时间:2024-07-28
肖 俊,熊 曦,王哲翀,蔡珍贵,张伏中,熊芳钰
(1.中南林业科技大学 商学院,湖南 长沙 410004;2.湖南科技大学 计算机科学与工程学院,湖南 湘潭 411201;3.湖南省环境保护科学研究院,湖南 长沙 410004)
伴随着我国城镇化的突飞猛进,以及我国工业化与现代化进程不断推进,城市建设尤其是城市群的快速发展出现了交通拥堵、环境污染等“城市病”,在新的发展阶段面临着实现城市群可持续发展的“时代之问”,解决城镇化发展与生态环境不协调问题,实现自然环境与城市化的良性协调发展成为“时代之需”,改善生态环境、打造“生态城市”,推动生态城镇化成为“时代之盼”。可见,加强生态城镇化建设已刻不容缓,早在2013年召开的中央城镇化工作会议就指出,要依托现有山水脉络等独特风光,让城市融入大自然。而如何在城市群城镇化推进过程中统筹经济、社会系统与自然系统的协调共生,重视在生态环境可承载力内、在资源节约与环境保护的前提下推动城市群高质量发展成为重要的现实问题与热点难题。而关键中的关键就是要认清城市群生态城镇化发展的基础水平,以便在推进其城镇化发展的过程中,有序保护生态环境,促进两者耦合协调发展,进而提升城市群的生态城镇化发展水平。
湖南省委省政府高度重视生态文明建设与城镇化工作,明确在“十四五”时期要实现“国土空间开发保护格局得到优化”“重点环境问题得到有效整治”“建设海绵城市、韧性城市、宜居城市”、打造“生态强省”等具体目标。长株潭城市群作为湖南的政治、经济、文化中心,作为长江中游城市群的重要组成部分,是实现湖南“生态强省”战略的核心所在,是落实长江经济带“共抓大保护、不搞大开发”的重要支撑和关键区域。为了保证长株潭城市群的可持续发展,保持长株潭城市群在湖南省内乃至在长江中游城市群中的领先地位,确保落实“十四五”规划目标,长株潭城市群必须把握好城镇化建设与生态环境保护的协同发展关系,以生态优先,确保城镇化发展水平的高质量推进,推动城市群城镇化与生态环境耦合协调发展,实现生态城镇化水平稳步提升。
有鉴于此,本研究将结合国内外研究成果,紧扣生态城镇化的内涵,以长株潭城市群为研究对象,按照城市群经济、社会、自然协调发展的要求,从城市群城镇化与生态环境耦合协调发展的高度出发,评价城市群生态城镇化水平,以便为推进长株潭城市群一体化高质量发展提供科学依据和决策参考。
在构建指标体系之前,先对已有的国内外文献做一个全面的回顾。在国外,十九世纪末霍华德提出的“田园城市”理论,以及帕特里克·格迪斯阐述的人类社会与城市自然环境和谐共生问题为研究生态城镇化提供了一些理论和现实的支撑[1]。雷切尔·卡森的《寂静的春天》一书则正式开启了城镇生态理论的探究历程[2]。而联合国教科文组织提出的生态城市的定义并提出建设生态城市要遵循“生态保护策略、生态基础设施、居民生活标准、文化历史保护、将自然融入城市”等五个原则更是直接为生态城镇化发展提供了具体的指导[3]。而后“压力—状态—响应”模型、脱钩理论与“绿色城市”“森林城市”“田园城市”等一系列理论模型构建与理想城市模式的构想,极大地丰富了生态城镇化理论体系。国内关于生态城镇化的研究较西方起步较晚,马世骏提出的“社会—经济—自然”复合生态系统为指导区域科学发展提供了系统化思维[4]。黄光宇提出了生态城市建设的十条标准[5]。董成锁剖析了资源、环境与经济之间的相互作用机制与内在运动规律[6];在城镇化与生态环境耦合协调度的研究上,赵宁、闫璐璐、任宇飞等学者总结出城镇化与生态环境耦合阶段特点与类型,研究了耦合协调发展机理与评价指标及方法,使得理论和实证研究不断丰富[7-9]。在层次性、科学性、可比性和可操作性原则的指导下,结合长株潭城市群实际情况,参考已有研究成果,本研究的城镇化系统由人口城镇化、经济城镇化、社会城镇化、空间城镇化4 个子系统组成[10];同时吸收在PSR(Pressure-State-Response)模型理论基础上[11],将生态环境系统分为生态状态、生态压力、生态响应3 个子系统,如图1所示。
需要说明的是,在长株潭城市群生态城镇化评价指标体系框架下,选取了一些具体的评价指标,如城镇化系统中的人口系统指标由人口城市化率(%)、非农产业就业比重(%)、城市人口密度(人/km2)三个指标组成,分别用代码x1、x2、x3 表示。经济系统的指标由人均实际利用外资额(亿元/万人)、人均全社会固定资产投资额(亿元/万人)、第二、三产业占GDP 比重(%)、高新技术产业增加值增速(%)、规模工业增加值增速(%)与R&D 内部经费投入占GDP 比重(%)六个指标组成,分别用代码x4到x9 表示。社会系统的指标由每万人在校大学生数(人/万人)、每万人拥有医院、卫生院数(个/ 万人)、社会消费品零售总额(亿元)与城镇居民可支配收入(元)四个指标组成,分别用代码x10到x13 表示。空间系统的指标由人均公园绿地面积(平方米/人)与人均城市道路面积(平方米/人)两个指标组成,分别用代码x14、x15表示;生态状态的指标由建成区绿化覆盖率(%)、森林覆盖率(%)与人均耕地面积(hm2/人)三个指标组成,分别用代码y1、y2、y3 表示。生态压力的指标由人均工业烟(粉)尘排放量(t/万人)、人均工业废水排放量(t/人)、人均工业二氧化硫排放量(t/万人)、城市人均日生活用水量(升)、人均用电量kWh/人、人口自然增长率(‰)与单位 GDP 能耗七个指标组成,分别用代码y4到y10 表示。生态响应的指标由一般工业固体废物综合利用率(%)与污水处理率(%)两个指标组成,分别用y11、y12 表示。其中,人均工业烟(粉)尘排放量(t/万人)、人均工业废水排放量(t/人)、人均工业二氧化硫排放量(t/万人)、城市人均日生活用水量(升)、人均用电量kWh/人、人口自然增长率(‰)、单位 GDP 能耗为负向指标,其余均为正向指标。本研究的研究对象为长株潭城市群,时间跨度为2010—2018年,所选取数据主要来源于《湖南省统计年鉴》《中国城市统计年鉴》《中国区域经济统计年鉴》及各市的统计公报及相关统计年鉴。
图1 长株潭城市群生态城镇化评价指标体系
“耦合”是指两个或两个以上的不同系统彼此影响的动态关系,但“耦合”这个概念不能反应耦合协调发展水平。故本研究首先构建了耦合度模型C,再融合引入协调发展指数T来构建耦合协调度模型D。
式中:U(x)代表是城镇化系统,E(y)代表生态环境系统。
式中:Xi与Yk分别为经过min-max 标准法处理后的城镇化系统与生态环境系统的指标标准化数值。wi与wk分别为熵值法赋权后的城镇化系统与生态环境指标的指标权重。m与n分别表示城镇化系统与生态环境系统指标个数。
在参考相关研究后[12-13],取a=b=0.5,表示两子系统同等重要性。C与D的数值介于0到1之间,数值越大表示两个系统的耦合程度与耦合协调程度越高,反之亦然。
进一步,本研究在借鉴胡振华[14]、熊曦[15]等学者对耦合协调度等级划分的标准,根据D的大小,划分为三大阶段、十个等级,进而来定量判断城镇化与生态环境的耦合协调发展状况,如表1所示。
表1 城镇化与生态环境耦合协调类型
在此基础上,本研究根据城镇化系统U(x)与生态环境系统E(y)的相对大小进行细分,定义U(x)-E(y)>0.1 为生态环境滞后型,定义|U(x)-E(y)|<0.1 为城镇化与生态环境同步型,定义U(x)-E(y)<-0.1 为城镇化滞后型,由此可以分出30 种城镇化与生态环境耦合协调度基本类型。
1.城镇化水平
2010—2018年长株潭城市群的城镇化水平总体保持上升趋势,城镇化水平提升明显(图2)。2006年湖南省即提出打造以长株潭为中心、一个半小时车程为半径、囊括环长株潭及另外五个城市的“3+5”格局,长株潭城市群进入跨越式发展时期,2007年长株潭城市群成为国家首批“全国资源节约型和环境友好型社会建设综合配套改革试验区”。到如今,长株潭城市群城镇化率超过70%,开启了向都市圈迈进的步伐,带动了全省的城镇化进程。
图2 2010—2018年长株潭城市群城镇化水平发展趋势
由图2 可知,在2010—2018年长株潭城市群城镇化发展进程中各子系统变化趋势各有不同,总的来说长株潭城市群综合城镇化水平是在4 个系统共同拉动下越走越高,其中经济城镇化水平的高位发展为城镇化进程做出了主要贡献。在2010—2015年间,长株潭综合城镇化水平在波动中没有得到较大提升。从GDP 增速来看,长沙市从2010年的15.5%下降到2015年的9.9%,湘潭市与株洲市分别从15.2%下降到9.6%与15.3%下降到9.5%。在“十一五”末期和“十二五”开端,受全球金融危机的冲击和“三期叠加”压力渐增的影响,长株潭城市群整体经济下行压力大,与此同时,随着人口城镇化进程持续推进,一部分农村人口购买住房持续涌入城市,与之相对应的医疗、教育等民生共建共享项目配套要求增大,而在区域内能够提供的资源有限的条件下,社会城镇化水平与空间城镇化水平出现相应下滑,综合城镇化水平也出现下降;2012年《湖南省推进新型城镇化实施纲要(2012—2020)》出台,提出构建以长株潭城市群为核心的新型城镇体系,掀起了长株潭城市群发展的新热潮。在2013—2014年,经济、社会、空间城镇化水平全面稳步提升,综合城镇化水平实现了反弹。2015年是我国深化改革的关键之年,经济改革逐步进入“攻坚期”“深水区”,经济进入中高速发展阶段。同年,环长株潭城市群成为长江中游城市群核心之一,成为长江经济带国家战略的重要支撑,长株潭城市群迎来新的历史时期。长株潭城市群积极推动转变经济发展方式,逐渐突破传统产业束缚,大力发展以工程机械、汽车制造为主的制造业和以信息、生物医药为主的新型产业。长株潭城市群不再单纯依靠GDP 总量大和增长快,更注重城市群内产业的协同,更注重城镇化与环境及人的和谐协调发展,4 个子系统得到同步发展,使得其城镇化水平在2016—2018年期间实现了来之不易的快速提升。
2.生态环境水平
在打造长株潭城市群“资源节约型和环境友好型社会”的大背景下,2010—2018年长株潭城市群综合生态环境水平呈稳步上升趋势,如图3所示。从2010年的0.239 增长到2018年的0.692,生态环境水平提高了2.89 倍,凸显了长株潭城市群“两型社会”建设和湖南打造“生态强省”战略取得的成效显著。
图3 2010—2018年长株潭城市群生态环境水平发展趋势
在2010—2013年,生态状态子系统与生态压力子系统发生了波动,综合生态环境在较为紧张的状态中得到了改善。2014—2018年,生态状态子系统与生态响应子系统总体发展稳定,而生态压力子系统在平稳增长后出现了波动增长情况。在生态状态和生态响应方面,在《长株潭城市群生态绿心地区总体规划(2010—2030)》的基础上,长株潭城市群强调加强生态环境保护、确保生态安全、坚守生态底线、提升生态功能,提出严控污水排放、鼓励发展以风能与光伏为代表清洁能源、创新城市垃圾处理方式等具体举措,旨在完善和巩固长株潭城市群生态建设的成果。长沙市与株洲市先后成为“国家森林城市”,取得了生态文明建设的显著成果。另外,长株潭城市群积极克服生态压力,城市群平均单位GDP能耗从2010年的1.256 下降到2018年的0.604。其主要原因是生态环境治理与保护得到实质性进展、绿色工业发展迈出坚实步伐,特别是逐步将以重金属冶炼为代表的重工业向绿色、高效的新型产业转型,使得生态环境压力得到有效缓解。
3.生态城镇化水平——耦合协调度
在2010—2018年长株潭城市群综合城镇化水平和生态环境水平的基础上,计算出城镇化与生态环境耦合度C,进一步得出耦合协调度D,以耦合协调度的具体情况和变化趋势衡量生态城镇化水平的发展变化趋势,如图4所示。2010—2018年长株潭城市群生态城镇化得到显著提升,呈现稳步增长的发展态势。耦合协调度从2010年的0.549 增长到2018年的0.842,跨越了过渡阶段进入耦合协调阶段,历经了勉强耦合协调、初级耦合协调、中级耦合协调和良好耦合协调四个发展期,逐步向更高水平的耦合协调度演变,代表着生态城镇化发展水平的稳步提升。
图4 2010—2018年长株潭城市群城镇化与生态环境耦合协调度
在2010—2012年,D值保持在0.5到0.6 之间,长株潭城市群属于勉强耦合协调类,处于过渡阶段,表明其生态城镇化发展水平还有一定的空间。首先,长株潭城市群耦合协调度在考察期初期便处于中等水平,其耦合协调起步较高,生态城镇化发展的基础较好。其次,此时期属于城镇化与生态环境耦合协调发展的过渡阶段,工业化、城镇化对生态环境的胁迫作用仍然存在,高密集、高污染的传统城镇化正在实现向创新、协调、绿色、开发、共享的新型城镇化转变,但速度有待进一步提升。另外,生态环境综合水平逐步追赶上城镇化综合水平,长株潭城市群在城镇化进程中逐步重视生态环境保护与生态环境治理,但是这种同步并未实现高水平耦合协调同步;2013—2014年,耦合协调度提升到0.6 与0.7 之间,长株潭城市群跨入耦合协调阶段,属于初级耦合协调类。在该时期,生态环境水平实现了较快发展,城镇化水平也获得了稳步提升,长株潭城市群实现了城镇化与生态环境同步发展;2015—2016年,长株潭城市群继续成长为中级耦合协调类。“两型社会”建设工作稳步推进,生态环境治理得到有效成果,生态环境水平实现了快速提升。与此同时,长株潭城市群相应也出现经济增长放缓、消费需求下降、投资规模萎缩等问题,城镇化水平进展缓慢,城镇化与生态环境的耦合协调度的增长速度较前一阶段也同步出现了放缓现象;2017—2018年,长株潭城市群演变成为良好耦合协调类,且耦合协调度呈继续缓慢上升态势,实现了高耦合协调水平发展。在生态环境方面,在“两型社会示范区”背景下,长株潭城市群在标准体系、科学管理、严格考评和制度创新等方面取得有效成绩,例如在标准体系方面总共制定出台了囊括生产、生活两大领域的16 个两型标准、23 个节能减排标准、43 项两型地方标准。另外,长株潭城市群生态绿心地区建设取得了阶段性成果,提出打造两型社会生态服务示范区、生态文明建设先行区等战略,迎来新的发展时期。在城镇化方面,长株潭三市的城市定位逐渐明晰,旨在将长沙市打造成现代化、国际化的新兴工业城市,将株洲市建设为轨道交通装备制造高地、南部中国交通枢纽,将湘潭市塑造成湖南核心工业城市和红色旅游城市,长株潭城市群的城镇化发展道路开始迈入生态城镇化高质量发展的新 阶段。
1.生态城镇化发展水平分布
利用Arcgis 软件,根据2010—2018年长沙市、株洲市和湘潭市各自的城镇化综合水平和生态环境综合水平,计算得出这三个城市的城镇化与生态环境耦合协调度D,以此来衡量生态城镇化发展水平,本研究选取2010年、2015年与2018年的情况进行分析,在数据标准化处理上采用的是min-max 标准化法,在时空分异分析上针对长株潭城市群生态城镇化整体水平进行分析,如图5所示。
图5 2010年、2015年、2018年长株潭三市耦合协调度
首先,长株潭城市群城镇化与生态环境耦合协调基础好,且耦合协调度总体处于较高水平,其生态城镇化发展势头较好。在2010年,湘潭市与株洲市为初级耦合协调类,长沙市为中级耦合协调类,3个城市均处于耦合协调阶段。到2018年,长沙市发展为良好耦合协调类,株洲成长为中级耦合协调类,湘潭为初级耦合协调类。长株潭城市群城镇化与生态环境耦合协调度整体实现了提升,生态城镇化发展进程加快。
其次,城市群内“一核”现象明显,辐射带动效应也愈发明显。长沙市耦合协调度一直维持在0.8 左右,在中级耦合协调类与良好耦合协调类间转换,并在2017年、2018年成长为良好耦合协调类,长沙市的生态城镇化进展顺利。在城镇化方面,面对转变经济发展方式和建设新型城镇化带来的挑战,长沙市在不同时期、针对不同阶段,先后开展了“六个走在前列”大竞赛活动,加快建成“三市”“四更”长沙,实行“创新引 领、开放崛起”战略打造“三个中心”等一系列战略举措,提振了长沙市经济社会发展动力源,拉动了城镇化水平的稳步前进。长沙市培育出以机械制造、食品及农产品加工、汽车制造三大龙头产业与新材料、互联网产业两大新兴产业为主的22 条产业链的发展结构,走出了一条高科技、高效益、低耗能、低污染的新型城镇化发展道路;在生态环境方面,在2007年长沙市便入选“国家森林城市”,森林覆盖率在2010年已达到55%,生态环境自然禀赋优良。另外从2008年开始,长沙市实施了多个“环境保护三年行动计划”、环城绿带生态圈建设、“一江八河”及主要支流水系岸线宜林绿化等具体项目来加大生态环境保护与生态治理力度,很好地践行着“绿色承诺”,实现了天更蓝、水更碧、土更净。
再次,长株潭城市群生态城镇化的区域差异局面日趋明显。在2010—2018年间,长沙市耦合协调发展稳定处于高位,株洲市的耦合协调度从2010年的0.633 增长到2018年的0.731 与长沙市距离逐渐拉小,而湘潭市则一直属于初级耦合协调类。其中株洲市实现了从初级耦合协调类向中级耦合协调类的升级,并呈现出良好势头,有望实现短期内升级为良好耦合协调类,长株潭城市群就会出现以长沙市与湘潭市“两核”的分化局面的新趋势,区域内部生态城镇化进程持续不统一。在城镇化与生态环境耦合协调发展进程中,株洲市坚持以轨道交通装备产业为核心的机械制造业助力城镇化稳步前进,同时整治和转移老工业区、加强对以渌江为代表的污染地区的生态治理力度。践行绿色发展、建设美丽株洲,株洲市在城镇化与生态环境耦合协调发展上获得难得的稳定进步;近些年湘潭市耦合协调度在波动中出现了总体衰退,D值从2010年的0.636 下降到2018年的0.614,一直属于初级耦合协调类,城镇化与生态环境的耦合协调发展处于波动状态。湘潭市在长株潭城市群内经济实力并不突出,在传统产业转型方面的成效有待增强,延滞了其整体生态城镇化发展水平的突破性提升。当然,在生态环境上,湘潭市制定了《湘潭市生态文明体制改革实施方案(2014—2020年)》,实施了建立自然资产产权制、设立生态保护区等五大举措来推动全市生态文明建设,取得了城市生态文明建设的一些新成效。总的来说,在湖南核心工业城市和红色旅游城市定位下不断加大生态环境保护与治理力度,湘潭市有望实现城镇化与生态环境耦合协调的高水平发展,实质推动生态城镇化进程。
2.耦合协调度基本类型
为了进一步研究城镇化与生态环境耦合发展的进程,对城镇化系统与生态环境系统进行比较,进一步细分了耦合协调基本类型,如表2所示。
表2 长株潭城市群城镇化与生态环境子系统耦合协调类型
长株潭城市群城镇化与生态环境耦合协调度水平较高,但是城镇化质量和环境问题也同时存在,影响着区域生态城镇化水平。在2010年,长沙市为生态环境滞后型,株洲市为城镇化滞后型,湘潭市为城镇化与生态环境同步型,在2015年与2018年,长沙市均为生态环境滞后型,株洲市与湘潭市均为城镇化滞后型。2010年长沙市的生态环境综合水平只有0.452,低于株洲市的0.574 和湘潭市的0.492,直到2018年长沙市生态环境综合水平上升到0.552,但仍然低于株洲市的0.702。以建成区绿化覆盖率(%)为例,在2010年、2015年和2018年长沙市的指标值为36.19%、39.31%、41.90%,而株洲市与湘潭市建成区绿化覆盖率都要高于40%,且株洲市在2018年达到45.81%。进一步分析认为,长沙开展以“环境保护三年行动计划”为代表的一系列环境治理行动,取得了明显的成效,对推动其实现耦合协调度的进一步跨越有着重要的作用,但强化优势,弥补不足,在推进城镇化发展水平提升的同时,进一步加强自然资源与生态环境的保护,显得十分重要。同时,株洲市与湘潭市的情况相似,城镇化滞后现象明显。以人口城镇化率指标为例,2010年两市数值分别为55.5%和50%,远低于长沙市的67.69%,2018年两市增长到67.15%和62.88%,仍然远远落后于长沙市的79.12%。所以,在以长沙市为核心的长株潭城市群,因为核心城市强大的聚集作用,生态环境水平高的株洲市与转型发展中的湘潭市都面临城镇化水平滞后于长沙的现状,从而影响两市在城镇化与生态环境协调耦合这条路上持续进步,制约着打造生态城镇化的进程。
长株潭城市群城镇化与生态环境协调耦合发展起点较高,长沙市的“一核”现象明显,要加快推动长株潭城市群两者协调发展,加快其生态城镇化发展进程,需要做好几个方面的事情:
美丽生态是美丽国家建设、美丽城市建设的核心要义[16]。长株潭城市群要秉承生态文明理念,将生态文明建设与经济建设深度融合,对准国家、湖南省绿色发展战略重点,提升生态治理能力,走出一条以绿色为底色的发展道路[17]。紧扣2021年出台的《长株潭一体化发展2021年行动指南》以及《长株潭一体化发展生态环境保护合作协议》要求,要加快推进“生态同建”步伐,优化生态空间布局,提升生态涵养功能,完善三市环境共保联治机制;要继续加快“绿心”建设步伐,实现三市山清水秀、高质发展、人与自然和谐共生;要实施生态修复工程,调整优化环境治理模式,加强长株潭城市群国土绿化行动;要稳步推进污染防治攻坚工程,加快推动从末端治理向源头治理转变,开展重金属和涉铊企业专项整治,打好蓝天保卫战、碧水保卫战、净土保卫战;要推动大气污染防治重点项目建设,深入推进工业、建筑、交通等重点领域的污染防治力度,同时,加大对机动车、非道路移动机械超标排放进行协同监管;要持续推进河长制,完善河流水质与岸线综合整治工程,强化饮用水水源地生态环境保护,保证饮用水水源水质优良率达100%,要落实“十年禁渔”,推动三市河湖休养生息,切实实现上下联动、流域共治;要加快两型社会建设,突出资源节约与环境友好要义,以“两型社会”建设为引领,以生态绿心为核心,开展碳达峰示范创建,打造一批示范园区。此外要逐步开展三市环境质量预警预报,探索综合生态状况监测。
推进长株潭城市群生态城镇化的发展,要加快城镇化发展的步伐,尤其是长沙要进一步强化省会担当,继续发挥核心引领作用,增强辐射带动效应,以优质的城市生活和公共服务吸引人才,进一步推进长株潭城市群统一规划、统一布局,形成长株潭城市群规划“一张图”。实现区域间产业间联动发展,做大做强一批优势产业,共建一批“飞地园区”,切实巩固城镇化进程的成果。同时,要深化教育、医疗等区域间的交流合作与共建共享,完善交通、能源、通信、水利、公共服务等一体化网络,深入巩固长株潭“半小时交通圈”成果,更好实现长株潭城市群城镇化的深度融合发展和高质量发展,共同蓄力打造国家中心城市。
三市要树立合作共赢理念,强化协同和合力攻坚,完善联席会议机制体制,推动长株潭城市群生态城镇化发展迈上新的台阶,齐心协力将长株潭城市群推上更高层次、更高水平的生态型城市群。要建立全方位的环境共保联治机制和产业集群协同发展,做到生态环境治理举措互通、经济发展战略互联。从制度上、法规上建立区域协调发展联合平台,团结各方力量,强化各方共识,做到信息互享、政策互通,合作互信,避免“同域不同策”问题,促成区域协作合力,高质量实现生态城镇化。
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