東北三省縣域開發(fā)強(qiáng)度與生境質(zhì)量的空間關(guān)系研究

楊 志 鵬，王 士 君*，田 俊 峰，馮 興 華

(1.東北師范大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院，吉林 長春 130024；2.重慶大學(xué)公共管理學(xué)院，重慶 400044；3.江西師范大學(xué)地理與環(huán)境學(xué)院，江西 南昌 330022)

0 引言

隨著中國城鎮(zhèn)化和工業(yè)化的快速推進(jìn)，區(qū)域開發(fā)強(qiáng)度逐步提升，部分地區(qū)出現(xiàn)國土空間開發(fā)失衡、生態(tài)環(huán)境污染嚴(yán)重等問題[1]，需權(quán)衡并協(xié)調(diào)生態(tài)文明建設(shè)中開發(fā)與保護(hù)的關(guān)系。區(qū)域開發(fā)建設(shè)過程中，開發(fā)活動(dòng)干擾了生物棲息地質(zhì)量，導(dǎo)致生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)能力降低，嚴(yán)重影響區(qū)域生態(tài)環(huán)境水平[2,3]。在生態(tài)文明建設(shè)與區(qū)域協(xié)同發(fā)展背景下，合理測度開發(fā)強(qiáng)度與生境質(zhì)量的空間關(guān)系，有利于明晰區(qū)域開發(fā)與生態(tài)環(huán)境水平的相關(guān)性及耦合程度，對協(xié)調(diào)好開發(fā)與保護(hù)關(guān)系、科學(xué)構(gòu)建均衡合理的國土空間開發(fā)格局意義重大。

開發(fā)強(qiáng)度和生境質(zhì)量分別作為區(qū)域開發(fā)建設(shè)和生態(tài)環(huán)境水平的測度方式，一直是學(xué)術(shù)界關(guān)注的熱點(diǎn)。關(guān)于開發(fā)強(qiáng)度的評價(jià)，部分研究將建設(shè)用地面積占整個(gè)區(qū)域面積的比值作為評價(jià)開發(fā)強(qiáng)度的指標(biāo)[4]，有學(xué)者認(rèn)為區(qū)域的開發(fā)強(qiáng)度除考慮建設(shè)用地面積占比外，還應(yīng)考慮其他土地利用類型占比以及人口、經(jīng)濟(jì)等因素[5,6]；生境質(zhì)量評價(jià)包括指標(biāo)體系評價(jià)[7]和通過InVEST、SolVES等模型評價(jià)[8,9]，多數(shù)學(xué)者認(rèn)為InVEST模型應(yīng)用較為成熟和有效。區(qū)域開發(fā)建設(shè)和生態(tài)環(huán)境保護(hù)的關(guān)系同樣受到關(guān)注。在開發(fā)強(qiáng)度評價(jià)的基礎(chǔ)上，有學(xué)者分別從開發(fā)強(qiáng)度與資源環(huán)境承載力的耦合關(guān)系[10,11]、開發(fā)強(qiáng)度對生物多樣性的影響[12,13]、開發(fā)強(qiáng)度與生態(tài)服務(wù)功能的關(guān)系[14]、開發(fā)強(qiáng)度與微氣候的關(guān)聯(lián)性[15]等視角探討開發(fā)強(qiáng)度與生態(tài)環(huán)境水平的關(guān)系；還有學(xué)者研究土地利用變化造成生境質(zhì)量改變[16]、人類活動(dòng)與生境質(zhì)量的空間關(guān)系[17]、道路交通建設(shè)對生境質(zhì)量的影響[18]、生境質(zhì)量對城市化及城市擴(kuò)張的響應(yīng)關(guān)系[19]等，充分探究開發(fā)建設(shè)帶來的多種現(xiàn)象與生境質(zhì)量的相互作用和影響。

雖然開發(fā)強(qiáng)度和生境質(zhì)量的相關(guān)研究成果較豐富，但目前鮮有研究探討開發(fā)強(qiáng)度與反映區(qū)域生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)水平的生境質(zhì)量間的關(guān)系，且對于保障國家生態(tài)安全的生態(tài)屏障區(qū)研究較薄弱。東北三省在東北振興、哈長和遼中南城市群建設(shè)等政策共同推動(dòng)下，經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展及城鎮(zhèn)化建設(shè)逐步推進(jìn)，同時(shí)出現(xiàn)資源枯竭和環(huán)境惡化等系列問題[5]。作為我國重要的生態(tài)屏障區(qū)，其開發(fā)強(qiáng)度和生境質(zhì)量空間關(guān)系的合理與否關(guān)乎國家生態(tài)安全。鑒于此，本文以東北三省的縣域單元為研究對象，通過評價(jià)指標(biāo)體系和InVEST模型分別定量評價(jià)縣域開發(fā)強(qiáng)度和生境質(zhì)量，并利用空間分析方法探討開發(fā)強(qiáng)度與生境質(zhì)量的空間關(guān)系特征，以期為東北地區(qū)生態(tài)文明建設(shè)、區(qū)域高質(zhì)量發(fā)展以及因地制宜地開展國土空間規(guī)劃與生態(tài)修復(fù)工作提供科學(xué)依據(jù)。

1 研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)來源

本文以遼寧、吉林和黑龍江三省179個(gè)縣域單元為研究對象，并根據(jù)2015年行政區(qū)劃對不同年份縣域單元范圍進(jìn)行統(tǒng)一。東北三省面積(787 300 km2)占全國的8.17%，2015年森林覆蓋率達(dá)47.80%，森林面積占全國的15.81%，糧食產(chǎn)量占全國的19.27%。東北三省北部和東部分布有大小興安嶺、長白山脈等山地，西南部有遼西丘陵，中部為遼闊的松嫩平原、遼河平原和三江平原，遼河、松花江等河流貫穿其中。2015年底東北三省人均GDP為53 558元，GDP增速由2000年的8.49%升至2006年的14.37%，之后持續(xù)下滑至2015年的4.47%，城鎮(zhèn)化率從2000年的46.86%升至2015年的58.58%，人口增長率由2000年的3.20%波動(dòng)降至2015年的-3.60%[20]。

本文土地利用數(shù)據(jù)源于中國科學(xué)院資源環(huán)境科學(xué)數(shù)據(jù)中心(http://www.resdc.cn)，由土地利用現(xiàn)狀遙感監(jiān)測數(shù)據(jù)經(jīng)過柵格化，參照《土地利用現(xiàn)狀分類標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 21010-2007)分類生成，空間分辨率為100 m×100 m；2015年鐵路、高速公路、國道、省道等矢量數(shù)據(jù)源于全國地理信息資源目錄服務(wù)系統(tǒng)(http://www.webmap.cn)，其他年份道路數(shù)據(jù)在此基礎(chǔ)上對照相應(yīng)年份的《中國交通地圖冊》修正獲取，并通過ArcGIS中的轉(zhuǎn)換工具轉(zhuǎn)換為與土地利用數(shù)據(jù)相匹配的柵格數(shù)據(jù)；人口數(shù)據(jù)和經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)主要源于2001-2016年《中國縣域統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國城市統(tǒng)計(jì)年鑒》，部分?jǐn)?shù)據(jù)通過東北三省的統(tǒng)計(jì)年鑒以及縣(市)國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)補(bǔ)充獲取。為去除價(jià)格變動(dòng)對經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)分析產(chǎn)生的誤差，使其在不同年份具有可比性，文中經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)以2000年為基期進(jìn)行可比價(jià)折算。

2 研究方法

2.1 開發(fā)強(qiáng)度評價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建

開發(fā)強(qiáng)度通常用區(qū)域城鄉(xiāng)建設(shè)用地面積占比表示[21]，但區(qū)域是包含人口、資源、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和社會等要素且要素間相互影響的地域復(fù)合系統(tǒng)[22]，其整體開發(fā)強(qiáng)度除考慮土地利用外，還應(yīng)包含所承載的人口規(guī)模、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平及資產(chǎn)投入情況。因此，本文在當(dāng)前關(guān)于開發(fā)強(qiáng)度的研究成果[22,23]基礎(chǔ)上，依照客觀性、典型性、比較性和數(shù)據(jù)可獲取性原則，從人口聚集度、土地利用、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和投入水平四方面選取7個(gè)指標(biāo)建立評價(jià)指標(biāo)體系(表1)，綜合評價(jià)區(qū)域開發(fā)強(qiáng)度，通過區(qū)域多要素特定狀態(tài)及相互作用反映區(qū)域整體開發(fā)水平。其中，人口密度體現(xiàn)人口聚集度，人口聚集度越高，開發(fā)活動(dòng)越劇烈；建設(shè)用地與耕地作為生活和生產(chǎn)空間，均具開發(fā)屬性，從土地利用結(jié)構(gòu)上體現(xiàn)對區(qū)域開發(fā)的影響，用耕地和建設(shè)用地在區(qū)域總面積中的占比體現(xiàn)土地利用程度；GDP和產(chǎn)業(yè)非農(nóng)化率反映經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，與空間開發(fā)強(qiáng)度存在正相關(guān)關(guān)系；固定資產(chǎn)投資和財(cái)政支出表示投入水平，投入水平的提升可推動(dòng)開發(fā)進(jìn)程。

表1 開發(fā)強(qiáng)度評價(jià)指標(biāo)體系Table 1 Evaluation index system of development intensity

開發(fā)強(qiáng)度各評價(jià)指標(biāo)的單位和量綱不一致，為便于指標(biāo)間相互比較，采用極值法對各指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。各指標(biāo)影響系數(shù)先通過德爾菲法[10]和熵值法[24]分別計(jì)算，再利用加權(quán)平均權(quán)重法[25]進(jìn)行主客觀賦權(quán)得到，最后運(yùn)用線性加權(quán)法計(jì)算開發(fā)強(qiáng)度指數(shù)(DI)，公式為：

(1)

式中：xij為j縣域i指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化值；wi為i指標(biāo)的影響系數(shù)。

2.2 生境質(zhì)量評價(jià)

生境質(zhì)量指生態(tài)系統(tǒng)為生物個(gè)體和種群的生存提供適宜條件的能力，反映區(qū)域生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)水平[2,3]。Habitat Quality為InVEST模型的一個(gè)模塊，可用于評價(jià)區(qū)域生境質(zhì)量。該模塊基于設(shè)定的威脅源、威脅源的敏感性以及生境與威脅源的間距等參數(shù)測算生境退化度(式(2)、式(3))，而后利用式(4)計(jì)算生境質(zhì)量。

(2)

(3)

式中：Dxj為生境類型j中柵格x的生境退化度；y為威脅源r中的柵格；Yr、ωr分別為威脅源r的柵格總數(shù)和權(quán)重；R為威脅源的類型數(shù)量；ry、irxy分別為柵格y的威脅源數(shù)量及其對柵格x的脅迫水平；βx為社會、法律等保護(hù)狀態(tài)下威脅源到柵格x的可達(dá)性；Sjr為生境類型j對威脅源r的敏感度；dxy為生境與威脅源的間距；drmax為威脅源r的最大干擾半徑。

(4)

式中：Qxj為生境類型j中柵格x的生境質(zhì)量指數(shù)；Hj為生境類型j的生境適宜度，值域?yàn)閇0，1]；K為半飽和常數(shù)(最大退化度的一半)；z為歸一化常量，一般取值為2.5。

本文參照InVEST模型參數(shù)推薦[26]和文獻(xiàn)[16,27]中的參數(shù)設(shè)定，將農(nóng)村居民點(diǎn)、耕地、城鎮(zhèn)用地、交通干道(鐵路、高速公路、國道、省道)和工礦用地等具有開發(fā)屬性的空間作為威脅源，并設(shè)置威脅半徑和權(quán)重(表2)，將林地、草地、水域等作為生物的主要棲息地(即生境)，并根據(jù)模型手冊和文獻(xiàn)[3,16,18]設(shè)置各生境類型適宜度、敏感度(表3)。

表2 威脅源的威脅半徑和權(quán)重Table 2 Threat radii and weights of the threats

表3 不同生境的適宜度和敏感度Table 3 Suitability of different types of habitats and their sensitivity to threats

2.3 雙變量空間自相關(guān)

雙變量空間自相關(guān)可反映研究范圍內(nèi)每個(gè)空間單元的某個(gè)屬性值與鄰近空間單元中其他屬性值間的相關(guān)性[28]，本文通過全局自相關(guān)(式(5))和局部自相關(guān)(式(6))計(jì)算開發(fā)強(qiáng)度與生境質(zhì)量的空間關(guān)聯(lián)。

(5)

(6)

2.4 耦合協(xié)調(diào)度模型

耦合協(xié)調(diào)度可表達(dá)不同系統(tǒng)之間的耦合協(xié)調(diào)水平[29]，本文通過耦合協(xié)調(diào)度模型(式(7)-式(9))識別開發(fā)強(qiáng)度與生境質(zhì)量的空間耦合關(guān)系。耦合協(xié)調(diào)度D的值在0～1范圍內(nèi)，其值越大代表開發(fā)強(qiáng)度和生境質(zhì)量的耦合協(xié)調(diào)程度越高。參考文獻(xiàn)[30]將耦合協(xié)調(diào)度劃分為10個(gè)等級：(0.00，0.10]、(0.10，0.20]、(0.20，0.30]、(0.30，0.40]、(0.40，0.50]分別表示極度、嚴(yán)重、中度、輕度和瀕臨失調(diào)，(0.50，0.60]、(0.60，0.70]、(0.70，0.80]、(0.80，0.90]、(0.90，1.00]分別表示勉強(qiáng)、初級、中級、良好和優(yōu)質(zhì)協(xié)調(diào)。

(7)

(8)

(9)

式中：C、T分別為開發(fā)強(qiáng)度與生境質(zhì)量的耦合度和綜合協(xié)調(diào)指數(shù)；a和b為待定權(quán)重，分別代表開發(fā)強(qiáng)度和生境質(zhì)量的貢獻(xiàn)份額，和為1，本文認(rèn)為二者同等重要，取a=b=0.5。

3 結(jié)果與分析

3.1 開發(fā)強(qiáng)度與生境質(zhì)量的時(shí)空特征

通過開發(fā)強(qiáng)度評價(jià)指標(biāo)體系和InVEST模型評價(jià)可得東北三省每個(gè)縣域單元開發(fā)強(qiáng)度值和生境質(zhì)量平均值(圖1)。東北三省開發(fā)強(qiáng)度平均值逐年提高，2000-2005年、2005-2010年和2010-2015年平均增長率分別為0.77%、17.48%和3.18%，增長存在差異性。2000-2005年東北三省發(fā)展相對緩慢，區(qū)域開發(fā)水平整體較低且增幅較??；2005-2010年東北振興戰(zhàn)略的實(shí)施帶來區(qū)域快速發(fā)展，工業(yè)化水平、農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平顯著提高，區(qū)域開發(fā)強(qiáng)度迅速提升；2010-2015年東北三省整體GDP增速從13.70%驟降到4.47%，區(qū)域發(fā)展面臨巨大壓力，開發(fā)強(qiáng)度的增量隨之降低。東北三省生境質(zhì)量整體水平不斷下降，2000-2005年、2005-2010年和2010-2015年生境質(zhì)量指數(shù)平均增長率分別為-0.16%、-0.21%和-0.55%，退化強(qiáng)度不斷提升。隨著東北三省開發(fā)強(qiáng)度的提升，其生境質(zhì)量面臨較大挑戰(zhàn)。

圖1 開發(fā)強(qiáng)度及生境質(zhì)量變化Fig.1 Changes of development intensity and habitat quality

運(yùn)用ArcGIS中的自然斷裂點(diǎn)法將每個(gè)年份的開發(fā)強(qiáng)度和生境質(zhì)量值分別分為低、較低、中等、較高和高5類，其空間分布特征如圖2和圖3所示。開發(fā)強(qiáng)度高和較高的縣域多位于遼中南城市群和哈長城市群范圍內(nèi)，該區(qū)域以平原為主，城市和農(nóng)區(qū)較集中，開發(fā)活動(dòng)頻繁；開發(fā)強(qiáng)度低和較低的縣域主要集中在北部大小興安嶺山區(qū)和東部長白山區(qū)，該區(qū)域以林地為主，人類活動(dòng)相對較少，生態(tài)環(huán)境保持較好。生境質(zhì)量低等級縣域主要集中在遼中南城市群，該地區(qū)建設(shè)用地占比較大，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平高，開發(fā)強(qiáng)度大；生境質(zhì)量較低的縣域主要分布在哈長城市群及東北三大平原范圍內(nèi)，該區(qū)域耕地廣闊、城鎮(zhèn)集中，人類開發(fā)活動(dòng)較多，導(dǎo)致生境質(zhì)量水平下降；生境質(zhì)量較高和高的縣域沿大小興安嶺—長白山區(qū)呈弧形分布，該區(qū)域林地、草地集中，生態(tài)環(huán)境整體良好。地級市市轄區(qū)作為市域范圍內(nèi)開發(fā)建設(shè)的重點(diǎn)區(qū)域，開發(fā)強(qiáng)度明顯高于其他縣(市)，生境質(zhì)量最低。

圖2 開發(fā)強(qiáng)度空間格局Fig.2 Spatial pattern of development intensity

圖3 生境質(zhì)量空間分布Fig.3 Spatial distribution of habitat quality

3.2 開發(fā)強(qiáng)度與生境質(zhì)量空間相關(guān)特征

通過GeoDa軟件獲取2000-2015年東北三省縣域開發(fā)強(qiáng)度與生境質(zhì)量間全局空間自相關(guān)Moran′sI指數(shù)，并通過雙變量局部空間自相關(guān)分析不同相關(guān)關(guān)系聚集類型(表4)。2000-2015年東北三省開發(fā)強(qiáng)度和生境質(zhì)量雙變量全局Moran′sI指數(shù)整體在-0.3301～-0.2289范圍內(nèi)，可見二者有明顯的空間負(fù)相關(guān)關(guān)系，即開發(fā)活動(dòng)對生境質(zhì)量產(chǎn)生負(fù)面影響。開發(fā)強(qiáng)度和生境質(zhì)量全局Moran′sI指數(shù)的絕對值持續(xù)下降，標(biāo)志著二者相關(guān)聯(lián)水平呈減弱趨勢，開發(fā)強(qiáng)度對生境質(zhì)量的威脅逐漸降低，原因是隨著生態(tài)文明建設(shè)的推進(jìn)，地方政府越來越注重綠色發(fā)展，開發(fā)方式逐步合理化，減少了對生態(tài)環(huán)境的破壞。從局部空間自相關(guān)看，低—高聚集是東北三省開發(fā)強(qiáng)度和生境質(zhì)量間的主要空間關(guān)系類型，且占比穩(wěn)定。2000-2015年高—高聚集和低—低聚集的縣域數(shù)量分別從3、14個(gè)提高為7、17個(gè)，而高—低聚集的縣域數(shù)量不斷減少，反映出部分縣域在開發(fā)的同時(shí)，更注重生態(tài)環(huán)境保護(hù)，低生境質(zhì)量的縣域逐步放緩發(fā)展速度，高開發(fā)強(qiáng)度的縣域也在轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式，降低了開發(fā)對生境的影響，進(jìn)一步佐證了全局空間自相關(guān)的變化趨勢。

表4 開發(fā)強(qiáng)度與生境質(zhì)量空間自相關(guān)結(jié)果Table 4 Spatial autocorrelation analysis results of development intensity and habitat quality

通過開發(fā)強(qiáng)度和生境質(zhì)量LISA聚集圖(圖4)可知，低—高聚集的縣域沿大小興安嶺—長白山區(qū)呈弧形布局，該聚集區(qū)是東北三省主要的林區(qū)，開發(fā)程度低、生境質(zhì)量高，多數(shù)縣域?qū)儆谙拗崎_發(fā)區(qū)和禁止開發(fā)區(qū)，生態(tài)保育較好；高—低聚集的縣域位于遼河平原和松嫩平原的中心位置，該區(qū)域城市和農(nóng)區(qū)集中，工業(yè)和農(nóng)業(yè)活動(dòng)頻繁，區(qū)域快速開發(fā)帶來了諸多環(huán)境問題，開發(fā)強(qiáng)度與生境質(zhì)量表現(xiàn)為典型負(fù)相關(guān)關(guān)系；低—低聚集的縣域分布在吉林西部和黑龍江西南部，該區(qū)域土地鹽堿化嚴(yán)重，生態(tài)環(huán)境惡劣，區(qū)域發(fā)展和生態(tài)保護(hù)出現(xiàn)較嚴(yán)重的不協(xié)調(diào)，開發(fā)程度和生境質(zhì)量均低，發(fā)展和保護(hù)是面臨的嚴(yán)峻問題；高—高聚集的縣域零星分布在東部長白山區(qū)的部分縣域，該區(qū)域多是借助地方資源優(yōu)勢，積極發(fā)展生態(tài)旅游和林下經(jīng)濟(jì)，本著環(huán)境友好的原則實(shí)施區(qū)域開發(fā)活動(dòng)。可見開發(fā)和保護(hù)兼顧的縣域較少，但隨著人們環(huán)保意識的增強(qiáng)和主體功能區(qū)規(guī)劃的推進(jìn)，其數(shù)量有增長趨勢。整體上看，東北三省生境質(zhì)量和開發(fā)強(qiáng)度空間相關(guān)關(guān)系最為顯著的區(qū)域主要分布在西部平原和東部山地兩個(gè)帶狀區(qū)域，西部遼河平原和松嫩平原脆弱的生態(tài)環(huán)境以及縣域發(fā)展的不均衡性使得該區(qū)域縣域開發(fā)強(qiáng)度與生境質(zhì)量空間相關(guān)關(guān)系以高—低聚集和低—低聚集為主，東部大小興安嶺—長白山區(qū)因區(qū)位劣勢及大面積林地分布使得該區(qū)域開發(fā)強(qiáng)度與生境質(zhì)量空間相關(guān)關(guān)系以低—高聚集為主。

圖4 開發(fā)強(qiáng)度與生境質(zhì)量空間自相關(guān)LISA圖Fig.4 LISA diagram of development intensity and habitat quality

3.3 開發(fā)強(qiáng)度與生境質(zhì)量空間耦合關(guān)系

東北三省縣域開發(fā)強(qiáng)度與生境質(zhì)量的耦合度總體處于中等偏上水平，其值在0.4011～0.7813之間，為瀕臨失調(diào)至中級協(xié)調(diào)等級。2000-2015年東北三省縣域開發(fā)強(qiáng)度與生境質(zhì)量耦合協(xié)調(diào)度均值由0.5948升至0.6172，耦合程度進(jìn)一步增強(qiáng)。由表5可知，2000年和2005年以開發(fā)強(qiáng)度與生境質(zhì)量勉強(qiáng)協(xié)調(diào)的縣域?yàn)橹?，分別占65.36%和60.34%；2010年和2015年初級協(xié)調(diào)的縣域最多，均占54.75%。2000-2015年初級協(xié)調(diào)和中級協(xié)調(diào)的縣域逐年增長，分別由56、4個(gè)增長為98、20個(gè)；勉強(qiáng)協(xié)調(diào)的縣域由117個(gè)降為54個(gè)?？傊?，東北三省開發(fā)強(qiáng)度與生境質(zhì)量耦合協(xié)調(diào)水平在2000-2015年有所改善，重視生態(tài)環(huán)境保護(hù)，開發(fā)的合理性增強(qiáng)。

表5 開發(fā)強(qiáng)度與生境質(zhì)量耦合協(xié)調(diào)等級Table 5 Coupling coordination levels between development intensity and habitat quality

東北三省開發(fā)強(qiáng)度與生境質(zhì)量耦合協(xié)調(diào)度在空間上表現(xiàn)為南高北低的格局，且存在明顯的區(qū)域差異性(圖5)。初級協(xié)調(diào)和中級協(xié)調(diào)的縣域多集中在遼中南和哈長城市群，并且于2010-2015年在遼寧及吉林中東部增加明顯。遼中南和哈長城市群多數(shù)縣域經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展較好，在進(jìn)行開發(fā)活動(dòng)的同時(shí),展現(xiàn)出一定的協(xié)調(diào)開發(fā)與保護(hù)的能力，開發(fā)強(qiáng)度和生境質(zhì)量耦合協(xié)調(diào)程度相對較高,尤其是遼寧及吉林中東部縣域，立足“兩山”理論，在不同土地利用類型的開發(fā)保護(hù)、生態(tài)資源合理利用等方面積極實(shí)施管控舉措，使開發(fā)強(qiáng)度和生境質(zhì)量更為適應(yīng)。2000年吉林西部的通榆縣和鎮(zhèn)賚縣耦合協(xié)調(diào)度較低，脆弱的生態(tài)環(huán)境以及不合理的開發(fā)活動(dòng)加劇了開發(fā)強(qiáng)度與生境質(zhì)量間的相對差距，二者瀕臨失調(diào)。2005-2015年黑龍江北部出現(xiàn)瀕臨失調(diào)的縣域不斷增多，該區(qū)域資源開發(fā)發(fā)生轉(zhuǎn)型，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)隨之變化，以采掘工業(yè)為主的第二產(chǎn)業(yè)開始衰落，開發(fā)強(qiáng)度迅速降低，而生境質(zhì)量變化相對滯后，二者呈現(xiàn)失調(diào)趨勢?？傊?，經(jīng)濟(jì)發(fā)展較好、城鎮(zhèn)化程度高及生態(tài)保護(hù)政策深入落實(shí)的區(qū)域?yàn)樘幚黹_發(fā)與保護(hù)的關(guān)系創(chuàng)造了有利經(jīng)濟(jì)條件和合理的發(fā)展指引，其開發(fā)強(qiáng)度與生境質(zhì)量耦合協(xié)調(diào)水平相對較高；生態(tài)脆弱區(qū)域受生態(tài)環(huán)境本底、資源開發(fā)轉(zhuǎn)型的影響，其開發(fā)強(qiáng)度與生境質(zhì)量耦合協(xié)調(diào)水平相對較低。

圖5 開發(fā)強(qiáng)度與生境質(zhì)量空間耦合類型Fig.5 Spatial coupling coordination types of development intensity and habitat quality

4 結(jié)論與討論

通過對東北三省縣域開發(fā)強(qiáng)度和生境質(zhì)量空間關(guān)系的探討，得到以下結(jié)論：1)2000-2015年東北三省縣域開發(fā)強(qiáng)度總體有較大提升，且在2005-2010年提升最為明顯；生境質(zhì)量在開發(fā)強(qiáng)度提升的同時(shí)出現(xiàn)持續(xù)退化，生態(tài)環(huán)境保護(hù)的挑戰(zhàn)不斷增大。東北三省的西南部(尤其是城市群地區(qū))開發(fā)強(qiáng)度較高、生境質(zhì)量較低，北部和東部的生態(tài)保護(hù)區(qū)開發(fā)強(qiáng)度較低、生境質(zhì)量較高。2)東北三省開發(fā)強(qiáng)度與生境質(zhì)量總體呈負(fù)相關(guān)關(guān)系且在不同區(qū)域空間相關(guān)類型不同。低—高聚集是主要的空間相關(guān)類型，主要分布在生態(tài)保護(hù)較好的大小興安嶺地區(qū)和長白山區(qū)；吉林西部和黑龍江西南部低—低聚集的縣域較集中，該區(qū)域國土開發(fā)和生態(tài)保護(hù)不協(xié)調(diào)問題較嚴(yán)峻。3)東北三省縣域開發(fā)強(qiáng)度與生境質(zhì)量耦合協(xié)調(diào)度的平均值由2000年的0.5948升至2015年的0.6172，耦合協(xié)調(diào)類型由勉強(qiáng)協(xié)調(diào)為主轉(zhuǎn)為初級協(xié)調(diào)為主。東北三省南部縣域開發(fā)強(qiáng)度與生境質(zhì)量的空間耦合協(xié)調(diào)度高于北部縣域，且遼寧和吉林東部縣域提升明顯，黑龍江北部瀕臨失調(diào)的縣域不斷增加。

本文通過構(gòu)建綜合評價(jià)指標(biāo)體系發(fā)現(xiàn)東北三省縣域開發(fā)強(qiáng)度呈逐年增長趨勢并存在明顯的空間差異，與現(xiàn)有研究結(jié)果[6,31]一致。東北三省幅員遼闊，不同縣域間的資源稟賦和經(jīng)濟(jì)發(fā)展不均衡是造成開發(fā)強(qiáng)度差異的主要原因。我國政府在2003年年底開始實(shí)施東北振興戰(zhàn)略支持東北發(fā)展，2005-2010年開發(fā)強(qiáng)度提升明顯，說明相關(guān)政策對區(qū)域開發(fā)的導(dǎo)向性較明顯[20];之后，受體制和創(chuàng)新不足等因素制約，東北區(qū)域發(fā)展又重新面臨巨大壓力;此外，國土空間開發(fā)的加速推進(jìn)帶來一系列資源環(huán)境問題，造成區(qū)域生態(tài)環(huán)境退化[32]。本文著重探討開發(fā)強(qiáng)度與生境質(zhì)量的空間關(guān)系，可更具體地認(rèn)識人類活動(dòng)對生物多樣性和生態(tài)服務(wù)水平的影響，同時(shí)為東北三省國土空間優(yōu)化、區(qū)域開發(fā)與保護(hù)協(xié)調(diào)發(fā)展提出對策建議：一是開發(fā)強(qiáng)度與生境質(zhì)量高—高聚集區(qū)和耦合協(xié)調(diào)度高的區(qū)域具有較高的生態(tài)優(yōu)勢和資源優(yōu)勢，區(qū)域發(fā)展中應(yīng)提高資源利用效率，通過構(gòu)建綠色生態(tài)產(chǎn)業(yè)體系等途徑充分發(fā)揮生態(tài)優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展；二是脆弱的生態(tài)環(huán)境和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型成為開發(fā)強(qiáng)度與生境質(zhì)量低—低聚集、耦合協(xié)調(diào)度較低區(qū)域面臨的主要問題，該區(qū)域應(yīng)積極實(shí)施山水林田湖草沙生態(tài)治理和修復(fù)工程，彌補(bǔ)環(huán)境短板，并通過產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級實(shí)現(xiàn)區(qū)域綠色發(fā)展，提升開發(fā)和保護(hù)的協(xié)調(diào)性。

開發(fā)強(qiáng)度與生境質(zhì)量的相互關(guān)系和協(xié)調(diào)發(fā)展是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，本文僅從空間相關(guān)和空間耦合角度研究二者的空間互動(dòng)關(guān)系，區(qū)域開發(fā)強(qiáng)度的綜合生態(tài)效應(yīng)、開發(fā)強(qiáng)度與生境質(zhì)量耦合協(xié)調(diào)機(jī)理將是今后深入研究的方向。此外，受數(shù)據(jù)獲取限制以及考慮等年份間隔分析，本文僅利用2000年、2005年、2010年和2015年的數(shù)據(jù)開展研究，后期需補(bǔ)充近期數(shù)據(jù)和延展時(shí)間跨度，以更加精準(zhǔn)地揭示開發(fā)強(qiáng)度與生境質(zhì)量相互作用的時(shí)空演變規(guī)律。