黃河流域城市生態(tài)化建設(shè)水平空間格局與障礙因子分析

王肖惠，姚士謀，陳 爽, ，王龍升*

1.魯東大學(xué) 資源與環(huán)境工程學(xué)院，煙臺(tái) 264025

2.中國科學(xué)院南京地理與湖泊研究所，南京 210008

3.南京信息工程大學(xué) 地理科學(xué)學(xué)院，南京 210044

黃河流域在中國經(jīng)濟(jì)社會(huì)高質(zhì)量發(fā)展過程中具有重要地位，推動(dòng)黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展已成為中國重大戰(zhàn)略之一（傅伯杰等，2021；苗長虹和張佰發(fā)，2021）。黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展面臨水資源短缺、水土流失嚴(yán)重、水沙關(guān)系復(fù)雜、生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)-功能局部退化、地質(zhì)及洪澇干旱災(zāi)情嚴(yán)重、人地系統(tǒng)不協(xié)調(diào)等系列問題（樊杰等，2020；張佰發(fā)和苗長虹，2020）。同時(shí)，黃河流域城市化、產(chǎn)業(yè)發(fā)展受資源環(huán)境約束，城鎮(zhèn)化和工業(yè)化的快速發(fā)展導(dǎo)致重點(diǎn)區(qū)域資源環(huán)境壓力增大，開發(fā)規(guī)模與承載能力不匹配是黃河流域開發(fā)保護(hù)的主要矛盾之一（方創(chuàng)琳，2020），因此，亟待探索黃河流域可持續(xù)發(fā)展途徑與策略。但黃河流域梯度跨越大，城市群發(fā)育程度不同，上中下游三大區(qū)域在地貌地質(zhì)條件、資源稟賦和國土空間格局等方面具有巨大差異，如何從不同空間尺度協(xié)同推進(jìn)黃河流域可持續(xù)發(fā)展對黃河流域區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展具有重要指導(dǎo)意義。新發(fā)展理念下黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量強(qiáng)調(diào)“生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展”，城市生態(tài)化建設(shè)作為流域可持續(xù)發(fā)展的重要途徑，有助于形成符合城市高質(zhì)量發(fā)展和空間治理要求的科學(xué)發(fā)展模式，為多層次、多類別、時(shí)空結(jié)合的黃河流域治理和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略奠定基礎(chǔ)。

城市生態(tài)化建設(shè)是生態(tài)城市理論和建設(shè)實(shí)踐的進(jìn)一步深化，作為“點(diǎn)-面”兼顧的空間體系，綜合了目標(biāo)導(dǎo)向、問題導(dǎo)向與經(jīng)驗(yàn)導(dǎo)向等思維，從生態(tài)環(huán)境建設(shè)機(jī)制、經(jīng)濟(jì)生態(tài)化轉(zhuǎn)型、城市規(guī)劃體系、文化體系構(gòu)建、空間結(jié)構(gòu)優(yōu)化等角度破題生態(tài)城市發(fā)展（弓媛媛和周俊杰，2021；李建輝等，2021；劉琳軻等，2021；滕堂偉等，2021）。高質(zhì)量發(fā)展背景下城市生態(tài)化建設(shè)是提升生態(tài)城市品質(zhì)與促進(jìn)城市可持續(xù)發(fā)展的重要保障，圍繞生態(tài)城市理論與城市生態(tài)化建設(shè)已展開了廣泛研究，基于經(jīng)濟(jì)-自然-社會(huì)層面或結(jié)構(gòu)-功能-協(xié)調(diào)度等維度構(gòu)建指標(biāo)體系（Samuel et al，2013；蔣艷靈等，2015），對省域（Dong et al，2016）、流域（童光榮和郭笑撰，2000；Chen et al，2020）、市域（李鵬飛，2019）、城市群（徐麗婷等，2019）等的城市生態(tài)化水平進(jìn)行測度。同時(shí)學(xué)者們已廣泛意識到城市生態(tài)化建設(shè)在城市建設(shè)“非生態(tài)化”不可持續(xù)性修正中的重要性，分別從經(jīng)濟(jì)-生態(tài)、環(huán)境-生態(tài)、社會(huì)-生態(tài)、空間-生態(tài)、文化-生態(tài)等維度對城市生態(tài)化建設(shè)開展研究并提出具體提升路徑（常克藝和王祥榮，2003；謝高地和曹淑艷，2010；劉福，2019；潘家華，2019；詹森楊，2021）?？梢?，對城市生態(tài)化建設(shè)的研究內(nèi)容較為豐富，但也存在以下問題：一是當(dāng)前研究指標(biāo)體系雖覆蓋社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境等諸多方面，但指標(biāo)內(nèi)涵過于寬泛，難以在具體的規(guī)劃管理與設(shè)計(jì)實(shí)踐中付諸應(yīng)用，面對生態(tài)文明建設(shè)、經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展、文化軟實(shí)力提升、空間治理的重大時(shí)代需求，現(xiàn)有的生態(tài)城市評價(jià)指標(biāo)體系仍有改進(jìn)空間，尤其在空間、文化兩個(gè)維度應(yīng)給予重點(diǎn)考慮；二是目前研究缺乏各種類型生態(tài)城市的系統(tǒng)劃分，綜合各城市規(guī)模等級、職能類型、“三區(qū)七群”發(fā)展格局以及上中下游地理分區(qū)等分區(qū)分類分級的調(diào)控策略，有助于對生態(tài)城市建設(shè)目標(biāo)與功能定位做出適時(shí)調(diào)整；三是現(xiàn)有的城市生態(tài)化建設(shè)研究多集中在某一維度，從“系統(tǒng)-整體-協(xié)同”的視角構(gòu)建綜合城市生態(tài)化建設(shè)框架的研究尚顯不足。

基于此，本文以黃河流域?yàn)檠芯繉ο?，將宏觀的生態(tài)城市建設(shè)轉(zhuǎn)型為落地性更強(qiáng)的城市生態(tài)化建設(shè)，基于“經(jīng)濟(jì)-環(huán)境-社會(huì)-文化-空間”5個(gè)維度重構(gòu)城市生態(tài)化建設(shè)的評價(jià)指標(biāo)體系；其次，系統(tǒng)劃分黃河流域城市生態(tài)化建設(shè)類型，揭示城市生態(tài)化建設(shè)的空間格局與特征；最后運(yùn)用障礙因子診斷模型從多維度視角提出與黃河流域高質(zhì)量發(fā)展目標(biāo)相契合且具有實(shí)踐性的城市生態(tài)化建設(shè)路徑。

1 研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)來源

1.1 研究區(qū)概況

為保證研究區(qū)域的完整性，本研究以李敏納等（2011）提出的“以自然流域?yàn)榛A(chǔ)支撐、考慮地域研究單元的完整性以及地區(qū)經(jīng)濟(jì)與黃河的直接關(guān)聯(lián)性”為原則，對黃河流域研究范圍進(jìn)行劃分。在自然地理區(qū)域劃分中，因四川省屬于長江流域，內(nèi)蒙古自治區(qū)東四盟屬于東北地區(qū)，因此本文研究區(qū)域不包括四川省和內(nèi)蒙古自治區(qū)東四盟。考慮到黃河與地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的聯(lián)系，綜合前期關(guān)于黃河流域的相關(guān)研究（唐永超等，2020；薛明月等，2020 ；李夢程等，2021），考慮數(shù)據(jù)可獲取性、連續(xù)性與科學(xué)性，本文黃河流域范圍包括青海、甘肅、寧夏、內(nèi)蒙古（不含內(nèi)蒙古東部地區(qū)）、山西、陜西、河南、山東8?。▍^(qū)），共90個(gè)城市，其中可獲得數(shù)據(jù)的有79個(gè)城市。

1.2 數(shù)據(jù)來源

所用數(shù)據(jù)主要分為統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和空間數(shù)據(jù)兩類：（1）統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)主要來源于2020年《中國城市統(tǒng)計(jì)年鑒》、《中國統(tǒng)計(jì)年鑒》、《中國文化及相關(guān)產(chǎn)業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒》、《中國文化發(fā)展年度報(bào)告》、《中國水利統(tǒng)計(jì)年鑒》（http://www.stats.gov.cn/tjsj/ndsj/）、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部以及國家文物局發(fā)布的七個(gè)批次的國家級歷史文化村鎮(zhèn)數(shù)據(jù)和歷史文化名城數(shù)據(jù)等（https://www.mohurd.gov.cn/gongkai/fdzdgknr/tzgg/201901/20190130_239368.html）。（2）空間數(shù)據(jù)來自標(biāo)準(zhǔn)地圖服務(wù)網(wǎng)（http://bzdt.ch.mnr.gov.cn/）、數(shù)據(jù)共享服務(wù)系統(tǒng)（http://data.casearth.cn/）和哥倫比亞大學(xué)社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)與應(yīng)用中心網(wǎng)站（https://sedac.ciesin.columbia.edu/），利用ArcGIS提取熱島效應(yīng)指數(shù)和土地利用效率指數(shù)。

2 指標(biāo)體系構(gòu)建與研究方法

2.1 城市生態(tài)化建設(shè)指標(biāo)體系構(gòu)建

城市生態(tài)化建設(shè)是生態(tài)城市理論和框架的進(jìn)一步深入，生態(tài)城市理論研究與實(shí)踐問題的優(yōu)化可用于指導(dǎo)城市生態(tài)化建設(shè)。基于“經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定增長、生態(tài)環(huán)境保護(hù)、民生質(zhì)量提高、公共服務(wù)保障、文化軟實(shí)力提升、空間結(jié)構(gòu)優(yōu)化”可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)，本文認(rèn)為應(yīng)從經(jīng)濟(jì)增長是否高質(zhì)量、生態(tài)環(huán)境是否綠色安全、生活空間是否宜居適度、文化弘揚(yáng)是否全面、空間形態(tài)是否合理這5個(gè)維度出發(fā)對城市生態(tài)化建設(shè)水平進(jìn)行評價(jià)，形成五位一體的研究框架。

基于上述研究框架，在已有研究成果的基礎(chǔ)上，按照科學(xué)性、系統(tǒng)性原則，構(gòu)建黃河流域城市生態(tài)化建設(shè)評價(jià)指標(biāo)體系（表1）。經(jīng)濟(jì)生態(tài)化是以生態(tài)理念發(fā)展經(jīng)濟(jì)，提高經(jīng)濟(jì)發(fā)展的可持續(xù)性，黃河流域的經(jīng)濟(jì)生態(tài)化強(qiáng)調(diào)經(jīng)濟(jì)增長與環(huán)境的協(xié)調(diào)（趙建吉等，2020），選擇單位GDP能源消耗量、R&D投入等來體現(xiàn)經(jīng)濟(jì)生態(tài)化。社會(huì)生態(tài)化是滿足人們消費(fèi)升級、提高生活質(zhì)量、公共服務(wù)供給和均等化水平的需要，指標(biāo)既考慮了城鄉(xiāng)居民收入差異等社會(huì)公平和穩(wěn)定因素，又考慮了居住條件、公共服務(wù)水平、健康生活等因素。環(huán)境生態(tài)化表征生態(tài)修復(fù)、污染控制、資源利用的微觀建設(shè)層面（潘家華，2019），黃河流域環(huán)境生態(tài)化包括資源環(huán)境與生態(tài)本底及環(huán)境保護(hù)與治理狀況，選取人均水資源總量、生活垃圾無害化處理率、水土流失指數(shù)等來反映。文化生態(tài)化是通過強(qiáng)化文化物質(zhì)載體、多文化共生共存來緩解文化生態(tài)失衡（詹森楊，2021），指標(biāo)重點(diǎn)考慮了文化物質(zhì)載體建設(shè)及投入傳播等方面?？臻g生態(tài)化建設(shè)是以經(jīng)濟(jì)利益為導(dǎo)向的城市建設(shè)逐漸向以生態(tài)為導(dǎo)向的城市建設(shè)發(fā)展，合理優(yōu)化的城市空間結(jié)構(gòu)重視與“生態(tài)化”結(jié)合，強(qiáng)調(diào)“生態(tài)導(dǎo)向”在城市建設(shè)發(fā)展中所發(fā)揮的重要作用（薄立明，2019），選取土地利用效率、景觀多樣性指數(shù)來表征。

表1 城市生態(tài)化建設(shè)評價(jià)指標(biāo)體系Tab. 1 The assessment indicator system of quality of urban ecological construction

（續(xù)表1 Continued Tab. 1）

2.2 研究方法

2.2.1 主客觀綜合賦權(quán)法

主客觀綜合賦權(quán)法將主觀賦權(quán)層次分析法與客觀賦權(quán)熵權(quán)法相結(jié)合，引入拉格朗日函數(shù)建立優(yōu)化決策模型。引入歐氏距離函數(shù)，保證主客觀權(quán)重差異及相應(yīng)偏好度一致，最終得到指標(biāo)的綜合權(quán)重值Wj，該方法能彌補(bǔ)客觀與主觀賦權(quán)各自的缺點(diǎn)，反映指標(biāo)數(shù)據(jù)的真實(shí)結(jié)果，具體過程見朱峰和張宏偉（2017）。

2.2.2 城市生態(tài)化建設(shè)水平綜合得分測算

首先將獲取的原始指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行極值標(biāo)準(zhǔn)化處理，再對標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)分別與已經(jīng)計(jì)算得到的主客觀綜合權(quán)重相乘，最終獲得各個(gè)城市生態(tài)化建設(shè)水平綜合得分。計(jì)算公式如下：

式中：Sij為黃河流域各城市生態(tài)化建設(shè)水平綜合得分；Zij為去量綱標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)值；Wj為黃河流域各城市j項(xiàng)指標(biāo)的主客觀綜合權(quán)重；m是指標(biāo)的個(gè)數(shù)；n為研究對象的總數(shù)。

2.2.3 ESDA方法

ESDA是表征某一現(xiàn)象空間相關(guān)特征的方法，多用于揭示對象空間分布，通過全局和局部空間自相關(guān)分析測試空間相關(guān)模式。本文用全局與局域空間自相關(guān)對黃河流域城市生態(tài)化建設(shè)水平進(jìn)行空間集聚狀況分析。具體計(jì)算過程參見周國華等（2018）。

2.2.4 障礙因子診斷模型

為制定更有針對性的城市生態(tài)建設(shè)水平提升策略，采用障礙因子診斷模型分析影響黃河流域城市生態(tài)化建設(shè)水平的障礙因子。公式如下：

式中：Iij為指標(biāo)偏離度，Wj為因子貢獻(xiàn)度，mij為單項(xiàng)指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化值，Oij為障礙度，Oij值越大，說明該因子對黃河流域城市生態(tài)化建設(shè)水平影響越大，障礙程度越強(qiáng)。

3 黃河流域城市生態(tài)化建設(shè)水平空間格局與特征分析

3.1 城市生態(tài)化建設(shè)水平空間格局總體特征

3.1.1 城市生態(tài)化建設(shè)總體空間格局

采用主客觀綜合賦權(quán)法測度2019年黃河流域79個(gè)地級市城市生態(tài)化建設(shè)水平，其平均得分為0.322。按照J(rèn)enks最佳自然斷裂法，將城市生態(tài)化建設(shè)水平劃分為高、較高、中等、較低和低5個(gè)等級，其中，69.63%的城市處于中等及中等以下水平，城市生態(tài)化建設(shè)水平存在較大提升空間。圖1為借助ArcGIS 10.3制作的各維度城市生態(tài)化建設(shè)水平專題圖。

由圖1a可以看出：黃河流域干支流沿線城市生態(tài)化建設(shè)水平較高，分別在陰山山脈、太行山脈、秦嶺等主要山峰山脈形成“隆起帶”，空間格局上總體呈現(xiàn)“多中心”的空間分異格局，且呈顯著的“中心 — 外圍”逐漸遞減的空間分布態(tài)勢。城市生態(tài)化建設(shè)高等級的城市共8個(gè)，占總城市比例的10.13%，主要集中在黃河流域中下游的濟(jì)南、青島、鄭州、太原、煙臺(tái)等地，形成城市生態(tài)化建設(shè)的“凸起區(qū)”。城市生態(tài)化建設(shè)低等級的城市共11個(gè)，占比13.92%，主要集中分布在黃河流域上游的固原、隴南、白銀、吳忠、武威等地，形成城市生態(tài)化建設(shè)的“塌陷區(qū)”。大多城市處于較高水平（16個(gè)）、中等水平（20個(gè)）和較低水平（24個(gè)），分別占比20.25%、25.32%、

30.38%。

3.1.2 城市生態(tài)化建設(shè)各維度空間特征

經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境、文化、空間生態(tài)化反映了城市生態(tài)化建設(shè)的不同方面，分析各維度的評價(jià)結(jié)果并探討其空間分布（圖1 b — 1f），得出以下特征：（1）經(jīng)濟(jì)生態(tài)化建設(shè)是城市生態(tài)化建設(shè)的重要保證，鄭州、青島、太原、濟(jì)南居前四位，巴彥淖爾最差，僅為鄭州的7.97%。（2）社會(huì)生態(tài)化建設(shè)空間結(jié)構(gòu)上呈現(xiàn)明顯的以省級行政中心為中心逐漸向周圍城市遞減的趨勢；濟(jì)南最高，為0.157，隴南最低，約為濟(jì)南的17.25%。（3）環(huán)境生態(tài)化建設(shè)在陜西省、河南省、山東省三省南部形成了中高水平的連綿區(qū)，陜西省的漢中、寶雞、安康與內(nèi)蒙古自治區(qū)的巴彥淖爾、鄂爾多斯位居前列；漢中最高，為0.109，隴南最低，約為漢中的16.49%。（4）文化生態(tài)化是城市生態(tài)化建設(shè)軟實(shí)力提升的重要抓手，山東省、山西省的城市文化生態(tài)化得分位居前列；青島最高，為0.166，中衛(wèi)最低，約為青島的15.85%。（5）空間生態(tài)化是新常態(tài)背景下城市空間結(jié)構(gòu)優(yōu)化的必然選擇；棗莊最高，為0.083，朔州最低，為棗莊的44.42%。

圖1 黃河流域城市生態(tài)化建設(shè)水平空間分布Fig. 1 Spatial distribution of urban ecological construction in the Yellow River Basin

綜上所述，就5個(gè)分維度生態(tài)化建設(shè)水平的差異而言，經(jīng)濟(jì)生態(tài)化建設(shè)水平差異最大，極差為0.167，變異系數(shù)為0.669；空間生態(tài)化建設(shè)水平差異最小，極差為0.045，變異系數(shù)為0.158。經(jīng)濟(jì)生態(tài)化、環(huán)境生態(tài)化與城市生態(tài)化建設(shè)的空間分布類似，水平較高城市主要分布于黃河流域陰山、太行山、秦嶺等主要山峰山脈沿線，社會(huì)生態(tài)化建設(shè)水平較高城市主要分布于黃河流域上游和下游，文化生態(tài)化建設(shè)水平較高城市主要分布于黃河流域中下游，空間生態(tài)化建設(shè)水平較高城市主要分布于山東省東南部、河南省中部及陜西省中南部。

3.2 城市生態(tài)化建設(shè)水平空間集聚分析

基于ArcGIS 10.3軟件對黃河流域城市各維度生態(tài)化建設(shè)水平作全局與局域空間自相關(guān)分析，揭示城市生態(tài)化建設(shè)水平空間集聚狀況。

3.2.1 全局空間自相關(guān)分析

全局空間自相關(guān)分析中Moran’sI指數(shù)均通過顯著性檢驗(yàn)，城市生態(tài)化建設(shè)Moran’sI指數(shù)為0.4014，經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境、文化和空間生態(tài)化的Moran’sI指數(shù)分別為0.1429、0.2270、0.1035、0.6659、0.3271，表明黃河流域各維度生態(tài)化建設(shè)水平呈現(xiàn)明顯的空間集聚特征。

3.2.2 局部空間自相關(guān)分析

如圖2a 城市生態(tài)化建設(shè)LISA圖所示：高 —高集聚區(qū)域?yàn)辄S河流域下游濟(jì)南、青島等城市，該區(qū)域城市具有良好的區(qū)位條件，經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)好，城市群發(fā)展程度高，城市間的聯(lián)系與合作密切，對周邊城市的生態(tài)建設(shè)具有很強(qiáng)的帶動(dòng)作用，形成了高效的空間關(guān)聯(lián)模式。低 — 低集聚區(qū)域?yàn)閷幭幕刈遄灾螀^(qū)中南部，該區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)，生態(tài)環(huán)境脆弱，經(jīng)濟(jì)收入與支出、居住條件與文化生活、基礎(chǔ)設(shè)施、公共服務(wù)與社會(huì)保障、生態(tài)環(huán)境、組織管理等構(gòu)成的城市生態(tài)化建設(shè)水平低于其他區(qū)域。高 — 低集聚城市為蘭州、西安和太原，這3個(gè)城市都是省會(huì)城市，在發(fā)展相對落后的中西部地區(qū)吸收了局部地區(qū)大量的資源、資金和人才等要素，“虹吸作用”的影響使得本身城市生態(tài)化建設(shè)水平較高。低 — 高集聚城市為烏蘭察布，一方面是烏蘭察布市本身區(qū)位條件一般，發(fā)展基礎(chǔ)薄弱，另一方面是烏蘭察布市靠近呼和浩特、包頭和大同等城市生態(tài)化建設(shè)水平較高的城市，屬于虹吸潮的“低洼地帶”。

通過圖2b — 2f得到各維度生態(tài)化建設(shè)的空間集聚特征 ：（1）圖2b為經(jīng)濟(jì)生態(tài)化建設(shè)LISA圖，高 — 高集聚區(qū)域?yàn)闈?jì)南、青島等城市；低 — 低集聚區(qū)域?yàn)閷幭幕刈遄灾螀^(qū)固原、中衛(wèi)，該區(qū)域地處六盤山特困區(qū)的核心區(qū)，集中了寧夏約50%的貧困人口，經(jīng)濟(jì)生態(tài)化水平整體偏低。（2）圖2c為社會(huì)生態(tài)化建設(shè)LISA圖，高 — 高集聚區(qū)域?yàn)樯綎|省中東部、內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂爾多斯以及寧夏回族自治區(qū)的石嘴山、銀川，上述區(qū)域基礎(chǔ)設(shè)施完善、城市管理水平較高、居民生活品質(zhì)較高。低 — 低集聚城市為臨汾、運(yùn)城、隴南、天水。高 — 低集聚城市為太原、鄭州，均為省會(huì)城市，在區(qū)域內(nèi)“虹吸作用”明顯。（3）圖2d為環(huán)境生態(tài)化建設(shè)LISA圖，高 — 高集聚區(qū)域?yàn)殛兡系臐h中、安康，該區(qū)域地處秦嶺的南坡地區(qū)與大巴山的北坡地區(qū)，生態(tài)環(huán)境和生態(tài)旅游資源稟賦具有絕對優(yōu)勢。低 — 低集聚城市為銀川，該城市位于黃土高原與沙漠的交匯過渡地帶，氣候、生態(tài)環(huán)境具有干旱半干旱性、過渡性和脆弱性，土壤鹽漬化、沙漠化等生態(tài)問題突出。雖已加大生態(tài)保育和恢復(fù)建設(shè)力度（宋小龍等，2022），但區(qū)域整體環(huán)境生態(tài)化水平較低。低 — 高集聚城市為隴南，主要受自然環(huán)境基底、社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展特征、政策調(diào)控以及快速城鎮(zhèn)化等因素影響，同時(shí)該區(qū)域的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)以能源資源為主，與周邊地區(qū)相比自身環(huán)境壓力較大。（4）圖2e為文化生態(tài)化建設(shè)LISA圖，高 — 高集聚區(qū)域?yàn)樯轿魇√x中以及山東省。低—低集聚區(qū)域?yàn)榍嗪Ｊ『透拭C省中西部，呈連片分布，表明在文化軟實(shí)力提升、旅游資源空間配置上，黃河流域上游城市相比黃河流域下游有較大差距。（5）圖2f為空間生態(tài)化建設(shè)LISA圖，高 — 高集聚區(qū)域?yàn)樯綎|省日照、臨沂、棗莊與河南省的開封、商丘、周口。低 — 低集聚區(qū)域?yàn)樯轿魇?，該區(qū)域作為資源型城市存在經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型困難和人口吸引力不足的雙重壓力，土地利用效率較低（董建紅等，2021），因此空間生態(tài)化水平偏低。

圖2 黃河流域城市生態(tài)化建設(shè)LISA圖Fig. 2 LISA map of urban ecological construction in the Yellow River Basin

3.3 各類型城市生態(tài)化建設(shè)水平特征分析

3.3.1 不同規(guī)模等級的城市生態(tài)化建設(shè)水平

城市規(guī)模影響城市生態(tài)化建設(shè)水平，因此本文從城市不同等級類型分析城市生態(tài)化水平。由于超大城市、特大城市和大都市區(qū)的數(shù)量較少，分別為省級行政中心和副省級城市，因此將這3個(gè)大都市區(qū)合并為Ⅰ型及以上大城市，與Ⅱ型大城市、中等城市及Ⅰ型小城市進(jìn)行比較分析。對各等級城市生態(tài)化水平的均值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)（圖3a）：由高到低分別是Ⅰ型及以上大城市、Ⅱ型大城市、中等城市及Ⅰ型小城市。Ⅰ型及以上大城市、Ⅱ型大城市的城市生態(tài)化建設(shè)水平均高于黃河流域城市生態(tài)化建設(shè)平均值（0.322），且城市生態(tài)化水平與城市等級成正比，究其原因，城市規(guī)模的擴(kuò)大造就了各種社會(huì)資源的集聚，借助人口數(shù)量及經(jīng)濟(jì)體量等優(yōu)勢，城市生態(tài)化建設(shè)水平得到改善。而小規(guī)模城市規(guī)模效應(yīng)不足，措施落實(shí)難度較大，城市生態(tài)化建設(shè)水平提升緩慢。

3.3.2 不同職能類型的城市生態(tài)化建設(shè)水平

《全國資源型城市可持續(xù)發(fā)展規(guī)劃（2013 —2020年）》劃定了262個(gè)資源型城市，其中地級行政區(qū)（包括地級市、地區(qū)、自治州、盟等）126個(gè)（http://www.gov.cn/gongbao/content/2013/content_2547140.htm）。基于此本文將黃河流域城市劃分為資源型城市和綜合型城市兩類，其中資源型城市40個(gè)，綜合型城市39個(gè)。對各等級城市生態(tài)化水平均值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)（圖3b）：綜合型城市生態(tài)化建設(shè)水平最高（0.345），超過黃河流域城市生態(tài)化建設(shè)平均值（0.322），資源型城市生態(tài)化建設(shè)水平為0.316，綜合型城市在經(jīng)濟(jì)生態(tài)化、社會(huì)生態(tài)化、環(huán)境生態(tài)化、空間生態(tài)化各維度指數(shù)平均值均高于資源型城市，表明城市職能綜合更有利于城市生態(tài)化建設(shè)水平的提升。

圖3 黃河流域各類型城市生態(tài)化建設(shè)水平特征Fig. 3 Characteristics of urban ecological construction level of various types of cities in the Yellow River Basin

3.3.3 不同空間載體的城市生態(tài)化建設(shè)水平

基于黃河流域“三區(qū)七群”協(xié)調(diào)發(fā)展格局（金鳳君，2019）的構(gòu)建，本文探討不同空間載體的城市生態(tài)化建設(shè)水平特征。

“三區(qū)”指黃土高原資源開發(fā)-經(jīng)濟(jì)發(fā)展-生態(tài)環(huán)境保護(hù)協(xié)調(diào)發(fā)展區(qū)域、青藏高原保護(hù)與限制開發(fā)區(qū)、華北平原現(xiàn)代化高質(zhì)量升級-生態(tài)環(huán)境保護(hù)協(xié)調(diào)發(fā)展區(qū)。結(jié)合黃河流域城市生態(tài)化建設(shè)水平測度結(jié)果，對三大區(qū)域各維度生態(tài)化建設(shè)水平進(jìn)行統(tǒng)計(jì)（圖3c），結(jié)果顯示：華北平原的城市生態(tài)化建設(shè)水平最高（0.364），超過黃河流域城市生態(tài)化建設(shè)平均值（0.322），其次為黃土高原（0.302）、青藏高原（0.290）；從分維度生態(tài)化建設(shè)水平來看，華北平原在經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、文化生態(tài)化建設(shè)方面較優(yōu)，而青藏高原在社會(huì)生態(tài)化建設(shè)方面表現(xiàn)較優(yōu)，主要得益于地廣人稀、人均公共物品擁有量較高。三大區(qū)域各維度生態(tài)化建設(shè)水平的差異大致與黃河流域自然環(huán)境的差異和特點(diǎn)以及保護(hù)和發(fā)展面臨的區(qū)域性問題有關(guān)。

“七群”分別為山東半島城市群、中原城市群、關(guān)中平原城市群、晉中城市群、呼包鄂榆城市群、寧夏沿黃城市群和蘭西城市群。結(jié)合黃河流域城市生態(tài)化建設(shè)水平測度結(jié)果，對七大城市群及非城市群的多維度生態(tài)化建設(shè)水平進(jìn)行統(tǒng)計(jì)（圖3d），分析顯示：黃河流域城市群中處于發(fā)育成熟階段的山東半島城市群各維度生態(tài)化建設(shè)水平更高，快速發(fā)育階段的呼包鄂榆城市群、晉中城市群、中原城市群次之，而發(fā)育雛形階段的關(guān)中平原城市群、寧夏沿黃城市群、蘭西城市群的各維度生態(tài)化建設(shè)水平均較低。對指標(biāo)進(jìn)一步細(xì)分可以看出：相比非城市群，城市群優(yōu)勢主要體現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、文化、空間維度的生態(tài)化建設(shè)，環(huán)境生態(tài)建設(shè)還有改善的空間。以寧夏沿黃城市群為例，其第二產(chǎn)業(yè)比重達(dá)到53.17%，屬于重工業(yè)結(jié)構(gòu)，環(huán)境生態(tài)化建設(shè)水平較低。這表明作為城鎮(zhèn)化主要空間載體的城市群發(fā)育程度影響黃河流域城市生態(tài)化建設(shè)水平，其發(fā)育程度越高，城市生態(tài)化建設(shè)水平越高。

3.3.4 不同流域位置的城市生態(tài)化水平

在高質(zhì)量發(fā)展的新階段，黃河流域的環(huán)境治理、生態(tài)治理、社會(huì)治理和經(jīng)濟(jì)治理都需要上下游聯(lián)動(dòng)、左右岸協(xié)調(diào)。基于“上中下游、左右岸”的不同尺度（趙宏波等，2021），本文進(jìn)行不同流域位置的城市生態(tài)化建設(shè)水平特征分析。

對黃河流域上中下游城市各維度生態(tài)化建設(shè)水平進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果如圖3e所示：黃河流域下游城市生態(tài)化建設(shè)水平最高，超過黃河流域城市生態(tài)化建設(shè)的平均值，且分維度生態(tài)化建設(shè)水平均高于上中游。對黃河流域左右岸城市各維度生態(tài)化建設(shè)水平進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果如圖3f所示：黃河流域右岸城市生態(tài)化建設(shè)水平最高，超過黃河流域城市生態(tài)化建設(shè)的平均值，且除社會(huì)生態(tài)化建設(shè)水平之外，其他分維度的生態(tài)化建設(shè)水平均高于左岸。

4 黃河流域城市生態(tài)化建設(shè)水平障礙因子分析

運(yùn)用障礙度診斷模型對黃河流域79個(gè)城市生態(tài)化建設(shè)水平的障礙因子進(jìn)行診斷，判斷影響城市生態(tài)化建設(shè)水平的阻力因素。參考徐麗婷等（2019）的相關(guān)研究，依據(jù)障礙度大于10%的原則判定各城市生態(tài)化建設(shè)的主要障礙因子，結(jié)果如圖4所示。不同類型城市的生態(tài)化建設(shè)障礙因子存在明顯差異，其中：（1）從不同規(guī)模等級城市看，Ⅰ型及以上大城市其經(jīng)濟(jì)發(fā)展、創(chuàng)新活力與公共服務(wù)等優(yōu)勢突出，城市生態(tài)化建設(shè)主要障礙因子為基礎(chǔ)設(shè)施、文化資源、文化投入與空間格局，今后要加強(qiáng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展結(jié)構(gòu)調(diào)整，加大科教文化投入，提高城市土地利用效率，實(shí)現(xiàn)城市空間形態(tài)的可持續(xù)發(fā)展；同時(shí)，經(jīng)濟(jì)相對發(fā)達(dá)的城市人口規(guī)模大、集聚程度高，人地矛盾更為突出，人均居住用地面積等基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)量較少，也是一個(gè)地區(qū)未來需要改進(jìn)的方面。而Ⅰ型小城市，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展、創(chuàng)新活力、環(huán)境防災(zāi)、公共服務(wù)、基礎(chǔ)設(shè)施等方面明顯處于劣勢，此類城市未來應(yīng)充分發(fā)揮良好生態(tài)環(huán)境優(yōu)勢，探索生態(tài)經(jīng)濟(jì)發(fā)展新路徑，提升經(jīng)濟(jì)實(shí)力和質(zhì)量，進(jìn)一步提升城市公共服務(wù)質(zhì)量和文化軟實(shí)力。（2）從不同職能類型的城市看，綜合型城市生態(tài)化建設(shè)障礙因子為經(jīng)濟(jì)發(fā)展、創(chuàng)新活力、基礎(chǔ)設(shè)施及環(huán)境基礎(chǔ)，資源型城市生態(tài)化建設(shè)障礙因子為環(huán)境治理、經(jīng)濟(jì)潛力、創(chuàng)新活力、公共服務(wù)及土地利用。（3）從不同空間載體的城市看，發(fā)育成熟階段的山東半島城市群生態(tài)化建設(shè)障礙因子集中于創(chuàng)新活力、公共服務(wù)、基礎(chǔ)設(shè)施及空間格局，而發(fā)育雛形階段的關(guān)中平原城市群、寧夏沿黃城市群、蘭西城市群的生態(tài)化建設(shè)障礙因子主要為經(jīng)濟(jì)發(fā)展、經(jīng)濟(jì)潛力、環(huán)境治理及文化傳播等方面。（4）從不同流域位置的城市看，文化投入、文化傳播、公共服務(wù)、創(chuàng)新活力是黃河流域上下游、左右岸城市生態(tài)化建設(shè)的共同障礙因子，經(jīng)濟(jì)潛力及空間格局是影響黃河流域下游城市生態(tài)化水平的重要因子，環(huán)境治理及經(jīng)濟(jì)發(fā)展是影響黃河流域上游城市生態(tài)化建設(shè)的關(guān)鍵因子。

圖4 黃河流域城市生態(tài)化建設(shè)指標(biāo)層障礙因子障礙度Fig. 4 Obstacle degree of main obstacle factors in the index layer of quality of urban ecological construction in the Yellow River Basin

綜上所述，環(huán)境基礎(chǔ)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、創(chuàng)新活力及土地利用等是黃河流域大多數(shù)城市生態(tài)化建設(shè)的主要障礙因子，進(jìn)一步統(tǒng)計(jì)上述要素層中指標(biāo)層占最大比例的障礙因子，依次分別為人均水資源總量、人均可支配收入、R&D投入占財(cái)政支出比重及土地利用效率。同時(shí)，資源使用、公共服務(wù)、文化投入、空間格局、基礎(chǔ)設(shè)施等要素層的障礙度值也較大，主要表現(xiàn)在單位GDP能源消費(fèi)量、每萬人公共圖書館藏書量、文化及相關(guān)產(chǎn)業(yè)占GDP的比重及景觀多樣性指數(shù)。表明在高質(zhì)量發(fā)展目標(biāo)下城市生態(tài)化建設(shè)涉及文化軟實(shí)力提升、空間形態(tài)優(yōu)化等多方面的障礙因素。因此，今后各城市應(yīng)深度挖掘和激發(fā)經(jīng)濟(jì)發(fā)展活力，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展，加強(qiáng)保護(hù)城市生態(tài)本底，合理利用水資源，提高土地利用效率。

5 結(jié)論與啟示

5.1 結(jié)論

從空間格局看，黃河流域城市生態(tài)化建設(shè)在空間上呈現(xiàn)“多中心”的分異結(jié)構(gòu)，且具有顯著的“中心 — 外圍”逐漸遞減的空間分布態(tài)勢。城市生態(tài)化建設(shè)水平較高的城市主要分布在黃河流域中下游，較低的城市主要分布在黃河流域上游。黃河流域各維度生態(tài)化建設(shè)得分具有不平衡性，經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、文化維度的生態(tài)化建設(shè)水平差異較大，而環(huán)境、空間維度的生態(tài)化建設(shè)水平的差異較小，突出表現(xiàn)了黃河流域發(fā)展不平衡、不充分的現(xiàn)狀。從空間集聚狀況看，黃河流域城市生態(tài)化建設(shè)水平呈現(xiàn)明顯的空間集聚特征。城市生態(tài)化建設(shè)高 — 高集聚區(qū)主要分布在黃河流域下游山東省，低 — 低集聚區(qū)主要分布在寧夏回族自治區(qū)中南部，高 — 低集聚城市為蘭州、西安和太原，低 — 高集聚城市為烏蘭察布。黃河流域各維度生態(tài)化建設(shè)高 — 高區(qū)和低 — 低區(qū)在空間上集聚格局明顯，顯著高 — 高集聚區(qū)主要分布在山東省、河南省南部和內(nèi)蒙古自治區(qū)西部，顯著低 — 低集聚區(qū)分布在青海省和甘肅省中西部。黃河流域城市生態(tài)化建設(shè)水平與城市規(guī)模等級成正比，職能綜合城市、發(fā)育程度高的山東半島城市群、優(yōu)先開發(fā)地區(qū)的華北平原、黃河流域下游及右岸的城市生態(tài)化建設(shè)水平相對更高。

基于障礙因子診斷結(jié)果發(fā)現(xiàn)：對黃河流域城市生態(tài)化建設(shè)水平障礙較大的因子主要包括人均水資源總量、人均可支配收入、R&D投入占財(cái)政支出比重、土地利用效率、單位GDP能源消費(fèi)量、每萬人公共圖書館藏書量、文化及相關(guān)產(chǎn)業(yè)占GDP的比重、景觀多樣性指數(shù)等，未來應(yīng)根據(jù)不同城市生態(tài)化建設(shè)的障礙因子，因地制宜地制定差異化提升策略，有效推動(dòng)黃河流域上下游、左右岸在經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境、文化和空間等不同維度的協(xié)調(diào)發(fā)展。

5.2 啟示

基于黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展理念，本文構(gòu)建經(jīng)濟(jì)-社會(huì)-環(huán)境-文化-空間“五位一體”研究框架，探索了可開展不同類型城市生態(tài)化建設(shè)空間格局特征分析的方法。其一，指標(biāo)選擇上充分體現(xiàn)了國家生態(tài)文明建設(shè)、經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展、文化軟實(shí)力提升、空間治理等重大時(shí)代需求，如創(chuàng)新活力、健康生活、文化投入、空間優(yōu)化等要素。其二，運(yùn)用主客觀綜合賦權(quán)的方法評價(jià)城市生態(tài)化建設(shè)水平，保證主客觀權(quán)重預(yù)期相對應(yīng)的偏好程度間差異的一致性，有利于各維度生態(tài)化建設(shè)水平的分析。障礙度模型的使用有助于分析黃河流域批量城市的主要障礙因子。第三，不同于靜態(tài)的、單一城市或省級城市的研究，基于黃河流域不同城市規(guī)模、空間載體、流域位置的城市生態(tài)建設(shè)對比分析可以看作是對現(xiàn)有研究的有益補(bǔ)充?？蔀辄S河流域城市協(xié)同發(fā)展、打造黃河流域增長極和中心城市群提供參考。

就不同類型黃河流域城市生態(tài)化建設(shè)綜合得分及其空間分布來看，發(fā)育雛形階段的關(guān)中平原城市群、寧夏沿黃城市群、蘭西城市群的城市，經(jīng)濟(jì)水平和民生質(zhì)量顯著提高，但生態(tài)保護(hù)紅線、環(huán)境質(zhì)量底線和資源利用上線仍需堅(jiān)守，尋求經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量增長生態(tài)閾值，深入挖掘黃河流域沿岸的文化資源，有效提升高質(zhì)量發(fā)展背景下的黃河流域城市群文化品質(zhì)。快速發(fā)育階段的晉中城市群、中原城市群還要注意河南省、山西省部分城市的社會(huì)進(jìn)步、空間治理等問題。

城市生態(tài)化建設(shè)水平測度是復(fù)雜的、系統(tǒng)的問題，涵蓋內(nèi)容包括經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境、文化與空間多個(gè)方面，因此構(gòu)建一個(gè)全面的城市生態(tài)化建設(shè)評價(jià)指標(biāo)體系是研究的難點(diǎn)，本文僅從客觀方面對城市生態(tài)化建設(shè)指標(biāo)進(jìn)行分析，在今后的研究中需要嘗試加入主觀調(diào)查問卷數(shù)據(jù)，進(jìn)行城市生態(tài)化建設(shè)的綜合分析；其次，后續(xù)研究還需要進(jìn)一步探究城市生態(tài)化建設(shè)水平較高及較低地區(qū)的形成機(jī)理與影響機(jī)制，為提升黃河流域城市生態(tài)化建設(shè)水平提供有針對性的建議。