孔祥梅，陸 林，任以勝，蔣偉峰，李冬花

（1.安徽師范大學(xué) 地理與旅游學(xué)院，安徽 蕪湖 241002；2.安徽師范大學(xué) 經(jīng)濟管理學(xué)院，安徽 蕪湖 241002）

0 引言

黨的二十大報告指出，人與自然和諧共生的現(xiàn)代化是中國式現(xiàn)代化基本特征之一，尊重自然、順應(yīng)自然、保護自然是全面建設(shè)社會主義現(xiàn)代化國家的內(nèi)在要求。21 世紀以來，地球進入“人類世”［1，2］，人類干擾因素對陸地生態(tài)敏感性的影響增加［3］，并產(chǎn)生不同程度的環(huán)境脅迫。不同形式的人類活動也直接或間接地對生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生正向或負向影響［4-6］。人口作為人類活動的行為主體，是影響人類活動強度與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的基礎(chǔ)要素與關(guān)鍵變量［7］，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值是評價生態(tài)環(huán)境變化的主要指標之一［8，9］。因此，通過人口與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值間的時空協(xié)調(diào)性，探究人類活動與生態(tài)環(huán)境間作用關(guān)系，是促進人—地協(xié)同、推動人與自然和諧共生的中國式現(xiàn)代化進程的重要內(nèi)容。

人類活動指人類為滿足自身生存與發(fā)展，對自然界采取的各種可能形式的開發(fā)、利用和保護的行為或活動［10］。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)（Ecosystem Services，ES）指生態(tài)系統(tǒng)功能直接或間接為人類提供的產(chǎn)品或服務(wù)，是人類生存及生活質(zhì)量的重要保障，是人類從自然界獲取的福祉［11，12］，包括供給、支持、調(diào)節(jié)、文化等多項作用［13］。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值（Ecosystem Services Value，ESV）則將生態(tài)系統(tǒng)與環(huán)境為人類提供的各種效益以直觀經(jīng)濟價值形式進行展示［14］。人類活動與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值間的相互作用已成為社會關(guān)注的熱點話題和學(xué)界研究的重要課題。目前國內(nèi)外有關(guān)人類活動與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值關(guān)系的研究主要集中在城鎮(zhèn)化［15，16］、旅游活動［17，18］、經(jīng)濟發(fā)展［19，20］、生態(tài)補償［6，21］、退耕還林［22，23］等方面。研究方法上，多通過構(gòu)建指標體系對人類活動進行表征［24，25］，利用當量因子法［26，27］、功能價值法［16］等對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值進行核算，采用空間自相關(guān)、耦合協(xié)調(diào)度模型、空間回歸模型等探討二者關(guān)系［28-30］。研究單元有城市群、流域、經(jīng)濟帶等［28，31-33］。人口作為人類活動的主體，通過不同形式的人類活動影響土地利用方式轉(zhuǎn)變，進而引起生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值變化。同時，由于各區(qū)域自然地理環(huán)境條件、資源開發(fā)力度及利用方式不同，且多項生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)間的關(guān)系存在此消彼長的權(quán)衡與相互增益的協(xié)同作用機制，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)提供的作用類型、總價值也存在較大差異。因此，有可能導(dǎo)致區(qū)域內(nèi)人口與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值間的不協(xié)調(diào)或沖突等問題。但是，已有研究或忽視了作為人類活動主體的人口這一要素，或僅將其作為人類活動的評價指標之一，忽略了人口與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值間的關(guān)聯(lián)性，難以闡明人口與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的時空關(guān)系與協(xié)調(diào)性。因此，需進一步厘清人口和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的時空演變特征與二者協(xié)調(diào)性。

中部地區(qū)是重要的人口集聚區(qū)，也是南水北調(diào)中線工程水源地，位于長江、黃河、淮河等河流中上游，擁有鄱陽湖、洞庭湖和巢湖等大型湖泊，具有較高的生態(tài)戰(zhàn)略地位，是重要的生態(tài)腹地、生態(tài)承載區(qū)和生態(tài)產(chǎn)品生產(chǎn)基地，同時也是長江經(jīng)濟帶發(fā)展、黃河流域生態(tài)保護和高質(zhì)量發(fā)展的重要承載區(qū)。但中部地區(qū)依然面臨人地關(guān)系緊張、生態(tài)系統(tǒng)退化等問題，生態(tài)保護與環(huán)境治理任務(wù)依然繁重［34］。2016年12 月，國務(wù)院審議通過《促進中部地區(qū)崛起規(guī)劃（2016—2025 年）》。2021 年4 月，中共中央、國務(wù)院發(fā)布《關(guān)于新時代推動中部地區(qū)高質(zhì)量發(fā)展的意見》指出堅持綠色發(fā)展，打造人與自然和諧共生的美麗中部。黨的二十大報告提出促進人與自然和諧共生，促進中部地區(qū)加快崛起。因此，立足中部地區(qū)人地關(guān)系高質(zhì)量發(fā)展整體性視角，利用地理集中度、空間自相關(guān)、空間錯位指數(shù)等方法，研究區(qū)域內(nèi)人口、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值空間分布、變化特征，并分析二者間的協(xié)調(diào)性，豐富人類活動與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)相互作用的研究內(nèi)容，推動中部地區(qū)的高質(zhì)量發(fā)展，促進區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展。

1 研究區(qū)概況與研究方法

1.1 研究區(qū)概況

中部地區(qū)地理位置為24°29'—40°44'N、108°22'—119°37'E，國土總面積達1.028 ×106km2，包括山西、河南、安徽、湖北、湖南、江西6 個省，共87 個市（含省直轄縣級行政區(qū)），約占全國陸地總面積的10.7%（圖1）。

第七次全國人口普查數(shù)據(jù)顯示，中部地區(qū)總?cè)丝谶_3.65 億，占全國總?cè)丝诘?5.26%。2021 年，中部地區(qū)6 省GDP為25.01 萬億元，占全國GDP總量的21.87%。中部地區(qū)承東啟西、連接南北，是全國重要的能源原材料基地、糧食生產(chǎn)基地、現(xiàn)代裝備制造及高技術(shù)產(chǎn)業(yè)基地，是中部崛起、中部地區(qū)高質(zhì)量發(fā)展等眾多戰(zhàn)略的交匯區(qū)，同時擁有長江中游城市群、中原城市群等國家級城市群及其他國家級城市群中的眾多城市。中部地區(qū)生態(tài)文明建設(shè)示范區(qū)的戰(zhàn)略定位，使其在全國生態(tài)文明建設(shè)中發(fā)揮了先行、支撐與承載作用，但其生態(tài)綠色發(fā)展格局依然有待鞏固。

1.2 數(shù)據(jù)來源

本研究使用的數(shù)據(jù)包含土地利用數(shù)據(jù)、水系數(shù)據(jù)、高程數(shù)據(jù)、行政區(qū)劃數(shù)據(jù)、社會經(jīng)濟統(tǒng)計數(shù)據(jù)等。其中，土地利用數(shù)據(jù)、水系數(shù)據(jù)源于中國科學(xué)院資源環(huán)境科學(xué)與數(shù)據(jù)中心（https：/ /www.resdc.cn）?？紤]人口統(tǒng)計口徑一致性，人口數(shù)據(jù)源于各省、市全國人口普查主要數(shù)據(jù)公報中的常住人口數(shù)據(jù)。高程數(shù)據(jù)源于地理空間數(shù)據(jù)云（http：/ /www.gscloud.cn）。行政區(qū)劃數(shù)據(jù)源于國家基礎(chǔ)地理信息中心（http：/ /www.webmap.cn）。糧食產(chǎn)量與市場價格數(shù)據(jù)源于省、市統(tǒng)計年鑒及全國農(nóng)產(chǎn)品成本收益資料匯編。涉及行政區(qū)劃調(diào)整的以相應(yīng)年份相應(yīng)地級市統(tǒng)計數(shù)據(jù)為準。

1.3 研究方法

1.3.1 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評價

基于謝高地等提出的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值化方法［35］，采用徐麗芬等提出的以農(nóng)田為基準的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)當量修訂法［36］。2000—2020 年間全國、中部地區(qū)年平均單位面積糧食產(chǎn)量分別為5.08t/hm2、5.29t/hm2，得到中部地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值當量因子修正系數(shù)為1.04。2000—2020 年中部地區(qū)年平均糧食產(chǎn)量為5 290kg/hm2，年平均糧食收購價格為1.82 元/kg，1 標準單位生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值當量因子經(jīng)濟價值是現(xiàn)有農(nóng)田單位面積提供食物生產(chǎn)服務(wù)經(jīng)濟價值的1/7［14］，進而測算中部地區(qū)1 標準單位生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值當量因子為1 375.4 元/hm2。進一步得到中部地區(qū)單位面積生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值系數(shù)表（表1）。中部地區(qū)各市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的計算公式為：

表1 中部地區(qū)各類土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值系數(shù)Table 1 Ecosystem services value coefficients of each land use type in central China

式中：ESVi為i 城市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值；Sm為第m種土地利用類型面積；VCm為第m種土地利用類型單位面積的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值系數(shù)。

1.3.2 地理集中度

地理集中度在綜合考慮區(qū)域面積的前提下，描述要素空間集聚特征［37］。故采用地理集中度描述人口與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的空間集聚特征。計算公式為：

式中：RPOPi與RESVi分別為i 市人口地理集中度與生態(tài)地理集中度，該值越大表明人口或生態(tài)地理集中度越高；POPi、ESVi、Si為i市常住人口數(shù)量、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值及面積；POP、ESV、S為中部地區(qū)常住人口數(shù)量、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值及面積。

1.3.3 探索性空間數(shù)據(jù)分析

探索性空間數(shù)據(jù)分析的核心是利用空間自相關(guān)模型分析研究對象的異質(zhì)性或同質(zhì)性，包括全局空間自相關(guān)和局部空間自相關(guān)［38］。單變量空間自相關(guān)用來描述單一地理事物的空間關(guān)聯(lián)性，雙變量空間自相關(guān)用來分析兩個地理事物的空間關(guān)聯(lián)性［39］。本研究以單變量空間自相關(guān)研究人口地理集中度、生態(tài)地理集中度的空間集聚特征，探索二者在空間上的局部表現(xiàn)；利用雙變量空間自相關(guān)研究二者空間關(guān)聯(lián)特征，探討兩要素在空間上的沖突與協(xié)調(diào)發(fā)展狀態(tài)。計算公式為［39］：

式中：I為雙變量全局莫蘭指數(shù)，表示i 市的自變量和j 市的因變量的總體空間分布相關(guān)性；xi和yj分別為i市、j市對應(yīng)的不同地理事物觀測值；n為城市數(shù)量；wij為城市i 和j 的空間鄰接權(quán)重矩陣；s2為樣本方差。

雙變量局部空間自相關(guān)的計算公式為：

式中：Ii為i市的自變量與j市的因變量間的局部空間關(guān)聯(lián)性；zi和zj分別為i 市、j 市觀測值的方差標準化值。據(jù)雙變量空間自相關(guān)結(jié)果，可將各城市分為H—H（高—高）、L—L（低—低）、H—L（高—低）、L—H（低—高）4 種類型。

1.3.4 空間錯位指數(shù)

社會經(jīng)濟要素與自然資源稟賦存在差異，故人口與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值兩要素空間分布不要求完全一致，但兩者差距較大會導(dǎo)致區(qū)域生態(tài)失衡，影響區(qū)域高質(zhì)量發(fā)展。因此，采用空間錯位指數(shù)［40］，借鑒人口與糧食空間錯位指數(shù)及類型劃分［41］，構(gòu)建人口與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值空間錯位指數(shù)，研究中部地區(qū)人口與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值協(xié)調(diào)性。計算公式為：

式中：SMIi為i市人口與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值空間錯位強度。SMIi若為負向，表明i 市人口需求超前于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值水平，若為正向則相反。其絕對值越小，二者空間錯位程度越低，協(xié)調(diào)程度越高，反之則不協(xié)調(diào)程度越高（表2）。

表2 中部地區(qū)人口與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值協(xié)調(diào)類型劃分Table 2 Classification of coordination type of population and ecosystem services value in central China

2 結(jié)果及分析

2.1 人口時空變化

2.1.1 人口密度時空變化

2000、2010、2020 年人口數(shù)量分別為34 248.72萬人、35 285.18 萬人、36 469.43 萬人，20 年間增加了2 220.71萬人，人口密度分別為333.38 人/km2、343.47 人/km2及355 人/km2，人口密度上升且空間非均衡性明顯。武漢、鄭州人口密度最高，神農(nóng)架人口密度最低。將各市人口密度分為低、中等、較高及高4 個等級（圖2）。人口密度高值區(qū)大致位于中部地區(qū)的東北部，包括河南大部及安徽中北部，形成高人口密度主核心，區(qū)內(nèi)地形平坦、資源豐富，自然條件優(yōu)越，交通便捷，耕地資源充足，是糧食主產(chǎn)區(qū)之一，人口密集。各省會城市形成四個高人口密度次級核心，指太原、長沙、武漢及南昌四個省會城市及周邊城市集聚形成的點狀或團塊狀區(qū)域，省會城市因具有就業(yè)機會、基礎(chǔ)設(shè)施、社會福利水平等相對優(yōu)勢，對人才、科技、金融等要素有明顯吸引力，對周邊城市人口產(chǎn)生拉力，人口集疏的“馬太效應(yīng)”增強，逐漸形成“一主四次”五核心的分布格局。

圖2 2000、2010、2020 年中部地區(qū)人口密度空間分布Figure 2 Spatial distribution of population density in central China in 2000，2010 and 2020

相較2000 年，2010 年中部地區(qū)低人口密度及較高人口密度城市數(shù)量減少，高人口密度城市數(shù)量增加。晉城、九江由低人口密度轉(zhuǎn)為中等人口密度城市，可能是由于晉城礦產(chǎn)資源開發(fā)帶來就業(yè)機會、收入增加及九江旅游資源開發(fā)與旅游業(yè)發(fā)展等對人口吸引力增大。隨州由中等人口密度轉(zhuǎn)為低人口密度城市。荊州由較高人口密度轉(zhuǎn)為中等人口密度城市。合肥、洛陽由中等人口密度轉(zhuǎn)為較高人口密度城市，二者作為省會城市及省域副中心城市，發(fā)展勢頭強勁，人口吸引力增加。新鄉(xiāng)、鶴壁、南昌、淮北由較高人口密度轉(zhuǎn)為高人口密度城市。2020 年，中部地區(qū)人口密度“一主四次”分布格局愈加明顯。人口分布主核心較穩(wěn)定且范圍擴大，省會人口密度逐漸增加，各省會城市皆轉(zhuǎn)為高人口密度城市。郴州由低人口密度轉(zhuǎn)為中等人口密度城市；晉城、九江、六安由中等人口密度轉(zhuǎn)為低人口密度城市；蕪湖、馬鞍山由中等人口密度轉(zhuǎn)為較高人口密度城市；太原、長沙、合肥、銅陵由較高人口密度城市轉(zhuǎn)為高人口密 度城市。

2.1.2 人口地理集中度時空變化

中部地區(qū)人口地理集中度空間分布呈顯著空間異質(zhì)性，山西和江西人口地理集中度較低，河南人口地理集中度則較高，安徽北部人口地理集中度較南部高，湖北人口地理集中度由西向東增加，湖南人口地理集中度則呈現(xiàn)中部較高，東、西部較低態(tài)勢。整體來看，位于太行山、武陵山、武夷山等山地丘陵區(qū)的城市人口地理集中度較低，而位于黃淮海平原、長江中下游平原等地形平坦的城市人口地理集中度則較高。將各市人口地理集中度劃分為低、較低、中等、較高及高5 個等級（圖3）。河南及安徽北部的城市是高及較高人口地理集中度城市的集中分布區(qū)。中等人口地理集中度城市則主要呈東北—西南向帶狀分布于鄂、皖、湘、贛四省交界處，較低及低人口地理集中度城市分布于其兩側(cè)，呈層次性。較2000 年，2010 年人口地理集中度空間分布未發(fā)生明顯變化。2020 年高人口地理集中度范圍擴大，中等及中等以上人口地理集中度城市大致呈“T”形分布，中等人口地理集中度城市減少。表明人口分布的空間極化與集聚效應(yīng)不斷增強，各市人口地理集中度差距擴大。

圖3 2000、2010、2020 年中部地區(qū)人口地理集中度空間分布Figure 3 Spatial distribution of population geographic concentration in central China in 2000，2010 and 2020

2.1.3 人口地理集中度空間集聚變化

2000、2010、2020 年中部地區(qū)人口地理集中度全局莫蘭指數(shù)為0.671、0.611、0.444，表明其分布具有顯著正向空間關(guān)聯(lián)性。進一步利用局部空間自相關(guān)探究人口地理集中度的局部空間關(guān)聯(lián)特征（圖4）。高—高型城市多位于河南省境內(nèi)，低—低型城市數(shù)量較少，2020 年出現(xiàn)高—低型城市。2000 年高—高型城市呈團塊狀分布，主要由河南安陽、鄭州、開封、新鄉(xiāng)等16 市組成；低—低型城市包括十堰、神農(nóng)架林區(qū)和黃山3 地。2010 年，亳州退出高—高型城市。2020 年，武漢、淮北、阜陽繼續(xù)退出高—高型城市，低—低型城市僅剩神農(nóng)架，區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)太原和南昌兩個高—低型的城市。形成這種格局并產(chǎn)生這種變化的原因可能是，河南省作為中部地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展的重要增長極，人口基數(shù)較大，是傳統(tǒng)的人口大省，武漢作為省會城市和長江中游城市群中心城市，人口吸引力較大，也是高—高型城市的重要組成部分。神農(nóng)架林區(qū)地形起伏大，人口數(shù)量少，是中部地區(qū)唯一的低—低型城市。南昌和太原作為省會城市對周圍城市人口的吸引力不斷增強，進而形成高—低型城市。

圖4 2000、2010、2020 年中部地區(qū)人口地理集中度局部空間自相關(guān)Figure 4 Local spatial autocorrelation of geographic concentration of population in central China in 2000，2010 and 2020

2.2 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值時空變化

2.2.1 人均生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值時空變化

2000、2010、2020 年中部地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值分別為26 050.00 億元、26 093.47 億元和26 371.48 億元，增加321.48 億元，增幅1.23%，遠小于相應(yīng)人口增幅，2010—2020 年以1.07%的增幅遠超2000—2010 年的0.16%。林地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值最高，未利用土地最小，水域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值增加最多，而耕地下降210.01 億元（表3）。水文調(diào)節(jié)、維持生物多樣性、土壤保持功能是生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的主要組成部分，調(diào)節(jié)服務(wù)在生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值中占主要地位，未來水文調(diào)節(jié)、食物生產(chǎn)、廢物處理等功能需進一步保護與修復(fù)（表4）。

表3 2000、2010、2020 年中部地區(qū)各類土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值Table 3 Ecosystem services value of different types of land in central China in 2000，2010 and 2020

表4 2000、2010、2020 年中部地區(qū)單項生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值Table 4 Value of individual ecosystem services in central China in 2000，2010 and 2020

2000、2010、2020 年中部地區(qū)人均生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值分別為7 606.13 元/人、7 395.02 元/人、7 231.12 元/人，呈逐漸下降趨勢。將中部地區(qū)各市人均生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值劃分為低、中等、較高及高4個等級（圖5）。低、中等人均生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值城市占主要地位，較高、高人均生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值城市數(shù)量較少。人均生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值低值核心區(qū)主要位于河南、安徽中北部、武漢城市圈、長株潭都市圈，呈連續(xù)片狀分布，并由該片區(qū)向西、南、北遞增。中等人均生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值城市主要分布于山西、江西北部、湖南北部及南部，與高人口密度區(qū)重合度較高。較高人均生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值城市呈帶狀分布于湖北及湖南西部、江西東南部。高人均生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值城市呈點狀分布，包括神農(nóng)架、黃岡、黃山等地區(qū)。

圖5 2000、2010、2020 年中部地區(qū)人均生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值空間分布Figure 5 Spatial distribution of per capita ecosystem services value in central China in 2000，2010 and 2020

中部地區(qū)各市人均生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值隨時間變化不顯著。較2000 年，2010 年恩施和黃山由較高人均生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值轉(zhuǎn)為高人均生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值城市，黃岡則由低人均生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值轉(zhuǎn)為中等人均生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值城市。2020 年，恩施再次轉(zhuǎn)為較高人均生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值城市，安慶、六安及新余由中等人均生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值轉(zhuǎn)為較低人均生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值城市，十堰由較高人均生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值轉(zhuǎn)為高人均生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值城市，贛州由較高人均生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值轉(zhuǎn)為中等人均生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值城市。

2.2.2 生態(tài)地理集中度時空變化

將各市生態(tài)地理集中度分為低、較低、中等、較高及高5 個等級（圖6）。中部地區(qū)生態(tài)地理集中度由北向南先減小后增大，大致以秦嶺—淮河一線為界，北低南高。湖南、江西、湖北生態(tài)地理集中度整體高于安徽、山西與河南。秦嶺—淮河一線以北的山西以中等生態(tài)地理集中度為主、河南及皖中北以低及較低生態(tài)地理集中度為主。秦嶺—淮河一線以南的湖北、湖南、江西及皖南各市以較高及高生態(tài)地理集中度為主，其內(nèi)部的武漢城市圈、長株潭都市圈及環(huán)鄱陽湖城市群為3 個低值區(qū)。生態(tài)地理集中度較高的區(qū)域包括武陵山區(qū)、巫山山區(qū)、大巴山區(qū)、大別山區(qū)、幕阜山區(qū)、武夷山區(qū)、羅霄山區(qū)、雪峰山區(qū)等，這些區(qū)域林地面積廣、水質(zhì)優(yōu)良、空氣質(zhì)量優(yōu)良。相反，黃土高原區(qū)、華北平原區(qū)與江漢平原區(qū)生態(tài)地理集中度較低，黃土高原地區(qū)林地及草地覆蓋率較低、水域面積較小，華北平原與江漢平原地區(qū)為重要的農(nóng)業(yè)區(qū)、工業(yè)區(qū)與人口集聚區(qū)，對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)影響較大。

圖6 2000、2010、2020 年中部地區(qū)生態(tài)地理集中度空間分布Figure 6 Spatial distribution of geographic concentration of ecosystem services value in central China in 2000，2010 and 2020

2.2.3 生態(tài)地理集中度空間集聚變化

2000、2010、2020 年，中部地區(qū)生態(tài)地理集中度全局莫蘭指數(shù)為0.844、0.843、0.868，具有顯著正相關(guān)性，其集聚效應(yīng)大于人口地理集中度。進一步對中部地區(qū)生態(tài)地理集中度進行局部空間自相關(guān)分析（圖7）。研究期內(nèi)，中部地區(qū)僅存高—高型和低—低型城市。低—低型城市數(shù)量多、范圍大，連片分布于河南東北部及安徽北部，由鄭州、開封、合肥、阜陽等19 個城市構(gòu)成。高—高型城市數(shù)量少、范圍小且呈點狀分布，數(shù)量不斷減少。2000 年高—高型城市包括神農(nóng)架、十堰、長沙、株洲、景德鎮(zhèn)、黃山、上饒等11 市，2010 年長沙退出高—高型城市，2020 年高—高集聚范圍進一步縮小，僅剩7 個城市，懷化、吉安、株洲、萍鄉(xiāng)繼續(xù)退出高—高型城市，九江成為新的高—高型城市。

圖7 2000、2010、2020 年中部地區(qū)生態(tài)地理集中度局部空間自相關(guān)Figure 7 Local spatial autocorrelation of geographic concentration of ecological services value in central China in 2000，2010 and 2020

2.3 人口與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值協(xié)調(diào)性

為進一步研究二者協(xié)調(diào)關(guān)系，利用相關(guān)性分析、雙變量空間自相關(guān)和空間錯位指數(shù)，進一步揭示中部地區(qū)人口與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值協(xié)調(diào)狀況。

2.3.1 相關(guān)性分析

利用Spss軟件中的斯皮爾曼相關(guān)系數(shù)進行測算。2000 年、2010 年、2020 年的斯皮爾曼系數(shù)分別為-0.666、-0.662、-0.632。二者間存在高度負相關(guān)關(guān)系，兩者間不協(xié)調(diào)性較為明顯，但不協(xié)調(diào)程度有所減小。需進一步詳細探討兩要素協(xié)調(diào)程度的時空格局。

2.3.2 空間關(guān)聯(lián)特征

全局莫蘭指數(shù)結(jié)果顯示人口地理集中度與生態(tài)地理集中度呈顯著負向空間關(guān)聯(lián)（表5）。空間格局上（圖8），高—高型城市點狀分布于鄱陽湖區(qū)與洞庭湖區(qū)，包括株洲、湘潭、婁底、長沙、南昌、黃石等市。鄱陽湖、洞庭湖是中國重要的淡水湖，水域面積廣，發(fā)揮蓄水供水、氣候調(diào)節(jié)、維持生物多樣性、提供美學(xué)景觀等多重生態(tài)功能。同時，沿岸社會經(jīng)濟發(fā)展基礎(chǔ)優(yōu)良，城鎮(zhèn)化水平高，是重要的人口集聚區(qū)。高—低型城市覆蓋河南東北部及安徽中北部大部分城市，如鄭州、開封、安陽、許昌、阜陽、亳州等，這些城市由于密集的人類活動干擾，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值降低。低—高型城市片狀多位于秦嶺—淮河以南，含江西和湖南兩省大部及湖北西部和安徽南部部分城市，如景德鎮(zhèn)、上饒、常德、張家界、黃山、神農(nóng)架林區(qū)等，此類城市森林覆蓋率高，生態(tài)狀況良好。低—低型城市包括淮南與滁州兩市。呈負相關(guān)的城市占主導(dǎo)，研究期內(nèi)數(shù)量占比分別為47.13%、48.28%、 51.72%。

表5 2000、2010、2020 年中部地區(qū)各市人口地理集中度與生態(tài)地理集中度的空間關(guān)聯(lián)特征Table 5 Spatial correlations between population geographic concentration and geographic concentration of ecological services value in central China in 2000，2010 and 2020

2.3.3 協(xié)調(diào)性及演變特征

在雙變量空間自相關(guān)分析基礎(chǔ)上，通過空間錯位指數(shù)進一步厘清中部地區(qū)人口與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值在各城市內(nèi)部的錯位類型、強度及演變特征，以深度闡釋中部地區(qū)人口與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的協(xié)調(diào)性（圖9）。

圖9 2000、2010、2020 年中部地區(qū)人口與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值空間錯位時空格局Figure 9 Spatial-temporal pattern of spatial mismatch between population and ecosystem services value in central China in 2000，2010 and 2020

中部地區(qū)人口與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值協(xié)調(diào)性較低，但協(xié)調(diào)型城市數(shù)量增多，協(xié)調(diào)程度逐漸上升，其沖突與協(xié)調(diào)類型區(qū)域分異顯著。山西、安徽中南部、湖北西部、江西及除環(huán)長株潭城市群外的湖南大部分城市主要表現(xiàn)為生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值水平超前于人口需求型不協(xié)調(diào)。而河南、安徽北部、湖北東部城市則主要表現(xiàn)為生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值水平滯后于人口需求型不協(xié)調(diào)。協(xié)調(diào)型城市數(shù)量較少，呈點狀分布。近年來人口需求略微超前于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值水平型城市向協(xié)調(diào)型城市的轉(zhuǎn)化，使協(xié)調(diào)型城市點狀集聚范圍逐漸擴大。

2000 年，中部地區(qū)僅有陽泉、濟源、潛江、安慶、馬鞍山、蕪湖、吉安、銅陵、新余、鷹潭等11 個協(xié)調(diào)型城市。其余城市均呈不同類型、不同程度的不協(xié)調(diào)，數(shù)量占比87.36%。其中，贛州市不協(xié)調(diào)性最高，空間錯位指數(shù)為2.882，而新余市的協(xié)調(diào)性最高，空間錯位指數(shù)為0.015。2010 年，黃岡、黃石、婁底、仙桃、景德鎮(zhèn)、新余、大同和長治轉(zhuǎn)化為協(xié)調(diào)型城市，蕪湖轉(zhuǎn)化為不協(xié)調(diào)型城市，周口和鄭州生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值水平滯后于人口需求型不協(xié)調(diào)程度最高，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值水平超前于人口需求型不協(xié)調(diào)最顯著的城市有贛州、懷化、恩施和十堰，其空間錯位指數(shù)絕對值均大于2，陽泉和新余協(xié)調(diào)程度最高，空間錯位指數(shù)接近于0。2020 年，協(xié)調(diào)型城市包括銅陵、濟源、鄂州、黃石、荊州、潛江、天門、仙桃、衡陽、婁底、湘潭、萍鄉(xiāng)、新余、六安、景德鎮(zhèn)、鷹潭、陽泉17 市；以鄭州、武漢、周口為代表的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值水平滯后于人口需求型不協(xié)調(diào)的城市32 個，武漢的空間錯位指數(shù)絕對值大于3，是不協(xié)調(diào)性最為顯著的城市；生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值水平超前于人口需求型不協(xié)調(diào)的城市38 個，其中贛州、懷化、十堰、恩施的空間錯位指數(shù)大于2，不協(xié)調(diào)水平較高。

3 討論與結(jié)論

3.1 討論

區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展與高質(zhì)量發(fā)展不僅涉及區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展，更涉及人民對生活質(zhì)量、主觀幸福感等物質(zhì)與精神的共同追求［42］。在全面建成小康社會的時代背景下，人民美好生活需要不僅包含物質(zhì)文化生活需要，政治生活、社會生活、生態(tài)文明等領(lǐng)域的需要也在不斷提升。人民群眾對優(yōu)美生態(tài)環(huán)境的需要在不斷增長，因此有必要加強人口與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)間關(guān)系的研究。中部地區(qū)承東啟西、連接南北，戰(zhàn)略地位重要，其區(qū)域高質(zhì)量發(fā)展具有中國特色。全面考察中部地區(qū)人口與生態(tài)兩要素間的空間沖突與協(xié)調(diào)，有利于促進中部地區(qū)高質(zhì)量發(fā)展戰(zhàn)略的實施，更有利于深入實施黨的二十大報告提出的區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展戰(zhàn)略，更是對人民日益增長的美好生活需要的回應(yīng)。因此，本研究采用地理集中度、空間自相關(guān)、空間錯位指數(shù)等方法，研究中部地區(qū)人口與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的時空演變特征與協(xié)調(diào)性。但未來仍需在以下幾個方面加強研究：第一，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值受多種要素影響，本研究在生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)當量修訂時采用以農(nóng)田為基準的修訂方法，未來可進一步根據(jù)區(qū)域植被凈初級生產(chǎn)力、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的支付意愿和支付能力等進行修正。第二，各類型主體功能區(qū)的資源環(huán)境承載能力和國土空間開發(fā)適宜性不同，其適宜集聚的人口規(guī)模亦不同，未來可研究不同類型主體功能區(qū)的人口與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的協(xié)調(diào)關(guān)系。最后，未來可深入探討人口與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值協(xié)調(diào)關(guān)系的影響因素和機制。

此外，本研究對中部地區(qū)高質(zhì)量發(fā)展具有啟示作用。為提升中部地區(qū)各市人口與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值協(xié)調(diào)程度，緩解二者間的沖突，未來應(yīng)進一步加強人力資源聯(lián)合開發(fā)，提升基本公共服務(wù)均等化水平，加強環(huán)境污染的聯(lián)防聯(lián)治、環(huán)境監(jiān)管的執(zhí)法聯(lián)動，完善和創(chuàng)新跨地區(qū)生態(tài)補償機制等。對于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值水平超前于人口需求型不協(xié)調(diào)的城市而言，其生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值可以滿足人口需求，未來仍應(yīng)立足于區(qū)域自然環(huán)境本底，保護生態(tài)環(huán)境，構(gòu)建生態(tài)廊道，在維護生態(tài)系統(tǒng)完整性的基礎(chǔ)上，完善城市基礎(chǔ)設(shè)施，提升基本公共服務(wù)水平，提升人口吸引力。其次，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值水平滯后于人口需求型不協(xié)調(diào)的城市人口與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值間沖突明顯，人口數(shù)量大，人類活動復(fù)雜且強度大，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值相對較低，未來應(yīng)提高資源利用效率，大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟，倡導(dǎo)綠色低碳發(fā)展，合理控制城市低效蔓延，推動城市公園、綠地建設(shè)，促進區(qū)域生態(tài)環(huán)境改善。最后，協(xié)調(diào)型城市未來仍應(yīng)加大生態(tài)系統(tǒng)保護力度，合理控制區(qū)域人口規(guī)模與不合理的人類活動，推動區(qū)域產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，堅持走綠色發(fā)展道路，緩解人類活動帶來的壓力。

3.2 結(jié)論

在中部地區(qū)高質(zhì)量發(fā)展背景下，研究中部地區(qū)2000、2010、2020 年人口與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的時空演變特征，并對人口與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值間的協(xié)調(diào)性進行分析。主要結(jié)論如下：①中部地區(qū)人口呈“一主四次”的五核心分布格局。人口數(shù)量由34 248.72 增至36 469.43 萬人，人口密度不斷上升。人口分布的主核心大致位于中部地區(qū)的東北部，太原、長沙、武漢及南昌四個省會城市及周邊城市形成四個次級核心。②中部地區(qū)生態(tài)地理集中度遠小于人口地理集中度，大致呈南高北低的分布格局。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值由26 050.0 增至26 371.48 億元，人均生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值逐漸降低。生態(tài)地理集中度大致以秦嶺—淮河為界，呈北低南高的分布格局。③中部地區(qū)人口與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值協(xié)調(diào)性不高但協(xié)調(diào)程度上升。山西、安徽南部、湖北西部、江西以及湖南大部分城市以生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值水平超前于人口需求型不協(xié)調(diào)為主。而河南、安徽中北部、湖北東部城市則主要以生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值水平滯后于人口需求型不協(xié)調(diào)為主。協(xié)調(diào)型城市數(shù)量少但有增加趨勢，包括荊州、仙桃、潛江、天門、黃石、衡陽、湘潭、婁底、六安、景德鎮(zhèn)、新余等市。