黄河流域甘肃段高质量发展水平演变及驱动力分析_孙静.pdf

文章编号：1003-7853（2023）03-0033-05基金项目：甘肃省国土空间规划前期专题研究（XZ-20190606）黄河流域甘肃段高质量发展水平演变及驱动力分析孙 静1，刘学录1*，王淑媛1，孙治芳1，徐一恒1，甘瑞勋2（1.甘肃农业大学 资源与环境学院，兰州 730070；2.甘肃农业大学 草业学院，兰州 730070）摘要：基于黄河流域生态保护和高质量发展的理念，从经济、创新、民生、环境和生态 5 个维度对黄河流域甘肃段的高质量发展水平进行测度。结果表明，（1）黄河流域甘肃段高质量发展水平逐年增加，从较低水平到较高水平；市域存在明显差异，除兰州外的市域仍处于发展较低水平。（2）黄河流域甘肃段的高质量发展水平呈现明显的“中间高四周低”格局，重心逐渐从兰州向天水方向迁移，即向黄河支流渭河方向进行迁移。（3）黄河流域甘肃段高质量发展水平与生态、环境维度均呈显著正相关，处于同步发展态势。（4）黄河流域甘肃段高质量发展水平 5 个维度除民生维度减弱，其他维度均有明显增幅，20142019 年增辐由高到低顺序依次为：创新 生态 环境 经济 民生。（5）根据地理探测器分析结果，水土流失治理面积、水资源量对流域高质量发展水平空间分异的解释能力较高。关键词：黄河流域甘肃段；高质量发展评价指标；时空变化；驱动力；地理探测器中图分类号：TV882.1；F207文献标识码：Adoi:10.16202/ki.tnrs.2023.03.007Evolution of High-quality Development Leveland Its Driving Forces in Gansu Sectionof the Yellow River BasinSun Jing1,Liu Xuelu1*,Wang Shuyuan1,Sun Zhifang1,Xu Yiheng1,Gan Ruixun2(1.College of Resources and Environment,Gansu AgriculturalUniversity,Lanzhou 730070;2.College of Grassland Science,Gansu Agricultural University,Lanzhou 730070,China)Abstract:Based on the concept of ecological protection and high-qualitydevelopmentintheYellowRiverBasin,andfullyconsidering the relationship between the high-quality developmentof the Yellow River Basin and ecology and the environment,thehigh-quality development level of the Gansu section of the YellowRiver Basin is carried out from the five dimensions of economy,innovation,people s livelihood,environment and ecology.Theresults show that,(1)the high-quality development level of theGansu section of the Yellow River Basin has increasedfrequently,from a lower level to a higher level,and there are obviousdifferences in the urban areas.The urban areas besides Lanzhouare still at a relatively low level of development.(2)The high-quality development level of the Gansu section of the Yellow RiverBasin presents an obvious pattern of“high in the middle and lowin the surrounding areas”,and the center of gravity graduallymoves from Lanzhou to Tianshui,that is,to the Weihe,a tributaryof the Yellow River.(3)The high-quality development level of theGansu section of the Yellow River Basin has a significant positivecorrelation with ecological and environmental dimensions,and is ina synchronous development trend.(4)In the five dimensions of thehigh-quality development level of the Gansu section of the YellowRiver Basin,instead of the weakening of the people s livelihooddimension,other dimensions have increased significantly，the orderof increase from high to low from 2014 to 2019 is:innovationecologyenvironmenteconomypeople s livelihood.(5)Accordingto the analysis results of the geographic detector,the area of soilerosion control and the amount of water resources have a highability to explain the spatial differentiation of the high-qualitydevelopment level of the watershed.Key words:Gansu section of the Yellow River Basin;high-quality development evaluation indicators;temporal and spatial changes;driving forces;geographic detectors0引言黄河流域生态保护和高质量发展已经成为国家层面上的区域发展战略，加强黄河流域高质量发展和生态保护研究已经成为重点科技需求1-2。黄河流域甘肃段是黄河主要的水源补给区，仅玛曲县境内的补充水量就占黄河总水量的 45%3；黄河流域甘肃段流经兰州、白银、天水、武威、平凉、庆阳、定西、临夏及甘南 9个市（州）域，主要支流包括大夏河、渭河、泾河、洮河等，流域面积 14.59 万平方千米，约占全省面积的 32%、占黄河流域总面积的 19%4。加强生态环境保护，正确处理开发和保护的关系，加快发展生态产业，构筑国家西部生态安全屏障是黄河流域甘肃段最紧迫的任务5。从宏观层面来看，高质量发展指的是经济增长稳定，区域城乡发展均衡，以创新为动力，实现绿色发展，让经济发展成果更多更公平地惠及全体人民6-7。很多学者从高质量发展的广义角度建立高质量发展评价指标体系，多层次综合测度区域的高质量发展水平8-11。李金昌12构建了由经济活力、创新效率、绿色发展、人民生活、社会和谐 5 个部分构成的高质量发展评价指标体系；徐银良13提出了“五大发展理念”下的区域高质量发展指标体系，该指标体系从经济、创新、协调、绿色、共享、保障等方面设计评价准则；韩君14利用熵权TOPSIS 法测算 2017 年黄河流域高质量发展总体水平；张军扩15等从社会主要矛盾方面，基于高效、公平、可持续 3 个维度构建指标体系。杜俊平16等使用模糊评价法对河西走廊综合水平进行测算；汪倩17从创新、协调、绿色、开放、共享五个维度构建指标体系；徐辉18从全国尺度利用熵权法进行测度；李林山19以黄河流域城市群为研究单元进行测度；樊杰20基于地理单元进行高质量发展研究。研究黄河流域甘肃段高质量发展水平，需要考虑与黄河流域水文、土壤、生态和环境的关系21，构建高质量发展评价新体系，本研究拟基于“生态优先”的理念，从经国土与自然资源研究2023No.3TERRITORY&NATURAL RESOURCES STUDY33济、创新、民生、环境和生态 5 个维度，着重从水文、生态以及环境角度选取指标，市域尺度分析黄河流域甘肃段生态保护和高质量发展水平，以期为协调黄河流域甘肃段的生态保护和高质量发展提供依据。1数据来源与研究方法1.1数据来源研究数据来自 20142019 年 中国农村贫困监测报告 甘肃统计年鉴 甘肃省水资源公报 和 甘肃省水土保持公报，部分缺漏数据采用线性回归拟合补齐。1.2研究方法1.2.1高质量发展水平评价方法。采用多因素综合评价法评价黄河流域甘肃段的高质量发展水平。具体步骤为22：评价指标体系的构建。基于对高质量发展内涵的理解，从经济、创新、民生、环境和生态 5 个维度构建了包含 27 个二级指标的黄河流域甘肃段高质量发展评价指标体系，见表 1。表 1黄河流域高质量发展评价指标体系第一层指标第二层指标指标属性高质量发展指数经济 B1创新 B2民生 B3环境 B4生态 B5生产总值（万元）居民消费价格指数财政收入（万元）财政支出（万元）R&D 经费内部支出（万元）R&D 人员（人）R&D 项目课题数（项）城镇登记失业率（%）农村居民人均可支配收入（元）城镇就业人口（万人）入境旅游人数（万人）卫生机构数（个）未参加城乡居民基本养老保险人数（万人）人均市道路面积（m2/人）废水排放总量（万吨）粉尘排放总量（万吨）二氧化硫排放总量（万吨）可吸入颗粒物 PM10浓度（mg/m3）工业固体废物产生量（万吨）废水治理设施套数（套）建成区绿化覆盖率（%）公园面积（公顷）水资源量（亿 m3）生态环境耗水量（亿 m3）园林绿地面积（公顷）水土流失治理面积（平方千米）生活垃圾清运量（万吨）正正正负正正正负正正正正负正负负负负负正正正正负正正正指标标准化。采用极差正规划法进行评价指标的标准化处理，计算公式如下：正向指标：xij=xij-minixij()maxixij()-minixij()（1）负向指标：xij=maxixij()-xijmaxixij()-minixij()（2）式中，xij表示第 i 个评价对象的第 j 项指标；maxixij()为指标中的最大值；minixij()为指标中的最小值。指标赋权。采用熵权法对评价指标进行赋权，构建比重矩阵：Y=(Yij)mn，计算公式如下：Yij=xijmi=1xij,j=1,2,n（3）式中，Yij表示第 i 个评价对象的第 j 项指标 xij占该指标的比重。ej=-Kmi=1yijlnyij,j=1,2,n（4）式中，K=1lnm为非负常数，且 0ej1。差异系数 dj：dj=1-ej,j=1,2,n（5）确定第 j 项指标的权重 wj：wj=djnj=1dj=1-ejn-nj=1ej,j=1,2,n（6）评价模型。采用加权求和模型计算黄河流域甘肃段高质量发展水平值，计算公式如下：Ui=nj=1xijwj,i=1,2,m（7）式中，yij为比重；wj为权重。评价等级。采用等间距法划分黄河流域甘肃段高质量发展水平评价等级，如表 2 所示。表 2高质量发展阶段评价分级高质量发展水平低水平较低水平中水平较高水平高水平发展指数00.20.20.40.40.60.60.80.81.01.2.2高质量发展水平驱动因子分析。采用地理探测器（Geographical Detector）中的因子探测器进行高质量发展水平驱动因子分析。分析黄河流域甘肃段高质量发展水平区域分异的驱动因子交互特点，进行高质量发展驱动力定性及回归分析23-24，地理探测器是一种新型的空间统计学方法，应用较为广泛25，加强驱动因子数据精度与地理探测结果之间的互动分析能有效提高该方法在应用中的可靠性26，地理探测器较好地揭示了高质量发展水平空间分异的主要驱动因子及因子之间的交互特点27，利用 q 统计量值（值域为 01）来衡量自变量对因变量空间分异性的解释力28。公式为：q=1-1n2Lh=1(nh2h)（8）式中，q 为影响高质量发展水平的探测因子；nh为下一级区域样本单元数；n 为整个研究区域样本单元数；L 为下一级研究区域个数；2为整个研究区域高质34孙静等 黄河流域甘肃段高质量发展水平演变及驱动力分析量发展水平的方差；2h为下一级研究区域的方差。q 值越靠近 1，表明该因子对高质量发展水平的影响程度越大。2结果与分析2.1高质量发展水平变化黄河流域甘肃段高质量发展水平变化情况如图 1所示，黄河流域甘肃段高质量发展水平持续增加，由2014 年的 0.338 逐年上升至 2019 年的 0.647，高质量发展由较低水平上升到较高水平，增幅 91.42%。图 1黄河流域甘肃段高质量发展水平0.80.60.40.20高质量发展总指数总指数线性（总指数）0.6470.3830.3380.2540.2790.381201420152016201720182019时间黄河流域甘肃段市域的高质量发展水平变化如图2 所示，兰州高质量发展水平较高，整体处于 0.61.0区间，在较高水平和高水平阶段浮动；虽然黄河流域甘肃段市域间变化趋势差异性显著，但除兰州之外的市域整体变化均处于 00.4 区间，从低水平阶段逐渐向中水平阶段增加。图 2黄河流域甘肃段高质量发展水平市域变化情况1.000.800.600.400.200.00高质量发展水平201420152016201720182019时间兰州白银天水武威平凉庆阳定西临夏甘南黄河流域甘肃段高质量发展水平空间格局变化整体呈现“中间高四周低”的分布，如图 3 所示。在20142019 年，核心市域高质量发展水平显著高于外围市域高质量发展水平，重心逐渐从兰州向天水方向迁移，即由黄河干流向黄河支流渭河的下游方向进行迁移。说明黄河流域甘肃段应该加强核心城市对整体的辐射带动作用，通过市域整体的高质量发展影响带动整个黄河流域甘肃段的高质量发展。2.2五个维度的发展水平分析黄河流域甘肃段五个维度的发展变化如图 4 所示，除了民生维度外，其余维度均在增长，生态和创新图 3黄河流域甘肃段高质量发展水平空间分布格局N2014 年2015 年2016 年2017 年2018 年2019 年高质量发展水平高：0.50低：0.0304008001600km注：该图基于自然资源部标准地图服务网站下载的审图号为 GS(2019)3333 号的标准地图制作，底图无修改。维度的改善尤为显著。20142019 年增辐由高到低顺序依次为：创新 生态 环境 经济 民生；创新维度高质量发展水平增辐 8.91，生态维度增辐 6.40，环境维度增辐 4.55，经济维度呈现持续增长，但相对其他维度增幅较缓，增幅仅有 85.45%；短板主要在民生维度，减幅 58.68%。进一步提高黄河流域甘肃段高质量发展的方向：生态优先理念下的环境友好型经济发展方式的形成是基础，改善民生、提高创新能力是主要的着力点。图 4黄河流域甘肃段高质量发展水平五个维度变化情况0.300.250.200.150.100.050.00高质量发展水平201420152016201720182019时间经济创新民生环境生态黄河流域甘肃段五个维度的差异系数变化如表 3所示，兰州发展明显优于其他市域，但环境维度还亟待改善，兰州创新维度发展显著，天水环境维度发展最好；在经济发展维度，庆阳、天水是除兰州以外发展势头最好的市域，甘南州生态状况是除兰州以外发展势头最好的市域。2.3维度指标与总体发展水平的相关性分析为了探索维度指标之间以及与总体发展水平的相互关系，运用 SPSS 软件计算研究区 20142019 年高质量发展水平与各维度的相关系数，结果如表 4 所示。孙静等 黄河流域甘肃段高质量发展水平演变及驱动力分析35表 3黄河流域甘肃段市域维度均值及差异系数市域经济创新民生环境生态平均差异系数平均差异系数平均差异系数平均差异系数平均差异系数兰州白银天水武威平凉庆阳定西临夏甘南0.4410.0710.1040.0650.0550.1180.0640.0390.0430.0760.2220.0530.1510.1480.1660.1550.4920.4900.7880.0440.0700.0350.0070.0360.0070.0020.0110.0100.1520.1360.1080.2840.2150.5440.3031.2150.5030.0680.0770.0790.0680.0580.0390.0350.0730.1010.1030.2200.2130.1520.0800.0560.1340.3440.0950.1160.1330.0890.1180.1170.1270.1040.1010.2380.1790.1390.0660.1100.1350.0560.1070.1390.4090.0920.0830.0940.0630.0500.0530.0300.1270.0470.0830.0390.0970.0660.1600.1440.0750.262表 4高质量发展水平指数与各维度的相关系数相关系数R（总体）经济创新民生环境生态R（总体）经济创新民生环境生态10.6710.8720.7730.993*0.997*0.67110.4240.0730.5790.6540.8720.42410.7030.889*0.8450.7730.0730.73010.8420.7910.993*0.5790.889*0.84210.992*0.997*0.6540.8450.7910.992*1黄河流域甘肃段高质量发展水平与五个维度呈现正相关关系，相关性从高到低依次为：生态 环境 创新 民生 经济，相关系数分别为 0.997、0.993、0.872、0.773 和 0.671。环境与生态维度之间的相关系数在 0.05 水平上呈显著相关，相关系数为 0.992；环境与创新维度之间的相关系数在 0.05 水平上呈显著相关，相关系数为 0.889。今后黄河流域甘肃段的高质量发展方向是以生态保护为优先，改善发展环境维度，同时加强创新驱动，着力改善民生，夯实经济发展基础。2.4高质量发展水平驱动因子分析利用地理探测器方法29可进行高质量发展水平的自然和社会经济驱动因子对其空间分异的贡献程度，根据 q 统计量的排名情况，如表 5 所示。农村居民人均可支配收入、废气中二氧化硫、未参加城乡居民基本养老保险人数、城镇登记失业率、工业固体废物产生量，其影响力都在 45%左右；另外粉尘浓度、居民消费价格指数、卫生机构数因素，其影响力都在 25%以上；水资源量、生态环境用水量和水土流失治理面积 q 值接近1，是影响流域高质量发展水平空间分异最为重要的因素，很大程度上影响着高质量发展水平的空间分异。分析显示，黄河流域甘肃段在空间上的分布差异受到流域因子共同作用，其中水资源量、生态环境用水量、水土流失治理面积等因子的贡献率较大，而居民消费价格指数、卫生机构数、粉尘浓度、农村居民人均可支配收入对高质量发展水平空间分异影响的贡献率相对较小。其中，水土流失治理面积、水资源量对流域高质量发展水平空间分异的解释能力最高，占有主导优势，在一定程度上反映了人为土地利用活动对流域高质量水平的干扰影响程度大，是黄河流域甘肃段高质量发展水平空间分异的主导因子。注：“*”表示 P0.05；“*”表示 P0.01。表 5高质量发展水平空间分异驱动因子探测结果因子指标q 统计量排名水资源量（亿 m3）水土流失治理面积（平方千米）R&D 人员（人）生态环境耗水量（亿 m3）生活垃圾清运量（万吨）R&D 经费内部支出（万元）R&D 项目课题数（项）可吸入颗粒物 PM10 浓度（mg/m3）公园面积（公顷）财政收入（万元）城镇就业人口（万人）入境旅游人数（万人）废水排放总量（万吨）建成区绿化覆盖率（%）废水治理设施套数（套）地区生产总值（万元）财政支出（万元）人均市道路面积（m2/人）园林绿地面积（公顷）工业固体废物产生量（万吨）城镇登记失业率（%）未参加城乡居民基本养老保险人数（万人）二氧化硫排放总量（万吨）农村居民人均可支配收入（元）粉尘排放总量（万吨）卫生机构数（个）居民消费价格指数110.9990.9990.9990.9980.9980.9980.9980.9970.9950.9950.9950.9950.9930.9900.9890.9860.9860.4630.4580.4560.4540.4440.4150.3590.2701234567891011121314151617181920212223242526273讨论与结论3.1讨论马海涛30研究发现黄河流域城市群中兰西城市群水平最低，与本文结论黄河流域甘肃段总体处于低水平相吻合；张建威31研究发现黄河流域经济与生态协调发展的态势，这与本研究得出的结论黄河流域甘肃段生态、环境维度与高质量发展水平呈显著正相关，同步发展态势相吻合；杨仁发32发现大多数城市的经济规模和其高质量发展水平不匹配，本研究在分析市域高质量发展水平时也发现此现象，各驱动因子对区域作用存在异质性。此外，由于评价指标的选取标准不一，不同学者评价结果具有差异33-35，黄河流域甘肃段市域的高质量发展水平存在区域差异，需进一步考虑实际情况制定精准政策方能取得预期效果。黄河流域的高质量发36孙静等 黄河流域甘肃段高质量发展水平演变及驱动力分析展需要更多考虑与黄河流域水文和土壤的关系，由于相关数据尚掌握不全，需要在后期研究中加以关注。3.2结论总体来看，黄河流域甘肃段高质量发展水平从较低水平到较高水平递增。市域间高质量发展水平存在显著差异性，兰州处于较高水平阶段，除兰州外其余市域均处于较低水平阶段。从空间角度分析，黄河流域甘肃段的高质量发展水平整体呈现“中间高四周低”的分布格局，重心逐渐从兰州向天水方向迁移，即向黄河支流渭河方向进行迁移。从相关性角度分析，黄河流域甘肃段高质量发展水平与环境和生态维度均达到显著相关，且生态维度相关性更为显著，相关系数分别为 0.993 和 0.997；生态、环境维度与高质量发展水平皆呈显著正相关，处于同步发展态势，呈现经济与生态协调发展态势。从五个维度分析，除了民生维度衰减外，其余维度均在增长，20142019 年增辐由高到低顺序依次为：创新 生态 环境 经济 民生。从高质量发展水平的驱动因子角度分析，水土流失治理面积、水资源量对流域高质量发展水平空间分异的解释能力最高，明显占有主导优势，卫生机构数、居民消费指数影响程度低。参考文献：1 Jiang L,Zuo Q,Ma J,et al.Evaluation and prediction of thelevel of high-quality development:A case study of the Yellow RiverBasin,ChinaJ.Ecological Indicators,2021(129):107994.2 Chen Y,Zhu M,Lu J,et al.Evaluation of ecological city andanalysis of obstacle factors under the background of high-qualitydevelopment:Taking cities in the Yellow River Basin as examplesJ.Ecological Indicators,2020(118):106771.3 杨奇奇，靳峰，张富，等.甘肃黄河流域生态环境现状及防治对策J.中国水土保持，2021（4）：26-30.4 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