武陵山片区城镇化与生态环境耦合协调度时空分异——以六个中心城市为例

熊 曦 肖 俊

1 中南林业科技大学商学院, 长沙 410004 2 中南林业科技大学生态经济与绿色发展研究中心, 长沙 410004

人与自然是生命共同体,生态环境是人类生存之本,是城镇化质量提升之基,是区域持续发展之源。在生命共同体框架下,推动城镇化与生态环境耦合协调发展是当下之所愿、时代所盼、未来之所需,是“五位一体”总体布局的生动体现,是千年永续大计的现实要求。我国城镇化正处于加速增长期,城镇化率从改革开放初期(1978年)的17.92%发展到了2019年的60.60%。在四十年的高速发展过程中,城镇化促进了农村人口大量向城市转移,推动了不同产业之间的融合与不同区域之间的交融。但快速的城镇化进程给局部地区也带来了生态环境污染、资源能源枯竭等问题,出现了一系列的“城市病”。近几年来,面对城镇化与生态环境凸显的矛盾,国家高度重视生态文明建设,要求把生态文明建设融入到新型城镇化建设中,着力打造低碳城市、绿色城市、集约城市、智能城市,推动城镇化与生态环境互利共生、耦合协调发展,以实现可持续发展[1-2]。同时,十九届五中全会中也提出了“十四五”期间要取得生态文明建设新进步,要构建国土空间开发保护新格局,推进以人为核心的新型城镇化,这些都对区域城镇化与生态环境耦合协调发展提出了新的、具体的要求。

武陵山片区是大美之地,它横跨渝、鄂、湘、黔4省,区域内绝大部分地区森林覆盖率超过60%,生态环境条件良好。同时,武陵山片区作为山区,基础设施薄弱,区域整体城镇化率低,经济社会发展相对滞后。推动其城镇化与生态环境的耦合协调发展,成为促进武陵山片区高质量发展的核心所在,而发挥《武陵山片区区域发展与扶贫攻坚规划(2011—2020)》确定的黔江、恩施、张家界、吉首、怀化、铜仁六个中心城市的核心引领作用,是关键中的关键[3]。这是因为,中心城市在经济区域中拥有较强的集聚与扩散效应,其自身优势可为区域综合实力和发展质量提升提供源源不断的动力。本研究选取武陵山片区的六个中心城市作为研究对象,分析评价其城镇化与生态环境耦合协调发展情况,寻找中心城市实现综合、高质量、生态城镇化的有效途径,以充分发挥其辐射带动作用,引领武陵山片区城镇化与生态环境耦合协调发展,打造一个以绿色为底色、以生态为名片的武陵山片区,走出一条绿色、生态、可持续的城镇化高质量发展新路。

1 研究方法

1.1 构建指标体系

区域城镇化与生态环境的耦合协调程度对推动区域高质量发展意义重大,评价其具体的耦合协调度如何是找出差距、科学推进两者耦合协调度提高的关键所在。在选择各系统的具体指标前,根据人地关系理论、城镇化理论、生态学理论,首先确定指标选取的基本原则:一是科学性原则,即所选取的指标能够精准而明确地体现城镇化系统与生态环境系统的内涵与特征,而且要能契合该地区的现实情况与特点；二是可比性原则,同一指标的核算内容、时间跨度、计量单位与适用对象都要保持一致；三是可操作性原则,指标体系内的指标无需包罗万象,指标数量不宜过多,选取代表性强的指标,同时所选取的指标要便于数据搜集且易于理解。

一个地区的城镇化系统与生态环境系统本是相对独立的两个个体,但是在城镇化发展过程中,人口增长、地域扩张、资源消耗等现象给生态环境带来现实压力,两个系统相互交织、渗透,且呈现出阶段性特征。在城镇化初级阶段,城镇化系统与生态环境系统之间的矛盾初现,在城市建设和规模扩张下,生态环境压力急剧上升。在城镇化发展和成熟阶段,由城镇化带来的生产与生活消费对资源环境的压力、环境治理的压力等均会增强,从而导致城镇化与生态环境呈现出一定程度的矛盾。同时,在整个过程中,生态环境系统承载力对城市发展构成一定的影响。在城镇化初级阶段,良好的自然条件给城市的快速扩张提供了较好的承载基础,如资源的消耗、生产与生活废物的消解都离不开当地自然环境的支撑,此时生态环境系统促进城镇化的发展。而资源终究是稀缺的、有限的,一方面自然资源对城镇化扩张的支撑力量并不能永续不断,城市终究会面临资源枯竭的困境,其承载力也是有限的。另一方面,城镇化的快速发展带来的环境问题,也会使城镇化发展遇到瓶颈。如水污染、大气污染、固体废物污染等呈现出久病成疾的特点,将损害城市居民生活质量。而若在城镇化与生态环境发展的矛盾调和中使得环境约束得到改变,减少城镇化与生态环境的不协调性,城镇化发展的瓶颈会阶段性消失,出现新的高质量增长,使二者从对抗走向缓和,实现动态平衡。

为准确测评城镇化与生态环境综合水平和两个系统之间的动态耦合过程,本研究参照了一些研究成果。学者们探索了城镇化与生态环境耦合关系,分析耦合协调的经济、生态和社会效益,还创建了评价分析理论,选取具体评价指标构建指标体系。在国外,学术界从Robert Owen和Ebenezer Howard提出的田园城市,到“压力-状态-响应”(Pressure-State-Response, PSR)模型[4]、环境库兹涅茨曲线(EKC)[5]、脱钩(Decoupling)理论[6]均对城镇化与生态环境的相互作用关系进行了论述。在国内,相关理论研究起步相对较晚,有学者剖析了资源、环境与经济之间的相互作用机制与内在运动规律[7],提出衡量“社会-经济-自然”复合系统的三个指标,即考虑自然系统的合理性、经济系统的利润与社会系统的效益[8]；有学者提出从水、土、能源、生态、环境等自然要素来构建生态环境指标体系[9-10],结合人口、经济、社会、基础设施与全球化等要素来构建城镇化指标体系[11]。有学者将城镇化指标体系分为人口城市化、经济城市化、空间城市化和社会城市化等子系统[12-13],包括城镇化率、人口密度、人均 GDP、社会消费品零售总额、每万人在校大学生数、互联网用户数等指标。有学者将生态环境指标体系分为生态规模、环境压力、环境相应、资源效率等子系统[14-15],包括森林覆盖率、工业废水排放量、工业二氧化硫排放量、生活垃圾无害化处理率、工业固体废物综合利用率等指标。

因此,在遵循指标选取原则,考虑城镇化与生态环境的耦合协调是经济效益、生态效益与社会效益的有机结合,结合两个系统各自特点和参考已有研究成果,本研究将城镇化系统分为人口城镇化、经济城镇化、社会城镇化、空间城镇化4个子系统。同时借助PSR模型,从生态环境压力、生态环境状态、生态响应能力三个子系统构建生态环境系统。其中,人口城镇化指标由城镇人口占总人口比重和城市人口密度两指标构成,城镇人口占总人口比重可用于判断城镇化发展水平,城镇人口密度可用于判断该城镇容量是否处于饱和状态,人口密度将影响城市的生态环境综合水平。经济城镇化指标由第二产业占GDP比重、第三产业占GDP比重、全社会固定资产投资额、人均财政收入等指标构成,分析地区产业结构,资本要素积累等指标情况,可用于判断一个城市经济发展的高质量水平,产业结构越高级,城市发展的质量越高,其对城市生态环境的破坏力也将很少。社会城镇化由每万人拥有医院、卫生院数、互联网宽带接入户等指标构成,可用于判断基础设施和公共服务配套建设等状况。空间城镇化由建成区面积占市区面积比例、人均城市道路面积和公路密度等指标构成,建成区面积占市区面积比例和公路密度能反映城市土地利用情况、城市规划布局合理程度,还可预估未来城市发展后劲,评判今后发展绿色新型工业、增加城市绿化面积能有多大包容力、承载力。另外,在构建城镇化指标体系时结合新型城镇化的本质内涵,即人的城镇化。人的城镇化是一个综合体,包括了人口、就业、福利、教育等,而非仅仅只是人口城镇化。所以在具体指标选取上要考虑对社会群体需求满足、人民福利的提升等因素。为此,本研究具体选取了人均GDP、每万人在校大学生数、教育支出占财政支出比重、医疗卫生支出占财政支出比重、每万人拥有医院、卫生院数等指标来衡量以人的城镇化为根本的新型城镇化；在生态环境压力方面,考虑到六个中心城市中存在一些资源密集型工业,本研究选取了单位GDP能耗、人均工业烟(粉)尘排放量、人均工业二氧化硫排放量、人均工业废水排放量等指标。在生态环境状态方面,选用了造林面积、建成区绿化覆盖率、人均公园绿地面积衡量城镇化建设中的绿化建设情况,选用森林覆盖率和造林面积衡量当地自然环境水平及其改善情况。在生态响应能力方面,选取生活垃圾无害化处理率、污水集中处理率、一般工业固体废物综合利用率指标。本研究整体构建了2大准则层、7个系统层,共29项基础指标的评价指标体系(见表1)。另外,需要说明的是,因为本研究研究时间跨度为2010—2018年,时间跨度较大,故着重选择了2010年、2015年与2018年进行分析评价。其中2010年与2015年分别是“十一五”与“十二五”的收官之年,也是我国具有经济社会发展阶段性特点的标志性年份,具有较大的指标性意义。具体如表1所示。

表1 武陵山片区城镇化与生态环境耦合协调度指标体系

1.2 数据处理

本研究的研究对象为武陵山片区的六个中心城市,时间跨度为2010—2018年,所选取数据主要来源于《中国统计年鉴》、《中国城市统计年鉴》、《中国区域经济统计年鉴》、《中国林业年鉴》及各省、市、区相关年份的统计年鉴与国民经济和社会发展统计公报等。其中生活垃圾无害处理率、人均道路面积等指标存在部分年份数据缺失,基于相邻年份数据,采取插值法进行补齐。

在多指标体系中,考虑到各评价指标的性质和统计口径不同,本研究选择了min-max标准化法对数据进行无量纲化处理。其中xi表示城镇化综合水平评价中的第i个指标样本值,yk表示生态环境综合水平评价中的第k个指标样本值,具体处理形式如下:

对城镇化水平指标进行标准化处理,首先,正向指标的处理:

(1)

负向指标的处理:

(2)

式中,Xi代表城镇化综合水平评价指标体系中第i个指标的标准化值,max(xi)代表城镇化综合水平评价指标体系中的最大指标值,min(xi)代表城镇化综合水平评价指标中的最小指标值。同理可得生态环境水平评价指标标准值Yk,且Xi∈[0,1],Yk∈[0,1]。

1.3 确定指标权重与计算子系统综合评价得分

权重是评价客体重要性的衡量标准,本研究采用熵值法来确定指标权重。在对指标数据进行标准化处理与确定指标权重后,需要运用综合评价模型对城镇化与生态环境两大系统进行综合评分计算。城镇化子系统f(x)与生态环境子系统g(y)的综合评价得分公式分别为:

(3)

(4)

式中,wi与wk分别为城镇化综合水平评价指标体系第i个指标权重和生态环境综合水平评价指标体系中第k个指标权重；m与n分别为城镇化综合水平评价指标体系与生态环境综合水平评价指标体系的指标数量；f(x)∈[0,1],g(y)∈[0,1]。

1.4 城镇化与生态环境耦合协调度测算

“耦合”是指两个或两个以上的不同系统在内外部的共同作用下相互影响,共同促进的动态关系[16]。本研究将“耦合”的概念运用于探讨城镇化系统与生态环境系统之间的动态变化过程。前文已经将指标进行了标准化处理,确定了各指标的权重,并得到两个系统的综合得分, 接下来就是构建耦合协调度模型并进行计算。

(5)

C表示城镇化与生态环境的耦合度,表明两个系统间互相影响的程度,它可以说是两者共生、协调发展的基础,单独的耦合值不能准确反应耦合协调发展水平。所以本研引入综合协调指数T,在此基础上再构建耦合协调度模型。

T=αf(x)+βg(y)

(6)

T表示综合协调指数,T值越大说明协调发展的程度越高。α与β表示各系统在的影响程度,α+β=1。在生态文明建设背景下,城镇化建设与生态环境保护具有同样影响,在参考相关研究后[17-18],本研究取α=β=0.5,表示两子系统同等重要性。

(7)

D表示城镇化与生态环境的耦合协调度,D∈[0,1],D越大表示两个系统的耦合协调程度越高,反之亦然。

1.5 耦合协调度评价

国内外学者对耦合度类型研究可分为耦合度、耦合协调度,城市、城市群与特大城市群不同类别和层次。国内有学者在借鉴国际上对生态环境与城镇化的数理研究方法后,推导出城镇化与生态环境交互耦合的数理函数和双指数耦合曲线,并在此基础上指出两者之间存在指数衰退-改善的耦合关系；在城镇化与生态环境耦合的理论研究上,有学者总结出城镇化与生态环境耦合的10种交互方式与6种耦合类型,其中6种类型分别为低度耦合、较低耦合、中度耦合、较高耦合、高度耦合和完全耦合[19]。另有学者大致将耦合度C划分为4个阶段,当C∈[0,0.3]时,为低度耦合阶段；当C∈(0.3,0.5]时,为拮抗阶段；当C∈(0.5,0.8]时,为磨合阶段；当C∈[0.8,1]时,为高度耦合阶段[20-21]。有学者提出城镇化与生态环境协调发展会经历低级协调共生、协调发展、极限发展和螺旋式上升四个阶段,是一个各要素之间相互胁迫,从低级协调走向高级协调的动态上升过程[22-23]。有学者用平面直角坐标系将城镇化与生态环境耦合类型分为4种模式,即耦合协调模式、基本协调模式、冲突模式和衰退模式[22]；大多数学者按着耦合协调度D的大小,将D∈(0,0.2]定义为严重失调,D∈[0.2,0.4]定义为中度失调,D∈(0.4,0.6]定义为低度耦合协调,D∈(0.6,0.8]定义为中度耦合协调,D∈(0.8,1]定义为良好耦合协调[24-25]。而另有少数学者在此基础上进一步细化了耦合协调划分标准,分为耦合协调度类、过渡类与失调衰退类三大耦合协调区间共10个阶段[26-30]。近几年来,我国出现了一批特大城市群,有学者面对特大城市群这个复杂系统,创造了“耦合魔法”概念,提出了近程耦合、远程耦合；近期耦合、远期耦合；显性耦合、隐性耦合；组内耦合、组外耦合8种耦合类型[31-32]。

在参考学者对耦合协调度等级划分的标准,考虑武陵山片区的实际情况后,本研究进一步细化耦合协调度的分类体系及其判别标准,尽可能更为科学、准确地分析不同时期、不同地区的耦合协调度情况,更好地认识武陵山片区城镇化与生态环境的耦合协调发展状态。本研究根据D的大小将耦合协调度共划分为3大阶段共10小类,再结合f(x)与g(y)的相对大小,确定城镇化与生态环境相对发展程度,在10小类耦合协调度的基础分再分为30种基本类型,以确定武陵山片区六个中心城市城镇化与生态环境的耦合协调发展程度与各自的基本类型。具体如表2所示。

表2 城镇化与生态环境耦合协调类型

2 实证结果分析

2.1 城镇化与生态环境耦合协调度时序分析

利用前文构建的城镇化与生态环境耦合度模型、耦合协调度模型与标准化后的指标数据,计算2010—2018年武陵山片区六个中心城市城镇化与生态环境耦合度,结果如表3所示,计算2010—2018年六个中心城市城镇化与生态环境耦合协调度,结果如表4所示。

表3 2010—2018年武陵山片区城镇化与生态环境耦合度时间演化(C)

表4 2010—2018年武陵山片区城镇化与生态环境耦合协调度时间演化(D)

从表3可看出,2010—2018年武陵山片区六个中心城市的城镇化与生态环境耦合度均大于0.9。参考相关研究确定的耦合度划分标准,这六个中心城市在2010—2018年都处于高度耦合阶段,这表明武陵山片区六个中心城市城镇化与生态环境两大系统间耦合状态良好,发展稳定且有序。

从表4中的六个中心城市城镇化与生态环境的耦合协调度可以归纳出如下几个特点:

第一,耦合协调度基础较好。首先,除铜仁市在2010—2013年的城镇化与生态环境协调耦合度处于过度阶段之外,2010—2018年武陵山片区其他中心城市的城镇化与生态环境耦合协调度都介于[0.6,0.9]之间,均属于耦合协调发展阶段。其次,在2010年属于中级耦合协调发展型城市数量达到一半,有恩施州、怀化市与张家界市,仅铜仁市处于失调衰退阶段,其余两市均属于初级耦合协调发展型。从总体上来说,这六个中心城市的城镇化与生态环境耦合协调度起点较高,耦合协调发展基础较好。

第二,总体发展趋势向好。六个中心城市耦合协调度实现了向耦合协调发展阶段的整体跃进,耦合协调度不断提升,耦合协调类型往持续向好的态势演进。在2010—2013年间,出现过有个别城市的耦合协调度低于过0.6的情况,属于失调衰退阶段的勉强耦合协调发展型。直到2014年,铜仁市走出了失调衰退阶段,意味着六个中心城市整体实现了向耦合协调发展阶段的蜕变；在2015—2018年间,六个中心城市耦合协调水平持续提升,不断有中心城市实现向高层级耦合协调类型的跨越。到2015年,恩施州耦合协调度达到0.717,在初级耦合协调发展型与中级耦合协调发展型的波动变化中不断向好演进。到2018年,湘西州首次实现了中级耦合协调发展,怀化市耦合协调度突破0.8,成为良好耦合协调发展型城市。总的来说,六个中心城市不断改进城镇化与生态环境的耦合协调关系,逐步向更高水平迈进。

第三,各城市整体情况有一些波动。在2010—2018年间,大多城市属于初级耦合协调发展型,直到2018年,达到中级及以上耦合协调度的城市数量达到4个,区域整体情况得到进一步改善。恩施州与张家界市的耦合协调度都出现过较大的波动,发生过衰退情况。恩施州在经历了2011—2014年的初级耦合协调发展后在2015年重回中级耦合协调发展型,张家界市在2018年重回中级耦合协调发展型前也经历了从中级耦合协调发展向初级耦合协调发展(2013—2017年)的衰退过程。黔江区在两次波动中耦合协调类型一直属于初级耦合协调发展型,铜仁市、湘西州与怀化市也只是在原有的耦合协调类型基础上稍有波动,从初级耦合协调发展型演变为中级耦合协调发展型,从中级耦合协调发展型演变为良好耦合协调发展型。六个中心城市在波动中并没有实现突破性的跨越式提升,城镇化与生态环境的耦合协调发展步伐有待加快。

2.2 城镇化与生态环境耦合协调度空间分析

在分析了六个中心城市城镇化与生态环境耦合协调发展的时序变化后,本研究基于 ArcGIS 分析软件平台,根据耦合协调度划分标准,得出研究期内武陵山片区六个中心城市的城镇化与生态环境耦合协调度空间分布格局,如图1所示。

图1 武陵山片区城镇化与生态环境耦合协调度空间演化

武陵山片区六个中心城市的城镇化与生态环境耦合协调发展在2010—2018年间整体情况不断向前推进。但同时六个中心城市所属不同省份,经济基础与自然条件各有差异,片区内部耦合协调度空间差异性较为明显,总体呈东部地区向西部地区逐渐降低的分布趋势。

第一,东部地区耦合协调度整体较高。在2010年、2015年和2018年,怀化市、张家界市和恩施州均处于耦合协调发展阶段。其中怀化市在2010—2018年间的耦合协调度均在0.7以上,不仅在六个中心城市中一路领跑,且保持了不断提升的态势,在2018年实现了从中级耦合协调发展型向良好耦合协调发展型的跨越,可以说怀化市是武陵山片区城镇化与生态环境耦合协调发展的“一核”。张家界市总体维持在中级协调发展型,期间出现过初级耦合协调情况,在波动中保持了较高水平。恩施州位于武陵山片区六个中心城市北部、湖北省西部,在2018年湖北省“一芯两带三区”战略中恩施州支撑着“三区”中的“鄂西绿色发展示范区”发展,经济增长的绿色底色浓厚。从图1来看,在2010年、2015年与2018年,恩施州的城镇化与生态环境耦合协调发展类型均为中级耦合协调发展型,态势稳定且维持在较高水平,其整体水平仅次于怀化市,可以说是武陵山片区城镇化与生态环境耦合协调发展的另一秀。在六个中心城市的城镇化与生态环境耦合协调发展进程中这三市(州)处于第一行列；中部的湘西州实现了由初级耦合协调向中级耦合协调的演变。湘西州与张家界市都将文化旅游产业作为自身的主导产业,在经济建设过程中一直重视生态环境的保护,湘西州土家族苗族文化生态保护区是全湖南唯一的国家级文化生态保护区；西部的黔江区隶属于重庆市,铜仁市隶属于贵州省,黔江区与铜仁市虽然在发展过程中跨过了过渡阶段而进入耦合协调发展阶段,但仍是该片区城镇化与生态环境耦合协调度相对较低的城市。铜仁市与黔江区拥有丰富的矿产资源,都是资源型城市,依靠工业的发展来带动经济发展,面临资源枯竭的困境。在生态环境综合水平比较上,铜仁市与黔江区2018年生态环境综合水平g(y)仅为0.473和0.349,在六个中心城市中排名相对靠后。当然近些年以来,铜仁市努力调整经济结构,打造“移动能源、新能源材料、智能终端”三大千亿级工业产业,而黔江区也在大力打造特色效益农业、特色生态工业等,这些都为这两个城市提高城镇化与生态环境耦合协调度,实现可持续发展提供了良好契机。

第二,各城市的耦合协调发展有一定的差异,但总体来说各城市都在稳步前进。武陵山片区六个中心城市处于失调衰退阶段的城市“归零”,中级耦合协调发展型城市数量过半,良好耦合协调发展型城市实现“零”的突破。2010年,铜仁市属于过渡阶段的勉强协调发展型,处于耦合协调发展阶段下的初级耦合协调发展型有黔江区与湘西州2个城市,属于中级耦合协调发展型的有恩施州、张家界市与怀化市3个城市,无良好耦合协调发展型城市。到2015年,六个中心城市均进入耦合协调发展阶段,其中有4个城市属于初级耦合协调发展型,分别是黔江区、铜仁市、湘西州与张家界市,恩施州与怀化市继续维持在中级耦合协调发展型。到2018年,怀化市成为唯一一个良好耦合协调发展型发展城市,同时较2015年中级耦合协调发展型城市数量增加1个,初级耦合协调发展型城市数量减少到2个,中级耦合协调发展型耦合协调发展型与良好耦合协调发展型占主体,实现了阶段性突破发展。整体来说实现了城镇化与生态环境耦合协调发展的稳定前进。

第三,中心城市的核心引领作用明显。六个中心城市引领周边地区发展的态势明显,东部地区带动西部地区的效应明显,区域内联动效应也逐步增强。六个中心城市在增长极怀化市的带动下,在东部地区城市的拉动下,在区域内产业互联、交通互通的支撑下,城镇化与生态环境耦合协调发展的联动效用越来越明显。在东部城市整体优于西部城市的总体情况下,湘西州在其东南部的怀化市、东部的张家界市和东北部的恩施州的拉动作用下耦合协调度从初级耦合协调发展型成长为中级耦合协调发展型,铜仁市的耦合协调度由2010年的0.537上升到2018年的0.671,从勉强耦合协调发展型演变为初级耦合协调发展型；怀化市城镇化综合水平和生态环境综合水平在2018年分别为0.532和0.776,在六个中心城市中均位列第一,在武陵山片区城镇化建设、生态文明建设进程中都起着领头羊的作用。怀化市交通区位优势明显,在武陵山片区内交通联通能力强,湘黔、焦柳、渝怀铁路和沪昆线在怀化市区交汇,并配有高通达度的高速公路网与怀化芷江机场,高密度的交通布局使得怀化市成为连接武陵山片区的交通主动脉,为武陵山片区的紧密交流提供支撑力。近些年,怀化市建设了武陵山现代电子商务产业园、武陵山商贸物流城、佳惠物流配送中心等重大项目,打造西南地区一流商贸物流基地,其中佳惠农产品(冷链)物流产业园辐射武陵山片区44个县1500万群众,加强了武陵山片区的商务互通。在整体格局里,怀化市联合张家界打造张吉怀精品生态文化旅游南北轴经济带,统筹打造与湘西州相连的北部生态保护与特色产业发展区,联动创建与铜仁市相接的西部湘黔经济合作示范区,推动武陵山片区产业互补合作,经济互联互通。

2.3 城镇化与生态环境耦合协调相对发展类型分析

在分析武陵山片区六个中心城市的城镇化与生态环境的耦合协调度之后,为了提高本研究的科学性,需要根据城镇化综合水平与生态环境综合水平的相对发展程度进一步对耦合协调度类型细分,确定城镇化与生态环境的相对发展程度。

根据表2确定的判断标准,规定f(x)与g(y)与之差的绝对值小于0.1,可视城镇化与生态环境同步型；f(x)与g(y)与之差小于-0.1,可视为城镇化滞后型；f(x)与g(y)与之差的绝对值大于0.1,可视为生态环境滞后型。故由图2可知,第一,武陵山片区六个中心城市在2010—2018年期间,城镇化滞后型城市数量多于城镇化与生态环境同步型和生态环境滞后型城市数量,整个武陵山片区的城镇化发展速度与综合质量不容乐观；第二,生态环境滞后型城市数量最少,片区自然环境情况相对较好,城镇化与生态环境发展的矛盾并不尖锐。第三,湘西州、恩施州与张家界市在2010—2018年期间一直属于城镇化滞后型。

图2 2010—2018年武陵山片区城镇化与生态环境发展对比

从表4可以看出,在2010年、2015年和2018年,武陵山片区城镇化与生态环境耦合协调基本类型由城镇化滞后型占主导,伴随着城镇化与生态环境同步型逐步减少的是城镇化滞后型的不断增加和生态环境滞后型的出现。2010年,湘西州、恩施州与张家界市共3个市为城镇化滞后型,黔江区、铜仁市与怀化市为城镇化与生态环境同步型,六个中心城市中无生态环境滞后型城市。到2015年,城镇化滞后问题进一步明显,铜仁市由同步型转变为城镇化滞后型,城镇化滞后型城市数量超过半数。2018年,黔江区由同步型转变为生态环境滞后型,这是六个中心城市中首次出现生态环境滞后型城市,怀化市转变为城镇化滞后型,铜仁市演变为同步型,城镇化滞后型城市仍占主体。总体而言,城镇化滞问题后一直存在且并无明显好转,同时城镇化与生态环境同步型数量较少及生态滞后问题出现,说明该区域城镇化系统与生态环境系统的相互促进作用并没有得到充分发挥,也证实了该地区耦合协调发展并无实质性突破,二者的关系未达到耦合协调理想状态。提升城镇化水平是该区域提高城镇化与生态环境的耦合协调度水平,实现生态城镇化,走高效、绿色发展路子的关键举措。

表4 武陵山片区六个中心城市耦合协调基本类型

2.3.1城镇化建设

武陵山片区六个中心城市都曾经出现或现在仍然存在城镇化发展滞后的问题,而城镇化的滞后直接影响各个市(区)的城镇化与生态环境耦合协调发展进程。我国城镇化建设事业,特别是2013年实施新型城镇化战略,发布了《国家新型城镇化规划(2014—2020年)》之后,走上了一个新台阶。新型城镇化的本质是人的城镇化,六个中心城市是否深刻把握这个内涵,注重人的发展是评价新型城镇化建设取得成果的重要考虑因素。在进入新阶段后,推动城镇化进程又有哪些新举措,城镇化水平又发生了怎样的变化,都是值得关注与讨论的。

从图3可知,在这六个中心城市中,黔江区和怀化市城镇化综合水平处在前列,铜仁市也在不断提升中实现了对恩施州、张家界市与湘西州的超越。其中铜仁市在2014年的教育支出占公共财政预算支出比重达到22.14%,较2013年提升了13.9%,在此之后教育支出比重便一直领先其它市(区)水平,另外其医疗卫生支出占财政支出比重也在2015年实现领跑,由此可见加大对人的投资、完善对人的保障,推动人的城镇化建设能提升城市城镇化综合水平。怀化市作为武陵山片区城镇化与生态环境耦合协调发展水平最高的地区,其城镇化水平长期处于领先地位,怀化市较高工业化水平推动其内部产业结构的调整与升级,城镇化综合水平在2014—2015年间出现了下降后从2016年开始又稳步提升。2014—2015年,怀化市即将迈入“十三五”,面对经济发展新常态,承担经济下行压力,失业率从2014年的3.99%上升到2015年的4.25%。直到2016年,怀化市在湖南省“一核三极四带多点”区域发展战略背景下把握机遇、找准定位,确立了“一极两带”战略,致力于把怀化打造成为辐射大西南、对接成渝城市群的地区新增长极,充分利用其交通区位优势依靠沪昆高铁线打造经济带、依托旅游资源塑造张吉怀精品生态文化旅游品牌带等重大工程,更好融入“一带一路”、长江经济带和沿海开放经济带建设浪潮。另外,在每万人在校大学生数、医疗卫生支出占财政支出比重等衡量人的城镇化指标上怀化市具有优势,促使其城镇化水平在六个中心城市里稳步领跑。湘西州、恩施州与铜仁市一直面临着城镇化滞后的困境,其城镇化综合水平在六个中心城市一直相对较低,许多指标数值低于其它三市(区),城镇化发展的压力是现实存在的。例如2018年湘西州、恩施州与铜仁市的全社会固定资产投资额分别为443.74亿元、930.90亿元与1258.32亿元,而怀化市的全社会固定资产投资额达到了1408.74亿元,分别是湘西州的3.175倍、恩施州的1.513倍、铜仁市的1.120倍。另外,由于湘西州与张家界市都是以文化旅游产业为支柱性产业,第二产业基础较为薄弱。在2018年,湘西州与张家界市第二产业占GDP比重仅为28.4%与17.72%,而黔江区第二产业占GDP比重达到44%。而对于第二产业与城镇化的关系,众多学者认为城镇化的发展与工业化有着密切关系,工业化依然是城市化水平提升的主要动力[33]；另外在人口城镇化率、建成区占市区面积比重、公路密度等人口城镇化和空间城镇化指标上黔江区表现突出,优势较大,印证了其城镇化水平在六个中心城市中的领先地位。

图3 武陵山片区六个中心城市城镇化综合水平

2.3.2生态环境建设

在前文的分析中可知在生态环境建设上,六个中心城市在相应的3个年份中,只有2018年黔江区属于生态环境滞后型,那么这是否就能说明武陵山片区六个中心城市的生态环境水平与质量处于高位？这需要结合图4进行分析思考。

图4 武陵山片区六个中心城市生态环境综合水平

六个中心城市的生态环境综合水平内部差距较城镇化水平差异大,内部差异分化明显。而这种分异与各自的自然环境的禀赋、经济结构特点和地区发展战略选择有着密切联系,在建设过程中逐渐形成了怀化市、湘西州、恩施州与张家界生态环境水平相近,领先铜仁市和黔江区的格局。在2010年与2018年,张家界市、湘西州与怀化市森林覆盖率均位于前列,其中张家界市2018年森林覆盖率达70.99%为六个中心城市最高,而黔江区仅分别为45.5%和65%,各个中心城市存在自然环境差异,直接影响生态环境对城镇化发展的支撑力和承载力水平；在单位GDP能耗与第三产业占GDP比重这两个指标上,2018年黔江区的单位GDP能耗为0.721,虽较2010年下降了30%,但在六个中心城市中仍是最高。在湖南省“大湘西开发战略”的指导下,张家界、怀化与湘西这3市(州)以文化旅游产业为主导产业,依靠绿水青山打造金山银山的现实路径走上一条生态与经济并行的城镇化发展道路,另外恩施州也在打造湖北省绿色增长极。2018年张家界市、湘西州和怀化市第三产业占GDP比重分别是72.13%、58.4%和57.04%,高于黔江区的46.5%和铜仁市48.99%。这些指标可以直观反映出各地经济结构特点,印证了各地生态环境水平的差异。特别是后来居上的怀化市,近几年在建设“四大功能区”中充分吸收了绿色力量,北部生态保护与特色产业发展区积极发展生态文化旅游,南部生态文化旅游成为贯通湘黔桂的国际旅游胜地。当然也可以看到铜仁市生态环境建设的成果,其在2012年提出“四化同步,一业振兴”战略中提出用“最好的山、最美的水”为特征的优势旅游资源势助力地区经济发展,在2017年提出“一区五地”战略奋力创建绿色发展先行示范区,2018年绿化“六绿”攻坚748.8km2,森林覆盖率达到63.5%,生态文明建设获得显著成果。总的来看,在生态环境建设上,怀化市等4市已取得了一定成效并很好地服务于当地的经济发展,逐步走向城镇化与生态环境优、良耦合协调发展型,而黔江区与铜仁市仍需加快转变经济发展方式的步伐,铜仁市要继续努力打造新型三大千亿级工业产业,黔江区也要朝着生态旅游业稳步前进,培育地区经济发展新动能,提高生态城镇化效率与水平。

综上,城镇化综合水平是武陵山片区实现城镇化与生态环境耦合协调发展的重要动力,若想推动武陵山片区向良好耦合协调、优质耦合协调稳步迈进,就必须加大城镇化建设的脚步。城镇化离不开工业化,但在生态文明建设大背景下,不能再走以环境换发展的老路子,不能再依靠高污染、高耗能的重工业实现地区经济发展。今后要将生态文明建设融入到城镇化发展中,深入贯彻“两山理论”,秉承绿色发展理念,着力提升生态城镇化效率水平,重点发展绿色工业,打造绿色城市、生态城市,推动城镇生产能力优化升级,确保城市经济协调运行,行稳致远。

3 结论与启示

3.1 结论

(1)武陵山片区六个中心城市城镇化与生态环境耦合协调度基础较好。在2010年,湘西州、恩施州与怀化市属于中级耦合协调发展型,黔江区与张家界市属于初级耦合协调发展型,这5个城市已经迈入了耦合协调发展阶段,只有铜仁市处于过渡阶段的勉强耦合协调发展型,且无城市处于失调衰退阶段。

(2)2010—2018年间武陵山片区六个中心城市城镇化与生态环境耦合协调度整体情况有所提高,呈现出不断走向更高耦合协调的趋势,但是整体进展相对缓慢。六个中心城市实现了良好耦合协调发展型城市“零”的突破,勉强耦合协调发展型城市“归零”,同时初级耦合协调发展型和中级耦合协调发展型城市数量保持稳定且向中级耦合协调发展型倾斜,但并没有出现优质耦合协调发展型城市,良好耦合协调发展型城市也只有怀化市。

(3)从空间格局来看,2010年、2015年与2018年武陵山片区六个中心城市城镇化与生态环境耦合协调发展内部差异性较大。首先,武陵山片区东部的怀化市、湘西州、恩施州的耦合协调发展情况整体上要优于西部的黔江区与铜仁市,总体耦合协调度呈现由东部向西部递减的特征。其次,高水平城市的“单核”特征显著,怀化市的城镇化水平与耦合协调度水平都高于其他城市,空间差异性持续存在。

(4)耦合协调基本类型上,大部分城市在考察年份均有城镇化滞后的情况,且并未呈现出城镇化滞后型城市数量减少趋势,同时出现了生态化滞后型城市,同步型城市数量较少。虽然该片区生态自然环境条件优越,但城镇化滞后问题影响了武陵山片区城镇化与生态环境耦合协调发展实现大跨进,武陵山片区未能实现向更高耦合协调发展的飞跃。

3.2 启示

(1)加快武陵山片区城镇化建设,改善城镇化水平滞后问题。今后,在充分考虑各地资源环境承载力的现实基础上,推动第一产业与第二、第三产业深度融合发展,加快推进人口、经济、社会和空间的城镇化进程。工业化是城镇化发展的主要动力,城镇化必须与工业化同步增长才能带来城市整体水平的更快提高[34],推动武陵山片区工业化的发展不仅会带来资本累积,而且会促进科学技术进步,促使劳动生产率提高,降低资源消耗量,改善生态环境；武陵山片区要尽快出台投资、财税、土地、对外开放等方面的优惠政策,全力加快湘南湘西承接产业转移示范区建设,要进一步强化基础设施联通、产业互补合作、市场一体化等深度合作；武陵山片区要积极融入“一带一路”,加强深层次区域合作,进一步开展与珠三角、长三角、长株潭、成渝城市群等承接产业转移示范区合作。其中怀化市、张家界市和湘西州要深刻把握湖南省“三高四新”战略内涵,抓住机遇,发挥其在湘黔桂地区的竞争优势,带动片区其他城市发展。

(2)将生态文明建设融入到工业化推动中、城镇化建设中、耦合协调发展的进程中。树立与生态文明相适应的新型城镇化发展理念,把握新型城镇化内涵,对准国家绿色发展、乡村振兴与脱贫攻坚等重点战略,走绿色发展道路[34]。湘西州、恩施州、张家界市、怀化市要充分发挥生态环境禀赋优势,以绿色为底色,以生态为牵引,重点发展文化旅游业、绿色工业,以旅游业反哺工业,以工业支撑城镇化,创造绿色GDP,打造武陵山片区绿色发展动力核。铜仁市、黔江区必须摒弃依靠扩张规模和自然资源的粗放式发展模式,要以技术进步寻找经济发展新动能以摆脱对资源的依赖,解决资源枯竭、环境破坏等问题,要做到生态环境保护与城镇化同步推进,从而实现高度协调耦合。

(3)全方位着力打造“生态城市”,建设特点突出的绿色新型城镇。要合理规划城镇国土空间开发,打造生态绿地系统。在确保生态空间的保护、利用和开发各环节完善下再规划、开发生产与生活空间,打造从国土自然保护区、国家公园,城市公园到绿道等不同阶层、各成体系、相互支撑的生态绿地系统；要调整产业布局、优化产业结构,以科技为引领,大力发展节能低碳产业,形成节约资源和保护环境的产业结构；政府用政策引导市场与个人绿色行为,用法规来监督高耗能、高污染、不环保的生产、生活行为,依靠武陵山片区山清水秀、生态适宜的特点打造出一批花园城市、园林城市、健康城市、海绵城市等,既能兼顾当期效益,又具有长久生命力。

(4)依据武陵山片区耦合协调度发展空间差异型进行统筹规划、梯度推进。建立区域耦合协调发展联合平台,从政府、行业、企业等主体,从科技、信息、基础设施、自然资源等方面建立全域联防联控内部长效机制,做到信息互享、政策互通,解决武陵山片区“同域不同策”问题；同时要承认内部差异,尊重差异、利用差异,充分释放核心城市、优势地区的拉动作用和示范作用,努力形成耦合协调发展的区域合力,激发区域联动效应,取得武陵山片区城镇化与生态环境耦合协调发展的实质性进展与高水平成就。