杜 霞,孟彥如,方創(chuàng)琳,李 聰

1 棗莊學(xué)院旅游與資源環(huán)境學(xué)院, 棗莊 277100 2 中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所, 北京 100101 3 首都師范大學(xué)資源環(huán)境與旅游學(xué)院, 北京 100048

21世紀(jì)以來,我國城鎮(zhèn)化發(fā)展水平較快,常住人口城市化率從2000年的36.2%增加到2018年的59.58%,年均增長超過1%。城鎮(zhèn)化快速增長給區(qū)域生態(tài)環(huán)境承載力帶來巨大壓力,人口的劇增、工業(yè)化進(jìn)程的加速、經(jīng)濟總量的飛躍式發(fā)展、經(jīng)濟增長方式的粗放型特征引發(fā)了嚴(yán)峻的生態(tài)環(huán)境問題,同時區(qū)域生態(tài)環(huán)境惡化也制約城鎮(zhèn)化的進(jìn)一步發(fā)展,阻礙城鎮(zhèn)化發(fā)展質(zhì)量的提升,二者是相互影響、交互脅迫的耦合關(guān)系。面對快速城鎮(zhèn)化引發(fā)的生態(tài)環(huán)境問題,2014年出臺《國家新型城鎮(zhèn)化規(guī)劃(2014—2020)》,明確提出建設(shè)“以人為本”的中國特色新型城鎮(zhèn)化道路,黨的十八大和十九大報告也高度重視“生態(tài)文明建設(shè)”發(fā)展戰(zhàn)略,因此城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境的耦合協(xié)調(diào)研究已經(jīng)成為國家進(jìn)行生態(tài)文明建設(shè)的重要內(nèi)容之一。城鎮(zhèn)化如何在生態(tài)環(huán)境承載力范圍內(nèi)實現(xiàn)合理、有效、優(yōu)質(zhì)發(fā)展,生態(tài)環(huán)境如何更好的為城鎮(zhèn)化發(fā)展提供良好空間和基礎(chǔ)載體,成為區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵問題。開展城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境交互耦合效應(yīng)的研究,已經(jīng)成為國際上未來10年地球系統(tǒng)科學(xué)與可持續(xù)性科學(xué)研究的熱點與前沿領(lǐng)域[1- 5]。

國外學(xué)者David J.Rapport 和 Tony Friend 1979年提出 PSR 模型,即從“壓力-狀態(tài)-響應(yīng)”角度研究經(jīng)濟活動與生態(tài)環(huán)境之間的相互關(guān)系[6];Pearce認(rèn)為在城市發(fā)展不同階段所采取的環(huán)境政策不一樣,提出“城市發(fā)展階段環(huán)境對策模型”[7];Grossman和Krueger通過研究人均收入與環(huán)境指標(biāo)的關(guān)系認(rèn)為,城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境呈現(xiàn)出倒“U”字型的環(huán)境庫茲涅次假設(shè)(EKC)[8],并判定不同地區(qū)的耦合狀態(tài)[9]。國內(nèi)相關(guān)研究發(fā)展較晚,主要集中在城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境耦合理論[10- 11]、機制[12- 14]、相互關(guān)系[15- 16]、耦合評價[17- 18]、規(guī)律與協(xié)同路徑[19- 20]等方面展開,研究方法主要運用雙指數(shù)曲線[21]、綜合響應(yīng)度模型[22]、灰色關(guān)聯(lián)模型[23]、耦合協(xié)調(diào)度模型[24- 25]、BP模型[26]、SD模型[27]、VAR模型[28]。研究尺度集中在國家[29- 30]、省級[31- 34]、城市[35- 36]、縣域[37],馬海濤[38]對不同尺度下城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境關(guān)系進(jìn)行了研究評述,劉海猛[39]構(gòu)建了城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境耦合機理的分析框架-耦合魔方,提出城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境耦合的4個分析維度——時間、空間、表象、組織,拓展了近程耦合、遠(yuǎn)程耦合、近期耦合、遠(yuǎn)期耦合、組內(nèi)耦合、組間耦合、顯性耦合、隱形耦合8種耦合機制。崔學(xué)剛[40]總結(jié)了4種城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境耦合動態(tài)模擬模型：系統(tǒng)動力學(xué)模型、人工智能算法模型(ANN和 BN)、土地利用變化模型(CLUE、CA和MAS)、多模型集成復(fù)合模型。但是國內(nèi)以城市群尺度進(jìn)行研究的相對較少,部分成果也多集中在對國家級重點城市群進(jìn)行有效的探索,如京津冀城市群、長三角城市群、珠三角城市群,針對國內(nèi)其他城市群的關(guān)注較少。方創(chuàng)琳[41- 42]對中國城市群取得的重大進(jìn)展進(jìn)行了梳理,提出開展特大城市群地區(qū)城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境交互耦合效應(yīng)的研究,是未來10 年地球系統(tǒng)科學(xué)研究的前沿領(lǐng)域和高優(yōu)先研究主題,并從理論上解析了特大城市群地區(qū)城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境的交互耦合效應(yīng),創(chuàng)建了特大城市群地區(qū)城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境的交互耦合效應(yīng)解析的理論框架及技術(shù)路徑。王少劍[43]對京津冀城市群地區(qū)城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境耦合關(guān)系和動態(tài)變化進(jìn)行定量測度,梁龍武、王振波[44]進(jìn)一步分析了京津冀城市群內(nèi)部城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境耦合關(guān)系的空間分異和協(xié)同發(fā)展格局,陳肖飛[45]從利奧波德大地倫理觀思想出發(fā),對長三角城市群新型城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境承載力耦合協(xié)調(diào)研究,崔木花[46]以中原城市群9個城市為例研究城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境耦合協(xié)調(diào)關(guān)系,還有部分學(xué)者對特大城市群的生態(tài)安全[47]、大氣污染[48]、生態(tài)效率等特征進(jìn)行分析,均取得了一定的研究成果。中國有19個城市群,由于歷史發(fā)展、資源稟賦、產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)、經(jīng)濟結(jié)構(gòu)等條件各不相同,每一個城市群的城鎮(zhèn)化發(fā)展水平存在較大差異,生態(tài)環(huán)境條件和生態(tài)問題更是復(fù)雜多樣,導(dǎo)致二者出現(xiàn)不同的耦合特征,因此對于每一個城市群都要結(jié)合自身特點進(jìn)行研究。

本文在借鑒相關(guān)研究成果的基礎(chǔ)之上,以山東半島城市群為例,探討城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境的時空演變及耦合格局。山東半島城市群位于京津冀城市群和長三角城市群中間地帶,是國家主體功能區(qū)規(guī)劃中的優(yōu)化開發(fā)區(qū),是國家重點建設(shè)的沿海城市群之一。最初有濟南、青島、淄博、濰坊、威海、煙臺、東營、日照8個沿海城市,2014年規(guī)模擴大到13個城市,2017年出臺《山東半島城市群發(fā)展規(guī)劃(2016—2030)》,擴大到17個城市。國家在“十三五”規(guī)劃中明確提出“優(yōu)化提升東部地區(qū)城市群,提升山東半島城市群開放競爭水平”,打造北方重要開放門戶,打破行政壁壘,構(gòu)建“兩圈四區(qū)”的城市群空間格局(圖1)。截止到2018年底,山東半島城市群常住人口10047萬人,地區(qū)生產(chǎn)總值76469億元,常住人口城市化率達(dá)到61.18%,比全國平均水平59.58%提高近2個百分點。快速城鎮(zhèn)化對區(qū)域人口容量、資源承載力、環(huán)境承載力產(chǎn)生巨大的壓力,傳統(tǒng)資源產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展給生態(tài)環(huán)境帶來一定的挑戰(zhàn),城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展問題越來越受到關(guān)注?；谝陨戏治?本文以山東半島城市群為例,研究2000—2016年城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境發(fā)展特征和耦合時空格局,探索影響二者耦合協(xié)調(diào)發(fā)展存在的問題,以期對山東半島城市群城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展提供一定的建議,為其他同類城市群城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展提供借鑒,推動城市群健康綠色發(fā)展和區(qū)域經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展,帶動全國城鎮(zhèn)化水平和生態(tài)水平的進(jìn)一步提升,對于豐富城市群的可持續(xù)發(fā)展研究具有一定的理論意義與實踐意義。

圖1 山東半島城市群范圍及空間規(guī)劃示意圖 [49]Fig.1 Spatial structure planning of Shandong Peninsula urban agglomeration

1 研究方法與指標(biāo)體系

1.1 研究方法

1.1.1耦合協(xié)調(diào)度模型

耦合度源于物理學(xué),指多個系統(tǒng)或要素之間彼此相互作用、相互影響的程度。本文研究城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境兩個系統(tǒng)之間的耦合協(xié)調(diào)關(guān)系,借鑒耦合概念模型得出兩個系統(tǒng)相互作用的耦合度模型,公式如下：

(1)

T=αf(a)+βf(b)

(2)

式中,C為系統(tǒng)耦合度,f(a)是城鎮(zhèn)化發(fā)展水平綜合評價指數(shù),f(b)是生態(tài)環(huán)境綜合評價指數(shù),f(a)和f(b)可以通過多指標(biāo)綜合評價模型計算得出,T為城鎮(zhèn)化發(fā)展水平與生態(tài)環(huán)境水平系統(tǒng)總得分,反映城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境的整體協(xié)同效應(yīng)。n為調(diào)節(jié)系數(shù)(n≥2),本文取n=2。由于城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境的相互關(guān)系中,二者同等重要,因此取α=β=0.5。C∈[0,1],當(dāng)C= 1 時,表明城鎮(zhèn)化和生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)位于最佳耦合協(xié)調(diào)狀態(tài);當(dāng)C=0時,表明城鎮(zhèn)化和生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)基本處于不耦合狀態(tài)。

耦合度的高低并不能反映兩個子系統(tǒng)的發(fā)展水平。當(dāng)生態(tài)環(huán)境與城鎮(zhèn)化都比較低時,也能有較高的耦合度,但這種高耦合數(shù)值與高水平耦合的內(nèi)涵不同,因此構(gòu)建能反映生態(tài)環(huán)境與城鎮(zhèn)化協(xié)調(diào)發(fā)展水平的耦合協(xié)調(diào)度模型:

(3)

D為系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)度,D的數(shù)值介于0和1之間,耦合協(xié)調(diào)度越接近1,說明系統(tǒng)之間的耦合協(xié)調(diào)程度越高,越接近0,說明系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)度越低。

1.1.2耦合協(xié)調(diào)類型

結(jié)合已有研究成果[43-44],綜合耦合協(xié)調(diào)度和子系統(tǒng)綜合評價指數(shù)得出城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境耦合協(xié)調(diào)發(fā)展類型及特征,如表1所示。

1.2 指標(biāo)體系

城鎮(zhèn)化是農(nóng)村人口轉(zhuǎn)化為城鎮(zhèn)人口、農(nóng)業(yè)用地轉(zhuǎn)化為城市用地的過程,不僅僅是人口和土地的空間變化,還有人口空間移動所帶來的城市經(jīng)濟結(jié)構(gòu)、社會服務(wù)、生活方式、城市文化等全方位的城鎮(zhèn)化。中國新型城鎮(zhèn)化明確提出建立“以人為本”的城鎮(zhèn)化,人口遷移到城市是否能夠享受到和城市居民同樣的福利待遇、生活水平、生存空間,人口城鎮(zhèn)化與就業(yè)崗位是否匹配成為制約新型城鎮(zhèn)化發(fā)展的關(guān)鍵。生態(tài)環(huán)境是人類賴以生存的自然資源與自然環(huán)境系統(tǒng),主要包括水資源、大氣環(huán)境、能源系統(tǒng)、土地資源、生態(tài)綠地系統(tǒng)等多方面。生態(tài)環(huán)境的優(yōu)劣取決于區(qū)域某一段時期內(nèi)人類的生產(chǎn)與生活消費對資源環(huán)境產(chǎn)生的壓力、資源稟賦的生態(tài)生產(chǎn)力以及生態(tài)環(huán)境治理和保護力度。結(jié)合已有研究成果,從人口城鎮(zhèn)化、經(jīng)濟城鎮(zhèn)化、社會城鎮(zhèn)化、空間城鎮(zhèn)化4個方面構(gòu)建城鎮(zhèn)化系統(tǒng)指標(biāo)體系,從生態(tài)環(huán)境壓力、生態(tài)環(huán)境狀態(tài)、生態(tài)環(huán)境保護3個方面構(gòu)建生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)指標(biāo)體系,具體指標(biāo)如表2所示。

指標(biāo)權(quán)重的確定方法可以分為主觀賦權(quán)評價法和客觀賦權(quán)評價法,常用主觀賦權(quán)評價法有AHP法、Delphi法、模糊評價法等,常用客觀賦權(quán)評價法主要有熵值法、主成分分析法、多目標(biāo)規(guī)劃法、TOPSIS法、變異系數(shù)法等。不同的評價方法都有一定的科學(xué)性和局限性,本文在確定指標(biāo)權(quán)重時采用了兩種方法：主觀賦值層次分析法(AHP)和客觀賦值熵值法,分別計算二者權(quán)重求平均值,有利于消除單一方法所帶來的弊端,通過數(shù)據(jù)處理之后的結(jié)果如表2所示。

表1 城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境耦合協(xié)調(diào)類型及發(fā)展特征

表2 城鎮(zhèn)化指標(biāo)體系和生態(tài)環(huán)境指標(biāo)體系及指標(biāo)權(quán)重

1.3 數(shù)據(jù)來源

本文時間序列以2000—2016年為研究階段,空間格局以2000年、2005年、2010年、2016年為截面,數(shù)據(jù)主要來源于《中國城市統(tǒng)計年鑒(2001—2017)》、山東省國民經(jīng)濟和社會發(fā)展統(tǒng)計公報(2001—2017)、山東省城市國民經(jīng)濟和社會發(fā)展統(tǒng)計公報(2001—2017)、《山東省城市統(tǒng)計年鑒(2001—2017)》、《中國統(tǒng)計年鑒(2001—2017)》、《山東省統(tǒng)計年鑒(2001—2017)》、《中國環(huán)境統(tǒng)計年鑒(2001—2017)》、《中國農(nóng)村統(tǒng)計年鑒(2001—2017)》、《中國國土資源公報(2001—2017)》,個別缺失數(shù)據(jù)通過移動平均法補齊。

2 實證結(jié)果分析

2.1 山東半島城市群城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境耦合協(xié)調(diào)的時間演變特征

2.1.1城鎮(zhèn)化水平

2000—2016年,山東半島城市群城鎮(zhèn)化綜合水平一直保持著持續(xù)上升的趨勢(圖2),城鎮(zhèn)化水平得到有效發(fā)展。2003年出臺山東半島城市群規(guī)劃,2007年提出“一體兩翼”區(qū)域發(fā)展戰(zhàn)略,北翼黃河三角洲作為新的區(qū)域增長極,同時作為欠發(fā)達(dá)地區(qū)的南翼魯南經(jīng)濟帶區(qū)域發(fā)展規(guī)劃也正式實施,2009年黃河三角洲高效生態(tài)經(jīng)濟區(qū)發(fā)展規(guī)劃正式上升為國家戰(zhàn)略,2011年山東半島藍(lán)色經(jīng)濟區(qū)發(fā)展規(guī)劃上升為國家戰(zhàn)略,正式提出“一藍(lán)一黃”發(fā)展戰(zhàn)略,2013年提出“一圈一帶”規(guī)劃,即省會城市圈發(fā)展規(guī)劃和西部經(jīng)濟隆起帶發(fā)展規(guī)劃,所有這些規(guī)劃的頒布與實施加快了山東半島城市群城鎮(zhèn)化發(fā)展速度,全面提升了城鎮(zhèn)化發(fā)展水平。

圖2 2000—2016年山東半島城市群城鎮(zhèn)化水平發(fā)展趨勢 Fig.2 Trends of comprehensive levels of urbanization in Shandong Peninsula urban agglomeration during 2000—2016

通過圖2可以進(jìn)一步分析城鎮(zhèn)化子系統(tǒng)的變化趨勢情況,多年平均值表現(xiàn)為空間城鎮(zhèn)化>人口城鎮(zhèn)化>經(jīng)濟城鎮(zhèn)化>社會城鎮(zhèn)化。2000年到2005年,經(jīng)濟城鎮(zhèn)化略大于人口城鎮(zhèn)化和空間城鎮(zhèn)化,但是幅度較小。從2006年到2008年,人口城鎮(zhèn)化開始超過空間城鎮(zhèn)化,空間城鎮(zhèn)化超過經(jīng)濟城鎮(zhèn)化,人口增長進(jìn)入高速發(fā)展階段,城市地域面積擴大,大量人口從鄉(xiāng)村涌入到城市,導(dǎo)致人口城市化率快速提高,同時由于經(jīng)濟增長開始從增長速度向增長質(zhì)量轉(zhuǎn)變,導(dǎo)致經(jīng)濟增長率下降,特別是2008年、2009年受全球金融危機的影響使經(jīng)濟城鎮(zhèn)化處于最低點。2009年到2014年,城市土地擴張進(jìn)入快速發(fā)展期,城市新區(qū)、高新產(chǎn)業(yè)園區(qū)、城市工業(yè)園區(qū)、經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)的建設(shè)導(dǎo)致城市用地面積不斷擴大,人均城市建設(shè)用地面積不斷增加,造城運動盛行,空間城鎮(zhèn)化逐漸超過人口城鎮(zhèn)化。經(jīng)濟城鎮(zhèn)化在這一時期隨著經(jīng)濟增長率的持續(xù)下降增長緩慢,2008年GDP增長率為20%,2009年下降到9.6%,2014年繼續(xù)下降到7.6%,初步改變了長期以來依靠資源型產(chǎn)業(yè)、重工業(yè)帶動經(jīng)濟增長的局面,為實現(xiàn)經(jīng)濟增長方式的變革而放慢了經(jīng)濟增長的速度。2015年到2016年,人口城鎮(zhèn)化超過空間城鎮(zhèn)化,2014年出臺了《國家新型城鎮(zhèn)化規(guī)劃(2014—2020)》,提出建設(shè)“以人為本”的新型城鎮(zhèn)化,嚴(yán)格控制城市建設(shè)用地擴張規(guī)模,避免城市“攤大餅”式的空間增長,抑制了土地城鎮(zhèn)化的發(fā)展速度。但是隨著我國2015年陸續(xù)放開城市人口“二胎”政策,使城市人口自然增長率增加,人口總量不斷提高,從而超過空間城鎮(zhèn)化。社會城鎮(zhèn)化子系統(tǒng)的貢獻(xiàn)度最低,但是也呈現(xiàn)出不斷上升的趨勢,提高幅度是四個子系統(tǒng)中最大的,說明山東半島城市群在不斷完善醫(yī)療、衛(wèi)生、文化、公共交通等各項基礎(chǔ)設(shè)施和服務(wù)功能方面做了很大努力,社會城鎮(zhèn)化水平也不斷提高。

2.1.2生態(tài)環(huán)境水平

2000—2016年山東半島城市群綜合生態(tài)水平呈現(xiàn)出兩次波動中不斷上升的趨勢(圖3),這說明山東半島城市群生態(tài)環(huán)境出現(xiàn)過緊張狀態(tài)但總體上不斷走向優(yōu)質(zhì)。第一次波動是在2003年綜合生態(tài)指數(shù)開始上升,明確提出“生態(tài)省”建設(shè),生態(tài)環(huán)境發(fā)展水平上了一個臺階,2006年指數(shù)下降是由于2006年人均水資源降到214m3,降水量出現(xiàn)極低值。第二次波動上升是在2009年,綜合生態(tài)環(huán)境水平出現(xiàn)驟增,主要由于森林城市創(chuàng)建取得一定進(jìn)展,2009年威海創(chuàng)建成為區(qū)域第一個國家森林城市,森林覆蓋率從2008年的13%提高到2009年的16%,提高了區(qū)域生態(tài)資源容量,臨沂、淄博、棗莊、濟南、青島、泰安也陸續(xù)創(chuàng)建成為國家森林城市,緩解了生態(tài)壓力帶來的負(fù)面影響,隨后生態(tài)環(huán)境水平緩慢上升。

圖3 2000—2016年山東半島城市群生態(tài)環(huán)境水平發(fā)展演變圖Fig.3 Trends of comprehensive levels of eco-environment in Shandong Peninsula urban agglomeration during 2000—2016

進(jìn)一步分析生態(tài)環(huán)境子系統(tǒng)的變化趨勢如圖2所示,2000年—2016年,生態(tài)壓力曲線表現(xiàn)為波動中下降的趨勢,說明在這16年間隨著城鎮(zhèn)化發(fā)展水平的快速增長和人口總量的快速增加,對資源的挖掘和消耗日益嚴(yán)重,污染物的排放和資源的消耗逐漸增大,給區(qū)域生態(tài)環(huán)境造成一定的壓力,生態(tài)環(huán)境問題比較嚴(yán)峻。從2012年開始,生態(tài)壓力曲線開始提升,生態(tài)壓力現(xiàn)狀才開始有所緩解。生態(tài)狀態(tài)和生態(tài)保護曲線都一直呈現(xiàn)出不斷上升的趨勢,主要由于山東半島城市群提出“生態(tài)山東”建設(shè),推進(jìn)綠色發(fā)展、循環(huán)發(fā)展、低碳發(fā)展,生態(tài)資源開發(fā)、生態(tài)環(huán)境治理、生態(tài)環(huán)境保護以及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級大大改善了區(qū)域生態(tài)環(huán)境的總體水平,同時居民對生態(tài)環(huán)境的保護意識逐漸加強以及政府相關(guān)部門對生態(tài)環(huán)境問題關(guān)注度不斷提高,環(huán)保投入增加、資源生態(tài)生產(chǎn)力增強,逐漸形成山東半島城市群生態(tài)建設(shè)的大格局。工業(yè)污染物的排放和技術(shù)處理、城市綠地面積和森林面積是制約山東半島城市群城市生態(tài)環(huán)境優(yōu)劣的主要影響因素,政府要重點考慮環(huán)境污染和環(huán)境資源、環(huán)境治理之間的關(guān)系。

2.1.3耦合協(xié)調(diào)度

根據(jù)2000—2016年山東半島城市群城鎮(zhèn)化綜合評價指數(shù)和生態(tài)環(huán)境綜合評價指數(shù),計算得出城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境耦合協(xié)調(diào)度D,其變化趨勢如圖4所示：2000—2016年山東半島城市群耦合度和耦合協(xié)調(diào)度都不斷提高,C值從0.4提高到0.9以上,耦合協(xié)調(diào)度由基本不協(xié)調(diào)向高級協(xié)調(diào)發(fā)展轉(zhuǎn)變,子系統(tǒng)協(xié)調(diào)特征從城鎮(zhèn)化滯后型向生態(tài)環(huán)境滯后型轉(zhuǎn)變。

圖4 2000—2016年山東半島城市群城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境耦合協(xié)調(diào)度演變圖Fig.4 Trends of comprehensive levels of coupling coordination between urbanization and eco-environment in Shandong Peninsula urban agglomeration during 2000—2016

2000—2016年,山東半島城市群城鎮(zhèn)化和生態(tài)環(huán)境耦合度表現(xiàn)為“快速增長-保持穩(wěn)定”的發(fā)展特征,耦合協(xié)調(diào)度由0.196緩慢上升至0.914,經(jīng)歷了嚴(yán)重不協(xié)調(diào)、基本不協(xié)調(diào)、基本協(xié)調(diào)、中度協(xié)調(diào)、高級協(xié)調(diào)5個階段。2003年之前耦合協(xié)調(diào)度不高,D值處于0.2—0.4之間,2003年進(jìn)入基本協(xié)調(diào)階段,2005年進(jìn)入中度協(xié)調(diào)階段,2010年之后基本穩(wěn)定在0.8—0.9之間,處于高水平協(xié)調(diào)階段,說明山東半島城市群城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境耦合協(xié)調(diào)越來越密切。具體來說可以分為以下幾個時期：

第一階段為不協(xié)調(diào)階段(2000年—2001年),耦合協(xié)調(diào)特征為不協(xié)調(diào)-城鎮(zhèn)化滯后階段。2000年D值為0.196,處于嚴(yán)重不協(xié)調(diào)階段,但是已經(jīng)接近基本不協(xié)調(diào),2001年D值是0.381,完全進(jìn)入到基本不協(xié)調(diào)階段。生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)綜合水平要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于城鎮(zhèn)化系統(tǒng)綜合水平,21世紀(jì)初城鎮(zhèn)化發(fā)展速度還沒有進(jìn)入到高速增長階段,対生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)還沒有構(gòu)成嚴(yán)重的威脅,城鎮(zhèn)化發(fā)展和生態(tài)環(huán)境的耦合關(guān)系并不明顯。

第二階段為轉(zhuǎn)型階段(2002年—2005年),耦合協(xié)調(diào)度不斷提高,D值由2002年0.434增長到2005年0.591,由不協(xié)調(diào)-城鎮(zhèn)化滯后階段進(jìn)入到基本協(xié)調(diào)-同步階段。城鎮(zhèn)化系統(tǒng)發(fā)展水平開始迅速提高,逐漸追平生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)發(fā)展水平,在城鎮(zhèn)化發(fā)展過程中開始注意生態(tài)環(huán)境的保護與治理,生態(tài)環(huán)境有所改善。

第三階段為中級協(xié)調(diào)階段(2006年—2009年),耦合協(xié)調(diào)度繼續(xù)提高,D值由2006年0.636增長到2009年0.772,由基本協(xié)調(diào)-同步階段進(jìn)入到中度協(xié)調(diào)-生態(tài)環(huán)境滯后階段。城鎮(zhèn)化進(jìn)入高速發(fā)展期,大規(guī)模的人口城鎮(zhèn)化導(dǎo)致人口短時間內(nèi)大量集聚到城市,給城市生態(tài)環(huán)境帶來一定的壓力和沖擊,導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)發(fā)展水平出現(xiàn)暫時的回落。但是隨著對生態(tài)環(huán)境污染治理投資的加大以及對生態(tài)資源的有效利用與開發(fā),生態(tài)環(huán)境綜合發(fā)展水平也不斷提高,二者的耦合關(guān)系越來越密切,但是生態(tài)環(huán)境綜合發(fā)展水平始終落后于城鎮(zhèn)化綜合發(fā)展水平,因此二者耦合協(xié)調(diào)類型從基本協(xié)調(diào)-同步型轉(zhuǎn)向中度協(xié)調(diào)-生態(tài)環(huán)境滯后型轉(zhuǎn)化。

第四階段為高級協(xié)調(diào)階段(2010—2016年),耦合協(xié)調(diào)度繼續(xù)提高,上升速度減慢,耦合協(xié)調(diào)度曲線逐漸放緩,D值穩(wěn)定在0.8以上,由中度協(xié)調(diào)-生態(tài)環(huán)境滯后階段進(jìn)入到高度協(xié)調(diào)-生態(tài)環(huán)境滯后階段。城鎮(zhèn)化發(fā)展水平繼續(xù)提高,生態(tài)環(huán)境綜合發(fā)展水平在波動中也不斷提高,二者協(xié)調(diào)程度不斷優(yōu)化,主要由于貫徹執(zhí)行國家十八大、十九大陸續(xù)提出和深化“生態(tài)文明”建設(shè)以及“新型城鎮(zhèn)化建設(shè)”的結(jié)果。但是后期城鎮(zhèn)化發(fā)展與生態(tài)環(huán)境發(fā)展有拉大趨勢,生態(tài)環(huán)境出現(xiàn)一個下降,說明高水平城鎮(zhèn)化發(fā)展給生態(tài)環(huán)境帶來的問題仍然十分嚴(yán)峻。

2.2 山東半島城市群城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境耦合協(xié)調(diào)空間格局

以2000年、2005年、2010年和2016年為時間點,對山東半島城市群城鎮(zhèn)化綜合評價指數(shù)與生態(tài)環(huán)境綜合評價指數(shù)進(jìn)行截面耦合分析,得到17個地級市城鎮(zhèn)化發(fā)展水平、生態(tài)環(huán)境發(fā)展水平、城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境耦合協(xié)調(diào)度的時空格局演化特征。由于城鎮(zhèn)化發(fā)展速度和生態(tài)環(huán)境發(fā)展速度不相同,因此在進(jìn)行發(fā)展水平測度時的標(biāo)準(zhǔn)略有不同,城鎮(zhèn)化發(fā)展速度較快,劃分為五級,分別是高水平城鎮(zhèn)化區(qū)[0.6,1]、較高水平城鎮(zhèn)化區(qū)[0.4,0.6)、中等城鎮(zhèn)化區(qū)[0.3—0.4)、較低水平城鎮(zhèn)化區(qū)[0.2,0.3)、低水平城鎮(zhèn)化區(qū)[0,0.2),如圖5所示;生態(tài)環(huán)境發(fā)展速度較慢,劃分為四級,分別是生態(tài)環(huán)境優(yōu)質(zhì)區(qū)[0.6,1]、生態(tài)環(huán)境中等區(qū)[0.5,0.6)、生態(tài)環(huán)境較差區(qū)[0.4—0.5)、生態(tài)環(huán)境惡劣區(qū)[0,0.4),如圖6所示。

2.2.1城鎮(zhèn)化發(fā)展水平

從圖5可以看出,首先,絕大多數(shù)城市的城鎮(zhèn)化發(fā)展水平不斷提高,但是城鎮(zhèn)化發(fā)展速度不同,城鎮(zhèn)化發(fā)展水平空間差異有拉大的趨勢,即高水平城鎮(zhèn)化地區(qū)城鎮(zhèn)化發(fā)展速度快于低水平城鎮(zhèn)化地區(qū)。濟南城鎮(zhèn)化水平從2000年的0.581提高到2016年的0.762,增加了將進(jìn)0.2,而聊城從0.172提高到0.282,只提高了0.1,發(fā)展較為緩慢。第二,高水平城鎮(zhèn)化地區(qū)“雙核”特征明顯,中等城鎮(zhèn)化地區(qū)范圍不斷擴大,較低城鎮(zhèn)化地區(qū)逐漸縮小,低水平城鎮(zhèn)化區(qū)消失。高水平城鎮(zhèn)化區(qū)分布范圍逐漸擴大,從2000年的東營不斷蔓延到2016年的核心城市濟南、青島,濟南和青島的“雙核”特征明顯,形成了高城鎮(zhèn)化的第一梯隊。東營人口較少,石油產(chǎn)業(yè)發(fā)達(dá),人均GDP在區(qū)域排名第一位,2009年成為黃河三角洲高效生態(tài)經(jīng)濟區(qū)的核心城市,城鎮(zhèn)化發(fā)展水平高,但2014年沾化縣撤縣換區(qū)使東營建成區(qū)面積擴大,導(dǎo)致整體城鎮(zhèn)化水平有所下滑。濟南作為省會城市,人口集聚能力、產(chǎn)業(yè)集聚能力、政策吸引能力強,社會基礎(chǔ)服務(wù)設(shè)施完善,技術(shù)人才、城市建設(shè)和發(fā)展、資金支持等都走在了前列。青島作為一座邊緣港口城市,承接山東半島城市群對外發(fā)展功能,交通區(qū)位優(yōu)勢和高端科技人才優(yōu)勢明顯,產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)雄厚,創(chuàng)新能力強。圍繞濟南都市圈的淄博和萊蕪以及沿海的威海和煙臺形成城鎮(zhèn)化發(fā)展的第二梯隊,依靠 “雙核”的涓滴效應(yīng)和自身的資源優(yōu)勢成為城鎮(zhèn)化發(fā)展水平較高的地區(qū)。淄博人口城市化率達(dá)到70%,是全國重要的建材基地和石化基地,城市化發(fā)展水平較高。萊蕪從中等城鎮(zhèn)化水平上升到較高城鎮(zhèn)化水平區(qū),鋼鐵工業(yè)在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)中占有較大比重,但是單一的工業(yè)結(jié)構(gòu)類型也給未來萊蕪抗風(fēng)險壓力有所降低。威海和煙臺屬于東部濱海城市,自然環(huán)境優(yōu)越,旅游產(chǎn)業(yè)、機械制造、化工產(chǎn)業(yè)高度發(fā)達(dá),是山東半島藍(lán)色經(jīng)濟區(qū)的重要核心城市。第三梯隊主要集中在魯南地區(qū)的棗莊、濟寧、臨沂以及日照、濰坊。濟寧從較低城市化地區(qū)上升到中等城市化地區(qū),臨沂從低水平城市化地區(qū)上升到中等水平城市化地區(qū)。臨沂醫(yī)學(xué)制藥業(yè)、食品工業(yè)、建材工業(yè)、現(xiàn)代物流業(yè)高度發(fā)達(dá),但是臨沂總?cè)丝?000萬左右,大部分分布在縣級行政區(qū)劃單位,從人均水平上降低了該市綜合城鎮(zhèn)化水平。日照從低水平城鎮(zhèn)化地區(qū)上升到中等水平地區(qū),主要受到青島的輻射帶動作用。城鎮(zhèn)化水平較低的有聊城、德州、菏澤以及濱州,從低水平城鎮(zhèn)化區(qū)上升為較低水平區(qū),農(nóng)業(yè)人口比重較大,城市產(chǎn)業(yè)不發(fā)達(dá),今后應(yīng)繼續(xù)挖掘本地資源優(yōu)勢,提高基礎(chǔ)服務(wù)功能,探索適合本地發(fā)展的新型城鎮(zhèn)化道路。

圖5 山東半島城市群城鎮(zhèn)化系統(tǒng)發(fā)展水平空間演變Fig.5 Spatial evolution of urbanization system level in Shandong Peninsula urban agglomeration

2.2.2生態(tài)環(huán)境發(fā)展水平

從圖6可以看出,研究時間范圍內(nèi)整體生態(tài)環(huán)境水平逐漸提高,高水平生態(tài)環(huán)境區(qū)主要集中在東部沿海地區(qū),中等水平生態(tài)環(huán)境區(qū)從膠濟沿線向南北擴散,低水平生態(tài)環(huán)境區(qū)主要集中在魯西南、魯北部分地區(qū)。東部沿海煙威都市區(qū)、青島都市圈核心城市青島、臨日都市區(qū)日照生態(tài)環(huán)境優(yōu)質(zhì),具有先天的自然條件優(yōu)勢,濱海風(fēng)景優(yōu)美,第三產(chǎn)業(yè)高度發(fā)達(dá),居民的環(huán)保意識強烈,政府對生態(tài)環(huán)境的監(jiān)管和處置力度到位,特別是威?？諝赓|(zhì)量、環(huán)境優(yōu)良度在山東半島城市群都處于首位,構(gòu)成了山東半島城市群的東部綠色沿海防線,泰安成為中部生態(tài)環(huán)境最為優(yōu)質(zhì)的城市。濟南都市圈中的濟南、萊蕪、淄博、德州、濰坊、濟棗菏都市區(qū)的濟寧、棗莊、臨日都市區(qū)的臨沂、東濱都市區(qū)的東營組成了中等水平生態(tài)環(huán)境區(qū)。濟南雖然是省會城市,但是長期鋼鐵、機械、化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展給城市生態(tài)環(huán)境帶來了一定的問題,工業(yè)煙塵和固體廢棄物的排放較多,政府對環(huán)境要給與充分的重視,今后要不斷增強省會中心的人口凝聚力和高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)凝聚力。萊蕪產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)以重工業(yè)和煤能源產(chǎn)業(yè)為主,鋼鐵產(chǎn)業(yè)占整個工業(yè)結(jié)構(gòu)的40%, 導(dǎo)致城市的工業(yè)煙塵、工業(yè)固體排放物、工業(yè)SO2排放量嚴(yán)重超標(biāo),但近年來生態(tài)環(huán)境質(zhì)量有所改善。臨沂和棗莊長期以來一直處于生態(tài)環(huán)境低水平狀態(tài),臨沂陶瓷建材工業(yè)和棗莊煤炭工業(yè)給當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境造成巨大的破壞,但是隨著棗莊煤炭工業(yè)向煤化工產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型、臺兒莊古城的旅游開發(fā)以及臨沂現(xiàn)代物流商貿(mào)業(yè)的發(fā)展,區(qū)域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和經(jīng)濟增長方式不斷優(yōu)化升級,生態(tài)環(huán)境逐漸好轉(zhuǎn),形成生態(tài)環(huán)境發(fā)展水平的第二梯隊。菏澤、聊城、濱州的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量最差,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)以工業(yè)為主,政府相關(guān)機構(gòu)環(huán)保長效機制不健全,監(jiān)督和獎懲措施不到位,污染物科學(xué)治理、排污、處置能力不夠,沿襲重經(jīng)濟發(fā)展、弱環(huán)境保護的傳統(tǒng)老路。菏澤化工園區(qū)環(huán)境問題突出,城市基礎(chǔ)服務(wù)設(shè)施不完善。聊城工業(yè)占國民經(jīng)濟結(jié)構(gòu)的60%,是全國重要鋁和銅有色金屬基地,化石燃料消耗嚴(yán)重,熱電燃煤所需要的火電釋放大量的污染物。濱州工業(yè)廢水和工業(yè)SO2排放量嚴(yán)重超標(biāo),人均排放量分別達(dá)到51.62t/人和404/人,排污治污設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)低。

圖6 山東半島城市群生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)發(fā)展水平空間演變Fig.6 Spatial evolution of eco-environment system level in Shandong Peninsula urban agglomeration

2.2.3耦合協(xié)調(diào)度

基于GIS分析軟件平臺,根據(jù)耦合協(xié)調(diào)度區(qū)間劃分標(biāo)準(zhǔn),得出研究期內(nèi)山東半島城市群城鎮(zhèn)化發(fā)展與生態(tài)環(huán)境耦合協(xié)調(diào)度空間格局,如圖7所示。

圖7 山東半島城市群城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境耦合協(xié)調(diào)度空間演化Fig.7 Spatial evolution of coupling coordination between urbanization and eco-environment in Shandong Peninsula urban agglomeration

山東半島城市群城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境整體耦合協(xié)調(diào)性不斷向前推進(jìn),空間差異明顯,呈現(xiàn)出東部沿海地區(qū)、魯中地區(qū)向魯南、魯西地區(qū)逐漸降低的分布趨勢,東部大于西部,沿海大于內(nèi)陸。山東半島城市群經(jīng)濟發(fā)展基礎(chǔ)和自然環(huán)境條件不同,導(dǎo)致耦合協(xié)調(diào)度出現(xiàn)空間差異。首先,“雙核”耦合協(xié)調(diào)度高,以青島為核心的山東半島藍(lán)色經(jīng)濟區(qū)是城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境耦合協(xié)調(diào)度整體水平最高的地區(qū),青島和威海從2000年中度協(xié)調(diào)走向2016年高級協(xié)調(diào),城市化水平和生態(tài)環(huán)境水平發(fā)展程度都很高,日照從基本協(xié)調(diào)上升到中度協(xié)調(diào),煙臺一直保持在中度協(xié)調(diào)狀態(tài)?！半p核”中的另一核——以濟南為核心的濟南都市圈耦合協(xié)調(diào)度較高,濟南從中級協(xié)調(diào)進(jìn)入到高度協(xié)調(diào),周邊區(qū)域泰安、萊蕪也從基本協(xié)調(diào)階段進(jìn)入到中度協(xié)調(diào)階段。第二,中度協(xié)調(diào)城市較多,包括東營、淄博、煙臺、濰坊、濟寧、泰安、日照、萊蕪、臨沂、德州。東營作為黃河三角洲高效生態(tài)經(jīng)濟區(qū)的核心城市,城市化發(fā)展水平高,但是在發(fā)展初期一度環(huán)境污染非常嚴(yán)重,后期雖在“黃河三角洲高效生態(tài)經(jīng)濟區(qū)”規(guī)劃不斷實施的過程中,生態(tài)環(huán)境質(zhì)量有所改善,但是距離高效生態(tài)區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)還有一定距離。棗莊、臨沂、德州、萊蕪從2000年基本協(xié)調(diào)進(jìn)入到2016年中度協(xié)調(diào),資源枯竭型城市棗莊目前正處于城市旅游轉(zhuǎn)型關(guān)鍵時期,臨沂市2013年入選首批 “國家生態(tài)文明先行示范區(qū)”建設(shè),對于城市可持續(xù)發(fā)展和綠色趕超提供了生態(tài)文明創(chuàng)新之路。第三,聊城、菏澤、濱州是城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境耦合協(xié)調(diào)度最低的地區(qū)。雖然擺脫了不協(xié)調(diào)的狀態(tài),但在整個城市群仍處于最低的位置。菏澤和聊城產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)以農(nóng)業(yè)活動為主,城鎮(zhèn)化發(fā)展速度和城鎮(zhèn)化發(fā)展質(zhì)量都不高,生態(tài)環(huán)境治理和保護意識較弱。濱州市的生態(tài)環(huán)境壓力問題較為突出,今后應(yīng)提高工業(yè)技術(shù),從源頭上降低污染物的排放。

2.2.4耦合協(xié)調(diào)類型分析

根據(jù)表1得出的山東半島城市群城鎮(zhèn)化和生態(tài)環(huán)境耦合協(xié)調(diào)類型的分類,得出山東半島城市群城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境耦合類型變化特征,如表3所示：

表3 山東半島城市群城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境耦合類型

從表3可以發(fā)現(xiàn),山東半島城市群城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境耦合協(xié)調(diào)類型從城鎮(zhèn)化滯后型向同步型、生態(tài)環(huán)境滯后型開始轉(zhuǎn)化,但落后地區(qū)的城鎮(zhèn)化質(zhì)量和環(huán)境問題仍不容樂觀。2000年,威海等13個城市為城鎮(zhèn)化滯后,濟南、淄博、萊蕪為均衡發(fā)展,東營為生態(tài)環(huán)境滯后;2005年,煙臺等10個城市為城鎮(zhèn)化滯后,濟南、青島、淄博、東營、萊蕪5個城市為生態(tài)環(huán)境滯后,棗莊、日照為均衡發(fā)展,城鎮(zhèn)化快速發(fā)展對生態(tài)環(huán)境脅迫作用增強;2010年,生態(tài)環(huán)境的緊張狀況有所緩解,濟南仍然維持生態(tài)環(huán)境滯后,青島等4個城市為均衡發(fā)展,其他城市為城鎮(zhèn)化滯后;2016年,濟南、東營、濱州為生態(tài)環(huán)境滯后,青島等6個城市為均衡發(fā)展,其他7個城市為城鎮(zhèn)化滯后。從數(shù)量上來說,在這16年的發(fā)展過程中,城鎮(zhèn)化滯后的數(shù)量由2000年的12個減少到7個,均衡發(fā)展的數(shù)量從2個提高到6個,生態(tài)環(huán)境滯后型由1個增加到3個,因此總體上山東半島城市群城鎮(zhèn)化發(fā)展水平有所提高。生態(tài)環(huán)境滯后型雖然只有東營、濟南、濱州3個城市,但是其環(huán)境污染程度和生態(tài)環(huán)境壓力是巨大的,濱州2016年人均SO2排放量404.77,比青島14.02的28倍。落后地區(qū)的城鎮(zhèn)化水平和生態(tài)環(huán)境問題都不容樂觀,特別是聊城、菏澤的耦合協(xié)調(diào)度最低,城鎮(zhèn)化發(fā)展水平和生態(tài)環(huán)境發(fā)展水平都處于最低狀態(tài)。菏澤、聊城等欠發(fā)達(dá)地區(qū)的人口城鎮(zhèn)化發(fā)展水平較快,從2000年的17%提高到2016年的45%左右,但是經(jīng)濟城鎮(zhèn)化和社會城鎮(zhèn)化發(fā)展速度慢、水平低,城鎮(zhèn)化發(fā)展質(zhì)量落后于城市化發(fā)展速度,抑制了城鎮(zhèn)居民生活水平和享有社會基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)水平的提升。落后的城鎮(zhèn)化水平刺激了區(qū)域的大面積經(jīng)濟開發(fā),但由于經(jīng)濟基礎(chǔ)薄弱,技術(shù)創(chuàng)新能力低端落后,導(dǎo)致整體生態(tài)環(huán)境不斷惡化,因此如何共同提高落后地區(qū)的城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境綜合發(fā)展水平是政府相關(guān)部門今后要開展工作的方向。

發(fā)達(dá)城市的核心作用和集聚作用明顯,對周圍地區(qū)形成強大的吸引力成為區(qū)域增長極。濟南的人口城鎮(zhèn)化和社會城鎮(zhèn)化高度集聚,2016年人口城鎮(zhèn)化指數(shù)0.843,社會城鎮(zhèn)化指數(shù)0.921,比青島還多0.2個指數(shù)點,東營的經(jīng)濟城鎮(zhèn)化水平高,經(jīng)濟城鎮(zhèn)化指數(shù)為0.818,青島的人口、經(jīng)濟、社會、空間城鎮(zhèn)化水平比較均勻,綜合城鎮(zhèn)化水平較高,發(fā)達(dá)城市成為帶動山東半島城市群城鎮(zhèn)發(fā)展的主要區(qū)域。因此城鎮(zhèn)化發(fā)展水平的空間差異較大,落后地區(qū)與發(fā)達(dá)地區(qū)之間的城鎮(zhèn)化發(fā)展指數(shù)差距較大,這也很好的解釋了即使部分城市如聊城、菏澤、臨沂是城鎮(zhèn)化發(fā)展滯后類型,但是整個山東半島城市群的綜合城鎮(zhèn)化水平仍然高于綜合生態(tài)環(huán)境發(fā)展水平。生態(tài)環(huán)境發(fā)展水平同樣如此,威海的生態(tài)環(huán)境在每一年都是最優(yōu)的,濱州、菏澤、聊城、萊蕪的生態(tài)環(huán)境最惡劣,2016年也是剛剛脫離了基本不協(xié)調(diào)類型。濟南雖然城鎮(zhèn)化發(fā)展水平高,但是一直處于生態(tài)環(huán)境滯后型,主要由于濟南人口高度集聚,資源消耗大,重工業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)導(dǎo)致城市環(huán)境問題突出。

3 結(jié)論與討論

根據(jù)2000—2016年的面板數(shù)據(jù),借助耦合協(xié)調(diào)度模型,研究山東半島城市群城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境耦合協(xié)調(diào)發(fā)展的時空格局演變,得出以下結(jié)論：

(1)2000—2016年山東半島城市群城鎮(zhèn)化綜合水平高速發(fā)展,子系統(tǒng)發(fā)展特征表現(xiàn)為多年平均值空間城鎮(zhèn)化>人口城鎮(zhèn)化>經(jīng)濟城鎮(zhèn)化>社會城鎮(zhèn)化的演化趨勢,生態(tài)環(huán)境綜合發(fā)展水平呈現(xiàn)出波動中不斷上升的趨勢,生態(tài)壓力子系統(tǒng)曲線先降后升,生態(tài)壓力有所緩解,生態(tài)狀態(tài)和生態(tài)保護曲線一直處在上升狀態(tài),總體生態(tài)環(huán)境不斷走向優(yōu)質(zhì)。

(2)2000—2016年山東半島城市群城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境耦合度和耦合協(xié)調(diào)度都不斷提高,逐漸走向優(yōu)質(zhì)協(xié)調(diào),依次經(jīng)歷了嚴(yán)重不協(xié)調(diào)、基本不協(xié)調(diào)、基本協(xié)調(diào)、中度協(xié)調(diào)、高級協(xié)調(diào)五個階段,實現(xiàn)了耦合協(xié)調(diào)性從嚴(yán)重不協(xié)調(diào)向高級協(xié)調(diào)的轉(zhuǎn)變,子系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)特征經(jīng)歷了四個階段：不協(xié)調(diào)-城鎮(zhèn)化滯后、基本協(xié)調(diào)-同步型、中度協(xié)調(diào)-生態(tài)環(huán)境滯后、高級協(xié)調(diào)-生態(tài)環(huán)境滯后,從城鎮(zhèn)化滯后型向生態(tài)環(huán)境滯后型轉(zhuǎn)變。

(3)分析2000年、2005年、2010年和2016年山東半島城市群城鎮(zhèn)化發(fā)展水平與生態(tài)環(huán)境發(fā)展水平的時空演化,得出：城鎮(zhèn)化水平不斷提高,但空間差異逐漸拉大,高水平城鎮(zhèn)化地區(qū)“雙核”特征明顯,中等城鎮(zhèn)化地區(qū)范圍不斷擴大,較低城鎮(zhèn)化地區(qū)逐漸縮小,低水平城鎮(zhèn)化區(qū)消失;高水平生態(tài)環(huán)境區(qū)主要集中在東部沿海的威海、煙臺和魯中的泰安,中等水平生態(tài)環(huán)境區(qū)從膠濟沿線向南北擴散,低水平生態(tài)環(huán)境區(qū)主要集中在魯西南、魯北和魯中部分地區(qū),生態(tài)環(huán)境惡劣區(qū)不存在。

(4)分析2000年、2005年、2010年和2016年山東半島城市群城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)度的時空演化,得出山東半島城市群城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境耦合協(xié)調(diào)度空間差異明顯,整體耦合協(xié)調(diào)性不斷向前推進(jìn),耦合協(xié)調(diào)度呈現(xiàn)出由東部沿海地區(qū)、魯中地區(qū)向魯南、魯西地區(qū)逐漸降低的分布趨勢。青島和濟南由中度協(xié)調(diào)轉(zhuǎn)化為高級協(xié)調(diào);“雙核”周邊的城市以中度協(xié)調(diào)為主,魯西南地區(qū)的聊城和菏澤是城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境耦合協(xié)調(diào)度最低的地區(qū)。子系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)類型由城鎮(zhèn)化滯后型向同步型、生態(tài)環(huán)境滯后型開始轉(zhuǎn)化,發(fā)達(dá)城市的集聚作用明顯。

為了更好的推動山東半島城市群城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境之間的協(xié)調(diào)發(fā)展,首先要樹立與生態(tài)文明建設(shè)相適應(yīng)的新型城鎮(zhèn)化發(fā)展理念,強化綠色、低碳、環(huán)保發(fā)展意識,維護和擴大綠色生態(tài)空間,增強區(qū)域生態(tài)環(huán)境承載力,出臺相關(guān)政策支持節(jié)能減排、嚴(yán)把環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)、淘汰落后產(chǎn)能,轉(zhuǎn)變城市經(jīng)濟增長方式,促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級,探索綠色城鎮(zhèn)化的轉(zhuǎn)型之路。同時在國家新舊動能轉(zhuǎn)換背景下,積極培育特色小鎮(zhèn),推進(jìn)農(nóng)民就地城鎮(zhèn)化,為促進(jìn)山東半島城市群綠色城鎮(zhèn)化水平的提高提供了空間和載體,從而形成功能定位科學(xué)合理的生態(tài)戰(zhàn)略格局,促進(jìn)山東半島城市群可持續(xù)發(fā)展。

城鎮(zhèn)化和生態(tài)環(huán)境耦合協(xié)調(diào)發(fā)展是目前國內(nèi)外學(xué)術(shù)界研究的熱點,也是我國進(jìn)行生態(tài)文明建設(shè)和新型城鎮(zhèn)化建設(shè)的核心問題之一,但是目前國內(nèi)以城市群尺度進(jìn)行城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的研究尚處于探索階段,城市群和城市、區(qū)域相比是一個更復(fù)雜的系統(tǒng),城市群城鎮(zhèn)化系統(tǒng)和生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的龐大性、復(fù)雜性、特殊性更為突出,因此本研究在系統(tǒng)指標(biāo)體系的構(gòu)建上難免存在不足和缺陷,如城市群研究關(guān)注城市之間的經(jīng)濟聯(lián)系、交通聯(lián)系、社會聯(lián)系等關(guān)聯(lián)因素受到指標(biāo)獲取性的影響考慮不全面,今后要不斷延伸和豐富城市群城鎮(zhèn)化和生態(tài)環(huán)境指標(biāo)體系。但是本論文在進(jìn)行耦合時空特征及相關(guān)原因分析時嘗試從城市群關(guān)聯(lián)的角度進(jìn)行分析,并且對城鎮(zhèn)化子系統(tǒng)和生態(tài)環(huán)境子系統(tǒng)的變化特征也進(jìn)行了充分的論證,對于深入剖析二者之間的耦合協(xié)調(diào)關(guān)系具有一定的意義,也對其他類似城市群的發(fā)展提供一定的思路。今后可繼續(xù)圍繞城市群城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境耦合協(xié)調(diào)的驅(qū)動機制、發(fā)展趨勢和優(yōu)化路徑展開下一步的深入研究,不斷豐富城市群經(jīng)濟、社會、環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。