生态用地与人口的耦合研究——以双鸭山市为例

徐珊珊

( 哈尔滨师范大学)

0 引言

生态用地与人口的发展具有一定的关系.生态用地具有净化空气和保持水土的作用，可以促使经济和人口的可持续发展，并逐渐成为国内外研究的主要议题.经济的发展也为生态用地提供了大量的资金，促使林地、草地、水域及湿地的产生，并进一步促进生态用地的合理优化.

生态用地与人口的关系也是国内外的热点之一.国外学者主要研究生态用地的环境影响和生态用地的战略环境评价，在这些方面研究的比较深入.然而国外学者对于生态用地的自身质量和生态用地的演变评价研究的还不够深入，但是生态用地影响评价和生态用地的战略环境评价的研究在对生态用地自身研究的某些方面具有一定的借鉴意义.在西方国家，对于生态用地的评价并没有规范的体系，他们大多是从某一个角度去评价生态用地.

以上研究均是从生态用地的某一个方面进行研究，但对于生态用地与人口的研究还欠缺.该文主要基于双鸭山市的生态用地与人口的数据利用耦合模型的方法对生态用地与人口的关系进行分析，期望对二者的协调发展提供建议.

1 研究区概况

双鸭山市隶属于黑龙江省，位于黑龙江省东北部(如图1所示)，与俄罗斯隔乌苏里江相望， 与佳木斯市、七台河市、鸡西市等城市相毗邻.双鸭山市地势西北高，东南低，海拔高度约 200 m，以平原为主.双鸭山市有集贤县、宝清县、友谊县和饶河县四个县.又有尖山区、宝山区、四方台区和岭东区四个区.土地面积约为22000 km2，自然资源与矿产资源丰富，从全国的角度来说，双鸭山市的经济是处于中等水平的.近几十年来，经济的发展成为双鸭山市的发展目标，煤炭过度的开采，严重浪费自然资源，导致双鸭山市的资源逐渐枯竭.同时，也破坏了双鸭山市的生态和环境.同时随着人口的增长，双鸭山市的城市土地结构、城市空间格局也发生了较大的变化.特别是2010年以后，随着资源的枯竭，人口的外流，双鸭山市的生态问题引起了黑龙江省的重视.同时，黑龙江省以及双鸭山市也开始对其生态环境进行综合整治，也对生态用地的变化产生了较大的影响.

图1 双鸭山市的位置

2 研究数据与方法

2.1 研究数据

该文的研究数据包括生态用地的比重、人口增长情况等，数据来源于《双鸭山市统计年鉴》、《黑龙江统计年鉴》、《双鸭山城市统计年鉴》.根据数据的可获得性，双鸭山市的时间尺度为1995～2015年.

2.2 研究方法

耦合模型是指一个系统在不断发展的时候，各个参数或参量在其内部有强烈的影响也有弱小的影响，并根据他们的影响强度，使得系统向有序的方向发展.该文在对双鸭山市生态用地和人口的协调发展的研究基础上，将生态用地与人口指标视为一个相关系统[2].

可将两者的复合系统分为生态子系统及人口子系统.采用加权模糊隶属度函数法、几何平均法、线性加权法来综合评价其关系[3].可设变量ti(i=1, 2, 3, 4, 5,…,m)为序参量 ；而tij则是第i个序参量的第j个指标，采用xij来表示，其集合为(j=1, 2, 3, 4, 5,…,n).而Mij与mij则是上限值与下限值，其隶属度tij则可表示为：

式中，tij表示每一个子系统内部每一个指标的分属变量，可以反映每一个指标是否可以达到想要的结果.tij的值介于(0～1)之间，当tij越接近1时，表示其越接近想要的状况；越接近0时，表示偏离想要的状况.

根据上述的方法，可以得到一个综合评价模型，即：

隆冬的清晨从倦怠中苏醒，还带着昨晚对黑夜缠绵的几丝眷恋。我开着车，转过街角，那几座大型苏式筒子楼映入眼帘。气氛好像不对啊？只见几辆警车闪烁着车灯，停在小区入口处，那里围满了人。

依据容量耦合模型，可得到生态用地与人口的耦合模型即：

F=2{(t1×t2)/(t1+t2)}1/2

在公式中，F表示耦合度，取值范围是(0～1)，主要反应了在现有的发展条件下，生态用地与人口的发展是否协调.当F值越趋近于1时，表明该生态用地和人口模型越接近理想状态；当F值越接近0时，表示生态用地和人口的协调度不高，表示不是理想状况.根据函数法则和变量系数关系，可以确定一个评价的标准，关于耦合度的等级，见表 1.

表1 生态用地与人口的等级评价(耦合度)

为了更好的确定两者的关系，得到一个相应的协调耦合度模型 ：

T=αt1+βt2

表2 生态用地与人口的协调度评价标准

2.3 指标的选取

该文指标的选取是通过科学的、数据可获得的方法以及相关性的原则进行选取.该文利用专家打分的方法，确定指标的权重.选取总人口、城镇人口、乡村人口、农业人口、 非农业人口等作为构建人口的指标体系 ；选取林地、草地、耕地、湿地等构建生态的指标体系，见表 3、表 4 .

表3 双鸭山市评价人口指标情况

表4 双鸭山市生态用地评价指标权重

所有数据来源于《双鸭山市统计年鉴》(1995 ～ 2015 年).其中生态用地的评价指标是t1，人口的评价指标是t2.他们的数值在表 5 中.根据如下的表，可以得到一个综合性的分析，得到双鸭山市的生态用地有减少的趋势，但人口的数量一直处于波动增加的趋势.同时，根据表5中的数据和耦合度模型，来计算耦合度F，F是生态用地与人口的耦合度.根据表1中等级评价(耦合度)来判断双鸭山市的等级关于生态用地与人口耦合度方面的.可以得到一个结果，如表 6 所表示的.根据表6 的等级表示，表明双鸭山市在生态用地与人口的等级评价中，其中耦合度评价呈现波动的态势.同时，根据协调度评价等级，对生态与人口的耦合协调度等级D进行测算，结果见表 7.由图表中数据可以发现：双鸭山市在前几十年是在向初等协调度的方向发展，但在后几年则更趋向于过度发展的模式[5].

表5 双鸭山市生态用地与人口评价指标

表6 双鸭山市生态用地与人口耦合度等级

表7 双鸭山市生态用地与人口耦合协调度和耦合评价等级

3 生态用地与人口的发展阶段与相关性

从双鸭山市的整体尺度分析，生态用地与人口的指数是增长趋势(见表8)，增长速度具有明显的阶段性，同时也具有波动性的特点(如图2所示).根据三者的变化规律，将1995年以来生态用地与人口的关系大概分为四个阶段.

表8 双鸭山市生态用地与人口变化趋势

图2 双鸭山市生态用地与人口变化趋势

(1)较低水平阶段(1995～2000年)：该阶段生态用地与人口的数量水平都比较低，但都是增长的趋势.主要是由于该阶段双鸭山市经济处于上升阶段，同时，生态用地与经济的增长有着密切的关系.该阶段由于经济态势较好，人口处于上升趋势.

(2)波动增长阶段(2000～2005)：该阶段生态用地的发展处于波动增长的趋势，该阶段人口数量下降.此时，生态用地正在平稳的增长，经济的持续拉动，以及人口的减少，使得生态用地持续波动的增长.

(3)平稳增长阶段(2005～2010)：该时期生态用地仍然处于平稳增长，经济发展也不断朝着良好的态势发展，人口也继续上升.此时生态用地处于平稳增长阶段.

(4)快速增长阶段(2010～2014)：该时期生态用地的增长速度较快，经济发展较快，人口下降.这正是生态用地快速增长的阶段，此时人口可能出现外流现象，此阶段其二者关系正逐渐进入良性发展的阶段.

4 生态用地与人口的关系

从双鸭山市市域尺度来分析，生态用地与人口的关系呈现着紧密的联系.整体上，经济的增长，人口的下降会导致城市生态用地的规模增速加快.从他们的关系上观察，生态用地总体上呈现不断上升的趋势，经济发展也逐渐上升，人口出现着下降的趋势.

双鸭山市现今的生态与人口的发展较具有代表性，近几十年来生态与人口的发展由不协调到逐步协调发展，现如今双鸭山市是一个以生态闻名的城市，成为国家级生态示范区、中国优秀城市等.对双鸭山市成因的分析和各个阶段的特点进行分析，对以后其他地区的可持续发展具有一定的借鉴意义[6].该节重点对双鸭山市的生态与人口发展的总体状况进行描述分析，选用了生态用地与人口的变化趋势，来综合反映双鸭山市1995～2015年生态与人口的发展的总体变化趋势.

生态用地包括林地、草地、耕地以及湿地.大部分地区的生态核心问题是生态人口的容量问题.一个地区的人口容量受到因素的影响，例如：居民的可支配收入、消费情况、该地区是否比较开放等很多因素.人口容量会受到经济发展水平的制约，农业生产提供的粮食、肉类和其他食物的多少很大程度也受到了经济发展水平的制约.很明显，在地理学中，曾经了解，环境人口容量是一个地区的人口增长界限.大部分的人口生态学家们认为环境人口容量就是：在不伤害动物、植物等生物的基础上，或者是不消耗人们可以利用的不能再生长的资源的前提下，在长期或者稳定的状态下，地球上的资源能够抚养人口的多少的数量[7].人类的生存环境不断向恶劣的方向发展和地球上的总人口的不断增长的矛盾已经成为全世界以及全人类可持续发展的关键问题.人口的环境承载力的研究以及生态用地和人口的关系研究不仅可以了解一个区域的最大可以容纳的人口数量，同时也为生态环境的大系统和生态系统的长远发展提供可持续发展的依据.人口的增长取决于自然生态环境、自然资源和环境承载力.一旦人口数量超过人口合理容量，就会导致社会系统混乱，城市的空间格局发生改变，城市的部分功能不协调.因此，自然生态环境、自然资源和环境承载力这些要素对人口的增长提供的潜力就成为探讨研究的对象[8].

5 结论与讨论

5.1 结论

该文通过采用折线图进行分段分析和耦合模型的方法，以生态用地与人口的关系为代表，对双鸭山市域尺度的生态用地与人口的关系进行比较分析研究，结果表明：

总体上来说，双鸭山市的生态用地与人口是呈现出正相关.在时间尺度上，生态用地持续增长，人口则呈现着波动增长[9].其二者的发展具有明显的阶段性，且相关性显著.从总体上来说，双鸭山市的生态用地与人口的关系呈现长期均衡的协调关系，二者发展相互依存.生态用地与人口的增长速度在互相冲击下均呈现不断上升的趋势，且人口的变化对生态用地的扩张影响很大.

5.2 讨论

研究发现，人口的变化对生态用地的贡献很大，主要是因为近几十年来，人们的生活水平在不断地提高，更好的发展成为人们谋求的目标，也日益对生态的作用更加重视.整体上，生态用地与人口是呈现持续增长的态势.该文采用图表进行比较分析与耦合模型相结合的方法所得出结论.该文的研究表明生态用地与人口有着相互依存的因果关系.因此，建议双鸭山市以及全国各省、市结合自身发展的特点，制定相应的发展政策和人口政策，以促进生态用地与人口的协调发展[10].

参 考 文 献

[1] 杨士弘.广州城市环境与经济协调发展预测及调控研究[J] .地理科学,1994,14(2):136-143.

[2] Liu Y, Guo HC, Yu YJ, et al. Ecological-economic modeling asa tool for watershed management: A case study of Lake Qinghai Watershed, China [J]. Limnologist-Ecology and Management ofInland Waters, 2008, 38: 89-104.

[3] 鞠美庭.国外生态城市建设经典案例[J].今日国土,2010(10):37-39.

[4] 洪银山.可持续发展经济学[M].2000.

[5] 徐福留. 区域经济发展对环境压力的定量评价[J]. 中国人口资源与环境，2004(4)：30-35.

[6] 张传国.干旱区绿洲承载力研究的全新审视与展望[J] .资源科学,2002(3):43-46

[7] 陈美景,张义丰,陈甲.论县域生态经济建设的理论与创新[J].安徽农业科学，2008,36(22):9690-9692.

[8] 陈正.人口与生态环境变化指标体系及评价方法研究[J].统计教育，2007(3):6-9.

[9] 童玉芬.论人口与环境关系研究的主要思想流派与观点[J].人口学刊,2003(5):10-14.

[10] 尹豪.吉林省人口与生态环境的可持续发展研究[J].人口学刊,2003(6):12-16.