三峽庫區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值與經(jīng)濟(jì)重心演變的耦合分析

陽 華,王兆林,孫思睿,鄂施璇,王 娜

(1.重慶工商大學(xué) 長江上游經(jīng)濟(jì)研究中心,重慶 400067; 2.重慶工商大學(xué) 公共管理學(xué)院,重慶 400067;3.中國人民大學(xué) 應(yīng)用經(jīng)濟(jì)學(xué)院,北京 100872)

三峽庫區(qū)因其特殊的地理位置，是長江流域重要的生態(tài)保護(hù)屏障、國家戰(zhàn)略性淡水資源庫和首批生態(tài)文明先行示范區(qū)，也是推進(jìn)成渝雙城經(jīng)濟(jì)圈建設(shè)的重要組成區(qū)域。在全面建成小康社會、國家整體經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型升級背景下，已建成庫區(qū)面臨著生態(tài)環(huán)境保護(hù)、經(jīng)濟(jì)健康發(fā)展等難題。如何在新形勢下，更好地貫徹落實(shí)“兩山理論”，實(shí)施“共抓大保護(hù)、不搞大開發(fā)”的方針政策，成為三峽庫區(qū)當(dāng)前亟需解決的問題。2020年9月，國家農(nóng)業(yè)農(nóng)村部指出“協(xié)調(diào)水利、生態(tài)環(huán)境、財政等相關(guān)部門，加強(qiáng)三峽庫區(qū)水土流失綜合治理，統(tǒng)籌納入相關(guān)規(guī)劃，并在水土保持項(xiàng)目、資金安排上重點(diǎn)向三峽庫區(qū)傾斜”。堅持以一域服務(wù)全局，正確把握生態(tài)環(huán)境保護(hù)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)系，是推動三峽庫區(qū)高質(zhì)量發(fā)展的內(nèi)在要求，更是關(guān)系中華民族永續(xù)發(fā)展的根本大計。

關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值，當(dāng)前主要從理論發(fā)展、研究方法兩個方面來進(jìn)行相關(guān)研究。首先是關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值內(nèi)涵。最早可以追朔到20世紀(jì)60年代中期[1-2]，到了20世紀(jì)末，Costanza等[3]將生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值定義為人口直接或間接地從生態(tài)系統(tǒng)功能中受益。James等[4]基于經(jīng)濟(jì)原則提出生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)單位的定義。國內(nèi)學(xué)者歐陽志云[5-6]、謝高地[7]等對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)內(nèi)涵的發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)。盡管對相關(guān)研究的興趣激增，但是大部分對于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)收益的估算沒有區(qū)分中間生態(tài)系統(tǒng)功能與最終生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)，導(dǎo)致了價值估算的不一致和偏差。

其次，關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值研究方法，Benjamin[8]將生態(tài)學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)和社會學(xué)同時連接起來進(jìn)行對比研究，Sandhu[9]、Olalekan[10]等分別以澳大利亞和尼泊爾為例，強(qiáng)調(diào)生態(tài)產(chǎn)生的價值比相比較而言更加環(huán)保，應(yīng)當(dāng)更加重視。國內(nèi)學(xué)者基于不同省份[9-11]、不同水域生態(tài)系統(tǒng)[12-14]，基于不同方法，如單位面積價值當(dāng)量因子[15]、能值理論[16]、多源遙感數(shù)據(jù)等[17]，對國內(nèi)該領(lǐng)域發(fā)展做出了巨大的貢獻(xiàn)。評估方法上，基于GIS的土地利用和植被分類方法被過度依賴，多元空間數(shù)據(jù)利用強(qiáng)度不大。分區(qū)縣的土地利用分類表中涉及到的口徑不統(tǒng)一，計算生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值時，部分學(xué)者的研究未明確給出參數(shù)修正依據(jù)與過程，缺乏一定的科學(xué)性，其結(jié)果是與地區(qū)發(fā)展現(xiàn)狀相脫節(jié)。關(guān)于負(fù)面生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值(比如建設(shè)用地帶來的影響)往往被直接忽略。

通過研究不同變量重心變動的關(guān)系，能夠更好地研究區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)服務(wù)價值發(fā)展的緊密聯(lián)系，也能夠檢驗(yàn)出后期改革措施的效果。早期，基于重心模型，Klein[18]和Grether等[19]研究了世界經(jīng)濟(jì)重心的變化，計算了世界經(jīng)濟(jì)重心的變動軌跡。國內(nèi)學(xué)者較多側(cè)重于我國古代經(jīng)濟(jì)重心南移問題與某一國家經(jīng)濟(jì)重心的演變問題[20]。近年來，重心耦合的相關(guān)理論不斷得到改進(jìn)和創(chuàng)新，陸保一等[21]結(jié)合中國旅游業(yè)、科技創(chuàng)新來研究區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展，并對三者進(jìn)行了耦合分析。部分學(xué)者將人口變化同經(jīng)濟(jì)發(fā)展結(jié)合到一起進(jìn)行研究，基于ArcGIS[22]、重心演變路徑[23]、特殊的研究區(qū)(鄱陽湖生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū))[24]對人口和經(jīng)濟(jì)重心進(jìn)行時空分析，高軍波[25]、仲俊濤[26]等分別以河南省和寧夏省為例，在人口重心變化的基礎(chǔ)上加入了糧食重心作為研究對象。陳瑩[27]、周艷[28]等通過引入土地利用的重心變化，分別研究武漢市、長三角地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、人口增長同土地利用重心的耦合關(guān)系。淳陽等[29]以四川省為例，研究新型城鎮(zhèn)化與生態(tài)足跡重心轉(zhuǎn)移的時空差異及其耦合關(guān)系。胡晨沛等[30]對中國農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)重心和稟賦結(jié)構(gòu)重心時空軌跡及其耦合趨勢研究。通過梳理重心耦合的相關(guān)文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前研究內(nèi)容多側(cè)重于經(jīng)濟(jì)重心的影響因素，探究生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值重心與經(jīng)濟(jì)重心的因果關(guān)系及其擾動效應(yīng)的文獻(xiàn)較少。

關(guān)于三峽庫區(qū)的相關(guān)研究，國洪磊[31]、龐敏[32]等比較了三峽庫區(qū)蓄水前后生態(tài)服務(wù)價值變化；黃磊等[33]從經(jīng)濟(jì)—社會—環(huán)境復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)入手，評估了三者的耦合協(xié)調(diào)度；賀嘉等[34]從同樣的角度評估了金沙江流域生態(tài)服務(wù)價值的時空差異。由于三峽庫區(qū)本身的復(fù)雜性，它既包含了國家重點(diǎn)生態(tài)功能區(qū)，又包含了成渝雙城經(jīng)濟(jì)圈重點(diǎn)開發(fā)區(qū)，部分學(xué)者以庫區(qū)某個部分[35-38]為研究對象來研究三峽庫區(qū)，結(jié)果往往缺乏代表性。系統(tǒng)化將三峽庫區(qū)經(jīng)濟(jì)變量同生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值放在一起研究的文獻(xiàn)較少。

鑒于此，本文以三峽庫區(qū)整體為研究對象，運(yùn)用重心變動的相關(guān)理論，從當(dāng)前迫切需要解決的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境問題出發(fā)，按照實(shí)際情況對價值當(dāng)量因子進(jìn)行部分修正，對三峽庫區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值和經(jīng)濟(jì)變量重心的時空變化進(jìn)行研究，為完善庫區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估體系提供參考，為促進(jìn)三峽庫區(qū)乃至整個成渝城市群一體化發(fā)展提供理論依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

三峽庫區(qū)位于東經(jīng)106°16′—111°28′和北緯28°56′—31°44′，國土面積達(dá)5.77萬km2。研究區(qū)包括湖北省宜昌市所轄的秭歸縣、興山縣、夷陵區(qū)，恩施州所轄的巴東縣；重慶市所轄的巫山縣、巫溪縣、奉節(jié)縣、云陽縣、開縣、萬州區(qū)、忠縣、涪陵區(qū)、豐都縣、武隆縣、石柱縣、長壽區(qū)、渝北區(qū)、巴南區(qū)、江津區(qū)及重慶核心城區(qū)(包括渝中區(qū)、北碚區(qū)、沙坪壩區(qū)、南岸區(qū)、九龍坡區(qū)、大渡口區(qū)和江北區(qū))共26個研究單元。三峽庫區(qū)地形總體上呈現(xiàn)西低東高，南北高，長江流域狹長地帶地勢低。庫區(qū)山高坡陡、坡耕地面積較大。

2018年，三峽庫區(qū)常住人口達(dá)到2 108.01萬人，其中重慶段國民生產(chǎn)總值13 963億元，人均地區(qū)生產(chǎn)總值6.81萬元，城鎮(zhèn)化率67.73%，高于全國平均水平的59.58%。湖北段國民生產(chǎn)總值939.57億元，人均地區(qū)生產(chǎn)總值6.09萬元，城鎮(zhèn)化率為46.21%，低于全國的平均水平。三峽庫區(qū)地形總體上呈現(xiàn)西低東高，南北高，長江流域狹長地帶地勢低。庫區(qū)山高坡陡、坡耕地面積較大。2018年，三峽庫區(qū)耕地面積達(dá)到211.37萬hm2，林地與草地面積分別為285.53萬hm2，63.79萬hm2，水域面積為10.94萬hm2，建設(shè)用地為15.96萬hm2，未利用地面積為0.09萬hm2。

2 方法與數(shù)據(jù)

2.1 數(shù)據(jù)來源與預(yù)處理

本文以2005年、2010年和2015年遙感數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，基于ArcGIS 10.5得到三峽庫區(qū)三期土地利用分類數(shù)據(jù)。經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)來源于2006年、2011年、2016年和2019年重慶市、宜昌市和恩施市統(tǒng)計年鑒，以及長江上游經(jīng)濟(jì)研究中心特色數(shù)據(jù)庫(https:∥sanxia.ctbu.edu.cn/index.htm)。研究參照《土地利用現(xiàn)狀分類》(GB/T21010—2007)，將三峽庫區(qū)土地利用類型大致劃分為耕地、林地、草地、水域、建設(shè)用地和未利用地6類。

2.2 研究理論和方法

2.2.1 重心偏移理論 考察經(jīng)濟(jì)指標(biāo)以及生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值指標(biāo)的重心變動差異。從重心計算和年際重心移動距離兩方面考察。

重心計算公式：

(1)

計算基本思路：先取三峽庫區(qū)k(k=1,2,3，…,26)個子區(qū)域的質(zhì)心坐標(biāo)(Xk，Yk)，以各地區(qū)的屬性值Mk作為權(quán)數(shù)(Mk在這里分別取各類服務(wù)價值和城鎮(zhèn)化率、第二產(chǎn)業(yè)增加值、人均財政預(yù)算支出以及第二產(chǎn)業(yè)增加值)，加權(quán)平均后得到各地區(qū)對應(yīng)屬性的區(qū)位重心，再以各地區(qū)的屬性值作為權(quán)數(shù)，二次計算得到三峽庫區(qū)各屬性值的重心坐標(biāo)(xm，ym)。通過觀察不同年份各屬性的重心位置，判斷其偏移方向，具體分為東北、東南、西南和西北。

年際重心移動距離：

(2)

式中:Di-j為不同年份兩個變量的空間移動距離。它既可以指不同經(jīng)濟(jì)重心隨時間變化的距離,也可以指不同生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值重心隨時間變化的距離。(xi,yi)和(xj,yj)分別為某種屬性第i年和第j年的空間坐標(biāo)。為了將地球表面的坐標(biāo)單位轉(zhuǎn)化為平面距離,R取111.11 km。

2.2.2 重心耦合分析方法

(1)空間的重疊性。表示同一年份不同屬性重心坐標(biāo)的相關(guān)性。本文由于篇幅限制只考察了總生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值重心與4種經(jīng)濟(jì)重心的關(guān)系，用來計算它們的耦合度。重疊性值越小，表示兩種屬性的聯(lián)系越緊密，耦合程度越高；反之越低。公式如下：

(3)

式中：S為生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值重心與經(jīng)濟(jì)變量重心的重疊性距離；(xm，ym)和(xn，yn)為同一年份兩種屬性的重心坐標(biāo)。

(2)變動的一致性。用來表示經(jīng)濟(jì)發(fā)展對總生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的影響是正相關(guān)還是負(fù)相關(guān)，偏移角度為負(fù)值，說明對應(yīng)的經(jīng)濟(jì)因素造成了重心的遠(yuǎn)離，這是負(fù)相關(guān)的，反之正相關(guān)。公式如下：

(4)

式中：Δxm為總生態(tài)服務(wù)價值不同年份經(jīng)度差；Δym為總生態(tài)服務(wù)價值不同年份的緯度差；Δxn，Δyn為不同經(jīng)濟(jì)變量在不同年份的經(jīng)緯度差值。當(dāng)cosθ=1時，表示2個重心偏移的方向；cosθ=-1時，表示2個重心偏移的方向相反。

2.2.3 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估方法 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估方法多種多樣，綜合考慮可行性和易得性，基于價值當(dāng)量法，即利用生態(tài)系統(tǒng)面積與單位面積生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值相乘來得到生態(tài)系統(tǒng)最終服務(wù)價值來進(jìn)行計算。

計算基本思路如下：沿用Costanza等[3]和謝高地等[7]計算標(biāo)準(zhǔn)，得到單位面積生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值系數(shù)(表1)，首先對價值當(dāng)量因子進(jìn)行修正，將不同類型的土地面積乘以對應(yīng)屬性下的單位價值當(dāng)量，得到不同功能下的價值總量，按照對應(yīng)的功能進(jìn)行劃分加總，得到不同類型的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值(表2)。涉及到的公式包括：

表2 三峽庫區(qū)不同生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值匯總

(5)

ESV=VCi×Xi

(6)

(7)

式中：m為三峽庫區(qū)三年糧食的平均產(chǎn)量；p為糧食平均價格；1/7為沒有人力投入的自然生態(tài)系統(tǒng)提供的經(jīng)濟(jì)價值是現(xiàn)有單位面積農(nóng)田提供的食物生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)價值的1/7；VCi為研究區(qū)第i種地類單位面積的價值量(i=1,2,…,6)，依次代表耕地、林地、草地、水域、建設(shè)用地、未利用地)；Xi為第i種地類的面積；ESV為i種地類生態(tài)服務(wù)價值系數(shù)；X5為建設(shè)用地面積；ξ取-0.537 12萬元/hm2，表示建設(shè)用地產(chǎn)生的負(fù)效用[37]；ESVj為總生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值系數(shù)。

表1 單位面積生態(tài)服務(wù)價值當(dāng)量 元/hm2

在計算調(diào)節(jié)服務(wù)(包括氣體調(diào)節(jié)、氣候調(diào)節(jié)、水源涵養(yǎng)、廢物處理)、支持服務(wù)(包括食物生產(chǎn)、原材料)、供給服務(wù)(包括土壤形成與保護(hù)、生物多樣性保護(hù))和文化服務(wù)價值(娛樂文化)時，對建設(shè)用地服務(wù)價值賦值為0[37-38]。但是，前面提到，由于城鎮(zhèn)化率的提高和產(chǎn)業(yè)發(fā)展等因素，建設(shè)用地面積快速增長。這屬于人類的經(jīng)濟(jì)活動，對環(huán)境產(chǎn)生了一定的破壞，導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)功能無法充分發(fā)揮，生態(tài)服務(wù)價值降低，因此在計算總生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值時，將建設(shè)用地的負(fù)效應(yīng)考慮進(jìn)去，最終再估算出三峽庫區(qū)總的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值。

3 結(jié)果與分析

3.1 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值重心的偏移特點(diǎn)

根據(jù)2.1，運(yùn)用ArcGIS 10.5，得到三峽庫區(qū)3年的土地利用情況。面積從大到小排列依次為林地>耕地>草地>水域>建設(shè)用地>未利用地。2005—2010年，林地面積增加了2.1%，耕地面積減少了1.33%，草地面積下降了14.6%。2010—2015年，林地面積和耕地面積分別下降了0.3%,2.14%，草地面積增加了0.12%。水域面積2005—2015年持續(xù)增長，2015年達(dá)到了120 745.76 hm2。隨著城鎮(zhèn)化的進(jìn)程加快，建設(shè)用地面積在快速增長，2005—2010增長速度達(dá)到了94.6%，2010—2015年，增速放緩，但仍達(dá)到48.96%。未利用地面積從2005—2010年減少約161 hm2，到了2015年，又增加約256.73 hm2，近10 a總量上是增長的，這說明土地利用過程中存在著閑置荒廢的現(xiàn)象。

同時通過計算，得到5種服務(wù)價值2005—2010年、2010—2015年不同年份對應(yīng)的重心變化方向和變化距離(表3)。

表3 2005-2015年三峽庫區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值重心偏移位置及距離

由表3可知，2005—2010年，供給服務(wù)價值重心和文化服務(wù)價值重心向西南方向偏移，說明2005—2010年三峽庫區(qū)東北部地區(qū)上述兩種服務(wù)價值相對減少，調(diào)節(jié)服務(wù)價值重心向西北地區(qū)偏移，支持服務(wù)價值重心向東南地區(qū)偏移，說明2005—2010年三峽庫區(qū)南部地區(qū)的調(diào)節(jié)服務(wù)價值減少，而北部地區(qū)的支持服務(wù)價值減少。庫區(qū)建設(shè)完成，開始截流蓄水，水域面積擴(kuò)大，對于水源涵養(yǎng)、廢物處理、生物多樣性保護(hù)以及娛樂文化產(chǎn)生的價值量比較大，從而進(jìn)一步影響了調(diào)節(jié)服務(wù)價值、支持服務(wù)價值。受到這兩種價值的拉動作用，總生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值向東北方向平移。2010—2015年，5種服務(wù)價值重心均向東北地區(qū)偏移，三峽庫區(qū)西南部地區(qū)各類服務(wù)價值相對減少，此時各類服務(wù)價值的協(xié)調(diào)性相比于前5年更強(qiáng)。

2005—2010年，除文化服務(wù)價值重心外，其余服務(wù)價值重心偏移距離比較小。2010—2015年，情況相反，除文化服務(wù)價值重心外，其余服務(wù)價值重心偏移距離都比較大。前5年與后5年的偏移距離有一個明顯的“跳躍”。這主要是因?yàn)閹靺^(qū)完全建成前后土地利用類型變化所致。

近10 a來，文化服務(wù)價值重心偏移距離總和超過了2 500 m。而主要提供文化服務(wù)價值的土地利用類型分別是林地和水域，它們的面積在近10 a的變化都比較大。三峽庫區(qū)建成之后截流蓄水導(dǎo)致了水域面積持續(xù)增長，退耕還林、設(shè)置生態(tài)保護(hù)紅線限制了盲目的開發(fā)，促進(jìn)林地面積的增長。

2005—2010年，調(diào)節(jié)服務(wù)價值、供給服務(wù)價值以及支持服務(wù)價值重心偏移距離比較小。這個階段，耕地、草地面積都是下降的，大部分投入到建設(shè)用地當(dāng)中，減少了這兩種土地對于生態(tài)服務(wù)價值的促進(jìn)作用。雖然水域面積的增大對調(diào)節(jié)服務(wù)價值、供給服務(wù)價值有著促進(jìn)作用，但是當(dāng)作用力相互抵消之后，這3類價值重心的偏移距離也就不大了。這個階段，三峽庫區(qū)還未完工，人口分散在各地區(qū)，政策不統(tǒng)一，不同地區(qū)面臨的問題也不一樣，對于破壞生態(tài)謀求發(fā)展也是主要原因。而到了后5 a，三峽庫區(qū)完工，造成了大批的人口遷移，使得分散的人力資源更加集中，伴隨移民需要解決的生產(chǎn)生活問題，產(chǎn)業(yè)發(fā)展問題等，對于建設(shè)用地的利用更加集中。因此這3類服務(wù)價值重心的偏移距離有所增大。但是，由于三峽庫區(qū)東、中、西部地區(qū)發(fā)展差異大，尤其是中部地區(qū)生態(tài)環(huán)境脆弱，地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)，從經(jīng)緯度上來看，雖然偏移距離增加，但是經(jīng)緯度變化依舊不是很明顯。同時，由于這3類服務(wù)價值的作用，總生態(tài)服務(wù)價值重心的偏移距離也比較大。

3.2 經(jīng)濟(jì)指標(biāo)重心的偏移特點(diǎn)

同理，得到各經(jīng)濟(jì)變量重心(表4)。運(yùn)用ArcGIS 10.5繪制出不同年份經(jīng)濟(jì)因子的重心位置(圖1)。

圖1 2005-2015年不同經(jīng)濟(jì)指標(biāo)重心位置

表4 2005-2015年三峽庫區(qū)經(jīng)濟(jì)重心偏移位置及距離

2005—2010年，地區(qū)GDP增長率重心、城鎮(zhèn)化率重心、第二產(chǎn)業(yè)增加值重心以及人均預(yù)算財政支出重心均朝東北方向偏移。偏移距離按照地區(qū)GDP增長率重心、城鎮(zhèn)化率重心、第二產(chǎn)業(yè)增加值重心、人均財政預(yù)算支出重心依次遞減。2007年，中央提出對重慶的“314”部署，明確把重慶加快建設(shè)成為西部地區(qū)的重要增長極、長江上游地區(qū)的經(jīng)濟(jì)中心、城鄉(xiāng)統(tǒng)籌發(fā)展的直轄市。湖北省2009年實(shí)施的“兩圈一帶”戰(zhàn)略以及長期推進(jìn)的“一主兩副”戰(zhàn)略，2010年重慶市提出將萬州打造成重慶第二大城市，極大地促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

2010—2015年，城鎮(zhèn)化率重心、第二產(chǎn)業(yè)增加值重心以及人均財政預(yù)算支出重心繼續(xù)向東北方向偏移，而地區(qū)GDP增長率重心向西南方向偏移。除第二產(chǎn)業(yè)增加值重心的偏移距離大致保持不變之外，人均財政預(yù)算支出重心偏移距離大幅增加，地區(qū)GDP增長率重心和城鎮(zhèn)化率重心偏移距離大幅減少。國務(wù)院于2011年5月通過《三峽后續(xù)工作規(guī)劃》，部署后三峽時期任務(wù)，以期全面解決經(jīng)濟(jì)、生態(tài)等相關(guān)問題，2014年7月國務(wù)院批復(fù)同意三峽工程建設(shè)委員會辦公室編制的《全國對口支援三峽庫區(qū)合作規(guī)劃(2014—2020年)》，指明當(dāng)前三峽庫區(qū)面臨的發(fā)展機(jī)遇，強(qiáng)調(diào)了國家對口三峽庫區(qū)的政策支持，加快庫區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和轉(zhuǎn)移，承接產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移，培育特色產(chǎn)業(yè)，為庫區(qū)產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來新的機(jī)遇，發(fā)揮庫區(qū)人力資源優(yōu)勢、深化與發(fā)達(dá)地區(qū)的勞務(wù)合作。東北部地區(qū)進(jìn)一步承接工業(yè)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移，大部分地區(qū)人均一般財政預(yù)算支出增加。但是由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展的不平衡性，西南地區(qū)生產(chǎn)總值增長率相比于東北地區(qū)，仍然是領(lǐng)先的，也就造成了該類重心向西南偏移。

2005—2010年，人均一般預(yù)算財政支出重心從豐都縣移動到忠縣，城鎮(zhèn)化率重心由長壽區(qū)移動到涪陵區(qū)，第二產(chǎn)業(yè)增加值重心停留在長壽區(qū)，GDP增長率重心從豐都縣移動到忠縣。2010—2015年，人均一般預(yù)算財政支出重心移動到石柱縣，城鎮(zhèn)化率重心移動到豐都縣，第二產(chǎn)業(yè)增加值重心移動至涪陵區(qū)，而GDP增長率重心向西南方向折返停留在忠縣。

不同年份所得到的重心位置大致呈現(xiàn)西南—東北分布。2005—2010年，GDP增長率重心比第二產(chǎn)業(yè)增加值重心朝東北方向偏移的距離更明顯，說明其他兩類產(chǎn)業(yè)對于GDP增長率的拉動更強(qiáng)，在一定程度上代表了庫腹地區(qū)逐漸實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型和改造。并且，城鎮(zhèn)化率重心與第二產(chǎn)業(yè)增加值重心整體遷移方向一致，表明三峽庫區(qū)在該時期內(nèi)經(jīng)濟(jì)的集聚產(chǎn)生了相應(yīng)的人口集聚。人均一般預(yù)算財政支出重心的偏移程度又明顯比第二產(chǎn)業(yè)增加值重心更靠東北，說明在這個時期內(nèi)，財政支出的重點(diǎn)并非在第二產(chǎn)業(yè)，投資更加合理化。人均財政支出重心距離GDP增長率重心比較近，財政支出的增加，對于經(jīng)濟(jì)增長的貢獻(xiàn)比較明顯。

同樣，2010—2015年，這樣的趨勢仍在保持。不同之處在于，GDP增長率重心出現(xiàn)折返的情況，這與其他3類重心的變動方向是不一致的。這說明單純增加財政支出已不能迅速拉動經(jīng)濟(jì)增長。自2011年以來，庫區(qū)第二產(chǎn)業(yè)比重在緩慢下降，而第三產(chǎn)業(yè)比重則在緩慢上升，庫區(qū)正在經(jīng)歷產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級，但第二產(chǎn)業(yè)仍占據(jù)主導(dǎo)地位，因此，伴隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，生態(tài)環(huán)境破壞問題逐漸顯露，造成的各項(xiàng)損失也逐漸增加，對經(jīng)濟(jì)造成了反向拉動作用，說明以犧牲環(huán)境為代價的發(fā)展是不長久的。

3.3 重心變動的耦合性和一致性分析

3.3.1 重心變動的耦合性 根據(jù)公式(3)，計算出不同經(jīng)濟(jì)因子同生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的耦合性。本文只討論總生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值重心與不同經(jīng)濟(jì)指標(biāo)重心的關(guān)系，結(jié)果見表5。

表5 2005-2015年生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值和經(jīng)濟(jì)重心偏移的重疊性及一致性

觀察表5，與其他重疊性相比較，總生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值在2005年與人均財政預(yù)算支出的重疊性最高，其次是地區(qū)生產(chǎn)總值增長率，而與城鎮(zhèn)化率和第二產(chǎn)業(yè)增加值的重疊性相對比較弱。到了2010年，基本情況保持不變，但此時與地區(qū)生產(chǎn)總值增長率的重疊性增強(qiáng)，與人均財政預(yù)算支出的重疊性減弱，到了2015年，又變成相反情況?？傮w而言，除了地區(qū)生產(chǎn)總值增長率與總生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的重疊性呈現(xiàn)先增強(qiáng)后減弱的趨勢之外，其余三者則呈現(xiàn)逐年增加的趨勢。

3.3.2 重心變動的一致性 參照公式(4)，計算不同經(jīng)濟(jì)因子重心同總生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值重心的變動一致性(表5)。從結(jié)果來看，2005—2015年各類經(jīng)濟(jì)指標(biāo)與總生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值重心變動方向幾乎一致，呈水平方向。這說明近10 a來，經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境存在緊密聯(lián)系，經(jīng)濟(jì)發(fā)展一定程度上改變了生態(tài)結(jié)構(gòu)與地區(qū)各類生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值。

3.3.3 耦合性與一致性分析

(1)由表5可知，總生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值同不同經(jīng)濟(jì)指標(biāo)相互影響。2005—2010年，總生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值同第二產(chǎn)業(yè)增加值的重疊性比較低。2005年人均工業(yè)廢水發(fā)排放量大約為30.6 t，人均工業(yè)化需要量大約為4.1 kg，而人均工業(yè)氨氮排放量大約為0.3 t，環(huán)境污染比較嚴(yán)重，對環(huán)境的影響比較顯著，也就造成了兩者偏移距離比較大，耦合度比較小。

同樣的，庫區(qū)城鎮(zhèn)化率耦合性也比較弱，主要是因?yàn)槌擎?zhèn)人口的增長導(dǎo)致城鎮(zhèn)污水排放量增加，這在一定程度上也是破壞環(huán)境的重要因素。隨著城鎮(zhèn)化率的逐步提高，這種耦合偏離的情況一直是存在，并且重疊值始終是比較大的。

經(jīng)濟(jì)增長在初期是以犧牲環(huán)境為代價的，這也就是為何在初期，GDP增長率重心同總生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值重心重疊值比較大，耦合性比較低。此時，地方財政支出的重點(diǎn)在于經(jīng)濟(jì)發(fā)展，而非生態(tài)保護(hù)，加上三峽庫區(qū)自身生態(tài)比較脆弱，受到的破壞程度比較高，此時人均財政支出重心同總生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值重心出現(xiàn)了較大偏離。

(2)2010—2015年，庫首地區(qū)開始進(jìn)行產(chǎn)業(yè)升級，推進(jìn)了工業(yè)化進(jìn)程，但是重點(diǎn)仍舊是傳統(tǒng)制造業(yè)，同樣造成了環(huán)境的破壞，使得二者重心偏移距離明顯。隨著三峽工程收尾，吸引了一部分企業(yè)入駐，增加了財政投入，人類活動的增加影響了環(huán)境，一方面拉動了經(jīng)濟(jì)增長，提高了生活質(zhì)量，使得土地利用漸趨多元化，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)更加完善。另一方面，建設(shè)用地增長迅速，包括居住地、工業(yè)用地增加，對于環(huán)境產(chǎn)生的負(fù)效應(yīng)越來越明顯。

(3)隨著生態(tài)文明建設(shè)觀念深入人心，國家大力倡導(dǎo)綠色協(xié)調(diào)可持續(xù)的發(fā)展模式，可以觀察到，近10年來，城鎮(zhèn)化率、第二產(chǎn)業(yè)增加值、人均財政預(yù)算支出同總生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的耦合性是增強(qiáng)的，說明一系列的環(huán)境保護(hù)措施是顯著有效的。但是由于三峽庫區(qū)是一個狹長的地理單元，各區(qū)域的資源、產(chǎn)業(yè)、區(qū)位稟賦各異，不同地區(qū)所采取的措施是不盡相同的，對經(jīng)濟(jì)和環(huán)境造成的影響也是不一樣的。庫尾地區(qū)的經(jīng)濟(jì)更為發(fā)達(dá)，工業(yè)基礎(chǔ)雄厚，人才集中，因而城鎮(zhèn)化發(fā)展水平較高。但其發(fā)展是以犧牲環(huán)境為代價獲得的。庫首地區(qū)多為山地丘陵區(qū)且距離中心城市較遠(yuǎn)，山地面積占比較高、地形復(fù)雜、生態(tài)較為脆弱，同樣也是犧牲環(huán)境換取經(jīng)濟(jì)快速增長。庫腹地區(qū)雖環(huán)境較好，但是經(jīng)濟(jì)發(fā)展比較落后，主要受自然條件的限制，工農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)薄弱。因此，表5中重心偏移距離的變化雖然表明經(jīng)濟(jì)和環(huán)境耦合性在增強(qiáng)，但是每5 a的變化程度不是很大。

4 討論與結(jié)論

4.1 討 論

當(dāng)前，三峽庫區(qū)不同地區(qū)所處的發(fā)展水平參差不齊。庫腹地區(qū)比較脆弱，可供耕作用地比較少，政府早期在制訂開發(fā)展措施的同時，造成了生態(tài)環(huán)境破壞。而近年來，庫腹地區(qū)承接庫尾產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移，但主要集中在第二產(chǎn)業(yè)，實(shí)地調(diào)研發(fā)現(xiàn)，類似重慶市長壽區(qū)這樣的工業(yè)區(qū)，在承接產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的同時，造成了比較嚴(yán)重的環(huán)境污染。但是考慮到經(jīng)濟(jì)發(fā)展的內(nèi)在要求，對于庫區(qū)地區(qū)的產(chǎn)業(yè)改造并不意味著放棄現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)，政府和企業(yè)應(yīng)當(dāng)制定和自覺遵守生態(tài)保護(hù)條例，減少因發(fā)展經(jīng)濟(jì)對環(huán)境的破壞。庫首屬于湖北轄區(qū)，經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r也比較復(fù)雜。夷陵區(qū)相比較庫首其他4個地區(qū)，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平比較高，可以一部分承接庫腹地區(qū)的人才轉(zhuǎn)移，為庫腹提供生態(tài)服務(wù)的地區(qū)騰出空間。其他3個地區(qū)，經(jīng)濟(jì)發(fā)展相對落后，傳統(tǒng)制造業(yè)發(fā)展會造成其環(huán)境污染，可以因地制宜，發(fā)展生態(tài)旅游業(yè)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級。

本研究采用的生態(tài)服務(wù)價值單價以及糧食單價是基于前人的研究，由于學(xué)科的限制，在處理中不可避免地存在一定誤差。對不同生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行賦值并繪圖，能夠更為直觀地觀察不同時期生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值、經(jīng)濟(jì)重心的偏移方向和偏移距離。通過引入重心變動軌跡，目測未來發(fā)展的重點(diǎn)地區(qū)，為下一步研究展開提供依據(jù)。對總生態(tài)服務(wù)價值和經(jīng)濟(jì)變量進(jìn)行耦合分析，能夠更為直觀地發(fā)現(xiàn)其相互影響機(jī)制，突出環(huán)境保護(hù)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重點(diǎn)影響因素。文章在計算耦合一致性關(guān)系時未能精確到區(qū)縣，無法更加細(xì)致地考量地區(qū)間差異。在對經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)行評價時，指標(biāo)體系的選取應(yīng)當(dāng)更加客觀，構(gòu)建更為全面的復(fù)合指標(biāo)體系來研究三峽庫區(qū)。

4.2 結(jié) 論

(1)2005—2010年，供給服務(wù)價值、文化服務(wù)價值重心向西南偏移，調(diào)節(jié)服務(wù)價值重心向西北偏移，支持服務(wù)價值重心向東南偏移，總生態(tài)服務(wù)價值向東北平移。除文化服務(wù)價值重心外，其余服務(wù)價值重心偏移距離比較小。2010—2015年，5種服務(wù)價值重心均向東北地區(qū)偏移。除文化服務(wù)價值重心外，其余服務(wù)價值重心偏移距離都比較大。

(2)不同經(jīng)濟(jì)變量存在相關(guān)性。城鎮(zhèn)化率重心與第二產(chǎn)業(yè)增加值重心偏移方向一致。第二產(chǎn)業(yè)增加值重心與GDP增長率重心在不同年份距離比較遠(yuǎn)。短時間內(nèi)，投入支出的增加有利于經(jīng)濟(jì)增長，但是到了長期，經(jīng)濟(jì)發(fā)展需更加注重整體性。

(3)2005—2010年，生態(tài)環(huán)境與經(jīng)濟(jì)耦合性較弱。城鎮(zhèn)化率的提高導(dǎo)致了城鎮(zhèn)人口的增加，城市環(huán)境污染壓力隨之增大，造成的庫區(qū)環(huán)境污染比較嚴(yán)重。

(4)2010—2015年，生態(tài)環(huán)境與經(jīng)濟(jì)耦合性增強(qiáng)。經(jīng)濟(jì)發(fā)展更加注重科學(xué)合理，人均工業(yè)污染物排放量下降，土地利用逐漸合理。但是由于研究區(qū)比較特殊，對于不同地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，暫時無法更好地形成統(tǒng)一，空間異質(zhì)性依然比較顯著。