常州市城市化水平与生态环境压力的关系

蔡 琦, 卢 妍, 刘传明

(淮阴师范学院 城市与环境学院, 江苏 淮安 223300)

常州市城市化水平与生态环境压力的关系

蔡 琦, 卢 妍, 刘传明

(淮阴师范学院 城市与环境学院, 江苏 淮安 223300)

选取2003年到2012年有关统计数据,从人口、经济、生活方式、地域景观这4个方面创建城市化的指标体系,运用主成分分析法对常州市城市化水平进行测度,同时使用生态环境压力指数法对常州市生态环境压力进行定量评价,并对城市化水平与生态环境压力两者进行相关分析与回归分析．结果表明,常州市的城市化水平一直呈升高的趋势,常州市的城市化水平和其生态环境压力指数之间呈显著相关关系．

城市化水平; 主成分分析法; 生态环境压力; 常州市

0 引言

在21世纪,城市的快速发展使得城市化已经成为一个热门词,城市化是社会经济发展的必然趋势,亦是社会进步的一个重要标志[1]．城市发展的同时,也带来不少生态环境的问题,在城市化的道路中必然会给城市增加生态环境方面的压力,这也就表明了城市化与生态环境之间存在着一定的关联．最近几年,我国城市中的环境恶化不断加深,部分城市出现了不同污染程度的雾霾天气,给人民生活造成了一定影响,生态环境问题已经成为迫在眉睫需要解决的问题．

很多学者也探究了城市化与生态环境压力的问题,他们从各种不同的角度对城市化与生态环境的关系进行探讨,例如吴璞周[2]等学者分析了西安市的城市化水平与城市资源压力之间的关系,于波[3]等学者探究了乌鲁木齐市的城市化水平与生态环境压力之间的定量联系．目前,对于常州市的城市化水平研究及其对生态环境压力的研究尚属空白,常州市城市化进程不断加快,也伴随着一定的环境问题．从历史上看,几乎所有的城市生态环境问题与城市中工业的发展都是同时产生的,许多城市为工业人口的高度集中区,都是属于在较狭窄的地区内消耗大量物质和能量,继而排放出大量废弃物的类型,这远远超出了城市环境的自净能力,进而使得城市环境污染日益严重,同时也对周边地区造成不同程度的影响,使得城市化陷入了生态困境[4],常州市也存在相似的问题．本篇文章选用生态环境压力指数权衡常州市生态环境压力的大小,对于常州市的城市化水平及其与生态环境压力之间的关系则采用计量经济学中的有关知识来解释,并对常州市城市化历程及其对生态的影响进行探究,从而对所产生的问题提出建议,以供常州市未来的发展做参考．

1 常州市城市化水平评价

1.1 城市化的内涵

城市化体现当今世界上的一个重要的社会经济现象．从总体上看,城市化是反映一群人从农村聚集到城镇的一种复杂的过程．由于对城市化的观念每个人的想法有差异,而且各个学科对城市化内涵的解释也不一致,因此把各个学科的看法综合起来,发现城市化这个词至少包括人口结构的转型、经济结构的转型、地域空间的转型和生活方式的转型这4种从乡村转变到城市的转型方式[5]．

1.2 常州市城市化水平测度指标体系的建立

常州市地处长江之南、太湖之滨,位于长江三角洲的中心地带,并且与苏州、无锡连成一片,形成一个苏锡常都市圈．现辖金坛、溧阳两个县级市和武进、新北、天宁、钟楼、戚墅堰5个行政区,有37个镇、21个街道办事处,807个行政村、323个居委会,总面积达4 385平方公里．常州市年末常住人口为459.197 2万人,是一个现代化的大城市．

城市化是区域发展的重要标志,其发生与发展受经济、社会、政治、科技、文化等诸多因素的影响,在不同的发展阶段,推动区域城市化发展的因素对其所起的作用大小也各不一样[6]．有关城市化水平的测度方法有很多种,但是以往都是采用简单的人口比重来作为城市化水平测度,虽然有其优点但是不具代表性,不能以偏概全,所以本文选取了多指标综合评价法,力求从优势性、全面性、层次结构性和可操作性等的基本原则出发[2],选取14项具体指标,分为四大类(表1)．表1包括了城市化测度各方面的内容,所以它可以更好的反映城市化水平．

表1 常州市城市化水平测度指标体系

1.3 研究方法与结果分析

表2 主因子分析贡献率

多指标综合评价采用加权的方法,是主观的和客观的这两种加权方法．主观赋权法会受到人为要素的影响,往往会导致某些指标的作用放大化或缩小化,从而致使排序的结果不能完整真实地反映事物间的实际关系,而依据每个指标间的相关关系或每项指标值的变异程度来确定权数的方法是所谓的客观赋权法,这种方法可避免人为因素带来的差异[7]．所以本文基于SPSS17.0数据分析软件对城市化的水平测度指标体系进行了因子分析,而后将通过主成分分析法提取出的公因子,按照主成分对应的特征值应大于1的原则,提取出了4个主成分,其累计方差贡献率达97.52%(表2),此表能够反映出最原始变量的绝大部分信息,具有显著的代表性,并且满足进一步分析的要求,而后对初始因子的载荷矩阵进行基于方差最大法的正交旋转后,主因子旋转载荷矩阵结果如表3所示．

表3 因子正交旋转后的载荷矩阵表

主成分的因子载荷值是用来反映变量的主成分因子与指标变量之间的相关程度的数值．从各主因子所反映的变量特征来看可将其命名如下:第一主因子的贡献率为64.42%,在X4、X6、X7、X9、X12指标上负荷都比较高,从这些指标反映的结果来看,经济、生活、环境等方面都综合反映了城市化水平,它们在这些方面的方差贡献份额是最大的,因此这些指标是反映城市化水平最重要的指标;其次,第二主因子的贡献率为16.30%,在X8、X13、X10这些指标上的载荷较高,它们反映的社会公共设施方面的情况;第三主因子的贡献率是8.95%,主要反映了人口方面的指标;第四主因子的贡献率为7.84%,主要反映教育方面的指标．

以表2中的各个因子的方差贡献率为权重,计算常州市每一年的城市化的综合得分．根据以下公式计算:

Fi=64.422F1+16.308F2+8.953F3+7.837F4(i=1,2,3…10)

(1)

其中,第i年的城市化水平综合得分用Fi代表;每一年的各因子的得分用F1、F2、F3、F4分别表示,系数则分别是由各因子的贡献率表示．基于这些数据计算常州市从2003年到2012年每一年的城市化程度的综合得分(见表4)．

表4 城市化水平综合得分表

表4中城市化水平得分在0分以上的表示在该年份城市化水平高于平均水平,跌破0分的表示该年份城市化水平低于平均水平[1]．在2007年之前常州市的城市化水平是低于平均水平的,但从2007年初开始,城市化水平开始高于平均水平,并且较快速的逐年上升．从表4的数据显示,常州市的城市化水平综合得分为从2003年初开始至2012年末每一年都呈上升趋势,同时也说明常州市的城市化水平在逐年上升．

2 常州市生态环境压力指数设计与计算

在人地关系中人占主动的一面,大规模的城市化很可能导致一系列的生态环境问题,甚至产生生态灾难,另一方面,生态环境支撑人类活动、支持人类生存和发展,其禀赋与变化也必然致使城市发展产生制约与限制[8]．在此通过分析生态环境压力指数来找出对常州市生态环境产生压力的来源,进而探究城市化对生态环境的影响,从而对此问题进行协调解决．

2.1 生态环境压力指数

生态环境压力指数法(ESI)是一种新的区域经济发展对生态环境压力的评价方法．ESI是通过资源能源消耗分指数(RECI)和环境污染分指数(EPI)这2个指标构成的[9],有以下几个计算公式:

ESI=RECI×W1+EPI×W2

(2)

式中,常州市生态环境压力指数通过ESI表示,常州市资源能源消耗指数通过RECI表示,环境污染指数由EPI表示,这两个指标的权重则分别为W1和W2．权重可以通过专家咨询法、层次分析法、经验法等方法来确定．

RECI和EPI的计算公式如下:

(3)

(4)

其中,RECIi表示的数值是第i个资源消耗指标,第i个资源能源消耗指标的权重由Pi表示;EPIj代表第j个环境污染指标的指数值,Pj表示的是第j个环境污染指标的权重[6]．采用以下2个公式计算各指标压力指数:

RECIi=RECi/MAX(RECi)×100 (i=1,2,…,n)

(5)

EPIj=EPj/MAX(EPj)×100 (j=1,2,…,m)

(6)

其中,RECi和EPj分别代表第i个资源能源消耗和第j个环境污染指标的实际值,MAX(RECi)和MAX(EPj)分别代表所有资源能源消耗指标和所有环境污染指标中的最大值[9]．

通过查找各种资料和信息,并结合常州市的实际情况[10],通过对资源消耗指数和环境污染指数的计算,得到各指标权重见表5．

表5 2003—2012年常州市生态环境压力评价指标及权重

*由经验法和专家咨询法得出.

2.2 常州市生态环境评价

表6 2003—2012年常州市生态环境压力指数统计表

结合上述各公式并利用生态环境压力指数的计算方法进行计算得出表6．

由表6可知,常州市生态环境压力指数在2003—2011年间呈现逐年增加的趋势,在2012年开始减少．据徐福留等[9]的研究,在ESI为0时,生态环境的压力降到最小,在ESI为100时,生态环境的压力为最大,按每段间隔20的分法把0—100的连续数从小到大共分为5部分:0-20,20-40,40-60,60-80和80-100,分别对应于生态环境的压力很小、小、中等、大、非常大的五个状态．据此标准,常州市在2003年和2004年的生态环境压力为中等,然后逐年压力增大,但是在2012年压力有所减小,这是因为常州市认识到了环境问题的严重从而采取了一些措施使得该城市的生态环境压力有所缓解．

3 常州市城市化水平与生态环境压力关系分析

为了进一步探讨常州市城市化水平及其与生态环境压力之间的关系,比较分析表4和表6，用EXCEL2003分析了常州市2003—2012年这10年间的城市化水平综合得分与生态环境压力指数,得到关系图(图1)．图1中常州市10年来的城市化水平在大体上随其生态环境压力的上升而上升,这就说明常州市在城市化的进程中有一些因素对生态环境造成了一定的影响．

图1 常州市2003—2012年的城市化与生态环境压力变化图

3.1 城市化与生态环境压力的相关分析

用SPSS17.0软件对常州市的城市化水平及其与生态环境压力之间的关系进行相关分析,得r=0.927,r是代表城市化水平综合得分与生态环境压力之间的相关系数,其在0.01水平上呈显著相关,说明城市化进程与生态环境间有正相关关系．

3.2 城市化与生态环境压力的回归分析

用SPSS17.0软件对常州市城市化水平与生态环境压力指数进行回归分析,其中独立变量X是城市化水平综合得分,因变量Y为生态环境压力指数,进而得到方程:Y=5.928X+73.74,对该模型进行检验,发现F=48.70,Sig=0.00<0.05,α=0.05,k=1,其中显著水平位于0.05时的临界值是4.67,该结果大于它的临界值,表明该回归模型是极其显著的,这也充分表明了一个城市的城市化与生态环境压力之间存在定量关系的特点．

4 对策与建议

通过上述研究发现,一个城市在其城市化的进程中都多多少少会对生态环境造成比较大的影响,如果不能对城市化及其生态环境问题采取协调解决措施则必然会导致一系列的城市问题,比如城市生态环境破坏的不可修复性、城市不和谐因素、经济发展变缓等．因此,对常州市今后的发展提出几点建议:

1) 大力发展循环经济．在经济发展的过程中不忘建设资源节约型城市,把城市建设与环境保护结合在一起,建立低碳发展理念,大力倡导绿色消费．积极为政府机关、企业、学校、社区的建筑和基础设施开展节能降耗的改造,积极进行低碳经济示范区、低碳经济示范市的建设,在城市、园区、企业、社区这些层面则要积极进行争取省级示范试点的建设．

2) 实行污染物排放总量控制．大力推进全市重要生态功能保护区建设、农田林网建设等,坚持城乡环境保护并重,积极延续进行综合整治农村环境这一具有常州市特色的工作,加快常州市建设生态城市的步伐．

3) 优化产业结构,调整产业布局.全力推进重点项目和特色项目的建设,加快新兴产业发展,进一步加紧深化、细化常州市经济发展规划,始终坚持把发展经济作为优化经济结构的主线,科学制定相关经济政策,通过有利的政策引导产业集群向积极的方向发展,要用发展的眼光看待问题同时也要突出重点,大力发展不仅符合区域功能定位,而且又利于促进长远发展的主导产业,坚持在连锁行业的发展和投资项目,进一步加大对优势产业的政策扶持力度如常州市环球恐龙园旅游项目的建设等．

4) 合理把握城市规模,解决交通问题,构建多中心的城市结构,合理规划地块．

5 结语

通过以上分析,发现常州市的城市化水平在不断上升的同时也伴随着生态环境的破坏,城市化水平与生态环境压力呈显著正相关,这足以说明城市在发展时会牺牲一定的环境来获得城市的繁荣,随着城市化进程的加快,环境所要承受的压力将会更重．要想城市在迅速发展的同时保持生态环境的良好状态,这就要靠政府实施相关政策、落实相关工作．城市的发展不单单是政府应该关注的更是每个公民应该关注的,每个公民都应该为城市发展付诸行动,为城市的繁荣贡献一份力量．

[1] 白俊燕,卫海燕,路春燕,等.渭南市城市化水平和生态环境压力关系研究[J].干旱区资源与环境,2012,26(12):28-32.

[2] 吴璞周,杨芳,卫海燕.西安市城市化水平与城市资源压力的定量关系研究[J].干旱区资源与环境,2008,22(5):42-46.

[3] 于波,葛红丹,张鑫.乌鲁木齐城市化水平与生态环境压力的定量关系研究[J].科技与产业,2009,9(4):33-36.

[4] 杨士弘.城市生态环境学[M].北京:科学出版社,2001:6-10,100-110.

[5] 许学强,周一星,宁越敏.城市地理学[M].北京:高等教育出版社,2009:54-55.

[6] 欧向军,甄峰,秦永东,等.区域城市化水平综合测度及其理想动力分析——以江苏省为例[J].地理研究,2008,27(5):993-1002.

[7] 李艳双,曾珍香,张闽,等.主成分分析法在多指标综合评价方法中的应用[J].河北工业大学学报,1999,28(1):94-97.

[8] 刘耀彬,李仁东,宋学锋.中国区域城市化与生态环境耦合的关联分析[J].地理学报,2005,60(2):237-247.

[9] 徐福留,赵珊珊,杜婷婷,等.区域经济发展对生态环境压力的定量评价[J].中国人口·资源与环境,2004,14(4):30-36.

[10] 常州市统计局.常州统计年鉴2004—2012[M].北京:中国统计出版社,2012.

[责任编辑：蒋海龙]

The Relationship between Urbanization and Ecological Pressures in Changzhou City

CAI Qi, LU Yan, LIU Chuan-ming

(School of Urban and Environmental, Huaiyin Normal University, Huaian Jiangsu 223300, China)

Using the relevant statistical data of 2003 to 2012, urbanization index system was established from four aspects including population, economy, lifestyle and regional landscapes in Changzhou City. The level of urbanization was measured based on principal component analysis method. And the ecological environment pressure of Changzhou City was quantitatively evaluated. The correlation analysis and regression analysis about the urbanization level and the ecological environment pressure was conducted. The results showed that the level of urbanization in Changzhou city continued to rise, and there was a significant relationship between urbanization level and city ecological environment pressure index.

urbanization; principal component analysis; eco-environmental pressure; changzhou city

2014-05-20

江苏省社会科学基金资助项目(12ZHC004)

卢妍 (1977-),女,黑龙江齐齐哈尔人,副教授,博士,主要从事环境生态方面的研究. E-mail: yanyan0451-0451@163.com

K903; F205

A

1671-6876(2014)04-0334-06