日照市城镇化水平与资源环境压力的关系

王梦晴, 张全景,2, 翟腾腾, 于 伟

(1.曲阜师范大学 地理与旅游学院, 山东 日照 276826; 2.曲阜师范大学 土地研究中心, 山东 日照 276826)

城镇化水平与资源环境压力的关系研究已成为区域发展转型变化的一个极其重要的组成部分。中国正处在城镇化质量提升的关键时期，新型城镇化建设成为推进当前和今后一段时期经济社会发展的重要战略选择。较发达地区而言，中国城镇化的进程速度快但质量低[1]，而快速的城镇化根植于对资源和环境的无节制地剥夺，过量的需求必然对资源环境产生巨大的压力[2]。所以如何协调好城镇化地发展和资源环境的关系，提高资源利用率和环境的承载能力，对于日照市今后经济社会的可持续发展和建设全国生态文明城市至关重要。城镇化水平与资源和环境的关系问题受到了广大学者的高度关注，多数研究主要侧重于城镇化水平与资源环境交互的耦合关系分析[2-6]，如城镇化与大气、土地、水、气候变化、生态系统和生物多样性等多方面的耦合研究，二者间的定量关系[7-9]的探讨也有涉及，形成了一批非常有价值的研究成果，对城镇化与资源环境的关系研究奠定了理论和实践基础，但研究仍然存在不足，多为大城市区域内的研究，前期已形成的理论和一般规律对于研究中小城市地区的借鉴作用较为片面且无针对性。基于此，本研究以城市与资源环境理论为基础，通过时间序列，运用综合评价法和资源环境压力指数法，对日照市的城镇化水平和资源环境压力进行测度，探讨二者之间的演变趋势及关联性，并对其进行分析讨论，以期为日照市未来城市的持续协调发展提供科学依据。

1 研究区域及数据来源

1.1 研究区概况

日照市位于山东省的沿海地区(东经118°25′—119°39′，北纬35°04′—36°04′)，是中西沿线的便捷出海口，是山东省对外开放的门户，现辖2区2县，该市总面积5 358.57 km2，占山东省面积的3.39%，地势中部高四周低，略向东南倾斜，地处温带，属于典型的暖温带湿润季风区大陆性气候，四季分明，光照充足，年平均降水量768.7 mm，冷热季和干湿季的区别明显。日照地区自然资源比较丰富，目前已发现56种矿产资源，207种野生动物种类。2016年，年末常住人口290.11万人，地区生产总值(GDP)1 802.49亿元，比上年增长8.1%，在全省17地市中排名第16位，三次产业构成比例由2006年的14.6∶49.7∶35.7变为2015年的8.1∶47.3∶44.6，城镇化率从2006年的43.40%增加到2016年的56.86%，年均增长2.74%，高于全国的2.71%。虽然日照地理位置优越，市场广阔，但建市较晚，与其他沿海发达地区相比，长期处于欠发达地区。目前日照市经济发展的主力仍是传统的重工业，如钢铁、纸浆等，对于资源与环境压力只增不减。随着日照地区经济的发展和资源环境矛盾的日益冲突，如何协调好经济社会与资源环境的生态协调、可持续发展是日照市城市发展的近期目标。

1.2 数据来源

以日照市为研究单元，以2006—2016年社会经济和资源环境为研究对象，分析日照城镇化水平与资源环境压力的关联性特征及日照市城镇化及资源环境的动态变化趋势。数据源主要来自2006—2016年的《山东统计年鉴》《日照统计年鉴》以及《国民经济和社会发展统计公报》。

2 城镇化测度评价

2.1 城镇化内涵及指标体系构建

城镇化既反映人类居住地发生的变化，又反映居民的生产方式、生活方式以及思想观念等方面的变化，是一个动态变化过程。城镇化一直是学术界研究的重点话题，尤其党的十八大正式提出新型城镇化后，其研究内容更加丰富，主要针对概念内涵[10-11]、基本特征[12]、面临问题[13]、发展趋势[14]等方面。城镇化是一个复杂的综合体，并具有多维度的含义，主要包含人口、经济、社会、空间等方面。从人口城镇化看，主要指非农业人口不断增加，乡村人口不断向城镇转化的过程；从经济城镇化看，主要指二、三产业产值增加，经济结构优化升级的过程；从社会城镇化看，主要指人们的生活水平、生活方式、思想观念发生层次提高的过程；从空间城镇化看，表现地域景观空间的再分布，使城镇更倾向集中化的过程。因此，城镇化是一个不断发生动态变化演进过程，是多种因素共同作用的结果。基于以上对城镇化的认识，单一指标法已无法完全反映城镇化综合水平，多指标综合评价法正好避免这一弊端。按照指标选取的科学性、系统性、综合性、动态性等原则，结合日照市的实际情况，借鉴欧向军、陈明星等人研究成果[15-17]，采用了多指标综合评价法对城镇化水平进行测度，分别从人口城镇化、经济城镇化、社会城镇化和空间城镇化4个方面，选取16个具体指标，构建了城镇化综合水平测度指标体系，具体详见表1。

2.2 城镇化水平测度

利用统计分析软件SPSS 19.0对选取的16个具体指标数据进行主成分分析，得到3个主成分，第1主成分(F1)的贡献率为68.43%，第2主成分(F2)的贡献率为12.68%，第3主成分(F3)的贡献率为8.52%，3个主成分的累积贡献率达到89.63%，累计贡献率大于85%，特征根大于1，符合研究标准，可进行下一步分析。从表2主成分载荷矩阵可以看出，F1除了X1城镇人口密度、X12人均邮电业务量之外，在其他指标上的相关性较高，而这些指标因子综合反映了城市现代化发展水平，可命名为“现代化水平因子”；F2与X1城市人口密度、X15人均公园绿地面积、X16人均拥有的道路面积有较强的相关性，这几个因子综合反映了城市居民居住环境状况，可命名为“居民生活环境水平因子”；F3与X4第三产业从业人员占全市总从业人员比例、X12人均邮电业务量具有较强相关性，而这几个因子综合反映第三产业从业人员的通信状况，可命名为“服务人员通信水平因子”。

表1 日照市城镇化水平测度指标体系

表2 日照市城镇化水平主成分载荷矩阵

以3个主成分特征值分别与特征值之和的比重作权重，算出的公式为：

Fi=0.763 5F1+0.141 5F2+0.095 0F3

(1)

式中：Fi——城镇化水平综合得分(i=2006，…，2016)；F1，F2，F3——各主成分因子得分。

根据公式(1)，计算出2006—2016年日照城镇化水平综合得分(表3)。由表3可知，日照城镇化水平的综合得分数值不断增加，说明在研究期内日照城镇化水平逐年递增。同时，F1与F递增情况相吻合，说明了城镇发展的空间格局发生了变化，包括城镇的质量、规模、中心职能及生态景观等方面，这是城市发展必经的途径。

表3 日照市各主成分得分及城市化水平综合得分

3 资源环境压力测度评价

3.1 资源环境压力指数法原理及指标体系构建

资源环境压力表示在社会经济发展过程中，城市的发展对资源需求和环境的破坏力度，其数值越大，城市资源和环境所承受的压力就越大。近年来，在持续推进生态文明建设的基础上，国家对资源环境的限制性条件越来越多，关注度越来越高。在“十三五”规划纲要中，资源环境指标由原来8项增加到10项，且都为约束性指标(必须要达到的指标)。日照作为发展的新兴城市，经济增长主要驱动力依然是工业，资源和环境必然面临着巨大的挑战。资源环境压力指数法计算方法简单，综合性强，结果表达直观，被许多学者研究使用，如西安市城市资源压力与城市化的灰色关联分析[18]，北京市城市化水平与资源压力系数的灰色关联度分析[19]等，其压力指标可分为5阶段：0～20，低压阶段；20～40，中低压阶段；40～60，中压阶段；60～80，中高压阶段；80～100高压阶段。

根据现有研究成果[20-21]和通用标准，结合日照的实情，运用资源压力指数(RPI)与环境压力(EPI)指数两个方面来构建资源环境压力指数(REPI)，即Ⅰ级分指数；资源压力又包含5个分指标，环境压力包含4个分指标，即Ⅱ级分指数。共9个Ⅱ级分指标，分别为：资源压力包括土地资源压力(RP1)、人力资源压力(RP2)、用电资源压力(RP3)、水资源压力(RP4)、医疗资源压力(RP5)；环境压力包括产生废水压力(EP1)、产生固废压力(EP2)、SO2排放压力(EP3)、烟粉尘排放压力(EP4)。通过层次分析法与经验法相结合，对各指标赋值，式中：资源压力分指标权重的赋值为0.2，环境压力分指标赋值为0.25，对计算资源环境压力指数的资源压力指数和环境压力指数赋值为0.5，结果详见表4。

表4 日照市资源环境压力评价指标及权重

3.2 资源环境压力测度

资源环境压力指数(REPI)可以反映区域资源和环境压力状况，是由资源压力与其权重的乘积和环境压力与其权重的乘积之和表示,根据表4，计算公式为：

REPI=RPI·W1+EPI·W2

(2)

式中：REPI——资源环境压力指数;W1，W2——一级分指数权重; RPI——资源压力指数; EPI——环境压力指数。RPI和EPI的计算公式：

RPI=∑RPIi·pi(i=1,2,…,5)

(3)

EPI=∑EPIj·pj(j=1,2,…,4)

(4)

RPIi=RPi/max(RPi)×100 (i=1,2,…,5)

(5)

EPIj=EPj/max(EPj)×100 (j=1,2,…,4)

(6)

式中：RPIi——第i个资源压力指数值;pi——第i个资源压力指标的权重，即资源压力的Ⅱ级分指标的权重； PIj——第j个环境压力指数值;pj——第j个环境压力指标的权重，即环境压力的Ⅱ级分指标权重； RPi——第i个资源压力指标的实值; EPj——第j个环境压力指标的实值; max(RPi), max(EPj)——环境、资源压力指标实值中的最大值。

通过具体的资源环境压力指标数据，利用上述公式计算出日照市2006—2016年的资源环境压力指数，结果详见表5。根据表5可知，日照市的资源环境压力指数呈波动性递增，2014年以来资源环境压力呈现出下降的趋势。虽然2007,2010,2015和2016年这4 a略有下降，但其数值仍然大于60，处于中高压阶段和高压阶段，这说明日照在经济社会发展的过程中，虽对资源和环境进行了综合整治，取得一定效果，但是短期内作用不大，资源和环境仍面临着双重压力。

表5 日照市2006-2016年资源环境压力指数

4 城镇化水平与资源环境压力的关系分析

由图1可知，城镇化水平与资源环境压力整体上呈双递增趋势，但资源环境压力的增长速度要小于城镇化发展速度，城市化水平的斜率较大，增长较快；资源环境压力的增长趋于平缓。自2014年以来，资源环境压力呈下降的趋势，这说明在城镇化发展的进程中，资源环境压力逐渐引起相关部门的注意，并积极采取相应的措施，取得了一定的成效，但短期内效果不明显。

图1 日照市2006-2016年城镇化水平与资源环境压力的变化

4.1 城镇化水平与资源环境压力的相关系数分析

对表3和表5的数据进行Pearson相关分析，得出城镇化水平和资源环境压力指数两者之间的相关系数R=0.830，显著性水平p=0.002<0.01，二者之间显著相关，说明日照市的城镇化水平和资源环境压力之间存在较强的相关性，资源环境压力值随着城镇化水平提高而逐渐增大，城镇化的发展也受到了资源环境的制约，二者相互联系、相互作用。对“现代化水平因子”、“居民生活环境水平因子”及“服务人员通信水平因子”与资源环境压力进行相关分析，相关系数分别为R1=0.857，R2=-0.402，R3=0.197，说明“现代化水平因子”对资源环境压力的影响程度最大，在城镇化发展过程中扮演重要的角色。对资源压力、环境压力与城镇化水平进行相关分析，相关系数分别为R4=0.880，R5=0.654，说明较环境而言，资源对于城镇化发展的影响程度更明显，作用力更强。

4.2 城镇化水平与资源环境压力的回归分析

4.2.1 城镇化对资源环境的回归分析 在相关分析的基础上，建立多元回归模型。设资源环境压力、“现代化水平因子”、“城市生态环境水平因子”及“服务人员通信水平因子”分别为用y，x1，x2，x3，对表3和表5的数据进行回归分析得到回归方程为：

y=77.331+2.213x1-2.410x2+1.447x3

(7)

对方程进行显著性检验，其相关系数为0.967，可决系数和调整可决系数分别为0.934和0.906，说明二者之间具有较强的相关性且拟合效果较好。在给定的显著性水平α=0.01上，F=33.189，F0.01(3,4)=16.69，F>F0.01，说明该回归模型显著成立，且资源环境压力与“现代化水平因子”、“居民生活环境水平因子”及“服务人员通信水平因子”存在线性关系。

4.2.2 资源环境对城镇化的回归分析 设城镇化水平、资源压力及环境压力分别为m，n1，n2，用SPSS对表3和表5进行回归分析的方程为：

m=0.228n1+0.014n2-20.372

(8)

对方程进行检验，相关系数0.881，可决系数、调整可决系数分别为0.775，0.719，在给定的显著性水平α=0.05的基础上，F=13.810，F(2，3)>F0.05(2，3)=9.55，说明城镇化水平与资源与环境呈线性相关。通过回归方程系数可知，资源压力对城市化的贡献率大，其次是环境压力。

5 讨论与结论

日照市城镇化水平呈现逐年增长趋势，资源环境压力呈波动性递增，二者存在较强正相关关系。其中，城镇化的增长速度要快于资源环境压力的增长速度，说明资源环境对城镇化发展水平的促进作用大于城市发展对资源环境的胁迫程度，二者之间相互影响、相互作用，存在双向间相互联系的线性关系。就城镇化对资源环境的影响而言，现代化水平因子对资源环境压力的作用效果更明显；就资源环境对城镇化的影响而言，资源是影响城市发展的主要因素。并且随着人们生活质量水平的提高，人们对于生境的要求越来越高，2014年以来资源环境压力略微呈下降的趋势，表明相关部门已经意识到资源环境对城市发展的重要作用，并积极采取应对措施，取得了一定的成效，但是资源环境压力仍然处于中高压和高压阶段，短时间内资源环境高度压力问题难以解决。本研究结果与日照市的实际相吻合，证明日照市的经济发展与资源环境正面临着巨大压力，处于资源环境转型阶段。目前日照市在发展过程中仍存在许多问题，第一，研究期内日照市的城镇化率年均增长2.74%，高于山东省的2.50%，且该市生产总值增长速度在17地市中位居第2位，说明日照市城市发展速度过快，易造成整体发展不协调；第二，日照市产业仍主要以钢铁、纸浆等工业为主，在生产过程中原料浪费及废气、废水、废渣的产生对当地环境造成极大地破坏，且与山东省其他地市相比，仍面临着废水处理能力较低，技术相对落后，资金投入不足等问题，其中土地资源压力、水资源压力、产生废水压力及二氧化硫排放压力的影响较为突出；第三，该地区的经济发展与资源环境之间相互联系、相互影响、相互制约的关系，存在协调困难，市民意识不强等限制性问题，所以要实现城市的健康发展与资源环境的可持续利用，仍需要长期不懈的努力。

对策建议： ①城镇化方面。应在全市范围内有效地控制城镇人口密度，防止由于人口过多，造成的城市病问题；实行“划区片规划”，因地制宜，充分利用各种土地利用类型；充分利用日照市独特的地势特点和丰富的历史文化背景，依托临港产业，发展生态旅游产业；倡导公民绿色出行，减少私家车的使用次数，降低温室气体及污染气体的排放量。②资源环境压力方面。未来时间内应在全市范围内严格划定城镇开发的实体边界，进一步倒逼城镇土地的节约集约利用；引进先进的科学技术，提高废水的处理能力以及水资源的重复利用率，并加强公民的节水意识；集中开展全市化工产业综合整治，打造工业园区化、生产安全化、技术高端化和工艺绿色环保等化工产业格局；设立环境保护工作组，对市级、县级环保工作进行监督和审核，并制定突发环境和资源事件的应急预案，确保资源环境安全，逐步降低资源环境压力的胁迫程度。③城镇化与资源环境协调发展方面。在城市发展过程中，必须遵循前期规划合理，规划实施可行，后期持续发展，有效地规划本市的空间开发秩序，合理地控制开发强度，实现人口、经济、资源环境的空间均衡发展；同时，发挥政府的主导、公民的辅助作用，形成可持续发展观念。