日照市城鎮(zhèn)化水平與資源環(huán)境壓力的關(guān)系

王夢晴, 張全景,2, 翟騰騰, 于 偉

(1.曲阜師范大學(xué) 地理與旅游學(xué)院, 山東 日照 276826; 2.曲阜師范大學(xué) 土地研究中心, 山東 日照 276826)

城鎮(zhèn)化水平與資源環(huán)境壓力的關(guān)系研究已成為區(qū)域發(fā)展轉(zhuǎn)型變化的一個極其重要的組成部分。中國正處在城鎮(zhèn)化質(zhì)量提升的關(guān)鍵時期，新型城鎮(zhèn)化建設(shè)成為推進當(dāng)前和今后一段時期經(jīng)濟社會發(fā)展的重要戰(zhàn)略選擇。較發(fā)達地區(qū)而言，中國城鎮(zhèn)化的進程速度快但質(zhì)量低[1]，而快速的城鎮(zhèn)化根植于對資源和環(huán)境的無節(jié)制地剝奪，過量的需求必然對資源環(huán)境產(chǎn)生巨大的壓力[2]。所以如何協(xié)調(diào)好城鎮(zhèn)化地發(fā)展和資源環(huán)境的關(guān)系，提高資源利用率和環(huán)境的承載能力，對于日照市今后經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展和建設(shè)全國生態(tài)文明城市至關(guān)重要。城鎮(zhèn)化水平與資源和環(huán)境的關(guān)系問題受到了廣大學(xué)者的高度關(guān)注，多數(shù)研究主要側(cè)重于城鎮(zhèn)化水平與資源環(huán)境交互的耦合關(guān)系分析[2-6]，如城鎮(zhèn)化與大氣、土地、水、氣候變化、生態(tài)系統(tǒng)和生物多樣性等多方面的耦合研究，二者間的定量關(guān)系[7-9]的探討也有涉及，形成了一批非常有價值的研究成果，對城鎮(zhèn)化與資源環(huán)境的關(guān)系研究奠定了理論和實踐基礎(chǔ)，但研究仍然存在不足，多為大城市區(qū)域內(nèi)的研究，前期已形成的理論和一般規(guī)律對于研究中小城市地區(qū)的借鑒作用較為片面且無針對性。基于此，本研究以城市與資源環(huán)境理論為基礎(chǔ)，通過時間序列，運用綜合評價法和資源環(huán)境壓力指數(shù)法，對日照市的城鎮(zhèn)化水平和資源環(huán)境壓力進行測度，探討二者之間的演變趨勢及關(guān)聯(lián)性，并對其進行分析討論，以期為日照市未來城市的持續(xù)協(xié)調(diào)發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。

1 研究區(qū)域及數(shù)據(jù)來源

1.1 研究區(qū)概況

日照市位于山東省的沿海地區(qū)(東經(jīng)118°25′—119°39′，北緯35°04′—36°04′)，是中西沿線的便捷出海口，是山東省對外開放的門戶，現(xiàn)轄2區(qū)2縣，該市總面積5 358.57 km2，占山東省面積的3.39%，地勢中部高四周低，略向東南傾斜，地處溫帶，屬于典型的暖溫帶濕潤季風(fēng)區(qū)大陸性氣候，四季分明，光照充足，年平均降水量768.7 mm，冷熱季和干濕季的區(qū)別明顯。日照地區(qū)自然資源比較豐富，目前已發(fā)現(xiàn)56種礦產(chǎn)資源，207種野生動物種類。2016年，年末常住人口290.11萬人，地區(qū)生產(chǎn)總值(GDP)1 802.49億元，比上年增長8.1%，在全省17地市中排名第16位，三次產(chǎn)業(yè)構(gòu)成比例由2006年的14.6∶49.7∶35.7變?yōu)?015年的8.1∶47.3∶44.6，城鎮(zhèn)化率從2006年的43.40%增加到2016年的56.86%，年均增長2.74%，高于全國的2.71%。雖然日照地理位置優(yōu)越，市場廣闊，但建市較晚，與其他沿海發(fā)達地區(qū)相比，長期處于欠發(fā)達地區(qū)。目前日照市經(jīng)濟發(fā)展的主力仍是傳統(tǒng)的重工業(yè)，如鋼鐵、紙漿等，對于資源與環(huán)境壓力只增不減。隨著日照地區(qū)經(jīng)濟的發(fā)展和資源環(huán)境矛盾的日益沖突，如何協(xié)調(diào)好經(jīng)濟社會與資源環(huán)境的生態(tài)協(xié)調(diào)、可持續(xù)發(fā)展是日照市城市發(fā)展的近期目標(biāo)。

1.2 數(shù)據(jù)來源

以日照市為研究單元，以2006—2016年社會經(jīng)濟和資源環(huán)境為研究對象，分析日照城鎮(zhèn)化水平與資源環(huán)境壓力的關(guān)聯(lián)性特征及日照市城鎮(zhèn)化及資源環(huán)境的動態(tài)變化趨勢。數(shù)據(jù)源主要來自2006—2016年的《山東統(tǒng)計年鑒》《日照統(tǒng)計年鑒》以及《國民經(jīng)濟和社會發(fā)展統(tǒng)計公報》。

2 城鎮(zhèn)化測度評價

2.1 城鎮(zhèn)化內(nèi)涵及指標(biāo)體系構(gòu)建

城鎮(zhèn)化既反映人類居住地發(fā)生的變化，又反映居民的生產(chǎn)方式、生活方式以及思想觀念等方面的變化，是一個動態(tài)變化過程。城鎮(zhèn)化一直是學(xué)術(shù)界研究的重點話題，尤其黨的十八大正式提出新型城鎮(zhèn)化后，其研究內(nèi)容更加豐富，主要針對概念內(nèi)涵[10-11]、基本特征[12]、面臨問題[13]、發(fā)展趨勢[14]等方面。城鎮(zhèn)化是一個復(fù)雜的綜合體，并具有多維度的含義，主要包含人口、經(jīng)濟、社會、空間等方面。從人口城鎮(zhèn)化看，主要指非農(nóng)業(yè)人口不斷增加，鄉(xiāng)村人口不斷向城鎮(zhèn)轉(zhuǎn)化的過程；從經(jīng)濟城鎮(zhèn)化看，主要指二、三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值增加，經(jīng)濟結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級的過程；從社會城鎮(zhèn)化看，主要指人們的生活水平、生活方式、思想觀念發(fā)生層次提高的過程；從空間城鎮(zhèn)化看，表現(xiàn)地域景觀空間的再分布，使城鎮(zhèn)更傾向集中化的過程。因此，城鎮(zhèn)化是一個不斷發(fā)生動態(tài)變化演進過程，是多種因素共同作用的結(jié)果。基于以上對城鎮(zhèn)化的認(rèn)識，單一指標(biāo)法已無法完全反映城鎮(zhèn)化綜合水平，多指標(biāo)綜合評價法正好避免這一弊端。按照指標(biāo)選取的科學(xué)性、系統(tǒng)性、綜合性、動態(tài)性等原則，結(jié)合日照市的實際情況，借鑒歐向軍、陳明星等人研究成果[15-17]，采用了多指標(biāo)綜合評價法對城鎮(zhèn)化水平進行測度，分別從人口城鎮(zhèn)化、經(jīng)濟城鎮(zhèn)化、社會城鎮(zhèn)化和空間城鎮(zhèn)化4個方面，選取16個具體指標(biāo)，構(gòu)建了城鎮(zhèn)化綜合水平測度指標(biāo)體系，具體詳見表1。

2.2 城鎮(zhèn)化水平測度

利用統(tǒng)計分析軟件SPSS 19.0對選取的16個具體指標(biāo)數(shù)據(jù)進行主成分分析，得到3個主成分，第1主成分(F1)的貢獻率為68.43%，第2主成分(F2)的貢獻率為12.68%，第3主成分(F3)的貢獻率為8.52%，3個主成分的累積貢獻率達到89.63%，累計貢獻率大于85%，特征根大于1，符合研究標(biāo)準(zhǔn)，可進行下一步分析。從表2主成分載荷矩陣可以看出，F(xiàn)1除了X1城鎮(zhèn)人口密度、X12人均郵電業(yè)務(wù)量之外，在其他指標(biāo)上的相關(guān)性較高，而這些指標(biāo)因子綜合反映了城市現(xiàn)代化發(fā)展水平，可命名為“現(xiàn)代化水平因子”；F2與X1城市人口密度、X15人均公園綠地面積、X16人均擁有的道路面積有較強的相關(guān)性，這幾個因子綜合反映了城市居民居住環(huán)境狀況，可命名為“居民生活環(huán)境水平因子”；F3與X4第三產(chǎn)業(yè)從業(yè)人員占全市總從業(yè)人員比例、X12人均郵電業(yè)務(wù)量具有較強相關(guān)性，而這幾個因子綜合反映第三產(chǎn)業(yè)從業(yè)人員的通信狀況，可命名為“服務(wù)人員通信水平因子”。

表1 日照市城鎮(zhèn)化水平測度指標(biāo)體系

表2 日照市城鎮(zhèn)化水平主成分載荷矩陣

以3個主成分特征值分別與特征值之和的比重作權(quán)重，算出的公式為：

Fi=0.763 5F1+0.141 5F2+0.095 0F3

(1)

式中：Fi——城鎮(zhèn)化水平綜合得分(i=2006，…，2016)；F1，F(xiàn)2，F(xiàn)3——各主成分因子得分。

根據(jù)公式(1)，計算出2006—2016年日照城鎮(zhèn)化水平綜合得分(表3)。由表3可知，日照城鎮(zhèn)化水平的綜合得分?jǐn)?shù)值不斷增加，說明在研究期內(nèi)日照城鎮(zhèn)化水平逐年遞增。同時，F(xiàn)1與F遞增情況相吻合，說明了城鎮(zhèn)發(fā)展的空間格局發(fā)生了變化，包括城鎮(zhèn)的質(zhì)量、規(guī)模、中心職能及生態(tài)景觀等方面，這是城市發(fā)展必經(jīng)的途徑。

表3 日照市各主成分得分及城市化水平綜合得分

3 資源環(huán)境壓力測度評價

3.1 資源環(huán)境壓力指數(shù)法原理及指標(biāo)體系構(gòu)建

資源環(huán)境壓力表示在社會經(jīng)濟發(fā)展過程中，城市的發(fā)展對資源需求和環(huán)境的破壞力度，其數(shù)值越大，城市資源和環(huán)境所承受的壓力就越大。近年來，在持續(xù)推進生態(tài)文明建設(shè)的基礎(chǔ)上，國家對資源環(huán)境的限制性條件越來越多，關(guān)注度越來越高。在“十三五”規(guī)劃綱要中，資源環(huán)境指標(biāo)由原來8項增加到10項，且都為約束性指標(biāo)(必須要達到的指標(biāo))。日照作為發(fā)展的新興城市，經(jīng)濟增長主要驅(qū)動力依然是工業(yè)，資源和環(huán)境必然面臨著巨大的挑戰(zhàn)。資源環(huán)境壓力指數(shù)法計算方法簡單，綜合性強，結(jié)果表達直觀，被許多學(xué)者研究使用，如西安市城市資源壓力與城市化的灰色關(guān)聯(lián)分析[18]，北京市城市化水平與資源壓力系數(shù)的灰色關(guān)聯(lián)度分析[19]等，其壓力指標(biāo)可分為5階段：0～20，低壓階段；20～40，中低壓階段；40～60，中壓階段；60～80，中高壓階段；80～100高壓階段。

根據(jù)現(xiàn)有研究成果[20-21]和通用標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合日照的實情，運用資源壓力指數(shù)(RPI)與環(huán)境壓力(EPI)指數(shù)兩個方面來構(gòu)建資源環(huán)境壓力指數(shù)(REPI)，即Ⅰ級分指數(shù)；資源壓力又包含5個分指標(biāo)，環(huán)境壓力包含4個分指標(biāo)，即Ⅱ級分指數(shù)。共9個Ⅱ級分指標(biāo)，分別為：資源壓力包括土地資源壓力(RP1)、人力資源壓力(RP2)、用電資源壓力(RP3)、水資源壓力(RP4)、醫(yī)療資源壓力(RP5)；環(huán)境壓力包括產(chǎn)生廢水壓力(EP1)、產(chǎn)生固廢壓力(EP2)、SO2排放壓力(EP3)、煙粉塵排放壓力(EP4)。通過層次分析法與經(jīng)驗法相結(jié)合，對各指標(biāo)賦值，式中：資源壓力分指標(biāo)權(quán)重的賦值為0.2，環(huán)境壓力分指標(biāo)賦值為0.25，對計算資源環(huán)境壓力指數(shù)的資源壓力指數(shù)和環(huán)境壓力指數(shù)賦值為0.5，結(jié)果詳見表4。

表4 日照市資源環(huán)境壓力評價指標(biāo)及權(quán)重

3.2 資源環(huán)境壓力測度

資源環(huán)境壓力指數(shù)(REPI)可以反映區(qū)域資源和環(huán)境壓力狀況，是由資源壓力與其權(quán)重的乘積和環(huán)境壓力與其權(quán)重的乘積之和表示,根據(jù)表4，計算公式為：

REPI=RPI·W1+EPI·W2

(2)

式中：REPI——資源環(huán)境壓力指數(shù);W1，W2——一級分指數(shù)權(quán)重; RPI——資源壓力指數(shù); EPI——環(huán)境壓力指數(shù)。RPI和EPI的計算公式：

RPI=∑RPIi·pi(i=1,2,…,5)

(3)

EPI=∑EPIj·pj(j=1,2,…,4)

(4)

RPIi=RPi/max(RPi)×100 (i=1,2,…,5)

(5)

EPIj=EPj/max(EPj)×100 (j=1,2,…,4)

(6)

式中：RPIi——第i個資源壓力指數(shù)值;pi——第i個資源壓力指標(biāo)的權(quán)重，即資源壓力的Ⅱ級分指標(biāo)的權(quán)重； PIj——第j個環(huán)境壓力指數(shù)值;pj——第j個環(huán)境壓力指標(biāo)的權(quán)重，即環(huán)境壓力的Ⅱ級分指標(biāo)權(quán)重； RPi——第i個資源壓力指標(biāo)的實值; EPj——第j個環(huán)境壓力指標(biāo)的實值; max(RPi), max(EPj)——環(huán)境、資源壓力指標(biāo)實值中的最大值。

通過具體的資源環(huán)境壓力指標(biāo)數(shù)據(jù)，利用上述公式計算出日照市2006—2016年的資源環(huán)境壓力指數(shù)，結(jié)果詳見表5。根據(jù)表5可知，日照市的資源環(huán)境壓力指數(shù)呈波動性遞增，2014年以來資源環(huán)境壓力呈現(xiàn)出下降的趨勢。雖然2007,2010,2015和2016年這4 a略有下降，但其數(shù)值仍然大于60，處于中高壓階段和高壓階段，這說明日照在經(jīng)濟社會發(fā)展的過程中，雖對資源和環(huán)境進行了綜合整治，取得一定效果，但是短期內(nèi)作用不大，資源和環(huán)境仍面臨著雙重壓力。

表5 日照市2006-2016年資源環(huán)境壓力指數(shù)

4 城鎮(zhèn)化水平與資源環(huán)境壓力的關(guān)系分析

由圖1可知，城鎮(zhèn)化水平與資源環(huán)境壓力整體上呈雙遞增趨勢，但資源環(huán)境壓力的增長速度要小于城鎮(zhèn)化發(fā)展速度，城市化水平的斜率較大，增長較快；資源環(huán)境壓力的增長趨于平緩。自2014年以來，資源環(huán)境壓力呈下降的趨勢，這說明在城鎮(zhèn)化發(fā)展的進程中，資源環(huán)境壓力逐漸引起相關(guān)部門的注意，并積極采取相應(yīng)的措施，取得了一定的成效，但短期內(nèi)效果不明顯。

圖1 日照市2006-2016年城鎮(zhèn)化水平與資源環(huán)境壓力的變化

4.1 城鎮(zhèn)化水平與資源環(huán)境壓力的相關(guān)系數(shù)分析

對表3和表5的數(shù)據(jù)進行Pearson相關(guān)分析，得出城鎮(zhèn)化水平和資源環(huán)境壓力指數(shù)兩者之間的相關(guān)系數(shù)R=0.830，顯著性水平p=0.002<0.01，二者之間顯著相關(guān)，說明日照市的城鎮(zhèn)化水平和資源環(huán)境壓力之間存在較強的相關(guān)性，資源環(huán)境壓力值隨著城鎮(zhèn)化水平提高而逐漸增大，城鎮(zhèn)化的發(fā)展也受到了資源環(huán)境的制約，二者相互聯(lián)系、相互作用。對“現(xiàn)代化水平因子”、“居民生活環(huán)境水平因子”及“服務(wù)人員通信水平因子”與資源環(huán)境壓力進行相關(guān)分析，相關(guān)系數(shù)分別為R1=0.857，R2=-0.402，R3=0.197，說明“現(xiàn)代化水平因子”對資源環(huán)境壓力的影響程度最大，在城鎮(zhèn)化發(fā)展過程中扮演重要的角色。對資源壓力、環(huán)境壓力與城鎮(zhèn)化水平進行相關(guān)分析，相關(guān)系數(shù)分別為R4=0.880，R5=0.654，說明較環(huán)境而言，資源對于城鎮(zhèn)化發(fā)展的影響程度更明顯，作用力更強。

4.2 城鎮(zhèn)化水平與資源環(huán)境壓力的回歸分析

4.2.1 城鎮(zhèn)化對資源環(huán)境的回歸分析 在相關(guān)分析的基礎(chǔ)上，建立多元回歸模型。設(shè)資源環(huán)境壓力、“現(xiàn)代化水平因子”、“城市生態(tài)環(huán)境水平因子”及“服務(wù)人員通信水平因子”分別為用y，x1，x2，x3，對表3和表5的數(shù)據(jù)進行回歸分析得到回歸方程為：

y=77.331+2.213x1-2.410x2+1.447x3

(7)

對方程進行顯著性檢驗，其相關(guān)系數(shù)為0.967，可決系數(shù)和調(diào)整可決系數(shù)分別為0.934和0.906，說明二者之間具有較強的相關(guān)性且擬合效果較好。在給定的顯著性水平α=0.01上，F(xiàn)=33.189，F(xiàn)0.01(3,4)=16.69，F(xiàn)>F0.01，說明該回歸模型顯著成立，且資源環(huán)境壓力與“現(xiàn)代化水平因子”、“居民生活環(huán)境水平因子”及“服務(wù)人員通信水平因子”存在線性關(guān)系。

4.2.2 資源環(huán)境對城鎮(zhèn)化的回歸分析 設(shè)城鎮(zhèn)化水平、資源壓力及環(huán)境壓力分別為m，n1，n2，用SPSS對表3和表5進行回歸分析的方程為：

m=0.228n1+0.014n2-20.372

(8)

對方程進行檢驗，相關(guān)系數(shù)0.881，可決系數(shù)、調(diào)整可決系數(shù)分別為0.775，0.719，在給定的顯著性水平α=0.05的基礎(chǔ)上，F(xiàn)=13.810，F(xiàn)(2，3)>F0.05(2，3)=9.55，說明城鎮(zhèn)化水平與資源與環(huán)境呈線性相關(guān)。通過回歸方程系數(shù)可知，資源壓力對城市化的貢獻率大，其次是環(huán)境壓力。

5 討論與結(jié)論

日照市城鎮(zhèn)化水平呈現(xiàn)逐年增長趨勢，資源環(huán)境壓力呈波動性遞增，二者存在較強正相關(guān)關(guān)系。其中，城鎮(zhèn)化的增長速度要快于資源環(huán)境壓力的增長速度，說明資源環(huán)境對城鎮(zhèn)化發(fā)展水平的促進作用大于城市發(fā)展對資源環(huán)境的脅迫程度，二者之間相互影響、相互作用，存在雙向間相互聯(lián)系的線性關(guān)系。就城鎮(zhèn)化對資源環(huán)境的影響而言，現(xiàn)代化水平因子對資源環(huán)境壓力的作用效果更明顯；就資源環(huán)境對城鎮(zhèn)化的影響而言，資源是影響城市發(fā)展的主要因素。并且隨著人們生活質(zhì)量水平的提高，人們對于生境的要求越來越高，2014年以來資源環(huán)境壓力略微呈下降的趨勢，表明相關(guān)部門已經(jīng)意識到資源環(huán)境對城市發(fā)展的重要作用，并積極采取應(yīng)對措施，取得了一定的成效，但是資源環(huán)境壓力仍然處于中高壓和高壓階段，短時間內(nèi)資源環(huán)境高度壓力問題難以解決。本研究結(jié)果與日照市的實際相吻合，證明日照市的經(jīng)濟發(fā)展與資源環(huán)境正面臨著巨大壓力，處于資源環(huán)境轉(zhuǎn)型階段。目前日照市在發(fā)展過程中仍存在許多問題，第一，研究期內(nèi)日照市的城鎮(zhèn)化率年均增長2.74%，高于山東省的2.50%，且該市生產(chǎn)總值增長速度在17地市中位居第2位，說明日照市城市發(fā)展速度過快，易造成整體發(fā)展不協(xié)調(diào)；第二，日照市產(chǎn)業(yè)仍主要以鋼鐵、紙漿等工業(yè)為主，在生產(chǎn)過程中原料浪費及廢氣、廢水、廢渣的產(chǎn)生對當(dāng)?shù)丨h(huán)境造成極大地破壞，且與山東省其他地市相比，仍面臨著廢水處理能力較低，技術(shù)相對落后，資金投入不足等問題，其中土地資源壓力、水資源壓力、產(chǎn)生廢水壓力及二氧化硫排放壓力的影響較為突出；第三，該地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展與資源環(huán)境之間相互聯(lián)系、相互影響、相互制約的關(guān)系，存在協(xié)調(diào)困難，市民意識不強等限制性問題，所以要實現(xiàn)城市的健康發(fā)展與資源環(huán)境的可持續(xù)利用，仍需要長期不懈的努力。

對策建議： ①城鎮(zhèn)化方面。應(yīng)在全市范圍內(nèi)有效地控制城鎮(zhèn)人口密度，防止由于人口過多，造成的城市病問題；實行“劃區(qū)片規(guī)劃”，因地制宜，充分利用各種土地利用類型；充分利用日照市獨特的地勢特點和豐富的歷史文化背景，依托臨港產(chǎn)業(yè)，發(fā)展生態(tài)旅游產(chǎn)業(yè)；倡導(dǎo)公民綠色出行，減少私家車的使用次數(shù)，降低溫室氣體及污染氣體的排放量。②資源環(huán)境壓力方面。未來時間內(nèi)應(yīng)在全市范圍內(nèi)嚴(yán)格劃定城鎮(zhèn)開發(fā)的實體邊界，進一步倒逼城鎮(zhèn)土地的節(jié)約集約利用；引進先進的科學(xué)技術(shù)，提高廢水的處理能力以及水資源的重復(fù)利用率，并加強公民的節(jié)水意識；集中開展全市化工產(chǎn)業(yè)綜合整治，打造工業(yè)園區(qū)化、生產(chǎn)安全化、技術(shù)高端化和工藝綠色環(huán)保等化工產(chǎn)業(yè)格局；設(shè)立環(huán)境保護工作組，對市級、縣級環(huán)保工作進行監(jiān)督和審核，并制定突發(fā)環(huán)境和資源事件的應(yīng)急預(yù)案，確保資源環(huán)境安全，逐步降低資源環(huán)境壓力的脅迫程度。③城鎮(zhèn)化與資源環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展方面。在城市發(fā)展過程中，必須遵循前期規(guī)劃合理，規(guī)劃實施可行，后期持續(xù)發(fā)展，有效地規(guī)劃本市的空間開發(fā)秩序，合理地控制開發(fā)強度，實現(xiàn)人口、經(jīng)濟、資源環(huán)境的空間均衡發(fā)展；同時，發(fā)揮政府的主導(dǎo)、公民的輔助作用，形成可持續(xù)發(fā)展觀念。