黑龍江省新型城鎮(zhèn)化與耕地利用耦合協(xié)調(diào)時(shí)空分異特征研究*

李 丹，吳 彪，王 雪，梅曉丹

（黑龍江工程學(xué)院，哈爾濱 150050）

0 引言

隨著改革開(kāi)放和市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國(guó)城鎮(zhèn)化進(jìn)程明顯加快，城鎮(zhèn)化水平由1978 年的17.9%，增長(zhǎng)至2018 年的59.6%[1]。隨著城鎮(zhèn)化、工業(yè)化的加速推進(jìn)，耕地資源被大量占用，呈現(xiàn)出持續(xù)減少的態(tài)勢(shì)，耕地面積從2000 年的1.30 億hm2減少到2008 年的1.22 億hm2[2]，2007—2014 年中國(guó)城鎮(zhèn)化進(jìn)程加快，建設(shè)占用耕地的比例逐漸上升并占據(jù)主體地位[3]，進(jìn)一步加劇了我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展、人口增長(zhǎng)與耕地資源保護(hù)的矛盾[1-3]。我國(guó)是世界上人口最多且耕地資源相對(duì)稀缺的國(guó)家，一方面需要發(fā)展經(jīng)濟(jì)，進(jìn)一步推進(jìn)城鎮(zhèn)化；另一方面需要保障糧食安全，扼守1.2億hm2（18億畝）耕地紅線?！耙灰燥?，二要建設(shè)”集中體現(xiàn)在城鎮(zhèn)化與耕地資源保護(hù)這一對(duì)矛盾體上。2014 年國(guó)家頒布實(shí)施了《國(guó)家新型城鎮(zhèn)化規(guī)劃（2014—2020年）》，圍繞全面提高城鎮(zhèn)化質(zhì)量，以人的城鎮(zhèn)化為核心，提出了一系列重大任務(wù)和改革措施。在新型城鎮(zhèn)化背景下，如何協(xié)調(diào)城鎮(zhèn)化與耕地保護(hù)之間的矛盾，使有限的耕地在確保糧食安全的基礎(chǔ)上，滿足建設(shè)用地需求，實(shí)現(xiàn)土地的高效利用，促進(jìn)新型城鎮(zhèn)化的健康發(fā)展極其重要。

針對(duì)城鎮(zhèn)化與耕地保護(hù)之間的矛盾，已有研究主要集中在城鎮(zhèn)化與耕地資源變化關(guān)系[4-6]、城鎮(zhèn)化背景下耕地保護(hù)制度與政策[7]、城鎮(zhèn)化演進(jìn)對(duì)耕地的影響[8,9]，城鎮(zhèn)化與耕地的協(xié)調(diào)發(fā)展[10,11]等方面，然而針對(duì)新型城鎮(zhèn)化與耕地利用的耦合協(xié)調(diào)時(shí)空特征研究成果較少。黑龍江省是中國(guó)耕地面積最大的省份，全省人均耕地面積居全國(guó)第一位，是我國(guó)重要的商品糧基地和水稻、大豆、玉米主產(chǎn)區(qū)，黑土資源豐富，農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)雄厚[12-14]。全省城鎮(zhèn)化率從1978 年的35.9%提高到2013 年的57.4%，高于全國(guó)平均水平3.7 個(gè)百分點(diǎn)，其省會(huì)哈爾濱市為首批新型城鎮(zhèn)化試點(diǎn)城市，城鎮(zhèn)化率較高，經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)[15]。目前針對(duì)糧食主產(chǎn)區(qū)新型城鎮(zhèn)化與耕地利用耦合協(xié)調(diào)的時(shí)空特征研究極少。

文章選取黑龍江省為研究區(qū)，以1990 年、2000 年、2010 年、2016 年黑龍江省13 個(gè)地市的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，從新型城鎮(zhèn)化和耕地利用的內(nèi)涵出發(fā)，建立指標(biāo)體系，利用耦合協(xié)調(diào)度模型，探討兩者之間的關(guān)系以及時(shí)空分異特征。研究成果可以厘清新型城鎮(zhèn)化與耕地利用兩系統(tǒng)之間的關(guān)系，為解決新型城鎮(zhèn)化發(fā)展與耕地利用保護(hù)之間的矛盾提供科學(xué)依據(jù)，對(duì)于保護(hù)黑土區(qū)耕地資源、促進(jìn)新型城鎮(zhèn)化的健康發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)來(lái)源

1.1 研究區(qū)概況

黑龍江省位于中國(guó)最東北部，東部和北部以烏蘇里江、黑龍江為界河與俄羅斯為鄰，西接內(nèi)蒙古自治區(qū)，南連吉林省，地理位置位于北緯43°25'～53°33'，東經(jīng)121°11'～135°05'，跨10個(gè)緯度，14個(gè)經(jīng)度，南北長(zhǎng)約1 120 km，東西寬約930 km，總面積47.3 萬(wàn)km2（含加格達(dá)奇區(qū)和松嶺區(qū)），是中國(guó)位置最北、最東，緯度最高，經(jīng)度最東的省份。黑龍江省西部屬松嫩平原，東北部為三江平原，平原占全省總面積的37.0%，北部、東南部為山地，平均海拔50～200m。氣候?yàn)闇貛Т箨懶约撅L(fēng)氣候。黑龍江省轄哈爾濱市、齊齊哈爾市、牡丹江市、佳木斯市、大慶市、黑河市、綏化市、伊春市、鶴崗市、雞西市、雙鴨山市和七臺(tái)河市12個(gè)地市，以及1個(gè)大興安嶺地區(qū)。

黑龍江省是中國(guó)耕地面積最大的省份，是世界著名的三大黑土帶之一，農(nóng)業(yè)上集約化程度高，是我國(guó)重要的商品糧基地和水稻、大豆、玉米主產(chǎn)區(qū)。2016 年總?cè)丝跒? 799.2 萬(wàn)人，國(guó)民生產(chǎn)總值總量為1.538 61萬(wàn)億元。該文研究區(qū)以實(shí)際地理位置為基礎(chǔ)，不包括加格達(dá)奇區(qū)和松嶺區(qū)。

1.2 數(shù)據(jù)來(lái)源與處理

為了研究城鎮(zhèn)化的長(zhǎng)時(shí)間尺度變化，該文選取1990年、2000年、2010年和2016年4個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算。基礎(chǔ)數(shù)據(jù)主要來(lái)源于中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒（1981—2016年）、中國(guó)農(nóng)業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒（1987—2016年）、黑龍江統(tǒng)計(jì)年鑒（1987—2016年）、黑龍江省國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)（2001—2016年）以及相關(guān)部門的研究報(bào)告等。對(duì)于無(wú)法直接獲得的數(shù)據(jù)或個(gè)別年份沒(méi)有統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)，根據(jù)指標(biāo)的意義利用數(shù)學(xué)公式、遞推法、插值法等獲得，最終得到黑龍江省13個(gè)地市的新型城鎮(zhèn)化及耕地利用指標(biāo)數(shù)據(jù)。

2 研究方法與模型

2.1 指標(biāo)體系構(gòu)建

新型城鎮(zhèn)化的內(nèi)涵涉及多個(gè)方面，按照《國(guó)家新型城鎮(zhèn)化規(guī)劃（2014—2020 年）》，及“以人為本”的思想，在借鑒有關(guān)新型城鎮(zhèn)化研究成果的基礎(chǔ)上[16-20]，根據(jù)黑龍江省實(shí)際情況從人口城鎮(zhèn)化、經(jīng)濟(jì)城鎮(zhèn)化、社會(huì)城鎮(zhèn)化、空間城鎮(zhèn)化四大方面，按照科學(xué)性、系統(tǒng)性、層次性、可獲取性和可測(cè)量性等原則，首先初步建立4個(gè)子系統(tǒng)，22個(gè)基本變量的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，運(yùn)用SPSS 軟件對(duì)這些指標(biāo)進(jìn)行多重共線分析、主成分分析，對(duì)指標(biāo)進(jìn)行篩選與重組，從而得到最終的4 個(gè)子系統(tǒng)22 個(gè)基本變量的新型城鎮(zhèn)化評(píng)價(jià)指標(biāo)體系（表1）。

根據(jù)宋戈[21]等對(duì)耕地利用系統(tǒng)的定義，耕地利用系統(tǒng)是指人類活動(dòng)所利用的耕地表層及以上和以下所有要素的相互關(guān)聯(lián)和相互制約形成的具有特定功能的有機(jī)結(jié)合體。在已有研究成果的基礎(chǔ)上[22,23]，該文從耕地利用的結(jié)構(gòu)、功能、效益3 個(gè)層面出發(fā)，經(jīng)篩選后得到16 個(gè)基本變量的耕地利用系統(tǒng)指標(biāo)體系（表1）。

表1 1990—2016年黑龍江省新型城鎮(zhèn)化與耕地利用耦合協(xié)調(diào)度評(píng)價(jià)指標(biāo)體系及權(quán)重

2.2 研究方法

2.2.1 指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化

為消除指標(biāo)的量綱和單位，對(duì)指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理[24]。

當(dāng)指標(biāo)為正向指標(biāo)時(shí)，其標(biāo)準(zhǔn)化公式為：

當(dāng)指標(biāo)為負(fù)向指標(biāo)時(shí)，其標(biāo)準(zhǔn)化公式為：

當(dāng)指標(biāo)為適中型指標(biāo)時(shí)，其標(biāo)準(zhǔn)化公式為：

式（3）中，di為確定的標(biāo)準(zhǔn)值。

為消除負(fù)值進(jìn)行平移處理,一些指標(biāo)數(shù)值進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理后，可能會(huì)出現(xiàn)數(shù)值較小或負(fù)值的情況，為了計(jì)算的統(tǒng)一與方便，將標(biāo)準(zhǔn)化后的數(shù)值進(jìn)行平移處理為：

式（4）中，H為指標(biāo)平移的幅度，一般取1。

利用比重法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行無(wú)量綱化為：

2.2.2 熵值法

該文采用熵值法[25]確定指標(biāo)權(quán)重。

計(jì)算第j個(gè)指標(biāo)的熵值為：

第j個(gè)指標(biāo)的差異系數(shù)為：

第j個(gè)指標(biāo)的權(quán)重為：

式（9）中，max{xj}和min{xj}分別為所有年份中第j項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)的最大值和最小值，其中m為評(píng)價(jià)城鎮(zhèn)個(gè)數(shù)，n為指標(biāo)數(shù)。

2.2.3 綜合發(fā)展指數(shù)

式（10）中，a ij表示第i個(gè)城鎮(zhèn)第j項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化處理數(shù)值，s值越大，樣本的效果越好，最終比較所有s值即可得出評(píng)價(jià)結(jié)論[26]。

2.2.4 耦合度模型

耦合度意為描述各個(gè)子系統(tǒng)間或與其要素之間的相互作用而彼此影響的現(xiàn)象，最終實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)和諧的特征和規(guī)律[27]。新型城鎮(zhèn)化與耕地利用兩系統(tǒng)彼此獨(dú)立且相互作用，因此構(gòu)建耦合度模型反映了各子系統(tǒng)之間耦合度的強(qiáng)弱程度，公式為：

式（11）中，C表示區(qū)城新型鎮(zhèn)化系統(tǒng)與耕地利用系統(tǒng)的耦合度；Z表示為調(diào)節(jié)系數(shù)，計(jì)算時(shí)取值為1/2，SU、SC分別為城鎮(zhèn)化發(fā)展指數(shù)和耕地利用指數(shù)。C值為1時(shí)最大，表明耕地利用系統(tǒng)與城鎮(zhèn)化發(fā)展之間為最協(xié)調(diào)狀態(tài)，發(fā)展方向是有序的；反之C= 0 最失調(diào)，耦合度最小，兩系統(tǒng)發(fā)展方向和現(xiàn)階段呈無(wú)序性。按照取值范圍，將耦合度劃分為6 個(gè)等級(jí)。C=0，無(wú)序；0C≤0.3，低水平耦合；0.3C≤0.5，頡頏；0.5C≤0.8，磨合；0.8C＜1，高水平耦合；C=1，有序。

2.2.5 耦合協(xié)調(diào)度模型

耦合度大小能反映協(xié)調(diào)等級(jí)，表征兩個(gè)系統(tǒng)的相互作用強(qiáng)弱，但卻無(wú)法清晰反映耦合的具體水平和發(fā)展趨勢(shì)。所以在其基礎(chǔ)上增加耦合協(xié)調(diào)模型，用來(lái)表現(xiàn)各子系統(tǒng)或和要素之間相互影響、協(xié)調(diào)一致的程度。該文引入耦合協(xié)調(diào)度模型[28]評(píng)價(jià)新型城鎮(zhèn)化與耕地利用系統(tǒng)的耦合協(xié)調(diào)發(fā)展程度，表征系統(tǒng)協(xié)調(diào)運(yùn)行過(guò)程。公式為:

式（13）中，D為新型城鎮(zhèn)化與耕地利用系統(tǒng)的耦合協(xié)調(diào)度，0≤D≤1，D值越大，新型城鎮(zhèn)化與耕地利用系統(tǒng)的耦合協(xié)調(diào)發(fā)展水平越高；反之亦然。T為兩個(gè)子系統(tǒng)的整體效益指標(biāo)綜合協(xié)調(diào)指數(shù)。a+B= 1 為待定系數(shù)，由于耕地利用與城鎮(zhèn)化發(fā)展的關(guān)鍵程度相同，重要性一致，故a=B= 0.5。耦合協(xié)調(diào)度等級(jí)劃分如下：0D＜0.2，嚴(yán)重失調(diào)；0.2≤D＜0.3，中度失調(diào)；0.3≤D＜0.4，輕度失調(diào)；0.4≤D＜0.5，瀕臨失調(diào)；0.5≤D＜0.6，勉強(qiáng)協(xié)調(diào)；0.6≤D＜0.7，初級(jí)協(xié)調(diào)；0.7≤D＜0.8，中級(jí)協(xié)調(diào)；0.8≤D＜0.9，良好協(xié)調(diào)；0.9≤D＜1.0，優(yōu)質(zhì)協(xié)調(diào)。

2.2.6 同步發(fā)展模型該文利用同步發(fā)展模型[29]來(lái)確定新型城鎮(zhèn)化與耕地利用兩系統(tǒng)之間的同步發(fā)展情況。計(jì)算公式為：

式（14）中，H表示同步發(fā)展指數(shù)。當(dāng)H= 0，表示新型城鎮(zhèn)化發(fā)展與耕地利用系統(tǒng)完全同步協(xié)調(diào)，但現(xiàn)實(shí)中基本不存在這一情況。當(dāng)|H|≤0.1 表示兩子系統(tǒng)發(fā)展基本同步。|H|> 0.1 表示兩子系統(tǒng)存在偏離，其中，H> 0.1 表明城鎮(zhèn)化發(fā)展相對(duì)超前；反之，H＜ -0.1，表明城鎮(zhèn)化發(fā)展相對(duì)落后于耕地利用系統(tǒng)，屬于城鎮(zhèn)化發(fā)展為滯后型。

3 結(jié)果與分析

3.1 新型城鎮(zhèn)化與耕地利用綜合發(fā)展時(shí)空特征分析

根據(jù)上述研究方法，分別計(jì)算了1990 年、2000 年、2010 年和2016 年黑龍江省13 個(gè)地市新型城鎮(zhèn)化與耕地利用綜合發(fā)展指數(shù)及同步發(fā)展指數(shù)（表2）。從新型城鎮(zhèn)化綜合發(fā)展指數(shù)（SU）來(lái)看，13 個(gè)地市新型城鎮(zhèn)化綜合發(fā)展水平不同，呈現(xiàn)出3種趨勢(shì)：先下降后上升，包括哈爾濱市、齊齊哈爾市、大慶市、佳木斯市、牡丹江市、黑河市、雞西市、雙鴨山市、七臺(tái)河市；先上升后下降，包括鶴崗市、伊春市、大興安嶺地區(qū)；持續(xù)上升：綏化市。2000 年為重要的波動(dòng)年份，約70%的地市，新型城鎮(zhèn)化綜合發(fā)展指數(shù)下降發(fā)生在2000 年，2000 年后基本為上升趨勢(shì)。從耕地利用綜合發(fā)展指數(shù)（SC）來(lái)看，分為4 種類型。先下降后上升：齊齊哈爾市、鶴崗市、伊春市、佳木斯市、牡丹江市、綏化市；先上升后下降：雞西市、雙鴨山市、大慶市、大興安嶺；持續(xù)上升：哈爾濱市，黑河市；持續(xù)下降：七臺(tái)河市。2000 年仍為重要的波動(dòng)年份。

表2 1990—2016年黑龍江省新型城鎮(zhèn)化與耕地利用綜合發(fā)展指數(shù)

從系統(tǒng)同步發(fā)展指數(shù)（H）看，1990 年、2000 年、2010 年和2016 年城鎮(zhèn)化發(fā)展相對(duì)超前的城市為雞西市、鶴崗市、大慶市、伊春市、七臺(tái)河市和大興安嶺。這些城市均為以煤炭、石油、森工為主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)的典型資源型城市；城鎮(zhèn)化發(fā)展相對(duì)落后的城市為齊齊哈爾市、綏化市，這兩個(gè)城市為松嫩平原重要的耕地利用區(qū)。兩子系統(tǒng)發(fā)展基本同步的城市為佳木斯市和牡丹江市。哈爾濱市在1990 年為同步發(fā)展，其余年份均為落后發(fā)展；黑河市1990年和2000年為落后發(fā)展，2010年和2016年為同步發(fā)展。

為了進(jìn)一步說(shuō)明黑龍江省新型城鎮(zhèn)化與耕地利用兩系統(tǒng)之間的同步發(fā)展情況，該文將H指數(shù)與Arc‐GIS自然斷點(diǎn)法相結(jié)合，將新型城鎮(zhèn)化與耕地利用同步發(fā)展類型劃分為：同步發(fā)展、新型城鎮(zhèn)化滯后和耕地利用滯后3種類型，并根據(jù)H指數(shù)將3種類型劃分為6個(gè)等級(jí)，其空間分布見(jiàn)圖1。由圖1可知，同步發(fā)展型中，哈爾濱市從1990 年的同步發(fā)展型演化為2000 年的新型城鎮(zhèn)化滯后型，并且一直保持到2016 年；1990—2000 年牡丹江市同步發(fā)展等級(jí)升高，到2010 年演化為耕地利用滯后型，2016 年又回到同步發(fā)展型；佳木斯市一直處于同步發(fā)展階段，但是在2016 年同步等級(jí)下降。新型城鎮(zhèn)化滯后類型中，2010 年黑河市于演化為同步發(fā)展類型；2000 年齊齊哈爾市開(kāi)始滯后程度降低；2010 年綏化市開(kāi)始滯后程度降低。耕地利用滯后類型中，2000 年大興安嶺開(kāi)始滯后程度增加；大慶市先減小后增加；2010 年七臺(tái)河市開(kāi)始增加；雞西市、伊春市和鶴崗市沒(méi)有發(fā)生變化，但是雞西市相對(duì)滯后等級(jí)較低。

圖1 1990—2016年黑龍江省新型城鎮(zhèn)化與耕地利用同步發(fā)展類型時(shí)空分布

3.2 新型城鎮(zhèn)化與耕地利用耦合度時(shí)空特征分析

根據(jù)耦合度模型，計(jì)算出1990 年、2000 年、2010 年和2016 年黑龍江省13 個(gè)地市的耦合度（C），并根據(jù)耦合度等級(jí)劃分確定耦合階段（表3）。由表3 可知，新型城鎮(zhèn)化與耕地利用耦合度幾乎均在0.3～0.5波動(dòng)，整體耦合程度不高，長(zhǎng)期處于頡頏階段，只有2000 年的伊春市（0.290 4）和2016 年的大興安嶺（0.232 3）處于低水平耦合階段。新型城鎮(zhèn)化發(fā)展的同時(shí)，城鎮(zhèn)土地空間擴(kuò)張對(duì)耕地利用具有較高要求，對(duì)耕地資源產(chǎn)生了一定的威脅，使得兩系統(tǒng)之間產(chǎn)生阻滯和抗衡。

在4 個(gè)年份中哈爾濱市、齊齊哈爾市、雞西市、伊春市、佳木斯市和黑河市的耦合度為波動(dòng)上升趨勢(shì)，說(shuō)明新型城鎮(zhèn)化發(fā)展和耕地利用相互依賴、相互影響的作用力逐年加強(qiáng)。綏化市耦合度持續(xù)增加，七臺(tái)河市則呈持續(xù)下降趨勢(shì)，2016年的大興安嶺下降至低耦合水平階段，下降幅度較大。

為了進(jìn)一步研究新型城鎮(zhèn)化與耕地利用耦合度的空間特征，利用ArcGIS 反距離權(quán)重插值法，生成1990 年、2000 年、2010 年和2016 年黑龍江省各城市耦合度發(fā)展水平的時(shí)空分布圖（圖2）。研究表明，1990 年耦合度相對(duì)較高的城市為哈爾濱市、牡丹江市和佳木斯市，耦合度相對(duì)較低的城市為大興安嶺、伊春市和綏化市；2000 年耦合度相對(duì)較高的城市增加了雙鴨山市，耦合度相抵較低的城市中，大興安嶺耦合度較1990 年增加，伊春市則耦合度降低，并且與鄰近的綏化市和鶴崗市形成了一個(gè)低值島，七臺(tái)河市也有降低的趨勢(shì)；2010 年耦合度相對(duì)較高的城市基本不變，但位于黑龍江省西部的黑河市、齊齊哈爾市、大慶市的耦合度較1990年和2000年有所升高，耦合度相對(duì)較低的城市為大興安嶺、伊春市、鶴崗市和七臺(tái)河市，大興安嶺較2000 年相比，耦合度降低，其余三城市耦合度升高；2016 年大部分城市耦合度相對(duì)較高，只有大興安嶺耦合度仍相對(duì)較低，伊春市和七臺(tái)河市耦合度較2010年增加。

圖2 1990—2016年黑龍江省新型城鎮(zhèn)化與耕地利用耦合度時(shí)空分布

3.3 新型城鎮(zhèn)化與耕地利用耦合協(xié)調(diào)度時(shí)空特征分析

根據(jù)耦合協(xié)調(diào)度模型，計(jì)算出1990 年、2000 年、2010 年和2016 年黑龍江省13 個(gè)地市的耦合協(xié)調(diào)度（D），并根據(jù)耦合協(xié)調(diào)度等級(jí)劃分確定耦合協(xié)調(diào)程度（表4，圖3）。由表4 可知，黑龍江省新型城鎮(zhèn)化與耕地利用耦合協(xié)調(diào)度集中在0.2～0.6，以中度失調(diào)，輕度失調(diào)，瀕臨失調(diào)，勉強(qiáng)協(xié)調(diào)4 個(gè)等級(jí)為主，各時(shí)期耦合協(xié)調(diào)度最小值均在0.2 左右，最大值均在0.6 左右。1990 年勉強(qiáng)協(xié)調(diào)的城市為哈爾濱市、齊齊哈爾市；瀕臨協(xié)調(diào)的城市為佳木斯市、牡丹江市和綏化市；輕度失調(diào)的城市為雞西市、鶴崗市、雙鴨山市、大慶市、七臺(tái)河市和黑河市；中度失調(diào)的城市為伊春市和大興安嶺，瀕臨協(xié)調(diào)以上等級(jí)約占40%，輕度失調(diào)約占46%。2000年僅哈爾濱市為勉強(qiáng)協(xié)調(diào)，齊齊哈爾市、大慶市和佳木斯市為瀕臨失調(diào)，其余8個(gè)地市均為輕度失調(diào)，約占62%，伊春市扔為中度協(xié)調(diào)。2010 年與2000 年幾乎一致，僅大興安嶺由輕度失調(diào)變?yōu)橹卸葏f(xié)調(diào)。2016年勉強(qiáng)協(xié)調(diào)的城市為哈爾濱市和齊齊哈爾市；瀕臨失調(diào)的城市為大慶市、佳木斯市、牡丹江市和綏化市；輕度失調(diào)的城市為雞西市、鶴崗市、雙鴨山市和黑河市；中度失調(diào)的城市為伊春市、七臺(tái)河市和大興安嶺，各級(jí)別城市分布相對(duì)均勻。

圖3 1990—2016年黑龍江省新型城鎮(zhèn)化與耕地資源耦合協(xié)調(diào)度空間分布

表4 1990—2016年黑龍江省新型城鎮(zhèn)化與耕地利用耦合協(xié)調(diào)度

由圖3 可知，4 個(gè)時(shí)期大體上，哈爾濱市和齊齊哈爾市為耦合協(xié)調(diào)度中的相對(duì)較高協(xié)調(diào)的區(qū)域，1990—2016年哈爾濱市耦合協(xié)調(diào)度持續(xù)增加，并接近于“初級(jí)協(xié)調(diào)”階段（0.6）；1990—2016年齊齊哈爾市耦合協(xié)調(diào)度先下降為瀕臨失調(diào)后又上升為勉強(qiáng)協(xié)調(diào)，耦合協(xié)調(diào)度整體呈上升趨勢(shì)。一直處于瀕臨失調(diào)的城市為佳木斯市。持續(xù)輕度失調(diào)的城市數(shù)量最多，分別是黑河市、雙鴨山市、鶴崗市、雞西市。伊春市、大興安嶺地區(qū)的耦合協(xié)調(diào)階段為中度失調(diào)，是相對(duì)最不協(xié)調(diào)的區(qū)域，這兩個(gè)城市以林地為主，農(nóng)業(yè)相對(duì)較為落后，耕地利用指標(biāo)值較小，是影響兩個(gè)系統(tǒng)之間的耦合協(xié)調(diào)度的主要因素之一。

4 政策啟示

黑龍江省作為我國(guó)重要的糧食主產(chǎn)區(qū)，合理解決“一要吃飯，二要建設(shè)”的問(wèn)題至關(guān)重要，既要保證耕地利用合理有效，又要促進(jìn)新型城鎮(zhèn)化的健康發(fā)展。從上述分析可見(jiàn)黑龍江省新型城鎮(zhèn)化與耕地利用耦合尚存在一定差異，從加強(qiáng)政策與制度安排上，需要持續(xù)關(guān)注。鑒于二者耦合協(xié)調(diào)度的空間分異特征，應(yīng)采取差異化的策略來(lái)推動(dòng)新型城鎮(zhèn)化與耕地利用耦合協(xié)調(diào)發(fā)展。按照耦合協(xié)調(diào)程度的不同以及各城市的地理位置以及行政區(qū)劃，將黑龍江省劃分為4 個(gè)區(qū)域：松嫩平原區(qū)、三江平原區(qū)、山地丘陵區(qū)和其他城市區(qū)（圖4）。

圖4 黑龍江省新型城鎮(zhèn)化與耕地資源耦合協(xié)調(diào)分區(qū)

松嫩平原區(qū)主要包括：哈爾濱市、齊齊哈爾市、大慶市和綏化市。此區(qū)域包括了黑龍江省重要的哈大齊工業(yè)走廊帶，新型城鎮(zhèn)化發(fā)展水平較高，同時(shí)又位于耕地資源豐富的松嫩平原，松嫩平原區(qū)是全省農(nóng)業(yè)開(kāi)發(fā)較早的區(qū)域，人口眾多，人均耕地少，城鄉(xiāng)爭(zhēng)地激烈，人地矛盾突出[30]。針對(duì)此區(qū)域應(yīng)當(dāng)加快新型城鎮(zhèn)化發(fā)展，同時(shí)注重耕地利用與保護(hù)，繼續(xù)發(fā)揮哈大齊工業(yè)走廊在新型城鎮(zhèn)化發(fā)展中的拉動(dòng)作用，發(fā)揮松嫩平原耕地利用的優(yōu)勢(shì)，近期發(fā)展為“初級(jí)協(xié)調(diào)”的區(qū)域。

三江平原區(qū)主要包括：鶴崗市、佳木斯市、七臺(tái)河市、雙鴨山市和雞西市。此區(qū)域包含城市以中等規(guī)模城市為主，新型城鎮(zhèn)化發(fā)展速度相對(duì)較慢，同時(shí)位于三江平原，三江平原人少地多，國(guó)營(yíng)農(nóng)場(chǎng)較多，是重要的國(guó)家級(jí)商品糧基地[30]。此區(qū)域城市中大多數(shù)為兩系統(tǒng)“輕度失調(diào)”區(qū)域，主要為耕地利用滯后，此區(qū)域應(yīng)加強(qiáng)國(guó)營(yíng)農(nóng)場(chǎng)的帶動(dòng)作用，提高耕地利用效率，近期發(fā)展為“勉強(qiáng)協(xié)調(diào)”區(qū)域。

山地丘陵區(qū)主要包括：大興安嶺、伊春市。山地丘陵區(qū)地形以山地為主，該區(qū)域墾殖率較低，耕地地塊零散，農(nóng)業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的比重相對(duì)偏低[30]。此區(qū)域城市以“輕度失調(diào)”和“中度失調(diào)”為主，與此區(qū)域耕地資源較少有直接關(guān)系。應(yīng)當(dāng)發(fā)揮林區(qū)經(jīng)濟(jì)特色，同時(shí)注意城鎮(zhèn)化統(tǒng)計(jì)指標(biāo)數(shù)值的合理性。

其他城市區(qū)主要包括：黑河市和牡丹江市。兩個(gè)城市均處于平原和林區(qū)的交匯處，4個(gè)時(shí)期耦合協(xié)調(diào)度均發(fā)生波動(dòng)變化，說(shuō)明系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)度不穩(wěn)定。應(yīng)同步提高兩系統(tǒng)發(fā)展水平，使耦合協(xié)調(diào)度趨于穩(wěn)定。

此外，針對(duì)資源型城市（雞西市、鶴崗市、大慶市、伊春市、七臺(tái)河市和大興安嶺），用較為單一的經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)推動(dòng)了新型城鎮(zhèn)化的進(jìn)程，同時(shí)耕地資源利用率不高，應(yīng)加快產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型升級(jí)，探索新型城鎮(zhèn)化與耕地利用協(xié)調(diào)發(fā)展的新思路。

5 結(jié)論與討論

該文以新型城鎮(zhèn)化與耕地保護(hù)之間的矛盾為出發(fā)點(diǎn)，通過(guò)剖析兩系統(tǒng)的內(nèi)涵，構(gòu)建指標(biāo)體系，以1990 年、2000 年、2010 年和2016 年黑龍江省4 個(gè)時(shí)期3 個(gè)地市的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，綜合運(yùn)用耦合協(xié)調(diào)度模型，GIS 空間分析方法，分析了黑龍江省新型城鎮(zhèn)化與耕地利用耦合協(xié)調(diào)的時(shí)空特征，得到主要結(jié)論如下。

（1）1990—2016 年各指標(biāo)權(quán)重在不同年份波動(dòng)變化，2000 年為各指標(biāo)權(quán)重變化相對(duì)較大年份，以此為界，黑龍江省新型城鎮(zhèn)化與耕地利用綜合發(fā)展指數(shù)總體趨勢(shì)先下降后上升。兩系統(tǒng)同步發(fā)展類型分為同步發(fā)展、新型城鎮(zhèn)化滯后和耕地利用滯后3種類型。同步發(fā)展類型在不同地市存在明顯的空間分異。資源型城市以耕地利用滯后型為主，規(guī)模較大城市以新型城鎮(zhèn)化滯后型為主，中等規(guī)模城市以同步發(fā)展型為主。

（2）新型城鎮(zhèn)化與耕地利用耦合度不高，長(zhǎng)期處于頡頏階段，但耦合度指數(shù)為波動(dòng)上升趨勢(shì)。耦合度空間特征明顯，耦合度相對(duì)較低的地區(qū)主要集中在大興安嶺和伊春市，黑龍江省山地區(qū)為重點(diǎn)需要提高耦合度的區(qū)域。

（3）新型城鎮(zhèn)化與耕地利用耦合協(xié)調(diào)度集中在“勉強(qiáng)協(xié)調(diào)”和“中度失調(diào)”之間?！拜p度失調(diào)”的城市數(shù)量最多，哈爾濱市和齊齊哈爾市為耦合協(xié)調(diào)度相對(duì)較高城市，伊春市、大興安嶺地區(qū)為相對(duì)最不協(xié)調(diào)的區(qū)域?？v觀黑龍江省，新型城鎮(zhèn)化與耕地利用耦合協(xié)調(diào)度尚存在一定差異，但尚在可控范圍內(nèi)，需持續(xù)關(guān)注，采取差異化的政策措施，進(jìn)行科學(xué)合理調(diào)整。

（4）受數(shù)據(jù)獲取難度的影響，兩系統(tǒng)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建中，影響因子還不夠全面，只選取了代表性的影響因子。為了厘清兩者之間的耦合關(guān)系，該文選擇了長(zhǎng)時(shí)間跨度，但是未能深入到連續(xù)年份的研究。另外，該文只分析了新型城鎮(zhèn)化與耕地利用兩系統(tǒng)之間的耦合時(shí)空特征，而每個(gè)系統(tǒng)均錯(cuò)綜復(fù)雜，如何利用數(shù)學(xué)模型，進(jìn)一步確定兩者之間耦合協(xié)調(diào)的機(jī)理及互相作用程度將是下一步研究的方向。