內蒙古自治區城市土地承載力與城鎮化水平的協同關系分析

王宏亮 高藝寧 郝晉珉

(1.北京大學深圳研究生院 城市規劃與設計學院，廣東 深圳 518055；2.自然資源部 城市國土資源監測與仿真重點實驗室，廣東 深圳 518034；3.內蒙古師范大學 科技處，呼和浩特 010022；4.中國農業大學 土地科學與技術學院，北京 100193)

2001年以來，我國處于城鎮化發展的快速期，城市發展質量及其綜合評價成為學術界研究的熱點[1]。伴隨著城鎮化進程的推進，我國區域發展的不均衡愈加凸顯，部分城市建設用地蔓延式擴張并未改善資源利用與區域發展的非均衡關系，反而加劇了交通擁堵、環境污染以及住房困難等城市可持續發展問題上的矛盾[2-3]。這些亟待治理的城市問題，將焦點集中到大部制改革后國土空間規劃如何處理資源利用與區域發展的可持續關系上[4]。擺脫城鎮化發展對土地資源的過度依賴，協同資源利用與區域發展的可持續水平，是探索新時代城市社會“品質空間”亟需解決的關鍵[5-6]。因此，科學評估城市土地承載力，量化城市土地承載力與城鎮化水平之間的協同關系，有助于引導城鎮化過程中城市土地的合理利用，為進一步編制區域國土空間規劃提供技術支撐。

目前，已有學者從不同角度圍繞資源利用與區域發展的協同關系展開研究。于曉曼等[7]基于區域經濟活動對資源分配和利用效率的影響，開展了我國資源稟賦對區域可持續發展的研究，闡述了資源消耗與區域可持續發展的核心關系，為以生態系統為核心的區域可持續發展提供建議；曹玉華等[8]通過耦合協調度模型對經濟、社會、生態環境和可持續發展4個維度之間的耦合協調度進行定量判定，測度了研究區域內部的協調發展水平，為淮河生態經濟帶實現協同共生發展及區域一體化提供參考；張莞[9]分析了四川省茂縣鄉村旅游發展水平與新型城鎮化建設水平的關聯程度，實證了鄉村旅游與新型城鎮化的同步性、一致性以及協同發展的階段性；陳肖飛等[10]基于利奧波德的大地倫理觀思想對長三角城市群新型城鎮化與生態環境承載力的耦合協調關系進行研究，劃分了拮抗區、磨合區和協調區3種分區類型，為建構新型城鎮化與生態承載能力的協同機制提供了新興理論視角；邱洪全等[11]基于五大發展理念構建協同發展評價指標，測度閩西南區域協同與區域一體化，分析協同發展的時空演化特征，為閩西南協同發展提供了建設方案和政策取向。還有研究以粵港澳大灣區[12-13]、京津冀城市群[14-15]以及長江經濟帶[16-17]等案例區進行了資源要素與區域發展的協同分析。不難發現，已有研究主要集中在協同發展的基本理論、協同評價的指標體系以及協同關系的路徑選擇；研究對象已涵蓋特殊縣市、熱點省份、重點城市群乃至全國的各個維度；研究方法多以定性分析或文獻綜述為主；定量指標涵蓋經濟、社會以及生態等各方面。綜上分析發現，已有文獻在資源利用與區域發展協同關系的定量化研究相對較少，采用綜合指數的研究略有不足，研究尺度以地市級為單元的文獻資料并不多見，尤其是針對我國中西部省份的相關研究尚未見報道。本研究采用TOPSIS模型對城市土地承載力和城鎮化水平進行測度，并在相關性分析的基礎上，基于Tapio脫鉤模型分析2001—2018年內蒙古自治區城市土地承載力和城鎮化水平之間的協同關系，旨在加深對西部地區城市發展規律的認知。

1 研究區概況和指標體系

1.1 研究區概況

內蒙古自治區位于中國北部邊疆(97°12′～126°04′ E，37°24′～53°23′ N)，東北向西南綿延2 500 km，全區總面積118.3萬km2，現轄12個盟市，103個旗縣區。內蒙古自治區是我國以蒙古族為主體、漢族占多數的多民族聚居自治區域。結合內蒙古自治區各盟市的自然條件、地理區位和經濟特征，自治區自然資源廳、發展改革委員會等部門依據部門規劃常將其劃分為東部、中部和西部3大分區。其中，東部分區包括赤峰市、通遼市、呼倫貝爾市和興安盟4個盟市；中部分區有呼和浩特市、包頭市、鄂爾多斯市、烏蘭察布市和錫林郭勒盟5個盟市；烏海市、巴彥淖爾市和阿拉善盟屬于西部分區。由于特殊的地理區位條件，內蒙古自治區不僅在畜牧業生產和商品糧輸出方面占有優勢，還因成礦條件優越、資源儲量豐富的特點，成為我國東部產業轉移和西部資源輸出的重要樞紐和橋頭堡。

1.2 指標體系

城市土地承載力是城市自然和人工系統對城市功能的支撐與服務能力，反映城市單元內的資源環境所承擔人類經濟社會活動的強度。由于國土空間規劃強調投入/產出的經濟效益、以人為本的社會服務以及建設空間的利用布局。因此，城市土地承載力從投入/產出、社會服務和開發利用3個方面構建指標體系，以此測度城市土地承載力指數(表1)。另外，城鎮化水平主要從經濟、人口和土地3個方面構建。其中，經濟城鎮化采用二三產業產值占GDP比重，人口城鎮化是城鎮人口與常駐人口的比值，土地城鎮化采用城鎮用地與建設用地面積的比值。本研究社會經濟數據來源于《內蒙古統計年鑒》(2002—2019)[18]，土地利用數據來源于內蒙古自治區土地調查規劃院提供的2001—2018年內蒙古自治區土地利用現狀數據及其變更調查數據。

表1 城市土地承載力和城鎮化水平的評價指標體系及其權重Table 1 Evaluation index system and weight of urban land carrying capacity and urbanization level

2 研究方法

2.1 TOPSIS模型

(1)

(2)

(3)

(4)

2.2 Tapio脫鉤模型

脫鉤模型常用來考察物質消耗與經濟增長之間的關系，本研究采用Tapio脫鉤模型測算城市土地承載力與城鎮化水平之間的脫鉤彈性系數，基于脫鉤與協同之間的逆向關聯進行二者之間的協同分析。Tapio脫鉤模型是目前最為常用的脫鉤分析方法，它綜合考察了指標之間的總體特征和局部變化，是一種以時間尺度衡量變量之間脫鉤關系的彈性分析方法[20]。它克服了OECD脫鉤模型在基期選擇上的困難，提高了脫鉤測度的準確性。脫鉤彈性系數α的計算公式如下：

(5)

式中：α為城市土地承載力遞變速率相對于城鎮化水平遞變速率二者之間的脫鉤彈性系數；C和U分別為城市土地承載力末期相對于初期的變化率和城鎮化水平末期相對于初期的變化率；m和n分別為研究末期和研究初期的時間變量。參照Tapio脫鉤分類[15]，本研究將城市土地承載力與城鎮化水平之間的協同關系與脫鉤類型進行對照，見表2。具體城市土地承載力與城鎮化水平之間的協同關系包括協同上升和協同下降2種趨勢類型。其中，協同上升對應強負脫鉤(協同上升1級)、擴張負脫鉤(協同上升2級)和弱脫鉤(協同上升3級)；協同下降對應強脫鉤(協同下降1級)、衰退脫鉤(協同下降2級)和弱負脫鉤(協同下降3級)。

表2 城市土地承載力與城鎮化水平之間協同關系與脫鉤類型的對照表Table 2 Comparison of synergy relationship and decoupling types between urban land carrying capacity and urbanization level

3 結果與分析

3.1 城市土地承載力與城鎮化水平的測度

根據TOPSIS模型計算得到2018年內蒙古自治區城市土地承載力，采用ArcGIS 10.2自然斷點法將土地承載力劃分為3類，即高承載力、中承載力和低承載力3個級別，見圖1。其中，呼和浩特市、包頭市和烏海市屬于高承載力城市，興安盟、鄂爾多斯市和阿拉善盟屬于中承載力城市，巴彥淖爾市、烏蘭察布市、錫林郭勒盟、赤峰市、通遼市和呼倫貝爾市為低承載力城市。研究發現，不同城市土地承載力空間差異明顯，呼和浩特市和包頭市的土地承載力明顯高于其他城市。呼和浩特市作為自治區政治文化中心，是人口與產業的重要承載區域，而包頭市擁有大型國有鋼鐵企業和稀土產業，集聚了較多的生產要素。空間上的鄰近關系促成“呼包”二市空間上的集聚，體現出良好的城市土地承載水平。烏海市是內蒙古自治區12個盟市中最小的城市，土地面積僅為1 754 km2，僅占全內蒙古自治區區域面積的 0.15%，但其地均經濟產出卻高達 33.55 萬元/hm2，位于全區第一。正是由于煤炭等礦產資源開發利用對地區經濟的影響，使得烏海市逐步發展成內蒙古自治區西部新興工業城市，并表現出較高的土地承載力水平?？傮w來看，相比 2001 年土地承載力均值的 0.189，2018 年內蒙古自治區土地承載力的均值為 0.268，表明 2001—2018 年內蒙古自治區土地承載力水平明顯提升。

圖1 2018年內蒙古自治區城市土地承載力(a)與城鎮化水平(b)的空間分布圖Fig.1 Spatial distribution map of urban land carrying capacity (a) and urbanization level (b) in Inner Mongolia, 2018

依據上述測算方法，內蒙古自治區城市城鎮化水平均值從2001年的0.377上升至2018年的0.606，總體呈現上升趨勢。2018年各盟市的城鎮化水平也具有明顯的空間差異。呼和浩特市、包頭市、鄂爾多斯市、烏海市和阿拉善盟屬于高城鎮化城市，呼倫貝爾市、錫林郭勒盟和烏蘭察布市屬于中城鎮化城市，其他地區城鎮化水平偏低。從城鎮化指標分解上看，除經濟城鎮化外，人口城鎮化和土地城鎮化隨時間推移均有明顯的增長，見圖2。其中，經濟城鎮化均值從2001年的0.413到2010年的 0.702 再到2018年的0.659，呈現出一定的波動。2001—2005 年，因西部大開發的前期建設，內蒙古自治區城市二三產業迅速崛起；2006—2015年，隨著經濟和產業等領域改革的接力，以重工業生產為代表的煤炭和鋼鐵等支柱產業逐步成為城市經濟發展的重要支撐；2016—2018年，鑒于工業驅動型城市經濟發展后勁不足，導致經濟城鎮化指標出現明顯回落。與此同時，人口城鎮化和土地城鎮化呈現為持續增長趨勢，年均增幅分別約為3.15%和7.57%。伴隨城鎮化進程的推進，農村人口逐步向城市遷移，促使人口城鎮化水平較高的城市數量不斷增加。但由于內蒙古自治區總人口基數偏低，區外人口轉移和戶籍制度仍是制約人口城鎮化提升的重要因素。另外，土地城鎮化水平的大幅提升，說明研究區城市經濟發展對土地資源的依賴程度相對較高，資源型城市的土地利用模式仍有待轉變。

3.2 城市土地承載力與城鎮化水平的相關性

由表3可知，隨著時間的推移，內蒙古自治區城市土地承載力和城鎮化水平之間的相關性逐年增強，雙變量莫蘭指數從2001年的0.061上升至2018年的0.327，表明隨城鎮化進程的推進，內蒙古自治區城市土地承載力與城鎮化水平之間的聯系日趨緊密。研究發現，2001—2005年，城市土地承載力與城鎮化水平二者均值水平及相關性偏低，說明城鎮化過程正處于初級階段，城市發展質量不高。從城市土地承載力指數<0.2上看，大部分城市在投入/產出方面較為薄弱，以畜牧業生產為主導的城市發展多體現為自給自足的內需拉動。2006—2015年，城市土地承載力與城鎮化水平的均值明顯提高，尤其是在快速城鎮化階段，以土地為代表的資源性開發利用對城市建設起到了重要的保障作用，二者相關性在2013年達到0.292。2016—2018年城市發展質量不斷提高，城市土地承載力與城鎮化水平均值繼續提升。由于城市功能定位日漸明確，城市經濟建設由內需拉動逐步向擴大開放轉變，“呼包鄂榆”城市群、“黃河幾字彎”城鎮產業帶等一系列跨區域經濟建設進一步加大了城市之間的聯系強度；戶籍制度、二孩政策以及城市就業“同工同酬”的虹吸效應促使人口城鎮化不斷提升。因此，新時期的經濟轉變和體制改革將對城鎮化發展產生進一步影響，并表現出城市土地承載力與城鎮化水平的緊密關聯。

圖2 不同時段內蒙古自治區城鎮化水平指標分解的空間分布圖Fig.2 Spatial distribution map of urbanization level index decomposition in different periods in Inner Mongolia

表3 不同時間節點城市土地承載力與城鎮化水平的均值及相關性Table 3 Mean value of urban land carrying capacity and urbanization level and its correlation at different time nodes

3.3 城市土地承載力與城鎮化水平的協同關系

在相關性分析的基礎上，采用Tapio脫鉤模型分析 2001—2018 年不同時段內蒙古自治區城市土地承載力與城鎮化水平之間的協同關系，即通過脫鉤彈性系數對不同時期的脫鉤類型及其協同狀態進行區分。全區層面上看，時段包含“十五”、“十一五”、“十二五”和“十三五”等4個國民經濟發展階段，內蒙古自治區城市土地承載力與城鎮化水平之間的脫鉤類型由“強脫鉤”經歷“擴張性負脫鉤”轉變到“弱脫鉤”，協同狀態由最初的“協同下降1級”經歷“協同上升2級”上升至“協同上升3級”，說明內蒙古自治區城市土地承載力與城鎮化水平之間的協同關系持續向好，這種協同狀態趨勢既符合國民經濟發展規劃的設定目標，又與地區局部政策的有效落實相適宜。

由表4可知，“十五”期間，具有協同上升趨勢的城市數量為4個，大部分城市的協同狀態為“協同下降1級”；“十一五”期間，具有協同上升趨勢的城市數達到10個，大部分盟市協同狀態表現良好；“十二五”期間，全部盟市處于協同上升區間。其中，興安盟的脫鉤類型是最為理想的“弱脫鉤”；通遼市、巴彥淖爾市、錫林郭勒盟和阿拉善盟等地區協同狀態相比較為薄弱?！笆濉逼陂g，有近一半的盟市協同趨勢發生明顯轉變。其中，烏海市調整到協同下降3級，呼和浩特市、包頭市、鄂爾多斯市、錫林郭勒盟和通遼市也轉為協同下降1級，其他盟市達到最佳協同狀態。由于城市土地承載力與城鎮化水平之間脫鉤類型的不斷變化，促使協同上升與協同下降的輪動效應在大部分城市上得以體現。因此，“十三五”時期，“呼包鄂”地區協同狀態的調整，并非意味著城市發展質量的下降；相反，城市土地承載力與城鎮化水平的權衡關系或將帶動內蒙古自治區城市發展質量的整體提升。

4 討論與結論

本研究以內蒙古自治區為案例區，采用TOPSIS模型對 2001—2018 年城市土地承載力和城鎮化水平進行測度，分析二者之間的相關性，結合Tapio脫鉤模型探討城市土地承載力與城鎮化水平之間的協同關系。本研究的主要結論如下：

1)2018年內蒙古自治區城市土地承載力均值為0.268，將城市土地承載力劃分為 3 個級別，呼和浩特市、包頭市和烏海市屬于高承載力城市，其他地區承載力較低。內蒙古自治區城鎮化水平從2001年的0.377上升至2018年的0.606，總體呈現上升趨勢。其中，人口城鎮化和土地城鎮化年均增幅分別為3.15%和7.57%。

2)研究階段城市土地承載力與城鎮化水平之間相關性逐年增強，雙變量莫蘭指數從2001年的0.061上升至2018年的0.327。

3)基于脫鉤模型的協同關系表明內蒙古自治區城市土地承載力與城鎮化水平具有持續協同上升的趨勢，協同狀態由最初的“協同下降1級”上升至“協同上升3級”，說明該區城鎮化發展趨勢良好。城市尺度上，因二者脫鉤變化所導致的短期波動，尤其是，“十三五”時期，“呼包鄂”地區協同狀態的調整，并非意味著城市發展質量的下降；相反，城市土地承載力與城鎮化水平的權衡關系或將帶動內蒙古自治區城市發展質量的進一步提升。

4)不同階段城市土地承載力與城鎮化水平之間協同狀態的區域差異，與其協同過程及動力機制密切相關。研究初期(2001—2005年)，鑒于經濟基礎、資源利用以及產業結構等方面的薄弱，較弱的協同關系難以帶動城市發展水平的提高；研究末期(2016—2018年)，隨著社會經濟的發展與人口流動的加快，逐步增強的協同關系推動了內蒙古自治區城市發展質量的提升。另外，因城市土地承載力與城鎮化水平之間脫鉤變換所導致協同狀態的輪動，這對內蒙古自治區城市發展質量的整體提升具有較大的貢獻。