湖南省土地生態(tài)安全與經(jīng)濟發(fā)展耦合協(xié)調分析

代杰

[摘要]當前，生態(tài)安全的重要性已經(jīng)被提及到一個新的高度。經(jīng)濟發(fā)展與生態(tài)安全既要“兩手抓”，又要有所側重，只有把握好生態(tài)安全與經(jīng)濟發(fā)展的內在聯(lián)系，才能更好地協(xié)調兩者之間的關系。本文以湖南省為研究區(qū)域，對該區(qū)域土地生態(tài)安全與經(jīng)濟發(fā)展之間的關系進行耦合協(xié)調分析。研究結果表明：2007～2016年，湖南省土地生態(tài)安全與經(jīng)濟發(fā)展之間的耦合協(xié)調程度從低度失調轉變?yōu)闃O度協(xié)調，但受不穩(wěn)定因素影響時容易產(chǎn)生較大波動。因此，仍應密切關注土地生態(tài)安全與經(jīng)濟發(fā)展之間的相互關系，以實現(xiàn)兩大系統(tǒng)的良好運轉。

[關鍵詞]土地生態(tài)安全;耦合協(xié)調度;熵值法

[中圖分類號]F127;F301.2;X24[文獻標識碼]A

引言

土地生態(tài)安全是指一定的條件下，通過對土地資源的合理利用和優(yōu)化配置，使土地生態(tài)系統(tǒng)的結構和功能少受威脅或不受威脅，保障土地生態(tài)系統(tǒng)健康、平衡的狀態(tài)，為人們充足和穩(wěn)定地提供產(chǎn)品與服務，從而促進人類社會的可持續(xù)發(fā)展。隨著社會經(jīng)濟的日益發(fā)展，我國經(jīng)濟建設發(fā)展對土地資源的需求越來越大，而在土地資源利用過程中出現(xiàn)了一系列的問題。例如，土地資源利用效率低下、土地資源利用浪費、土地質量退化等問題。同時，我國生態(tài)文明建設逐漸深入發(fā)展，可持續(xù)發(fā)展理念也逐漸被廣泛推廣，在這個過程中，我國社會經(jīng)濟的轉型發(fā)展和土地資源的轉型利用以及“五位一體”的建設和“三生”空間的構建等都對土地生態(tài)系統(tǒng)提出了更多更高的新要求。在這樣的背景下，如何在經(jīng)濟發(fā)展的同時保障土地生態(tài)安全的問題，逐漸成為研究的熱點。

對于土地生態(tài)安全與經(jīng)濟發(fā)展之間關系的研究，我國起步較晚、研究成果較少。目前國內學者大多是通過建立耦合模型對土地生態(tài)安全與經(jīng)濟發(fā)展之間的關系進行研究。湖南省區(qū)域內地形地貌復雜多樣，位于亞熱帶季風氣候區(qū)，其土地利用水平受自然稟賦的影響較大，區(qū)域內土地利用差異非常明顯。因此，本文以湖南省為例，通過構建耦合協(xié)調模型來分析湖南省土地生態(tài)安全與經(jīng)濟發(fā)展之間的關系，為解決湖南省在經(jīng)濟快速發(fā)展條件下的土地生態(tài)安全問題提供理論基礎。

1 區(qū)域概況與數(shù)據(jù)來源

1.1 區(qū)域概況

湖南省位于我國長江中游南部，地貌以山地、丘陵為主。該區(qū)屬中亞熱帶季風濕潤氣候，光熱充足，雨量豐沛，但時空分布很不均勻。湖南省土地面積21.18萬km2，占中國國土面積的2.20%，下轄13個市、1個自治州（122個縣、市、區(qū)）。截至2016年末，湖南省常住人口6822.00萬人，其中，城鎮(zhèn)人口3598.60萬人。2016年，地區(qū)生產(chǎn)總值31244.70億元，比2015年增長7.90%。受多方面因素的影響，全省土地資源在利用中面臨著耕地面積不斷減少、自然災害頻發(fā)、土地污染和水土流失嚴重等問題，生態(tài)安全形勢嚴峻。在此背景下，如何充分利用湖南省豐富的自然資源，準確把握土地生態(tài)安全保護與經(jīng)濟發(fā)展的關系，實現(xiàn)土地資源的可持續(xù)發(fā)展，對于全省“兩型社會”建設工作的推進和區(qū)域生態(tài)安全的維護都具有重要意義。

1.2 數(shù)據(jù)來源

本研究的數(shù)據(jù)主要涉及區(qū)域土地生態(tài)環(huán)境和社會經(jīng)濟發(fā)展兩個方面，主要來源于2007～2016年的《湖南統(tǒng)計年鑒》、《湖南省經(jīng)濟與社會發(fā)展統(tǒng)計公報》、《湖南省水資源公報》、《中國統(tǒng)計年鑒》和《中國金融年鑒》等。

2 研究方法

2.1 評價指標體系的建立

根據(jù)指標選取的全面性、科學性、實用性和可操作性等原則，綜合考慮湖南省土地生態(tài)安全環(huán)境和經(jīng)濟發(fā)展的現(xiàn)狀，并參照國內土地生態(tài)安全和經(jīng)濟發(fā)展評價指標體系的設計，同時咨詢相關學者和專家，建立了適合湖南省的土地生態(tài)安全和地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展的指標體系。從土地自然生態(tài)安全、土地經(jīng)濟生態(tài)安全和土地社會生態(tài)安全3個層面構建出涵括15項指標的土地生態(tài)安全指標體系（見表1）;從人民生活水平和經(jīng)濟發(fā)展水平2個層面構建出涵括10項指標的地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展評價指標體系（見表2）。

2.2 指標數(shù)據(jù)標準化

極差標準化是數(shù)理統(tǒng)計分析中經(jīng)常采用的一種數(shù)據(jù)標準化的方法，可以把原始值線性變換到[0，1]的區(qū)間內，便于分析統(tǒng)計。因此，本文選用該方法對研究數(shù)據(jù)作無量綱化處理。

對于正向指標，其標準化公式為：

Iij=（Xij-Xmin）/（Xmax-Xmin） （1）

對于逆向指標，其標準化公式為：

Iij=（Xmax-Xij）/（Xmax-Xmin）（2）

式中，Iij為第i年第j項指標上的標準化值;Xij為第i年第j項指標上的原始指標數(shù)據(jù)值;Xmax、Xmin分別為第i年第j項指標上的最大值和最小值;i=1，2，…，n;j=1，2，…，m;n為各項評價年份;m為各項評價指標。

2.3 指標權重的確定

由于每一個指標對區(qū)域系統(tǒng)的影響程度不同，相同的指標對不同區(qū)域的系統(tǒng)影響程度也不完全相同，因此確定各指標權重較為困難和復雜。為避免人為主觀因素給評價結果帶來的偏差，本文采用熵權法計算各指標的權重。計算公式如下：

首先，計算評價指標的比重：

（3）

式中，Pij為第i年第j項指標占該指標的比重。

其次，計算評價指標熵值：

（4）

式中，ej為評價指標熵值;調節(jié)系數(shù)k=1/lnn。

再次，計算評價指標的差異系數(shù)：

gj=l-ej（5）

式中，gj為評價指標的差異系數(shù)。

最后，確定評價指標權重：

（6）

式中，Wj為評價指標權重。

2.4 計算綜合水平值

在上述計算各指標數(shù)據(jù)標準化值和確定指標數(shù)據(jù)權重的基礎上，將各指標的標準化值與其對應的權重相乘之后進行累加，應用加權求和評價模型來量化其綜合水平值。其計算公式如下：

（7）

式中，F(xiàn)i為第i年指標評價綜合值。

2.5 耦合協(xié)調模型構建

用兩個變量之間的耦合度可以衡量兩個變量相互間的依賴度及協(xié)調度，從而據(jù)此做出相關判斷，并基于判斷進行相應的調整，使其向協(xié)調發(fā)展的方向靠近。耦合度計算公式為：

（8）

其中，C（C∈[0，1]）是耦合度，數(shù)值越大說明耦合度越高，u1、u2分別是土地生態(tài)安全、地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展的綜合水平值。

耦合度只是反映兩個研究系統(tǒng)相關程度大小的測度指標，要反映系統(tǒng)水平的高低還需要構建耦合協(xié)調度模型。土地生態(tài)安全與經(jīng)濟發(fā)展的耦合協(xié)調度是用來度量土地生態(tài)安全系統(tǒng)和經(jīng)濟發(fā)展系統(tǒng)之間協(xié)調狀態(tài)好壞程度的定量指標，而且協(xié)調度越高，兩個系統(tǒng)之間的協(xié)調狀況越好;反之，則兩個系統(tǒng)之間的協(xié)調狀況越差。其計算公式為：

（9）

T=（α×A）+（β×B） （10）

其中，D為耦合協(xié)調度，T為土地生態(tài)安全與地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展綜合協(xié)調指數(shù)，α和β為待定系數(shù)，本文對其賦值都為0.5。

在計算耦合協(xié)調度的基礎上，通過均勻分布函數(shù)法劃定耦合協(xié)調評價標準，將耦合協(xié)調狀態(tài)分為10類（見表3）。

3 結果分析

3.1 土地生態(tài)安全與經(jīng)濟發(fā)展綜合指數(shù)評價

3.1.1 土地生態(tài)安全綜合水平分析。2007～2016年，湖南省土地生態(tài)安全呈現(xiàn)出波動起伏、總體上升的態(tài)勢（見圖1）。其中，土地自然生態(tài)安全波動最為明顯，對整體態(tài)勢影響最大。2007～2009年，湖南省的土地生態(tài)安全先是小幅下降而后出現(xiàn)回升，這是由于受2008年金融危機的影響，導致人均地區(qū)生產(chǎn)總值和第三產(chǎn)業(yè)比重下降，隨后國家做出相應的宏觀調控政策，從而2009年土地生態(tài)安全綜合值出現(xiàn)回升。2009～2011年，湖南省土地生態(tài)安全呈現(xiàn)持續(xù)下降態(tài)勢，這是因為受城市擴張影響，人均耕地面積不斷減少，干旱比較頻繁，同時第三產(chǎn)業(yè)也在不斷下降，使得土地經(jīng)濟生態(tài)安全水平和土地社會生態(tài)安全水平在持續(xù)下降。2011～2013年，湖南省的土地生態(tài)安全先是上升而后出現(xiàn)回落，這主要是由于湖南省2011年和2013年都發(fā)生了全省性嚴重干旱，土地自然生態(tài)安全水平下降。2013～2016年，湖南省土地生態(tài)安全出現(xiàn)快速上升的態(tài)勢，這是因為在這一期間，湖南省城鎮(zhèn)化水平快速提升，森林覆蓋率等指標平穩(wěn)上升，經(jīng)濟發(fā)展方式由以開發(fā)為主逐漸轉向以保護為主，對土地生態(tài)更加友好。

3.1.2 地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展綜合指數(shù)分析。2007～2016年，湖南省經(jīng)濟發(fā)展水平總體呈平穩(wěn)上升的趨勢。人民生活水平和經(jīng)濟發(fā)展水平也呈波動上升的趨勢。2007～2008年，湖南省經(jīng)濟發(fā)展綜合水平小幅度上升，這主要是因為受2008年金融危機的影響，經(jīng)濟發(fā)展水平有所下降，但是人民生活水平是快速上升的態(tài)勢。2008～2014年，湖南省經(jīng)濟發(fā)展呈持續(xù)上升的態(tài)勢，這是由于在這一期間，湖南省的GDP快速上升，綜合經(jīng)濟發(fā)展水平在提高，同時人民收入水平也在提升，生活水平提升幅度很大。2014～2016年，湖南省經(jīng)濟發(fā)展綜合水平增長速度減慢。這主要是因為2014年經(jīng)濟不景氣，宏觀經(jīng)濟下滑，經(jīng)濟增長速度有所減慢，但整體依然呈上升趨勢。

3.2 土地生態(tài)安全與經(jīng)濟發(fā)展協(xié)調度評價

耦合協(xié)調度

2007～2016年湖南省土地生態(tài)安全與經(jīng)濟發(fā)展耦合協(xié)調度呈持續(xù)上升態(tài)勢。2007～2008年，湖南省土地生態(tài)安全與經(jīng)濟發(fā)展耦合協(xié)調度處于低度失調狀態(tài)。這是因為這兩年湖南省在經(jīng)濟發(fā)展過程中，片面追求GDP的增長，以犧牲環(huán)境為代價而換取經(jīng)濟效益，對土地生態(tài)環(huán)境缺乏保護。2008～2014年，湖南省土地生態(tài)安全與經(jīng)濟發(fā)展兩大系統(tǒng)的耦合協(xié)調度從低度失調狀態(tài)轉變?yōu)橹卸葏f(xié)調狀態(tài)，表明這一階段湖南省在發(fā)展經(jīng)濟的同時，土地生態(tài)安全也得到了一定的保護。2014～2016年，湖南省土地生態(tài)安全與經(jīng)濟發(fā)展之間的耦合協(xié)調度從中度協(xié)調變?yōu)闃O度協(xié)調。一方面，湖南省通過不斷優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結構和完善基礎設施，社會固定投資額不斷提高，城鎮(zhèn)居民與農村居民收入明顯增加，湖南省整體經(jīng)濟水平快速發(fā)展。另一方面，湖南省更加注重對土地生態(tài)安全的保護，加大了對環(huán)保工作的投入，注重環(huán)保知識的宣傳，環(huán)保理念更加深入人心，切實保護了土地生態(tài)安全。

4 結論與討論

2007～2016年，湖南省土地生態(tài)安全水平和經(jīng)濟發(fā)展水平都越來越高，同時土地生態(tài)安全與經(jīng)濟發(fā)展水平這兩大系統(tǒng)之間的協(xié)調程度由低度失調轉為極度協(xié)調。但是，受不穩(wěn)定因素影響時這兩大系統(tǒng)之間的協(xié)調程度容易產(chǎn)生較大波動。因此，仍應密切關注土地生態(tài)安全與經(jīng)濟發(fā)展之間的關系，以提升兩者間的耦合協(xié)調程度。

發(fā)展綠色經(jīng)濟，增加與生態(tài)安全的協(xié)調程度。充分發(fā)揮湖南省自然資源特別是旅游資源的優(yōu)勢，在現(xiàn)有的著名景點基礎上，開展湖湘文化、紅色文化、湘江文化等文化專題活動，將經(jīng)濟的發(fā)展與湖南社會文化背景相結合，在不損害土地生態(tài)環(huán)境的前提下，促進經(jīng)濟發(fā)展。同時，不斷優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結構，提升第三產(chǎn)業(yè)比重與發(fā)展質量，加大保護生態(tài)環(huán)境的科研投入，將環(huán)境保護與科技發(fā)展結合起來。

完善有關生態(tài)環(huán)境與經(jīng)濟協(xié)調發(fā)展的立法制度體系，要增加對環(huán)境治理的投資，加大對污染環(huán)境的懲戒力度，協(xié)調好土地生態(tài)安全與經(jīng)濟發(fā)展之間的關系，從而實現(xiàn)湖南省經(jīng)濟和生態(tài)的可持續(xù)性發(fā)展。

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