三峽庫(kù)區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境的時(shí)空耦合特征

李 輝， 譚 淼， 姜 文， 何昌華

(1.重慶工商大學(xué) 融智學(xué)院， 重慶 401320； 2.生態(tài)環(huán)境空間信息數(shù)據(jù)挖掘與大數(shù)據(jù)集成重慶市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 重慶 401320； 3.重慶工商大學(xué) 環(huán)境與資源學(xué)院， 重慶 400067)

人類(lèi)活動(dòng)與自然環(huán)境間持續(xù)的相互作用，導(dǎo)致了人類(lèi)—自然耦合系統(tǒng)(coupled human and natural susterns,CHANS)的形成和發(fā)展[1]。中國(guó)粗放式的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響和壓力更加明顯，而資源短缺和生態(tài)環(huán)境惡化對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的約束和限制作用也更加突出[2]。堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展、實(shí)現(xiàn)生態(tài)文明建設(shè)也推向新高度，經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境的良性互動(dòng)已達(dá)成社會(huì)共識(shí)。目前針對(duì)兩系統(tǒng)之間耦合協(xié)調(diào)關(guān)系的研究主要是利用評(píng)價(jià)指標(biāo)的建立以及定量計(jì)算模型來(lái)判定區(qū)域耦合協(xié)調(diào)發(fā)展?fàn)顟B(tài)，其主要集中在以下計(jì)算模型：借助物理學(xué)的容量耦合系數(shù)模型構(gòu)的耦合協(xié)調(diào)模型[3]，根據(jù)因子分析法的基本原理構(gòu)建公因子模型[4]，通過(guò)對(duì)效益系統(tǒng)的演化速度周期律體現(xiàn)耦合程度[5]，基于脫鉤模型對(duì)耦合協(xié)調(diào)發(fā)展?fàn)顩r的分析[6-7]。近年來(lái)，基于脫鉤理論解釋經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境之間的關(guān)系得到了學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注。例如，易平等將脫鉤理論引入地質(zhì)公園這一微觀領(lǐng)域，分析其旅游經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與生態(tài)環(huán)境壓力的脫鉤發(fā)展?fàn)顩r及演化趨勢(shì)[8]；趙興國(guó)、潘玉君等運(yùn)用彈性分析改進(jìn)的脫鉤評(píng)價(jià)方法，構(gòu)建了區(qū)域經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與資源生態(tài)環(huán)境壓力脫鉤程度的判定標(biāo)準(zhǔn)[9]；趙菲菲基于脫鉤理論，從戰(zhàn)略空間角度對(duì)“新常態(tài)”下經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展進(jìn)行研究分析[10]?，F(xiàn)有研究大都從發(fā)展戰(zhàn)略高度，社會(huì)發(fā)展?fàn)顟B(tài)角度對(duì)研究區(qū)的脫鉤狀態(tài)展開(kāi)分析，而針對(duì)大流域特殊生態(tài)系統(tǒng)區(qū)域的脫鉤狀態(tài)的研究及對(duì)其進(jìn)行空間分異及演化特征分析的研究成果卻比較少見(jiàn)。

探索性空間數(shù)據(jù)分析技術(shù)(exploratory spatial data analysis， ESDA)以空間關(guān)聯(lián)性測(cè)度(spatial association measures， SAMS)為核心，旨在描述與顯示對(duì)象的空間分布，發(fā)現(xiàn)奇異觀測(cè)值，揭示空間聯(lián)系，簇聚以及其他一致性的空間模式[11]。從大量研究成果來(lái)看，該技術(shù)大多用于對(duì)區(qū)域經(jīng)濟(jì)、能源以及投入產(chǎn)出等單一類(lèi)指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)空特征研究[12-14]。通過(guò)脫鉤模型與探索性空間數(shù)據(jù)分析技術(shù)的結(jié)合將實(shí)現(xiàn)對(duì)脫鉤數(shù)據(jù)的時(shí)空分析角度，拓寬ESDA的數(shù)據(jù)分析領(lǐng)域。

三峽庫(kù)區(qū)作為中國(guó)地理上的一個(gè)獨(dú)特地理名詞，土地結(jié)構(gòu)復(fù)雜，水土流失嚴(yán)重，生態(tài)脆弱敏感。同時(shí)，作為一個(gè)面積巨大的人造水庫(kù)，無(wú)論在地方層面還是國(guó)家層面，均具有重要性、特殊性和典型性。三峽庫(kù)區(qū)重慶段在整體庫(kù)區(qū)的各指標(biāo)數(shù)據(jù)占比上都具有相當(dāng)大的優(yōu)勢(shì),通過(guò)對(duì)重慶段進(jìn)行經(jīng)濟(jì)與生態(tài)環(huán)境脫鉤狀態(tài)的研究，將對(duì)整個(gè)三峽庫(kù)區(qū)的發(fā)展提供實(shí)踐價(jià)值和理論意義。

基于以上分析，本文應(yīng)用脫鉤理論對(duì)大范圍典型性研究區(qū)域經(jīng)濟(jì)與生態(tài)環(huán)境的脫鉤狀態(tài)進(jìn)行分區(qū)分時(shí)的多角度分析，結(jié)合ESDA對(duì)各研究單位的脫鉤系數(shù)加以分析，揭露各研究對(duì)象的時(shí)空分布以及脫鉤狀態(tài)所呈現(xiàn)出的發(fā)展差異以及時(shí)空格局變化趨勢(shì)。研究結(jié)果對(duì)三峽庫(kù)區(qū)(重慶段)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境的耦合協(xié)調(diào)發(fā)展、整體區(qū)域可持續(xù)發(fā)展都具有極為重要的理論意義和參考價(jià)值。

1 研究區(qū)概況

三峽庫(kù)區(qū)是指在三峽工程中因蓄水而受到水位影響的行政區(qū)域，位于長(zhǎng)江中下游，介于北緯28°52′—31°72′，東經(jīng)105°82′—111°66′。整個(gè)庫(kù)區(qū)總面積約為5.90×104km2，行政范圍總共由26個(gè)區(qū)縣組成，包括了重慶市所轄的22個(gè)區(qū)縣以及湖北省所轄的4個(gè)區(qū)縣。作為研究主體的三峽庫(kù)區(qū)(重慶段)所轄區(qū)域的總面積約46 134.77 km2，占三峽庫(kù)區(qū)總面積的80.39%；國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值在2006，2010，2014年及2018年分別占三峽庫(kù)區(qū)GDP的91.41%,94.54%,90.38%和91.22%。亞熱帶季風(fēng)氣候是三峽庫(kù)區(qū)的主要?dú)夂蝾?lèi)型，每年各個(gè)地區(qū)的降水量幾乎相同，總量在1 000～1 800 mm之間。在庫(kù)區(qū)內(nèi)水土流失嚴(yán)重，滑坡、泥石流、崩塌以及地震經(jīng)常發(fā)生。隨著三峽工程的修建，庫(kù)區(qū)蓄水，從而改變了庫(kù)區(qū)的氣候環(huán)境，擴(kuò)大了水域面積，減小了日夜溫差[15-16]。

2 數(shù)據(jù)源與研究方法

2.1 數(shù)據(jù)來(lái)源及預(yù)處理

本文將2006,2010,2014,2018年四期的Landsat TM遙感影像作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，利用Albers投影對(duì)影像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。其中，雙標(biāo)準(zhǔn)緯線(xiàn)分別為東經(jīng)25°和北緯47°，中央經(jīng)線(xiàn)為東經(jīng)110°。Landsat TM遙感影像數(shù)據(jù)1—5波段以及7波段的空間分辨率均為30 m，其中6波段的空間分辨率為120 m。各區(qū)縣的評(píng)價(jià)指標(biāo)數(shù)據(jù)均來(lái)自于《重慶市統(tǒng)計(jì)年鑒》、《重慶市水資源公報(bào)》以及衛(wèi)星遙感影像的土地利用現(xiàn)狀分類(lèi)數(shù)據(jù)等。

為確保數(shù)據(jù)的可比性，將各年的GDP數(shù)據(jù)均修正為2006年的不變價(jià)。并將生態(tài)環(huán)境中的各指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行無(wú)量綱化處理，標(biāo)準(zhǔn)化公式如下。

(1)

(2)

2.2 脫鉤評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

本研究在參考大量文獻(xiàn)資料的基礎(chǔ)上，同時(shí)結(jié)合研究區(qū)特色和文章研究?jī)?nèi)容，建立了以科學(xué)性、系統(tǒng)性、綜合性、層次性和可獲得性為原則的評(píng)價(jià)指標(biāo)[12，17]。構(gòu)建了適用于研究三峽庫(kù)區(qū)重慶段經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平與生態(tài)環(huán)境脫鉤狀態(tài)的指標(biāo)體系。本文將區(qū)域生產(chǎn)總值作為表現(xiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的數(shù)據(jù)，生態(tài)環(huán)境(評(píng)價(jià)指標(biāo)選取結(jié)合了權(quán)威專(zhuān)家研究成果和研究區(qū)實(shí)際情況)分為資源指數(shù)、環(huán)境污染指數(shù)以及環(huán)境容量指數(shù)3個(gè)層面。利用層次分析法(analytic hierarchy process, AHP)來(lái)獲取經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平與生態(tài)環(huán)境脫鉤狀態(tài)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系中各指標(biāo)數(shù)據(jù)的權(quán)重(見(jiàn)表1)。

表1 脫鉤狀態(tài)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系[18]

注：①水土協(xié)調(diào)度是指某地單位區(qū)域內(nèi)水資源與土地資源的協(xié)調(diào)情況。

2.3 脫鉤模型

2.3.1 脫鉤狀態(tài)評(píng)價(jià)方法 生態(tài)環(huán)境指數(shù)(eco-environmental index, EEI)用以綜合反映生態(tài)環(huán)境狀況，其值越高，表明區(qū)域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量越好，反之亦然，生態(tài)環(huán)境指數(shù)計(jì)算公式如下[18]：

(3)

式中：EEI為生態(tài)環(huán)境指數(shù)；Xi(i=1,2,…,n)為生態(tài)環(huán)境評(píng)價(jià)指標(biāo)數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化處理以后的值。

用生態(tài)環(huán)境指數(shù)EEI的變化率除以經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平E的變化率來(lái)表示生態(tài)環(huán)境指數(shù)對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平變化的響應(yīng)彈性/程度，即生態(tài)環(huán)境與經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的脫鉤狀態(tài)，基于彈性系數(shù)分析改進(jìn)的脫鉤評(píng)價(jià)模型為：

(4)

式中：εtk為第tk時(shí)期的脫鉤指數(shù)； ΔEEItk為第tk時(shí)期生態(tài)環(huán)境指數(shù)的變化率； ΔEEItks，ΔEEItke為第tk時(shí)期始年和末年的生態(tài)環(huán)境指數(shù)； ΔEtk為第tk時(shí)期經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的變化率；Etks，Etke為第tk時(shí)期始年和末年的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平(用區(qū)域生產(chǎn)總值表示)。

2.3.2 脫鉤狀態(tài)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn) 本文以脫鉤系數(shù)取值范圍為依據(jù)，將脫鉤狀態(tài)分為絕對(duì)脫鉤、相對(duì)脫鉤、臨界狀態(tài)以及耦合4大類(lèi)，為了避免變量的細(xì)微變化而導(dǎo)致對(duì)數(shù)據(jù)的過(guò)大解釋?zhuān)瑢⒚撱^系數(shù)的區(qū)間分類(lèi)加以細(xì)化，以0.25為一個(gè)跨度，增加了相對(duì)脫鉤中的4種程度區(qū)分標(biāo)準(zhǔn)以及將耦合細(xì)化為5個(gè)層次[19]。

2.4 探索性空間數(shù)據(jù)分析法(ESDA)

以三峽庫(kù)區(qū)(重慶段)2006—2018年各區(qū)縣經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境脫鉤系數(shù)為基礎(chǔ)，為了進(jìn)一步評(píng)價(jià)脫鉤系數(shù)的空間分布特征，運(yùn)用探索性空間分析法對(duì)其空間相關(guān)性以及空間依賴(lài)性等進(jìn)行更加全面的分析。

2.4.1 全局空間自相關(guān) 全局空間自相關(guān)主要反映了研究值在整個(gè)研究區(qū)域內(nèi)空間關(guān)聯(lián)及差異的總體趨勢(shì)，廣泛采用的度量指數(shù)為Global Moran’sI指數(shù)，其取值范圍常介于-1到1之間。當(dāng)Moran’sI指數(shù)為正，則表示研究值在空間上顯著集聚，系數(shù)越大，總體空間差異越小。相反，當(dāng)Moran’sI系數(shù)為負(fù)，則表示研究值在空間上顯著差異，值越趨近于-1，總體空間差異越大。當(dāng)Moran’sI系數(shù)為0時(shí)則表示空間不相關(guān)。其計(jì)算公式為：

(5)

表2 脫鉤狀態(tài)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)

2.4.2 局部空間自相關(guān) 局部空間自相關(guān)主要避免了全局空間自相關(guān)分析中忽略的局部區(qū)域的空間相關(guān)性，揭示了個(gè)體區(qū)域與其相鄰區(qū)域間在空間上的相似及差異。本文采用 Local Moran’sI指數(shù)對(duì)研究區(qū)域之間的空間異質(zhì)性，其公式如下：

(6)

式中：Zi，Zj分別為研究區(qū)域i和j標(biāo)準(zhǔn)化后的值；Wij為空間權(quán)重。

(7)

(8)

3 結(jié)果與分析

3.1 研究區(qū)脫鉤狀態(tài)時(shí)空特征

根據(jù)脫鉤模型計(jì)算結(jié)果以及脫鉤狀態(tài)評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)，可以得出，三峽庫(kù)區(qū)重慶段生態(tài)環(huán)境與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的脫鉤主要類(lèi)型包括：絕對(duì)脫鉤(即環(huán)境指數(shù)增長(zhǎng)<0，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)>0，增長(zhǎng)彈性ε<0)，相對(duì)脫鉤Ⅰ型(即環(huán)境指數(shù)增長(zhǎng)>0，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)>0，增長(zhǎng)彈性0≤ε<0.25)，相對(duì)脫鉤Ⅱ型(即環(huán)境指數(shù)增長(zhǎng)>0，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)>0，增長(zhǎng)彈性0.25≤ε<0.5)、相對(duì)脫鉤Ⅲ型(即環(huán)境指數(shù)增長(zhǎng)>0，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)>0，增長(zhǎng)彈性0.5≤ε<0.75)(見(jiàn)表3)。

表3 脫鉤系數(shù)計(jì)算結(jié)果

從表3可知，2006—2010年期間，脫鉤類(lèi)型僅有絕對(duì)脫鉤和相對(duì)脫鉤Ⅰ兩種類(lèi)型，分別占研究樣本的81.82%和18.18%，因此，絕對(duì)脫鉤類(lèi)型為該時(shí)期主要脫鉤狀態(tài)。2010—2014年期間，脫鉤類(lèi)型呈現(xiàn)出多元化，主要有絕對(duì)脫鉤、相對(duì)脫鉤(Ⅰ)、相對(duì)脫鉤(Ⅱ)、相對(duì)脫鉤(Ⅲ)，分別達(dá)到13.64%，63.63%，18.18%，4.55%。2014—2018年期間期，脫鉤狀態(tài)呈現(xiàn)出3種類(lèi)型，絕對(duì)脫鉤、相對(duì)脫鉤(Ⅰ)、相對(duì)脫鉤(Ⅱ)分別達(dá)到 45.45%，50%和4.55%。三峽庫(kù)區(qū)重慶段經(jīng)濟(jì)與生態(tài)環(huán)境間的脫鉤類(lèi)型在城市數(shù)量及空間變化趨勢(shì)隨不同發(fā)展階段呈多樣化發(fā)展趨勢(shì)。

將三峽庫(kù)區(qū)重慶段分為3大部分進(jìn)行空間上的脫鉤狀態(tài)分析，庫(kù)尾(即江津區(qū)、巴南區(qū)、九龍坡區(qū)、大渡口區(qū)、南岸區(qū)、江北區(qū)、沙坪壩區(qū)、北碚區(qū)、渝北區(qū)、長(zhǎng)壽區(qū))、庫(kù)腹Ⅰ(即涪陵區(qū)、武隆縣、豐都縣、石柱縣、忠縣、萬(wàn)州區(qū))、庫(kù)腹Ⅱ(即開(kāi)縣、云陽(yáng)縣、奉節(jié)縣、巫山縣、巫溪縣)。根據(jù)脫鉤狀態(tài)分析結(jié)果(見(jiàn)圖1)可以看出，2006—2010年期間的脫鉤狀態(tài)最弱，整個(gè)區(qū)域主要呈現(xiàn)出絕對(duì)脫鉤的狀態(tài)，2010—2014年期間的脫鉤類(lèi)型發(fā)生了明顯的變化，絕對(duì)脫鉤類(lèi)型顯著減少，絕大部分地區(qū)的脫鉤狀態(tài)上升為相對(duì)脫鉤Ⅰ型，其中，庫(kù)腹Ⅱ的變化最為突出，云陽(yáng)縣更是從絕對(duì)脫鉤上升到了相對(duì)脫鉤Ⅲ。2014—2018年期間脫鉤類(lèi)型整體又呈現(xiàn)出衰退的趨勢(shì)，庫(kù)腹Ⅰ的變化趨勢(shì)相對(duì)穩(wěn)定，波動(dòng)相對(duì)較?。粠?kù)腹Ⅱ的脫鉤狀態(tài)極具下降，各個(gè)區(qū)域都下降為了2006—2010年期間的絕對(duì)脫鉤狀態(tài)，呈現(xiàn)出顯著的倒“V”型變化模式；庫(kù)尾區(qū)的脫鉤狀態(tài)也有所下降，脫鉤類(lèi)型數(shù)量也從3類(lèi)降至2類(lèi)。

圖1 2006-2010，2010-2014，2014-2018年脫鉤狀態(tài)類(lèi)型分布

3.2 基于ESDA模型的脫鉤系數(shù)時(shí)空特征分析

3.2.1 總體差異分析 通過(guò)OpenGeoDa軟件計(jì)算得出2006—2018年三峽庫(kù)區(qū)重慶段生態(tài)環(huán)境指數(shù)與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)脫鉤關(guān)系(ε)的全局自相關(guān)系數(shù)(Global Moran’sI)，并運(yùn)用z值法對(duì)空間自相關(guān)的顯著性進(jìn)行檢驗(yàn)，結(jié)果如表4所示。

表4 三峽庫(kù)區(qū)重慶段不同發(fā)展階段生態(tài)環(huán)境指數(shù)與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)脫鉤關(guān)系統(tǒng)計(jì)變量

依據(jù)結(jié)果分析，三峽庫(kù)區(qū)重慶段的生態(tài)環(huán)境指數(shù)與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)脫鉤關(guān)系的空間自相關(guān)Moran’sI指數(shù)在3個(gè)時(shí)間段分別為0.10，-0.01，0.28。這表明2006—2010年及2014—2018年的兩個(gè)時(shí)間段里，三峽庫(kù)區(qū)重慶段生態(tài)環(huán)境與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)間的脫鉤狀態(tài)存在正的空間自相關(guān)特性，即脫鉤狀態(tài)越高的區(qū)縣趨于相鄰，脫鉤狀態(tài)越低的區(qū)縣趨于相鄰。2010—2014年階段，Moran’sI指數(shù)呈現(xiàn)為負(fù)相關(guān)的分散狀態(tài)。Moran’sI指數(shù)從2006—2010年的0.10下降到2010—2014年的-0.01，說(shuō)明脫鉤狀態(tài)總體空間差異呈現(xiàn)增高的趨勢(shì)，脫鉤狀態(tài)出現(xiàn)區(qū)域上的發(fā)展不平衡現(xiàn)象。在2014—2018年期間，Moran’sI指數(shù)增長(zhǎng)到了0.28，說(shuō)明脫鉤狀態(tài)相似的區(qū)縣在空間上的分布相對(duì)集中，發(fā)展?fàn)顟B(tài)相對(duì)平衡，區(qū)域差異相對(duì)減弱。但從整體而言，Moran’sI指數(shù)整體都偏低，脫鉤關(guān)系在空間上的集聚性是較弱的，并且呈現(xiàn)出了先降后增的“V”型發(fā)展趨勢(shì)。

3.2.2 局部差異分析

(1) Moran散點(diǎn)圖。 Local Moran’sI指數(shù)主要反映局部區(qū)域生態(tài)環(huán)境與經(jīng)濟(jì)發(fā)展脫鉤系數(shù)的內(nèi)部發(fā)展?fàn)顟B(tài)及空間特征。本文通過(guò)Moran散點(diǎn)圖更直觀地分析三峽庫(kù)區(qū)重慶段脫鉤系數(shù)的局部空間特征關(guān)系(如圖2所示)。圖2中的4個(gè)象限按其性質(zhì)分別為 “高-高”(第一象限)表示區(qū)域自身和周邊地區(qū)的脫鉤狀態(tài)都較高；“低-高”(第二象限)表示區(qū)域自身脫鉤狀態(tài)較低而周邊地區(qū)脫鉤狀態(tài)較高；“低-低” (第三象限)表示區(qū)域自身和周邊地區(qū)的脫鉤狀態(tài)均較低，“高-低” (第四象限)表示區(qū)域自身脫鉤狀態(tài)較高而周邊地區(qū)脫鉤狀態(tài)水平較低。其中，第一、三象限表示為正的空間自相關(guān)即均質(zhì)性突出，第二、四象限標(biāo)識(shí)為負(fù)的空間自相關(guān)即異質(zhì)性突出。

由圖2可知：①2006—2010年脫鉤系數(shù)散點(diǎn)落入第一象限的有8個(gè)，占36.00%，落入第三象限的有7個(gè)，占32.00%，合計(jì)空間正相關(guān)區(qū)縣占68.00%；②2014—2018年脫鉤系數(shù)散點(diǎn)落入位置大致跟2006—2010年保持一致。2006—2010，2014—2018年脫鉤系數(shù)散點(diǎn)圖表明三峽庫(kù)區(qū)重慶段各區(qū)縣脫鉤差異具有顯著的空間自相關(guān)，脫鉤系數(shù)相近的區(qū)縣在空間上呈集聚分布態(tài)勢(shì)；③2010—2014年脫鉤系數(shù)散點(diǎn)圖第一、三象限散落點(diǎn)明顯下降，減少了5和2個(gè)，但第二、四象限的散點(diǎn)個(gè)數(shù)分別增加到8個(gè)和6個(gè)，表明該階段主要表現(xiàn)為負(fù)的空間相關(guān)關(guān)系。導(dǎo)致上述脫鉤系數(shù)散點(diǎn)分布結(jié)果的原因主要有兩個(gè)，一是三峽庫(kù)區(qū)重慶段地區(qū)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)發(fā)展背景差異較大，如兩翼地區(qū)和都市區(qū)；二是地區(qū)功能區(qū)空間差異政策的實(shí)施。

(2) LISA集聚圖。LISA 是衡量空間單元屬性與周?chē)鷨卧南嘟?(正相關(guān))和相異(負(fù)相關(guān))程度及其顯著性的指標(biāo)。根據(jù)公式利用OpenGeoDa軟件計(jì)算三峽庫(kù)區(qū)重慶段不同年份的脫鉤系數(shù)的LISA值，在z檢驗(yàn)的基礎(chǔ)上(p<0.05)，繪制出2006—2010，2010—2014，2014—2018年LISA集聚圖(圖3)。

由圖3可以看出：①2010—2014年“高高”類(lèi)型的區(qū)縣為沙坪壩區(qū)，說(shuō)明該區(qū)域脫鉤積聚性較強(qiáng)，與周邊區(qū)域的聯(lián)系更加緊密；“低低”類(lèi)型的區(qū)縣為巫溪縣和云陽(yáng)縣，說(shuō)明這些區(qū)域的脫鉤系數(shù)較低，且積聚性弱；“低高”類(lèi)型的區(qū)縣為南岸區(qū)，說(shuō)明南岸區(qū)與周?chē)陌l(fā)展聯(lián)系較為緊密，但是脫鉤系數(shù)比周邊區(qū)域低；“高低”類(lèi)型的區(qū)縣為萬(wàn)州區(qū)，說(shuō)明此區(qū)域與周?chē)鷧^(qū)域的聯(lián)系較弱，但比周?chē)鷧^(qū)域的脫鉤系數(shù)高。②2010—2014年“高高”類(lèi)型的區(qū)縣為奉節(jié)縣，“低低”類(lèi)型的區(qū)縣為江北區(qū)，“低高”類(lèi)型的區(qū)縣為巫溪縣。相較與2010—2014年期間，從類(lèi)型以及區(qū)域個(gè)數(shù)上來(lái)看，都有所減小。③2014—2018年“高高”類(lèi)型的區(qū)縣為涪陵區(qū)和武隆縣，“低低”類(lèi)型的區(qū)縣為開(kāi)縣、巫溪縣、云陽(yáng)縣、奉節(jié)縣，“低高”類(lèi)型的區(qū)縣為石柱縣，相較于2006—2010年以及2010—2014年，不顯著區(qū)域的數(shù)量明顯減少。

圖3 2006-2018年脫鉤系數(shù)LISA集聚狀況

4 討論與結(jié)論

4.1 討 論

區(qū)域的科學(xué)發(fā)展與可持續(xù)發(fā)展是以一個(gè)極其復(fù)雜的大系統(tǒng)作為研究對(duì)象，經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境間的關(guān)系也錯(cuò)綜復(fù)雜，相關(guān)研究建立的評(píng)價(jià)體系都很難做到系統(tǒng)性和全面性，目前學(xué)術(shù)界對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的建立以及脫鉤等級(jí)的劃分也沒(méi)有形成明確的界定。本研究綜合改良脫鉤模型，ESDA模型，LISA集聚圖等評(píng)價(jià)模型和研究方法揭示了三峽庫(kù)區(qū)近10多a來(lái)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境環(huán)境質(zhì)量的耦合關(guān)系，研究結(jié)構(gòu)表明該模型能夠有效刻畫(huà)三峽庫(kù)區(qū)生態(tài)環(huán)境與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的耦合關(guān)系，對(duì)客觀規(guī)律的和變化現(xiàn)象的挖掘上有一定的積極意義。但仍存在一定的不足，如由于精力有限，未深入分析研究影響經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境狀況二者脫鉤耦合關(guān)系的主導(dǎo)因素和內(nèi)在作用機(jī)理，擬在后期的研究中深入研究。

4.2 結(jié) 論

本文通過(guò)脫鉤模型實(shí)現(xiàn)對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展程度的量化，并結(jié)合了探索性空間數(shù)據(jù)分析法(ESDA)對(duì)脫鉤系數(shù)進(jìn)行時(shí)空上的多方面分析，從空間相關(guān)性的層面揭露其脫鉤狀態(tài)在各個(gè)研究單元間的相互聯(lián)系。實(shí)現(xiàn)了對(duì)于多個(gè)研究區(qū)域間脫鉤耦合狀態(tài)的空間分布、空間聯(lián)系、空間簇聚、空間異質(zhì)等的多角度分析。

(1) 總體差異分析表明，研究區(qū)各區(qū)縣在不同的研究時(shí)間段的脫鉤關(guān)系在空間上表現(xiàn)出較弱相關(guān)性，從發(fā)展時(shí)間段上分析，2014—2018年期間研究區(qū)各區(qū)縣脫鉤關(guān)系在空間相關(guān)性相對(duì)較強(qiáng)，高于2006—2010年期間的Moran’sI指數(shù)，但在2010—2014年期間，空間上呈現(xiàn)出負(fù)相關(guān)的分散狀態(tài)。

(2) 從散點(diǎn)圖的角度分析得到，2006—2010年和2014—2018年主要表現(xiàn)出空間正相關(guān)，但2010—2014年期間與之相反，64%的區(qū)縣都表現(xiàn)出空間負(fù)相關(guān)。按照LISA集聚圖，三峽庫(kù)區(qū)重慶段的大部分區(qū)縣與周?chē)鷧^(qū)縣呈現(xiàn)出不顯著現(xiàn)象，“高高”、“低低”、“高低”、“低高”在空間分布上的差異較大，其中“低低”類(lèi)型在2014—2018年期間數(shù)量上有顯著增大。

(3) 根據(jù)脫鉤狀態(tài)的分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)及空間布局可以看出，各個(gè)區(qū)縣的脫鉤狀態(tài)變化較大，大多數(shù)區(qū)縣的變動(dòng)情況并不穩(wěn)定。2010—2014年期間經(jīng)濟(jì)與生態(tài)環(huán)境的脫鉤狀態(tài)最好，其次是2014—2018年和2010—2014年，總體變化呈現(xiàn)出顯著的倒“V”型發(fā)展趨勢(shì)。

(4) 從整個(gè)研究區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境耦合關(guān)系來(lái)看，二者的耦合關(guān)系整體水平不高，且不同區(qū)域間耦合關(guān)系在空間上的分異特征較為明顯，需加強(qiáng)區(qū)域間的協(xié)調(diào)發(fā)展，尤其是在推動(dòng)長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶高質(zhì)量發(fā)展和生態(tài)綠色發(fā)展和環(huán)境保護(hù)的大背景下，亟需進(jìn)一步加強(qiáng)生態(tài)經(jīng)濟(jì)的推廣和生態(tài)環(huán)境狀況的監(jiān)測(cè)和保護(hù)力度。