毕节市土地生态安全与社会经济发展耦合协调关系与障碍因子分析

肖红燕，任海利

（贵州大学公共管理学院，贵州·贵阳 550025）

土地作为一种赋有经济、生态和环境等多功能的特殊自然资源，关系着区域稳定、和谐与可持续发展[1]。中共十七大明确提出大力建设生态文明，如今生态文明建设已然上升至国家战略高度。随着在环境保护政策的基础上融入生态文明的思想，极大的助推了生态文明建设，保障了国家和区域生态安全[2]。土地生态安全作为生态文明建设的重要内容，在工业化和城镇化飞速发展背景下，想要牢牢守住“发展”和“生态”两条底线，需明晰土地生态安全和社会经济发展之间的关系以及如何协调好二者之间的发展关系，这不仅是政府部门关注的焦点，也是学术界探讨的热点话题。

探讨两个及以上系统之间的关系，学术界采用较多、理论体系较为成熟的是耦合协调度模型，利用该模型开展过许多研究，研究对象颇为丰富。如土地利用经济效益和生态环境效益[3]、土地集约利用与城镇化[4]等，而土地生态安全与经济发展之间的研究相对较少。如：通过研究安徽省2008~2017年土地生态安全与经济发展关系，发现其耦合协调度由高度失调转变为极度协调状态[5]；利用耦合协调度模型对广州市2006~2016年土地生态安全和社会经济发展关系进行探究，结果表明二者发展呈现相反的发展趋势[2]。对以土地生态安全为对象的研究，多以单个系统评价为主[6-7]。如：基于2005~2016年河南省土地生态安全数据，构建基于PSR-EES模型的土地生态安全指标体系，分析18个地市的土地生态安全警情时空演变，并利用障碍度模型找出其限制性因子[8]；对陕西省2001~2012年的土地生态安全和制约因素进行动态评价，研究结果表明土地生态安全指数呈现上升状态，但土地生态安全压力依旧较大[1]。

由于目前对于土地生态安全和社会经济发展耦合协调关系研究较少，构建的评价指标体系多以社会经济类统计数据为主，相对单一。鉴于此，本文以贵州省毕节市为研究区，收集2010~2018年数据，利用耦合协调度模型探究土地生态安全与社会经济发展之间的关系，并加入障碍度模型分别识别两大系统的制约因子；同时在指标选取方面综合考虑创新与实用等多重因素，以求深入探究其间的影响关系和作用机理，为二者之间的协调发展提供依据，以期为贵州省毕节市的相关规划提供参考，促进区域可持续发展。

1 研究区概况与研究数据来源

1.1 研究区概况

毕节市位于贵州西北部，处在川滇黔三省接合部，全市总面积近26900km2。该地是一个多民族聚居地，自然资源丰富，风景旖旎，气候宜人。现拥有著名景点“百里杜鹃”“威宁草海”“织金洞”等，有多个国家森林公园和地质公园，是休闲旅游和避暑的绝佳城市，同时也是全国唯一的一个“开发扶贫、生态建设”为主题的试验区。2018年毕节市生产总值1753.30亿元，全市年底常住人口为668.61万人，全市国有建设用地供应总量为1724.64hm2，通过高标准农田建设治理水土流失面积26.70km2。

1.2 数据来源

研究区2010~2018年社会经济类数据来自毕节市统计局各个对应年份的《国民经济和社会发展统计公报》和贵州省对应年份的统计年鉴及其他相关统计数据，土地利用变化数据来源于中国科学院资源环境科学数据中心(http://www.resdc.cn/)。根据数据易获得性、可比性、可行性、系统性和科学性[9]等原则，力求突出创新与实用，选取出如下指标（表1）。其中：景观环境类指标数据由ArcGIS、Fragstats以及InVEST模型软件，利用土地利用变化覆被变化数据计算得出；由于土地利用变化数据获取途径的不易，将由2005年、2010年、2015年、2018年贵州省土地利用变化数据，再利用等差数列的插值方法进行合理分配。

表1 指标选取体系与权重值Table 1 Index selection system and weight value

2 研究方法

2.1 权重的确立

综合比较各种权重确立方法后，采用客观的熵权法确定指标权重。为摆脱指标间因单位或数量对结果带来的不良影响，先用极差法对原始数据进行标准化处理，再计算信息熵，最后再计算综合权重。由于篇幅限制，本文不再赘述，具体公式可参见文献[10-11]。

2.2 耦合度模型

耦合协调度模型常用于探究两个及以上系统间的相互关系和作用机理。如果系统之间相辅相成，协同友好，为良性耦合；反之，系统之间彼此牵制，一损俱损，则为恶性耦合[12]。耦合度表示系统间相互作用强度，无优劣之分，但耦合协调度是指系统中良性耦合程度的大小，不仅能度量协调状态的好坏，也反映系统从无序走向有序的趋势，是系统间保持绿色健康可持续发展的保证[13-14]。

利用线性加权方法计算出两大系统的综合发展指数，然后再计算土地生态安全—社会经济发展两大系统耦合度，公式如下。

式中：F1j、F2j分别为土地生态安全、经济社会发展综合评价值，Ci为耦合度，介于（0~1）之间，值越大表明耦合度越优，系统关联性越强，且朝着有序方向发展，反之则表明系统之间无关、无序。

为了深入研究系统的耦合协调情况，引入耦合协调度公式。

随着我国社会经济的迅猛发展，应用型民办本科高校也随之发展起来。应用型民办本科高校只有不断提高教学质量才能在激烈的社会竞争中继续保持住竞争优势。而“双师型”教师队伍是确保人才培养质量的重中之重，它有利于实现应用型民办本科高校教育人才的培养目标。

式中：Di为耦合协调度，Ci为耦合度，Ti为三大系统综合评价值，Ti=αF1i+βF2i；而α、β为待定权重系数，由于社会经济发展与土地生态安全同等重要，根据相关专家意见，设定α=0.50，β=0.50。为了更深入和细致的探讨土地生态安全和旅游产业以及社会经济之间的耦合协调发展情况，研究根据参考文献[15-17]对其划分等级（表2）。

表2 耦合协调度等级 类型与耦合发展阶段Table 2 Grade, type and development stage of coupling coordination degree

2.3 障碍度模型

在对土地生态安全与社会经济发展耦合协调关系研究的基础上，本文引进因子贡献度、指标偏离度和障碍度，分别对影响两大系统发展的障碍因素进行诊断[8-9]。计算公式如下：

式中：Oij为第i年第j项指标与该系统发展的影响程度，即障碍度。贡献度Ij=Wj；指标偏离度Jij=1-Pij，为第i年第j项指标与该系统最佳理想目标值与实际值的差。

3 实证分析

采用上述方法，依次计算出贵州省毕节市综合发展指数T、耦合度C以及耦合协调度D（表3），根据毕节市实际情况和查阅相关资料对其开展如下分析。

表3 毕节市2010~2018年土地生态安全—社会经济发展耦合协调度Table 3 Coupling coordination degree table of land ecological security and social and economic development in Bijie city from 2010 to 2018

3.1 土地生态安全与社会经济发展指数分析

由表3和图1结合分析可知，毕节市土地生态安全指数在2010~2018年间，总体上表现出增长趋势，数值由0.3638上升到0.6707，但2010~2015年呈现缓慢下降特征，为主要原因是人口的增长，伴随对建设用地的需求，建成区面积持续增加，人类活动强烈，土地破碎化逐年严重，加上农用化肥的施用明显增多，导致土地生态安全逐年下降，到2015年达到最低值0.2768，该年景观形状指数指标达到最大，表明此时的土地破碎化最为严重。毕节市社会经济发展指数在2010~2018年间，总体呈现上升趋势，数值由0.0113上升到0.9633，其中2010~2015年缓慢上升，2015~2018呈现飞速上升。该期间GDP增长较快，旅游带来的总收入持续增长，旅游收入占第三产业的比重也逐渐增加。二者的综合发展指数在研究期间由0.1876增长为0.817，与社会经济发展指数呈现相同规律，即在2010~2015年增速较慢，2015~2018年增速较快。

图1 毕节市2010~2018年土地生态安全—社会经济发展指数Fig.1 Land ecological security and socio-economic development index of Bijie city from 2010 to 2018

2010~2015年，土地生态安全指数与社会经济发展指数呈现相反发展趋势，社会经济发展指数缓慢增加，土地生态安全指数缓慢减少，2015~2018年则表现出同步快速增长模式。2010~2013年，土地生态安全指数大于社会经济发展指数，表现出土地生态安全超前，社会经济滞后趋势，2013~2018年，社会经济发展超越土地生态安全指数，表现出社会经济发展超前，土地生态安全滞后趋势。主要原因是最初追求社会经济发展而对土地生态安全方面的考虑有所欠缺，随着时间推移，人们越来越坚定要走“尊重自然、顺应自然和保护自然”的可持续发展道路，中共十八大指出五位一体总体布局，提出大力推进生态文明建设的战略决策，土地生态安全逐渐被重视，相应环境治理、生态修复等举措纷纷出台，共同推进了社会经济发展与土地生态安全。

3.2 土地生态安全与社会经济发展耦合度与耦合协调度分析

由表3和图2结合分析可知，毕节市2010~2018年土地生态安全与社会经济发展耦合度数值由0.3419上升为0.9838，耦合度均值为0.8878。耦合发展阶段类型是从低水平耦合到高水平耦合；其中2011年是拮抗状态，2012~2016年处于长时间磨合状态，2017~2018年进入高水平耦合阶段，表明土地生态安全与社会经济发展刚开始相互关联强度较低，随着时间的推移，二者之间相互作用逐渐加强，影响力度日益增大。

图2 毕节市2010~2018年土地生态安全—社会经济发展耦合协调度指数Fig.2 Coupling coordination degree index of land ecological security and social and economic development in Bijie from 2010 to 2018

2010~2018年，毕节市土地生态安全与社会经济发展耦合协调度数值由0.2532上升至0.8965，耦合协调类型由中度失调转为良好协调，2012~2016年处于初级协调和勉强协调的波动状态。2017~2018年进入良好协调阶段，表明两个系统之间经过长期的波动抵抗，已逐渐趋向良好协调和有序状态，但并未达到优质协调。2015年是增速转折点，主要是受到土地生态安全发展指数在2015年是最低值影响。2010~2015年耦合协调数值增速较慢，因为两个系统在该期间发展指数呈现相反方向，导致整体耦合协调度不高。2015~2018年耦合协调数值增速加快，是因为期间两个系统发展指数同步上升，为二者的耦合协调度贡献较大。

3.3 土地生态安全与社会经济发展障碍因子分析

由于篇幅有限，本研究将制约2010~2018年土地生态安全系统和社会经济发展系统的排名前三、障碍度较大的影响因子列出，如表4。

表4 毕节市2010~2018年土地生态安全—社会经济发展障碍因子Table 4 Table of land ecological security - obstacles to social and economic development in Bijie city from 2010 to 2018

由表4可知，不同年份制约土地生态安全系统和社会经济系统的指标因素各不相同。2010~2017年，制约土地生态安全系统的指标大多来源于景观环境类准则层（A11到A15），主要有最大斑块指数、景观形状指数、多样性指数、生境质量等指标，但在2018年其主要障碍因子来源于该系统的生态安全准则层（A1到A10）的造林面积、完成石漠化综合治理和人均公园绿地面积指标。2010~2018年制约社会经济发展系统的指标则大多来源于公共卫生安全准则层（B15到B19）的各类生产安全事故、卫生机构、卫生技术从业人员、清扫保洁面积等指标。想要推动两大系统向优质协调方向发展，需要重视二者的障碍因子。对于土地生态安全系统，提升景观环境层指标的关键在于改善景观破碎度；至于社会经济发展系统，公共卫生安全准则层一直是该系统短板所在，需要重点关注公共卫生安全准则层的相应指标，整体提升公共卫生安全水平，进而促进社会经济发展。

4 讨论

近年来毕节市为摆脱经济压力困境，大力发展旅游业带动社会经济的发展，部分程度上对土地生态安全造成了一定的负面影响。在2010~2013年期间表现较为明显。随后经过调整走生态建设路线，经过2013~2015磨合期，2015年作为转折时间节点，2015年之后土地生态安全指数与社会经济发展指数呈现同步稳定快速增长模式。2010~2018年两系统耦合协调类型由中度失调到良好协调，朝着良好、有序方向发展，但是并未进入优质协调阶段。研究期间两个系统耦合度均值为0.8878，表明两个系统之间互相作用力度较强。

通过对每个系统的障碍因子进行诊断，识别出关键障碍因子指标，采用提升某项障碍指标的正向功能或降低其负向功能的方法，提出针对性的举措，可使整个系统朝着优质协调方向发展。研究期间影响土地生态安全系统的主要障碍因子来源于景观环境准则层指标，多数指标指向土地景观破碎性，建议对于毕节市部分离散型的小片景区和小块景观可适当进行集中连片，改善景观破碎程度，增加景观观赏性和抵抗外来风险的能力，提升生态系统的稳定性；可适当继续推进造林、石漠化综合治理和增加人均绿地面积等保障工作，促进土地生态安全。毕节市阻碍社会经济发展的指标主要源于公共卫生安全准则层，表现为公共卫生机构匮乏，卫生人员不足以及卫生基础设施较为落后等缺点，建议毕节市在制定相关空间规划时，将维护公共卫生安全理念纳入规划体系，同时尽快完善相应公共卫生基础设施，培训专业卫生技术人员，让公共卫生安全体系尽快跟上社会经济发展大步伐。只有处理好阻碍两大系统发展的因子指标，维系好土地生态安全和社会经济发展的关系，才能早日实现两者的优质协调，抵达绿色、健康、可持续的稳定发展状态。

5 结论

本研究以2010~2018年为研究期，以贵州省毕节市为例，通过构建合理的指标体系，采用耦合协调模型系统分析土地生态安全与社会经济发展的耦合协调关系，利用障碍度模型分别对两个系统进行障碍因子诊断。主要得出以下结论：

（1）2010~2018年毕节市土地生态安全系统和社会经济发展系统发展指数都处于上升状态，2010~2015年两个系统发展呈现相反趋势，土地生态安全系统发展指数缓慢下降，社会经济发展系统发展指数则缓慢上升，表明此时的社会经济发展对土地生态安全造成了一定的负面影响；2015~2018年后，二者表现出同步快速增长模式。

（2）2010~2018年毕节市土地生态安全与社会经济发展耦合度数值由0.3419上升为0.9838，从低水平耦合到高水平耦合；耦合协调度数值由0.2532上升为0.8965，耦合协调类型实现由中度失调到良好协调的转换，其中2012~2016年处于初级协调和勉强协调的波动状态，2017~2018年进入良好协调阶段。

（3）制约两大系统发展的障碍因子因年份不同而有所不同，但2010~2017年制约毕节市土地生态安全系统的指标大多来源于景观环境类准则层，如最大斑块指数、景观形状指数、多样性指数、生境质量等指标，而在2018年其主要障碍因子来源于该系统的生态安全准则层的造林面积、完成石漠化综合治理和人均公园绿地面积指标。2010~2018年制约社会经济发展系统的指标多来源于公共卫生安全准则层的各类生产安全事故、卫生机构、卫生技术从业人员、清扫保洁面积等指标。