寧夏六盤山連片特困區生態環境與經濟發展耦合協調研究

蘇勝亮, 吳立峰

(寧夏回族自治區生產力促進中心, 銀川 750000)

生態環境與人類社會活動息息相關，不僅為人類生存和發展提供物質基礎，更是經濟發展和社會穩定的重要保障[1]。隨著社會經濟的快速發展，工業化和城鎮化水平的不斷提高，生態系統結構開始呈現失衡狀態，生態系統服務功能日益下降，資源環境承載力水平隨之降低，生態環境壓力越來越大。尤其對于地理位置獨特的集中連片特困地區，兼具生態環境脆弱、少數民族聚居以及貧困人口集中等多種因素的空間耦合，長期以來深陷“貧困陷阱”和“梅佐喬諾陷阱”之中[2-4]，生態環境惡化、水土流失嚴重以及自然災害頻發，成為阻礙區域經濟發展的重要因素，同時也是我國全面建成小康社會，實現美麗中國夢所需突破的瓶頸之一。

20世紀80年代初期，國家針對貧困地區組織實施了一系列扶貧政策，從“三西農業建設”、“八七扶貧攻堅計劃”、“中國農村扶貧開發綱要”到新時代精準扶貧戰略的實施，不僅降低了區域貧困發生率，提高了農村經濟的收入水平，同時改善了區域生態環境質量，達到了扶貧與生態建設雙贏的目標。而如何繼續將扶貧開發與生態建設、環境保護相結合，社會經濟發展與人口資源環境相協調，走生態環境與經濟發展相協調的可持續發展道路顯得尤為重要[5-6]。為此，開展貧困地區生態環境與經濟發展耦合協調研究，對貧困地區扶貧工作的順利進行、生態保護和建設以及區域經濟發展具有重要的理論和現實意義。

目前，學術界針對生態環境與經濟發展的協調評價進行了大量的研究，并取得了豐富的研究成果。學者們利用能值理論[7]、系統動力學[8]、生態足跡[9]以及耦合協調模型[10]等多種方法對區域[11]、流域[12]、城市群[13]、三角洲地區[14]以及省[15]和市[16]生態環境與經濟發展之間的關系進行分析研究，并依據研究成果提出相應的發展建議。而對于集中連片特困區的生態環境與經濟發展耦合協調度研究鮮有報道。尤其是在扶貧政策驅動下，對于貧困地區生態環境與經濟發展關系的研究少之又少。因此，本文以寧夏六盤山貧困地區為例，構建生態環境與經濟發展耦合協調評價體系，綜合運用熵權法、耦合協調模型、地理探測器等方法對研究區生態環境與經濟發展耦合協調度時空變化進行分析，并探測影響其變化的主導因素，以期為當地扶貧工作的順利開展、規劃以及區域生態環境與經濟協調發展提供理論依據和科學參考。

1 研究區概況

寧夏六盤山區又稱西海固地區，被聯合國確定為最不適宜人類生存的地區之一，素以“苦瘠甲天下”而聞名，也是我國14個集中連片特困地區之一。六盤山位于寧夏自治區南部，位于35°15′—37°05′N，105°10′—106°57′E，行政范圍包括原州區、西吉縣、隆德縣、涇源縣、彭陽縣以及中衛市的海原縣共6個縣區。該區域屬黃土高原西南干旱區，地勢南高北低，平均海拔2 100 m左右，年平均氣溫約5.8℃，降雨量由南向北遞減，年均降水量500 mm左右，且多集中在夏季，年蒸發量約1 700 mm，年日照時數約為2 450 h。區域總面積近1.70萬km2，約占全區總面積的33%，總人口達162.3萬人，其中回族人口85.3萬人，約占區域總人口的52.56%。截至2016年底，該區域實現地區生產總值288.73億元，僅占全區地區生產總值的9.1%，是全區經濟發展較為落后的地區。

2 研究數據與方法

2.1 指標選取與數據來源

集中連片特困區是中國區域發展戰略中的一類特殊區域，長期以來深陷在貧困和生態退化的惡性循環怪圈中，使得該區域經濟發展落后、生態安全形勢嚴峻[17]。寧夏六盤山區位于黃土高原西南部，屬典型的黃土高原干旱地區。這里生態環境惡劣、水土流失嚴重，且生態脆弱性和敏感性突出，經濟發展水平極為落后，被聯合國確定為最不適宜人類生存的地區之一，也是我國重點扶貧的三西地區之一。因此在選擇評價指標時，充分考慮到六盤山區的生態環境和經濟發展狀況。鑒于此，本文在遵循指標選取的科學性、可獲取性、綜合性、代表性以及有效性等基本原則的基礎上，結合研究區的實際狀況，共選取26個指標構建寧夏六盤山區生態環境與經濟發展耦合協調評價指標體系(表1)。本文社會經濟數據主要來源于2007—2017年《寧夏自治區統計年鑒》、《固原市統計年鑒》、《中國環境統計年鑒》以及六盤山六縣(區)經濟要情手冊和寧夏自治區、研究區各縣《國民經濟和社會發展統計公報》與《政府工作報告》。貧困數據來源于發改委提供的《扶貧開發工作情況匯編資料》，此外，涉及的環境農林等數據，均由農業、林業、氣象、環保等相關部門提供并計算獲得。

2.2 指標權重的確定

2.2.1 數據的標準化處理 鑒于各項指標數據的屬性和性質存在差異且數量單位不同，彼此之間不具有可比性。為得到比較客觀的指標權重，使指標之間具有可比性，需要對指標進行標準化處理[18]，本研究采用極差法，其計算公式如下：

(1)

(2)

式中：Yij為評價指標標準化后的值；xij為各指標原始值；xjmax，xjmin分別為第j項指標中最大值和最小值。

2.2.2 熵權法確定指標權重 熵權法是依據各指標所包含的信息量大小來確定權重，該方法避免了主觀因素的影響，具有信息程度有序、效用性自然和客觀性較強的優勢[19]。因此采用熵權法確定指標權重，其具體計算過程如下：

計算第j項指標下第i個項目的指標值的比重pij：

(3)

計算第j項指標的熵值ej：

(4)

計算第j項指標的權重wj：

(5)

式中：yij為評價指標標準化后的值；ej為第j項指標的熵值；wj為第j項指標的權重值。

2.3 耦合協調度模型

耦合源于物理學概念，用以反映各系統間由無序向有序狀態間的相互轉變過程，同時衡量了兩個及其以上的系統之間相互作用、相互影響的關系[20]。而協調度主要是度量系統與系統間或系統內部組成要素在發展過程中的平衡狀態及其協調程度，側重于系統之間的良性互動關系[21]。因此，本文所研究的貧困地區生態環境與經濟發展耦合協調度，主要是指系統間交互耦合的協調程度，用來揭示經濟發展與生態環境系統間的同步性、有序性，并反映系統間動態和平衡發展的狀態，能夠更好地認識經濟發展和生態環境系統交互作用的整體協調程度[22]。在參考相關研究文獻基礎上[23-25]，采用耦合協調度模型對寧夏六盤山貧困地區的生態環境與經濟發展耦合協調進行研究與分析，其計算公式如下：

(6)

T=αf(x)+βg(y)

(7)

(8)

(9)

式中：f(x)和g(y)為生態環境和經濟發展的綜合評價函數；T為生態環境與經濟發展兩大系統的綜合評價值；α和β為待定系數，用以表示兩個系統之間相互作用的重要性。由于貧困地區生態環境與經濟發展同樣重要，故取值為α=β=0.5；D和C分別為寧夏六盤山區生態環境與經濟發展的耦合協調度指數和耦合度指數，其中耦合度指數C取值介于0～1之間，當C=0時，說明生態環境與經濟發展系統間處于無關狀態，偏向無序發展，耦合度極低；當C=1時則相反，表明耦合度最大，兩系統處于偏向高度耦合的良性有序發展狀態；本文結合研究區實際情況將耦合協調度分為5個不同等級(表2)。

表1 寧夏六盤山區生態環境與經濟發展耦合協調評價指標體系及指標權重

表2 耦合協調度等級劃分標準

2.4 地理探測器

地理探測器是基于GIS空間疊加技術和集合論，用以識別多因子之間交互作用，揭示地理事物空間驅動力的模型方法[26]。目前已被廣泛應用于地理要素格局演變和地域空間分異等方面的研究[27-28]。借鑒地理探測器模型，引入生態環境與經濟發展耦合協調分異決定力指數q。通過多因子間離散分類，獲得因子與結果之間的相關性，以識別多因子間的交互作用與探測變量之間的因果關系。

(10)

3 結果與分析

3.1 生態環境與經濟發展耦合協調度時序變化分析

根據耦合模型計算得到2006—2016年寧夏六盤山區生態環境與經濟發展耦合協調度(圖1)。由圖1可知，在研究期間，寧夏六盤山生態環境與經濟發展耦合度和耦合協調度指數呈現出先減后增的變化趨勢，但總體上兩者呈現出同步穩定增長的態勢。耦合度和協調度分別由2006年的0.272 1，0.207 2增加至2016年的0.581 9，0.552 3，且兩者變化趨勢基本趨同。特別是自2011年以來，耦合度和耦合協調度增長態勢更加顯著。從變化過程來看，六盤山區生態環境與經濟發展耦合協調度等級由較低耦合協調度上升至中等耦合協調度，說明生態系統與經濟系統之間相互作用程度不斷增強，內部協調程度進一步提升，耦合協調度等級得以提高和改善。究其原因在于寧夏六盤山區獨特的地理位置和歷史發展，加劇了區域內人口—經濟—生態系統之間矛盾突出，形成惡性循環，導致人地關系呈現初步失衡狀態。為解決山區貧困問題，自20世紀80年代，寧夏自治區開始實施吊莊移民，先后建設吊莊移民基地21處，開發土地3.47萬hm2，通過縣內縣外的安置方式共解決28萬人的溫飽問題。此后相繼實施了易地扶貧搬遷政策，以縣外安置的方式搬遷安置原州區、西吉縣、隆德縣、涇源縣、彭陽縣、海原縣、同心縣等縣(區)約14.2萬人貧困人口。生態移民兼顧了扶貧和生態建設雙重意義，自2007年后，生態移民實施規模繼續擴大、范圍更廣，涉及寧夏的北部川區、中部干旱帶和中南部等地區。通過對南部山區近65萬貧困人口安置，以產業扶貧、金融扶貧和科技扶貧等手段，使六盤山區的生態環境與經濟發展得到了長足進步。特別是精準扶貧戰略實施以來，立足于區域發展實際，以五大發展理念為引領，以精準扶貧、精準脫貧為基本方略，聚力到戶，受益精準，不斷提高貧困群眾的經濟收入，調動貧困群眾的積極性。并將山區六縣(區)作為扶貧工作的重點，在保護環境、綠色發展的前提下，綜合考慮區域資源優勢、產業基礎等因素，因地制宜，合理確定產業發展目標和方向，將生態優勢轉化為經濟優勢，不斷提高寧夏六盤山區生態環境質量和經濟發展水平，生態環境與經濟發展耦合協調度呈現出持續上升趨勢。

3.2 生態環境與經濟發展耦合協調度的空間分異分析

進一步對寧夏六盤山區生態環境與經濟發展耦合協調度進行空間分異研究。選取六盤山區6縣(區)2006年、2011年和2016年3個不同時期的耦合協調度，在ArcGIS 10.2中對研究區進行可視化表達，并繪制其空間分異圖(圖2)。由圖2可知，2006年寧夏六盤山區各縣生態環境與經濟發展耦合協調度整體水平較低，且空間分布差異不明顯，原州區、西吉縣以較低耦合協調度為主，海原縣、隆德縣、涇源縣和彭陽縣以低度耦合協調度為主，究其原因在于此時期，研究區雖已頒布并實施諸多惠農、扶貧政策，但基于貧困人口基數大，經濟收入較低且來源單一，發展初期以掠奪式、粗狂式的經濟發展方式使得生態環境破壞嚴重，導致生態環境與經濟發展耦合協調度整體水平不高。到了2011年，原州區和西吉縣的耦合協調度上升為中度耦合協調，隆德縣、涇源縣和彭陽縣由低度耦合協調上升為較低耦合協調。除海原縣外，其余各縣耦合協調度水平均得到提升和改善，究其原因在于海原縣是農業大縣，產業結構單一，經濟發展緩慢。農民人均純收入較2006年雖有所提升，但整體收入水平依舊很低。貧困人口數量多、經濟發展方式不合理，是海原縣的生態環境與經濟發展綜合得分不高，耦合協調度水平較低的制約因素。在精準扶貧和生態移民政策的實施背景下，2016年研究區的經濟水平和生態環境得到進一步提升和改善，生態環境與經濟發展耦合協調度整體水平提升較快。其中，較低耦合協調度主要分布在經濟發展落后、城市發展水平低、生態環境質量差的海原縣和隆德縣，中度耦合協調主要分布在西吉縣、涇源縣和彭陽縣，而較高耦合協調則分布在經濟發展和生態環境質量高的原州區。從空間分布來看，寧夏六盤山區生態環境與經濟發展耦合協調度由西北向東南呈現出低—高—低的空間變化格局，這也與寧夏六盤山區的經濟發展與生態環境質量的空間分布格局基本一致。

圖1 寧夏六盤山區2006-2016年生態環境與

經濟發展耦合協調度指數

圖2 寧夏六盤山區生態環境與經濟發展耦合協調度空間分異

3.3 生態環境與經濟發展耦合協調度主導因素探測

地理空間要素影響生態環境與經濟發展耦合度的空間分異。基于六盤山區各縣(區)生態環境與經濟發展耦合協調度的研究結果，對生態環境和經濟發展兩大系統共26項指標進行等間隔離散化處理，將指標因子劃分為5類，即完成了對自變量的分層，然后代入地理探測器軟件(http:∥www.geodetector.org/)中運行，得出影響生態環境與經濟發展耦合協調度的因子決定力q值(表3)。從各指標因子對耦合協調度的決定力q值中可以看出，人均GDP、GDP增長率、城鎮居民人均可支配收入、農村人均純收入、貧困人口比重、森林覆蓋率、建成區綠化覆蓋率、人均公園綠地面積、環保投資額占GDP比重、生活垃圾無公害處理以及人均牧草地面積和人均水資源量這12個指標是影響寧夏六盤山區生態環境與經濟發展耦合協調度空間分異較強的因素，且q值均大于0.8。其中城鎮居民人均可支配收入、貧困人口比重、生活垃圾無公害處理率這3項指標對寧夏六盤山區生態環境與經濟發展耦合協調度的決定力在下降，究其原因在于寧夏六盤山區自實施生態移民工程以來，該區域貧困人口數量急劇下降，生態環境質量逐步提高和改善，人均居民收入水平大幅度提升，致使上述3種的決定力q值逐年下降，對研究區生態環境與經濟發展耦合協調度影響逐步降低。而除此之外的其余各項指標的q值均有上升，表明這些指標因子對六盤山區生態環境與經濟發展耦合度的空間分異影響程度在逐漸加深，進一步說明，農民的經濟收入水平和生態環境質量是制約和影響區域經濟與生態環境耦合協調發展的關鍵因素。因此，在區域經濟發展和生態建設過程中應當注重對農民純收入的調控，只有保障農戶的基本生活，不斷提高生活水平和條件，才能不斷提升農民的環境保護意識，進一步引導農戶向生態公民轉化，參與公眾環境保護，提高生態環境質量。

4 結 論

(1) 2006—2016年寧夏六盤山生態環境與經濟發展耦合度和協調度呈現出先減后增的變化趨勢，總體來看，兩者呈現出同步穩定增長的變化態勢，且兩者變化趨勢基本趨同。

(2) 從不同時空尺度視角下看，寧夏六盤山區生態環境與經濟發展耦合協調度水平不斷上升，其耦合協調等級不斷提高。耦合協調度高、低值區的分布主要受經濟發展水平、城市化水平、資源稟賦等條件的限制，耦合協調低值區主要分布在經濟發展落后、生態環境質量差的西北和南部地區，高值區主要分布在經濟發展水平較高的行政中心區域，耦合協調度由西北向東南呈現出低—高—低的空間分布格局。

(3) 地理探測器的探測結果表明，人均GDP、GDP增長率、農村人均純收入、森林覆蓋率、建成區綠化覆蓋率、人均公園綠地面積、環保投資額占GDP比重、人均牧草地面積和人均水資源量的因素決定力q值均大于0.9，且呈現出不斷增大的變化趨勢，表明這些因子是影響六盤山區生態環境與經濟發展耦合協調度空間分異的主導因素，也是區域經濟發展和生態建設過程中應關注的重要因素。