王瑩瑩, 何 剛, 阮 君
(安徽理工大學(xué) 經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院,安徽 淮南 232001)
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展,數(shù)據(jù)顯示2020年我國(guó)城鎮(zhèn)化率達(dá)到了63.89%,從世界范圍比較來看,當(dāng)前中國(guó)超過60%的城鎮(zhèn)化水平已經(jīng)高于55.3%的世界平均水平。《安徽省新型城鎮(zhèn)化發(fā)展規(guī)劃(2016—2025)》表明全省城鎮(zhèn)人口五年增加約550萬人,城鎮(zhèn)化率年均提高1.5個(gè)百分點(diǎn),超過全國(guó)平均速度,城鎮(zhèn)常住人口首次超過農(nóng)村常住人口,常住人口城鎮(zhèn)化率達(dá)到50.5%,城鎮(zhèn)化率增長(zhǎng)迅猛,這也進(jìn)一步加深了對(duì)安徽省生態(tài)環(huán)境的威脅[1]。黨的十八大以來,以習(xí)近平總書記為領(lǐng)導(dǎo)的黨中央高度重視國(guó)家生態(tài)安全建設(shè),指出生態(tài)環(huán)境問題關(guān)乎社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和政治問題。如何科學(xué)測(cè)度新型城鎮(zhèn)化背景下區(qū)域生態(tài)安全水平,有效識(shí)別其障礙因子,對(duì)實(shí)現(xiàn)區(qū)域高質(zhì)量發(fā)展具有重要參考價(jià)值。
國(guó)內(nèi)外關(guān)于生態(tài)安全問題的研究最早起源于1989年,由美國(guó)國(guó)際應(yīng)用系統(tǒng)分析研究所(IASA)提出,生態(tài)安全是指人的生活、健康、安樂等生活保障來源、必要資源等處于穩(wěn)定的狀態(tài)[2-3]。關(guān)于區(qū)域生態(tài)安全的研究主要集中于生態(tài)安全水平測(cè)度、生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)研究等內(nèi)容[4]。1987年世界環(huán)境與發(fā)展委員會(huì)(WCED)在《我們共同的未來》一文中將生態(tài)安全定義進(jìn)行了擴(kuò)充,指出生態(tài)安全應(yīng)包括國(guó)家主權(quán)的軍事和政治安全,生態(tài)治理應(yīng)統(tǒng)籌可能出現(xiàn)的所有問題[5-6]。19世紀(jì)90年代初,Barnthouse等提出生態(tài)評(píng)價(jià)的4個(gè)步驟:風(fēng)險(xiǎn)源確定、風(fēng)險(xiǎn)描述、環(huán)境效應(yīng)分析、建立環(huán)境遷移模型等[7]。1998年Rapport等將生態(tài)安全評(píng)價(jià)分為生態(tài)系統(tǒng)抑制性和恢復(fù)性兩大潛在類別[8]。國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)生態(tài)安全的基本概念、主要特點(diǎn)等方面進(jìn)行了深入研究[9]。在生態(tài)安全評(píng)價(jià)模型方面,學(xué)者大都采用聯(lián)合國(guó)經(jīng)濟(jì)合作開發(fā)署建立的壓力—狀態(tài)—響應(yīng)(PSR)概念模型[10],以及在PSR的基礎(chǔ)上改進(jìn)的驅(qū)動(dòng)力—壓力—狀態(tài)—影響—響應(yīng)(DPSIR)模型[11]。楊光明等基于PSR模型運(yùn)用層次分析法和熵權(quán)法對(duì)三峽庫區(qū)生態(tài)安全進(jìn)行了測(cè)度,探究庫區(qū)生態(tài)安全狀況及其演化規(guī)律[12]。李子君等從經(jīng)濟(jì)—社會(huì)—環(huán)境(EES)模式建立土地生態(tài)安全評(píng)價(jià)模型,利用熵權(quán)物元模型對(duì)沂蒙山區(qū)土地生態(tài)安全的時(shí)空變化及其影響因素進(jìn)行實(shí)證研究[13]。徐少癸等基于DPSIR模型構(gòu)建旅游城市生態(tài)安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,利用模糊物元模型測(cè)度中國(guó)31個(gè)省份旅游生態(tài)安全動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià),并運(yùn)用空間探索性數(shù)據(jù)分析方法分析其空間格局演化特征[14]。隋修志等針對(duì)京津冀生態(tài)安全問題從城際差異視角出發(fā),研究了區(qū)域生態(tài)安全城際差異性對(duì)制定精細(xì)化環(huán)境政策提供了指導(dǎo)方向[15]。
綜上所述,基于新型城鎮(zhèn)化視角的區(qū)域生態(tài)安全研究較少。安徽省以“三山三江二湖”著稱,沿江通海,是長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶的重要戰(zhàn)略支點(diǎn),也是國(guó)家新型城鎮(zhèn)化試點(diǎn)省份?;谛滦统擎?zhèn)化視角測(cè)度安徽省生態(tài)安全水平,分析影響生態(tài)安全水平的主要障礙因子,對(duì)安徽在構(gòu)建新發(fā)展格局、暢通國(guó)內(nèi)國(guó)際雙循環(huán)上貢獻(xiàn)力量具有重要現(xiàn)實(shí)意義。
基于已有研究成果[16-19],結(jié)合安徽省新型城鎮(zhèn)化發(fā)展現(xiàn)狀,借助DPSIR概念模型[20],通過文獻(xiàn)研究及專家咨詢,整理歸納了新型城鎮(zhèn)化視角下生態(tài)安全DPSIR模型框架(圖1),模型運(yùn)行機(jī)制為:①新型城鎮(zhèn)化視角下生態(tài)安全驅(qū)動(dòng)力為人口規(guī)模擴(kuò)大以及經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展對(duì)生態(tài)環(huán)境的潛在作用;②生態(tài)安全壓力為城鎮(zhèn)化過程中,工業(yè)化排放廢棄物對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的直接作用;③生態(tài)安全狀態(tài)是在城鎮(zhèn)化驅(qū)動(dòng)力、壓力作用下,自然資源豐度和環(huán)境承載力;④生態(tài)安全影響是區(qū)域生態(tài)安全現(xiàn)狀變化導(dǎo)致生態(tài)指標(biāo)的變化;⑤生態(tài)安全響應(yīng)是政府和其他相關(guān)環(huán)保部門為了修復(fù)生態(tài)環(huán)境,平衡城鎮(zhèn)化發(fā)展與生態(tài)環(huán)境之間的關(guān)系而采取的相應(yīng)改善措施,抑制生態(tài)環(huán)境問題的惡化,從而實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)與生態(tài)環(huán)境協(xié)同發(fā)展的新型城鎮(zhèn)化。
圖1 新型城鎮(zhèn)化視角下生態(tài)安全的DPSIR框架模型圖
遵循指標(biāo)數(shù)據(jù)的科學(xué)性、可獲得性,設(shè)置了5個(gè)準(zhǔn)則層:驅(qū)動(dòng)力、壓力、狀態(tài)、影響和響應(yīng),選取20個(gè)指標(biāo),構(gòu)建生態(tài)安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,如表1。
表1 安徽省生態(tài)安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系
續(xù)表
通過查閱安徽省統(tǒng)計(jì)年鑒(2011—2019年),以及各地市2011—2019年社會(huì)統(tǒng)計(jì)公報(bào)收集2010—2018年生態(tài)安全評(píng)價(jià)指標(biāo)原始數(shù)據(jù),運(yùn)用熵權(quán)法計(jì)算各指標(biāo)權(quán)重。計(jì)算步驟如下:
(1)建立原始數(shù)據(jù)矩陣。
(2)由于各指標(biāo)量綱和單位不同,需對(duì)原始數(shù)據(jù)矩陣進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,本文采取極差法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。
(1)
式中,fij為指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化值;xij為第i年第j項(xiàng)指標(biāo)的原始值。
(3)計(jì)算第i年第j項(xiàng)指標(biāo)的比重Fij。
(2)
(4)計(jì)算指標(biāo)熵值ej。
(3)
(5)計(jì)算熵值逆向化hj。
hj=1-ej
(4)
(6)計(jì)算指標(biāo)權(quán)重wj。
(5)
按照上述步驟,對(duì)各評(píng)價(jià)指標(biāo)的賦權(quán)結(jié)果見表1。
結(jié)合指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化結(jié)果以及熵權(quán)法求得的指標(biāo)權(quán)重,運(yùn)用線性加權(quán)法,計(jì)算生態(tài)安全綜合指數(shù)。
(6)
式中,E為城鎮(zhèn)化背景下生態(tài)安全綜合指數(shù),E值越大,表明生態(tài)安全水平越高。測(cè)算結(jié)果見表2。
表2 2010—2018年安徽省新型城鎮(zhèn)化視角下生態(tài)安全綜合指數(shù)
綜合已有研究成果,采用等間距的方法將安徽省生態(tài)安全綜合指數(shù)化分為5個(gè)等級(jí),如表3所示。
表3 生態(tài)安全警情等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)
由表2和表3知,16地市中僅有合肥、黃山兩市生態(tài)安全綜合指數(shù)較高,其余14市生態(tài)安全綜合指數(shù)均處于較低水平,說明安徽省生態(tài)環(huán)境問題較為突出。具體來看:合肥市作為省會(huì)城市,經(jīng)濟(jì)與技術(shù)發(fā)展水平較高,生態(tài)安全水平較高;黃山市自然資源豐富,是我國(guó)著名的旅游圣地,生態(tài)環(huán)境最好,生態(tài)安全綜合指數(shù)一直處于較高水平。2010—2018年安徽省16地市生態(tài)安全綜合水平總體呈現(xiàn)出逐年上升趨勢(shì)。其中,87.5%地市生態(tài)安全綜合指數(shù)在[0.1,0.3]范圍內(nèi),結(jié)合警情等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn),2010—2018年間安徽省生態(tài)安全整體上為重警狀態(tài),生態(tài)安全現(xiàn)狀不容樂觀。其中,合肥市2010年生態(tài)安全綜合得分為0.330,為重警狀態(tài),研究期內(nèi)生態(tài)安全指數(shù)逐年增加,2018年生態(tài)安全綜合得分已經(jīng)達(dá)到0.657,處于輕警狀態(tài)。其次是黃山市,2010年生態(tài)安全綜合得分為0.327,處于重警狀態(tài)。研究期內(nèi)生態(tài)安全綜合指數(shù)呈現(xiàn)出波動(dòng)變化狀態(tài),2018年生態(tài)安全綜合指數(shù)為0.350,為重警狀態(tài)?;茨?、淮北、銅陵,3座典型資源枯竭型城市,生態(tài)安全現(xiàn)狀較差,2010—2018年間,生態(tài)安全綜合指數(shù)均小于0.2,均處于巨警狀態(tài)。其余9市的生態(tài)安全綜合得分隨著時(shí)間變化,呈現(xiàn)出逐年上升的態(tài)勢(shì),2010年,九市的生態(tài)安全綜合得分均在[0.1,0.2]之間,到2018年,生態(tài)安全綜合指數(shù)均處于[0.2,0.4],警情從巨警過渡為重警,警情有所緩解,總體上各市生態(tài)安全狀態(tài)欠佳,處于亟需調(diào)整狀態(tài)。
為更加直觀地分析新型城鎮(zhèn)化視角下安徽省2010—2018年生態(tài)安全時(shí)空變化特征,采用趨勢(shì)分析法、ArcGIS軟件對(duì)生態(tài)安全指數(shù)變化進(jìn)行可視化處理。趨勢(shì)分析法是通過找出擬合最好的多項(xiàng)式對(duì)區(qū)域散點(diǎn)進(jìn)行內(nèi)插,得到趨勢(shì)面,從而準(zhǔn)確模擬地理要素在空間上的分布規(guī)律,具有簡(jiǎn)單和直觀的優(yōu)勢(shì)。計(jì)算公式如下:
Ei(ui,vi)=Ti(ui,vi)+εi
(7)
Ti(ui,vi)=β0+β1u+β2v+β3u2+β4v2+β5uv
(8)
式中,E(ui,vi)為i市生態(tài)安全綜合指數(shù);(ui,vi)為空間平面坐標(biāo);Ti(ui,vi)為趨勢(shì)函數(shù);εi為自相關(guān)隨機(jī)誤差,即i市生態(tài)安全指數(shù)與趨勢(shì)值之間存在的誤差。
借助ArcGIS10.7軟件畫出2010年、2013年、2016年和2018年16地市生態(tài)安全綜合指數(shù)趨勢(shì)面圖和空間分異圖(圖2和圖3)。其中,趨勢(shì)面的X、Y軸分別指向正東、正北方,Z軸為生態(tài)安全水平屬性值。
圖2 2010—2018年安徽省生態(tài)安全水平空間趨勢(shì)面圖
圖3 2010—2018年安徽省生態(tài)安全水平空間分異圖
從整體時(shí)空演化特征來看(圖2),新型城鎮(zhèn)化視角下安徽省生態(tài)安全綜合指數(shù)具有“東高西低,北低南高”分布特征,極核特征明顯。2010—2018年東西趨勢(shì)線呈現(xiàn)較為明顯的倒“U”型空間特征,隨著時(shí)間推移,趨勢(shì)線坡度未發(fā)生明顯變化,表明以合肥為核心的安徽省中部城市生態(tài)安全狀況逐年好轉(zhuǎn),東部和西部地區(qū)生態(tài)安全狀況提升速度較小,發(fā)展緩慢。同時(shí),西側(cè)地區(qū)趨勢(shì)線坡度與東部地區(qū)趨勢(shì)線坡度相比更陡,說明西部地區(qū)阜陽、淮南等地市生態(tài)安全狀況比東部地區(qū)的滁州等地市生態(tài)安全狀況差,且提升速度較緩慢。與東西趨勢(shì)線相比,南北趨勢(shì)線呈現(xiàn)出兩種趨勢(shì)線。2010年,南北趨勢(shì)線呈現(xiàn)較為明顯的“U”型空間特征,北部地區(qū)趨勢(shì)線坡度較小,而南側(cè)趨勢(shì)線坡度較陡,說明北部地區(qū)淮北、宿州等地市的生態(tài)安全狀況低于南部地區(qū)黃山、宣城等地市。2013—2018年南北趨勢(shì)線呈現(xiàn)明顯倒“U”型空間特征,北部地區(qū)趨勢(shì)線坡度比南部地區(qū)的趨勢(shì)線坡度更陡,說明2013—2018年期間,北部地區(qū)地市生態(tài)安全狀況低于南部地區(qū)生態(tài)安全狀況。
從局部生態(tài)安全時(shí)空分異來看(圖3),皖南地區(qū),合肥市生態(tài)安全綜合指數(shù)較高,且隨時(shí)間推移,綜合指數(shù)不斷增加,生態(tài)安全狀況發(fā)展較好,警度由中警轉(zhuǎn)化為輕警。片區(qū)其他地市生態(tài)安全警情均處于重警狀態(tài),空間分布較為均衡。皖北地區(qū),各地市生態(tài)安全均處于巨警狀態(tài),且皖北地區(qū)礦產(chǎn)資源豐富,以礦產(chǎn)資源為經(jīng)濟(jì)發(fā)展動(dòng)力的地市生態(tài)安全狀態(tài)較差,隨著時(shí)間推移以及各地市政府對(duì)礦區(qū)生態(tài)環(huán)境修復(fù)力度的加強(qiáng),皖北地區(qū)生態(tài)安全狀況向中警狀態(tài)發(fā)展,空間發(fā)展較為平衡。此外,結(jié)合整體生態(tài)安全時(shí)空演化特征分析,近些年安徽省各地市生態(tài)安全狀況有所好轉(zhuǎn),但是與省會(huì)城市合肥的差距仍然存在且較為明顯,呈現(xiàn)以合肥為中心的“核心—邊緣”結(jié)構(gòu)。
新型城鎮(zhèn)化視角下安徽省生態(tài)安全指數(shù)較低,生態(tài)安全狀況不容樂觀,為進(jìn)一步明確制約區(qū)域生態(tài)安全水平提升的障礙因子,本文采用障礙度模型診斷影響生態(tài)安全水平的障礙因子,障礙度模型引入了因子貢獻(xiàn)度、指標(biāo)偏離度、障礙度3個(gè)指標(biāo),能夠量化分析制約區(qū)域生態(tài)安全水平提升的障礙因子,識(shí)別出關(guān)鍵影響因素[21]。計(jì)算公式如下:
Mij=1-fij
(9)
(10)
(11)
式中,Wj為j指標(biāo)重;fij為指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化值;Mij表示指標(biāo)偏離度,即指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化值與100%之間的差距;qij表示單項(xiàng)指標(biāo)對(duì)生態(tài)安全水平提升的障礙度;Qj表示準(zhǔn)則層對(duì)生態(tài)安全水平提升的障礙度。計(jì)算結(jié)果見表4。
表4 新型城鎮(zhèn)化視角下生態(tài)安全準(zhǔn)則層障礙因子平均值 單位:%
由表4可知,新型城鎮(zhèn)化視角下,各地市的主要障礙因子大致相同。93%的地市準(zhǔn)則層障礙度呈現(xiàn)“驅(qū)動(dòng)力> 響應(yīng)>狀態(tài)>影響>壓力”的特征,可見,安徽省生態(tài)安全水平受到制約的主要原因是城鎮(zhèn)化與經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展驅(qū)動(dòng)力不足及生態(tài)安全響應(yīng)機(jī)制不健全。其中,驅(qū)動(dòng)力準(zhǔn)則層中的最大障礙因素為萬人大學(xué)生數(shù)和地區(qū)生產(chǎn)總值,平均障礙度分別為17.21%,9.57%;壓力準(zhǔn)則層的最大障礙因素為人口自然增長(zhǎng)率,平均障礙度為1.50%;狀態(tài)準(zhǔn)則層的最大障礙因素為人均水資源量,平均障礙度為17.11%;影響準(zhǔn)則層的最大障礙因素為森林覆蓋率,平均障礙度為5.8%;響應(yīng)準(zhǔn)則層的最大障礙因素為科研投入額,平均障礙度為19.60%。具體來看:①合肥市城鎮(zhèn)化程度以及經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展水平均領(lǐng)先于安徽省其他地市,其阻礙生態(tài)安全水平提升的驅(qū)動(dòng)力障礙度平均值僅為13.46%,受狀態(tài)系統(tǒng)的制約程度較大,城市發(fā)展與自然資源緊密關(guān)聯(lián),合肥市經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展遠(yuǎn)超于其他地市,但其自然資源量有限,從而狀態(tài)系統(tǒng)是其生態(tài)安全水平提高的主要障礙因子。②淮北、亳州、宿州等15地市主要受驅(qū)動(dòng)力系統(tǒng)和響應(yīng)系統(tǒng)影響,其中淮北、宿州、淮南等地市是典型的煤炭型城市,隨著煤炭資源的開采消耗,城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展驅(qū)動(dòng)力嚴(yán)重不足,地區(qū)生產(chǎn)總值較低,城市處于產(chǎn)業(yè)亟需轉(zhuǎn)型升級(jí)的狀態(tài),就業(yè)機(jī)會(huì)少,大學(xué)生等高技術(shù)人才流失,是阻礙新型城鎮(zhèn)化視角下生態(tài)安全水平提升的主要原因,其余地市均存在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)單一、人才流失、城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展緩慢、生態(tài)安全響應(yīng)機(jī)制不健全等問題。③具體指標(biāo)障礙度來看,科研投入額、萬人大學(xué)生數(shù)、人均水資源量、地區(qū)生產(chǎn)總值、森林覆蓋率、人口自然增長(zhǎng)率是主要障礙因子,表明高新技術(shù)發(fā)展水平、人才儲(chǔ)備量、水資源量等是提升生態(tài)安全水平的關(guān)鍵影響因素。
通過從驅(qū)動(dòng)力—壓力—狀態(tài)—影響—響應(yīng)5準(zhǔn)則層構(gòu)建新型城鎮(zhèn)化背景下安徽省生態(tài)安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,采用熵權(quán)綜合評(píng)價(jià)模型、趨勢(shì)分析法、障礙度模型對(duì)安徽省2010—2018年生態(tài)安全水平及時(shí)空變化趨勢(shì)規(guī)律進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),得出以下結(jié)論。
新型城鎮(zhèn)化視角下安徽省生態(tài)安全狀況有所好轉(zhuǎn),2018年合肥市和黃山市生態(tài)安全綜合指數(shù)分別為0.657和0.350,其余地市的生態(tài)安全綜合指數(shù)均低于0.35。安徽省作為國(guó)家新型城鎮(zhèn)化試點(diǎn)省份,在發(fā)展經(jīng)濟(jì)的同時(shí)完善區(qū)域生態(tài)安全響應(yīng)機(jī)制。研究期內(nèi)生態(tài)安全水平逐年增長(zhǎng)幅度較小,資源、環(huán)境污染治理形勢(shì)還很嚴(yán)峻。
合肥市作為安徽省的省會(huì)城市,是長(zhǎng)三角副中心城市,經(jīng)濟(jì)及新型城鎮(zhèn)化發(fā)展領(lǐng)先其余地市,2010—2018年合肥市生態(tài)安全綜合指數(shù)位居第一。16地市的生態(tài)安全水平呈現(xiàn)以合肥為中心的“核心—邊緣”空間格局,區(qū)域發(fā)展不平衡現(xiàn)象較為嚴(yán)重。
各地市的主要障礙因子大致相同,93%的地市準(zhǔn)則層障礙度呈現(xiàn)“驅(qū)動(dòng)力> 響應(yīng)>狀態(tài)>影響>壓力”特征,經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展驅(qū)動(dòng)力不足及生態(tài)安全響應(yīng)機(jī)制不健全是制約安徽省生態(tài)安全水平提升的主要因子。除合肥市以外,其余地市的驅(qū)動(dòng)力系統(tǒng)障礙度最大,響應(yīng)系統(tǒng)的障礙度較大,應(yīng)進(jìn)一步提升經(jīng)濟(jì)發(fā)展質(zhì)量與速度,完善生態(tài)安全響應(yīng)機(jī)制。
綜合研究結(jié)果,為有效提升安徽省新型城鎮(zhèn)化視角下生態(tài)安全水平,提出以下政策建議:
第一,重點(diǎn)建設(shè),促進(jìn)全省均衡發(fā)展。立足各地市區(qū)位優(yōu)勢(shì)和特色資源,科學(xué)規(guī)劃建設(shè)方向,加強(qiáng)市域在交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、旅游服務(wù)業(yè)的開發(fā)、資源共享以及生態(tài)環(huán)境保護(hù)的合作,從而促進(jìn)市域間展開全方位的合作,促進(jìn)安徽省協(xié)調(diào)發(fā)展。
第二,發(fā)揮中心城市輻射作用,進(jìn)一步縮小區(qū)域發(fā)展差距。發(fā)揮合肥省會(huì)城市及長(zhǎng)三角中心城市的輻射作用,加強(qiáng)區(qū)域分工與協(xié)作,提升中心城市的帶動(dòng)作用,培育區(qū)域新興經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)極。
石家莊鐵道大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版)2022年3期