3.1 土地-经济-环境子系统评价
基于以上公式,求得2009—2018年陕西省10市各自的土地集约利用度值(U1)、经济发展方式指数(U2)、生态效益指数(U3),见表3。
总体而言,关中地区和陕北地区的土地、经济和环境发展差异较为显著,陕南地区区域内整体差异较小。关中地区5市中,西安市的环境发展较为滞后,经济发展状况处于陕西首位,环境与经济和土地之间的矛盾突出,铜川市虽然整体水平低于西安市,但与西安市存在相同的发展问题。西安市对于咸阳市的经济带动作用明显,尤其是“西咸新区”的新建,但咸阳市也不可避免的存在土地发展问题,这与当地城市扩张是分不开的。目前制约宝鸡市和渭南市的发展主要是经济问题,可能原因是自身的地理位置和资源以及西安市的辐射带动作用有限,其土地与环境发展水平尚可。陕北地区的榆林市和延安市差距是陕西省10市中最大的,这可能是二者之间资源差异导致的,榆林市是典型的煤矿资源型城市,而延安市自身资源条件较差。陕南地区的3市整体发展水平差异较小,其中汉中市的发展较为均衡,值得关注的是该地区的环境发展整体水平较高,可能原因是当地山地面积广阔,环境压力小。
在对2009—2018年陕西省10市的土地、经济、环境层面的指标数据进行处理后,求得陕西省的土地集约利用度值、经济发展方式指数和生态效益指数(图2),并对其进行评价分析。在对陕西省总体数据进行归总时,为减少误差选择各市土地面积、GDP、单位GDP能耗下降率占陕西省总的相应指标比重作为归总时的权重,如各市第i年集约利用度值乘以该市土地面积占陕西省总面积的比重即得到陕西第i年土地集约利用度值。
陕西省近10 a发展主要经历了3个阶段:
(1)生态环境占主导地位(2009—2011年)。该阶段陕西省环境子系统的生态效益指数高于其他两系统各自指数值,这主要是由于陕西土地资源丰富,坐拥太白山、华山、秦岭等山脉,林地、园地、草地等碳汇作用大于碳源作用[28]的土地面积高达14.86万km2,且当时陕西经济正处于发展前期,土地资源利用度及经济发展水平偏低,同步伴随生态环境质量良好,环境发展水平明显高于土地及经济发展水平,但尚未达到最大化。
(2)经济发展占主导地位(2012—2014年)。当前阶段陕西省经济发展方式指数值明显高于生态效益指数及土地发展指数,可能的原因是“一带一路”倡议的提出为新常态下陕西加快发展提供了新的契机,前期基础设施的投入及经济建设的铺垫使得投资环境得以改善。陕西省加大了招商引资力度,实际利用外资额从2009年最初的18.2亿美元增长至2014年的41.76亿美元,增长速度达129.5%; 产业布局更为合理,非能源产业逐步发展,增强了陕西抵御市场风险的能力。与此同时,以秦岭保护、渭河治理、退耕还林等为主要内容的生态文明建设也促进了陕西环境水平的健康稳定,土地及环境指数增速虽低于经济发展指数,但依旧呈缓慢上涨趋势。
(3)土地集约利用占主导地位(2015—2018年)。可能的原因在于,前期以“土地财政”和“土地引资”为核心动力的用地模式在带来经济增长“红利”的同时也加剧了土地供需矛盾,快速城镇化催生了部分城市边界的无序扩张,威胁着“耕地红线”,经济发展需求与有限资源环境的冲突使得国家及地区越发重视以“可持续”、“绿色发展”为基本理念的发展方式,一系列以土地集约利用为中心的土地及城镇化建设政策出台,促进了陕西土地集约利用水平的提升。
3.2 耦合协调度结果与分析
根据已测算出各年份的IGM指数、土地集约度和生态效应指数,基于以上公式,可以计算得出陕西省及其10市的土地—经济—环境耦合协调度(图3)。为了更直观地看出其空间变化特征,本文选取2009年、2012年、2015年和2018年作为代表性年份,将陕西省10市的耦合协调度数值带入ArcGIS 10.2做空间分布图(图4)。
从全局来看,2009—2018年,陕西10市耦合协调度处于0.2～0.8,整体呈平稳上升趋势,逐步实现了由低水平耦合向高度耦合协调的跨越,但城市间耦合协调差距增大(图3),说明陕西在近10 a的经济扩张中更加注重土地—经济—环境三者的协调,追求经济总量增长的同时兼顾土地集约利用与生态环境可持续发展,同步伴随城市间发展不平衡的加深。在时间序列上,根据曲线波动情况可划分为两个阶段。
图3 陕西省10个市“土地-经济-环境”耦合协调度雷达图
图4 陕西省10市“土地-经济-环境”耦合协调度空间格局
第一阶段为2009—2014年,陕西省土地—经济—环境耦合协调度从0.23上升至0.49,达到前6 a最大值,虽呈稳步上升态势,但总体处于中低水平耦合拮抗阶段,三子系统间表现为濒临失调或轻度失调。10市均呈逐步上升趋势,各市土地—经济—环境耦合协调度与陕西省整体变化趋势较为同步,地区间尚未表现出明显差异。可能的原因是“十二五”期间,陕西省持续发力,成为改革开放以来陕西省经济增长、发展质量、民生改善、综合实力提升最多最快的时期,2014年陕西省人均GDP达7 640美元,连续3年超过全国平均水平,经济质量效益的双提升促进了土地利用布局的优化及对环境质量的重视度。
第二阶段为2014—2018年,陕西省全局层面与省内各市在三系统耦合协调度上均出现了不同程度的先降后持续增长的情况,耦合协调度处于中度耦合协调中的濒临失调范畴,具体表现为2014—2015年期间,陕西省整体耦合协调度从0.49下降至0.45,后持续增长至2018年的0.74,实现近10 a土地经济环境耦合协调最大化,省内各市除西安稳步增长外均呈短暂负增长态势; 2015年后,耦合协调度逐步回升,上升至一个新高度,到2018年时,陕西省全局层面耦合协调度达到高度耦合协调中的中级协调,各市基本实现勉强协调或初级协调。与此同时,省内差距拉大,发展不平衡问题暴露出来。造成这种先降后增局面可能的原因在于:一方面,2015年处于陕西“十二五”与“十三五”规划承前启后阶段,也是陕西经济极为艰难的一年,存量不足、增量有限土地资源需要承载急剧扩张的经济产业,促使必须进行土地资源的集约利用,然而,当时我国正处于增加和强化绿色发展指标、倡导绿色发展理念的初中期,受以往观念的影响,在寻求完成经济发展目标的同时很容易出现环境为经济让步的情形,加之陕西省能源及产业布局特点,导致在“十二五”末经济总量上升的同时伴随三系统耦合协调度的降低。另一方面,前期绿色发展观念的逐步强化及“十三五”期间“创新、协调、绿色、开放、共享”五大发展理念的提出促使国家及各地对生态环境重视度大幅提升,环境保护在环境子系统中占比增加,推动了经济、土地、环境的良性发展,而地区间资源优势、资金、技术、人才、政策、产业布局及区位的差异导致了差距的拉大。
3.3 耦合协调度空间变异分析结果
根据耦合协调度模型得到的10个市历年的耦合协调度系数,适用全局莫兰指数(Global Moran's I)和局部莫兰指数(Local Moran's I)对陕西省10市耦合协调度进行分析。
(1)全局莫兰指数(Global Moran's I)。当置信度为90%时,p<0.1,Z>1.65或Z<-1.65时才通过了显著性检验,由此从表4中可以看出,2009—2018年陕西省10市均没有通过显著性检验,表明研究期间陕西省10市的耦合协调度趋向于随机分布,不存在明显的离散和集聚效应。空间差异总体上相对较小,主要是由于区域的耦合协调度没有因为地域的空间差异而引起强烈的空间极化效应。总体而言,研究区内耦合协调发展度呈负相关且具有随机分布的属性,呈波动性发展。
表4 陕西省10市耦合协调度类型的Global Moran's I
(2)局部莫兰指数(Local Moran's I)。采用GeoDa的局域自相关工具进行局部莫兰指数的计算,得到陕西省10市的耦合协调发展类型的局部莫兰指数空间分异状况,用LISA图进行空间异质性检验(图5)。由于部分年份没有明显的局域自相关现象,故选取有局域自相关现象的2009年、2011年、2016年和2018年进行分析。从图中可以看出空间异质性在2018年以前主要是出现在关中地区,2018年以后开始向陕北地区和陕南地区转移。其中2009年和2011年关中地区的铜川市和咸阳市为低—低(L—L)分布,此时该区域和周边的经济水平比较低,二者的空间差异程度小,制约着自身和周围城市的发展。2016年的宝鸡市为高—高(H—H)分布,说明2016年宝鸡市发展状况较好,此时该区域和周边的区域耦合协调度较高,快速跟上周围城市的发展。2016年全市实现地区生产总值1 932.14亿元,比上年年增长9.3%,增速位居全省第4,在总量过千亿元市中位居第一。2018年汉中市为高—高(H—H)分布,此时该区域和周边的区域耦合协调度都较高,主要原因是汉中市积极落实“五新”战略任务,大力发展“3个经济”,践行“5个扎实”的成果。2018年榆林市呈高—低(H—L)分布,该市耦合协调度发展较好,但是还没能带动周围城市的发展,与邻近的延安市差距较大。
从以上分析得出研究期间陕西“土地—积极—环境”的耦合协调度整体上是呈现随机分布的,没有集聚效应和离散效应,说明从整体上说陕西省城市之间的耦合协调性地域带动性不强,城市的耦合协调性受相邻的城市的影响不大。从局部分析上看,铜川、宝鸡、榆林和汉中市出现了空间分异的情况,其中汉中和铜川整体耦合协调低,因此没能带动周围城市的发展,榆林耦合协调度高但对周围的辐射能力有限,汉中的耦合协调度在不断提高,对周围较差的诸如安康市的带动作用也在不断增强。
