zhì)量發(fā)展具有重要意義。

植被凈初級生產(chǎn)力（NPP），主要是指植物在單位時間以及單位面積上產(chǎn)生的有機(jī)干物質(zhì)總量，是衡量區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)健康狀態(tài)及區(qū)域可持續(xù)發(fā)展水平的重要標(biāo)準(zhǔn)[32]， 在生態(tài)學(xué)、地理學(xué)、植物學(xué)等學(xué)科領(lǐng)域受到了廣泛關(guān)注。近年來，研究內(nèi)容主要集中在植被凈初級生產(chǎn)力時空演變及驅(qū)動因素兩方面。植被凈初級生產(chǎn)力的方法體系非常成熟，包括了C-FIX模型、CASA模型、Biome-BGC生態(tài)模型、GLOPEM-CEVSA模型、綜合模型等，各類方法支持下的時空演變研究實(shí)踐遍布全球，涉及生態(tài)系統(tǒng)、流域、省域、區(qū)域、全球等多尺度[32-37]。驅(qū)動力的研究趨勢，從研究氣候變化、植被類型、水熱特征等生態(tài)類的影響因子，逐漸發(fā)展到研究與人類活動的相關(guān)性[35]。 人類活動的驅(qū)動力，涉及城鎮(zhèn)擴(kuò)張、交通因素、產(chǎn)業(yè)布局等，但尚未出現(xiàn)人居環(huán)境系統(tǒng)的研究視角。因此，用植被凈初級生產(chǎn)力表征城市生態(tài)系統(tǒng)，探究城市人居環(huán)境與城市生態(tài)系統(tǒng)之間的耦合協(xié)調(diào)關(guān)系，為人地耦合系統(tǒng)研究和植被凈初級生產(chǎn)力研究提供了新的方向。

本文通過構(gòu)建城市人居環(huán)境評價指標(biāo)體系，利用耦合協(xié)調(diào)度模型，研究遼寧省城市人居環(huán)境與植被凈初級生產(chǎn)力的耦合協(xié)調(diào)關(guān)系，并使用地理探測器分析其影響因素，以期探究遼寧省人居環(huán)境系統(tǒng)與生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的耦合發(fā)展?fàn)顟B(tài)、過程及機(jī)理，可為遼寧省城市健康可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。

2 數(shù)據(jù)與方法

2.1 人居環(huán)境指標(biāo)體系改進(jìn)

遵循科學(xué)性、系統(tǒng)性、動態(tài)性以及可操作性等原則，參考前人的建立標(biāo)準(zhǔn)[38-39]，將城市人居環(huán)境五大系統(tǒng)作為一級指標(biāo)建立指標(biāo)體系，共包含33項(xiàng)二級指標(biāo)（表1）?，F(xiàn)對指標(biāo)屬性進(jìn)行以下說明：正向指標(biāo)，其指標(biāo)數(shù)值越大，城市人居環(huán)境質(zhì)量就越強(qiáng)；負(fù)向指標(biāo)，其指標(biāo)數(shù)值越大，城市人居環(huán)境質(zhì)量就越弱。本文構(gòu)建的指標(biāo)體系與李航等[39]的研究相比，支撐系統(tǒng)中增加了百萬人擁有劇場數(shù)、萬人互聯(lián)網(wǎng)用戶數(shù)等文娛指標(biāo)，使用萬人擁有公共汽車數(shù)表征公共交通指標(biāo)，總體上兼顧了城市文化、醫(yī)療、娛樂、交通、市政五個方面。

表1 城市人居環(huán)境指標(biāo)體系

2.2 研究方法

2.2.1 耦合協(xié)調(diào)度模型

耦合協(xié)調(diào)作為衡量城市人居環(huán)境與植被凈初級生產(chǎn)力之間相互作用及其關(guān)系的一種分析方法，主要是基于系統(tǒng)論的思想，能夠全面地分析變量之間的協(xié)同變動情況。其具體運(yùn)算步驟如下[40]：

（1）計(jì)算城市人居環(huán)境綜合評價指數(shù)。依照已有研究成果，城市人居環(huán)境綜合評價函數(shù)為：

式中：R代表城市人居環(huán)境綜合評價指數(shù)；m為城市數(shù)量；wj為城市人居環(huán)境第j項(xiàng)指標(biāo)權(quán)重值，取值范圍在0～1之間，在此采用熵值法確定指標(biāo)權(quán)重；xij為第i個城市第j項(xiàng)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化后的值，為消除各項(xiàng)指標(biāo)之間存在的差異，對其進(jìn)行無量綱化處理。

（2）計(jì)算城市人居環(huán)境與植被凈初級生產(chǎn)力之間的耦合度，其計(jì)算公式為：

式中：R為城市人居環(huán)境綜合評價指數(shù)，NPP為植被凈初級生產(chǎn)力，C為耦合度，其取值范圍在0～1之間，耦合度數(shù)值越大說明城市人居環(huán)境與植被凈初級生產(chǎn)力相互影響程度越強(qiáng)烈。根據(jù)現(xiàn)有分類標(biāo)準(zhǔn)[41]，將城市人居環(huán)境與植被凈初級生產(chǎn)力之間的耦合程度劃分為四種類型（表2）。

表2 城市人居環(huán)境與植被凈初級生產(chǎn)力耦合類型劃分

（3）計(jì)算城市人居環(huán)境與植被凈初級生產(chǎn)力之間的耦合協(xié)調(diào)度，其計(jì)算公式為：

式中：D為耦合協(xié)調(diào)度，C為耦合度，T為綜合協(xié)調(diào)指數(shù)，α、β為待定系數(shù)，本研究認(rèn)為城市人居環(huán)境與植被凈初級生產(chǎn)力同樣重要，因此取值為0.5。依照現(xiàn)有研究成果[40]對耦合協(xié)調(diào)度進(jìn)行類型劃分，其劃分結(jié)果如表3所示。

表3 城市人居環(huán)境與植被凈初級生產(chǎn)力耦合協(xié)調(diào)類型劃分

2.2.2 地理探測器

地理探測器是指用來探測空間上的異質(zhì)性并揭示其背后驅(qū)動力的一種統(tǒng)計(jì)學(xué)方法，地理探測器主要包括風(fēng)險探測器、因子探測器、生態(tài)探測器以及交互探測器四個部分[42]，其計(jì)算方法如下：

式中：q值為因變量對自變量的影響力，其取值范圍在0～1之間，q值越接近1說明影響因子對耦合協(xié)調(diào)度的作用程度越深；n為研究單元數(shù)量，σ2為指標(biāo)方差，ni和σ2i為第i層的樣本數(shù)量和方差。

2.3 數(shù)據(jù)來源

遼寧省植被凈初級生產(chǎn)力數(shù)據(jù)采用MODIS的MOD17A3數(shù)據(jù)產(chǎn)品，該數(shù)據(jù)借鑒了基于過程的Biome-BGC生態(tài)模型模擬獲得全球陸地生態(tài)系統(tǒng)年NPP，該模型經(jīng)歷了多次改進(jìn)已被證實(shí)用于計(jì)算植被凈初級生產(chǎn)力的科學(xué)性。選擇該數(shù)據(jù)的原因是，數(shù)據(jù)獲取容易、操作簡單，具有全球范圍的可比性。數(shù)據(jù)時間分辨率為1年，空間分辨率為500 m，單位為gC·m-2，比例因子為0.1。遼寧省城市人居環(huán)境指標(biāo)體系數(shù)據(jù)則來源于2001年、2006年、2011年、2016年《遼寧統(tǒng)計(jì)年鑒》以及各市國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報。

3 結(jié)果分析

根據(jù)上述評價指標(biāo)體系及研究方法，計(jì)算得出2000年、2005年、2010年、2015年遼寧省城市人居環(huán)境質(zhì)量、植被凈初級生產(chǎn)力及二者之間的耦合協(xié)調(diào)度得分，并對其時空演變特征進(jìn)行分析。

3.1 城市人居環(huán)境演化過程

2000—2015年，整體而言，遼寧省城市人居環(huán)境質(zhì)量呈現(xiàn)出波動上升的趨勢，形成以大連、沈陽為代表的“雙核”空間分布結(jié)構(gòu)。各地區(qū)城市人居環(huán)境建設(shè)工作推進(jìn)的同時，區(qū)域間的城市人居環(huán)境發(fā)展水平也存在著較大的差異?？臻g差異最大出現(xiàn)在2005年，變異系數(shù)為0.333，其中大連（最高）與朝陽（最低）相差331%；空間差異最小出現(xiàn)在2000年，變異系數(shù)為2.023，大連（最高）與遼陽（最低）相差217%。由2000—2015年遼寧省14市城市人居環(huán)境質(zhì)量可知（圖1），在4個時間截面上，人居環(huán)境質(zhì)量高值區(qū)為大連、沈陽，數(shù)值在0.287～0.620之間；中值區(qū)是鞍山、營口、丹東、遼陽、本溪、盤錦、錦州、撫順以及阜新；低值區(qū)為鐵嶺、葫蘆島、朝陽。

圖1 2000—2015年遼寧省14市城市人居環(huán)境質(zhì)量

就系統(tǒng)層面而言，2000—2015年遼寧省城市人居環(huán)境各系統(tǒng)整體上呈現(xiàn)出上升的趨勢（圖2）。大連市人居環(huán)境各系統(tǒng)發(fā)展最為均衡，其次為遼陽、沈陽，朝陽城市人居環(huán)境各系統(tǒng)之間的差異最為明顯。居住系統(tǒng)、社會系統(tǒng)以及支撐系統(tǒng)表現(xiàn)為波動上升，其中居住系統(tǒng)由2000年的0.183上升至2015年的0.390，社會系統(tǒng)由2000年的0.113上升至2015年的0.389，支撐系統(tǒng)由2000年的0.171上升至2015年的0.307。隨著生活水平的不斷提高，城市建成區(qū)綠化率、建設(shè)用地占比、人均公園綠地面積以及人均居住面積的不斷增長，推動居住系統(tǒng)的發(fā)展。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的不斷提高，社會保障政策的不斷完善，城市居民的可支配收入、人均GDP、在崗職工平均工資等都有了較大的提升，共同促進(jìn)社會系統(tǒng)的發(fā)展。受到圖書館藏書數(shù)、人均道路面積、郵電業(yè)務(wù)總量的逐漸提升的作用，支撐系統(tǒng)也表現(xiàn)出波動上升的趨勢。老齡化程度的不斷加深、勞動人口占比下降，導(dǎo)致人類系統(tǒng)呈現(xiàn)出下降的趨勢，由2000年的0.329下降到2015年的0.309。受到人均工業(yè)二氧化硫排放量、人均工業(yè)廢水排放量日益增加的影響，導(dǎo)致環(huán)境系統(tǒng)呈現(xiàn)出逐漸下降的趨勢，由2000年的0.450下降到2015年的0.415。

圖2 2000—2015年遼寧省14市各系統(tǒng)城市人居環(huán)境質(zhì)量得分

3.2 植被凈初級生產(chǎn)力演化過程

2000—2015年，遼寧省NPP呈現(xiàn)出波動上升的趨勢，NPP值在298.471～444.571 gC ·m-2之間，在4個時間截面上，遼寧省NPP均值為381.659 gC·m-2，2000年出現(xiàn)最小值，為298.471 gC·m-2，2005年出現(xiàn)最大值，為444.571 gC·m-2。2005年為遼寧省NPP變化閾值點(diǎn)，在2005年之前遼寧省植被凈初級生產(chǎn)力呈現(xiàn)上升趨勢，在2005年之后遼寧省植被凈初級生產(chǎn)力呈現(xiàn)下降的趨勢。

2000—2015年，遼寧省14市NPP變化情況（圖3）表明，遼寧省各地級市NPP年際變化情況與遼寧省平均NPP的變化趨勢基本一致，整體上呈現(xiàn)出波動上升的趨勢。大連市NPP年際平均值最高，阜新市最低。

圖3 2000—2015年遼寧省14市植被凈初級生產(chǎn)力

2000—2015年遼寧省區(qū)域植被凈初級生產(chǎn)力如圖4所示，可以看出，2000—2015年，遼寧省NPP呈現(xiàn)出自東南向西北遞減的空間分布格局，遼南地區(qū)以及遼西地區(qū)植被凈初級生產(chǎn)力高峰值出現(xiàn)在2015年，遼東地區(qū)、遼中地區(qū)以及遼北地區(qū)NPP高峰值均出現(xiàn)在2005年。遼南地區(qū)NPP平均值為503.3，遼東地區(qū)NPP平均值為499.0，遼中地區(qū)NPP平均值為411.8，明顯高于遼北地區(qū)的NPP平均值344.6以及遼西地區(qū)的NPP平均值313.7。

圖4 2000—2015年遼寧省區(qū)域植被凈初級生產(chǎn)力

3.3 耦合協(xié)調(diào)測度

3.3.1 時序變化

遼寧省城市人居環(huán)境與NPP之間的耦合協(xié)調(diào)度整體上呈現(xiàn)出上升的趨勢（圖5），2000—2015年間的耦合度類型一直處于高水平耦合階段，耦合協(xié)調(diào)度的類型則從瀕臨失調(diào)狀態(tài)轉(zhuǎn)為初級耦合協(xié)調(diào)狀態(tài)，這說明遼寧省人居系統(tǒng)與生態(tài)系統(tǒng)一直處于高水平相互作用關(guān)系，但良性的耦合狀態(tài)受人類活動的干預(yù)表現(xiàn)出復(fù)雜的演變過程。

圖5 2000—2015年遼寧省城市人居環(huán)境與植被凈初級生產(chǎn)力耦合度及耦合協(xié)調(diào)度

耦合協(xié)調(diào)度排名顯示（表4），2000—2015年4個時間節(jié)點(diǎn)上，大連市耦合協(xié)調(diào)度最佳，均位于第一位，朝陽最低，均位于最后一位。沈陽、鞍山排名較為穩(wěn)定，均位于前五位，葫蘆島、鐵嶺、阜新的排名均在后五位。根據(jù)表4計(jì)算得出耦合協(xié)調(diào)度的變異系數(shù)，2000年為0.111、2005年0.136、2010年0.112、2015年0.109。變異系數(shù)整體上呈現(xiàn)出下降的趨勢，說明各地級市之間的差距逐漸減小。2000—2015年遼寧省高耦合城市數(shù)量有所增加，由2000年的85.71%的占比上升至2015年的100%，人居系統(tǒng)和生態(tài)系統(tǒng)之間相互依賴相互制約的程度達(dá)到最高。但就耦合協(xié)調(diào)度而言，遼寧省的耦合度與協(xié)調(diào)度之間的發(fā)展并不匹配，到2015年仍以勉強(qiáng)耦合協(xié)調(diào)為主，其占比為57.14%，說明人居系統(tǒng)與生態(tài)系統(tǒng)之間相互作用關(guān)系中存在著良性耦合，但良性耦合程度并不高。

表4 遼寧省城市人居環(huán)境植被凈初級生產(chǎn)力耦合協(xié)調(diào)度排名

3.3.2 空間分異

通過ArcGIS對4個時間節(jié)點(diǎn)上的耦合協(xié)調(diào)度進(jìn)行可視化處理，形成耦合協(xié)調(diào)的空間分布圖（圖6）。耦合協(xié)調(diào)度在空間上大致呈現(xiàn)出自東南向西北遞減的“階梯狀”空間分布格局，從高到低依次為遼南地區(qū)（大連、營口）、遼東地區(qū)（丹東）、遼中地區(qū)（遼陽、本溪、鞍山）、遼北地區(qū)（沈陽、鐵嶺、撫順）、遼西地區(qū)（錦州、葫蘆島、盤錦、朝陽、阜新）。2005—2015年耦合協(xié)調(diào)城市較好的區(qū)域位于大連、鞍山以及沈陽，耦合協(xié)調(diào)度較差的區(qū)域則位于鐵嶺、葫蘆島以及朝陽。

圖6 遼寧省城市人居環(huán)境與植被凈初級生產(chǎn)力耦合協(xié)調(diào)度空間分布

2000年，遼寧省耦合協(xié)調(diào)度較好的地區(qū)主要分布在沈陽、大連等經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較高的城市，受到輻射帶動作用的影響，鞍山與同年其他城市相比，發(fā)展態(tài)勢良好，說明“點(diǎn)軸”作用發(fā)揮著良好的效果。2005年，遼寧省耦合協(xié)調(diào)發(fā)展水平有所上升，人居系統(tǒng)與生態(tài)系統(tǒng)的良性耦合程度增強(qiáng)，勉強(qiáng)耦合協(xié)調(diào)、初級耦合協(xié)調(diào)、中級耦合協(xié)調(diào)的區(qū)域數(shù)量開始增加，瀕臨失調(diào)的區(qū)域數(shù)量減少。2010年，遼寧省人居系統(tǒng)與生態(tài)系統(tǒng)相互制約程度有所緩解，遼西地區(qū)部分城市仍然處于瀕臨失調(diào)的狀態(tài)，其余城市耦合協(xié)調(diào)度有所上升，大連、鞍山維持不變，撫順、本溪、鐵嶺轉(zhuǎn)為更高水平，而沈陽則有所下降。2015年，遼寧省耦合協(xié)調(diào)類型為中級耦合協(xié)調(diào)，瀕臨失調(diào)類型城市消失，勉強(qiáng)耦合協(xié)調(diào)、中級耦合協(xié)調(diào)城市數(shù)量保持不變，初級耦合協(xié)調(diào)城市有所增加。

3.3.3 空間組合類型

由于耦合度與耦合協(xié)調(diào)度的空間分布特征并不相同，因此將耦合度與耦合協(xié)調(diào)度進(jìn)行組合類型劃分（表5）和可視化處理（圖7）。

圖7 遼寧省城市人居環(huán)境與植被凈初級生產(chǎn)力之間耦合協(xié)調(diào)組合類型空間分布

表5 遼寧省城市人居環(huán)境與植被凈初級生產(chǎn)力耦合協(xié)調(diào)類型組合

中耦合輕度協(xié)調(diào)區(qū)。2000年的丹東、營口，2005年的丹東、營口、本溪、朝陽、葫蘆島以及2010年的沈陽均屬于中耦合輕度協(xié)調(diào)區(qū)，在此之后，人居系統(tǒng)與生態(tài)系統(tǒng)的相互作用程度增強(qiáng)。

高耦合輕度協(xié)調(diào)區(qū)。阜新、錦州、盤錦、遼陽以及鐵嶺5個城市在4個時間截面上始終屬于高耦合輕度協(xié)調(diào)區(qū)域，雖然人居系統(tǒng)與生態(tài)系統(tǒng)的相互作用程度高，但相互作用的質(zhì)量并不高。

高耦合中度協(xié)調(diào)區(qū)。2005年出現(xiàn)的高耦合中度協(xié)調(diào)城市為大連、鞍山以及沈陽，到2010年，大連、鞍山、撫順以及本溪演變?yōu)楦唏詈现卸葏f(xié)調(diào)城市，直到2015年，高耦合中度協(xié)調(diào)城市范圍有所擴(kuò)張，增加到6個城市，人居系統(tǒng)與生態(tài)系統(tǒng)呈現(xiàn)出較高水平的相互作用關(guān)系。

3.4 影響因素探析

人居系統(tǒng)與生態(tài)系統(tǒng)的耦合協(xié)調(diào)關(guān)系受多種因素影響。相關(guān)研究證明，經(jīng)濟(jì)發(fā)展、科技投入、政府管理、城鎮(zhèn)化水平以及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)等是城市人居環(huán)境和城市生態(tài)環(huán)境共同的影響指標(biāo)[19,40,42-44]。參考現(xiàn)有研究并結(jié)合遼寧省實(shí)際發(fā)展?fàn)顩r，選取經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、科學(xué)技術(shù)投入、政府管理能力、城鎮(zhèn)化水平以及工業(yè)化水平5個因子作為本次研究指標(biāo)（表6）。通過前文的研究，遼寧省人居系統(tǒng)與生態(tài)系統(tǒng)的耦合協(xié)調(diào)類型最終形成兩極分化的空間格局，因此將2015年作為研究期，將遼寧省全域、高耦合輕度協(xié)調(diào)區(qū)、高耦合中度協(xié)調(diào)區(qū)作為研究區(qū)域，利用地理探測器進(jìn)行影響因素探測。

表6 耦合協(xié)調(diào)度影響因素

探測結(jié)果顯示（表7），對遼寧省全域而言，主要影響因素（q＞0.5）為經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、科學(xué)技術(shù)投入和工業(yè)化水平。經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平是影響耦合協(xié)調(diào)度的主要支撐因素，經(jīng)濟(jì)實(shí)力的提升為修復(fù)城市生態(tài)環(huán)境、完善區(qū)域公共服務(wù)設(shè)施以及提高居民生活水平等方面提供重要支撐?？茖W(xué)技術(shù)投入是提升耦合協(xié)調(diào)度的重要推動因素，科技創(chuàng)新能力提高了能源資源的利用效率和城市生態(tài)治理水平，科技投入力度的增大對耦合協(xié)調(diào)度的影響愈加顯著。工業(yè)化水平是阻礙耦合協(xié)調(diào)度發(fā)展的基本要素，受遼西區(qū)域城市高能耗、高污染產(chǎn)業(yè)的影響，人居系統(tǒng)及生態(tài)系統(tǒng)破壞嚴(yán)重，耦合協(xié)調(diào)狀態(tài)受到重大影響。城鎮(zhèn)化水平和政府管理能力對耦合協(xié)調(diào)度的影響不高。

表7 耦合協(xié)調(diào)影響因素探測結(jié)果

高耦合輕度協(xié)調(diào)區(qū)影響因素探測結(jié)果顯示，城鎮(zhèn)化水平和政府管理能力影響程度最高，其次是工業(yè)化水平，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的影響力最低。對高耦合輕度協(xié)調(diào)區(qū)而言，短時期內(nèi)政府合理引導(dǎo)下的城鎮(zhèn)化高質(zhì)量發(fā)展，中長期內(nèi)工業(yè)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型調(diào)整以及科學(xué)技術(shù)投入是提高耦合協(xié)調(diào)度的關(guān)鍵。

高耦合中度協(xié)調(diào)區(qū)影響因素探測結(jié)果顯示，各因子的影響程度與遼寧省全域范圍的趨勢一致，但影響程度整體偏低。高耦合中度協(xié)調(diào)區(qū)想要向高耦合高度協(xié)調(diào)區(qū)發(fā)展，需要更加深入地分析內(nèi)部作用機(jī)理，相對而言，繼續(xù)提升經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和科學(xué)技術(shù)投入、調(diào)整工業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型能不同程度促進(jìn)耦合協(xié)調(diào)度的提升，但并不起到關(guān)鍵作用。

4 結(jié)論與討論

通過構(gòu)建新型指標(biāo)體系進(jìn)行人居環(huán)境質(zhì)量評價，利用植被凈初級生產(chǎn)力表征城市生態(tài)環(huán)境發(fā)展質(zhì)量，從人居環(huán)境科學(xué)視角出發(fā)，探究人居系統(tǒng)與生態(tài)系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)關(guān)系，對人居環(huán)境、植被凈初級生產(chǎn)力的研究與應(yīng)用，都具有創(chuàng)新意義及學(xué)術(shù)價值。

本研究結(jié)果與相關(guān)研究比較，既存在共性，也具有差異。城市人居環(huán)境質(zhì)量方面，與其他學(xué)者相比[39]，指標(biāo)體系的構(gòu)建補(bǔ)充了二級指標(biāo)的維度，調(diào)整了部分指標(biāo)的分類標(biāo)準(zhǔn)。雖然“雙核”的研究結(jié)論一致，但人居環(huán)境低值區(qū)的判斷存在差異。植被凈初級生產(chǎn)力方面，雖然相同地理區(qū)域范圍內(nèi)的相關(guān)研究使用了不同的研究模型和數(shù)據(jù)，但NPP在年際變化方面呈現(xiàn)出上升趨勢的結(jié)論相同。與東三省NPP結(jié)果相比[36]，2015年遼寧省NPP年平均值為381.659 gC·m-2，高于東三省的NPP年平均值304.643 gC·m-2。

2000—2015年，遼寧省人居系統(tǒng)質(zhì)量、生態(tài)系統(tǒng)質(zhì)量均呈現(xiàn)出波動上升的趨勢。耦合協(xié)調(diào)度整體上呈現(xiàn)出上升的趨勢，人居、生態(tài)二者之間的相互作用程度和良性耦合程度也在不斷提高。各地級市耦合協(xié)調(diào)度的差異逐漸減小，在空間上大致呈現(xiàn)出自東南向西北遞減的“階梯狀”空間分布格局，這與NPP單項(xiàng)評估結(jié)果接近。耦合協(xié)調(diào)類型在空間上呈現(xiàn)出中耦合輕度協(xié)調(diào)、高耦合輕度協(xié)調(diào)以及高耦合中度協(xié)調(diào)三種區(qū)域。耦合協(xié)調(diào)的組合類型劃分與空間判定是分析耦合協(xié)調(diào)作用機(jī)理及規(guī)劃決策的基礎(chǔ)。同一種影響因素對不同的耦合協(xié)調(diào)區(qū)具有不同的影響結(jié)果，遼寧省全域及高耦合中度協(xié)調(diào)區(qū)的探測結(jié)果相近，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、科學(xué)技術(shù)投入、工業(yè)化水平是關(guān)鍵影響因素，政府管理能力、城鎮(zhèn)化水平、工業(yè)化水平是高耦合輕度協(xié)調(diào)區(qū)的關(guān)鍵影響因素。

遼寧省人居系統(tǒng)與生態(tài)系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展的具體建議為：（1）優(yōu)化遼寧省全域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，著重加快加強(qiáng)高污染、重工業(yè)的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型及生態(tài)治理；（2）遼東的鐵嶺、撫順，遼西4市，短時期內(nèi)應(yīng)加快城鎮(zhèn)化發(fā)展水平、加強(qiáng)政府生態(tài)環(huán)境治理的投入，中長期應(yīng)注重城鎮(zhèn)化發(fā)展質(zhì)量及老工業(yè)基地的發(fā)展；（3）遼陽是高耦合輕度協(xié)調(diào)區(qū)治理的關(guān)鍵，通過遼陽可激活遼中地區(qū)南北生態(tài)系統(tǒng)廊道，利用“雙核”帶動能力，加快精準(zhǔn)扶貧，加強(qiáng)傳統(tǒng)村落保護(hù)和鄉(xiāng)村旅游發(fā)展，加快城鎮(zhèn)化建設(shè)；（4）沈陽及遼東沿海區(qū)域，通過區(qū)位優(yōu)勢發(fā)展特色經(jīng)濟(jì)，注重城市創(chuàng)新能力及科學(xué)技術(shù)的投入，繼續(xù)加快加強(qiáng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境保護(hù)。

本文對城市人居環(huán)境系統(tǒng)和生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的耦合協(xié)調(diào)關(guān)系進(jìn)行了初步探討，研究結(jié)論對提升城市人居環(huán)境質(zhì)量、促進(jìn)城市生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展具有現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義。但仍存在以下研究不足：受數(shù)據(jù)獲取的限制，人居系統(tǒng)的指標(biāo)缺少居民主觀意向的維度，植被凈初級生產(chǎn)力缺少2015年以后的NPP數(shù)據(jù)；影響因素的探析只討論了5個因子，對高耦合中度協(xié)調(diào)區(qū)的影響程度有限；本文將地級市作為基本研究單元，未來期待微觀層面的精細(xì)化研究和耦合協(xié)調(diào)機(jī)理的深入探析。