劉 超, 羅建美, 霍永偉, 程 龍

(1.華中師范大學(xué) 公共管理學(xué)院, 武漢 430079; 2.河北地質(zhì)大學(xué) 土地資源與城鄉(xiāng)規(guī)劃學(xué)院,石家莊 050031; 3.河北省自然資源利用規(guī)劃院, 石家莊 050051; 4.華中科技大學(xué) 公共管理學(xué)院, 武漢 430074)

隨著城市化和工業(yè)化的快速發(fā)展，城鎮(zhèn)用地不斷增加，土地供需矛盾日益突出，如何高效、合理利用土地成為實(shí)現(xiàn)區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵問題[1]。土地利用效益即單位面積土地投入與消耗在區(qū)域的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)等方面所實(shí)現(xiàn)的物質(zhì)產(chǎn)出或有效成果[2]，土地利用效益評(píng)價(jià)是衡量土地利用合理性與可持續(xù)性的重要標(biāo)度，是區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃的參考依據(jù)，是近年來學(xué)術(shù)界研究的重要課題之一。城鎮(zhèn)化是指農(nóng)村人口不斷向城鎮(zhèn)轉(zhuǎn)移，第二、三產(chǎn)業(yè)不斷向城鎮(zhèn)集聚，從而使城鎮(zhèn)數(shù)量增加，城鎮(zhèn)人口、經(jīng)濟(jì)、建設(shè)用地、社會(huì)消費(fèi)等的規(guī)模不斷擴(kuò)大的過程[3]。新世紀(jì)以來，中國(guó)城鎮(zhèn)化進(jìn)程迅速推進(jìn)，加速了城市就業(yè)人口的增長(zhǎng)，創(chuàng)造了大規(guī)模的基礎(chǔ)設(shè)施，改變了土地的利用模式，加大了土地開發(fā)利用強(qiáng)度。但是，“攤大餅式”、“冒進(jìn)式”發(fā)展也導(dǎo)致土地資源的不合理利用，如建設(shè)用地迅速擴(kuò)張、耕地?cái)?shù)量受到威脅，生態(tài)環(huán)境不斷惡化，“城市病”問題日益凸顯[4-5]。

隨著人口和經(jīng)濟(jì)規(guī)模逐漸接近或超過土地資源承載力，土地資源可持續(xù)利用與城鎮(zhèn)化關(guān)系日益受到重視，將土地利用效益置于快速城鎮(zhèn)化的背景下，分析城鎮(zhèn)化進(jìn)程對(duì)城市土地利用效率的影響也成為重要的科學(xué)命題[6-7]。學(xué)者們主要通過建立土地利用效益及城鎮(zhèn)化水平的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，在得出二者的綜合水平基礎(chǔ)上建立了耦合協(xié)調(diào)發(fā)展度模型，分析其協(xié)調(diào)發(fā)展?fàn)顩r的時(shí)序變化特征[8-10]。土地利用效益水平與城鎮(zhèn)化發(fā)展具有地理空間的非均質(zhì)性和非均衡性，有學(xué)者已開始關(guān)注區(qū)域內(nèi)部土地利用效益與城鎮(zhèn)化的耦合協(xié)調(diào)性，如張明斗等[11]以東北三省、張曉芳等[12]以長(zhǎng)江中游城市群為例，對(duì)其土地利用效益與城市化的耦合協(xié)調(diào)關(guān)系進(jìn)行研究。但是，城鎮(zhèn)化和土地利用效益是一種動(dòng)態(tài)發(fā)展過程，以往研究多是對(duì)某一年份土地利用綜合效益與城市化的耦合協(xié)調(diào)性展開靜態(tài)分析，缺乏對(duì)某一時(shí)期內(nèi)二者關(guān)系變化的動(dòng)態(tài)分析，使得土地利用各項(xiàng)效益與城鎮(zhèn)化發(fā)展之間的不平衡性及其空間異質(zhì)性還尚未厘清。且對(duì)各項(xiàng)效益(如經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、生態(tài)等效益)分別與城鎮(zhèn)化的協(xié)調(diào)性分析也鮮有涉及，從而忽視了二者內(nèi)在關(guān)系的動(dòng)態(tài)過程。

縣域城鎮(zhèn)化是指農(nóng)村人口和農(nóng)業(yè)活動(dòng)不斷向縣城地區(qū)集中的過程，是減輕農(nóng)村人口向城市高速流動(dòng)所帶來的壓力、緩解城市的內(nèi)需不足與市場(chǎng)制約、促進(jìn)城鄉(xiāng)協(xié)調(diào)發(fā)展的有效途徑[13]。當(dāng)前研究區(qū)域主要集中在東部發(fā)達(dá)地區(qū)，對(duì)中、西部地區(qū)的研究較少，且僅是從省域、市域的尺度展開，并未見縣域?qū)用娴南嚓P(guān)研究，難以揭示省內(nèi)縣域間土地利用效益與城市化發(fā)展關(guān)系的地域性，從而為本文進(jìn)一步研究提供契機(jī)。陜西省位于我國(guó)內(nèi)陸腹地，正當(dāng)大西北的門戶，是西北地區(qū)乃至西部地區(qū)重要的經(jīng)濟(jì)區(qū)。自2000年國(guó)家推行西部大開發(fā)戰(zhàn)略以來，陜西省各縣域發(fā)展取得了長(zhǎng)足進(jìn)步，非農(nóng)業(yè)用地或農(nóng)業(yè)用地轉(zhuǎn)為城市建設(shè)用地，強(qiáng)烈的土地需求對(duì)土地利用的強(qiáng)度和效益等產(chǎn)生較大影響。基于此，本文以陜西省107個(gè)縣(市、區(qū))為基本研究單元，比較、透視各縣域土地利用效益和城鎮(zhèn)化的時(shí)空變化特征，并在此基礎(chǔ)上研究其協(xié)調(diào)性特征，對(duì)認(rèn)識(shí)區(qū)域土地利用問題并制定相應(yīng)措施提高土地利用綜合效益具有重要意義。

1 研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)來源

1.1 研究區(qū)概況

陜西省(105°29′—111°15′E，31°42′—39°35′N)地處中國(guó)內(nèi)陸腹地，土地面積約20.56萬km2，其中耕地4.00萬km2，林地11.19萬km2，草地2.85萬km2，城鎮(zhèn)村及工礦用地0.8萬km2，其他土地1.72萬km2。由北向南可以分為陜北高原、關(guān)中平原和秦巴山地3個(gè)地貌區(qū)，由此形成陜北、關(guān)中、陜南3個(gè)發(fā)展區(qū)域，其中關(guān)中地區(qū)包括西安市、銅川市、寶雞市、咸陽市、渭南市及楊凌示范區(qū)；陜南地區(qū)包括漢中市、安康市和商洛市；陜北地區(qū)包括延安市和榆林市。三大區(qū)域不僅自然條件差異較大，而且經(jīng)濟(jì)社會(huì)狀況也不盡相同，其中關(guān)中地區(qū)GDP為12 525.19億元，陜南地區(qū)為2 691.48億元，陜北地區(qū)為3 855.96億元；關(guān)中地區(qū)總?cè)丝跒? 401.74萬人；陜南地區(qū)為847.40萬人；陜北地區(qū)為563.48萬人。2016年陜西省GDP為19 399.59億元，一、二、三產(chǎn)業(yè)比為8.73∶48.92∶42.35。2012年陜西省人口城鎮(zhèn)化率首次突破50%，達(dá)到50.02%，2016年為55.34%，平均增幅水平高于全國(guó)同期水平，位居西部地區(qū)前列，但在經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展、人口城鎮(zhèn)化水平快速提高的同時(shí)，其縣域城鎮(zhèn)化率不平衡性較大。

1.2 數(shù)據(jù)來源

本研究以陜西省107個(gè)縣域，包括83個(gè)縣級(jí)單元(含3個(gè)縣級(jí)市)，23個(gè)市轄區(qū)和1個(gè)楊凌示范區(qū)為研究單元，選取2000年和2016年兩個(gè)時(shí)間斷面。研究數(shù)據(jù)，如區(qū)域土地總面積，農(nóng)用地面積(即耕地、園地、林地與草地面積之和)，建設(shè)用地面積(即城鎮(zhèn)村及工礦用地與交通運(yùn)輸用地面積之和)，生態(tài)用地面積(即園地、林地、草地與水域面積之和)等來源于2000年、2016年陜西省土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)集；區(qū)域總?cè)丝?、二三產(chǎn)業(yè)從業(yè)人員、城鎮(zhèn)人口、糧食總產(chǎn)量等社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)來源于2001年、2017年陜西省統(tǒng)計(jì)年鑒，其他數(shù)據(jù)以相應(yīng)年份各市、縣(區(qū)、縣級(jí)市)統(tǒng)計(jì)年鑒中的數(shù)據(jù)加以補(bǔ)充。

圖1 研究區(qū)區(qū)位示意圖

2 研究方法

2.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建

科學(xué)地構(gòu)建評(píng)價(jià)指標(biāo)體系是運(yùn)用TOPSIS模型進(jìn)行分析的基本前提?？h域土地利用效益水平集中體現(xiàn)在縣域尺度下以土地為中心的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、生態(tài)全面發(fā)展?；诖耍裱茖W(xué)性、系統(tǒng)性、有效性及可操作性等原則，綜合分析及取舍已有的研究成果[6,14-15]，從經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、生態(tài)效益水平等3個(gè)維度構(gòu)建土地利用效益水平綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系(表1)。土地利用經(jīng)濟(jì)效益是在土地利用過程中投入資本和勞動(dòng)后，獲得的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出，選取地均GDP、單位建設(shè)用地產(chǎn)值和單位農(nóng)用地產(chǎn)值是對(duì)不同產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值水平的直接反映；地均固定資產(chǎn)投資和地均消費(fèi)品零售額是對(duì)土地開發(fā)及其產(chǎn)品消費(fèi)的經(jīng)濟(jì)水平的間接反映。土地利用社會(huì)效益主要表現(xiàn)為土地利用結(jié)果對(duì)社會(huì)需求的滿足程度及其相應(yīng)產(chǎn)生的社會(huì)影響。因此，選擇人口密度表征人口對(duì)土地的總體需求；人均糧食產(chǎn)量表征土地滿足提供食物、養(yǎng)活人口的需求；地均二三產(chǎn)業(yè)從業(yè)人員表征土地利用提供就業(yè)支撐的能力；人均建設(shè)用地面積表征土地利用提供給人們的承載空間。土地利用生態(tài)效益是土地利用帶來的區(qū)域生態(tài)平衡與環(huán)境質(zhì)量等效應(yīng)，選擇地均工業(yè)廢水排放量、地均農(nóng)用塑料薄膜使用量等表征土地利用過程中產(chǎn)生的不良環(huán)境后果；農(nóng)用地與建設(shè)用地面積之比、生態(tài)用地比重表征土地利用的生態(tài)性；工業(yè)固體廢棄物綜合利用率表征生態(tài)環(huán)境治理的效果。

表1 土地利用效益綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系及權(quán)重

2.2 熵權(quán)TOPSIS法

TOPSIS(Technique for Order Preference by Similarity to an Ideal Solution )是一種逼近理想解的排序法，即通過在目標(biāo)空間中定義一個(gè)測(cè)度，去測(cè)量目標(biāo)靠近正理想解和遠(yuǎn)離負(fù)理想解的程度[16]。但是，傳統(tǒng)TOPSIS權(quán)重的確定具有較強(qiáng)的主觀性，使評(píng)價(jià)結(jié)果偏離實(shí)際[17]，而熵權(quán)TOPSIS 模型對(duì)評(píng)價(jià)對(duì)象和正、負(fù)理想解的計(jì)算進(jìn)行了改進(jìn)，使得評(píng)價(jià)結(jié)果更加客觀、可靠，得到了廣泛應(yīng)用，本研究借助該模型評(píng)價(jià)區(qū)域土地利用效益水平。其計(jì)算步驟可參見曹賢忠等[18]的研究成果。其中，為了消除各指標(biāo)之間的量綱差異，采用極值標(biāo)準(zhǔn)化法進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，采用熵權(quán)法確定各指標(biāo)的權(quán)重(表1)。

以ArcGIS軟件為技術(shù)支撐平臺(tái)，采用自然間斷點(diǎn)法對(duì)陜西省土地利用綜合效益水平及其3個(gè)分維度指標(biāo)進(jìn)行分等定級(jí)，等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)見表2。

2.3 城鎮(zhèn)化計(jì)算方法

城鎮(zhèn)化一般包括人口城鎮(zhèn)化、經(jīng)濟(jì)城鎮(zhèn)化、空間城鎮(zhèn)化和社會(huì)城鎮(zhèn)化等過程[19]，其中人口城鎮(zhèn)化是城鎮(zhèn)化的核心，它直接推動(dòng)經(jīng)濟(jì)城鎮(zhèn)化過程并引發(fā)了空間城鎮(zhèn)化和社會(huì)城鎮(zhèn)化過程，進(jìn)而使各種城鎮(zhèn)化過程交互耦合在一起[20]。因此本文采用城鎮(zhèn)人口與總?cè)丝谥葋肀碚魅丝诔擎?zhèn)化，進(jìn)而反映城鎮(zhèn)化水平。

表2 土地利用效益水平的等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)

注：Bc、Be、Bs和Bt分別為綜合、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)效益水平指數(shù)。

(1)

式中：H表示城鎮(zhèn)化率；Pc表示城鎮(zhèn)人口；Pt表示區(qū)域總?cè)丝凇?/p>

2.4 協(xié)調(diào)性指數(shù)

協(xié)調(diào)性指數(shù)是度量系統(tǒng)之間或系統(tǒng)內(nèi)部要素之間協(xié)調(diào)狀況優(yōu)劣的定量指標(biāo)[21]，將土地利用效益和城鎮(zhèn)化的協(xié)調(diào)性指數(shù)定義如下：

(2)

式中：E表示土地利用效益的增長(zhǎng)率；U表示城鎮(zhèn)化率的增長(zhǎng)率；CEU表示土地利用效益與城鎮(zhèn)化協(xié)調(diào)性指數(shù)，0 ≤CEU≤1。

當(dāng)E，U同為正值或同為負(fù)且絕對(duì)值相等時(shí)，C=1，表示此時(shí)土地利用效益與城鎮(zhèn)化最為協(xié)調(diào)；當(dāng)E，U符號(hào)相反，且絕對(duì)值相等時(shí)，C=0，表示兩者最不協(xié)調(diào)；其他情況介于兩者之間，土地利用效益與城市化的增長(zhǎng)速度越匹配，協(xié)調(diào)性指數(shù)越高(表3)。

表3 土地利用效益和城鎮(zhèn)化協(xié)調(diào)性指數(shù)分類

注：E為土地利用效益的增長(zhǎng)率；U為城鎮(zhèn)化的增長(zhǎng)率；CEU為土地利用效益與城鎮(zhèn)化協(xié)調(diào)性指數(shù)。

2.5 探索性空間數(shù)據(jù)分析

探索性空間數(shù)據(jù)分析(Exploratory Spatial Data Analysis，ESDA)是用一系列空間數(shù)據(jù)分析方法和技術(shù)的集合，以空間關(guān)聯(lián)測(cè)度為核心，通過對(duì)事物或現(xiàn)象空間分布格局的描述與可視化，發(fā)現(xiàn)空間集聚和空間異常，揭示研究對(duì)象之間的空間相互作用機(jī)制[22]。本研究引入全局空間自相關(guān)Moran′I統(tǒng)計(jì)量和局域空間自相關(guān)Getis-OrdG*統(tǒng)計(jì)量，對(duì)陜西省縣域單元土地利用效益與城鎮(zhèn)化協(xié)調(diào)性的空間分異格局進(jìn)行描述和可視化分析，并據(jù)此測(cè)度其空間關(guān)聯(lián)性及集聚特征。

(1) 全局空間自相關(guān)。采用Queen鄰接方式創(chuàng)建空間鄰接矩陣，計(jì)算土地利用效益與城鎮(zhèn)化協(xié)調(diào)性指數(shù)的Moran′I值，根據(jù)其大小判斷空間集聚程度，其公式如式(3)所示：

(3)

式中：Xi和Xj分別是單元i和j的屬性值，且i≠j；n是單元的個(gè)數(shù)；Wij是空間權(quán)重矩陣；Moran′I的取值范圍為(-1，1)，其中0

全局Moran′I指數(shù)檢驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)化統(tǒng)計(jì)量為：

(4)

式中：E(I)和var(I)分別是Z(I)的期望值和方差值。

(2) 局部空間自相關(guān)。采用Getis-OrdG*統(tǒng)計(jì)量將土地利用效益與城鎮(zhèn)化協(xié)調(diào)性指數(shù)的高值與低值區(qū)域，即熱點(diǎn)區(qū)與冷點(diǎn)區(qū)進(jìn)行空間可視化，其公式如下：

(5)

式中：d是距離；Wij(d)是以距離規(guī)則定義的權(quán)重，若單元i和j的距離小于d時(shí)，Wij(d)為1；若單元i和j的距離大于d時(shí)，Wij(d)為0。

局部Getis-Ord G*指數(shù)檢驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)化統(tǒng)計(jì)量為：

(6)

式中：E(Gi*)，var(Gi*)分別是Gi*的期望值和變異系數(shù)。若Z(Gi*)為正且顯著，表明位置i周圍的值相對(duì)較高，為高值集聚區(qū)(熱點(diǎn)區(qū))；若Z(Gi*)為負(fù)且顯著，則表明位置i周圍的值相對(duì)較低，為低值集聚區(qū)(冷點(diǎn)區(qū))。

3 結(jié)果與分析

3.1 土地利用效益時(shí)空變化

2000—2016年陜西省縣域土地利用綜合效益呈現(xiàn)增長(zhǎng)趨勢(shì)(圖2A)，榆林市北部和關(guān)中地區(qū)增長(zhǎng)較為明顯，其中雁塔區(qū)增長(zhǎng)最多(0.616)，千陽縣增長(zhǎng)最少(0.196)。土地利用經(jīng)濟(jì)效益區(qū)域差異較為顯著(圖2B)，增加幅度較大的區(qū)域主要分布在西安市市轄區(qū)及榆林市北部等，其中神木縣增幅最大，為0.877，這主要與西安市長(zhǎng)期發(fā)展中形成的優(yōu)越的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)，西部大開發(fā)為資源富集的榆林市和延安市提供的有利發(fā)展條件有關(guān)。除了藍(lán)田縣(-0.010)、太白縣(-0.005)、寧強(qiáng)縣(-0.003)和勉縣(-0.001)的土地利用社會(huì)效益出現(xiàn)略微下降外(圖2C)，其他縣域均有所上升，其中眉縣最為顯著，為0.282。生態(tài)效益整體上呈現(xiàn)南北高、中部低的特點(diǎn)(圖2D)，其原因主要為陜北地區(qū)積極貫徹國(guó)家三北防護(hù)林、沙漠綠洲等防沙治沙政策，使未利用土地得到有效利用。同時(shí)，近年來貫徹實(shí)施耕地動(dòng)態(tài)平衡政策和退耕還林、還草工程，使得林地和草地大幅增加；陜南地區(qū)幾乎完全處于秦嶺山區(qū)，森林覆蓋率大。值得指出的是，與經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益相比，生態(tài)效益區(qū)域差異度較小，且呈現(xiàn)與經(jīng)濟(jì)效益分布格局相反的態(tài)勢(shì)。

圖2 2000-2016年陜西省縣域土地利用效益時(shí)空格局演變

3.2 城鎮(zhèn)化時(shí)空變化

利用自然斷點(diǎn)法將2000年、2016年的城鎮(zhèn)化率劃分為5個(gè)等級(jí)，即8.041%～17.948%為低水平，17.949%～33.287%為較低水平，33.287%～51.026%為中等水平，51.027%～73.943%為較高水平，73.944%～100%為高水平。由圖3可知，2000—2016年陜西縣域城鎮(zhèn)化水平空間差異明顯，城鎮(zhèn)化率高及較高水平的縣域由10個(gè)增加到19個(gè)，主要發(fā)生在關(guān)中地區(qū)西安市、寶雞市、咸陽市和銅川市，得分較高的前3位依次是碑林區(qū)、新城區(qū)、蓮湖區(qū)，這是因?yàn)槲靼彩凶鳛槿〉恼巍⒔?jīng)濟(jì)、文化中心，2000年來從西部大開發(fā)的實(shí)施到“關(guān)中—天水”經(jīng)濟(jì)區(qū)設(shè)立，再到“一帶一路”倡議的實(shí)施，以絕對(duì)優(yōu)勢(shì)處于省內(nèi)城鎮(zhèn)化水平最高的地位[23]，但是由于其本身城鎮(zhèn)化率較高，受“天花板效應(yīng)”影響，所以增長(zhǎng)幅度不大。

咸陽積極努力實(shí)施西咸一體化戰(zhàn)略，銅川市是陜西省第二大人口城市，寶雞重工業(yè)發(fā)達(dá),保持經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速穩(wěn)定增長(zhǎng)的同時(shí)，城鎮(zhèn)化率也在穩(wěn)步上升。在商洛市、渭南市和延安市，城鎮(zhèn)化率處于中等水平的縣區(qū)有所增加，且增長(zhǎng)速度多在20%以上，這主要與當(dāng)?shù)刭Y源條件以及陜西省的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃緊密相關(guān)，如陜西省提出“陜北要實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展”，商洛一區(qū)三縣納入關(guān)中天水經(jīng)濟(jì)區(qū)發(fā)展上升為國(guó)家戰(zhàn)略，“商丹”一體化的建設(shè)等。處于低及較低水平的縣區(qū)主要分布在榆林市的南部和漢中市、安康市，這與趙凱等[24]的研究結(jié)果相一致，其原因可能是其地理位置和資源稟賦的欠佳，導(dǎo)致區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展動(dòng)力不足，城鎮(zhèn)化進(jìn)程慢，城鎮(zhèn)規(guī)模小，城鎮(zhèn)化率低。

圖3 2000-2016年陜西省縣域城鎮(zhèn)化空間格局演變

3.3 土地利用效益與城鎮(zhèn)化協(xié)調(diào)性

3.3.1 空間集聚特征 利用陜西省縣域的土地利用效益與城鎮(zhèn)化協(xié)調(diào)性指數(shù)，對(duì)二者空間關(guān)聯(lián)與空間集聚進(jìn)行測(cè)度。從表4中可以看出，Global Moran′sI指數(shù)(GMI)全部為正，檢驗(yàn)結(jié)果較為顯著。表明土地利用各項(xiàng)效益及綜合效益與城鎮(zhèn)化的協(xié)調(diào)性存在顯著的空間正相關(guān)性。

表4 土地利用效益與城鎮(zhèn)化協(xié)調(diào)性的全局Moran′I估計(jì)值

3.3.2 區(qū)域差異特征

(1) 綜合效益與城鎮(zhèn)化。協(xié)調(diào)水平整體較好，協(xié)調(diào)性指數(shù)高值區(qū)(熱點(diǎn)區(qū))在咸陽市集中連片分布，在延安市和榆林市多呈點(diǎn)狀分布，其中在0.8以上的有79個(gè)縣區(qū)(圖4A)；低值區(qū)(冷點(diǎn)區(qū))集中分布在寶雞市及漢中市西部。

(2) 經(jīng)濟(jì)效益與城鎮(zhèn)化。由圖4B可以看出，二者協(xié)調(diào)性總體較好，熱點(diǎn)區(qū)集中分布在榆林市北部、延安市南部和渭南市東部。注意的是，延安市和榆林市煤、油、氣等礦產(chǎn)資源豐富，能源化工基地、能源支柱產(chǎn)業(yè)不斷壯大，經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度極快，土地利用經(jīng)濟(jì)效益與城鎮(zhèn)化水平變化速度雖較快，卻較難同步，如神木縣、府谷縣、橫山縣等屬于協(xié)調(diào)—城鎮(zhèn)化滯后型，而吳起縣、志丹縣、宜川縣等屬于協(xié)調(diào)—經(jīng)濟(jì)效益滯后型。冷點(diǎn)區(qū)域主要在陜西省西南部連片分布，如略陽縣、勉縣、寧強(qiáng)縣等23個(gè)縣域的協(xié)調(diào)性指數(shù)均在0.8以下，屬于不協(xié)調(diào)—城鎮(zhèn)化滯后型，表明這些地區(qū)土地利用經(jīng)濟(jì)效益與城鎮(zhèn)化發(fā)展差距大，經(jīng)濟(jì)效益提升速度快，而城鎮(zhèn)化速度較慢。

(3) 社會(huì)效益與城鎮(zhèn)化。同步程度較高，二者協(xié)調(diào)性指數(shù)在0.9以上的縣區(qū)有77個(gè)，約占全省的72%，而在0.8以下僅有7個(gè)縣域(圖4C)。熱點(diǎn)區(qū)在延安市和渭南市集中連片分布，冷點(diǎn)區(qū)集聚分布在寶雞市和安康市。處于協(xié)調(diào)狀態(tài)有鎮(zhèn)巴縣、黃陵縣、南鄭縣等，這些地區(qū)土地利用社會(huì)效益和城鎮(zhèn)化水平發(fā)展速度均較慢，但其發(fā)展速度仍有所差異，其中協(xié)調(diào)—城鎮(zhèn)化滯后型的縣域最多，有54個(gè)，主要分布陜南的安康市、漢中市和陜北地區(qū)。

(4) 生態(tài)效益與城鎮(zhèn)化。協(xié)調(diào)性整體較差，二者協(xié)調(diào)性指數(shù)在0.8以上的僅有38個(gè)縣域，其中熱點(diǎn)區(qū)零星分布在陜西省西南部；冷點(diǎn)區(qū)集中分布在全省西北部(圖4D)，這與陜西省環(huán)保政策實(shí)施的不確定性以及西部大開發(fā)政策的實(shí)施，使得城鎮(zhèn)化水平逐年提高，對(duì)資源環(huán)境的壓力增大有關(guān)。其中處于不協(xié)調(diào)—生態(tài)效益滯后型的縣域集聚在陜北地區(qū)，這表明榆林市和延安市城鎮(zhèn)化增長(zhǎng)速度仍遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于生態(tài)效益改善速度。處于協(xié)調(diào)狀態(tài)的縣域，其生態(tài)效益和城鎮(zhèn)化速度較為緩和，多分布在關(guān)中和陜南地區(qū)。

圖4 2000-2016年土地利用效益與城鎮(zhèn)化協(xié)調(diào)類型空間格局

3.3.3 原因分析 就總體而言，陜西省107個(gè)縣域的土地利用效益與城鎮(zhèn)化水平向著利好的方向發(fā)展，除生態(tài)效益外，土地利用各項(xiàng)效益及綜合效益和城鎮(zhèn)化水平相對(duì)協(xié)調(diào)，但是它們的發(fā)展速度并未實(shí)現(xiàn)理想上的完全同步，這與趙靜蓉等[25]、席娟等[26]對(duì)城市土地利用效益與城市化耦合協(xié)調(diào)發(fā)展的研究結(jié)論不謀而合。陜西省各縣域的城鎮(zhèn)化多滯后于土地利用經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，而超前于生態(tài)效益和綜合效益。主要原因在于：

(1) 工業(yè)化的快速發(fā)展在較大程度上提高了土地利用強(qiáng)度，使得單位土地面積的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出比較高，而城鎮(zhèn)化水平提高較慢，從而滯后于經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。本研究中分別有72個(gè)和65個(gè)縣域的城鎮(zhèn)化滯后于土地利用經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，約占全省的67.29%和60.75%，特別是在“陜北要實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展”的背景下，榆林市和延安市利用石油、煤礦、天然氣等的資源優(yōu)勢(shì)，建設(shè)陜北能源化工基地，能源支柱產(chǎn)業(yè)不斷壯大，同時(shí)其第一、二、三產(chǎn)業(yè)均有較大突破，2000—2016年榆林市和延安市的GDP分別從105.05億元和130.63億元增長(zhǎng)到2 773.05億元和1 082.91億元，經(jīng)濟(jì)實(shí)現(xiàn)飛躍式發(fā)展，位居全省前列。但是，由于這些縣市農(nóng)業(yè)人口較多，城鎮(zhèn)化水平較低，使得土地利用經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益提升速度快于城鎮(zhèn)化。

(2) 受GDP政績(jī)考核體制影響，區(qū)域發(fā)展僅僅重視土地利用所帶來的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，而忽視生態(tài)效益的改善。2007年、2008年、2011年、2012年陜西省環(huán)境污染治理投資的GDP占比均低于0.9%這一合理值，導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境防治的財(cái)政支持不足[27]，在一定程度上導(dǎo)致研究期間陜西省土地利用生態(tài)效益提升速度遠(yuǎn)低于經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益的增加速度，以及城鎮(zhèn)化速度。因此，未來應(yīng)繼續(xù)支持農(nóng)業(yè)高新技術(shù)的研發(fā)和推廣利用項(xiàng)目，減輕土地的農(nóng)業(yè)三廢負(fù)荷；提高環(huán)境污染治理投資占GDP 的比重，完善綠色GDP考核機(jī)制，實(shí)行差別化考核制度，建立環(huán)境保護(hù)問責(zé)機(jī)制。

(3) 城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展，使得城鎮(zhèn)人口持續(xù)增加，對(duì)住房、交通、基礎(chǔ)設(shè)施等建設(shè)用地的需求不斷增加，城市地域的外延平面式擴(kuò)張，而這種擴(kuò)張方式導(dǎo)致城市土地利用數(shù)量不斷增加，但土地利用方式較為粗放，土地利用綜合效益并未得到有效提升。如西安市、寶雞市、咸陽市、銅川市及渭南市等縣區(qū)的城鎮(zhèn)化發(fā)展速度明顯快于土地利用經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。這也印證了國(guó)內(nèi)諸多學(xué)者所提出的中國(guó)城市化過度注重發(fā)展速度，而忽視發(fā)展質(zhì)量的現(xiàn)實(shí)問題[6,28]。

4 結(jié)論與討論

2000—2016年陜西省土地利用各項(xiàng)效益均呈上升趨勢(shì)，其中經(jīng)濟(jì)效益上升最快。各縣域城鎮(zhèn)化水平總體均有所提高，空間差異明顯。除生態(tài)效益外，全省各縣區(qū)的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和綜合效益與城鎮(zhèn)化協(xié)調(diào)性總體較好，呈現(xiàn)正的空間相關(guān)性，二者發(fā)展速度存在差異。城鎮(zhèn)化與經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和綜合效益協(xié)調(diào)性分布相對(duì)一致，其中較高區(qū)域主要在全省北部，較低區(qū)域在陜西省西南部集聚分布；與生態(tài)效益協(xié)調(diào)性較高區(qū)域零星分布在陜西省西南部，較低區(qū)域集中分布在全省西北部。工業(yè)化和城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展和重經(jīng)濟(jì)、輕生態(tài)的GDP政績(jī)考核體制是影響城鎮(zhèn)化與土地利用效益發(fā)展不同步的主要原因。

本研究以縣域?yàn)樵u(píng)價(jià)單元，構(gòu)建了縣域土地利用效益水平評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，在此基礎(chǔ)上，運(yùn)用改進(jìn)TOPSIS法、GIS空間數(shù)據(jù)分析技術(shù)，既分析了各項(xiàng)效益(如經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、生態(tài)等效益)分別與城鎮(zhèn)化的協(xié)調(diào)性，也通過土地利用效益與城鎮(zhèn)化率的增長(zhǎng)速度識(shí)別出了協(xié)調(diào)類型，這與以往研究單純分析土地利用綜合效益與城鎮(zhèn)化水平的協(xié)調(diào)耦合程度[26,29]相比，是一種新的嘗試。城鎮(zhèn)化和土地利用效益處于動(dòng)態(tài)變化中，采用其增長(zhǎng)率來評(píng)價(jià)其協(xié)調(diào)性，能夠明晰識(shí)別出土地利用各項(xiàng)效益與城鎮(zhèn)化發(fā)展的不平衡性及其空間異質(zhì)性，對(duì)同類研究也具有一定的參考價(jià)值和借鑒意義。

城鎮(zhèn)化是社會(huì)生產(chǎn)力變革中在空間地域上人口由農(nóng)村向城市遷移的過程，也是農(nóng)村經(jīng)濟(jì)向城市經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)變的過程[30]，但是，本研究中的城鎮(zhèn)化僅考慮了人口城鎮(zhèn)化，未能將土地城鎮(zhèn)化和經(jīng)濟(jì)城鎮(zhèn)化等納入城鎮(zhèn)化測(cè)度體系，未來研究可嘗試基于新型城鎮(zhèn)化視角，對(duì)土地利用效益與城鎮(zhèn)化的時(shí)空協(xié)調(diào)性關(guān)系進(jìn)行更深層次的探究。