摘要：利用黃河流域2003—2018年相關(guān)數(shù)據(jù)，結(jié)合耦合協(xié)調(diào)模型，測算黃河流域三生空間耦合度及耦合協(xié)調(diào)度，并進(jìn)行時空演化分析。結(jié)果表明，黃河流域三生空間耦合度逐年上升，經(jīng)歷了從拮抗時期向協(xié)調(diào)耦合時期的過渡；耦合協(xié)調(diào)度呈波動上升的趨勢，近80%的地區(qū)由極度失調(diào)改善至輕度失調(diào)，但區(qū)域差異不明顯；三生空間兩兩之間的耦合協(xié)調(diào)度不斷上升，但“生活-生態(tài)”功能耦合協(xié)調(diào)度增長速度小于“生產(chǎn)-生活”耦合協(xié)調(diào)度和“生產(chǎn)-生態(tài)”耦合協(xié)調(diào)度。

關(guān)鍵詞：黃河流域；三生空間；耦合協(xié)調(diào)；時空演化

中圖分類號：F127" " " " "文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：0439-8114（2023）03-0173-09

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2023.03.027 開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）：

Spatio-temporal evolution of coupling coordination of production-living-ecological space

in the Yellow River Basin

WANG Lei， ZHAN Pu-yuan， GUO Yue

（Business School of Hohai University， Changzhou" 213002， Jiangsu， China）

Abstract：Combined with the coupling coordination model， the data on Yellow River Basin from 2003 to 2018 was used to calculate coupling degree and coupling coordination degree， and the spatio-temporal evolution of production-living-ecological space was analyzed. The results showed that， in the past 16 years， the coupling degree of production-living-ecological space in the Yellow River Basin increased year by year， and experienced a transition from the antagonistic period to the coordinated coupling period. The coupling coordination degree showed a fluctuating rising trend， and nearly 80% of the regions improved from extreme misalignment to mild misalignment， but the regional differences were not obvious. The coupling coordination degree between every two of the production-living-ecological space was rising at different rates. The growth rate of “l(fā)iving-ecological” coupling coordination degree was less than that of the “production-living” and the “production-ecological” coupling coordination degree.

Key words： Yellow River Basin； production-living-ecological space； coupling coordination degree； spatiotemporal evolution

2019年，習(xí)近平總書記在黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展座談會上強調(diào)，黃河流域是中國重要的經(jīng)濟(jì)地帶，在生態(tài)安全方面具有重要的地位。黨的十九大以來，國家明確提出優(yōu)化國土空間布局的要求，構(gòu)建高質(zhì)量發(fā)展的國土空間布局和支撐體系，實現(xiàn)生態(tài)文明建設(shè)新的進(jìn)步，完成生產(chǎn)生活方式的綠色轉(zhuǎn)型。然而隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，各種活動對空間的需求越來越強，導(dǎo)致三生空間失衡和沖突加劇，引發(fā)人地矛盾、資源不足、環(huán)境污染等系列問題［1］。在城鎮(zhèn)化建設(shè)進(jìn)程中，黃河流域三生空間是否實現(xiàn)了資源的有效配置，是否在功能上體現(xiàn)中出現(xiàn)了耦合協(xié)調(diào)，是否存在地域間的差異。對于這些問題的回答，有助于進(jìn)一步探究黃河流域三生空間存在的內(nèi)在問題及發(fā)展趨勢，為改善黃河流域三生空間協(xié)調(diào)問題提供依據(jù)。

自20世紀(jì)80年代開始，各國家愈發(fā)重視可持續(xù)發(fā)展問題，越來越多的學(xué)者研究土地利用在人類活動與資源環(huán)境變化關(guān)系中的作用［2，3］。三生空間將土地利用變化與區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展相連接，是研究土地利用變化的新熱點，國內(nèi)外學(xué)者對此做了大量的研究［4，5］，包括三生空間的分類與識別、空間的格局分析、空間的優(yōu)化布局及空間的影響因素。學(xué)者對三生空間的分類研究采用2種分類方法：一種是參照現(xiàn)行用地分類標(biāo)準(zhǔn)，通過土地本身主導(dǎo)的“生產(chǎn)-生活-生態(tài)”功能進(jìn)行分類［6］；另一種是以土地具有多功能性原則進(jìn)行分類，即在“生產(chǎn)-生活-生態(tài)”功能的基礎(chǔ)上，還增加了“生產(chǎn)-生活”空間、“生態(tài)-生活”空間等功能，構(gòu)建新的三生空間分類體系［7］。關(guān)于三生空間的識別研究，主要是通過構(gòu)建評價指標(biāo)體系和利用土地利用數(shù)據(jù)，對研究區(qū)域的三生空間進(jìn)行定量［8，9］和定性測算識別［10-12］。黃金川［13］認(rèn)為三生空間功能識別應(yīng)包括單一功能空間的識別和主體功能空間的判別。在研究三生空間的時空演化時，學(xué)者選取的研究區(qū)域和研究方法有所不同。劉繼來等［11］根據(jù)土地利用現(xiàn)狀分類研究國土空間的演化方向。李科等［14］運用格網(wǎng)分析、空間自相關(guān)分析等方法分析流域的演化方向。部分學(xué)者運用耦合協(xié)調(diào)模型通過實證研究分析市域的演化方向［15-17］。熵權(quán)法、系統(tǒng)聚類等方法被運用于土地空間的優(yōu)化布局研究［18］。政府政策與制度變遷（城鎮(zhèn)化建設(shè)、退耕還林等）、資源稟賦、經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度［19］、人口增長［20］、區(qū)域環(huán)境［21］等因素都會對三生空間產(chǎn)生影響。

目前，針對三生空間格局演變特征的研究多以定量分析為主，研究區(qū)域主要偏向于國家、城市群、省、市、縣等尺度，主要采用2005、2010、2015年的統(tǒng)計數(shù)據(jù)。學(xué)者們多采用耦合協(xié)調(diào)模型進(jìn)行分析，并選取生產(chǎn)、生活、生態(tài)有關(guān)指標(biāo)建立評價體系。然而鮮有學(xué)者研究自然流域尺度及長時間連續(xù)狀態(tài)下的空間動態(tài)變化，缺乏對三生空間兩兩互動關(guān)系的探究，并且在建立評價指標(biāo)體系時，忽略了代理指標(biāo)只是替代變量，導(dǎo)致建立的評價體系無法精確測度相關(guān)功能水平［22］。因此，在De Groot［23］、Lovell等［24］、Willemen［25］對景觀功能分類體系的基礎(chǔ)上，構(gòu)建一個綜合的三生空間功能指標(biāo)體系，同時利用黃河流域2003—2018年有關(guān)數(shù)據(jù)，運用熵權(quán)法、耦合度及耦合協(xié)調(diào)度模型進(jìn)行時空演化分析，由此探究黃河流域“生產(chǎn)-生活-生態(tài)”空間三者以及其中兩兩之間的作用關(guān)系，以揭示其耦合協(xié)調(diào)的時空變化規(guī)律，對解決資源不合理配置、人地關(guān)系緊張等問題產(chǎn)生重要意義，為進(jìn)一步研究區(qū)域三生空間提供新的思路和方法。

1 數(shù)據(jù)來源與研究方法

1.1 研究區(qū)概況

黃河流域是華夏文明的起源地，發(fā)源自巴顏喀拉山，自西向東經(jīng)過青、川、甘、寧、蒙、晉、 陜、豫、魯九省（區(qū)），在山東省東營市墾利區(qū)流入渤海，全長" 5 464 km，平均流量1 774.5 m3/s，流域面積達(dá) 79.50萬km2，徑流量達(dá)592億m3。2019年，黃河流域人口總量4.2億人，占全國人口總量的30.13%，森林面積占全國森林面積的33.24%，濕地面積占全國濕地面積的39.48%，國內(nèi)生產(chǎn)總值占全國國內(nèi)生產(chǎn)總值的24.08%。由于黃河流域跨度大，海拔落差大，水土流失嚴(yán)重，造成下游地區(qū)成為地上“懸河”，生態(tài)環(huán)境惡劣，多數(shù)地區(qū)交通不便，經(jīng)濟(jì)發(fā)展受限，資源儲量緊張，加上城鎮(zhèn)化的快速推進(jìn)，許多地方出現(xiàn)了生產(chǎn)空間極度膨脹、生態(tài)空間被破壞、生活空間被迫壓縮的問題。

1.2 數(shù)據(jù)來源

采用的黃河流域2003—2018年各省數(shù)據(jù)均來自各地區(qū)統(tǒng)計年鑒、《中國統(tǒng)計年鑒》《水資源公報》等，居民恩格爾系數(shù)由于各省統(tǒng)計方式和《中國統(tǒng)計年鑒》不同，因此統(tǒng)一采用食品煙酒/居民生活消費計算。對于國家統(tǒng)計局和地方統(tǒng)計局個別指標(biāo)統(tǒng)計不一致的情況，本研究選擇國家統(tǒng)計局的數(shù)據(jù)，即人口數(shù)據(jù)以當(dāng)年年末總?cè)丝跀?shù)為準(zhǔn)。對缺失的數(shù)據(jù)收集臨近年份統(tǒng)計數(shù)據(jù)，采用時間序列-指數(shù)平滑法、均值法進(jìn)行估算以補充完整，如各省2007、2018年工業(yè)治理廢水、廢氣投資額，甘肅省2003年和2004年的文化機(jī)構(gòu)個數(shù)以及青海省2003—2007年的文化機(jī)構(gòu)個數(shù)等。

1.3 研究方法

1.3.1 熵權(quán)法 主成分分析法傾向于得到高緯度權(quán)重，難以測算每一項指標(biāo)的權(quán)重，并且在其計算過程中容易打亂已有分類體系，而層次分析法所使用的數(shù)據(jù)定性成分較大，主觀性過強。為確保權(quán)重計算的客觀性，避免指標(biāo)重新分類，本研究采用熵權(quán)法來計算指標(biāo)權(quán)重，即利用數(shù)據(jù)之間的差異性進(jìn)行賦權(quán)，并通過所確定的權(quán)重進(jìn)行分析和研究。

1）標(biāo)準(zhǔn)化處理。為消除變量的量綱影響，對各項指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。假設(shè)[Xij]表示某功能下第j個指標(biāo)第i個年份的數(shù)值，運用極差法，標(biāo)準(zhǔn)化后為[Yij]，如式（1）所示：

2）求解信息熵。根據(jù)信息論中信息熵的定義，一組數(shù)據(jù)的信息熵[Ej]，如式（2）所示：

式中，m表示某功能共包含m個指標(biāo)，n表示總共研究的年份數(shù)量。

3）熵權(quán)法賦權(quán)。根據(jù)信息熵，計算出各個指標(biāo)的信息熵，令[Hj=1-Ej]，則各省指標(biāo)權(quán)重[Wj]如式（4）所示：

再將各省指標(biāo)權(quán)重平均，則綜合權(quán)重如式（5）所示：

式中，Z表示研究的省份個數(shù)。

1.3.2 耦合度 三生空間功能互相作用、彼此關(guān)聯(lián)，即生活空間消費生態(tài)資料，服務(wù)生產(chǎn)空間；生態(tài)空間為生活空間提供生態(tài)服務(wù)，為生產(chǎn)空間提供生產(chǎn)資料；生產(chǎn)空間為生活空間提供消費品，為生態(tài)空間提供經(jīng)濟(jì)支撐［26］。因此在參考相關(guān)研究成果的基礎(chǔ)上，構(gòu)建三生空間耦合度模型，分析各要素彼此之間的作用關(guān)系和影響程度，具體計算公式如下：

式中，C是耦合度，取值范圍在［0，1］，[Pi]、[Li]、[Ei]分別表示生產(chǎn)功能、生活功能和生態(tài)功能的測度指標(biāo)，C越大，表明三生空間功能耦合度越高。

本研究為進(jìn)一步研究生產(chǎn)-生活、生產(chǎn)-生態(tài)、生活-生態(tài)之間的耦合度[C1]、[C2]和[C3]，找出兩兩關(guān)系作用，在式（6）的基礎(chǔ)上，演化出式（7）：

參考相關(guān)學(xué)者研究成果［27，28］，對三生空間耦合度進(jìn)行劃分，如表1所示。

1.3.3 耦合協(xié)調(diào)度 耦合度只能表征空間之間的聯(lián)系程度，無法表征這種關(guān)聯(lián)是高水平促進(jìn)還是低水平制約。為研究空間之間的協(xié)調(diào)程度，在耦合度的基礎(chǔ)上，研究三生空間的耦合協(xié)調(diào)度D，其計算公式為：

由于生產(chǎn)、生活、生態(tài)三者一樣重要，令α=β=γ=1/3，T為綜合評價指數(shù)。在此基礎(chǔ)上，計算兩兩之間的綜合評價指數(shù)[T1]、[T2]和[T3]：

在研究兩兩之間作用時，式（10）中各權(quán)重都為1/2，并參照有關(guān)學(xué)者研究［29］，按照表2的分類方式，對各省的耦合協(xié)調(diào)度進(jìn)行劃分。

2 三生空間功能定量識別

遵循系統(tǒng)性、可操作性的原則，考慮數(shù)據(jù)的可獲得性，借鑒De Groot［23］、Lovell等［24］、Willemen［25］對景觀功能的分類體系，從生產(chǎn)、生活、生態(tài)3個方面選取16項指標(biāo)，構(gòu)建黃河流域三生空間功能評價體系，利用式（1）、式（2）、式（3）計算得到綜合權(quán)重（表3）。

2.1 生產(chǎn)功能

生產(chǎn)功能是指土地作為勞動對象直接獲取或以土地功能為載體進(jìn)行社會生產(chǎn)而產(chǎn)出各種產(chǎn)品和服務(wù)的功能［30］。生產(chǎn)功能可以通過產(chǎn)出效益表現(xiàn)產(chǎn)出能力的強弱，因此選取人均第一產(chǎn)業(yè)產(chǎn)出來表征農(nóng)林牧漁生產(chǎn)功能，人均第二產(chǎn)業(yè)產(chǎn)出來表征工業(yè)和建筑業(yè)生產(chǎn)功能，人均第三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)出來表征服務(wù)業(yè)生產(chǎn)功能，3項指標(biāo)得分越高，說明農(nóng)業(yè)、工業(yè)、建筑業(yè)和服務(wù)業(yè)的人均生產(chǎn)功能越強。

2.2 生活功能

生活功能的不斷完善和提升反映在公共設(shè)施的完善程度、居民生活質(zhì)量和生活用地結(jié)構(gòu)方面［16］，可以從消費保障功能、社會保障功能、生活保障功能3個方面表征。消費保障功能的指標(biāo)包括居民恩格爾系數(shù)和就業(yè)水平，居民恩格爾系數(shù)研究居民消費結(jié)構(gòu)來表征消費的質(zhì)量，就業(yè)水平研究居民收入的穩(wěn)定性，表征消費的持續(xù)性。社會保障功能的指標(biāo)選取教育水平和醫(yī)療水平，分別表征教育事業(yè)發(fā)展能力和醫(yī)療衛(wèi)生能力。住房是生活必需品，選取人均住房面積體現(xiàn)居住需求的滿足。隨著生活水平的提高，人們更多地追求精神、休閑的滿足，人均公園綠地面積的增多，反映了娛樂休閑水平的提高。為了讓精神生活更加富足，文化機(jī)構(gòu)數(shù)量日益增多，對文化水平的提高起到了促進(jìn)作用。交通是地區(qū)聯(lián)系的重要紐帶，是地區(qū)運送人流、物流的重要通道，帶動生活要素的流動，交通里程越多，帶給人們的便利就越多。

2.3 生態(tài)功能

生態(tài)功能指生態(tài)空間能夠為居民提供的生態(tài)資源及凈化、處理污染的能力。因此選取了供給功能和調(diào)節(jié)功能來表征生態(tài)功能。供給功能所選的指標(biāo)包含人均水資源量和林地占地比例，體現(xiàn)生態(tài)供水、供“綠”的能力，調(diào)節(jié)功能包含廢水處理、廢氣處理和空氣質(zhì)量優(yōu)良天數(shù)，表明對大氣、水源的調(diào)節(jié)、保護(hù)作用。

2.4 各空間功能指數(shù)分析

1）生產(chǎn)空間。2003—2018年，隨著特色農(nóng)業(yè)的迅速發(fā)展和內(nèi)地旅游業(yè)的興起，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)得到調(diào)整和升級，土地的生產(chǎn)空間分值呈明顯的上升趨勢（圖1）。2003—2007年，“十五”計劃出臺，國家積極帶動社會固定資產(chǎn)的投入和財政轉(zhuǎn)移，從地區(qū)優(yōu)勢出發(fā)，調(diào)整優(yōu)化黃河流域西部地區(qū)農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)，加快發(fā)展現(xiàn)代特色農(nóng)業(yè)，生產(chǎn)空間分值高速增長。2012年，“十二五”規(guī)劃出臺，推動黃河沿線地區(qū)加快水利工程的建設(shè)，加快工業(yè)調(diào)整，旅游業(yè)迅速發(fā)展，并由此開始分值超過生活空間分值。2014年，國家繼續(xù)推進(jìn)西部地區(qū)承接國內(nèi)外產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移，黃河流域生產(chǎn)空間功能不斷增強。

2）生活空間。2003—2018年，國家以公路建設(shè)為重心，加強黃河流域基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，加快區(qū)域間經(jīng)濟(jì)交流，同時擴(kuò)大有效需求，刺激消費，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長，居民生活水平穩(wěn)步提升。2000年，西部大開發(fā)戰(zhàn)略的實施，也為西部地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供了良好契機(jī)，促進(jìn)了該地區(qū)的就業(yè)水平。黃河流域是貧困人口集中區(qū)，在2015年國家精準(zhǔn)脫貧的政策支持下，貧困人口逐漸減少，2020年全面實現(xiàn)脫貧。

3）生態(tài)空間。生態(tài)空間功能指數(shù)呈波動式發(fā)展，變化幅度大。2006年西部大開發(fā)“十一五”規(guī)劃指出要把節(jié)約資源作為基本國策，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，加快建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會，因此2006—2008年，黃河流域生態(tài)空間功能略有上升，但隨著政策效應(yīng)的減弱，2008—2010年生態(tài)空間功在開始下降，增長速度低于生產(chǎn)空間和生態(tài)空間，且在2011—2018年，生態(tài)空間功能指數(shù)逐漸落后于生產(chǎn)空間和生活空間，處在劣勢地位。生態(tài)空間功能在2012—2014年及2017—2018年呈上升趨勢，主要得益于2012年、2017年國家分別出臺的“十二五”規(guī)劃和“十三五”規(guī)劃，明確強調(diào)了生態(tài)保護(hù)的重要性，并將生態(tài)保護(hù)上升至生態(tài)安全，來緩解生態(tài)空間被壓縮的情況。環(huán)境保護(hù)政策的制定對生態(tài)空間產(chǎn)生了相應(yīng)影響。根據(jù)理性經(jīng)濟(jì)人假說，人們往往追求個人利益的最大化，所以在使用環(huán)境這類公共物品時，較少地進(jìn)行維護(hù)和付出［31］，進(jìn)而引發(fā)“公用地悲劇”［32］。因此在緩解生態(tài)空間的困境問題時，需要制定相關(guān)的政策和法規(guī)來促進(jìn)人們保護(hù)環(huán)境的生態(tài)意識和行為。

3 黃河流域三生空間功能耦合協(xié)調(diào)時空演化特征及分析

3.1 三生空間耦合度時空演變特征

采用構(gòu)建的黃河流域地區(qū)三生空間耦合度模型及2003—2018年數(shù)據(jù)，測算該流域各省的耦合度，結(jié)果如表4所示。從時間維度上來看，2003—2018年黃河流域 “生產(chǎn)-生活-生態(tài)”的耦合度整體呈上升趨勢，各省耦合度由0.38增加到0.98。2003—2004年，地區(qū)整體增長迅猛，2014—2018年，青海、四川、甘肅、內(nèi)蒙古、陜西和河南等地雖然仍處在協(xié)調(diào)耦合時期，但變化波動比較大。2003—2010年，黃河流域西部地區(qū)處于西部大開發(fā)的奠定基礎(chǔ)階段，重點是針對四川、陜西、甘肅、青海、內(nèi)蒙古、寧夏等地區(qū)，調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，推進(jìn)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，完善社會主義市場體制，培育特色產(chǎn)業(yè)增長點，使投資環(huán)境初步改善，生態(tài)環(huán)境惡化得到初步遏制，經(jīng)濟(jì)運行步入良性循環(huán)，增長速度達(dá)到全國平均增長水平。黃河流域在2005—2010年，耦合度由0.81上升至0.99，說明三生空間的整體關(guān)聯(lián)不斷增強；2011—2018年，黃河流域西部地區(qū)進(jìn)入加速發(fā)展階段，鞏固基礎(chǔ)設(shè)施，培育特色產(chǎn)業(yè)，實施經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)化、市場化、生態(tài)化和專業(yè)區(qū)域布局的全面升級，實現(xiàn)整體發(fā)展的躍進(jìn)。然而2014—2018年，黃河流域受“十三五”規(guī)劃的影響，實施新發(fā)展理念，以創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享為發(fā)展原則，放緩傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)值增加，對以礦產(chǎn)、草地等資源為生產(chǎn)動力的省份發(fā)展提出了要求。與此同時，人們對于生活質(zhì)量有了更高的需求。黃河流域大多屬于欠發(fā)達(dá)地區(qū)，人民日益增長的美好生活需要和不平衡不充分發(fā)展之間的矛盾升級，對于三生空間資源的爭奪加劇，致使2015年黃河流域耦合度只有0.95，較2010年下降了0.04。

3.2 三生空間耦合協(xié)調(diào)度時空演變特征

根據(jù)式（8）、式（9）計算得到2003—2018年黃河流域各省份三生空間耦合協(xié)調(diào)度，結(jié)果如表5所示?？紤]到政策執(zhí)行效果的滯后性，分別選擇西部大開發(fā)“十一五”（2007）、“十二五”（2012）、“十三五”（2017）規(guī)劃的后一年進(jìn)行空間分析，即選取2008、2013、2018年3個時間節(jié)點。黃河流域三生空間耦合協(xié)調(diào)度水平整體偏低，均未達(dá)到勉強協(xié)調(diào)的階段（圖2）。2008年整體處于嚴(yán)重失調(diào)，2013年只有寧夏、內(nèi)蒙古處于中度失調(diào)，其余地區(qū)處于嚴(yán)重失調(diào)，2018年內(nèi)蒙古、河南處于嚴(yán)重失調(diào)，其他地區(qū)處于中度失調(diào)，整體地理分異特征不明顯。

從時間上看，黃河流域三生空間耦合協(xié)調(diào)度整體呈上升趨勢，黃河流域耦合協(xié)調(diào)度平均水平由0.099逐漸上升至0.310，由極度失調(diào)逐漸改善到輕度失調(diào)，并在2014—2018年呈現(xiàn)波動式上升。2003—2006年，黃河流域三生空間耦合協(xié)調(diào)情況不樂觀，2003年極度失調(diào)比例達(dá)33.33%，嚴(yán)重失調(diào)比例占66.67%，2004—2006年嚴(yán)重失調(diào)比例達(dá)到100%，黃河流域三生空間耦合協(xié)調(diào)度不高，雖然各空間之間聯(lián)系緊密，但制約彼此發(fā)展。2007—2012年，中度失調(diào)地區(qū)開始增加，2009年流域整體由嚴(yán)重失調(diào)進(jìn)入輕度失調(diào)，是由于2006年國務(wù)院同意批復(fù)的《西部大開發(fā)“十一五”規(guī)劃》，其中對生態(tài)保護(hù)和建設(shè)、環(huán)境保護(hù)和資源節(jié)約提出要求，特別是針對甘肅南部黃河重要水源補給區(qū)的生態(tài)保護(hù)和建設(shè)規(guī)劃提出制度性安排，對生態(tài)保護(hù)重點工程予以明確。2013—2018年，黃河流域的耦合協(xié)調(diào)進(jìn)一步改善，耦合協(xié)調(diào)度由0.28增長至0.31，越來越多的地區(qū)由中度失調(diào)進(jìn)入輕度失調(diào)。而2014—2017年，黃河流域的耦合協(xié)調(diào)度出現(xiàn)波動，是因為在資源開發(fā)與保護(hù)的問題上，破壞速度要略微超過保護(hù)的速度。無論對環(huán)境資源進(jìn)行怎樣的保護(hù)，都會對后代人的代際利益造成影響，子孫后代所繼承到的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的價值就會降低［33］。2018年，77.78%的地區(qū)達(dá)到了輕度失調(diào)，這主要是由于2017年《西部大開發(fā)“十三五”規(guī)劃》提出推動西部地區(qū)經(jīng)濟(jì)持續(xù)健康發(fā)展并構(gòu)建開發(fā)與保護(hù)相適應(yīng)的新體系的新要求。

4 三生空間兩兩耦合協(xié)調(diào)時空演化特征

黃河流域三生空間功能兩兩耦合協(xié)調(diào)特征，表現(xiàn)黃河流域三生空間各功能之間的關(guān)系及作用，對研究三生空間功能的兩兩耦合協(xié)調(diào)具有重要意義。利用式（7）、式（8）、式（10）計算出黃河流域三生空間兩兩之間的耦合度和耦合協(xié)調(diào)度，選取2008年、2013年、2018年3個時間節(jié)點，分析黃河流域三生空間兩兩耦合協(xié)調(diào)的時空演化情況。

結(jié)合圖1、圖3、圖4和圖5，雖然黃河流域生產(chǎn)空間在2011年以后居于強勢地位，生活空間居于弱勢地位，但“生產(chǎn)-生活”耦合協(xié)調(diào)度整體呈上升趨勢，由中度失調(diào)改善至輕度失調(diào)，說明生產(chǎn)空間和生活空間彼此促進(jìn)。黃河流域生產(chǎn)功能和生活功能是保障居民生產(chǎn)高效、生活幸福的重要功能，二者相輔相成才能拉動地區(qū)經(jīng)濟(jì)活力，生產(chǎn)空間為生活空間提供經(jīng)濟(jì)支撐、生活消費品［26］，實現(xiàn)更好的生活宜居，而高質(zhì)量的生活空間，能夠為生產(chǎn)空間輸送優(yōu)質(zhì)勞動力和不同層次人才，進(jìn)而促進(jìn)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型和升級。近年來，國家不斷增強對黃河流域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重視，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的換代，構(gòu)建黃河流域地區(qū)特有的城市群，加快新型工業(yè)進(jìn)程，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型升級，大力扶持貧困地區(qū)，打造新型旅游品牌，使居民的收入得到了顯著提高，相關(guān)的教育、醫(yī)療、社會保障等農(nóng)村公共服務(wù)覆蓋率進(jìn)一步提升，生活空間得以改善。資源型城市和老工業(yè)基地特征明顯，轉(zhuǎn)型發(fā)展任務(wù)仍然艱巨［34］，城市收縮問題明顯，城市群建設(shè)難度加大，提升生活空間質(zhì)量面臨問題，增長動力降低，因此，“生產(chǎn)-生活”功能耦合協(xié)調(diào)還有進(jìn)一步的提升空間。

由圖3、圖4和圖5可知，黃河流域“生產(chǎn)-生態(tài)”耦合協(xié)調(diào)度整體持續(xù)增長，增長速度略小于“生產(chǎn)-生活”，高于“生活-生態(tài)”，由中度失調(diào)進(jìn)入輕度失調(diào)，耦合高值區(qū)由下游逐步轉(zhuǎn)移到上游。黃河流域“生產(chǎn)-生態(tài)”功能的耦合協(xié)調(diào)過程是一個生產(chǎn)空間和生態(tài)空間競爭、博弈的過程［15］。黃河流域是國家重要的能源保障區(qū)，中上游的風(fēng)能和光伏發(fā)電機(jī)總和占全國的45%，煤炭儲量占全國的75%，但由于地區(qū)生產(chǎn)條件落后，勞動力資源匱乏，以資源開采和初級加工為主，使得流域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)單一、礦產(chǎn)資源匱乏，加重污染問題。同時，黃河流域是中國重要的糧食生產(chǎn)地，糧食產(chǎn)量占全國產(chǎn)量的35%，但隨著城市化的快速推進(jìn)，也面臨著一系列的生態(tài)問題，耕地面積不斷減少、面源污染不斷加重、農(nóng)業(yè)用水質(zhì)量下降等。因此，國家在2006年提出“堅持開發(fā)節(jié)約并重、節(jié)約優(yōu)先”的發(fā)展理念，2018年將“生態(tài)文明”寫入憲法，積極調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，提高制造業(yè)清潔生產(chǎn)水平，推動新型特色農(nóng)業(yè)發(fā)展，減少農(nóng)業(yè)面源污染，使黃河流域生產(chǎn)、生活空間耦合協(xié)調(diào)度不斷上升，促進(jìn)彼此協(xié)調(diào)發(fā)展，進(jìn)一步優(yōu)化土地空間布局。

黃河流域“生活-生態(tài)”功能耦合協(xié)調(diào)度開始領(lǐng)先于“生產(chǎn)-生活”和“生產(chǎn)-生態(tài)”，但整體上升速度不如“生產(chǎn)-生活”和“生產(chǎn)-生態(tài)”。由圖3、圖4、圖5可知，在空間維度上耦合高值區(qū)由四川、陜西向上游地區(qū)轉(zhuǎn)移，而經(jīng)濟(jì)繁榮的下游省份河南和山東，由于人口大量輸入與資源的相對短缺形成矛盾，引發(fā)了生態(tài)破壞、環(huán)境惡化、資源緊張等問題，使“生活-生態(tài)”空間嚴(yán)重失衡，普遍處于中度失調(diào)狀態(tài)。從圖1、圖3、圖4及圖5可以看出，“生活-生態(tài)”空間耦合協(xié)調(diào)能力下降，生活空間處于優(yōu)勢地位，生態(tài)空間居于劣勢地位，居民重視生活保障大于生態(tài)健康。黃河流域地理跨度大，各河段處在不同氣候條件下，具有差異明顯的“人地關(guān)系”類型，如人少地多脆弱型、人多地少超載型、人地失衡退化型、人地矛盾突出型等［35］，且由于黃河流域大部分地區(qū)經(jīng)濟(jì)落后，交通不便，少部分地區(qū)氣候惡劣。因此，即使在“十一五”“十二五”規(guī)劃明確提出要保護(hù)環(huán)境、改善生態(tài)的情況下，居民們想要迫切改善的也是與自己息息相關(guān)的生活功能。綜上可知，生活空間是生態(tài)空間的消費者。近年來，在城市化的過程中，存在“重建設(shè)”而“輕管護(hù)”的現(xiàn)象，導(dǎo)致居民環(huán)保意識淡薄，輕視環(huán)境保護(hù)，使得生態(tài)空間的自我調(diào)節(jié)能力降低，生活空間的休閑功能不足。因此，在居民注重搭建生活空間的同時，也應(yīng)充分發(fā)揮個體積極性，為優(yōu)化黃河流域“生活-生態(tài)”空間的耦合協(xié)調(diào)，促進(jìn)黃河流域的高質(zhì)量發(fā)展而努力。

5 結(jié)論與建議

5.1 結(jié)論

本研究通過構(gòu)建黃河流域指標(biāo)體系，在識別黃河流域三生空間功能的基礎(chǔ)上，根據(jù)耦合度和耦合協(xié)調(diào)模型，測算出2003—2018年黃河流域“三生”空間的耦合度和耦合協(xié)調(diào)度，表現(xiàn)出黃河流域“三生”空間功能的動態(tài)變化和趨勢，同時為進(jìn)一步研究兩兩功能間的作用，在整體研究的基礎(chǔ)上，探究三生空間功能的兩兩耦合協(xié)調(diào)。

1）2003—2018年，黃河流域三生空間耦合度整體呈上升趨勢，由2003年的0.401增加到2014年的0.990，2014—2018年耦合度出現(xiàn)波動下降，在2018年下降到0.958?？偟膩碚f，區(qū)域差異不顯著，整體處于耦合協(xié)調(diào)階段。

2）從時間維度上看，黃河流域三生空間功能耦合協(xié)調(diào)度較低，但整體呈上升趨勢，77.78%的地區(qū)在2003—2018年由嚴(yán)重失調(diào)改善到輕度失調(diào)；從空間維度看，該流域各地區(qū)三生空間耦合協(xié)調(diào)度未呈現(xiàn)顯著差異。

3）2003—2018年，“生產(chǎn)-生活”耦合協(xié)調(diào)度不斷上升，逐漸超過“生產(chǎn)-生態(tài)”“生活-生態(tài)”，而“生活-生態(tài)”耦合協(xié)調(diào)度增長速度不及“生產(chǎn)-生活”“生產(chǎn)-生態(tài)”，說明生活空間與生態(tài)空間出現(xiàn)了激烈的矛盾，空間之間的擠壓使各空間發(fā)展質(zhì)量下降，發(fā)展速度降低，而生產(chǎn)空間和生活空間彼此促進(jìn)，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整、特色產(chǎn)業(yè)的發(fā)展利于生活空間的發(fā)展。

5.2 建議

針對黃河流域三生空間耦合度整體呈現(xiàn)協(xié)調(diào)耦合、耦合協(xié)調(diào)度基本處于中度失調(diào)和輕度失調(diào)、兩兩功能間耦合失調(diào)的狀態(tài)，提出以下建議：

1）加快產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型，大力發(fā)展特色產(chǎn)業(yè)。在黃河流域高質(zhì)量發(fā)展的背景下，以創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略為導(dǎo)向，創(chuàng)新生產(chǎn)技術(shù)，加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式，淘汰落后產(chǎn)能，提升生產(chǎn)效率，減少資源浪費，堅持走可持續(xù)發(fā)展道路。實現(xiàn)工業(yè)的綠色轉(zhuǎn)型，綜合運用智能化、綠色化技術(shù)改造，促進(jìn)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)升級換代。在產(chǎn)業(yè)區(qū)域配置方面，講求資源配置效率，避免重復(fù)建設(shè)，同時要因地制宜，發(fā)揮各地區(qū)優(yōu)勢，大力發(fā)展特色旅游業(yè)，并結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)+，積極推廣地區(qū)特色品牌。

2）鞏固基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，促進(jìn)資源流動?；A(chǔ)設(shè)施是維持地區(qū)人口和經(jīng)濟(jì)運轉(zhuǎn)的關(guān)鍵支撐。促進(jìn)黃河流域的高質(zhì)量發(fā)展，需要加強5G基站、城際軌道交通、物聯(lián)網(wǎng)等基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，統(tǒng)籌公路、鐵路、航空等交通方式，依托“一帶一路”經(jīng)濟(jì)走廊，促進(jìn)地區(qū)間資源流動，推動產(chǎn)業(yè)資源轉(zhuǎn)移，強化地區(qū)間聯(lián)系，消除資源配置中有形或無形的阻礙，完善區(qū)域協(xié)作機(jī)制。

3）加強生態(tài)保護(hù)，增強生態(tài)管護(hù)力度。黃河流域是生態(tài)脆弱區(qū)。在治理生態(tài)問題時，首先要依據(jù)依法治理、綜合治理、系統(tǒng)治理、科學(xué)治理、自然修復(fù)的原則，緊抓污染治理，加快沿黃生態(tài)長廊的建設(shè)，其次，要加大宣傳力度，增強居民環(huán)保意識，將口號轉(zhuǎn)化為行動，減少農(nóng)業(yè)面源污染，緩解人地矛盾。同時，加強建設(shè)生態(tài)監(jiān)控機(jī)制，出臺基于生態(tài)紅線管控的政績考核機(jī)制，推進(jìn)生態(tài)保護(hù)和建設(shè)，共建生態(tài)安全。

4）弘揚黃河文化，激發(fā)文化引領(lǐng)作用。文化是人與自然關(guān)系的直接反映。黃河歷史悠久，承載著中華民族五千年的歷史文化。作為華夏文明的起源地，黃河流域的文化建設(shè)擁有著得天獨厚的優(yōu)勢地位。因此，在協(xié)調(diào)人地關(guān)系時，一方面要積極傳承黃河文化，保護(hù)黃河文化不被破壞，另一方面要加強黃河文化的宣傳工作，將當(dāng)下人地協(xié)調(diào)、綠色發(fā)展的理念結(jié)合進(jìn)來，豐富文化內(nèi)涵，發(fā)揮文化的引領(lǐng)作用。

參考文獻(xiàn)：

［1］ 金鳳君，馬 麗，許 蝶.黃河流域產(chǎn)業(yè)發(fā)展對生態(tài)環(huán)境的脅迫診斷與優(yōu)化路徑識別［J］.資源科學(xué)，2020，42（1）：127-136.

［2］ 黨麗娟，徐 勇，高 雅.土地利用功能分類及空間結(jié)構(gòu)評價方法——以燕溝流域為例［J］.水土保持研究，2014，21（5）：193-203.

［3］ PARKER D， BERGER T， MANSON S， et al. Agent-based models of land use and land cover change-Report and review of an international workshop［R］. 2002， Irvine， California， USA.

［4］ LONG H L， LIU Y Q， HOU X G， et al. Effcts of land use transitions due to rapid urbanization on ecosystem serices： Impliators for urban planning in the new developing area of China［J］. Habitat international，2014，44：536-544.

［5］ CHAKRABORTY D， REDDLY M， TIWARI S， et al. Land use change increases wildlifc parasile diversity in Anamalai ills， Western Chats， India［J］. Scientific reports， 2019，9（1）： 11975.

［6］ 孫 璐，王紅萍.空間規(guī)劃視域下武漢市鄉(xiāng)村“三生空間”分類與功能評價研究［J］.現(xiàn)代城市研究，2020（7）：9-16.

［7］ 李明薇， 鄖雨旱， 陳偉強， 等.河南省“三生空間”分類與時空格局分析［J］.中國農(nóng)業(yè)資源與區(qū)劃，2018，39（9）：13-20.

［8］ 冀正欣.基于土地利用功能測度的“三生”空間識別與優(yōu)化調(diào)控［J］.農(nóng)業(yè)工程學(xué)報，2020，36（18）：222-231.

［9］ 金 貴，鄧祥征，張 倩，等.武漢城市圈國土空間綜合功能分區(qū)［J］.地理研究，2017，36（3）：541-552.

［10］ 楊 浩，盧新海.基于“三生空間”演化模擬的村莊類型識別研究——以湖南省常寧市為例［J］.中國土地科學(xué)，2020，34（6）：18-27.

［11］ 劉繼來，劉彥隨，李裕瑞.中國“三生空間”分類評價與時空格局分析［J］.地理學(xué)報，2017，72（7）：1290-1304.

［12］ 王莉紅，張軍民.瑪納斯河流域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量時空分異評價［J］.干旱區(qū)研究，2019，36（4）：1015-1023.

［13］ 黃金川.面向國土空間優(yōu)化的三生空間研究進(jìn)展［J］.地理科學(xué)進(jìn)展，2017，36（3）：378-391.

［14］ 李 科， 毛德華， 李 健， 等.湘江流域三生空間時空演變及格局分析［J］.湖南師范大學(xué)自然科學(xué)學(xué)報，2020，43（2）：9-19.

［15］ 王 成，唐 寧.重慶市鄉(xiāng)村三生空間功能耦合協(xié)調(diào)的時空特征與格局演化［J］.地理研究，2018，37（6）：1100-1114.

［16］ 張軍濤，翟婧彤.中國“三生空間”耦合協(xié)調(diào)度測度［J］.城市問題，2019（11）：38-44.

［17］ 程明洋，劉彥隨，蔣 寧.黃淮海地區(qū)鄉(xiāng)村人—地—業(yè)協(xié)調(diào)發(fā)展格局與機(jī)制［J］.地理學(xué)報，2019， 74（8）： 1576-1589.

［18］ 魏小芳， 趙宇鸞， 李秀彬， 等.基于“三生功能”的長江上游城市群國土空間特征及其優(yōu)化［J］.長江流域資源與環(huán)境，2019，28（5）：1070-1079.

［19］ 蔣尚坤.景區(qū)依托型新城產(chǎn)城融合的發(fā)展策略研究［J］.中國商論，2019（5）：219-220.

［20］ 樊彥麗，田淑芬.天津市濱海新區(qū)濕地景觀格局變化及驅(qū)動力分析［J］.地球環(huán)境學(xué)報，2018，9（5）：497-507.

［21］ 曹 智，劉彥隨.中國專業(yè)村鎮(zhèn)空間格局及其影響因素［J］.地理學(xué)報，2020，75（8）：1647-1666.

［22］ 李廣東，方創(chuàng)琳.城市生態(tài)—生產(chǎn)—生活空間功能定量識別與分析［J］.地理學(xué)報，2016，71（1）：49-65 .

［23］ DE GROOT R. Function-analysis and valuation as a tool to assess land use conflicts in planning for sustainable， multi-functional landscapes［J］. Landscape and urban planning， 2006， 75（3/4）： 175-186.

［24］ LOVELL S T， DESANTIS S R， NATHAN C A， et al. Integrating agroecology and landscape multifunctionality in Vermont：An evolving framework to evaluate the design of agroecosystems［J］. Agricultural systems， 2010， 103（5）： 327-341.

［25］ WILLEMEN L. Spatial characterization of landscape functions［J］. Landscape and urban planning， 2008， 88（1）： 34-43.

［26］ 魯達(dá)非，江曼琦.城市“三生空間”特征、邏輯關(guān)系與優(yōu)化策略［J］.河北學(xué)刊，2019，39（2）：149-159.

［27］ 張 旺，周躍云，胡光偉.超大城市“新三化”的時空耦合協(xié)調(diào)性分析：以中國十大城市為例［J］.地理科學(xué)，2013，33（5）：562-569.

［28］ 張玉萍，瓦哈甫·哈力克，黨建華，等.吐魯番旅游—經(jīng)濟(jì)—生態(tài)環(huán)境耦合協(xié)調(diào)發(fā)展分析［J］.人文地理，2014，29（4）：140-145.

［29］ 王 倩，王 艷，朱 瑩，等.中國農(nóng)業(yè)保險、農(nóng)業(yè)貸款與農(nóng)民收入耦合協(xié)調(diào)發(fā)展研究［J］.世界農(nóng)業(yè)，2021（1）：109-119，131.

［30］ 李 欣，方 斌，殷如夢，等.江蘇省縣域“三生”功能時空變化及協(xié)同/權(quán)衡關(guān)系［J］.自然資源學(xué)報，2019，34（11）：2363-2377.

［31］ 吳建平，李秋玲.從社會困境引發(fā)對環(huán)境保護(hù)的思考［J］.前沿，2011（23）：199-201.

［32］ HARDIN G. The tragedy of the commons： The population problem has no technical solution； it requires a fundamental extension in morality［J］. Science，1968，162（3859）：1243-1248.

［33］ 張 震，石逸群.新時代黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展之生態(tài)法治保障三論［J］.重慶大學(xué)學(xué)報（社會科學(xué)版），2020（5）：167-176.

［34］ 張貢生.黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展：內(nèi)涵與路徑［J］. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報（社會科學(xué)版），2020（5）：119-128.

［35］ 趙榮欽.黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵：人地系統(tǒng)的優(yōu)化［J］.華北水利水電大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2020，41（3）：1-6.