河北省城镇化与生态环境耦合...时空格局演化及影响因素分析_赵爽.pdf

第 卷第期 年月 科技和产业 ，河北省城镇化与生态环境耦合协调时空格局演化及影响因素分析赵爽，刘文亮（华北理工大学 管理学院，河北 唐山 ）摘要：发挥城市现代化作用，高质量编制城市总体规划，城镇化与生态环境协调发展成为提升城市发展质量的关键问题。以河北省作为研究区域，利用熵值法、耦合协调度模型对河北省城镇化与生态环境进行分析与测度；利用 对测度结果进行空间可视化分析；基于 模型探究河北省城镇化与生态环境耦合协调发展的影响因素。结论如下：整体上城镇化与生态环境耦合协调度呈“增降增”式趋势，耦合协调类型经历了濒临失调到优质耦合协调；各地市的时空分异特征明显，协调特征变化较大，至 年仅有个城市的城镇化与生态环境同步型发展；城市化水平要素、经济发展要素、城市文明要素、环境治理要素、人口就业要素会对耦合协调度产生显著的正向影响关系；产业结构要素，社会发展要素会对耦合协调度产生显著的负向影响关系。关键词：城镇化；生态环境；耦合协调模型；河北省中图分类号：文献标志码：文章编号：（）收稿日期：基金项目：河北省高等学校人文社会科学研究项目（）。作者简介：赵爽（），女，河北唐山人，华北理工大学管理学院，副教授，硕士，研究方向为区域经济；刘文亮（），男，河北保定人，华北理工大学管理学院，硕士研究生，研究方向为行政管理。党的十九届六中全会提出进一步发挥城市现代化作用，高质量编制城市总体规划，以高标准规划引领区域经济增长。然而，河北省在过去的经济发展过程中，以“高耗能、高污染、高排放”的粗放型经济发展模式为主，一定程度上破坏了生态系统平衡，造成了生态污染。因此，河北省如何在新的历史发展阶段提升城市发展质量，转变城市发展方式，实现并持续保持河北省城镇化与生态环境耦合协调发展是当前迫切任务。有关城镇化与生态环境协调发展的研究一直是国内外学术领域的热点问题。通过文献梳理，国内外学者在以下个方面展开了研究：城镇化与生态环境相关理论研究，从基于两者关系提出理论、概念逐渐发展到基于相关理论研究两者关系。国外学者多属于前者，如“田园城市”概念首次被 提出，提出环境库兹涅茨曲线假设；国内学者多属于后者，如刘耀彬等通过协同论的观点构建了二者之间的协调度模型，孙慧宗提出基于产权理论来规划城镇化过程中两者的平衡，李海燕等基于系统动力学方法模拟两者可能存在的问题并提出对策。城镇化与生态环境实证研究，主要集中在利用相关定量化手段或方法划分协调类型、展示动态关系、揭示时空差异个方面。如徐素波、周正柱等在测度结果基础上划分研究区域在不同时期的协调类型；王文举等、卢瑜等、等 通过实证动态研究在研究期内研究区域是否存在两者协调与否的关系；杜霞等、熊曦等 基于测度结果辅以其他定量方法揭示研究区域在特定时期的时空差异。城镇化与生态环境协调发展影响因素研究，研究方法从定性研究为主发展到定量研究为主到现阶段定量与定性相结合，研究结论涉及经济、政府、科技等多方面，如 赵 建 吉 等、姜 亚 俊 等、等、等。国内外对于城镇化与生态环境协调发展问题研究的深度和广度都在不断提高。本文以河北省为研究对象，在剖析城镇化与生态环境耦合协调发展相互作用机理的基础上，构建两者的评价指标体系，利用熵值法、耦合协调模型对 年河北省城镇化与生态环境的耦合协调发展水平进行测度，利用 软件进行空间可视化分析，基于 模型探究河北省城镇化与生态环境耦合的影响因素，以期为河北省高质量可持续发展战略的提出提供决策参考。城镇化与生态环境相互作用机理本质上城镇化与生态环境的关系即人与自然的关系，城镇化过程是随着经济社会发展人类对自然环境加工和改造的过程，而人类生存和发展基础和保障就是生态环境，其提供了人们赖以生存的基础物质条件，而城镇化与生态环境的关系可以看作是一个天平，二者互相作用和影响，需要不断调整以达到不断的平衡。城镇化发展对生态环境的作用与影响城镇化发展对生态环境的积极作用：城镇化发展使得城镇空间不断扩张，基础设施建设逐渐完善，逐渐弱化对生态环境破坏作用；城镇化发展使得产业规模集聚，不仅促进经济发展也利于污染集中化处理，提高污染物处理效率，从而打造优质城市环境；城镇化发展使得城镇居民素质不断提升，生态环境保护意识不断加强，更加关注生态环境问题，利用技术创新实现低碳绿色发展，对生态保护起到促进作用。城镇化发展对生态环境的负面影响：在快速城镇化的进程中往往伴随着高速的工业化和经济发展，城镇人口不断集聚，需要更多的资源和能源，同时也产生更多的废弃物，而人口的增长与资源的利用形成强烈正相关，也逐渐导致资源过度开发，产生严重环境问题。如耕地用地被工业用地占据、资源使用效率低、环境质量日益下降、环境污染不断加剧等。若一味追求城镇化发展使其发展过快过急，毫无规律，一旦城镇化发展速度超出了生态环境承载力，打破了区域的生态环境平衡，就会使得生态环境格局发展被限制，最终可能导致恢复难度大、经济投入入不敷出的局面。生态环境对城镇化的作用与影响良好生态环境对城镇化发展的积极性作用：利于提升城市幸福感，打造宜居城市，提升城市吸引力，促进人口流动，提升资源使用效率，促进城市经济发展；舒适的生态环境便于优质劳动力、资金、科学技术的引进，从而推动节能产业发展，提升城镇化质量；利于发挥辐射作用，促进周边城市发展从而打造规模化城市群，城市间的相互辅助发展也提升城市综合竞争力，为城镇化发展提供更大空间。生态环境破坏对城镇化发展的负面影响：生态环境被破坏会直接导致人口外流、企业外迁、资源流出，经济发展受阻，居民生活质量难以保证，政府需要花费大量时间、精力改善生态环境，从而导致恶 性 循 环，也 会 使 得 城 镇 化 进 程 受 阻 成 本增加。因此，要减少在城镇化建设和发展过程中对生态环境的负面影响，充分发挥其积极作用，坚持以人为本理念与可持续发展观，生态保护和城镇建设的协调同步推进，实现社会、经济和生态环境协同健康共同发展、人与自然的和谐共生。研究方法与评价模型 研究方法 熵值法为保证在综合评价中指标权重的准确性，有效减少因主观导致误差，采用客观赋值法中的熵值法确定各指标权重，计算步骤如下。）正向指标：（）（）（）（）负向指标：（）（）（）（）计算各指标的比例。（）计算各指标的信息熵。（）式中，为常数量，取 。）计算各指标的信息熵冗杂度。（）运用归一化处理计算各指标权重。（）基于通过式（）计算的各指标权重，分别运用式（）计算城镇化子系统综合评价值，运用式（）计算生态环境子系统综合评价值。，（），（）式中：表示城镇化综合评价值；表示生态环境综合评价值。评价模型 耦合度模型耦合度一般用来度量两者或两者以上的系统或要素间的协同程度，是评价耦合状态的一个重要赵爽等：河北省城镇化与生态环境耦合协调时空格局演化及影响因素分析指标尺度。本文借鉴刘耀彬等 测量耦合度方法。（）耦合协调度模型耦合度虽可以表示两系统间相互作用的强弱，但若两系统值均低时，会出现虚高假象，因此仅采用耦合度是无法准确反映系统间的协调水平，为降低研究 误 差，基 于 耦 合 度 结 果，构 建 耦 合 协 调 度模型：（）（）式中：为调和指数；为耦合协调度（）；与分别代表城镇化与生态环境两系统重要程度，且，本文假设城镇化与生态环境两系统同等重要 ，则令 。参考相关研究 ，对耦合协调度类型进行划分，见表。表耦合协调度类型划分序号协调阶段耦合协调类型耦合协调发展特征 ，），），），），），），），），），不协调发展阶段过渡发展阶段协调发展阶段极度失调严重失调中度失调轻度失调濒临失调勉强耦合协调初级耦合协调中级耦合协调良好耦合协调优质耦合协调 城镇化滞后；同步型；生态环境滞后 回归模型基于河北省部分城市在个别时间点存在数据缺失，以及部分数据于时间序列中突变，尽可能降低或消 除 异 常 点 对 回 归 分 析 结 果 的 影 响，选 取 回归模型对河北省城镇化与生态环境耦合协调发展的影响因素进行分析。（）式中：代表因变量；、分别代表个自变量；为总体截距；、分别为各个自变量所对应的总体偏回归系数；为随机误差。指标体系构建与数据来源 指标体系构建在现有研究的基础上，按照可行性、层次性和科学性原则构建了由城镇化系统和生态环境系统组成的指标体系。城镇化内涵随时间发展亦日益丰富和多元，基于 模型构建城镇化子系统指标体系，即个准则层、共计 个具体指标；生态环境系统非常复杂，基于 模型构建生态环境子系统指标体系，即个准则层、共计个具体指标，见表。表城镇化与生态环境评价指标体系系统层准则层指标层与单位指标属性信息熵冗余度权重城镇化指标人口经济空间社会城镇人口比重 第三产业就业人口比重 人均 元 社会零售消费品总额万元 第三产业产 比重 地区生产总值增长率 城镇居民人均可支配收入元 建成区面积 城市道路面积万 城市建设用地占市区面积比重 拥有公交车辆数量辆 拥有医生数量个 在校大学生数量位 互联网用户数量户 科技和产业 第 卷第期续表系统层准则层指标层与单位指标属性信息熵冗余度权重生态环境指标状态压力响应建成区绿化覆盖率 城市绿地公园面积 供水总量万 工业废水排放量万 工业 排放量 工业烟尘排放量 污水处理率 生活垃圾无害化处理率 工业固体废弃物综合利用率 数据来源本文研究数据来源于中国城市年鉴（年）、河 北 省 各 地 市 统 计 年 鉴（年）、河北省各地市国民经济与社会发展统计公报（年）。测度结果与分析 城镇化与生态环境耦合协调测度结果从图可以看出，年，河北省城镇化综合评价值与生态环境综合评价值整体上表现出增长趋势。其中，城镇化子系统综合评价值始终保 持 着 增 长 态 势，从 年 的 增 长 至 年 的 ，城 镇 化 水 平 不 断 提 高，特 别 是 年后，呈现快速增长态势。生态环境子系统评价值在 年出现拐点值，年后保持着稳定的发展趋势，整体上由 年的 增长至 年 的 。但 是，从 图 中 也 不 难 看 出，年后，生态环境子系统综合评价值逐渐低于城镇化子系统综合评价值，生态环境保护力度仍有待提高。图 年河北省城镇化与生态环境耦合协调度及子系统综合评价值同样，河北省城镇化与生态环境耦合协调发展阶段经历了过渡发展到协调发展，耦合协调类型经历了濒临失调到优质耦合协调。整体上，两系统的耦合 协 调 度 呈“增降增”式 发 展。其 中，年，两系统耦合协调度增长较快，主要在于生态环境发展较为乐观；年，两系统耦合协调度骤降，相较于前一阶段，生态环境受到严重打击；年，两系统耦合协调度逐年递增，尤其在 年，增速最快，这离不开 京津冀协同发展生态环境保护规划 政策对河北省生态环境的规划与保护。从图中可以看出，河北省城镇化各子系统在研究期内均呈现逐年递增趋势，总体来看，经济城镇化处于相对主导位置，经济城镇化综合评价值由 年的 增长至 年的 ，年均增长率为 。年，社会城镇化呈直线发展趋势，其综合评价值由 的 发展至 年的 ，增长率为 ；年，空间城镇化呈直线发展趋势，其综合评分值由 年的 发 展 至 年 的 ，增 长 率 为 ；年 后，人 口 城 镇 化 发 展 相 对 较 快，尤 其 在 年，由 增 长 至 ，增 长 率 为 。综合来讲，河北省城镇化步伐不断加快，伴随着经济增长，农村人口不断向城镇转移，基础社会与公共服务不断完善与发展，城市规划逐年清晰明了，但仍需要坚持新发展理念，加强创新与协调发展能力。图 年河北省城镇化各子系统综合评价值赵爽等：河北省城镇化与生态环境耦合协调时空格局演化及影响因素分析从图可以看出，河北省生态环境各子系统均呈现一定的波动，总体来看，生态环境压力子系统波动较为剧烈，年，生态环境压力子系统综合评价值骤降，粗放式经济发展严重影响了生态环境发展，年，生态环境压力子系统综合评价值呈缓慢增长趋势，生态环境被破坏再治理，年后，呈直线增长趋势，生态环境压力得到好转，由 年的 增长至 年的 ，年均增长率为 。相对而言，生态环境状态与治理两子系统波动较小，生态环境状态子系统综合评价值在 年达到峰值，后，呈现缓慢降低趋势；生态环境治理子系统综合评价值整体呈现增长趋势，但增长较为缓慢，由 年的 增 长 至 年 的 ，年 均 增 长 率 为 。研究期内，河北省生态环境发展仍任重道远，需坚 持“两 山 理 论”，促 进 城 镇 化 发 展 的 同时，不忘生态环境建设。图 年河北省生态环境各子系统综合评价值 城镇化与生态环境耦合协调度时空分异进一步分析河北省城镇化与生态环境在研究期内空间分异，选择 、年为时间节点，按着各地市为基本单元，通过 软件并结合表绘制河北省城镇化与生态环境耦合协调度时空分异图（图）。表 、年河北省各地市城镇化与生态环境耦合协调度及协调特征城市 耦合协调特征耦合协调特征耦合协调特征石家庄 城镇化滞后 同步型发展 生态环境滞后承德 城镇化滞后 城镇化滞后 同步型发展张家口 同步型发展 城镇化滞后 生态环境滞后秦皇岛 城镇化滞后 生态环境滞后 生态环境滞后唐山 城镇化滞后 同步型发展 同步型发展廊坊 城镇化滞后 生态环境滞后 城镇化滞后保定 城镇化滞后 同步型发展 同步型发展沧州 城镇化滞后 同步型发展 同步型发展衡水 同步型发展 同步型发展 城镇化滞后邢台 城镇化滞后 城镇化滞后 同步型发展邯郸 城镇化滞后 城镇化滞后 同步型发展图 、年河北省各市城镇化与生态环境耦合协调度时空分异科技和产业 第 卷第期从表不难看出，河北省各市耦合协调度呈增长趋势。其中，衡水相较发展最快，由 年的 增长至 年的 ，增长率为 ；唐山 相 较 发 展 最 慢，由 年 的 增 长 至 年的 ，增长率为 。虽然城镇化与生态环境耦合协调态势整体向好，但是在空间演化上，城 市 间 的 发 展 差 异 仍 较 为 明 显。结 合 图，年，石家庄与衡水耦合协调水平相较最低，处于轻度失调阶段，呈现环京津耦合协调度高，四周耦合协调度低局面；年，除廊坊、保 定、邢 台市外，其他各市均达到初级耦合阶段，整体发展态势较好；年，除唐山外，河北省各市均达到优质协调阶段，经济发展与生态环境保护的协调发展仍是唐山需解决的关键问题。根据图，年，河北省城镇化与生态环境同步型发展仅有张家口与衡水个城市，整体上处于城镇化发展滞后阶段；年，城镇化与生态环境同步型发展城市发展至个，秦皇岛与廊坊处于生态环境滞后阶段；年，城镇化与生态环境同步型发展城市发展至个，其中，石家庄、张家口、秦皇岛市生态环境滞后，廊坊与衡水市城镇化滞后，整体表现出相邻区域发展相似的耦合协调发展特征局势。图 、年河北省各市城镇化与生态环境耦合协调特征时空分异 城镇化与生态环境耦合协调度影响因素 变量选取回归分析适用于对河北省城镇化与生态环境协调发展的影响因素进行量化分析。为降低指标间相关性的共线性问题频现，本研究根据相关学者研究，结合河北省实际发展情况，选取了耦合协调度作为因变量，以城市化水平要素、人口就业要素、经济发展要素、产业结构要素、城市建设要素、城市文明要素、环境治理要素作为自变量进行计量分析 ，具体见表。基于 年的河北省的面板数据进行全域回归分析以及选取具有代表性的石家庄、唐山、承德进行分地区回归分析，构建 回归模型如式（），运用 计量分析软件进行 回归，结果见表。（）表耦合协调度影响因素变量类型变量名称变量说明变量符号因变量耦合协调度上文测度结果自变量城镇化水平要素城镇人口比重 经济发展要素人均 产业结构要素第三产业产 比重 城市建设要素城市建设用地面积 城市文明要素在校大学生数 环境治理要素污水处理率 人口就业要素第三产业就业人口比重 全域回归分析表结果显示，城市化水平要素、经济发展要素、城市文明要素、环境治理要素、人口就业要素会对耦合协调度产生显著的正向影响关系；产业结构要素、社会发展要素会对耦合协调度产生显著的负向影响关系。这说明了促进人口流动、稳定经济发展、提升城市文明程度、保护生态环境可以为河北省城镇化与生态环境耦合发展注入活力。同时，现赵爽等：河北省城镇化与生态环境耦合协调时空格局演化及影响因素分析阶段，快发展不协调的产业结构和快扩张不把控的城市建设会给生态环境带来压力，导致城镇化发展与生态环境间发展不平衡，需要政府不断促进产业结构优化，更好地提升政府的调控作用，提高资源要素合理配置，降低生态压力，促进城镇化建设与生态环境保护协调发展。表回归结果变量全域石家庄唐山承德回归系数回归系数回归系数回归系数 注：、分别表示 、。分地区回归分析通过选取河北省具有代表性的个城市，表结果显示，经济发展要素以及产业结构要素均在个城市中产生显著的正向影响。经济发展是产业结构调整的动力来源，也是城镇化推进的重要支撑，合理适度的经济发展会促进城镇化与生态环境协调发展；城镇化水平要素对市均产生负面影响，粗放式的城镇人口骤增会加剧生态压力，优化人口流动，合理配置劳动力资源；城市文明在石家庄和承德呈现显著正向影响，在唐山则呈现显著负向影响，唐山应及时调整教育资源，适时加强政策引导；环境治理在石家庄和唐山颇有成效，承德相对落后，作为旅游型城市，生态环境保护投入仍需加强，探索新型旅游城市经济发展与生态保护的平衡；人口就业在石家庄和承德发挥负面作用，在唐山呈正向影响，石家庄和承德应加强人才引入制度建设，提高人口质量，储备优质人力资源；城市建设在石家庄产生显著正向影响，在唐山产生显著正向影响，而在承德产生无关影响。在不同的城市建设过程中，应注重具体问题具体分析，城镇化建设需要在合理配置资源基础上稳步推进，共同助力城镇化与生态环境协调发展。结论与建议 结论）河北省城镇化与生态环境耦合协调度呈“增降增”式趋势，耦合协调发展阶段经历了过渡发展到协调发展，耦合协调类型经历了濒临失调到优质耦合协调。）河北省城镇化与生态环境的相对发展表现出城镇化推进过程中，生态环境压力逐渐增强，两者的协调发展程度仍待提高。）河北省各市的时空分异特征明显，整体上呈现伴随时间推移，耦合协调度不断提高，但协调特征变化较大，至 年，仅有个城市的城镇化与生态环境同步型发展，城镇化与生态环境协调发展状态仍需宏观把控。）河北省在发展过程中，城市化水平要素、经济发展要素、城市文明要素、环境治理要素、人口就业要素会对耦合协调度产生显著的正向影响关系；产业结构要素、社会发展要素会对耦合协调度产生显著的负向影响关系。建议为进一步推动河北省科学协同绿色共建，结合上述结论提出以下点建议：）深入贯彻落实以人为本、因地制宜、协调持续发展的新型城镇化发展理念，稳步推进各城市城镇化发展。河北省要依据城市发展具体规划，坚持稳步发展、资源共享、共同受益，以推进城镇化发展水平提升。衡水、承德、秦皇岛、邢台等城镇化发展相对落后地区要加快城镇化发展步伐，依据自身实际，合理规划城镇化发展布局，推动农村地区人口迁移；廊坊、唐山、保定等依托交通与地理优势可承接北京与天津部分产业以带动经济发展，调整经济发展状态；石家庄、沧州、张家口、邯郸等要推进产业结构优化升级，发挥“互联网”作用，促进产业规划信息化、治理现代化、服务智能化，促进农村人口正向流动，促进产城融合，全面提升，促进城镇化建设高质量高标准。）坚持“两山”理念、强化生态环境联建联防联治，推动绿色、低碳、循环发展。河北省各地市经济发展方式与自然资源分布存在较大差异，故而对生态环境资源的保护与利用各不相同。张家口、承德科技和产业 第 卷第期两市位于西、北部生态保护和生态产业发展区，要充分发挥生态资源与环境优势，坚持开发与保护并行，带动区域文化产业、旅游产业、基础设施建设，继续加强生态环保力度；石家庄、唐山、沧州等生态环境水平较低的城市要以生态文明建设为发展契机，实施产业结构发展规范化、过剩产能与高污染高排放的制造工业筛选淘汰制，加大环保资金投入力度和环保问题整治力度，给予绿色产业政策支持，着手发展绿色环保、绿色科技、绿色能源，从而激发效率、优化资源配置、促进公平，在绿色青山就是金山银山的思想引导下，维护环境内生力、生态平衡状态。）协调建设城镇化与生态文明，加快实现并维持城镇化与生态环境的优质耦合协调发展状态。要坚持以人为中心、促进基本公共服务共建共享，实现河北省现代化、高质量发展，以新发展理念为根本指导，促进协同发展步伐，加快实现国家建设发展战略。除此之外，加强生态宣传教育，各城市可基于学校教育、家庭教育、线上教育等途径，挖掘生态文化重点，动员全民参与环境保护建设过程，共同维护环境保护底线。同时，河北省各城市在北京、天津吸引人才相对饱和的情况下，要主动加强与完善城镇化建设，改善基础设施，美化城市环境，提升内部幸福感与外部口碑度，支持优质人才安家落户并给予一定落户补助与奖励，为城镇化建设提供人才支撑，推动人性化高质量城镇化发展，促进人口、经济、空间、社会的协同并进，实现各地区城镇化建设与生态文明建设的良性互动。参考文献袁丹，欧向军，唐兆琪，等沿海地区城镇化与生态环境协调发展的时空分析 环境污染与防治，（）：，：刘耀彬，李仁东，张守忠 城市化与生态环境协调标准及其评价模型研究中国软科学，（）：孙慧宗基于产权理论研究视角的中国城市化与生态环境协调发展的影响因素分析税务与经济，（）：李海燕，陈晓红 基于 的城市化与生态环境耦合发展研究：以黑龙江省东部煤电化基地为例生态经济，（）：徐素波黑龙江省城市化与生态环境耦合协调发展研究林业经济，（）：周正柱，王俊龙 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