广西北部湾经济区土地资源利用与经济增长脱钩分析

刘彦花, 贾 莉, 叶国华

(1.南宁师范大学 北部湾环境演变与资源利用教育部重点实验室/广西地表过程与智能模拟重点实验室， 广西 南宁 530001；2.南宁师范大学 自然资源与测绘学院, 广西 南宁 530001; 3.广西水利电力职业技术学院， 广西 南宁 530023)

传统意义上，经济的增长要靠资源、能源和环境容量来支撑，但高消耗、高排放的生产方式导致了资源的破坏与环境的污染。伴随着世界范围内资源短缺和环境恶化，“低碳经济”的发展战略和可持续发展理念已成为世界各国追求的发展目标，其核心是通过改造或调控现有物质线性流动模式，阻断经济增长与资源消耗、环境污染之间的耦合关系，实现经济增长与资源环境的脱钩[1]。因此，科学地评价经济增长与资源环境之间的关系成为区域可持续发展领域研究的主题。近年来，基于脱钩理论思想，国内外学者开展了能源消耗[2-3]、环境污染[4-5]、土地利用[6-7]、碳排放量[8-9]等与经济增长之间的脱钩关系，并取得了阶段性成果。在土地利用与经济增长的脱钩研究方面，国内学者在土地利用碳排放与经济增长的关系[10-12]、建设用地与经济增长的关系[13-14]、城市扩张与经济增长的关系[15]、土地集约利用与经济增长的关系[16]等方面开展了较为广泛的研究。已有研究主要是从经济发达的开放开发区域(如长江经济带)、省域、典型城市或县域等不同尺度分析其经济增长与土地利用在不同时间序列的脱钩状态，较少分析不同尺度范围内部经济增长与土地利用脱钩状态的空间差异。广西北部湾经济区作为西部落后地区的开发区，其开放开发不可避免地伴生着土地资源的利用和保护，然而，已有的少量文献基本是关于广西北部湾经济区经济增长与资源环境的耦合研究[17-18]，极少涉及到经济增长与资源环境的脱钩研究，更没有关于经济增长与土地资源利用的脱钩研究。因此，选取区位特色明显的广西北部湾经济区，研究其经济增长与土地资源利用在时间序列和内部空间的脱钩变化过程，有利于从理论和实践上丰富脱钩研究领域的学术积累。

广西北部湾经济区成立于2006年3月，2008年1月，国家批准实施《广西北部湾经济区发展规划》，将广西北部湾区域开放开发纳入国家发展战略。随着广西北部湾经济区的不断开发与发展，广西北部湾经济区在区域空间结构上正向城市密集区演化，而其以水土资源短缺为核心的限制因素与城市高速发展的矛盾日益突出。从广西北部湾经济区目前的发展现状来看，高资耗、高能耗、高排放、高污染、低产出、低效益的发展局面仍未得到根本性扭转，区域科学发展的总压力依然较大。因此，如何突破经济发展的资源限制，打破经济增长与资源占用之间的联系，实现经济增长与资源环境脱钩将是今后广西北部湾经济区实现转变经济发展方式的重要突破点和其科学发展进程中必须解决的重大问题。本文从土地资源利用角度，基于脱钩理论，定量识别广西北部湾经济区2007—2016年区域经济增长与土地资源利用之间的脱钩效应，揭示二者脱钩程度的空间演变规律，为实现区域经济发展与土地资源利用协调发展提供科学依据。

1 研究方法与数据

1.1 研究方法

1992年，经济合作与发展组织(Organization for Economic Cooperation and Development, OECD)为探讨如何阻断环境质量损害与经济发展之间的关联性，提出脱钩(Decoupling)概念，开启了国际建立各类经济活动脱钩指标的理论研究[19-20]。近年来，脱钩理论已成为学术界研究经济发展与资源环境协调状况的热点[21],而脱钩程度测度及其类型划分是脱钩研究的核心，目前运用较多的主要有3种测度方法：一是OECD组织提出的脱钩因子法；二是利用弹性指标来测度脱钩程度的Tapio弹性脱钩指数模型；三是基于IPAT方程的脱钩评价方法[22]。上述方法中，Tapio脱钩模型以时期为尺度，从相对量和总量两方面考虑以提高结果的客观性和准确性，同时在时间选择上更具有灵活性和稳定性[23]。因此，本研究以Tapio的弹性脱钩指数模型为基础，建立经济发展与土地利用变化弹性分析模型[24]：

(1)

式中：%ΔL，%ΔE——土地利用变化量和经济增长量的弹性变化速率；Lstart，Lent——起始年和末年的土地利用变化指数；Estart，Eent——起始年和末年的经济指数；D——某时期土地利用与经济增长的弹性脱钩指数。

为了综合判定广西北部湾经济区各市经济发展与土地利用变化的综合脱钩程度，考虑不同土地利用类型与经济增长的弹性脱钩指数等权的情况下，构建综合脱钩指数计算模型[25]：

(2)

式中：Ci——i时期的综合脱钩指数，意义同D，主要用于评价某一时期内区域的土地利用与经济增长的综合脱钩程度；Dij——i时期经济发展与j个不同土地利用指标的弹性脱钩指数；n——土地利用指标的总个数。

Tapio脱钩模型为避免将变化量的微小变化解释得过度显著，脱钩指数一般以0为界，并取1.0左右20%范围区分脱钩与耦合状态[26-27](表1)。

表1 Tapio脱钩模型脱钩关系划分标准

注：ΔL为土地利用变化量； ΔE为经济增长量；D为脱钩指数。下同。

1.2 研究数据

本研究的经济发展指标来源于《广西统计年鉴》、各地级市国民经济和社会发展统计公报；土地利用类型数据以Landsat TM/ETM遥感影像数据作为基础数据源，以ENVI 5.1作为软件操作平台对数据进行处理，采用无缝镶嵌方案对多期影像数据进行颜色校正、羽化与调和，运用监督分类和图像融合分类方法对图像进行人机结合解译，通过混淆矩阵对监督分类结果进行评价，各年份土地利用分类总体精度达到75%以上，Kappa指数均不低于最低精度0.7。

2 广西北部湾经济发展与土地资源利用现状分析

2.1 广西北部湾经济发展状况

自2006年广西北部湾经济区成立以来，其经济呈现快速增长趋势。在产业结构调整上，政府深入实施“壮二提三强一”的战略，构建现代产业体系。通过不断优化产业结构，广西北部湾经济区三大产业比重由2006年的23.12∶35.85∶41.03调整为2016年的14.98∶42.99∶42.03，研究期间经济区经济发展情况如图1所示。由图1可知，2006年以来，广西北部湾经济区三大产业均处于增长状态，各产业的增长速度由大到小依次为第二产业、第三产业、第一产业，目前产业结构主要呈现“二三一”的状态。从整体上看，广西北部湾经济区GDP年增长趋势跟广西GDP增长趋势基本保持一致，增长速度略高于广西同期增长速度。

图1 研究区经济发展情况

2.2 广西北部湾经济区土地资源利用状况

广西北部湾经济区包括南宁、北海、钦州、防城港、玉林和崇左六市，陆域面积7.34×104km2，土地类型以林地和耕地为主，通过土地利用解译结果显示，各年度林地面积占研究区总面积比重均达40%以上，耕地面积占研究区总面积比重均达20%以上，其他占小比例土地类型有草地、建设用地、水域和未利用地。根据经济与土地利用类型的相关性分析发现，耕地、林地与第一产业GDP,建设用地与第二、三产业GDP高度相关。其中耕地、林地与第一产业GDP的相关系数分别为0.782和0.754，建设用地与第二、三产业GDP的相关系数为0.989，且各变量之间均在1%的水平上显著相关。故本研究主要基于耕地、林地和建设用地进行分析，研究期间内上述三种地类占研究区总面积的比重如图2所示。由图2可知，研究区耕地和林地面积有小幅波动，耕地面积变化相对稳定，上下波幅不超过2%，林地呈现先增加后下降的趋势，最大波幅超过6%，建设用地面积呈现逐年增长的趋势。

图2 研究区3种主要地类面积比例

3 广西北部湾经济区土地利用与经济增长脱钩分析

3.1 广西北部湾经济区土地利用与经济增长整体脱钩情况

根据公式(1)对广西北部湾整体数据进行处理，取研究区2006年末的各指标数据作为2007年初的指标数据，依此类推，从而计算得出2007—2016年广西北部湾经济区土地利用与经济增长的脱钩指数，在此基础上，根据公式(2)计算广西北部湾经济区土地利用与经济增长综合脱钩指数，结合表1划分标准，判断广西北部湾经济区第一产业GDP与耕地、第一产业GDP与林地、第二、三产业GDP与建设用地、综合脱钩指数及其脱钩关系详见表2。由表2可知，研究期内，广西北部湾经济区土地利用与经济增长综合脱钩状态表现为由弱脱钩向强脱钩转化的演变过程，其中第一产业GDP与耕地的脱钩关系不稳定，表现为强脱钩与弱脱钩交互出现并伴有扩张性耦合状态，由于耕地产值容易受气候影响，这种不可抗力自然因素是导致第一产业GDP与耕地脱钩关系不稳定的主要因素；第一产业GDP与林地的关系表现为由弱脱钩向强脱钩转化的演变过程；第二、三产业GDP与建设用地均处于弱脱钩状态。

表2 广西北部湾经济区2007-2016年产业GDP与土地利用脱钩关系

3.2 广西北部湾经济区各市土地利用与经济增长脱钩分析

3.2.1 各市土地利用与经济增长脱钩指数时序变化分析 根据公式(1)对广西北部湾6个市的数据分别进行处理，取各市2006年末的各指标数据作为2007年初的指标数据，依此类推，从而计算得出2007—2016年广西北部湾经济区各市土地利用与经济增长的脱钩指数，根据计算得出的各市第一产业GDP与耕地、第一产业GDP与林地、第二、三产业GDP与建设用地脱钩指数绘制广西北部湾区各市土地利用与经济增长脱钩指数时序变化如图3所示。由于各市的各产业GDP均呈增长状态，即各市的ΔE>0，按表1的划分标准，脱钩指数D以0，0.8，1.2为界，在4个范围内分别表现为强脱钩，弱脱钩，扩张性耦合和扩张性负脱钩状态。根据图3可知，广西北部湾经济区各市，研究期内除个别年份出现了扩张性耦合或扩张性负脱钩状态之外，土地利用与经济增长整体上表现为脱钩状态。 ①第一产业GDP与耕地脱钩演变情况。由于2009年广西出现大范围严重干旱情况[28-29]，降水大幅减少，导致农业生产受到较大影响，第一产业GDP与耕地脱钩状态在2009年出现了异常。排除2009年异常情况，研究期内广西北部湾各市第一产业GDP与耕地均呈现弱脱钩与强脱钩无明显交替规律状态，其中南宁、北海、防城港、钦州有由弱脱钩向强脱钩转化的趋势；玉林大部分年份表现为弱脱钩状态；崇左大部分年份表现为强脱钩状态。 ②第一产业GDP与林地脱钩演变情况。研究期内，南宁、防城港、玉林、崇左4市的第一产业GDP与林地均呈现由弱脱钩向强脱钩转化的趋势；北海市表现为扩张性耦合向强脱钩转化的过程中，个别年分出现了扩张性负脱钩和弱脱钩状态；钦州市在由弱脱钩向强脱钩转化的过程中，个别年份出现了扩张性耦合状态。 ③第二、三产业GDP与建设用地脱钩演变情况。研究期内，南宁、钦州、崇左三市的第二、三产业GDP与建设用地均呈现弱脱钩状态；北海、玉林两市主要表现为弱脱钩状态，且均在2009年出现了强脱钩状态；防城港市主要表现为弱脱钩状态，个别年份出现了扩张性耦合与扩张性负脱钩状态。

图3 广西北部湾地区各市土地利用和经济增长脱钩指数时序变化

总的来说，研究期内广西北部湾经济区六市各产业GDP与土地利用脱钩演变情况不尽相同。其中南宁市各产业GDP与土地利用的脱钩状态跟广西北部湾经济区整体上保持一致；玉林市各产业GDP与土地利用始终处于脱钩状态，且以弱脱钩为主；其余各市第一产业GDP与耕地、林地没有明显的演变趋势，各市第二、三产业GDP与建设用地表现相对平稳，除防城港市以外其余各市均处于脱钩状态，且以弱脱钩为主。

3.2.2 各市土地利用与经济增长脱钩状态时空差异分析 根据2007—2016年广西北部湾经济区各市土地利用与经济增长的增减情况及脱钩指数，由公式(2)计算得出研究期内各市土地利用与经济增长的综合脱钩指数，并判断各市土地利用与经济增长的脱钩状态及空间格局(如图4—5所示)。由图4—5可知，2007—2016年，广西北部湾经济区土地利用与经济增长整体上表现为由弱脱钩向强脱钩转化的空间演变规律。从时间序列看，南宁、钦州、崇左三市均有由弱脱钩向强脱钩演变的趋势；玉林市始终表现为弱脱钩状态；防城港市在研究前期表现很不稳定，后期保持为弱脱钩状态；北海市表现为最初的扩张性耦合转变为弱脱钩与强脱钩交替出现的状态。从空间差异看，根据不同脱钩程度的数量，脱钩程度最佳的是钦州，研究期内均处于脱钩状态，且有6个年份处于强脱钩状态；最差的是防城港，研究期内只有1个年份处于强脱钩状态。脱钩程度从高到低的城市依次为：钦州、北海、崇左、南宁、玉林、防城港。

综观整个研究期发现，广西北部湾经济区各市土地利用与经济增长的不稳定状态及异常均出现在2007—2009年期间，2010—2016年期间，广西北部湾经济区各市土地利用与经济增长均处于脱钩状态，除防城港和玉林始终保持弱脱钩状态，其余各市均有由弱脱钩向强脱钩演变的趋势。广西北部湾经济区2006年成立，2008年国家批准实施《广西北部湾经济区发展规划》，这期间经济区的开发基本处于一种无序和探索的阶段。2009年广西出现大范围极端干旱天气，导致农业生产受到影响，从而出现土地利用与经济增长的异常情况。总的来说，广西北部湾经济区成立及开放开发初期，土地利用的压力仍然较大，研究区经济增长仍部分依赖于土地利用的过度使用来实现，随着开放开发的深入和生态文明建设的大力推进，各市不断加强对土地用途的管制力度和统筹优化，土地利用与经济增长的关系维持了较好的平衡发展，两者基本处于弱脱钩状态并有向强脱钩转化的趋势，在经济不断增长的同时土地利用的压力有所缓和，有利于促进区域经济的可持续发展。

图4 广西北部湾经济区2007-2010年各市土地利用与经济增长综合脱钩状态

图5 广西北部湾经济区2011-2016年各市土地利用与经济增长综合脱钩状态

4 结 论

(1) 广西北部湾经济区总体土地利用与经济增长处于脱钩状态。研究期内 ，广西北部湾经济区总体土地利用与经济增长的综合脱钩指数在2007—2014年均介于[0,0.8)之间，属于弱脱钩状态；2015—2016年，综合脱钩指数均小于0，属于强脱钩状态。表明广西北部湾经济区土地利用与经济增长已处于脱钩状态，且有由弱脱钩向强脱钩转化的趋势。

(2) 广西北部湾经济区各市土地利用与经济增长以弱脱钩为主。研究期内，除北海市在2007年出现了扩张性耦合，防城港市在2009年出现了扩张性负脱钩外，其余年度各市的土地利用与经济增长均处于脱钩状态，其中玉林市研究期内始终处于弱脱钩状态，其余各市均有不同程度地由弱脱钩向强脱钩转化的趋势。空间上，脱钩程度最佳的是钦州市，最差的是防城港市。

(3) 广西北部湾经济区各产业与土地利用的脱钩状态表现不均衡。从广西北部湾经济区整体上看，研究期内第一产业GDP与耕地的脱钩关系因受气候客观因素影响表现不稳定，以强脱钩占优势但伴有弱脱钩和扩张性耦合状态；第一产业GDP与林地以弱脱钩占优势但有向强脱钩转化的趋势；第二、三产业GDP与建设用地比较稳定一直处于弱脱钩状态。总体上，广西北部湾经济区及其各市产业GDP与土地利用的脱钩状态表现不均衡。

(4) 建议与对策。根据研究结果，要实现广西北部湾经济区土地利用与经济增长的长期脱钩，首先要立足区域资源优势，优化产业结构，大力发展生产和生活性服务，促进服务业提质增效。目前，除南宁的第三产业比重高于40%，其余各市的第三产业比重均低于40%，北海和防城港的第三产业比重只有30%左右，这对于具有滨海旅游特色和丰富海产品的区域来说，第三产业比重仍有很大的提升空间，迫切需要开展产业结构调整与优化，以实现服务业为驱动的经济增长模式。其次，立足全局和区域协调发展，在发展理念上始终保持对国土空间优化的重视，不为追求短期的经济利益和经济区开放开发的成果而对土地进行无序的开发。此外，北部湾区域有丰富的海洋资源，可在集约利用土地提高国土空间潜力的同时，通过提高海洋资源综合开发能力，全面建设生态空间，来实现经济增长和土地利用的协调发展。