馬 勇,黃智洵

湖北大學旅游發(fā)展研究院, 武漢 430062

長江中游城市群生態(tài)文明水平測度及時空演變

馬 勇*,黃智洵

湖北大學旅游發(fā)展研究院, 武漢 430062

長江中游城市群在我國區(qū)域發(fā)展格局中占有重要地位,必須以生態(tài)文明為理念進行城市群的建設。使用熵權TOPSIS綜合評價法測度長江中游城市群2009至2013年的生態(tài)文明水平;利用環(huán)境庫茲涅茨曲線理論和障礙度模型解析城市群生態(tài)文明差異化格局的成因和重要影響因子;運用空間全局自相關方法分析城市群整體生態(tài)文明水平的空間聚集程度;借助Jenks自然最佳斷裂點法對各地區(qū)生態(tài)文明狀況進行聚類可視化分析。研究表現(xiàn)：(1)人均國內(nèi)生產(chǎn)總值、人均居民社會消費品零售額、服務業(yè)增加值占GDP比重、人均水資源總量、城鎮(zhèn)居民年人均可支配收入為5大影響長江中游城市群生態(tài)文明水平的重要因素。(2)武漢城市圈中武漢市生態(tài)文明水平頗佳,周邊城市圍繞武漢市呈圈層低值分布,“中心-外圍”模式明顯;環(huán)長株潭城市群展現(xiàn)長沙、株洲雙核模式,一定程度上帶動臨近城市進行生態(tài)文明建設,但與相隔較遠城市極化現(xiàn)象嚴重;環(huán)鄱陽湖城市群各地市間生態(tài)文明差異較小,5年來生態(tài)文明水平進步明顯。(3)2009至2013年長江中游城市群生態(tài)文明聚類特征由微弱的負相關向微弱的正相關演變,并于2012年呈現(xiàn)出較強的集聚傾向。(4)襄陽市、宜昌市生態(tài)文明水平逐年下降,由生態(tài)文明庫茲涅茨曲線的上方跌落至曲線下方,經(jīng)濟刺激對生態(tài)文明貢獻偏低,九江市生態(tài)文明水平的保持與連續(xù)性較弱,波動性較大。

生態(tài)文明;時空演變;熵權;TOPSIS;障礙度模型;空間自相關;城市群;長江

構建美好的生態(tài)文明即是促進人、社會、自然三者共同協(xié)調(diào)發(fā)展[1]。在世界經(jīng)濟高速發(fā)展的今天,周圍環(huán)境狀況日益惡劣。因此,不能一味地把經(jīng)濟指標作為衡量一個城市發(fā)展水平的唯一標準,人們應意識到經(jīng)濟社會發(fā)展的同時需兼顧環(huán)境的保育,將重心放在生態(tài)文明建設上,最終形成人與人、人與社會、人與自然和諧相處的美好局面。

我國已將生態(tài)文明建設納入中國特色社會主義事業(yè)五位一體總布局,把建設生態(tài)文明提高到一個前所未有的高度[2]。中共中央、國務院于2015年9月頒發(fā)《生態(tài)文明體制改革總體方案》,提出要加快建立系統(tǒng)完整的生態(tài)文明制度體系。在已有學術研究中,國外最早是由保羅·伯翰南在1971年預見了一種“后文明”即將出現(xiàn)[3];隨后威廉·萊斯指出必須建立“易于生存的社會”才可解決生態(tài)危機[4- 5];羅伊·莫里森把工業(yè)革命后的一種文明形式定義為生態(tài)文明[6]。國內(nèi)研究最早是由葉謙吉在1984年使用了生態(tài)文明的概念[7];近年來,生態(tài)文明方面的研究成為熱點,主要集中在生態(tài)文明概念和內(nèi)涵[8- 11]、構建生態(tài)文明指標體系[12- 15]、生態(tài)文明建設實踐[16- 17]等研究。因此,本研究緊跟黨和國家的戰(zhàn)略政策及研究前沿,通過時空的視角,結(jié)合數(shù)據(jù)分析和圖形可視化來呈現(xiàn)長江中游城市群各地區(qū)的生態(tài)文明建設水平、造成各城市生態(tài)文明水平差異的影響因素、各城市在生態(tài)文明水平上的差異及逐年演變的趨勢,為進一步推進生態(tài)文明建設和發(fā)展提供決策指導。

長江中游城市群是以武漢城市圈、環(huán)長株潭城市群、環(huán)鄱陽湖城市群為主體形成的特大型城市群,它承東啟西、連南接北,在我國區(qū)域發(fā)展格局中占有重要地位。同時,在國土空間開發(fā)中,長江中游城市群屬于重點開發(fā)區(qū),又是江河湖集聚區(qū),因此,在城市群建設過程中必須以生態(tài)文明為理念,著眼于推動生態(tài)文明建設和提升可持續(xù)發(fā)展能力,這樣才能共同構筑生態(tài)屏障,促進城市群綠色發(fā)展,形成人與自然和諧發(fā)展的良好格局[18]。

1 研究方法

1.1 熵權TOPSIS法

熵權TOPSIS法共由兩部分組成：1)利用熵權法,基于指標本身具有信息量的多少和數(shù)據(jù)間的差異性大小測算信息熵,客觀對指標賦權,可以很好的反映各指標權重在時間上的變化情況[19],適用于時間序列的研究;2)使用TOPSIS法計算每個指標值到理想指標值的相對貼近度,即靠近正理想解和遠離負理想解的程度,進而得出各指標的優(yōu)劣排序。流程如下[20- 22]：

創(chuàng)建p行×q列的原始數(shù)據(jù)矩陣A=(aij)p×q,p為研究樣本個數(shù),q為指標個數(shù)。

1.1.1 標準化處理

為了排除單位的影響,將原始數(shù)據(jù)每個指標數(shù)值經(jīng)過變換后最優(yōu)值為1,最劣值為0,即所有指標數(shù)值均處于0—1之間。

使用極差法對原始數(shù)據(jù)進行處理：

正指標

(1)

逆指標

(2)

1.1.2 指標j的信息熵運算

(3)

1.1.3 指標j的熵權運算

(4)

1.1.4 采用加權的TOPSIS法測算貼近度并按優(yōu)劣程度排序

理想解：

(5)

負理想解：

(6)

與理想解距離：

(7)

與負理想解距離：

(8)

利用貼近度Ci來描述理想距離與負理想距離的綜合效應,即Ci值越大,表示評價結(jié)果越優(yōu)良：

(9)

最終,將測算出的所有對象貼近度Ci按降序排列,進而進行優(yōu)劣評價。

1.2 障礙度模型

障礙度模型分析診斷主要采用因子貢獻度,指標偏離度和障礙度3個指標,通過障礙度大小排序厘清各因子的主次關系及對長江中游城市群生態(tài)文明水平的影響程度[23- 27]。

因子貢獻度：

Gj=Wj

(10)

指標偏離度：

Kj=1-Xij

(11)

障礙度：

(12)

式中,Wj為第j個指標的權重值,Xij為第i個城市第j個指標標準化后的值。

1.3 全局空間自相關

全局空間自相關方法用于分析整個區(qū)域間的空間聚類狀況,采用單一數(shù)值來衡量區(qū)域平均空間聚集程度。使用Global Moran′sI系數(shù)測度空間相鄰或空間相近的觀察值的相似程度[28-29]。

(13)

1.4 Jenks自然最佳斷裂聚類法

Jenks自然最佳斷裂聚類法是基于數(shù)據(jù)內(nèi)部的內(nèi)在聯(lián)系自然分組,使得組間差距最大化組內(nèi)相似值最優(yōu)化,分組點選在數(shù)據(jù)變量值出現(xiàn)相對最大變化處[30]。將使用熵權TOPSIS法計算出的2009—2013年各地區(qū)的Ci值通過ArcGIS 10.2軟件的Jenks自然間斷點分級功能分別聚類,并以Ci值的高低將聚類命名為生態(tài)文明極好地區(qū)、生態(tài)文明較好地區(qū)、生態(tài)文明一般地區(qū)、生態(tài)文明較差地區(qū)、生態(tài)文明極差地區(qū),最后將結(jié)果可視化。

2 構建指標體系和數(shù)據(jù)來源

2.1 指標體系的構建

參考著名生態(tài)學家馬世駿提出的社會-經(jīng)濟-自然復合生態(tài)系統(tǒng),強調(diào)經(jīng)濟社會發(fā)展與自然環(huán)境的綜合效益[31- 32],并根據(jù)生態(tài)文明的科學內(nèi)涵[33- 34],本文在構建生態(tài)文明指標體系時主要考量生態(tài)環(huán)境狀況及經(jīng)濟社會發(fā)展狀況。生態(tài)環(huán)境狀況主要由環(huán)境保護力度、環(huán)境污染治理狀況和地區(qū)資源稟賦、資源消耗情況構成,并按照選取指標具備代表性和可獲得性原則,綜合前人研究成果[35-39],以生態(tài)環(huán)境保護、資源環(huán)境狀況和經(jīng)濟社會發(fā)展構建準則層,以城區(qū)綠化覆蓋率、工業(yè)固體廢棄物綜合利用率、生活污水集中處理率、生活垃圾無害化處理率、人均水資源總量、單位GDP能耗、單位GDP水耗、單位GDP的SO2排放強度、人口密度、人均國內(nèi)生產(chǎn)總值、服務業(yè)增加值占GDP比重、人均居民社會消費品零售額、城鎮(zhèn)居民年人均可支配收入、農(nóng)民年人均純收入這14項指標構建指標層。其中劃分10項正指標、4項逆指標,具體見表1。

表1 長江中游城市群生態(tài)文明水平評價指標體系

2.2 數(shù)據(jù)來源

各指標數(shù)據(jù)來源于2010—2014年的《湖北省統(tǒng)計年鑒》、《江西省統(tǒng)計年鑒》、《湖南省統(tǒng)計年鑒》、《中國城市統(tǒng)計年鑒》、《湖北省水資源公報》、《湖南省水資源公報》、《江西省水資源公報》,部分缺失數(shù)據(jù)通過各地級市2010—2014年地方統(tǒng)計年鑒補全。空間屬性數(shù)據(jù)來源于國家1∶400萬基礎地形圖矢量化成果。

3 結(jié)果與分析

3.1 長江中游城市群生態(tài)文明指標權重及影響因素探究

3.1.1 基于熵權法的權重確定

以表1構建的長江中游城市群生態(tài)文明水平評價指標體系為基礎,通過公式(1)—(4)逐一運算出2009—2013年連續(xù)5a共14項指標的信息熵值和權重,所得結(jié)果在表2中呈現(xiàn)。

表 2 各指標熵值及權重變動情況

Hj: 指標信息熵(Comentropy)大小,Wj: 指標的權重(Weight)值

按照信息熵及加權的基本原理,所得的信息熵Hj越小,各地區(qū)當年對于該指標的數(shù)值變異程度越大,該指標進行解釋需要的信息量就越小,即指標本身含有的信息量越大,則該指標的權重也應越大[40]。反之,信息熵Hj越大,解釋需要的信息量就越大,指標本身具有的信息量越小,因此該指標的權重就越小。通過表2的數(shù)據(jù)計算結(jié)果可以看出：

2009—2013年,X1、X11、X13、X14指標權重逐年遞增,且增加幅度較大,說明這些指標在評價長江中游城市群生態(tài)文明水平上變得越來越重要。而X3、X4、X8、X10、X12的權重呈現(xiàn)逐年下降的趨勢,各指標的信息熵逐年增加,則各地區(qū)對于相應指標值的變異程度降低,由此可知長江中游城市群各地區(qū)在X3、X4、X8、X10、X12指標上趨于穩(wěn)定。

縱觀各指標權重5年來的平均水平,X10(0.1711)、X12(0.1403)、X5(0.1243)、X11(0.0989)、X13(0.0817)名列前5名,權重較大,其中X10、X12、X13是衡量一個地區(qū)經(jīng)濟社會發(fā)展狀況、評價當?shù)鼐用袷杖牒唾徺I力水平的重要指標;X5主要評價了當?shù)氐乃Y源的稟賦情況;與第二產(chǎn)業(yè)中的制造業(yè)相比,服務業(yè)不論在資源消耗或是環(huán)境污染上都少得多,增加服務業(yè)的比重(X11)有助于促進生態(tài)文明發(fā)展[38],通過熵權水平初步推測這5項指標為影響長江中游城市群生態(tài)文明的重要因素,下文將利用障礙度模型進行診斷和驗證,進一步識別該區(qū)域生態(tài)文明的影響因子。

3.1.2 障礙度診斷

引入障礙度模型,通過因子貢獻度、指標偏移度和障礙度3個指標進行分析診斷,科學的確定制約區(qū)域生態(tài)文明發(fā)展的重要障礙因子。從長江中游城市群年指標層的障礙度大小(表3)和障礙因子出現(xiàn)的頻率排序(表4)[24]可知：2009—2013年5年來,在指標體系中存在普遍作用于眾多城市的重要影響因素,即出現(xiàn)在各城市單指標障礙度排名前5名的平均頻數(shù)分別為X10(30次)、X12(29次)、X11(27次)、X5(24次)、X13(21次),覆蓋了2/3以上的地區(qū);無論是各年份障礙度大小排名還是障礙因子出現(xiàn)頻率排名,指標X5、X10、X11、X12、X13均分列前5,因此這5項為影響長江中游城市群生態(tài)文明發(fā)展的重要因子。與前文通過權重預測的影響因子相契合,從而驗證和診斷了前文得出的生態(tài)文明影響因素的準確性和合理性。

從表3還可發(fā)現(xiàn),指標X10、X12障礙程度較高,雖逐年數(shù)值百分比有所下降,仍是阻礙該區(qū)域生態(tài)文明發(fā)展的關鍵障礙因子;X11的障礙度5年來增長幅度較大,至2013年障礙度排名已躍居第2名,因此各地區(qū)政府在進行區(qū)域生態(tài)文明建設時應特別重視服務業(yè)增加值占GDP的比重,明確工作重心,實施“退二進三”的產(chǎn)業(yè)結(jié)構調(diào)整等方針政策。

表3 2009—2013年長江中游城市群生態(tài)文明指標主要障礙因子障礙度

Table 3 Main obstacle factors′ degree of ecological civilization index in urban agglomeration on the middle reaches of the Yangtze River from 2009—2013

年份Year項目Item指標排序Thesortofindicators123452009障礙因素X12X10X5X11X13障礙度/%22.4522.2112.738.935.902010障礙因素X10X5X12X13X11障礙度/%20.9519.3317.517.617.492011障礙因素X10X12X5X13X11障礙度/%23.6818.2712.2612.1110.272012障礙因素X11X5X10X12X1障礙度/%18.5118.1116.9513.7210.182013障礙因素X10X11X12X5X13障礙度/%17.3815.0314.5912.3011.56

表4 2009—2013年長江中游城市群生態(tài)文明主要障礙因子出現(xiàn)頻率

Table 4 Main obstacle factors′ frequency of ecological civilization in urban agglomeration on the middle reaches of the Yangtze River from 2009—2013

主要障礙因子Mainobstaclefactor排名Ranking出現(xiàn)次數(shù)Times出現(xiàn)頻率/%FrequencyX1013096.77X1222993.55X1132787.09X542477.42X1352167.74

3.2 TOPSIS綜合評價及成因分析

3.2.1 TOPSIS綜合評價

利用公式(5)—(9)逐一運算出長江中游城市群31個地區(qū)的指標值與理想解和負理想解的歐式距離以及與貼近度Ci,將得到的Ci值按照降序進行排列,即可得到長江中游城市群生態(tài)文明水平排名情況。

根據(jù)TOPSIS綜合評價法原理,Ci值越大,表明樣本離負理想解的距離越遠,離理想解的距離就越近,該地區(qū)生態(tài)文明的水平越好。Ci值越小,表明樣本距離負理想解越近,距離理想解越遠,該地區(qū)生態(tài)文明的水平越差。筆者測算出2009—2013年的Ci值并進行排序,從表5中可以得到,各地級市生態(tài)文明水平的差異及5年來的變化情況。

表5 長江中游城市群城市生態(tài)文明水平TOPSIS計算結(jié)果

Table 5 The calculation results of the ecological civilization level of urban agglomeration on the middle reaches of the Yangtze River by TOPSIS method

城市City20092010201120122013貼近度Ci排名Ranking貼近度Ci排名Ranking貼近度Ci排名Ranking貼近度Ci排名Ranking貼近度Ci排名Ranking長沙市0.746910.692010.753410.668510.70541武漢市0.670420.641920.675420.623020.64312南昌市0.598930.580830.569830.567630.55023新余市0.509950.544740.541260.529340.52784株洲市0.502170.507360.550740.488960.49655景德鎮(zhèn)市0.483980.511650.493870.526450.48226鷹潭市0.4567100.483780.486180.476870.46587宜昌市0.528240.495870.542950.4243130.45678常德市0.4491110.4349130.4644110.456990.44729湘潭市0.4343140.4114180.4637130.4251120.439610撫州市0.4178200.4642100.4057220.4436100.436611九江市0.4302150.467590.4334150.457580.432012岳陽市0.466590.4591110.483890.4428110.422713吉安市0.4155210.4330140.3861250.3999180.419314上饒市0.4286170.4452120.4234170.4123160.412215萍鄉(xiāng)市0.4214190.4084190.4029230.4064170.399716鄂州市0.4406130.3987200.4754100.3731200.394917仙桃市0.4421120.4138170.4234180.3599230.388518宜春市0.4037230.3794250.3950240.4128140.387319襄陽市0.502860.4152160.4686120.3667210.385020咸寧市0.3847260.3972210.4420140.3473240.379921益陽市0.3957240.3775260.4116200.4124150.379722衡陽市0.3709280.3865230.4061210.3866190.371423黃石市0.4135220.3332290.4236160.3656220.371324荊門市0.3946250.3640270.3827260.3256270.370125潛江市0.4292160.3822240.4181190.3407250.354126天門市0.4258180.4235150.3567270.3137290.338427婁底市0.3282300.2994300.3500280.3270260.306528孝感市0.3227310.2982310.3007310.3256280.294329黃岡市0.3809270.3478280.3371300.2957310.280330荊州市0.3527290.3893220.3381290.3032300.260031

由排序可以直觀看出,自2009—2013年,長沙市、武漢市、南昌市一直保持前3甲的位置未曾改變,生態(tài)文明的建設和保持較好。而婁底市、孝感市、黃岡市、荊州市排名5年來均位于尾列,生態(tài)文明水平低下并一直沒有起色。湖北省的襄陽市、宜昌市的排序表現(xiàn)為逐年下降,近年來生態(tài)文明水平存在持續(xù)低走的趨勢。撫州市、鄂州市、吉安市5年來生態(tài)文明排名波動性較大,分別于2010年及2012年、2010年及2013年、2009年及2011年排名達到較前的位置,但良好的生態(tài)文明水平無法長年保持。

3.2.2 基于環(huán)境庫茲涅茨曲線理論的評價結(jié)果解析

針對前文的綜合評價結(jié)果,引入環(huán)境庫茲涅茨曲線理論[41- 43],對造成長江中游城市群生態(tài)文明水平差異化格局的成因進行解釋。環(huán)境庫茲涅茨曲線假說認為在經(jīng)濟社會發(fā)展的早期,人均GDP與環(huán)境污染呈正相關,環(huán)境質(zhì)量與經(jīng)濟發(fā)展處于“兩難區(qū)間”;當達到某個臨界值后,隨著人均GDP進一步增長,環(huán)境狀況得到維護和改善,二者的關系進入“雙贏區(qū)間”。由此理念構建生態(tài)文明庫茲涅茨曲線,使用多項式函數(shù)進行擬合,得到2009及2013年回歸曲線,擬合優(yōu)度R2分別為0.8511、0.7032(圖1,圖2)。

長沙市、武漢市、南昌市位于曲線的右上端,位于“雙贏區(qū)間”,經(jīng)濟因素的邊際貢獻較高,顯著促進生態(tài)文明水平的提升,并身為省會城市,人均收入水平到達較高層面,因此5年來生態(tài)文明水平穩(wěn)居前列;婁底市、孝感市、黃岡市、荊州市處于“兩難區(qū)間”,這些城市經(jīng)濟發(fā)展狀況較落后,多年來只注重經(jīng)濟的建設發(fā)展,導致點位橫向平移并落于生態(tài)文明庫茲涅茨曲線的下端,沒有保護環(huán)境和節(jié)約資源的意識,致使生態(tài)文明水平進一步降低,并逐漸偏離曲線發(fā)展;宜昌市和襄陽市在2009年的生態(tài)文明庫茲涅茨曲線(圖1)中位于曲線的中上端,處于“雙贏區(qū)間”的兩城市生態(tài)文明水平較好,但近年來持續(xù)強調(diào)的“一主兩副”戰(zhàn)略快速促進宜昌、襄陽兩市的經(jīng)濟增長,政府的工作重心集中在推進經(jīng)濟社會的發(fā)展與進步,而忽略了經(jīng)濟高速運行、城市化程度加劇對生態(tài)環(huán)境的極大破壞,這導致到了2013年(圖2),兩市跌落至生態(tài)文明庫茲涅茨曲線的下方,人均收入增加對生態(tài)文明水平的彈性變差,造成了兩市生態(tài)文明狀況逐年持續(xù)低走。

總體來看,位于長江中游城市群生態(tài)文明庫茲涅茨曲線上方的城市,隨著居民收入的增加,生態(tài)文明的回報較高,因此在不破壞生態(tài)環(huán)境的前提下,可在近期主要將重心放于經(jīng)濟的建設和社會的發(fā)展;而位于曲線下方的城市,經(jīng)濟刺激對生態(tài)文明提升的貢獻甚微,需在自然資源的節(jié)約和保護、環(huán)境污染的治理等方面投入更多努力。

圖1 2009年長江中游城市群生態(tài)文明庫茲涅茨曲線Fig.1 Kuznets curve of urban agglomeration on the middle reaches of the Yangtze River ecological civilization in 2009

圖2 2013年長江中游城市群生態(tài)文明庫茲涅茨曲線Fig.2 Kuznets curve of urban agglomeration on the middle reaches of the Yangtze River ecological civilization in 2013

3.3 生態(tài)文明水平全局自相關分析

利用ArcGIS 10.2軟件,分別測算長江中游城市群2009—2013年的Moran′sI值、Z得分和P值,如表6所示。由于所得的Z得分均未在-1.96—1.96之間,即未通過5%的顯著性檢驗,因此各地區(qū)間聚集程度不高。其中,2009年、2010年、2011年的Moran′sI值分別為-0.1121、-0.7556、-0.3604,表現(xiàn)為微弱的空間負相關性,即微弱的離散分布狀態(tài)。而2012年、2013年的Moran′sI值分別為0.1928、0.0574,表現(xiàn)為微弱的空間相關性,即微弱的集聚分布狀態(tài)?？傮w來看,從2009—2013年長江中游城市群由微弱負相關向微弱正相關演變。尤其是2012年,所得的Z得分為1.647,接近臨界值1.96,雖為隨機分布,但具有較強的集聚分布傾向。

表6 長江中游城市群生態(tài)文明水平Moran′s I指數(shù)

3.4 Jenks自然最佳斷裂點聚類分析

因區(qū)域間聚集性不強,只顯示了微弱的相關性,不適合做進一步的局部自相關聚類分析,因此,本文采用Jenks自然最佳斷裂聚類分析法進行可視化,對長江中游城市群內(nèi)部生態(tài)文明差異進行分析,并通過比對5年來的局部變化分析其演變情況。

根據(jù)表7可知,長江中游城市群生態(tài)文明整體水平不高,超過50%的城市處于生態(tài)文明水平一般和較差地區(qū),并結(jié)合圖3,對長江中游城市圈內(nèi)部3大子城市群(武漢城市圈,環(huán)長株潭城市群、環(huán)鄱陽湖城市群)進行分析。武漢城市圈中武漢市的生態(tài)文明水平表現(xiàn)為極好,并與其他周邊城市呈現(xiàn)兩極化發(fā)展的勢態(tài),驗證了弗里德曼的“中心-外圍”理論,縱觀5年的時間推移,這種差異還在逐漸增大。環(huán)長株潭城市群以長沙市為中心,株洲市為副中心,帶動周邊城市生態(tài)文明穩(wěn)步發(fā)展,滯后型城市遠離中心分布,接收中心城市的輻射較弱,具有明顯的二元特征,此格局5年來未曾改變。環(huán)鄱陽湖城市群區(qū)域間生態(tài)文明水平差異不大,5年來各地區(qū)生態(tài)文明水平變化波動性較大,但整體來看,生態(tài)文明水平發(fā)生了本質(zhì)的變化和提升,大部分城市已經(jīng)從生態(tài)文明較差水平向生態(tài)文明水平一般轉(zhuǎn)變,并具有進一步向較好以上演變的趨勢,這主要得益于近年來江西省政府及地方政府對生態(tài)文明建設加以重視,共同努力將環(huán)境污染物的治理、生態(tài)資源的保護,經(jīng)濟社會的發(fā)展做好,推進江西省各區(qū)域生態(tài)文明整體實力向前一步發(fā)展。

表7 2009—2013年長江中游城市群生態(tài)文明水平自然最佳斷裂點聚類結(jié)果

Table 7 The clustering results of natural best breaking point the ecological civilization level of urban agglomeration on the middle reaches of the Yangtze River from 2009—2013

生態(tài)文明水平聚類Theclusteringoftheecologicalcivilizationlevel2009年2010年Ci值區(qū)間Interval城市Cities數(shù)量QuantityCi值區(qū)間Interval城市Cities數(shù)量Quantity生態(tài)文明極好地區(qū)Excellentareaofecologicalcivilizationlevel0.5989—0.7469長沙市、武漢市20.6346—0.9380長沙市、武漢市、南昌市3生態(tài)文明較好地區(qū)Betterareaofecologicalcivilizationlevel0.4665—0.5989南昌市、襄陽市、宜昌市、株洲市、景德鎮(zhèn)市、新余市60.1928—0.6346宜昌市、株洲市、九江市、景德鎮(zhèn)市、鷹潭市、撫州市、新余市7生態(tài)文明一般地區(qū)Generalareaofecologicalcivilizationlevel0.4214—0.4665鄂州市、仙桃市、潛江市、天門市、岳陽市、湘潭市、常德市、九江市、上饒市、鷹潭市100.1071—0.1928襄陽市、仙桃市、潛江市、岳陽市、湘潭市、常德市、上饒市、吉安市、萍鄉(xiāng)市9生態(tài)文明較差地區(qū)Worseareaofecologicalcivilizationlevel0.3709—0.4214荊門市、咸寧市、黃石市、黃岡市、益陽市、宜春市、撫州市、吉安市、萍鄉(xiāng)市90.0748—0.1071荊門市、荊州市、咸寧市、鄂州市、潛江市、益陽市、衡陽市、宜春市8生態(tài)文明極差地區(qū)Worstareaofecologicalcivilizationlevel0.3226—0.3709孝感市、荊州市、婁底市、衡陽市40.0541—0.0748孝感市、黃石市、黃岡市、婁底市4生態(tài)文明水平聚類Theclusteringoftheecologicalcivilizationlevel2011年2012年Ci值區(qū)間Interval城市Cities數(shù)量QuantityCi值區(qū)間Interval城市Cities數(shù)量Quantity生態(tài)文明極好地區(qū)Excellentareaofecologicalcivilizationlevel0.5698—0.7534長沙市、武漢市20.5293—0.6685長沙市、武漢市、南昌市3生態(tài)文明較好地區(qū)Betterareaofecologicalcivilizationlevel0.4938—0.5698南昌市、宜昌市、株洲市、新余市40.4436—0.5293株洲市、常德市、九江市、景德鎮(zhèn)市、新余市、鷹潭市6生態(tài)文明一般地區(qū)Generalareaofecologicalcivilizationlevel0.4334—0.4938襄陽市、咸寧市、鄂州市、岳陽市、湘潭市、常德市、景德鎮(zhèn)市、鷹潭市、80.3866—0.4436宜昌市、岳陽市、湘潭市、益陽市、上饒市、宜春市、萍鄉(xiāng)市、撫州市、吉安市9生態(tài)文明較差地區(qū)Worseareaofecologicalcivilizationlevel0.3567—0.4334荊門市、仙桃市、潛江市、黃石市、益陽市、衡陽市、九江市、上饒市、宜春市、撫州市、吉安市、萍鄉(xiāng)市120.3270—0.3866襄陽市、咸寧市、黃石市、鄂州市、仙桃市、潛江市、衡陽市7生態(tài)文明極差地區(qū)Worstareaofecologicalcivilizationlevel0.3007—0.3567孝感市、荊州市、天門市、黃岡市、婁底市50.2957—0.3270荊門市、孝感市、天門市、荊州市、黃岡市、婁底市6生態(tài)文明水平聚類Theclusteringoftheecologicalcivilizationlevel2013年Ci值區(qū)間Interval城市Cities數(shù)量Quantity生態(tài)文明極好地區(qū)Excellentareaofecologicalcivilizationlevel0.5502—0.7054武漢市、長沙市2生態(tài)文明較好地區(qū)Betterareaofecologicalcivilizationlevel0.4658—0.5502南昌市、株洲市、景德鎮(zhèn)市、新余市4生態(tài)文明一般地區(qū)Generalareaofecologicalcivilizationlevel0.3997—0.4658宜昌市、岳陽市、湘潭市、常德市、九江市、上饒市、鷹潭市、撫州市、吉安市9生態(tài)文明水平聚類Theclusteringoftheecologicalcivilizationlevel2013年Ci值區(qū)間Interval城市Cities數(shù)量Quantity生態(tài)文明較差地區(qū)Worseareaofecologicalcivilizationlevel0.3065—0.3997襄陽市、荊門市、仙桃市、潛江市、天門市、咸寧市、鄂州市、黃石市、益陽市、衡陽市、宜春市、萍鄉(xiāng)市12

從局部來看,按照變化穩(wěn)定和變化波動將局部特征及演變結(jié)果進行分類闡述。對于變化穩(wěn)定的區(qū)域,長沙市、武漢市一直處于生態(tài)文明極好的水平,雙核形體突出,這樣的格局5年來未曾改變。城市在生態(tài)文明的建設與保持方面做得相當?shù)轿?南昌市的生態(tài)文明水平雖在5年中均處于較好以上,但表現(xiàn)略顯波動,與長沙市與武漢市還有一定差距。相反,婁底市、孝感市、黃岡市、荊州市則連續(xù)5年來一直處于生態(tài)文明水平極差的狀態(tài)或是在生態(tài)文明極差與較差間徘徊,表現(xiàn)為城市在綠化、污水廢棄物的處理方面程度差,資源消耗強度大,人民生活水平低,政府未采取有效措施來提高當?shù)氐纳鷳B(tài)文明水平。湘潭市、株洲市、岳陽市、景德鎮(zhèn)市及常德市的生態(tài)文明處于中流偏上水平,5年來均穩(wěn)定于一般至較好之間。

對于變化不穩(wěn)定的地區(qū),襄陽市、宜昌市作為湖北省第二批次城市,生態(tài)文明逐年惡劣,生態(tài)文明水平由2009年的較好水平跌至2013年的一般偏下水平,主要因為近年來地區(qū)政府遵照“一主兩副”戰(zhàn)略方針,全力發(fā)展GDP水平,促進經(jīng)濟發(fā)展的同時,忽略了生態(tài)環(huán)境的保護與資源的合理利用。有些城市2009至2013年生態(tài)文明水平演變呈無規(guī)律狀態(tài),波動性很大。九江市的生態(tài)文明水平5年來年經(jīng)歷了3個檔次變化,在生態(tài)文明較好、一般及較差水平間徘徊,并于2010年和2012年的生態(tài)文明表現(xiàn)最佳,均處于較好水平。表明當?shù)卣诮ㄔO生態(tài)文明方面做出了努力,但維持和連續(xù)性差,城市好的生態(tài)文明狀態(tài)無法長期保持,在取得良好的生態(tài)文明水平提升后次年立即出現(xiàn)大幅度下降。

4 結(jié)論與對策

通過分析,得到以下結(jié)論：1)長江中游城市群生態(tài)文明的5大影響因素為：人均國內(nèi)生產(chǎn)總值、人均居民社會消費品零售額、服務業(yè)增加值占GDP比重、人均水資源總量、城鎮(zhèn)居民年人均可支配收入。2)長江中游城市群生態(tài)文明整體水平不高,3大子城市圈形成差異化格局,其中武漢城市圈以武漢市為核心,與周邊城市極化現(xiàn)象明顯,并這種兩極化格局逐年加劇;環(huán)長株潭城市群以長沙為中心,對鄰近城市生態(tài)文明建設有一定帶動能力,但對距離較遠城市影響偏弱;環(huán)鄱陽湖城市圈整體生態(tài)文明差異較小,5年來生態(tài)文明水平進步明顯,但是演變過程不穩(wěn)定。3)2009—2013年長江中游城市群生態(tài)文明聚類特征由微弱的負相關向微弱的正相關演變,并于2012年存在較強的集聚傾向。4)作為長江中游城市群第二批次城市,襄陽市、宜昌市生態(tài)文明水平逐年下降,九江市生態(tài)文明建設持續(xù)性不夠,無法長期維持良好的生態(tài)文明水平,起伏性較大。

針對以上結(jié)論,筆者提出幾點對策,共促長江中游城市群生態(tài)文明健康發(fā)展：1)在武漢城市圈中,由于武漢市周邊城市多數(shù)位于生態(tài)文明庫茲涅茨曲線下方,可利用武漢市先進的科學技術及豐富的資金、人才和教學資源帶領周邊城市進行生態(tài)環(huán)境的保護和治理。具體可采用新型清潔能源代替?zhèn)鹘y(tǒng)能源,使用新型節(jié)水灌溉技術提高水資源的利用效率;通過制作環(huán)保主題宣傳海報和影片并開展環(huán)保系列教育講座,提高周邊城市居民環(huán)保理念和意識;緩解兩極化格局,促進武漢城市圈生態(tài)文明整體水平進一步提高。襄陽市和宜昌市政府應改變觀念,需以綠色都市為主題理念進行城市建設,優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構,促進工業(yè)結(jié)構的輕型化轉(zhuǎn)變[44];降低產(chǎn)能,鼓勵發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)等環(huán)境友好型產(chǎn)業(yè);轉(zhuǎn)變生產(chǎn)方式,由“大生產(chǎn)、大消耗、大排放”的工業(yè)化生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)化為“低消耗、少污染、可循環(huán)”的生態(tài)化生態(tài)方式[45]。并根據(jù)環(huán)境外部性理論[46],需健全生態(tài)補償、環(huán)境稅、環(huán)境責任險、排污交易權、環(huán)境信貸等市場機制,促進環(huán)境損失和資源消耗“內(nèi)部化”[45],逐步由“經(jīng)濟導向型”都市向“生態(tài)文明導向型”都市轉(zhuǎn)變。2)環(huán)長株潭城市群各城市普遍處于生態(tài)文明庫茲涅茨曲線的上方,可適當進行社會經(jīng)濟建設,提高居民的宜居度和生存舒適性。具體可建設點軸模式系統(tǒng),以主要鐵路干線京廣鐵路和洛湛鐵路為軸,建設形成京廣經(jīng)濟軸帶和洛湛經(jīng)濟軸帶,促進沿線節(jié)點城市間的物資交流和信息傳遞,推動各城市經(jīng)濟發(fā)展,扭轉(zhuǎn)二元特征。3)環(huán)鄱陽湖城市群5年來生態(tài)文明提升頗大,政府在堅持原有政策方針的基礎上,應進一步扎實的遵照國家六部委批復的《江西省生態(tài)文明先行示范區(qū)建設實施方案》的各項要求,加快建設江西省生態(tài)文明先行示范區(qū)。注重生態(tài)文明制度創(chuàng)新,重點進行中部地區(qū)綠色崛起先行區(qū)、大湖流域生態(tài)保護與科學開發(fā)典范區(qū)、生態(tài)文明體制機制創(chuàng)新區(qū)“三區(qū)建設”,構建“一湖五河三屏”為主體的生態(tài)安全格局,打造“美麗中國”生態(tài)文明建設的“江西樣板”[47- 48]。

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Research on the state and spatiotemporal evolution of ecological civilization in the urban agglomeration on the middle reaches of the Yangtze River

MA Yong*, HUANG Zhixun

AcademyofTourismDevelopmentHubeiUniversity,Wuhan430062,China

With the rapid development of the global economy, the contradiction between economic development and environmental degradation becomes increasingly severe. People have started to realize the importance of environmental protection during the course of economic development. The urban agglomeration on the middle reach of the Yangtze River occupies an important place in China′s regional development, and it belongs to a key zone in territorial development. Development of the urban agglomeration must adhere to the concept and principles of ecological civilization. This article evaluates the state of ecological civilization in the urban agglomeration on the middle reaches of the Yangtze River between 2009 and 2013, using a combined entropy weight and TOPSIS method. This article analyzes the cause and key factors that make ecological civilization vary by using an Environmental Kuznets Curve and obstacle degree model. Using global spatial auto-correlation analysis, this article measures the degree of spatial agglomeration for the urban agglomeration on the middle reaches of the Yangtze River. In addition, this article conducts a visual cluster analysis of ecological civilization for different regions using the Jenks natural breaks classification method. The four main research findings are as follows: (1) The five key factors affecting the ecological civilization of the urban agglomeration on the middle reaches of the Yangtze River are: GDP per capita, per capita retail sales for social consumer goods, the service industry′s added value as a portion of GDP, total available water resources per person, and per capita annual disposable income for urban residents. (2) In the greater Wuhan megalopolis, Wuhan′s ecological civilization is maintained better than its surrounding cities; this ecological civilization gap between Wuhan and its surrounding cities is evident. The Changsha-Zhuzhou-Xiangtan urban agglomeration follows the Changsha-Zhuzhou dual-core model, partially driving the ecological civilization development of nearby cities, while exerting little effect on the ecological civilization of relatively remote cities. The ecological civilization of the cities and areas surrounding Poyang Lake differs slightly. Over the past five years, the ecological civilization of these cities and areas has been developing noticeably. (3) The clustering characteristics of the urban agglomeration on the middle reaches of the Yangtze River have changed from a weak negative correlation to a weak positive correlation between 2009 and 2013; in 2012, it started showing a strong tendency towards agglomeration. (4) The ecological civilization of Xiangyang and Yichang degrades year by year. It has fallen from the upper part of the ecological civilization Kuznets Curve to the lower part. Economic stimulus contributes little to ecological civilization. The sustainability of ecological civilization construction of Jiujiang is insufficient and has great volatility. It is unable to maintain a good level of ecological civilization over a long period.

ecological civilization; spatiotemporal evolution; entropy weight; TOPSIS; obstacle degree model; spatial auto-correlation; urban agglomeration; Yangtze River

國家社會科學基金資助項目(14WGL002);湖北省社會科學基金重大項目(2009087)

2015- 11- 30;

2016- 05- 03

10.5846/stxb201511302398

*通訊作者Corresponding author.E-mail: mytcn@163.com

馬勇,黃智洵.長江中游城市群生態(tài)文明水平測度及時空演變.生態(tài)學報,2016,36(23):7778- 7791.

Ma Y, Huang Z X.Research on the state and spatiotemporal evolution of ecological civilization in the urban agglomeration on the middle reaches of the Yangtze River.Acta Ecologica Sinica,2016,36(23):7778- 7791.