城市土地集約利用與生態文明建設耦合協調性分析
——以廣西北部灣經濟區為例

李文輝，周 興，鐘錦玲

(南寧師范大學 自然資源與測繪學院，廣西 南寧 530001)

1 引言

土地作為區域經濟發展的重要空間要素，在城市化的縱深推進中顯現出了土地利用方式不合理、利用效率較低和生態失衡等問題，土地利用集約化尚未與城市化同步推進，且未能達到精明型增長[1]。伴隨中國新型城鎮化有關政策出臺落實，城市用地由外延型擴增邁向內涵型挖掘，土地集約利用將是城市化“下半場”的必然選擇[2]。此外，生態文明建設是解決城市用地生態問題的重要途徑[3]，黨的“十八大”以來，黨中央始終把生態文明全方位貫徹到社會政治經濟活動中去，持續推動生態文明建設[4]，黨的“十九大”強調要深化生態文明體制改革，建設美麗中國[5]。因此，如何全方位地將生態文明融入到城市土地利用全過程，協調好土地集約利用與生態文明建設的關系是一個熱點與難點。目前學術界關于城市土地集約利用與生態文明建設研究獲得了一定成果。國外學者主要關注城市土地再開發與生態環境的協同發展及其影響因素研究[6]，圍繞可持續發展理論，以“精明增長”“內填式開發”等城市增長方式為主線，從評價方法應用與研究對象選擇出發深入開展土地集約利用研究[7，8]。國內學者多探討二者的耦合機理與效益評價，分析城市土地集約利用與生態文明建設、新型城鎮化、社會經濟、生態效率之間的協調程度及其時空分異特征[9-12]，研究范圍主要涵蓋宏觀[13]和中觀[14]層面。總體上關于城市群的已有研究多以地級市為研究區域，研究對象多選擇城市開發較為成熟的中東部城市群，對較為落后的西部城市群少有關注，且偏重時序維度研究，缺少空間維度上的連續定量分析，而在當前生態文明思想與新型城市化的背景下，對城市土地開發利用要求更為嚴格，現有研究構建城市土地集約利用與生態文明建設評價指標體系，鮮有探究二者的協調水平和相對發展程度。

2006年成立廣西北部灣經濟區，其是以南寧為核心的國家級重點經濟區，也是西部陸海新通道主動脈，到2018年，區域面積73378.62 km2，人口2456萬人，城鎮化率51.42%，已成為廣西新型城鎮化戰略優先布局區域，但其作為西部落后地區的城市群，城市用地旺盛與生態環境保護矛盾突出，城市土地開發利用方式粗放、生態保護形勢不容樂觀，城市土地集約利用與生態文明發展壓力巨大。因此，文章從城市土地利用與生態環境的視角出發，通過TOPISIS模型測度廣西北部灣經濟區城市土地集約利用和生態文明建設發展水平，應用耦合協調度模型與相對發展模型識別兩者的耦合協調狀態，以期為城市發展與生態保護協調發展路徑提供參考。

2 研究數據與方法

2.1 數據來源

社會經濟發展數據主要出自2010～2019年《廣西統計年鑒》及相關城市《統計年鑒》，城市用地面積及有關生態環境數據摘自同期住房和城鄉建設部公布的《城市建設統計年鑒》，個別年份缺失的數據通過有關《統計公報》補充或插值求取。

2.2 研究方法

2.2.1 評價指標體系及權重確定

目前，土地集約利用評價指標多聚焦于土地投入、利用和效益等[14]方面，生態文明建設則從生態要素、環境污染狀況和生態環境治理等角度進行評價[3]。近年來，從國家到地方政府關于城市土地集約利用水平的測評均將城市人口密度、產業發展與結構合理性、公共基礎設施配套程度等作為主要評價指標，生態環境保護績效考核則涵蓋生態資源利用、環保投資力度、污染治理等指標。因此，基于子系統的關聯性及交互耦合作用機理，篩選有關研究較為合理且使用次數較多的評價指標，綜合北部灣經濟區城市土地利用程度和生態環境基底，重構城市土地集約利用與生態文明建設評價指標體系，兩個子系統包括3個準則層和12個指標層。其中，土地集約利用指標體系從資本、勞動及土地投入等方面篩選建成區比例、從業人員與投資等復合指標反映土地投入程度，土地利用狀況則包括人均居住用地面積和道路密度等方面，同時選取地均二三產業增加值和城市居民人均可支配收入等指標表征土地利用效率；生態文明建設子系統中，生態要素涵蓋人均資源供給和公園綠地等方面，生態建設壓力包括能源產出效率和污染物排放量等方面，生態文明治理狀況包括污染物處理和成效等指標。

目前，權重確定方法主要分為主客觀賦權方法，為避免人為因素干擾及單一方法的不準確性，本文應用熵值法和變異系數法綜合確定了其權重，結果見表1。

表1 城市土地集約利用與生態文明建設耦合協調性評價指標體系

2.2.2 TOPISIS模型

TOPISIS是依據多目標的一種研究方法，被廣泛運用在經濟學、生態學等領域。文章應用TOPISIS模型測算北部灣經濟區土地集約利用與生態文明建設綜合指數。為消除量化單位對數據的影響，采取Min-Max進行歸一化，公式如下：

正向指標：

(1)

逆向指標：

(2)

Zij是標準化后的值，依據歸一化后的值，測算各指標距離正負理想解的加權距離、各市評價指數與最優方案的貼近度。

(3)

(4)

(5)

2.2.3 耦合協調度模型

因兩個子系統間既相互聯系又彼此獨立，為有效表征兩子系統“雙低”且出現協調度高的狀況，利用耦合協調度模型探究二者的協調水平，公式如下：

(6)

T=αf(x)+βg(x)

(7)

(8)

式(6)～(8)中，D為耦合協調度，D∈[0,1]，D值越大表明系統協調程度越高；α,β分別為土地集約利用、生態文明建設系數，α+β=1，因二者對北部灣經濟區城市建設一樣重要，故和均取值0.5。結合已有研究[3,9]，綜合研究區現狀，將耦合協調度劃分極度失調(0.0≤D<0.1)、嚴重失調(0.1≤D<0.2)、中度失調(0.2≤D<0.3)、輕度失調(0.3≤D<0.4)、瀕臨失調(0.4≤D<0.5)、勉強協調(0.5≤D<0.6)、初級協調(0.6≤D<0.7)、中級協調(0.7≤D<0.8)、良好協調(0.8≤D<0.9)、優質協調(0.9≤D≤1.0)共10個類型。

2.2.4 相對發展度模型

為進一步分析系統協調發展水平，探究其制約因素，應用相對發展度模型對兩者相對發展狀態進行研究，公式如下：

Ei=f(x)/g(x)

(9)

式(9)中，Ei是相對發展度，在現有研究基礎上[3,9]，考慮地方現狀，根據相對發展度高低劃分Ei<0.9為土地集約利用滯后于生態文明建設發展型、0.9≤Ei≤1.1為土地集約利用同步于生態文明建設發展型、Ei>1.1為土地集約利用超前于生態文明建設發展型三種類型；當Ei=1時，二者協調狀態最佳。

3 結果與分析

3.1 綜合發展水平分析

總體上，北部灣經濟區各市城市土地集約利用水平逐漸提升(圖1a)，近年來，北部灣經濟區在《國家新型城鎮化規劃》《廣西北部灣經濟區發展規劃》及土地節約集約利用政策引領下，推進土地供給側結構性改革，控制城市新增建設用地，盤活城市存量用地，優化城市用地布局，提高用地效率，土地集約利用已初見成效。從各市來看，各市城市土地集約利用水平較為波動，市際差異呈先增大后收縮的變化趨勢，北海市的水平較高，主要源于北海是“一帶一路”起點，是產業轉移與城市投資集聚區；中西部城市地處十萬大山地帶，多為丘陵地帶且地勢陡峭，存在建設用地擴增與耕地、生態保護沖突問題，土地集約利用水平較差；從增長速度來看，北海市最快，年均達14.7%，尤其從2010～2015年間表現最為明顯，其可能原因是該市地均固定資產投入、GDP與財政收入大幅增加，土地集約利用水平得到顯著提升，而增長速度最慢是玉林市，年均增速僅為4.1%，源于地均財政收入等個別指標值較低該市在2014～2018年增長停滯，推動資本輸入、促進經濟高質量發展是該市當前發展的壓力所在。

研究期內，北部灣經濟區各市生態文明建設綜合評分上升較為波動，近年來，北部灣經濟區以建設生態文明示范區為著力點，加大生態環保基礎設施建設，開展生態保護與修復，轉變生態文明與經濟發展思想，把自治區“生態立區，綠色發展”理念落實到各領域，生態文明治理成效明顯。由圖1(b)可知，由于前期經濟刺激政策效應影響，各市生態文明建設綜合評分在2009～2014年表現同步提升或降低。2018年，生態文明建設綜合評分最高是南寧市(0.667)，較2009年提高了0.271，南寧市素以“中國綠城”聞名，環境治理投資大，工業廢物排放量低，建成區綠化覆蓋率高，生態基礎設施大幅提升，城市生態文明建設收效較大；欽州市的生態文明建設綜合評分在各市中最低(0.517)，主要源于近些年欽州市大力建設臨港工業，工業粉塵排放量增大，且地均能源消耗大，與城市生態文明建設不相適應。從增速來看，防城港市綜合評分增速最低，年均僅為3.9%，可見防城港市在促進土地集約利用的同時沒能與生態文明建設相適應，保障原有生態旅游城市壓力較其他市更高，今后在港口工業污染物排放、治理與生態修復方面仍需加大力度。

3.2 耦合協調性分析

3.2.1 耦合協調度時序演變

從時序上看，2009～2018年整體提升明顯，2009與2018年耦合協調度均值分別為0.579、0.79(表2)，耦合協調性逐步優化。作為后發展地區，北部灣經濟區近些年始終從“生態文明建設與經濟協調發展”出發，積極發展生態工業，樹立“綠色”品牌，以期城市土地開發利用與生態文明建設同步提升。各市耦合協調度增長幅度相差較大，主要劃為兩個梯度，△D≤0.2，欽州、玉林市，玉林市地處桂東南丘陵區，是國家森林城市與優秀旅游城市，具有優越的城市生態基礎，且近些年社會經濟發展較為穩定，故其耦合協調度沒有明顯變動；欽州市經濟底子薄，近年來大力發展臨海重化工業與港口物流，社會經濟蓬勃發展，但快速發展的同時破壞了一定生態環境，未能充分考慮生態環境建設，致使生態基礎設施發展遲緩，生態文明建設工作壓力持續加大；△D>0.2，包括南寧、北海、防城港、崇左市，其中北海市的增幅最高，年均為4.39%，表明10年間北海在保障用地供應，促進集約利用的同時持續推進生態文明建設。

圖1 北部灣經濟區土地集約利用與生態文明建設綜合評分

3.2.2 耦合協調度空間演變

2009年，南寧、防城港、欽州、北海市處于勉強協調階段，主要源于該時期以上各市土地利用結構不合理，利用方式相對粗放，環境污染治理未見明顯成效，導致耦合協調性較低，其余各市處于初級協調發展階段，前者類型的城市是后者兩倍；2018年南寧、崇左、防城港市處于良好協調類型，欽州、玉林、北海市屬于中級協調類型，兩種類型數量各占50%。研究期內，北部灣經濟區各市由勉強協調整為良好協調發展，與此同時，各市的耦合協調程度地域間有較大差異：2009年北部灣經濟區各市協調發展水平兩頭高中間低，耦合協調類型呈“Ⅲ”型地理分布特征；2018年整體上西部形成耦合協調度“高值區”，耦合協調類型呈近似“Ⅱ”型分布。耦合協調類型的空間格局演變源于各市土地集約利用程度與生態環境保護效果間的差距，和各區域開展的經濟社會發展、土地開發利用與環保政策密切關聯(表3)。

表2 北部灣經濟區耦合協調度與相對發展度

表3 北部灣經濟區耦合協調類型空間變化

3.2.3 相對發展度時空演變

在時序上，相對發展度均值在2009年、2012年、2015年和2018年依次是0.782，0.738，1.040，1.065，逐漸處于0.9～1.1區間，可見北部灣經濟區在增大城市土地集約利用效益時兼顧生態環境建設，兩者逐漸同步優化(表2)。10年間各市相對發展度差異較為明顯，可分為2個梯度：△Ei>0.5，包括北海市和防城港市，2009年防城港市相對發展度最低(0.462)，2018年為1.038，年均增幅為11.1%；0≤△Ei≤0.5，包括南寧、欽州、玉林和崇左市，其中玉林市變化幅度最小，僅為0.012。大部分城市的城市土地集約利用與生態文明建設相對發展度在2009～2018年變化值較小，可見北部灣經濟區在兩者發展進程中不斷調控兩者之間的差距，促進兩者協同發展。在空間上，北部灣經濟區城市土地集約利用與生態文明建設同步型數量逐漸增多，由土地集約利用滯后于生態文明建設發展轉向兩者高水平同步發展。2009年南寧、防城港、北海和崇左市屬于土地集約利用滯后于生態文明建設發展型，占地級市總數的66.7%，表明以上4市土地集約利用水平與生態文明建設成效存在“一低一高”現象，南寧以“中國綠城”著名，防城港和北海同為生態旅游城市，崇左市位于十萬大山地帶，擁有良好的環境資源與保護治理條件，且此時南寧、防城港和北海市未有過量工業污染，而崇左市致力于外貿經濟發展，土地集約利用效益尚未明顯；玉林和欽州市為土地集約利用與生態文明建設同步發展型，占研究區域數量33.3%；10年間，多數城市實現了兩個子系統升級向優發展，2018年，南寧、崇左、防城港、欽州和玉林市處于土地集約利用和生態文明建設同步發展型，占研究區域數量83.3%，較2009年提高了150%，可見在土地開發利用與生態環境保護政策驅動下，北部灣經濟區土地集約利用與生態文明建設成效巨大，為區域可持續發展不斷夯實基礎；北海市處于土地集約利用超前于生態文明建設發展型，占研究區域數量16.7%，研究期內北海市經濟蓬勃發展，GDP增速在廣西名列前茅，土地利用效率跨越式提高，10年間北海市城市土地集約利用與生態文明建設依次表現出了“滯后—同步—超前”3個明顯特征，未來需提高生態環境保護治理強度，達到兩者協調發展(表4)。

4 結論

(1)北部灣經濟區城市土地集約利用和生態文明建設水平不斷提升，但兩者在發展中部分城市仍有差別。各市間土地集約利用效益較生態文明建設成效的差異更為明顯，增速較高的北海、防城港市存在著城市工業污染嚴重與用地結構失衡問題；此外，2018年，83.3%的城市達到了土地集約利用與生態文明建設同步發展，但北海仍面臨土地集約利用相較超前問題且趨勢加劇。為此，推動城市低效用地二次開發、控制新增建設用地規模、開展生態保護與修復工作是促進兩者高質量協調發展的必要選擇。

表4 北部灣經濟區相對發展類型空間變化

(2)北部灣城市土地集約利用與生態文明建設協調水平由勉強與初級協調優化為中級與良好協調(各占50%)，良好協調型城市數量不斷擴增，兩者耦合程度持續增高。各市耦合協調類型在地理分布上由“Ⅲ”型成為近似“Ⅱ”型，“高值區”呈從分散布局演變為集中排列的地理特征，且西部耦合協調度“高值區”優于東部，東部耦合協調水平總體偏低，且無明顯優化趨勢，其中北海市表現最為突出，其城市土地開發利用調控與生態環境保護治理需進一步提升，伴隨著城市的快速發展，如何解決土地集約利用效益與環境資源破壞的嚴峻問題是實現新型城鎮化發展的重要抓手。