少數民族聚集區“三生空間”功能耦合協調度時空演變及與人類活動強度關系
——以貴州省少數民族自治州為例

張雪松，徐梓津,3

(1.華中師范大學 地理過程分析與模擬湖北省重點實驗室,武漢 430079; 2.華中師范大學 城市與環境科學學院,武漢 430079;3.貴州財經大學,貴陽 550025)

中國是一個統一的多民族國家，全國第七次人口普查數據顯示，我國少數民族人口占總人口的8.89%，其分布廣泛但主要集中在西部及邊疆地區。少數民族因其獨特的民俗文化具備其獨有的特點。在國家民族共同繁榮政策及鄉村振興背景下，怎樣深入挖掘少數民族集聚區發展過程中存在的問題，如何協調少數民族集聚區發展與宜居、發展與保護之間的關系，成為當下研究的重點。明確少數民族集聚區生產空間、生活空間、生態空間在功能上的協調發展水平及其與人類活動強度之間的關系，探索解決少數民族集聚區在發展振興過程中的問題，進一步提升我國少數民族地區新型城鎮化發展質量，促進少數民族集聚區經濟、社會、生態的協調可持續發展，成為區域發展面臨的重大命題[1]。

國內已有的“三生空間”研究多集中在概念的定義和內涵的界定、時空格局演變研究、分類與功能評價、耦合協調性研究、對“三生空間”的子空間進行了相關研究等。其中，黃金川等[2]對“三生空間”的概念和內涵做了詳細的界定；陳錢錢等[3]對江西省三生空間結構時空格局進行了多尺度分析；高星等[4]做了基于“三生空間”的雄安新區土地利用功能轉型與生態環境效應研究；劉鵬飛等[5]對中國城市生產、生活、生態空間質量水平格局與相關因素進行分析；王成等[6-8]開展了重慶市鄉村三生空間功能耦合協調的時空特征與格局演化方面的研究，并且對“三生空間”的子系統生產空間進行了有序性和適應性評價方面的研究。

國外在“三生空間”的研究方面側重于制定和運用空間規劃，并將空間區劃的最新理論用于指導實際工作。歐盟各國以及日本等發達國家與地區展開了多輪空間規劃工作[9-10]。德國在推進空間規劃的實際工作中，不斷演化相關理論發展；荷蘭的空間規劃結合邊遠地區開發、勞動就業以及產業集聚區等區域特點制定措施[11-12]。

通過相關文獻梳理可以看出，“三生空間”研究主要集中在基于現狀的土地利用識別、國土空間規劃、空間子系統的研究。大部分研究僅針對單個零散城市及發達地區城市的研究展開，對少數民族集聚區的“三生空間”功能評價研究較少，尤其缺少對西部欠發達地區少數民族集聚區的生產空間、生活空間、生態空間功能與人類活動強度相互作用與協調發展的綜合研究。

基于此，本文從地市級空間尺度出發，選擇貴州省少數民族自治州為研究樣區，建立符合當地實際的“三生空間”功能水平評估指標體系，結合數據可獲取性及權威性對研究樣區2012—2018年生產空間、生活空間、生態空間功能水平進行綜合評價，利用耦合—協調度模型測算研究區城市發展協調水平，并與當地人類活動強度結合分析，揭示少數民族集聚區國土空間功能時空演變與當地人類活動強度的分異規律，為少數民族集聚的區域可持續發展提供理論支撐與實踐依據。

1 研究區概況和數據來源

1.1 研究區概況

貴州省共有3個少數民族自治州，分別是黔東南州苗族侗族自治州(東經107°17′—109°35′，北緯25°19′—27°31′)、黔南布依族苗族自治州(東經106°12′—108°13′，北緯25°04′—27°29′)、黔西南布依族苗族自治州(東經104°35′—106°32′，北緯24°38′—26°11′)[13]。各州2020年統計年鑒數據顯示黔東南州苗族侗族自治州少數民族人口占總人口數的81.70%[14]、黔南布依族苗族自治州少數民族人口占總人口數的60.10%[15]、黔西南布依族苗族自治州少數民族人口占總人口數的49.80%[16]。研究區土地利用結構見表1。

表1 研究區土地利用結構 %

研究區土地資源特點：(1)山地丘陵多，壩區平地少，巖溶分布廣；(2)土地資源呈立體分布，分布的垂直帶幅寬，自然坡度大，耕地分布自然坡度多在15°～25°；(3)土地類型破碎且復雜。

1.2 數據來源

由于貴州省2012年以前的經濟社會數據統計口徑不一致，2012年之前和之后的數據不具備可對比性。2019年的經濟社會數據還未正式公布，所以本研究選取2012—2018年的研究數據進行測算。研究中涉及的經濟社會數據來源于《中國縣域統計年鑒(縣市卷)》、《貴州省統計年鑒》、《貴州省國民經濟與社會發展公報》、貴州省各地州市年鑒；環境污染數據來源于貴州省統計局網站；其中個別缺失數據由2012—2018年平均增長差值計算代替。研究區的空間數據來源于地理國情檢測云平臺。

2 指標體系及模型構建

參考已有文獻，結合欠發達地區實際，構建欠發達地區“三生空間”功能評價指標體系，所有數據均標準化處理，采用熵權法確定各指標權重，測算2012—2018年研究區“三生空間”功能系統水平及耦合協調度評價值進行對比分析。同時，測算研究區2012—2018年的人類活動強度值，引入響應指數對兩者的相關性進行科學分析。

2.1 “三生空間”功能評價

2.1.1 數據標準化 “三生空間”功能評價測算的數據涉及到經濟、社會、空間、生態等各類數據，為了使各類數據具有可比性，需要消除變量間的量綱關系，所以本研究的數據均先進行標準化處理。數據標準化方法為：

2.1.2 熵權法 熵權法以整體的觀念去度量各變量所包含的不確定性，能最大限度地消除評價分析中的不確定性，使評價更具有客觀性[17]。本研究中“三生空間”功能評價指標體系中各指標權重由該算法確定。其計算公式為：

式中：Rij為基礎數據標準化后的值；ej為各指標的熵值；gi=1-ej。

2.1.3 “三生空間”功能評價模型 利用“三生空間”功能系統評價模型[18]對研究區生產空間、生活空間、生態空間功能系統的綜合發展水平進行評價，以明確研究區“三生空間”功能系統綜合發展水平。其計算公式為：

式中：Qk為k子系統的功能評價值，k=1,2,3；Q1，Q2，Q3分別為生產空間功能系統評價值、生活空間功能系統評價值、生態空間功能系統評價值。

2.1.4 “三生空間”功能評價指標體系 研究區“三生空間”功能系統是一個綜合的復合系統，分為生產空間功能子系統、生活空間功能子系統、生態空間功能子系統。參考已有的研究成果，考慮研究數據的權威性和可獲取性，生產空間功能子系統評價主要由經濟水平和生產用地比重體現。本研究選取人均GDP、生產總值增長率、固定資產投資增長率、人均可支配收入和生產用地比重5個指標；生活空間功能子系統評價主要由交通環境、教育環境、衛生環境、居住環境和生活用地比重體現，選取了路網密度、人均專任教師數、人均衛生機構床位數、人口密度和生活用地比重5個指標；生態空間功能子系統評價主要從生態環境污染、生態環境治理和生態用地比重體現，選取二氧化硫排放量、人均廢水排放量、人均公共綠地面積、工業固體廢物綜合利用率、生活垃圾無害化處理率和生態用地比重共留個指標。結合研究區實際，構建“三生空間”功能評價指標體系，指標層權重由前述熵權法確定。由于各子系統對區域可持續發展的貢獻目前無法定量計算，按照同等重要性確定權重各為1/3[19](表2)。

表2 “三生空間”功能系統評價指標體系

2.2 耦合協調度模型

耦合協調度是從物理學中引入，是描述兩個或兩個以上系統相互作用影響的程度，耦合作用和協調程度決定了系統發展狀況[20]。其計算方法為：

式中：C為系統的耦合度，其值在0～1，C越趨近于1，說明“三生空間”系統的3個子系統耦合度越高。但耦合度只能說明“三生空間”系統內部各子系統相互作用的強弱及其相關性大小[21]，無法反映系統內部協調發展水平的高低。因此，引入耦合協調度模型，以分析研究區“三生空間”系統中3個子系統交互耦合的協調程度。其模型為：

式中：D為“三生空間”系統耦合協調度，D值越高，代表耦合協調程度越高，D值越低，代表耦合協調程度越低。

2.3 人類活動強度測算模型

人類活動強度是表征人類對陸地表層影響和作用程度的綜合指標[22]。陸地表層人類活動強度的計算公式為：

式中：HAILS為陸地表層人類活動強度；SCLE為建設用地當量面積；S為研究區總面積；SLi為第i種土地利用/覆被類型的面積；CIi為第i種土地利用/覆被類型的建設用地當量折算系數；n為區域內土地利用/覆被類型數。

建設用地當量(CLE)是指一種用于比較不同人類活動方式對陸地表層作用程度的，且通過土地利用/覆被類型得到反映的度量單位[23]。參考已有文獻的研究[24-25]，不同土地利用類型的建設用地當量折算系數(CI)[26]見表3。

表3 不同土地利用類型的建設用地當量折算系數

2.4 “三生空間”功能耦合協調度對人類活動強度的響應模型

相關性分析是對兩個或多個變量通過數理統計分析，以衡量變量因素之間的密切程度[27]。為定量評價“三生空間”功能協調耦合度對人類活動強度的響應過程，本研究借鑒經濟學中點彈性公式，引入“響應指數”表示“三生空間”功能協調耦合度對人類活動強度的影響程度。具體計算方法為：

式中:dD為“三生空間”功能耦合協調度的導數;dHAILS為是人類活動強度的導數。

3 結果與分析

3.1 “三生功能”系統耦合協調度測算

根據對研究區各地州市“三生空間”功能系統耦合協調度的測算，研究區2012—2018年“三生空間”功能系統的耦合協調度總體呈現出向好水平，其中黔東南州苗族侗族自治州的“三生空間”功能系統耦合協調度出現大幅波動；黔西南布依族苗族自治州2013年“三生空間”功能系統耦合協調度出現低值；黔南布依族苗族自治州“三生空間”功能系統耦合協調度在2012—2018年總體穩定增強。黔南布依族苗族自治州、黔西南布依族苗族自治州2014年“三生空間”功能系統耦合協調度開始高于0.5；黔東南州苗族侗族自治州“三生空間”功能系統耦合協調度2014年開始高于0.5，2015年達到峰值后回落，自2016年開始重新穩步提升(圖1)。

圖1 研究區2012-2018年“三生空間”功能耦合協調水平

研究區“三生空間”功能系統耦合協調度的測算結果顯示黔東南苗族侗族自治州在2012—2016年“三生空間”功能系統耦合協調度劇烈波動，顯示出該地在2012—2016年人地矛盾突出，生產空間功能系統、生活空間功能系統、生態空間功能系統發展不平衡；黔西南布衣族苗族自治州在2012—2014年波動劇烈，該地在此期間快速城鎮化，引起當地“三生空間”轉型和重構，表現出“三生空間”功能水平發展不協調、不充分。黔南布依族苗族自治州“三生空間”功能耦合協調水平在2012—2018年較為穩定，無明顯劇烈波動；所以在少數民族集聚區，雖然少數民族語言溝通及民族習俗有別于其他地區，但是在經濟社會發展過程中，考慮少數民族的特點，因地制宜地開展規劃引導和給予政策支持，可以緩解少數民族地區人地關系矛盾，促進經濟社會健康有序發展。

3.2 人類活動強度測算

研究區2012—2018年人類活動強度測算結果顯示，黔東南州苗族侗族自治州、黔南布依族苗族自治州、黔西南布依族苗族自治州人類活動強度較弱。研究區人類活動強度雖然在個別年份略有浮動，但是總體在持續加強(圖2)。

圖2 研究區2012-2018年人類活動強度測算結果

2012—2018年，黔東南苗族侗族自治州、黔南布依族苗族自治州、黔西南布依族苗族自治州由于土地破碎化嚴重、喀斯特地貌分布廣泛且可利用性有限和少數民族特有民俗文化等原因，社會經濟發展不平衡并表現出人類活動強度較弱。總的來看，研究區人類活動強度雖然在個別年份略有浮動，但是隨著區域發展規劃的不斷優化，城鎮化加速，社會經濟活動增強，研究區人類活動強度總體在持續加強。

3.3 “三生空間”功能耦合協調度對人類活動強度響應的測算

響應指數R為正數，表示人類活動強度與“三生空間”功能耦合協調度之間呈現正響應關系，人類活動強度對“三生空間”功能耦合協調度具有正面影響；R為負數時，表示“三生空間”功能耦合協調度與人類活動強度之間呈現負響應關系，人類活動強度對“三生空間”功能耦合協調度具有負面影響；當R為0時，表示人類活動強度與“三生空間”功能耦合協調度之間在理論上沒有產生影響。

測算結果顯示，2014年之前研究區“三生空間”功能耦合協調度對人類活動強度的響應程度無明顯規律，相互之間的關系紊亂；在人類活動強度對生產、生活、生態空間脅迫的同時，也存生產、生活、生態空間人類活動強度的約束；黔東南苗族侗族自治州在2013年、2014年兩年出現負響應，說明2013年與2014年該地人地關系發展不協調，表現為人類活動強度與生產、生活、生態空間系統的矛盾突出；2014年以后研究區“三生空間”功能耦合協調度對人類活動的響應程度趨于穩定(圖3)。

圖3 研究區“三生空間”耦合協調度對人類活動強度的響應

4 結 論

(1)2012—2018年，貴州省少數民族地區的政策導向促進了當地“三生空間”功能系統的協調發展，其中生產空間功能(經濟發展)與生態空間功能(生態保護)之間的平衡是提高可持續發展能力的難點和重點。在平衡兩者的過程中會引起區域內經濟發展水平和生態保護水平之間的波動。

(2)貴州省少數民族地區2012—2018年人類活動強度持續不斷增強，與當地“三生空間”功能系統耦合協調度具有一定的相關性。

(3)2012—2018年，貴州省少數民族地區“三生空間”功能系統耦合協調度與人類活動強度兩者在劇烈的相互影響中趨于穩定，2014年以前貴州省少數民族地區的經濟與社會發展過快和過強帶來嚴重的人地矛盾。但是，當地政府不斷調整發展思路，在學習東中部地區經濟社會發展經驗的同時，嘗試符合研究區實際的發展辦法，有力地緩解了人地矛盾。

本文從“三生空間”功能的視角探究欠發達地區“三生空間”功能系統的耦合協調情況，構建了適用于貴州省少數民族地區“三生空間”功能評價指標體系；嘗試并實現了欠發達地區“三生空間”功能系統研究的定量表達，豐富了少數民族地區“三生空間”功能系統的理論基礎。然而，少數民族地區生產空間、生活空間、生態空間系統是一套具有綜合性、復雜性和開放性的人地關系系統，而少數民族本身有具有獨特的民風習俗，進一步探究少數民族地區不同民族特點下“三生空間”功能系統時空演變的內在規律及作用機制，以實現少數民族聚集區的可持續發展，是下一步研究的重要方向。