中國陸域地表人類活動與自然環(huán)境的空間關系研究

胡書玲,余 斌,卓蓉蓉,張向敏,王明杰

1 華中師范大學地理過程分析與模擬湖北省重點實驗室, 武漢 430079 2 貴州大學旅游與文化產業(yè)學院, 貴陽 550025 3 華中師范大學武漢城市圈研究院, 武漢 430079

當代中國面臨可持續(xù)發(fā)展的嚴峻挑戰(zhàn),協(xié)調人地關系是綜合解決區(qū)域可持續(xù)發(fā)展問題的根本途徑[1- 2]。人地關系涉及人類活動對地理環(huán)境的作用和環(huán)境變化對人類活動的影響兩個方面[3- 5]。進入21世紀以來,人類改造自然界的力度和規(guī)模不斷增強,人類活動與自然環(huán)境的關系是否協(xié)調抑或矛盾,不再決定于地而決定于人[2]。中國近40年高速度發(fā)展和高強度開發(fā),引發(fā)了“人”與“地”之間的頻繁沖突,二者之間物質循環(huán)和能量轉換的廣度和深度已經超越了以往的任何時期,人類活動作用與自然環(huán)境承載失衡日益凸顯,人地關系進入全面緊張期。緩解乃至遏制人地關系日趨緊張的趨勢,保障人地和諧與推動可持續(xù)發(fā)展成為人們認識和實踐人地關系的必然選擇[3- 4]。

然而,在保障人地和諧發(fā)展的資源環(huán)境基礎被撼動以及人地關系愈發(fā)紛繁復雜的背景下,綜合認知和科學評價中國陸域地表人地關系依然面臨著理論和方法上的諸多挑戰(zhàn)。長期以來,人類對自然環(huán)境的過度“蹂躪”及其累積效應充分暴露,調控人類活動結構與方式、創(chuàng)新發(fā)展模式、增加資源環(huán)境承載能力是協(xié)調人地關系的根本思想和實踐根基[3- 4],定量測度人類活動與自然環(huán)境的空間關系是揭示人地關系特征、闡釋作用機理的理論基礎。據此,本文以2015年數據為基礎,選擇特征變量構建人類活動與自然環(huán)境相互作用的指標體系,探尋人地核心要素之間的作用機理,旨在為調控人類生產生活方式、將“人” “地”要素的作用模式糾正到可持續(xù)演進的路徑上來提供決策依據[5- 6],并為認知和評價中國陸域地表人地關系提供借鑒和參考。

1 研究思路與方法

1.1 研究思路

人地關系中的人類活動和地理環(huán)境是一對矛盾的統(tǒng)一體(圖1)。人類需求的滿足通過人類活動而獲得,人類活動作用于地理環(huán)境而改變環(huán)境狀態(tài),環(huán)境供給的實現通過環(huán)境變化而完成,人類活動與環(huán)境變化構成人地關系的直接表現形式[7- 8]。人類活動對自然環(huán)境的作用取決于三個方面：人類活動規(guī)模、結構和方式,人類社會通過活動規(guī)模(內容)直接與自然環(huán)境發(fā)生相互作用,通過活動結構、方式選擇放大或縮小其對自然環(huán)境的作用力,實際形成的作用力是活動規(guī)模、結構、方式匹配作用的結果。隨著人類活動主體與自然環(huán)境之間融合程度不斷加深,“純”自然環(huán)境經人類利用后演變?yōu)樽匀毁Y源,最終演化為綜合性環(huán)境,自然、資源、環(huán)境呈現依次遞進的關系。自然環(huán)境變化是人類活動作用結果,環(huán)境變化過程中形成的環(huán)境承載反過來制約人類活動結構、方式,自然環(huán)境承載是調控人類活動結構與方式的依據。人地關系在人類活動與環(huán)境變化的對立統(tǒng)一運動中不斷變化發(fā)展。

圖1 人類活動與自然環(huán)境空間關聯研究框架 Fig.1 Research framework of the correlation between human activities and natural environment

由于地理環(huán)境的空間屬性和環(huán)境承載力的有限特性,人類社會的經濟理性驅動著人類活動的空間展布,客觀上形成了人地關系的地域分異。定量刻畫人類活動與自然環(huán)境的空間關系是揭示人地關系的空間格局與影響機理的必要途徑,是通向理解和協(xié)調人地關系的橋梁。因此,本文采用人類活動規(guī)模、結構、方式表征人類活動,采用自然地理基礎、自然資源支撐、自然環(huán)境承載多層次表征自然環(huán)境從自然-資源-環(huán)境的演變過程。以人類活動與自然環(huán)境空間關系的數理表達闡釋人地系統(tǒng)核心要素之間的作用機理。

1.2 研究方法

1.2.1 綜合指標體系構建

在借鑒已有研究成果的基礎上,基于人地關系地域系統(tǒng)理論,按照科學性、可獲得性、層次性、可比性等原則選取評價指標,構建綜合指標評價體系(表1)。各具體指標選取和數據處理過程分述如下：

表1 中國陸域地表人類活動及自然環(huán)境定量指標體系

自然環(huán)境指標：根據人類活動與自然環(huán)境相互作用的程度與邏輯關系,自然地理基礎決定自然資源以何種方式和數量來支撐人類活動,人類活動與自然資源的相互作用過程中逐漸形成自然環(huán)境承載,因此,將自然環(huán)境采取多層次表征方式,分為自然地理基礎-自然資源支撐-自然環(huán)境承載3個層次。選取2015年全國市級行政區(qū)的平均海拔、年均降水、年均氣溫表征自然地理基礎；自然資源具有很強的短板效應,即決定區(qū)域整體資源荷載能力的大小可以是某個制約發(fā)展的關鍵要素,而“水”、“土”正是這樣的關鍵要素,根據“短板原理”選取適宜利用土地和水資源總量表征自然資源支撐。適宜利用土地的計算主要參考《GB/T 21010- 2007土地利用現狀分類標準》、TD/T 1014- 2007《第二次全國土地調查技術規(guī)程》、《2002中國土地分類系統(tǒng)(試行)》等相關標準,主要包括耕地、園地、林地、牧草地、城鎮(zhèn)村及工礦用地、交通運輸用地、水域及水利設施用地、其他土地(設施農用地、田坎)[9],數據來源于自然資源部土地調查成果共享應用服務平臺。

自然環(huán)境承載力具有很強的集成效應,采用自然資源組合表征自然環(huán)境承載[10-11],主要包括可利用土地資源(適宜利用土地)、可利用水資源(水資源總量)、可利用環(huán)境資源(空氣質量指數AQI,Air Quality Index)和可利用生態(tài)資源(生態(tài)用地),前兩者為支撐性資源,后兩者為限制性資源?？衫铆h(huán)境資源采用AQI在100以下的天數占比表征,可利用生態(tài)資源根據龍花樓等界定的生態(tài)用地涵義作為測算的依據[12]。

人類活動指標：根據已有研究基礎[13- 16],在指標選取上,力求能精簡和核心表征人類活動；在計算方法上,由于人類活動為一個非線性系統(tǒng),人類活動作用指數由人類活動規(guī)模、人類活動結構與人類活動方式的乘積得出。其中權重采取層次分析法與專家賦值法相結合,取a、c為0.4,b、d為0.6,f為0.5,e、g為0.25。

人類活動規(guī)模：選取人口密度和經濟密度分別反映人口集聚特征及經濟效率,人類活動規(guī)模=a×(地區(qū)人口密度/全國人口密度)+b×(地區(qū)經濟密度/全國經濟密度)。

人類活動結構：選取城鎮(zhèn)人口占比和三產占比表征人類活動結構,人類活動結構=c×[1-(地區(qū)城鎮(zhèn)人口占比/全國城鎮(zhèn)人口占比)]+d×[1-(地區(qū)三產占比/全國三產占比)。

人類活動方式：選取創(chuàng)新指數、綠色指數、開放指數表征人類活動方式[17-19],其中創(chuàng)新指數為全員勞動生產率、R&D經費占比、高新技術產業(yè)增加值占比加權求和,綠色指數為人均能耗、人均污水處理量(排放量×處理率)、人均垃圾處理量(人均垃圾排放量×處理率)加權求和,開放指數為貨物進出口總額、實際利用外資、國際旅游外匯收入加權求和,人類活動方式=e×(1-創(chuàng)新指數)+f×(1-綠色指數)+g×(1-開放指數)。

1.2.2 小波分析

小波分析是一種新興的多尺度分析方法,它能夠有效地分析和處理多尺度、多層次、多分辨率的問題,近年來被較多地應用于地學和生態(tài)學等領域。小波分析的核心是小波變換,小波變換是將母小波函數ψ(t)作位移τ后, 再在不同尺度a下與待分析函數f(t)作內積,形如[20]：

(1)

式中,a為尺度因子,τ為平移因子,C為小波系數。經過基本小波與待分析函數作內積之后,可分解得到不同尺度下的近似系數和細節(jié)系數(尺度必須為2n)。把小波變換應用到空間分布信號檢測也是可行的, 即通過簡單的變換, 將時間域變量t替換為空間變量x[21]。

小波變換將數據分解為低頻信息和高頻信息。低頻信息是數據變量的近似,是全局變換態(tài)勢；高頻信息是數據變量的細節(jié),反映了數據在特定時空位置上的細節(jié)。隨著分析尺度增大,細節(jié)信息會被逐漸過濾,逐漸得到研究區(qū)域的全貌信息。為了從多分辨率視角認識高程、降水、氣溫與人類活動的多尺度相關關系,在參考相關文獻的基礎上,選擇db7為小波函數,進行7級分解,采用Matlab編寫代碼提取低頻信息(近似系數)和高頻信息(細節(jié)系數)進行相關分析,其相關系數的公式如下[22- 23]：

(2)

1.2.3 雙變量局域空間自相關

雙變量局域空間自相關分析可用來探討空間單元的同一指標在不同時期的空間格局變動或空間單元的指標A與相鄰空間單元指標B的空間匹配模式。本文采用雙變量局域空間自相關分析方法刻畫人類活動規(guī)模與自然資源支撐空間匹配關系,結合LISA集聚圖,將局部差異的空間格局可視化。對于某個空間單元i,有[24]：

(3)

1.2.4 人地系統(tǒng)耦合協(xié)調度模型

人地關系耦合協(xié)調是指人類活動與自然環(huán)境兩大子系統(tǒng)通過人類經濟社會活動與資源、生態(tài)、環(huán)境之間的相互作用與復雜的反饋機制而形成彼此影響的動態(tài)關聯關系。通過耦合協(xié)調度模型揭示人地系統(tǒng)中各要素之間的多重互饋過程和脅迫約束機制,從而達到對人地系統(tǒng)進行優(yōu)化調控的目的。耦合度模型為：

cn={(u1×u2×…un)/[∏(ui+uj)}1/n,n=1,2,3…i,j=1,2,i≠j

(4)

式中,Cn為耦合度；u代表子系統(tǒng)對總系統(tǒng)的有序貢獻。

耦合協(xié)調度模型為[27-28]：

D=(C×T)1/2,T=a×U1+b×U2

(5)

式中,D為耦合協(xié)調度,C為耦合度；T為子系統(tǒng)綜合評價指標；Ui為子系統(tǒng)的函數,a、b為待定參數。本文中U1為人類活動作用指數,U2為自然環(huán)境承載指數,a、b均取0.5。D值越高表明人類活動與自然環(huán)境的質量空間關系越密切。

1.3 數據來源

本文以市域為基本空間單元(尚未統(tǒng)計中國臺灣、中國香港和中國澳門特別行政區(qū))、基于2015年數據開展研究。為了保持研究單元空間連續(xù)性,將4個直轄市及少數省直轄縣級行政區(qū)(河南省濟源市、湖北省潛江、天門市、仙桃市和神農架林區(qū)等)也作為研究單元納入分析研究范疇。另外,海南省除了海口市、三亞市、儋州市外,其余屬于省直轄的縣、縣級市統(tǒng)一合并為一個空間單元,由此得到343個空間單元作為研究對象。研究中資源環(huán)境數據來源于自然資源部、生態(tài)環(huán)境部及各地級市水資源統(tǒng)計公報；社會經濟數據主要來源于各省統(tǒng)計年鑒、《中國區(qū)域經濟統(tǒng)計年鑒》、《中國城市統(tǒng)計年鑒》、《中國科技統(tǒng)計年鑒》、《中國環(huán)境統(tǒng)計年鑒》；市級行政邊界等相關空間數據以及平均海拔、年均降水、年均氣溫等數據均來源于中國科學院資源環(huán)境科學數據中心,基礎地理信息數據來源于國家基礎地理信息中心提供的1∶400萬全國矢量地圖。

2 人類活動與自然環(huán)境空間關系

隨著可持續(xù)發(fā)展成為當代中國的科學命題和基本任務,重視人類活動與自然環(huán)境的相互影響、響應適應研究,重視學科交叉綜合解決可持續(xù)發(fā)展問題等越來越成為共識[5]。研究人地關系是綜合解決區(qū)域可持續(xù)發(fā)展問題的重要途徑之一。人地關系必須通過與此有關的多變量識別指標來體現,建立系統(tǒng)的變量識別指標可以從地(自然環(huán)境)與人(人類活動)兩個方面來建立,自然環(huán)境方面的指標包括自然地理基礎、自然資源支撐、自然環(huán)境承載,多層次體現人類活動與自然環(huán)境相互作用的程度與邏輯關系；人類活動方面包括人類活動規(guī)模以及人類活動作用兩個層次；由于人類活動結構與人類活動方式是對人類活動作用強度起到放大或縮小的作用,因此在第一層次和第二層次的空間關系探討中選擇人類活動規(guī)模更能揭示空間關系的本質[29- 30]。根據上述研究思路,本文主要揭示人類活動規(guī)模與自然地理基礎、人類活動規(guī)模與自然資源支撐(水、土支撐性資源)、人類活動作用與自然環(huán)境承載三個依次遞進的空間關系。

2.1 人類活動規(guī)模與自然地理基礎空間相關關系

從平均海拔與人類活動規(guī)模、年均降水與人類活動規(guī)模、年均氣溫與人類活動規(guī)模小波變換后的低頻系數的相關系數來看(表2),隨著分析尺度的增加,三者與人類活動規(guī)模的相關系數絕對值趨于增大,說明三者趨向在宏觀尺度上制約人類活動的空間展布。這與Krugman的第一地理本性理論是一致的,即人類活動的第一地理本性(自然稟賦特別是高程、降水、氣溫)對人類活動作用基本格局具有鎖定作用[31],尺度越大,高程、降水、氣溫對人類活動格局鎖定作用越大,即其相關性會愈發(fā)顯著。通過表2的分析結果可知,高程是在第三個尺度以后鎖定作用開始顯現,且鎖定作用越來越大,而降水、氣溫是在第四個尺度以后鎖定作用開始凸顯；Krugman在定性上給出了高程、降水、氣溫與人類活動的鎖定關系,而小波多尺度相關分析在定量上給出了鎖定的作用尺度,即在某個尺度轉換后其相關性會越來越顯著。

表2 基于小波低頻系數的高程、降水、氣溫與人類活動規(guī)模多尺度相關分析結果

從三者與人類活動規(guī)模高頻系數的相關系數來看(表3),隨著分析尺度的增大,三者與人類活動規(guī)模相關性相對不顯著；整體上近似系數的相關系數比細節(jié)系數的相關系數絕對值大,且增速更快,說明在小范圍內,三者與人類活動規(guī)模相關性不顯著。

表3 基于小波高頻系數的高程、降水、氣溫與人類活動規(guī)模多尺度相關分析結果

比較平均海拔、年均降水、年均氣溫與人類活動規(guī)模的相關系數,平均海拔與人類活動規(guī)模的相關系數>年均氣溫與人類活動規(guī)模相關系數>年均降水與人類活動規(guī)模相關系數。為了增加對比性,測算得出單尺度平均海拔、年均降水、年均氣溫與人類活動規(guī)模的相關系數分別為-0.76、0.51、0.53。單尺度相關分析結果與小波多尺度相關分析揭示的大致趨勢基本一致,但沒有多尺度特性。

2.2 人類活動規(guī)模與自然資源支撐空間匹配關系

空間相關關系在一定程度上反映了人類活動規(guī)模與自然地理基礎空間關系的密切程度,但尚難反映在自然地理基礎上形成的不同等級自然資源和人類活動規(guī)模的空間關系。隨著人地關系進入全面緊張期,研究高等級資源與低強度人類活動規(guī)?；蛘咧饾u趨向低等級的資源與高強度的人類活動規(guī)模的空間匹配是緩解人地關系緊張狀態(tài)的關鍵。人類活動規(guī)模與自然資源支撐的雙變量局域空間自相關分析可以揭示人類活動規(guī)模與自然資源數量、等級的空間匹配關系。

根據人類活動規(guī)模與自然資源支撐的局域空間自相關結果(圖2)可知：①人類活動規(guī)模強度強而周邊自然資源支撐等級高的區(qū)域較少,主要分布在東南沿海,中部湖南長沙、西南部以成都為中心的城市群。此類區(qū)域應該以優(yōu)化人地關系為主要目的,適當調節(jié)人類活動結構與方式,保障資源環(huán)境基礎。②人類活動規(guī)模強度低且周邊自然資源支撐等級低,主要位于西部、東北部、中部的山西。③人類活動規(guī)模高而周邊自然資源支撐等級低于華北地區(qū)集聚,以遼東半島為中心、從河北的唐山到河南的許昌經安徽和江蘇北部,集聚了多達52個人類活動規(guī)模與支撐性自然資源空間錯位顯著的空間單元。表明在這一空間單元集群中人類活動規(guī)模已經遠遠超過資源環(huán)境的荷載,進入高度預警狀態(tài)。華北地區(qū)應該成為可持續(xù)發(fā)展重點關注區(qū)域,需要大力調節(jié)人類活動結構與方式,遏制日益緊張的人地關系。④人類活動規(guī)模強度較低而周邊自然資源支撐等級高主要分布于東南地區(qū)(除了沿海一帶)以及中部的湖南、江西、安徽,這類地區(qū)尚有一定發(fā)展空間。

根據自然資源支撐與人類活動規(guī)模的局域空間自相關結果(圖3)可知：自然資源支撐等級高而周邊人類活動規(guī)模強度低占比較少,主要分布在廣西南部與湖南西南部,在湖北、西藏、云南呈點狀分布；自然資源支撐等級低且周邊人類活動規(guī)模強度低的空間單元以及人類活動規(guī)模強度低且周邊自然資源支撐等級低重合率較高,在內蒙、山西、廣西、云南等地出現分異；自然資源支撐等級低而周邊人類活動規(guī)模高與人類活動規(guī)模強度強而周邊自然資源支撐等級低重合率也較高,進一步說明華北地區(qū)可持續(xù)發(fā)展面臨嚴峻挑戰(zhàn)。

圖2 人類活動規(guī)模與自然資源支撐雙變量局域空間自相關分析結果Fig.2 Results of bivariate local spatial autocorrelation analysis for the relationship between human activities scale and natural resource support

圖3 自然資源支撐與人類活動規(guī)模雙變量局域空間自相關分析結果Fig.3 Results of bivariate local spatial autocorrelation analysis for the relationship between natural resource support and human activities scale

2.3 人類活動作用與自然環(huán)境承載空間耦合關系

引入人地系統(tǒng)耦合協(xié)調模型測度人類活動作用與自然環(huán)境承載空間耦合關系,一方面避免了自然環(huán)境與人類活動整體質量水平均較低、但兩者協(xié)調性偏高的現象；另一方面從考察單要素之間的空間關系上升到刻畫人地系統(tǒng)耦合關系,強調在組織上和空間上的多維度耦合,體現了更高的綜合性、復雜性與非線性特征。

運用ArcGIS自然斷點法將耦合協(xié)調度分為五個等級來揭示人類活動作用與自然環(huán)境承載的空間耦合關系,五個等級分別為人地系統(tǒng)空間耦合關系協(xié)調、較協(xié)調、中等協(xié)調、中度失調、失調。從圖4的分析結果可知：①人類活動與自然環(huán)境承載耦合協(xié)調度呈現從東南向西北逐漸遞減的空間格局,空間耦合關系的密切程度從東南到西北逐漸降低；人地系統(tǒng)空間耦合失調地區(qū)集聚于胡煥庸線西側,人地系統(tǒng)耦合協(xié)調、較協(xié)調、中度協(xié)調、中度失調位于胡煥庸線東側,并與之呈平行分布。②人地系統(tǒng)耦合關系失調占空間單元總數的22.75%,于胡煥庸線西側集聚；人地系統(tǒng)耦合關系中度失調占比22.73%,主要分布在東北、華北、中部的山西以及四川西南和云南的西部；人地系統(tǒng)耦合關系中度協(xié)調占比24.2%,于除山西以外的中部地區(qū)、西南地區(qū)集聚；人地系統(tǒng)耦合關系較協(xié)調占比22.16%,主要位于東南部(除沿海城市以外)以及廣西東部、湖南南部、江西中部的連片地帶；人地系統(tǒng)耦合關系協(xié)調占比8.16%,主要分布于東南地區(qū)沿海一帶和四川的東北部。③人地系統(tǒng)耦合關系的協(xié)調、中度失調的格局與對應的人類活動規(guī)模與自然資源支撐的高-高匹配以及高-低匹配關系基本一致,說明在人地耦合系統(tǒng)中人類活動規(guī)模與自然資源支撐兩大要素仍占主導地位,人類活動結構與方式的調節(jié)作用在現階段尚不明顯,人地關系進入 “以質為主”的人地矛盾期,調整人類活動結構與方式應是保障資源環(huán)境基礎、促進人地系統(tǒng)持續(xù)和諧演進的主要措施。

圖4 人類活動作用與自然環(huán)境承載空間耦合關系分析 Fig.4 Spatial coupling coordination degree between human activities effect and natural environment carrying capacity in the continent of China

3 結論與討論

3.1 結論

在當代中國“以人為主動因子”的人地關系中,刻畫人地相互作用的人類活動與自然環(huán)境的空間關系是緩解人地關系緊張狀態(tài)、協(xié)調人地矛盾的主要途徑?；谌说仃P系地域系統(tǒng)理論,選取特征變量構建綜合指標體系。在此基礎上,運用小波多尺度分析、雙變量局域空間自相關、人地系統(tǒng)耦合協(xié)調度模型等方法多層次測度人類活動規(guī)模與自然地理基礎、人類活動規(guī)模與自然資源支撐、人類活動作用與自然環(huán)境承載的空間關系,主要結論如下：

(1)隨著尺度的增大,平均海拔、年均降水、年均氣溫與人類活動規(guī)模的相關性趨于增強。表明以平均海拔、年均降水、年均氣溫為表征的自然地理基礎與人類活動規(guī)模有著密切的空間相關關系,也與人類活動的第一地理本性(自然稟賦特別是高程、降水、氣溫)對人類活動作用基本格局具有鎖定作用的理論內涵相契合。

(2)人類活動與支撐性自然資源空間匹配關系呈現非均衡特征,華北地區(qū)二者空間錯位顯著。中國人地關系進入全面緊張期后,華北地區(qū)人類活動規(guī)模遠遠超過資源環(huán)境荷載,應成為可持續(xù)發(fā)展重點關注區(qū)域；東南部及中部地區(qū)呈現良好的空間匹配關系,尚有一定的發(fā)展空間。

(3)人類活動作用與自然環(huán)境承載的空間耦合協(xié)調度從東南向西北逐漸遞減。人地系統(tǒng)耦合失調主要于胡煥庸線西側集聚,人地系統(tǒng)耦合協(xié)調、較協(xié)調、中度協(xié)調、中度失調與胡煥庸線呈平行分布；人地系統(tǒng)耦合協(xié)調度的空間格局表明糾偏人地關系演進路徑的關鍵是調整人類活動的結構與方式。

3.2 討論

(1)中國陸域地表人類活動與自然環(huán)境可以有不同表征方式。關于選取特征變量構建人類活動與自然環(huán)境的綜合指標體系,因學科領域和研究目標導向的不同,有不同的表征方式和測度方法。前文所述在人類活動規(guī)模的基礎上引入人類活動結構與方式,強調了近年來以“以量為主”的第一代人地矛盾進入“以質為主”第二代人地矛盾期的時代特征[3]。自然環(huán)境表征以“自然地理基礎-自然資源支撐-自然環(huán)境承載”為邏輯主線,采用多層次表征方式,有助于抓住人地系統(tǒng)主要矛盾的主要方面。

(2)可以采用不同方法測算人類活動規(guī)模與自然資源基礎的相關系數。不同的研究目標有不同的相關系數研究方法和應用軟件。小波分析通過對信號整體特性的提取能夠識別三者與人類活動規(guī)模相關性的多尺度特征,一般在小尺度范圍內是無規(guī)則的,在一定范圍內會出現周期性分布[32-34],亦與第一地理本性理論內涵相契合。研究表明平均海拔、年均降水、年均氣溫與人類活動規(guī)模符合多尺度相關關系,并與指數函數擬合關系結果一致[9],表明上述人類活動和自然環(huán)境的表征方式和測度方法是可行和有效的。

(3)有待進一步探討的問題。研究中僅以2015年數據為基礎測度人類活動與自然環(huán)境的空間關系,下一步可以進行具有時間跨度(10年或以上)的人類活動與自然環(huán)境相互作用研究,精準揭示二者相互作用的時空演變規(guī)律；對于特定區(qū)域,科學界定人類活動結構與方式以及適宜的自然環(huán)境承載評價方法也是未來需要進一步研究的問題[35],以期為特定區(qū)域發(fā)展提出及時的預警以及提供科學的應對措施。