新疆城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境耦合協(xié)調(diào)度及其空間特征分析

趙學(xué)鵬, 孜比布拉·司馬義,3*, 盛永財(cái)

(1. 新疆大學(xué) 資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院, 新疆 烏魯木齊 830046;2. 新疆大學(xué) 資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院智慧城市與環(huán)境建模普通高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 新疆 烏魯木齊 830046;3. 新疆大學(xué) 綠洲生態(tài)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 新疆 烏魯木齊 830046)

新疆城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境耦合協(xié)調(diào)度及其空間特征分析

趙學(xué)鵬1,2, 孜比布拉·司馬義1,2,3*, 盛永財(cái)1,2

(1. 新疆大學(xué) 資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院, 新疆 烏魯木齊 830046;2. 新疆大學(xué) 資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院智慧城市與環(huán)境建模普通高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 新疆 烏魯木齊 830046;3. 新疆大學(xué) 綠洲生態(tài)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 新疆 烏魯木齊 830046)

隨著新型城鎮(zhèn)化的推進(jìn),城鎮(zhèn)化發(fā)展過程中面臨著嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境脅迫壓力,開展城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境耦合協(xié)調(diào)度研究,對(duì)新疆的可持續(xù)發(fā)展提供理論與方法支撐.基于熵值法與層次分析法構(gòu)建新疆城鎮(zhèn)化指數(shù)和生態(tài)環(huán)境指數(shù),然后基于耦合協(xié)調(diào)度模型定量分析新疆各地、州、市城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境的耦合協(xié)調(diào)度,最后分析新疆城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境耦合空間分布特征.結(jié)果表明：1) 2014年新疆城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境綜合指數(shù)為0.29和0.42,總體水平較低；2) 2014年新疆14個(gè)地、州、市城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境發(fā)展耦合協(xié)調(diào)度在0.41～0.64之間,跨越低、中2個(gè)級(jí)別,分別占地、州、市數(shù)量的46.7%和53.3%；3) 從空間分布看,2014年新疆14個(gè)地、州、市城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境發(fā)展的耦合度存在地域差異性,表現(xiàn)為北疆優(yōu)于東疆,南疆最低.

城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境; 耦合協(xié)調(diào)度; 協(xié)調(diào)發(fā)展類型; 空間分布; 新疆

當(dāng)前我國正處于快速城鎮(zhèn)化階段,2014年全國城鎮(zhèn)化率已達(dá)到54.77%;與1978年相比,城鎮(zhèn)化率年均增長1.02%,以這樣的增長率在2020年將達(dá)到65%[1].快速的城鎮(zhèn)化建立在對(duì)資源與環(huán)境的剝奪之上,城鎮(zhèn)人口的不斷增加、城鎮(zhèn)用地規(guī)模的不斷擴(kuò)張,已經(jīng)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)造成破壞,使得生態(tài)環(huán)境的壓力進(jìn)一步增大.因此,要想使得城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展,首先需要對(duì)現(xiàn)狀進(jìn)行科學(xué)評(píng)價(jià)怎樣處理城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)度,使之能更好地服務(wù)于區(qū)域社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)的可持續(xù)發(fā)展已成為國內(nèi)外學(xué)者重點(diǎn)關(guān)注的話題[2].本研究是對(duì)新疆城鎮(zhèn)化與生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展協(xié)調(diào)度及其空間特征的研究.19世紀(jì)末期,英國學(xué)者伊·霍華德從“田園城市”規(guī)劃理論角度解釋城市化與生態(tài)環(huán)境問題之間的耦合協(xié)調(diào)度.G. Grossman等[3]通過研究發(fā)現(xiàn),隨城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的逐步提高,城市生態(tài)環(huán)境逐漸趨向倒U型(即隨城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展生態(tài)環(huán)境先趨于惡化,繼而隨著城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,逐步改善,最后達(dá)到兩者協(xié)調(diào)發(fā)展).A. Walter[4]指出要實(shí)現(xiàn)城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境耦合協(xié)調(diào),關(guān)鍵要合理使用自身資源,提高資源利用效率.另外其他學(xué)者對(duì)城鎮(zhèn)化發(fā)展與水資源、土地資源、能源資源之間關(guān)系進(jìn)行了研究[5-8].國內(nèi)學(xué)者對(duì)城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境的研究主要集中在耦合協(xié)調(diào)度方面.王少劍等[9]認(rèn)為京津冀地區(qū)城市化與生態(tài)環(huán)境交互耦合協(xié)調(diào)度呈現(xiàn)出S型變化曲線,協(xié)調(diào)類型從嚴(yán)重不協(xié)調(diào)-城市化受阻發(fā)展到高級(jí)協(xié)調(diào)-生態(tài)環(huán)境滯后類型.譚俊濤等[10]認(rèn)為吉林省城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境耦合協(xié)調(diào)度呈持續(xù)增長趨勢(shì),中部地區(qū)城鎮(zhèn)化水平較高,東西部地區(qū)生態(tài)環(huán)境水平高于中部地區(qū).張曉天等[11]對(duì)山西省城市化與生態(tài)環(huán)境耦合協(xié)調(diào)度進(jìn)行評(píng)價(jià),并對(duì)發(fā)展類型進(jìn)行劃分.袁丹等[12]認(rèn)為沿海地區(qū)城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境耦合協(xié)調(diào)度不僅表現(xiàn)在時(shí)間上的階段性,還表現(xiàn)在空間上的差異性.上述研究對(duì)今后有關(guān)城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境關(guān)系問題的研究奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ).有關(guān)指標(biāo)體系的研究方面由于學(xué)科視角與研究視角的不同,未能形成測(cè)度城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境關(guān)系的統(tǒng)一的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系[13-14].大多研究主要從城鎮(zhèn)化和生態(tài)環(huán)境2個(gè)系統(tǒng)分別進(jìn)行構(gòu)建,城鎮(zhèn)化多從人口、經(jīng)濟(jì)、空間和社會(huì)4個(gè)方面選取指標(biāo),生態(tài)環(huán)境多遵循PSR模型(壓力-狀態(tài)-相應(yīng)),從生態(tài)環(huán)境壓力、狀態(tài)和響應(yīng)3個(gè)方面選取指標(biāo).研究方法主要有灰色關(guān)聯(lián)分析、因子分析、系統(tǒng)分析、耦合容量模型和回歸分析等[15-17].國內(nèi)對(duì)于城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境耦合協(xié)調(diào)度的研究內(nèi)容涉及廣泛、方法多樣,特別是對(duì)城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境耦合度評(píng)價(jià)研究最為普遍.但對(duì)于二者耦合協(xié)調(diào)度及空間分布特征研究相對(duì)不足.

新疆作為干旱區(qū)生態(tài)環(huán)境極為脆弱的區(qū)域,生態(tài)環(huán)境本底較差(2014年森林覆蓋率排名全國倒數(shù)第一,僅為4.2%,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于全國平均水平的21.6%),在城鎮(zhèn)化快速推進(jìn)過程中,原本脆弱的生態(tài)環(huán)境遭到很大程度的破壞,城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境不協(xié)調(diào)現(xiàn)象日益嚴(yán)重,生態(tài)系統(tǒng)總體處于退化狀態(tài),出現(xiàn)一系列的生態(tài)環(huán)境問題,如水土流失(2014年水土流失面積約為105.46×104km2,占全疆面積的63%)、土地荒漠化(新疆荒漠化土地面積約為107.15×104km2,占全疆土地面積的64.22%)、鹽堿化問題、水環(huán)境污染嚴(yán)重(2014年新疆廢水排放總量為10.27億t)等[18].因此本文從耦合分析角度出發(fā),以新疆14個(gè)地、州、市為研究對(duì)象,建立城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,通過耦合協(xié)調(diào)度模型測(cè)度了新疆14個(gè)地、州、市的城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境綜合值,并對(duì)新疆各地、州、市城鎮(zhèn)化和生態(tài)環(huán)境耦合協(xié)調(diào)狀況進(jìn)行了分析.最后利用GIS軟件對(duì)城鎮(zhèn)化和生態(tài)環(huán)境耦合協(xié)調(diào)空間分異格局進(jìn)行分析,對(duì)實(shí)現(xiàn)新疆各地、州、市城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展具有重要的指導(dǎo)意義.

1 研究方法

1.1數(shù)據(jù)來源數(shù)據(jù)來自《新疆維吾爾自治區(qū)統(tǒng)計(jì)年鑒》、新疆各地州統(tǒng)計(jì)年鑒及《新疆維吾爾自治區(qū)城市、縣城統(tǒng)計(jì)年報(bào)》.

1.2指標(biāo)體系的確立為了更為準(zhǔn)確地衡量城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境之間的耦合協(xié)調(diào)發(fā)展關(guān)系,在借鑒已有的研究基礎(chǔ)之上[13-14],針對(duì)新疆各地、州、市發(fā)展實(shí)際,選取具有代表性、可得性及可比性特征的指標(biāo),分別構(gòu)建城鎮(zhèn)化子系統(tǒng)與生態(tài)環(huán)境子系統(tǒng)的綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系(表3),從人口城鎮(zhèn)化、經(jīng)濟(jì)城鎮(zhèn)化、空間城鎮(zhèn)化、社會(huì)城鎮(zhèn)化4個(gè)方面選取14個(gè)基礎(chǔ)指標(biāo)衡量城鎮(zhèn)化水平.生態(tài)環(huán)境指標(biāo)體系的構(gòu)建根據(jù)壓力-狀態(tài)-響應(yīng)模型,從生態(tài)環(huán)境壓力、狀態(tài)和響應(yīng)3方面選取10個(gè)指標(biāo)表示生態(tài)環(huán)境綜合水平.

1.3數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化處理為消除由于量綱及數(shù)量級(jí)大小不同造成的影響,對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理使數(shù)據(jù)之間具有無綱量性和可比性.本文采用Z-Score標(biāo)準(zhǔn)化方法對(duì)原數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化[19],公式為

1.4權(quán)重的確定在計(jì)算權(quán)重時(shí)考慮到每一種賦權(quán)法都有自身的局限性,為了降低賦權(quán)法所帶來的差異性,本文應(yīng)用層次分析法[20]與熵值法[21]進(jìn)行權(quán)重計(jì)算,運(yùn)用主觀賦權(quán)與客觀賦權(quán)2種方法,求其各個(gè)指標(biāo)在整個(gè)指標(biāo)體系中的權(quán)重,并求其平均值,在一定程度上克服了單一賦權(quán)結(jié)果與實(shí)際偏差較大的局限,使得每項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重更加符合實(shí)際情況.

1.4.1層次分析法 AHP層次分析法是將與決策有關(guān)的元素分解成目標(biāo)層、準(zhǔn)則層、方案層等層次,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行定性與定量相結(jié)合的賦權(quán)方法,步驟如下.

(i) 根據(jù)層次結(jié)構(gòu)構(gòu)造成對(duì)比較矩陣,由于各指標(biāo)在決策者心中所占比重不一定相同,一般采用數(shù)字1～9及其倒數(shù)作為標(biāo)度來定義判斷矩陣A=(aij)m×n,如表1所示.

表 1 判斷矩陣標(biāo)度

(ii) 計(jì)算單排序權(quán)向量并作一致性檢驗(yàn).計(jì)算一致性指標(biāo)CI(CI=(λmax-n)/(n-1),λmax為判斷矩陣最大特征根)查找一致性指標(biāo)RI,計(jì)算一致性比例CR(CR=CI/RI),當(dāng)CRlt;0.1時(shí)認(rèn)為判斷矩陣的一致性是可以接受的,否則對(duì)判斷矩陣進(jìn)行修正(式中CI表示一致性指標(biāo),CR表示一致性概率,RI表示維數(shù)),即當(dāng)n=1,2,3,…,14時(shí),平均隨機(jī)一致性指標(biāo)RI分別為:0.00、0.00、0.52、0.89、1.12、1.24、1.36、1.41、1.46、1.49、1.52、1.54、1.56和1.58.

(iii) 為統(tǒng)一比較標(biāo)準(zhǔn),對(duì)所有評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理.

1≤i≤m, 1≤j≤n.

(iv) 采用加權(quán)和法計(jì)算城市化綜合指數(shù)與生態(tài)環(huán)境綜合指數(shù).

i=1,2,…,n,j=1,2,…,n,

i=1,2,…,n,j=1,2,…,n,

1.4.2熵值法 采用取熵值法確定指標(biāo)權(quán)重時(shí),由于計(jì)算熵時(shí)要取自然對(duì)數(shù),Z-Score標(biāo)準(zhǔn)化值必須為正數(shù).因此,對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化值進(jìn)行修整,令Uij=Zij+d,其中d是一個(gè)正整數(shù),這樣就得到了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化矩陣U=(u)m×n,進(jìn)而計(jì)算第j個(gè)指標(biāo)下第i樣本指標(biāo)比重Pij,則

其次計(jì)算第j項(xiàng)的熵值ej為

其中常數(shù)K與樣本數(shù)m有關(guān),此時(shí)令k=1/lnm.本文中有10個(gè)樣本,所以m=10,則0≤e≤1,然后計(jì)算指標(biāo)的效用值d=1-e,d越大,指標(biāo)權(quán)重越大,第j項(xiàng)指標(biāo)權(quán)重為

設(shè)xi(i=1,2,…,n)為城鎮(zhèn)化指標(biāo),yj(j=1,2,…,n)為生態(tài)環(huán)境指標(biāo),則:

f2(x)為城鎮(zhèn)化綜合指數(shù),g2(y)為生態(tài)環(huán)境綜合指數(shù).

根據(jù)前面計(jì)算得到的綜合指數(shù),分別計(jì)算2種方法下城市化綜合指數(shù)的平均值F(x)和生態(tài)環(huán)境綜合指數(shù)平均值G(x),則有:

F(X)=[f1(x)+f2(x)]/2,

G(y)=[g1(y)+g2(y)]/2.

1.5耦合協(xié)調(diào)度模型的構(gòu)建與計(jì)算由于耦合度只能說明系統(tǒng)間相互作用、相互影響的程度,而無法真實(shí)反映城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展水平及兩者的協(xié)同效應(yīng),為進(jìn)一步反映城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境的耦合協(xié)調(diào)發(fā)展水平,進(jìn)一步構(gòu)造了耦合協(xié)調(diào)度模型,衡量城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境兩大系統(tǒng)之間的耦合協(xié)調(diào)程度,具體計(jì)算公式[22]如下：

C={FG/[(F+G)/2]2}1/2,

T=(αF+βG),

其中,F為城鎮(zhèn)化發(fā)展綜合指數(shù),G為生態(tài)環(huán)境發(fā)展綜合指數(shù),α和β是城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境的貢獻(xiàn)份額.根據(jù)研究α和β對(duì)城市發(fā)展的貢獻(xiàn)份額同等重要,因此2個(gè)數(shù)值都取1/2,C為城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境的耦合度,T為城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境的綜合協(xié)調(diào)指數(shù),D為耦合協(xié)調(diào)度.

1.6耦合協(xié)調(diào)類型劃分為了更為科學(xué)、合理、準(zhǔn)確地衡量城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境之間的協(xié)調(diào)類型,本文借鑒Li Y. F.等[23]研究成果對(duì)新疆各地、州、市城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境耦合協(xié)調(diào)類型進(jìn)行劃分,劃分結(jié)果如表2所示.

2 城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境耦合協(xié)調(diào)發(fā)展關(guān)系分析

2.1城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境綜合水平評(píng)價(jià)各指標(biāo)權(quán)重分析由表3從指標(biāo)權(quán)重可以看出,2014年社會(huì)城鎮(zhèn)化在城鎮(zhèn)化綜合指標(biāo)體系中所占權(quán)重最大,為0.45,說明其對(duì)城鎮(zhèn)化綜合水平影響最大,其次是空間城鎮(zhèn)化(0.21)、經(jīng)濟(jì)城鎮(zhèn)化(0.19)、人口城鎮(zhèn)化(0.15).在城鎮(zhèn)化綜合水平基礎(chǔ)指標(biāo)層中年末總?cè)丝?、固定資產(chǎn)投資額、建成區(qū)面積、中等職業(yè)學(xué)校及以上高校在校人數(shù)是貢獻(xiàn)最大的指標(biāo).從以上分析可以看出,2014年年末總?cè)丝凇⒐潭ㄙY產(chǎn)投資額、建成區(qū)面積及中等職業(yè)學(xué)校及以上高校在校人數(shù)是影響新疆各地、州、市城鎮(zhèn)化發(fā)展的主要原因.2014年生態(tài)環(huán)境響應(yīng)在生態(tài)環(huán)境綜合指標(biāo)體系中所占權(quán)重最大,其次為生態(tài)環(huán)境狀態(tài)(0.31)、生態(tài)壓力要素(0.27).從具體指標(biāo)看,供水總量(0.4)、用水普及率(0.49)和造林總面積(0.43)對(duì)生態(tài)環(huán)境綜合水平有較高的貢獻(xiàn)率.

表 2 城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境的耦合協(xié)調(diào)類型劃分

表 3 城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境綜合指標(biāo)體系

2.2城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境的耦合協(xié)調(diào)度分析由耦合協(xié)調(diào)度模型與協(xié)調(diào)度類型劃分標(biāo)準(zhǔn),得到新疆14個(gè)地、州、市2014年城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展?fàn)顩r,如表4所示.

表 4 新疆各地、州、市城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境耦合協(xié)調(diào)狀況

根據(jù)表4可知,2014年新疆14個(gè)地、州、市城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境發(fā)展耦合度,在0.41～0.64之間,跨越低、中2個(gè)級(jí)別,分別占地、州、市數(shù)量的46.7%和53.3%.說明新疆城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境耦合協(xié)調(diào)發(fā)展水平不高,且存在顯著差異.新疆城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境耦合度值波動(dòng)比較大,在0.46～0.96之間變動(dòng),說明各地、州、市差距明顯,巴州耦合度值最大為0.96,阿勒泰地區(qū)最小為0.46,其他各地、州、市的耦合度差距不明顯,說明其耦合度較強(qiáng).從耦合協(xié)調(diào)度看,新疆14個(gè)地、州、市城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境的耦合協(xié)調(diào)度都不高,說明各地、州、市城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境是極不平衡的.根據(jù)耦合協(xié)調(diào)度類型劃分標(biāo)準(zhǔn)可分為以下5種類型.

1) 基本協(xié)調(diào),城鎮(zhèn)化滯后.屬此類型的有伊犁州直屬縣(市)、博州、喀什地區(qū)、阿克蘇地區(qū).這些地區(qū)城鎮(zhèn)化綜合指數(shù)小于生態(tài)環(huán)境綜合指數(shù),且兩系統(tǒng)之間的差距較大.伊犁州直屬縣(市)、博州、喀什地區(qū)、阿克蘇地區(qū)的城鎮(zhèn)化水平都低于14個(gè)地、州、市的平均水平(0.29),其中博州的城鎮(zhèn)化指數(shù)最低(0.22)；從生態(tài)環(huán)境綜合指數(shù)看,喀什地區(qū)、阿克蘇地區(qū)高于14個(gè)地、州、市平均水平,其他兩地州低于各地州平均水平.從兩大子系統(tǒng)綜合指數(shù)看,除伊犁州直屬縣(市)其他地區(qū)城鎮(zhèn)化水與生態(tài)環(huán)境水平差距較大.總體而言,二者基本協(xié)調(diào),應(yīng)在保護(hù)生態(tài)環(huán)境的基礎(chǔ)上不斷提高城鎮(zhèn)化水平.

2) 基本協(xié)調(diào),生態(tài)環(huán)境滯后.烏魯木齊市城鎮(zhèn)化綜合指數(shù)達(dá)到0.86,生態(tài)環(huán)境綜合指數(shù)為0.35,城鎮(zhèn)化綜合指數(shù)遠(yuǎn)大于生態(tài)環(huán)境綜合指數(shù),在14個(gè)地、州、市中排名第一,屬于基本協(xié)調(diào),生態(tài)環(huán)境滯后型.說明烏魯木齊市生態(tài)環(huán)境較城鎮(zhèn)化更為滯后,生態(tài)環(huán)境成為城鎮(zhèn)化進(jìn)一步發(fā)展的阻礙因素.

3) 基本協(xié)調(diào).屬于此類型的有克拉瑪依市、昌吉州、哈密地區(qū)、巴州.從城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境綜合指數(shù)看,4個(gè)地區(qū)的城鎮(zhèn)化綜合指數(shù)都高于平均值(0.29),生態(tài)環(huán)境綜合指數(shù)也比較接近各地州平均值(0.42),其中只有克拉瑪依市的城鎮(zhèn)化綜合指數(shù)高于生態(tài)環(huán)境綜合指數(shù),其他3個(gè)地州都低于生態(tài)環(huán)境綜合指數(shù),但比較接近.

4) 基本不協(xié)調(diào),城鎮(zhèn)化受阻.主要包括塔城地區(qū)、阿勒泰地區(qū)、和田地區(qū).從城鎮(zhèn)化綜合指數(shù)和田地區(qū)最低(0.14),其次為阿勒泰地區(qū)(0.17)、塔城地區(qū)(0.19),都遠(yuǎn)低于城鎮(zhèn)化綜合指數(shù)的平均值(0.23)；從生態(tài)環(huán)境綜合指數(shù)看阿勒泰地區(qū)最高(0.61),其次為塔城地區(qū)(0.54)、和田地區(qū)(0.34),其中和田地區(qū)生態(tài)環(huán)境綜合指數(shù)低于平均值,其他兩地區(qū)都高于14個(gè)地、州、市生態(tài)環(huán)境綜合指數(shù)平均值.從3個(gè)地區(qū)內(nèi)部來看,3個(gè)地區(qū)的城鎮(zhèn)化指數(shù)都小于生態(tài)環(huán)境指數(shù),且差距較大.

5) 基本不協(xié)調(diào),生態(tài)環(huán)境受阻.屬于此類型的有吐魯番地區(qū)、克州.從城鎮(zhèn)化綜合指數(shù)和生態(tài)環(huán)境綜合指數(shù)看二者都遠(yuǎn)低于14個(gè)地州的平均水平.城鎮(zhèn)化發(fā)展水平較為落后,這與當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件關(guān)系比較密切,特別是氣候條件,吐魯番地區(qū)與克州是極端的荒漠氣候,使得城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境出現(xiàn)不協(xié)調(diào)的局面.

2.3城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境耦合協(xié)調(diào)空間特征分析圖1為新疆各地、州、市2014年城鎮(zhèn)化綜合水平、生態(tài)環(huán)境綜合水平及其二者耦合協(xié)調(diào)度的現(xiàn)狀.

從城鎮(zhèn)化發(fā)展水平看,北疆城鎮(zhèn)化水平最高,東疆高于南疆.烏魯木齊市最高,其次是克拉瑪依市,和田地區(qū)最低,城鎮(zhèn)化發(fā)展水平區(qū)域差異較大,這主要是人口城鎮(zhèn)化、經(jīng)濟(jì)城鎮(zhèn)化、空間城鎮(zhèn)化及社會(huì)城鎮(zhèn)化的巨大差距引起的,也進(jìn)一步反映了區(qū)域經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、教育、醫(yī)療衛(wèi)生、消費(fèi)、就業(yè)等領(lǐng)域的差異；城鎮(zhèn)化水平相對(duì)較高的地州有烏魯木齊,昌吉州、克拉瑪依、哈密地區(qū)、巴州,是工業(yè)化進(jìn)程較快的區(qū)域,在城鎮(zhèn)化與工業(yè)化相互促進(jìn)下,該區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平高于其他區(qū)域,且差距不斷增大；同時(shí)加速了人口、資源等要素向這幾個(gè)區(qū)域聚集,致使城鎮(zhèn)化發(fā)展滯后的和田、阿勒泰等地區(qū)人口流失、產(chǎn)業(yè)缺乏、發(fā)展動(dòng)力不足的問題更為顯著.

從生態(tài)環(huán)境發(fā)展水平看,北部生態(tài)環(huán)境水平遠(yuǎn)高于南部,生態(tài)脆弱性也由北向南增強(qiáng),這與南北疆所處的地理位置和自然條件有密切的關(guān)系,并不能說明北疆的生態(tài)壓力比南疆小.2014年生態(tài)環(huán)境水平最高的是阿勒泰地區(qū),主要是由于自然條件較好,以農(nóng)牧業(yè)為主,并大力發(fā)展旅游業(yè)；克州最低,主要是南疆自然條件與人類活動(dòng)綜合作用的結(jié)果,使得區(qū)域生態(tài)環(huán)境極為脆弱.因此新疆城鎮(zhèn)化發(fā)展中必須以資源環(huán)境的承載力為前提,特別是南疆地區(qū),生態(tài)環(huán)境十分脆弱,必須合理確定資源承載力,優(yōu)化城鎮(zhèn)結(jié)構(gòu)與布局,實(shí)現(xiàn)城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展.

從耦合協(xié)調(diào)度看,北疆耦合協(xié)調(diào)度(0.55)高于東疆,南疆最低(0.5),依據(jù)耦合協(xié)調(diào)度劃分標(biāo)準(zhǔn),新疆總體處于基本協(xié)調(diào),具體劃分為北疆屬于基本協(xié)調(diào)、南疆屬于基本協(xié)調(diào)-生態(tài)環(huán)境滯后,東疆屬于基本協(xié)調(diào)-生態(tài)環(huán)境受阻階段.北疆耦合協(xié)調(diào)水平最高,是由于在三大區(qū)域中其社會(huì)經(jīng)濟(jì)最為發(fā)達(dá),且生態(tài)環(huán)境在三大區(qū)域中也最為優(yōu)越,因此總體處于基本協(xié)調(diào)階段,但這種協(xié)調(diào)還處于低水平、不穩(wěn)定階段；東疆總體處于低協(xié)調(diào)階段,城鎮(zhèn)化水平略高于南疆,但仍然比較低,生態(tài)環(huán)境處于受阻階段,嚴(yán)重限制了城鎮(zhèn)化水平的提高,使得城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境的耦合協(xié)調(diào)度低；南疆在三大區(qū)域中屬于經(jīng)濟(jì)社會(huì)最為落后的片區(qū),經(jīng)濟(jì)發(fā)展缺乏后勁,城鎮(zhèn)化水平極為低下,同時(shí)受自然和人為的影響,生態(tài)環(huán)境極差,并滯后于城鎮(zhèn)化的發(fā)展,二者的耦合協(xié)調(diào)度與其他區(qū)域相比也最低.

總體來看,在未來新疆的發(fā)展當(dāng)中針對(duì)不同的地區(qū)應(yīng)該采取不同的發(fā)展戰(zhàn)略,對(duì)于北疆地區(qū)而言,在注重城鎮(zhèn)化發(fā)展的同時(shí),應(yīng)重視區(qū)域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整與轉(zhuǎn)型,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)優(yōu)化升級(jí),注重北疆地區(qū)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)與改善,使北疆地區(qū)城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境向高級(jí)協(xié)調(diào)階段發(fā)展；對(duì)于南疆地區(qū)與東疆地區(qū)由于受自然環(huán)境的影響生態(tài)環(huán)境比較脆弱,應(yīng)加強(qiáng)對(duì)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)與修復(fù),全面整治南疆地區(qū)沙漠化、鹽堿化,努力實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、生態(tài)與環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展.

3 結(jié)論

本文運(yùn)用耦合協(xié)調(diào)度模型分析了2014年新疆14個(gè)地、州、市城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境耦合協(xié)調(diào)發(fā)展的關(guān)系及時(shí)空分布特征,得出主要結(jié)論如下：

1) 通過主觀與客觀2種賦權(quán)方法,得到新疆城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境綜合指數(shù),從中可以看出二者發(fā)展水平總體較低且存在明顯的區(qū)域差異.城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境發(fā)展水平最高的是烏魯木齊與阿勒泰地區(qū),最低的是和田地區(qū)與克州.

2) 通過耦合協(xié)調(diào)度模型研究表明,2014年新疆14個(gè)地、州、市城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境發(fā)展耦合度在0.41～0.64之間,跨越低、中2個(gè)級(jí)別,分別占地、州、市數(shù)量的46.7%和53.3%.說明新疆城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境耦合協(xié)調(diào)發(fā)展水平不高,且存在顯著差異.

3) 城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境耦合協(xié)調(diào)度的空間分布表明,2014年新疆城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境耦合協(xié)調(diào)度呈現(xiàn)明顯的區(qū)域差異.具體表現(xiàn)為新疆北疆地區(qū)城鎮(zhèn)化水平最高,東疆地區(qū)城鎮(zhèn)化水平高于南疆地區(qū)；生態(tài)環(huán)境水平空間分布呈北疆最高,其次為南疆,東疆生態(tài)環(huán)境水平最差；耦和協(xié)調(diào)度最高的為北疆,東疆次之,南疆耦合協(xié)調(diào)度極低.

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(編輯 李德華)

The Relationship and Spatial Distribution Characteristics of the Coupling Coordinated Development between Urbanization and Eco-environment in Xinjiang

ZHAO Xuepeng1,2, ZIBIBULA Simayi1,2,3, SHENG Yongcai1,2

(1.CollegeofResourcesandEnvironmentalSciences,XinjiangUniversity,Urumqi830046,Xinjiang;2.KeyLaboratoryofIntellectualizingCityandEnvironmentalModeling,XinjiangUniversity,Urumqi830046,Xinjiang;3.KeyLaboratoryofOasisEcology,MinistryofEducation,XinjiangUniversity,Urumqi830046,Xinjiang)

With the advance of new urbanization, the development process of urban ecological environment is facing serious stress, development of urbanization and ecological environment coordination degree research, provide theory and method support for the sustainable development of Xinjiang. The construction of ecological environment index and the urbanization index of Xinjiang were evaluated using entropy method and analytic hierarchy process. Then, a quantitative analysis was conducted to find out the coupling coordinative relationship of urbanization and eco-environment, based on the coupled coordination degree model. Finally, the spatial distribution characteristics of the coupling between urbanization and eco-environment was analyzed. The results show that: 1) The comprehensive index of urbanization and eco-environment in Xinjiang in 2014 was 0.29 and 0.42, the overall level was low. 2) The coupling degree of urbanization and eco-environment in 14 regions in Xinjiang was ranged from 0.41 to 0.64, showed the trend of medium and low levels, account for 46.7% and 53.3% respectively among 14 regions. 3) The spatial distribution of the coupling degree of urbanization and eco-environment in 14 regions in Xinjiang showed regional differences. the northern region of Xinjiang had the highest value, while the southern region had the lowest.

urbanization and eco-environment; coupling coordinated development; coordinated development type; spatial distribution; Xinjiang

K901

A

1001-8395(2017)06-0831-08

10.3969/j.issn.1001-8395.2017.06.020

2016-09-07

國家自然科學(xué)基金(40861006和41661036)

*通信作者簡介：孜比布拉·司馬義(1962—),男,教授,主要從事城市發(fā)展與城市規(guī)劃的研究,E-mail:zibibula3283