陜西省經(jīng)濟(jì)實(shí)力與環(huán)境承載力協(xié)調(diào)度的時(shí)空演變格局

徐 納, 楊海娟, 程 旭, 李 婷

(西北大學(xué) 城市與環(huán)境學(xué)院, 陜西 西安 710127)

陜西省經(jīng)濟(jì)實(shí)力與環(huán)境承載力協(xié)調(diào)度的時(shí)空演變格局

徐 納, 楊海娟, 程 旭, 李 婷

(西北大學(xué) 城市與環(huán)境學(xué)院, 陜西 西安 710127)

[目的] 研究陜西省10個(gè)地級市的經(jīng)濟(jì)實(shí)力與環(huán)境承載力的協(xié)調(diào)度，為未來城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供一定的理論參考。[方法] 運(yùn)用熵值法構(gòu)建經(jīng)濟(jì)實(shí)力和環(huán)境承載力的指標(biāo)體系，結(jié)合耦合協(xié)調(diào)度模型對經(jīng)濟(jì)和環(huán)境之間協(xié)調(diào)度的發(fā)展趨勢進(jìn)行研究，并借助ArcGIS工具對二者的空間格局進(jìn)行探討。[結(jié)果] (1) 陜西省10個(gè)地市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境承載力發(fā)展趨勢呈現(xiàn)總體上升且穩(wěn)定發(fā)展的態(tài)勢，各個(gè)城市的環(huán)境承載力水平較高，發(fā)展速度差別不大且波動(dòng)幅度小。(2) 2005—2014年10個(gè)城市經(jīng)濟(jì)實(shí)力與環(huán)境承載力的耦合度和耦合協(xié)調(diào)度變化趨勢基本相同，呈緩慢上升趨勢；耦合協(xié)調(diào)度的空間組合不同，陜西省北部和中部城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境承載力的耦合協(xié)調(diào)度較高，南部城市耦合協(xié)調(diào)度水平低。[結(jié)論] 陜西省10個(gè)地市經(jīng)濟(jì)實(shí)力與環(huán)境承載力協(xié)調(diào)度總體差異大，省會(huì)西安市所處的關(guān)中地區(qū)發(fā)展好，陜北地區(qū)次之，陜南地區(qū)的安康市和商洛市經(jīng)濟(jì)實(shí)力較弱。

經(jīng)濟(jì)實(shí)力; 環(huán)境承載力; 耦合協(xié)調(diào)度; 時(shí)空格局

文獻(xiàn)參數(shù)： 徐 納, 楊海娟.陜西省經(jīng)濟(jì)實(shí)力與環(huán)境承載力協(xié)調(diào)度的時(shí)空演變格局[J].水土保持通報(bào)，2017,37(3)：152-158.DOI:10.13961/j.cnki.stbctb.2017.03.026； Xu Na, Yang Haijuan, Cheng Xu, et al. Spatial and temporal evolution pattern of economic strength and environmental carrying capacity in Shaanxi Province[J]. Bulletin of Soil and Water Conservation, 2017,37(3)：152-158.DOI:10.13961/j.cnki.stbctb.2017.03.026

改革開放三十多年來，中國推進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長方式的轉(zhuǎn)變?nèi)〉昧肆己眠M(jìn)展，經(jīng)濟(jì)發(fā)展逐漸由高速轉(zhuǎn)變?yōu)橹兴僭鲩L，資源利用效率明顯提高。但是經(jīng)濟(jì)發(fā)展中資源消耗高、浪費(fèi)大和污染重的問題沒有從根本上轉(zhuǎn)變。在未來很長一段時(shí)間，如何使二者達(dá)到協(xié)調(diào)并且良性發(fā)展依然是環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)領(lǐng)域的重大問題。

經(jīng)濟(jì)與環(huán)境關(guān)系問題近年來一直是國內(nèi)學(xué)者關(guān)注的熱點(diǎn)。馬麗等[1]建立中國區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境污染耦合度評價(jià)指標(biāo)體系，對中國350個(gè)地級單元進(jìn)行經(jīng)濟(jì)環(huán)境耦合度和協(xié)調(diào)度空間格局分析。萬魯河等[2]基于脆弱性視角的研究，對哈大齊工業(yè)走廊經(jīng)濟(jì)與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展建立評價(jià)指標(biāo)體系進(jìn)行評價(jià)。鄒輝等[3]分析了長江經(jīng)濟(jì)帶經(jīng)濟(jì)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的時(shí)空演變格局，并對經(jīng)濟(jì)帶經(jīng)濟(jì)發(fā)展、環(huán)境污染與環(huán)境質(zhì)量的格局與態(tài)勢展開探討。王輝等[4]、高志剛等[5]、張明發(fā)[6]則分別對遼寧、新疆、廈門等區(qū)域經(jīng)濟(jì)與環(huán)境協(xié)調(diào)程度進(jìn)行刻畫及分析。關(guān)于二者關(guān)系的研究方法多樣，采取ARMA模型[7]、VEC模型與分解模型[8]、空間自相關(guān)分析[9]、主成分分析法[10]和聚類分析[11]等方法。韓瑞玲等[12]利用物質(zhì)流分析方法建立物質(zhì)流賬戶，分析唐山市在經(jīng)濟(jì)—環(huán)境系統(tǒng)運(yùn)行中物質(zhì)投入量與產(chǎn)出量的階段特征及物質(zhì)投入和產(chǎn)出強(qiáng)度對經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響程度；李名升等[13]基于基尼系數(shù)研究經(jīng)濟(jì)—環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展及其機(jī)制；李偉霄等[14]基于TOPSIS方法對上海市的城市經(jīng)濟(jì)與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行評價(jià)。

經(jīng)濟(jì)實(shí)力與環(huán)境承載力，兩個(gè)系統(tǒng)之間相互作用、相互影響。對于二者之間耦合度和協(xié)調(diào)程度的研究，可以更好了解城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展的環(huán)境承載能力情況，從而在承載力之下健康地發(fā)展經(jīng)濟(jì)。陜西省是西北地區(qū)的門戶，西北地區(qū)生態(tài)環(huán)境相對脆弱，加之陸上絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶經(jīng)過陜西，城市經(jīng)濟(jì)未來發(fā)展前景廣闊，研究陜西省城市經(jīng)濟(jì)實(shí)力與環(huán)境承載力協(xié)調(diào)度的現(xiàn)狀顯得尤為重要?，F(xiàn)有研究中關(guān)于陜西省經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境的耦合協(xié)調(diào)度文章較少，本文擬選取陜西省10個(gè)地級城市，構(gòu)建城市經(jīng)濟(jì)實(shí)力和環(huán)境承載力的指標(biāo)評價(jià)體系，引入耦合協(xié)調(diào)度模型，從時(shí)序演變和空間格局方面研究陜西省經(jīng)濟(jì)實(shí)力和環(huán)境承載力。

1 研究區(qū)概況

陜西省簡稱“陜”或“秦”,位于中國內(nèi)陸腹地，地處東經(jīng)105°29′—111°15′，北緯31°42′—39°35′。東鄰山西、河南省，南抵四川、重慶、湖北省，西連寧夏、甘肅省，北接內(nèi)蒙古自治區(qū)，居于連接中國東、中部地區(qū)和西北、西南的重要位置。全省總面積為2.058×105km2，全省有10個(gè)地級市，分別是西安市、銅川市、寶雞市、咸陽市、渭南市、延安市、漢中市、榆林市、安康市和商洛市。陜西省地處中國腹地，有著承東啟西的地理位置優(yōu)勢。既是西北地區(qū)的開放的門戶，其雄厚的科技實(shí)力可以對西部地區(qū)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)發(fā)揮重要的作用；富集的礦產(chǎn)資源與東部經(jīng)濟(jì)發(fā)展有較強(qiáng)的互補(bǔ)作用，又能為東部地區(qū)發(fā)展提供資源支持。

陜西省經(jīng)濟(jì)發(fā)展勢頭良好，2014年全年生產(chǎn)總值17 689.94億元，比上年增長9.7%。其中，第一產(chǎn)業(yè)增加值1 564.94億元，占生產(chǎn)總值的比重為8.8%；第二產(chǎn)業(yè)增加值9 689.78億元，占54.8%；第三產(chǎn)業(yè)增加值6 435.22億元，占36.4%。同時(shí)，近年來陜西省政府注重環(huán)境保護(hù)和治理，2014年全省二氧化硫排放總量7.809×105t，僅比上年削減3.1%。氮氧化物排放總量7.058×105t，削減7.0%?；瘜W(xué)需氧量排放總量5.049×105t，削減2.8%。氨氮排放總量5.82×104t，削減2.2%。綜上所述，陜西省經(jīng)濟(jì)發(fā)展的步伐加快，但經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)依然以第二產(chǎn)業(yè)為主，如此經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)勢必增加了環(huán)境壓力。盡管政府在做出加大環(huán)境治理的努力后，環(huán)境效益已初見成效，但是經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境承載力之間的協(xié)調(diào)性程度，依然是未來城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中需要注意的。

2 數(shù)據(jù)和方法

2.1 數(shù)據(jù)來源和指標(biāo)體系構(gòu)建

2.1.1 數(shù)據(jù)來源 本文以陜西省的10個(gè)地級市為研究對象，研究時(shí)段是2005—2014年，經(jīng)濟(jì)與環(huán)境數(shù)據(jù)來源于2005—2014年的《中國城市統(tǒng)計(jì)年鑒》和2005—2014年《陜西統(tǒng)計(jì)年鑒》。

2.1.2 指標(biāo)體系的構(gòu)建 本文遵循全面性、針對性、可比性、可操作性和以人為本等原則，以全面可持續(xù)發(fā)展為依據(jù)，參考已有的評價(jià)指標(biāo)體系[15]，并結(jié)合陜西省各地級市的實(shí)際情況，從經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)狀況、人民生活水平3個(gè)方面，構(gòu)建經(jīng)濟(jì)實(shí)力的指標(biāo)評價(jià)體系；從環(huán)境污染、環(huán)境治理和環(huán)境保護(hù)3個(gè)方面，構(gòu)建環(huán)境承載力的指標(biāo)評價(jià)體系(見表1)。

2.2 研究方法

2.2.1 指標(biāo)的無量綱化 由于指標(biāo)體系中存在量綱以及數(shù)量級大小的差異，本文采用極差標(biāo)準(zhǔn)化方法對指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化以排除量綱的差別。

(1)

(2)

式中：Xij——第i年第j個(gè)指標(biāo)的原數(shù)值和標(biāo)準(zhǔn)化后的數(shù)值； maxxij，minxij——Xij所在序列的最大和最小值。

表1 陜西省城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境承載指標(biāo)體系

2.2.2 指標(biāo)權(quán)重的確定 指標(biāo)權(quán)重的確定方法有很多，為了避免主觀的臆斷，較準(zhǔn)確地確定權(quán)重，本文采用熵值法確定城市經(jīng)濟(jì)實(shí)力和環(huán)境承載力評價(jià)體系的指標(biāo)權(quán)重。信息論中的熵值理論反映的是信息的無序化程度，既可用來評定信息量的大小，又可用來評價(jià)各指標(biāo)的有序性及其效用，即由評價(jià)指標(biāo)值構(gòu)成的判斷矩陣確定各評價(jià)指標(biāo)權(quán)重[16]。熵值法確定權(quán)重的計(jì)算過程如下：

(1) 計(jì)算指標(biāo)Xij的比重Pij，公式為：

(3)

式中：Xij——第i年第j個(gè)指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化后的數(shù)值。

(2) 計(jì)算第j項(xiàng)指標(biāo)的熵值ej，公式為：

(i=1,2,3,…,n; j=1,2,3,…,m)

(4)

式中：Pij——第i年第j個(gè)指標(biāo)所占比重。

(3) dj——第j屬性下各方案貢獻(xiàn)度的一致性程度

dj=1-ej

(5)

式中：ej——第j項(xiàng)指標(biāo)的熵值。

(4) 計(jì)算指標(biāo)的權(quán)重wj，計(jì)算公式為：

(6)

式中：dj——第j屬性下各方案貢獻(xiàn)度的一致性程度。

(5) 最后，利用公式，計(jì)算第i個(gè)城市第j個(gè)指標(biāo)的城市經(jīng)濟(jì)實(shí)力和環(huán)境承載力Rij。

(7)

式中：wj——第j項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重；Xij——第i年第j個(gè)指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化后的數(shù)值。

根據(jù)公式(3)—(6)可以計(jì)算經(jīng)濟(jì)實(shí)力和環(huán)境承載力各個(gè)指標(biāo)的權(quán)重，結(jié)果見表1。根據(jù)公式(7)求出陜西省10個(gè)城市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r得分和環(huán)境承載力得分。

2.2.3 耦合協(xié)調(diào)度模型 耦合度最初屬于物理學(xué)概念，是指存在兩個(gè)及以上的系統(tǒng)或運(yùn)動(dòng)形式通過相互之間的作用而導(dǎo)致彼此影響的現(xiàn)象[17]。環(huán)境承載力是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的依托，經(jīng)濟(jì)發(fā)展會(huì)為環(huán)境保護(hù)提供治理資金，二者之間相互作用，相互影響，相互促進(jìn)的程度反應(yīng)了協(xié)調(diào)發(fā)展的程度，可以借鑒耦合度模型[18]，建立如下公式：

C={u1·u2/〔(u1+u2)/2〕2}k

(8)

式中：u1，u2——經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境承載力的綜合得分；k——調(diào)節(jié)系數(shù)，k≥2，取k=2。耦合度C∈[0，1]，參照已有研究成果[1]，將耦合度劃分為6種類型： ① 3個(gè)子系統(tǒng)無關(guān)狀態(tài)且無序發(fā)展(C=0)； ② 低水平耦合階段(C∈(0，0.3])； ③ 拮抗階段〔C∈(0.3，0.5]〕； ④ 磨合階段〔C∈(0.5，0.8]〕； ⑤ 高水平耦合(C∈(0.8，1.0])； ⑥ 3個(gè)子系統(tǒng)處于良性共振耦合且有序發(fā)展?fàn)顟B(tài)(C=1.0)。耦合度反應(yīng)的是一個(gè)系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)子系統(tǒng)發(fā)展的相互作用程度，有些子系統(tǒng)之間相互影響很強(qiáng)，發(fā)展水平卻較低。而耦合協(xié)調(diào)度可以反應(yīng)出一個(gè)系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)子系統(tǒng)的協(xié)調(diào)發(fā)展程度，所以引入耦合協(xié)調(diào)度模型來更好地評價(jià)經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度與環(huán)境承載力2個(gè)系統(tǒng)之間的耦合協(xié)調(diào)程度，耦合協(xié)調(diào)度模型見下式：

(9)

T=au1+bu2

(10)

式中：D——耦合協(xié)調(diào)度，代表2個(gè)子系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展程度；C——耦合度；T——經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境承載的綜合評價(jià)值。由于T一般取值為T∈(0，1]。所以D∈(0，1]。參考相關(guān)研究成果[1]，結(jié)合本文實(shí)際情況，將D分為4種類型，即低水平協(xié)調(diào)耦合〔D∈(0.2，0.4]〕；中度協(xié)調(diào)耦合〔D∈(0.4，0.6]〕；高水平協(xié)調(diào)耦合〔D∈(0.6，0.8]〕；極度協(xié)調(diào)〔D∈(0.8，1]〕。a，b，c，d——待定參數(shù)，兩者地位同等重要，為了客觀公正，選取各個(gè)子系統(tǒng)的權(quán)重a=0.5，b=0.5。

3 結(jié)果與分析

根據(jù)上述指標(biāo)體系和公式計(jì)算出2005—2014年陜西省10個(gè)城市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度得分和環(huán)境承載力得分(結(jié)果經(jīng)過歸一化處理)，以及兩個(gè)系統(tǒng)的耦合度和耦合協(xié)調(diào)度，在此基礎(chǔ)上對陜西省10個(gè)地級城市經(jīng)濟(jì)實(shí)力與環(huán)境承載力的協(xié)調(diào)度進(jìn)行研究。

3.1 陜西省2005-2014年城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展的態(tài)勢和格局

陜西省2005—2014年城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展趨勢出現(xiàn)以下3個(gè)特征：① 陜西省城市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展呈現(xiàn)總體上升趨勢(圖1)。西安市發(fā)展迅速，其余城市發(fā)展較慢，但均穩(wěn)定發(fā)展。② 西安市作為省會(huì)城市，基礎(chǔ)設(shè)施較好，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平遠(yuǎn)高于其余9個(gè)地市，其余地市發(fā)展水平較低，增長幅度小。③ 經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平變化量說明陜西省各個(gè)城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度不同，地域差異顯著。2005—2014年，10個(gè)城市經(jīng)濟(jì)均有發(fā)展，西安市經(jīng)濟(jì)發(fā)展實(shí)力提高幅度最大，這是由于西安是省會(huì)城市，城市各方面的發(fā)展條件優(yōu)越。其次是榆林市，榆林近10 a來依靠煤炭產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢，經(jīng)濟(jì)發(fā)展較快。接下來的是咸陽市、寶雞市、渭南市、延安市、安康市、漢中市、商洛市和銅川市，分別提高了0.144，0.144，0.136，0.105，0.095，0.068，0.063，0.058，0.021(均一化值)。

選取2005，2009，2014年3個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)，對于經(jīng)濟(jì)實(shí)力的發(fā)展格局進(jìn)行闡釋。對于每個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)，采取ArcGIS中自然斷裂法將陜西省的經(jīng)濟(jì)實(shí)力情況由高到低分為4類(見圖2)。2005年，第1類城市是西安市；第2類城市是榆林市、延安市和寶雞市，這3個(gè)地市發(fā)展水平僅次于西安市；第3類城市是咸陽市、銅川市和渭南市；第4類城市漢中市、安康市和商洛市。2009年，第1類城市和第2類城市中的榆林市、延安市和寶雞市排名不變，咸陽市和渭南市從第3類城市變?yōu)榈?類城市；漢中市從第4類城市變?yōu)榈?類城市。2014年第1類城市不變，第2類城市增加了咸陽市，得益于西咸新區(qū)開發(fā)，城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展較快；延安市和渭南市下降為第3類城市；第4類城市，漢中市和銅川市下降為第4類城市，其余不變。從選取的3 a空間格局中可以看出，總體上秦嶺以北城市經(jīng)濟(jì)實(shí)力高于南部城市，西安市經(jīng)濟(jì)實(shí)力排名前列，省會(huì)地位實(shí)至名歸。榆林市的發(fā)展比較穩(wěn)定，排名第2位。商洛市和安康市經(jīng)濟(jì)發(fā)展落后。其余的地級城市經(jīng)濟(jì)實(shí)力相當(dāng)，屬于第2類和第3類城市。

圖1 2005-2014年陜西省10個(gè)地市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展

圖2 陜西省2005，2009，2014年經(jīng)濟(jì)實(shí)力的空間格局

3.2 陜西省2005-2014年城市環(huán)境承載力的態(tài)勢和格局

陜西省2005—2014年城市環(huán)境承載力發(fā)展出現(xiàn)以下特征： ① 陜西省十個(gè)地市的環(huán)境狀況發(fā)展良好，呈現(xiàn)總體略微上升的趨勢(圖3)。 ② 陜西省十個(gè)地市的環(huán)境承載力水平較高，值都在0.35以上，波動(dòng)幅度小，在0.3以內(nèi)。 ③ 環(huán)境承載力的變化量說明陜西省各個(gè)城市環(huán)境發(fā)展速度差別不大，2005—2014年，10個(gè)城市環(huán)境均有改善，西安市、渭南市、榆林市、漢中市、咸陽市、銅川市、安康市、寶雞市、商洛市、延安市，分別提高了0.261，0.222，0.205，0.167，0.144，0.112，0.104，0.089，0.044，0.041(均一化值)。

對于陜西省10個(gè)地級市的環(huán)境承載力格局進(jìn)行闡釋，同樣選取2005年，2009年，2014年3個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)。對于每個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)，同樣采取ArcGIS中自然斷裂法將陜西省的環(huán)境承載力情況分為4類(圖2)。2005年，第1類城市是延安市；第2類城市是西安市、咸陽市、寶雞市、銅川市和安康市；第3類城市是漢中市和商洛市；第4類城市是榆林市和渭南市。城市的環(huán)境承載力與經(jīng)濟(jì)實(shí)力具有不一致性，經(jīng)濟(jì)發(fā)展好的城市工業(yè)三廢排放量相對較多，造成環(huán)境承載力較低。2009年，第1類城市是安康市；第2類城市是西安市、延安市和銅川市；第3類城市是榆林市、咸陽市和渭南市；第4類城市是商洛市和寶雞市。和2005年比較，一些城市開始注重環(huán)境保護(hù)，并且取得了一定成效。但是有一些城市在發(fā)展經(jīng)濟(jì)過程中疏忽環(huán)境保護(hù)，這就是一些城市承載力上升，又一些城市承載力下降的原因。2014年，環(huán)境承載力的區(qū)域差異變小，大多數(shù)城市處于前3類城市中。第一類城市是西安市，由于西安市經(jīng)濟(jì)實(shí)力強(qiáng)，可以為環(huán)境治理提供一些資金支持，加之西安市位于絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶上，注重人文環(huán)境保護(hù)，環(huán)境質(zhì)量大大提高。第2類城市和第3類城市數(shù)目有8個(gè)，占陜西省的80%。這說明這些城市在注重環(huán)境與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展的探索之中，并且略微取得成效。第四類城市是商洛市，位于多山地的秦嶺以南，生態(tài)環(huán)境脆弱，一旦破壞恢復(fù)難度較大，加之經(jīng)濟(jì)落后，治理環(huán)境資金有限，這就是商洛市環(huán)境承載力一直較低的原因?？傮w上來說，陜西省10個(gè)地市的環(huán)境承載力變化較大，最具特征的是西安市和商洛市，階段性特征明顯，這在一定程度上說明經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度高勢必會(huì)帶來了一些環(huán)境問題，但同時(shí)又可以為環(huán)境治理提供資金。

圖4 陜西省2005，2009，2014年環(huán)境承載力的空間格局

3.3 陜西省2005-2014年城市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境承載的耦合協(xié)調(diào)度分析

3.3.1 陜西省2005—2014年城市城市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境承載耦合協(xié)調(diào)度時(shí)序特征 利用公式計(jì)算出陜西省10個(gè)城市2005—2014年經(jīng)濟(jì)實(shí)力和環(huán)境承載力的耦合度和耦合協(xié)調(diào)度。從圖5—6中可以看出： ① 2005—2014年耦合度和耦合協(xié)調(diào)度變化趨勢基本相同，都呈緩慢上升趨勢，表明經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境承載力兩個(gè)系統(tǒng)之間彼此相互作用程度在慢慢加強(qiáng)，而且協(xié)調(diào)性也在緩緩提升； ② 耦合度值從2005年的0.398上升到2014年的0.99，經(jīng)歷了拮抗階段、磨合階段和系統(tǒng)良性耦合階段，處于拮抗階段的數(shù)量為12%，處于磨合階段的數(shù)量(10個(gè)地市10個(gè)年份，總共100個(gè)數(shù)值)達(dá)70%以上，在2010年以后一些城市出現(xiàn)高水平協(xié)調(diào)階段，甚至出現(xiàn)良性共振耦合且有序發(fā)展?fàn)顟B(tài)。耦合協(xié)調(diào)度值從2005年的0.35上升到2014年的0.91，大多處于中度耦合協(xié)調(diào)和高度耦合協(xié)調(diào)階段，整體協(xié)調(diào)效果明顯。處于低水平階段的數(shù)量為12%，處于中度耦合協(xié)調(diào)階段的數(shù)量為79%。耦合度說明陜西省城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境承載力處于中等偏上的階段，耦合協(xié)調(diào)值除了西安市處于高水平耦合且有序協(xié)調(diào)發(fā)展，其余城市距離這個(gè)目標(biāo)不遠(yuǎn)； ③ 從變化過程來看，10個(gè)地市的耦合度值處于磨合階段和高水平耦合階段；耦合協(xié)調(diào)度值處于中度耦合協(xié)調(diào)和高度耦合協(xié)調(diào)，耦合值和耦合協(xié)調(diào)度的值都比較理想，但耦合協(xié)調(diào)度比耦合度更穩(wěn)定，銅川市和漢中市經(jīng)歷了磨合階段后，又出現(xiàn)了2 a拮抗階段。

圖5 2005-2014年陜西省10個(gè)地市的 經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境承載力的耦合度

3.3.2 陜西省2005—2014年城市城市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境承載耦合協(xié)調(diào)度空間特征 為了更深刻的刻

畫耦合度和協(xié)調(diào)度的空間演變格局，對陜西省10個(gè)地市10個(gè)年份的耦合度和耦合協(xié)調(diào)度(表2—3)進(jìn)行組合分類，10個(gè)年份中出現(xiàn)了拮抗階段低水平協(xié)調(diào)、拮抗階段中度協(xié)調(diào)、磨合階段中度協(xié)調(diào)、高水平耦合中度協(xié)調(diào)、高水平耦合高協(xié)調(diào)和系統(tǒng)良性耦合極度協(xié)調(diào)6種組合。陜西省10個(gè)城市10 a間耦合協(xié)調(diào)度地域差異大，主要集中在中等水平和低水平，高水平的耦合度階段較少出現(xiàn)。從市域結(jié)構(gòu)來看，西安市出現(xiàn)高水平耦合中度協(xié)調(diào)、高水平耦合高協(xié)調(diào)和系統(tǒng)良性耦合極度協(xié)調(diào)3種狀態(tài)；榆林市出現(xiàn)磨合階段中度協(xié)調(diào)、高水平耦合中度協(xié)調(diào)、高水平耦合高水平協(xié)調(diào)3種狀態(tài)；寶雞市一直處于磨合階段中度協(xié)調(diào)時(shí)期；銅川市、咸陽市和渭南市出現(xiàn)磨合階段低水平協(xié)調(diào)和磨合階段中水平協(xié)調(diào)兩種狀態(tài)；延安市和漢中市發(fā)展不穩(wěn)定，耦合協(xié)調(diào)度上升明顯，出現(xiàn)拮抗階段低水平協(xié)調(diào)、拮抗階段中水平協(xié)調(diào)和磨合階段中度協(xié)調(diào)。安康市經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境承載力的耦合度一直處于拮抗階段，耦合協(xié)調(diào)度從低水平協(xié)調(diào)上升到中度協(xié)調(diào)。商洛市發(fā)展緩慢，出現(xiàn)拮抗階段低水平協(xié)調(diào)和磨合階段中度協(xié)調(diào)兩種狀態(tài)?？傮w而言，陜西省北部和中部城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境承載力的耦合協(xié)調(diào)度較高，南部城市耦合協(xié)調(diào)度水平低。

圖6 2005-2014年陜西省10個(gè)地市的 經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境承載力耦合協(xié)調(diào)度表2 2005-2014陜西省10個(gè)地市經(jīng)濟(jì)實(shí)力與環(huán)境承載耦合度

城市2005年2006年2007年2008年2009年2010年2011年2012年2013年2014年西安市⑤⑤⑤⑤⑤⑤⑥⑥⑥⑤銅川市④④④④④④④④④④寶雞市④④④④④④④④④④咸陽市④④④④④④④④④④渭南市④④③③④③④④④④延安市③③③④④④④④④④漢中市③③③③③③③③③③榆林市④④⑤④④④④④⑤⑤安康市②②②②②③③③③③商洛市③③③③③③③③④④

注：① 為3個(gè)子系統(tǒng)無關(guān)狀態(tài)且無序發(fā)展(0)； ② 為低水平耦合階段(0～0.3) ； ③ 為拮抗階段(0.3～0.5) ； ④ 為磨合階段(0.5～0.8) ； ⑤ 為高水平耦合(0.8～1.0)； ⑥ 為3個(gè)子系統(tǒng)處于良性共振耦合且有序發(fā)展?fàn)顟B(tài)(1)。括號內(nèi)數(shù)字為耦合度。

表3 2005-2014陜西省10地市經(jīng)濟(jì)實(shí)力與環(huán)境承載耦合協(xié)調(diào)度

注：1為低水平協(xié)調(diào)耦合(0.2，0.4)； 2為中度協(xié)調(diào)耦合(0.4，0.6)； 3為高水平協(xié)調(diào)耦合(0.6，0.8)； 4為極度協(xié)調(diào)(0.8，1)。

4 討論與結(jié)論

(1) 陜西省城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展中，10個(gè)地市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展趨勢呈現(xiàn)總體上升且穩(wěn)定發(fā)展的態(tài)勢；西安市作為省會(huì)城市，基礎(chǔ)設(shè)施較好，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平遠(yuǎn)高于其余9個(gè)地市，其余地市發(fā)展水平較低，且增長幅度??；經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平變化量說明陜西省各個(gè)城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度不同，地域差異顯著。經(jīng)濟(jì)發(fā)展格局總體上秦嶺以北城市經(jīng)濟(jì)實(shí)力高于南部城市，西安市經(jīng)濟(jì)實(shí)力排名前列，省會(huì)地位實(shí)至名歸。榆林市的發(fā)展比較穩(wěn)定，排名第2位。商洛市和安康市經(jīng)濟(jì)落后。其余的地級城市經(jīng)濟(jì)實(shí)力相當(dāng)，屬于第2類和第3類。

(2) 環(huán)境承載力發(fā)展中，陜西省10個(gè)地市的環(huán)境狀況發(fā)展良好，呈現(xiàn)總體略微上升的趨勢；陜西省10個(gè)地市的環(huán)境承載力水平較高，值都在0.35以上，波動(dòng)幅度在0.3之內(nèi)，說明陜西省各個(gè)城市環(huán)境發(fā)展速度差別不大。陜西省10個(gè)地市的環(huán)境承載力變化較大，最具特征的是西安市和商洛市，階段性特征明顯，這在一定程度上說明經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度高勢必會(huì)帶來了一些環(huán)境問題，但同時(shí)又可以為環(huán)境治理提供資金。

(3) 2005—2014年陜西省城市經(jīng)濟(jì)實(shí)力和環(huán)境承載力耦合度和耦合協(xié)調(diào)度變化趨勢基本相同，都呈緩慢上升趨勢；耦合度經(jīng)歷了拮抗階段、磨合階段和系統(tǒng)良性耦合階段，處于磨合階段的數(shù)量較多，在2010年以后一些城市出現(xiàn)高水平協(xié)調(diào)階段，甚至出現(xiàn)良性共振耦合且有序發(fā)展?fàn)顟B(tài)。耦合協(xié)調(diào)度度大多處于中度耦合協(xié)調(diào)和高度耦合協(xié)調(diào)階段，整體協(xié)調(diào)效果明顯；從變化過程來看，10個(gè)地市的耦合度值處于磨合階段和高水平耦合階段；耦合協(xié)調(diào)度值處于中度耦合協(xié)調(diào)和高度耦合協(xié)調(diào)，耦合值和耦合協(xié)調(diào)度的值都比較理想，但耦合協(xié)調(diào)度比耦合度更穩(wěn)定。

(4) 陜西省10個(gè)年份中出現(xiàn)了拮抗階段低水平協(xié)調(diào)、拮抗階段中度協(xié)調(diào)、磨合階段中度協(xié)調(diào)、高水平耦合中度協(xié)調(diào)、高水平耦合高協(xié)調(diào)和系統(tǒng)良性耦合極度協(xié)調(diào)6種組合。陜西省10個(gè)城市10 a間耦合協(xié)調(diào)度地域差異大，主要集中在中等水平和低水平，高水平的耦合度階段較少出現(xiàn)。總體而言，陜西省北部和中部城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境承載力的耦合協(xié)調(diào)度較高，南部城市耦合協(xié)調(diào)度水平低。

本文通過對經(jīng)濟(jì)實(shí)力和環(huán)境承載力協(xié)調(diào)度的研究，可以得出陜西省城市經(jīng)濟(jì)和環(huán)境的協(xié)調(diào)度總體較好的結(jié)論，從各區(qū)域間城市兩者的協(xié)調(diào)度來看，協(xié)調(diào)度的地域差異可能與自然條件、城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平以及政府投入的治理環(huán)境的資金有關(guān)。限于篇幅的原因，本文未對城市間協(xié)調(diào)性差異的研究進(jìn)行深入研究；同時(shí)本文對陜西省經(jīng)濟(jì)發(fā)展實(shí)力與環(huán)境承載力的協(xié)調(diào)度進(jìn)行研究，但是經(jīng)濟(jì)實(shí)力對環(huán)境承載力的作用，以及環(huán)境承載力對經(jīng)濟(jì)發(fā)展造成的經(jīng)濟(jì)影響如何有效的量化意義重大，未來可從這些方面進(jìn)行研究。

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Spatial and Temporal Evolution Pattern of Economic Strength and Environmental Carrying Capacity in Shaanxi Province

XU Na, YANG Haijuan, CHENG Xu, LI Ting

(CollegeofUrbanandEnvironmentalSciences,NorthwestUniversity,Xi’an,Shaanxi710127,China)

[Objective] The objective of the study was to analyze the degree of coordination between economic strength and environmental bearing capacity of 10 cities in Shaanxi Province, and to provide certain theoretical reference for city economic development in the future. [Methods] Using entropy value method, index systems of economic strength and environmental bearing capacity were built. And the coupling coordination degree model between economy and environment was also used to study the evolution trend of coordination degree. Tools of ArcGIS were applied to discuss the spatial pattern of them. [Results] (1) The development trends of economic development and environmental bearing capacity of 10 cities in Shaanxi Province were stable inclined. The levels of the 10 cities environmental bearing capacity were all at fluctuated high level and had no obvious gap. (2) The coupling coordination degree from 2005 to 2014 had the same slow rising trend. The space combination of coupling coordination degree was different. The coupling degree of economic development and environmental carrying capacity of the cities in northern and central Shaanxi Province was relatively high, while that of the southern part was low. [Conclusion] The 10 cities’ economic strength and the coordination degree of environment capacity were significantly different on the whole. The development of provincial capital city of Xi’an in Guanzhong Region was fast, the development of Northern Shaanxi Province followed, while cities of Ankang and Shangluo Region developed comparative slowly.

economic power; environmental bearing capacity; coupling coordination degree; time and space pattern

2016-12-22

2017-02-04

國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“跨國公司網(wǎng)絡(luò)視角下的中國網(wǎng)絡(luò)區(qū)域空間組織模式、動(dòng)態(tài)和演化機(jī)制研究”(41401184)

徐納(1986—),女(漢族),山西省運(yùn)城市人,碩士研究生,主要研究方向?yàn)橥恋乩靡?guī)劃及其人文地理研究。E-mail:349214627@qq.com。

楊海娟(1965—),女(漢族),陜西銅川市人,博士,碩士生導(dǎo)師,主要從事土地規(guī)劃、房地產(chǎn)估價(jià)工作方面的研究。E-mail:xayhj@126.com。

A

1000-288X(2017)03-0152-07

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