中國(guó)人口與土地城鎮(zhèn)化：演化趨勢(shì)、區(qū)域和規(guī)模差異及測(cè)度方法比較

許 剛，鄭沐辰，王亞星，李 靜

（1.武漢大學(xué)資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，湖北 武漢 430079；2.上海交通大學(xué)國(guó)際與公共事務(wù)學(xué)院，上海 200030）

1 引言

改革開(kāi)放40年來(lái)，中國(guó)常住人口城鎮(zhèn)化率由不到20%（1978年）提升到64%（2020年）[1]，持續(xù)增長(zhǎng)的城市人口驅(qū)使城市用地不斷擴(kuò)張。人口和土地是城市系統(tǒng)核心要素，二者協(xié)調(diào)增長(zhǎng)是推進(jìn)新型城鎮(zhèn)化建設(shè)的關(guān)鍵[2]。然而，中國(guó)城鎮(zhèn)化進(jìn)程中土地與人口增長(zhǎng)不同步、不協(xié)調(diào)的問(wèn)題較為突出[3-4]。《國(guó)家新型城鎮(zhèn)化規(guī)劃（2014—2020年）》指出：“土地城鎮(zhèn)化快于人口城鎮(zhèn)化，建設(shè)用地粗放低效是我國(guó)城鎮(zhèn)化快速發(fā)展過(guò)程中必須著力解決的突出矛盾和問(wèn)題”。城市土地過(guò)快擴(kuò)張會(huì)加劇耕地和生態(tài)用地消耗，威脅城市生態(tài)環(huán)境，不利于城市可持續(xù)發(fā)展[5]。

已有研究普遍發(fā)現(xiàn)中國(guó)城市土地?cái)U(kuò)張快于人口增長(zhǎng)[6-8]。例如，2000—2015年中國(guó)城市建設(shè)用地年均增長(zhǎng)率是城鎮(zhèn)人口年均增長(zhǎng)率的1.65倍[9]。當(dāng)然，也有研究針對(duì)中國(guó)土地城鎮(zhèn)化是否快于人口城鎮(zhèn)化提出質(zhì)疑[10]。實(shí)際上，城市土地?cái)U(kuò)張快于人口增長(zhǎng)不是中國(guó)特有矛盾，而是全球城市發(fā)展經(jīng)歷的普遍現(xiàn)象[11-13]，歐洲和北美均存在城市土地?cái)U(kuò)張快于人口增長(zhǎng)的問(wèn)題[14]。在后城市化時(shí)代的歐洲，即使城市人口停滯增長(zhǎng)，城市土地仍在擴(kuò)張[15]。雖然城市土地?cái)U(kuò)張快于人口增長(zhǎng)是全球普遍事實(shí)，但國(guó)際對(duì)比表明中國(guó)城市土地?cái)U(kuò)張快于人口增長(zhǎng)的幅度處于前列[16]。

盡管關(guān)于中國(guó)人口與土地城鎮(zhèn)化協(xié)調(diào)發(fā)展已有較多討論，目前仍存在以下問(wèn)題：（1）中國(guó)人口與土地城鎮(zhèn)化協(xié)調(diào)發(fā)展的長(zhǎng)時(shí)間演化趨勢(shì)不清楚。已有研究多關(guān)注2000年以后中國(guó)土地城鎮(zhèn)化趨勢(shì)，缺少長(zhǎng)時(shí)間尺度的宏觀趨勢(shì)分析[3]。（2）中國(guó)人口與土地城鎮(zhèn)化協(xié)調(diào)發(fā)展的區(qū)域差異和規(guī)模差異不明確。相關(guān)研究評(píng)價(jià)了局部區(qū)域人口和土地城鎮(zhèn)化趨勢(shì)[17-19]，全國(guó)范圍的評(píng)價(jià)相對(duì)較少[20]。土地城鎮(zhèn)化快于人口城鎮(zhèn)化的程度是否與城市人口規(guī)模有關(guān)，尚未有答案。（3）人口與土地城鎮(zhèn)化相對(duì)快慢的測(cè)度方法不統(tǒng)一。采用不同指標(biāo)或評(píng)價(jià)方法，有可能得出不同結(jié)果。因此，有必要在厘清城市土地與人口增長(zhǎng)速度差異測(cè)度方法基礎(chǔ)上，全面系統(tǒng)評(píng)價(jià)中國(guó)人口與土地城鎮(zhèn)化的演化趨勢(shì)，區(qū)域和規(guī)模差異。

就測(cè)度城市土地與人口相對(duì)增長(zhǎng)速度的方法而言，城市土地與人口增長(zhǎng)率之比是最直接的方法，稱為城市用地規(guī)模彈性系數(shù)[9,21-22]，也是聯(lián)合國(guó)2030可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的一項(xiàng)具體指標(biāo)（SDG 11.3.1）[23]。另一項(xiàng)常用指標(biāo)是城市人口密度，定義為單位城市用地承載的人口數(shù)量，反映了城市土地利用強(qiáng)度[24-25]。城市人口密度的時(shí)間變化可以反映土地與人口城鎮(zhèn)化相對(duì)速度，城市土地?cái)U(kuò)張快于人口增長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致城市人口密度隨時(shí)間下降[11,16,26]。此外，類(lèi)比生物體部分與整體（部分）的不同步增長(zhǎng)關(guān)系，已有研究采用異速增長(zhǎng)（Allometric Growth）模型測(cè)度城市土地與人口時(shí)序增長(zhǎng)的非線性關(guān)系[27-29]。

本文以中國(guó)城市為例，收集不同空間尺度（全國(guó)、省、縣級(jí)及以上城市）城市人口和建成區(qū)面積數(shù)據(jù)，旨在揭示中國(guó)人口與土地城鎮(zhèn)化的長(zhǎng)時(shí)間演化趨勢(shì)以及區(qū)域和規(guī)模差異。同時(shí)，通過(guò)實(shí)例分析，對(duì)比測(cè)度人口與土地城鎮(zhèn)化速度常用的3類(lèi)評(píng)價(jià)方法（城市土地與人口增長(zhǎng)率之比、城市人口密度及其變化和異速增長(zhǎng)模型）。

2 數(shù)據(jù)與方法

2.1 研究區(qū)及數(shù)據(jù)

本文收集整理了3個(gè)數(shù)據(jù)集：一是1981—2020年全國(guó)縣級(jí)及以上城市城區(qū)常住人口和建成區(qū)面積匯總數(shù)據(jù)；二是2006—2020年中國(guó)各省城市城區(qū)常住人口和建成區(qū)面積數(shù)據(jù)；三是2006—2020年中國(guó)縣級(jí)及以上城市城區(qū)常住人口和建成區(qū)面積數(shù)據(jù)，經(jīng)剔除存在行政區(qū)劃調(diào)整的城市后，共有626個(gè)縣級(jí)及以上城市。建成區(qū)面積是指建設(shè)用地集中連片且城市基礎(chǔ)設(shè)施和公共服務(wù)覆蓋的范圍。城市人口和建成區(qū)面積數(shù)據(jù)均來(lái)源于《中國(guó)城市建設(shè)統(tǒng)計(jì)年鑒》。本文實(shí)證研究不包括港澳臺(tái)地區(qū)。

2.2 城市土地與人口增長(zhǎng)率之比

城市土地與人口增長(zhǎng)率之比（R）定義為[30]：

式（1）中：L為城市用地（建成區(qū)面積）增長(zhǎng)率；K為城市人口增長(zhǎng)率，比值R大于1說(shuō)明土地?cái)U(kuò)張快于人口增長(zhǎng)。

城市人口和土地增長(zhǎng)率一般采用幾何增長(zhǎng)率，如式（2）所示：

式（2）中：K為城市人口幾何增長(zhǎng)率；Po為初期城市人口；Pn為末期城市人口；n為時(shí)間跨度，一般為年。土地增長(zhǎng)率L的計(jì)算方式同式（2）。

2.3 城市人口密度

城市人口密度定義為城市常住人口與建成區(qū)面積的比值，計(jì)算式如下[26]：

式（3）中：D（t）為城市人口密度；P（t）為城市常住人口；A（t）為建成區(qū)面積。

城市人口密度年均變化率可以測(cè)度城市土地與人口相對(duì)增長(zhǎng)快慢，計(jì)算方式同式（2）。城市人口密度隨時(shí)間下降速度越快，說(shuō)明城市土地?cái)U(kuò)張快于人口增長(zhǎng)的程度越嚴(yán)重。

2.4 異速增長(zhǎng)模型

土地與人口異速增長(zhǎng)模型為冪函數(shù)形式[31-32]：

式（4）中：P（t）表示t時(shí)刻的城市人口；A（t）表示t時(shí)刻的城市用地面積；α和β為模型參數(shù)，其中β被稱為標(biāo)度指數(shù)。

對(duì)式（4）兩邊同時(shí)取對(duì)數(shù)，可以得到式（5）：

式（5）是線性函數(shù)，線性函數(shù)的斜率即為標(biāo)度指數(shù)β。β大于1，說(shuō)明土地?cái)U(kuò)張快于人口增長(zhǎng)；反之，土地慢于人口增長(zhǎng)。

3 結(jié)果與分析

3.1 時(shí)間演化趨勢(shì)

改革開(kāi)放40年來(lái)，中國(guó)人口與土地城鎮(zhèn)化趨勢(shì)如圖1所示。圖1（a）展示了1981—2020年中國(guó)縣級(jí)及以上城市城區(qū)常住人口和建成區(qū)面積的增長(zhǎng)趨勢(shì)。城區(qū)常住人口的增長(zhǎng)趨勢(shì)存在波動(dòng)，特別是在2000—2006年出現(xiàn)下降，這主要是城市人口的統(tǒng)計(jì)口徑發(fā)生變化。2006年以前，城區(qū)常住人口為城區(qū)人口；2006年及以后，城區(qū)常住人口為城區(qū)人口和城區(qū)暫住人口之和。相比之下，建成區(qū)面積增長(zhǎng)趨勢(shì)非常穩(wěn)定，從1980年的不到7 500 km2增長(zhǎng)到2020年超過(guò)60 000 km2。近40年間（1981—2020年），中國(guó)建成區(qū)面積增長(zhǎng)了8.2倍，而同期中國(guó)城區(qū)常住人口只增加了3.7倍，顯示了整體上土地?cái)U(kuò)張快于人口增長(zhǎng)。

圖1 中國(guó)1981—2020年人口與土地城鎮(zhèn)化時(shí)間演化趨勢(shì)Fig.1 Temporal growth trends of urbanization of population and land from 1981 to 2020 in China

根據(jù)城市建成區(qū)面積和城區(qū)總?cè)丝冢?jì)算得到1981—2020年中國(guó)平均城市人口密度時(shí)間變化（圖1（b））。城市人口密度時(shí)間變化揭示了中國(guó)人口與土地城鎮(zhèn)化的宏觀演變趨勢(shì)：中國(guó)土地城鎮(zhèn)化快于人口城鎮(zhèn)化始于1990年。1981—1990年，中國(guó)城市人口密度隨時(shí)間上升，由2萬(wàn)人/km2上升到2.5萬(wàn)人/km2，年均增長(zhǎng)3%；該時(shí)段城市土地?cái)U(kuò)張慢于人口增長(zhǎng)。自1990年以后，中國(guó)平均城市人口密度隨時(shí)間逐年下降。1990—2006年，城市人口密度年均下降5%；2006—2020年，城市人口密度下降速度有所減緩，年均下降接近2%。2020年城市人口密度微弱上升，說(shuō)明中國(guó)持續(xù)了近30年（1990—2019年）的土地城鎮(zhèn)化快于人口城鎮(zhèn)化趨勢(shì)得以初步扭轉(zhuǎn)。

根據(jù)中國(guó)人口與土地城鎮(zhèn)化發(fā)展的2個(gè)重要節(jié)點(diǎn)（1990年和2006年），將近40年發(fā)展歷程劃分為三個(gè)階段（圖1（c））。1981—1990年，中國(guó)城市常住人口年均增長(zhǎng)率為9.5%，而同期建成區(qū)面積年均增長(zhǎng)率為6.3%，土地城鎮(zhèn)化慢于人口城鎮(zhèn)化，土地與人口增長(zhǎng)速度之比為0.66。在此后的兩個(gè)時(shí)期（1990—2006年和2006—2020年），土地城鎮(zhèn)化均快于人口城鎮(zhèn)化，土地與人口增長(zhǎng)率之比分別為7.26和1.62，1990—2006年土地城鎮(zhèn)化遠(yuǎn)快于人口城鎮(zhèn)化。不同時(shí)期中國(guó)建成區(qū)面積與城區(qū)常住人口的異速增長(zhǎng)標(biāo)度關(guān)系如圖1（d）所示，圖中橫縱坐標(biāo)分別為以10為底的對(duì)數(shù)值。1981—1990年，異速增長(zhǎng)模型擬合得到的標(biāo)度指數(shù)為0.622（＜1），說(shuō)明土地?cái)U(kuò)張慢于人口增長(zhǎng)。1990—2006年和2006—2020年，異速增長(zhǎng)模型擬合得到的標(biāo)度指數(shù)分別為1.66和1.45（＞1），說(shuō)明土地城鎮(zhèn)化快于人口城鎮(zhèn)化。

3.2 省域差異

本文采用3種方法測(cè)度中國(guó)各省2006—2020年人口與土地城鎮(zhèn)化發(fā)展速度。為了減小單一年份數(shù)據(jù)波動(dòng)對(duì)測(cè)算結(jié)果的影響，本文首先計(jì)算2006—2010年（國(guó)家“十一五”規(guī)劃期間）和2016—2020年（國(guó)家“十三五”規(guī)劃期間）各省5年平均城區(qū)常住人口和建成區(qū)面積（表1）。據(jù)此計(jì)算各省2006—2020年城市土地與人口增長(zhǎng)率之比和城市人口密度年均變化率（圖2）。2006—2020年土地與人口增長(zhǎng)率之比小于1的省份（直轄市）只有北京、西藏、上海和天津，其他省份建成區(qū)面積增長(zhǎng)率均高于城區(qū)常住人口增長(zhǎng)率，再次顯示土地城鎮(zhèn)化普遍快于人口城鎮(zhèn)化（圖2（a））。特別地，黑龍江土地與人口增長(zhǎng)率之比最高（4.13）。土地?cái)U(kuò)張快于人口增長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致城市人口密度隨時(shí)間下降，2006—2020年中國(guó)各省城市人口密度普遍隨時(shí)間下降，只有北京、西藏、上海和天津的城市人口密度隨時(shí)間上升（圖2（b））。2006—2020年貴州、陜西、新疆、福建、甘肅、遼寧、云南和湖北8省份的城市人口密度年均下降率超過(guò)2%，顯示土地?cái)U(kuò)張快于人口增長(zhǎng)的現(xiàn)象比較嚴(yán)重。

表1 中國(guó)各省城市人口和建成區(qū)面積時(shí)間變化及不同方法測(cè)算結(jié)果Tab.1 Temporal variations of urban population and built-up areas and results of different models in provinces in China

圖2 2006—2020年中國(guó)各省城市土地與人口增長(zhǎng)率之比和城市人口密度年均變化率空間分布Fig.2 Spatial distributions of ratios of growth rate of urban land to population and annual change rates of urban population densities from 2006 to 2020 across provinces in China

獲取各省2006—2020年逐年份城區(qū)常住人口和建成區(qū)面積，采用異速增長(zhǎng)模型擬合每個(gè)省份城市土地與人口增長(zhǎng)關(guān)系（圖3）。異速增長(zhǎng)模型擬合直線的斜率（標(biāo)度指數(shù)，β）反映了土地與人口相對(duì)增長(zhǎng)速度，β＞1說(shuō)明土地?cái)U(kuò)張快于人口增長(zhǎng)。2006—2020年土地與人口異速增長(zhǎng)標(biāo)度指數(shù)β＜1 的省份（直轄市）只有北京、上海、西藏和天津（圖3）。其他省份的標(biāo)度指數(shù)β均＞1，說(shuō)明土地?cái)U(kuò)張快于人口增長(zhǎng)。遼寧、黑龍江、貴州和甘肅的標(biāo)度指數(shù)β＞2，顯示了這些省份城市土地?cái)U(kuò)張快于人口增長(zhǎng)程度更加嚴(yán)重。

圖3 中國(guó)各省2006—2020年城區(qū)常住人口和建成區(qū)面積散點(diǎn)圖及異速增長(zhǎng)模型擬合結(jié)果Fig.3 Scatter plots of urban population and built-up areas and fitting results of the allometric growth model from 2006 to 2020 in different provinces in China

3.3 城市尺度差異

同省級(jí)數(shù)據(jù)處理方法，本文首先計(jì)算2006—2010年和2016—2020年各城市5年平均城區(qū)常住人口和建成區(qū)面積。然后采用3種方法測(cè)度了中國(guó)超過(guò)600個(gè)縣級(jí)及以上城市2006—2020年人口與土地城鎮(zhèn)化發(fā)展速度。圖4展示了不同方法測(cè)算結(jié)果的頻數(shù)分布直方圖，其中各子圖橫軸范圍為所有城市測(cè)算結(jié)果的2.5%～97.5%分位數(shù)。從頻數(shù)分布結(jié)果來(lái)看，城市土地與人口增長(zhǎng)率之比測(cè)算結(jié)果波動(dòng)最大，城市人口密度年均變化率和異速增長(zhǎng)標(biāo)度指數(shù)數(shù)據(jù)分布較為集中。626個(gè)縣級(jí)及以上城市中，有506個(gè)（81%）城市2006—2020年城市土地與人口增長(zhǎng)率之比大于1或小于0，對(duì)應(yīng)土地城鎮(zhèn)化快于人口城鎮(zhèn)化（圖4（a））。有503個(gè)（80%）城市的城市人口密度年均變化率小于0，說(shuō)明土地城鎮(zhèn)化快于人口城鎮(zhèn)化（圖4（b））。而城市異速增長(zhǎng)標(biāo)度指數(shù)大于1或小于0（對(duì)應(yīng)土地城鎮(zhèn)化快于人口城鎮(zhèn)化）的城市為388個(gè)，占62%（圖4（c））。

圖4 中國(guó)縣級(jí)及以上城市2006—2020年人口與土地城鎮(zhèn)化發(fā)展速度測(cè)算結(jié)果的頻數(shù)分布直方圖Fig.4 Histograms of results of urbanization of population and land from 2006 to 2020 in county-level or above in China

中國(guó)626個(gè)縣級(jí)及以上城市2006—2020年城市土地與人口增長(zhǎng)率之比的空間分布如圖5所示。87個(gè)城市的土地與人口增長(zhǎng)率小于等于0，這是因?yàn)?006—2020年城區(qū)常住人口沒(méi)有增長(zhǎng)或負(fù)增長(zhǎng)，也即“城市收縮”。該類(lèi)城市較為集中地分布在東北地區(qū)。419個(gè)城市的土地與人口增長(zhǎng)率之比大于1，說(shuō)明土地?cái)U(kuò)張快于人口增長(zhǎng)。這些城市廣泛分布于華北平原和四川盆地。以上兩類(lèi)城市合計(jì)占比超過(guò)80%，顯示了中國(guó)城市土地城鎮(zhèn)化快于人口城鎮(zhèn)化的普遍性。120個(gè)城市的土地與人口增長(zhǎng)率之比位于（0，1），說(shuō)明土地城鎮(zhèn)化慢于人口城鎮(zhèn)化。這些城市除了北京、上海、廣州、天津等特大城市外，還包括很多中小城市，分散分布在中國(guó)其他省份；其中湖南省多數(shù)城市土地城鎮(zhèn)化慢于人口城鎮(zhèn)化（圖5）。

圖5 中國(guó)縣級(jí)及以上城市2006—2020年土地與人口增長(zhǎng)率之比的空間格局Fig.5 Spatial distributions of ratios of growth rate of urban land to population from 2006 to 2020 in county-level or above in China

3.4 規(guī)模差異

城市人口與土地城鎮(zhèn)化速度差異與城市人口規(guī)模關(guān)系的分析結(jié)果如圖6所示。為了消除異常測(cè)算結(jié)果影響，只保留測(cè)算結(jié)果位于2.5%～97.5%分位數(shù)之內(nèi)的城市樣本。整體上，城市樣本非常分散，沒(méi)有明顯的相關(guān)關(guān)系。2006—2020年城市土地與人口增長(zhǎng)率之比與2016—2020年平均城市人口規(guī)模線性回歸模型斜率為0.078，其95%置信區(qū)間[-0.222，0.378]包含0，因此可以判定二者無(wú)顯著相關(guān)關(guān)系。同樣，城市人口密度年均變化率與城市人口規(guī)模線性回歸模型斜率的95%置信區(qū)間[-0.149，0.460]也包含0，二者無(wú)顯著相關(guān)關(guān)系。異速增長(zhǎng)模型標(biāo)度指數(shù)與城市人口規(guī)模線性回歸模型斜率的95%置信區(qū)間為[0.102，0.349]，顯著大于0；顯示了城市人口規(guī)模越大，異速增長(zhǎng)標(biāo)度指數(shù)越大，也即土地城鎮(zhèn)化快于人口城鎮(zhèn)化的程度越大。但回歸模型的調(diào)整后R2只有0.02，二者正相關(guān)關(guān)系微弱。綜合3種方法的分析結(jié)果，本文認(rèn)為土地城鎮(zhèn)化快于人口城鎮(zhèn)化的速度與城市人口規(guī)模無(wú)關(guān)。

圖6 城市人口與土地城鎮(zhèn)化發(fā)展速度與城市人口規(guī)模的散點(diǎn)圖Fig.6 Scatter plots of urbanization of population and land versus urban population size

4 測(cè)度方法比較

本文綜合使用了城市土地與人口增長(zhǎng)率之比、城市人口密度和異速增長(zhǎng)模型，從全國(guó)、省級(jí)、城市3個(gè)尺度分析了中國(guó)人口與土地城鎮(zhèn)化的演化趨勢(shì)，區(qū)域和規(guī)模差異。整體來(lái)看，除了少數(shù)離散點(diǎn)外，3種方法的測(cè)度結(jié)果高度相關(guān)（圖7），但具體對(duì)象的測(cè)算結(jié)果也存在差異。以省域單元為例，城市土地與人口增長(zhǎng)率之比（R）顯示2006—2020年黑龍江省土地城鎮(zhèn)化快于人口城鎮(zhèn)化的程度最嚴(yán)重（圖7（a））。從城市人口密度年均變化率來(lái)看，2006—2020年貴州省城市人口密度下降速度最快，年均下降4.9%（圖7（a））；而黑龍江省同期密度下降速度相對(duì)較慢，年均下降1.20%。黑龍江省2006—2020年城區(qū)常住人口年均增長(zhǎng)率僅為0.39%，而同期建成區(qū)面積年均增長(zhǎng)率為1.60%，極低的城市人口增長(zhǎng)率導(dǎo)致城市土地與人口增長(zhǎng)率之比高達(dá)4.13。但由于黑龍江省城市人口和土地均沒(méi)有明顯增長(zhǎng)，導(dǎo)致其城市人口密度變化不明顯（表1）。另一方面，貴州省2006—2020年城區(qū)常住人口和建成區(qū)面積均經(jīng)歷了明顯增長(zhǎng)，年均增長(zhǎng)率分別為3.74%和9.09%。雖然數(shù)值上后者是前者的2.43倍，但由于年均增長(zhǎng)率的指數(shù)級(jí)累積效應(yīng)，貴州省建成區(qū)面積增長(zhǎng)特別明顯（表1），最終體現(xiàn)為貴州省城市人口密度的急劇下降，年均下降4.90%。異速增長(zhǎng)模型測(cè)算結(jié)果顯示遼寧省標(biāo)度指數(shù)最高，為2.53；黑龍江省和貴州省異速增長(zhǎng)模型的標(biāo)度指數(shù)也較高，分別為2.39和2.31（圖7（a））。不同方法關(guān)于中國(guó)縣級(jí)及以上城市2006—2020人口與土地城鎮(zhèn)化發(fā)展速度測(cè)度結(jié)果的對(duì)比如圖7（b）所示，各子圖中只保留測(cè)算結(jié)果位于2.5%～97.5%分位數(shù)之內(nèi)的城市樣本。除了部分城市不同方法的測(cè)算結(jié)果差異較大，絕大多數(shù)城市的不同方法測(cè)算結(jié)果彼此高度相關(guān)（圖7（b））。

圖7 城市人口與土地城鎮(zhèn)化速度差異測(cè)度方法比較Fig.7 Comparisons of different measurements for the relative speed of urbanization of population and land

通過(guò)以上實(shí)例分析和對(duì)比可知：城市土地與人口增長(zhǎng)率之比是最簡(jiǎn)便、最易理解的指標(biāo)。但由于只采用期初、期末兩個(gè)時(shí)點(diǎn)的數(shù)據(jù)，測(cè)算結(jié)果波動(dòng)較大（圖1（c）、圖2（a）、圖4（a））。本文首先計(jì)算各省/城市5年平均值，再測(cè)算土地與人口城鎮(zhèn)化速度，正是為了減小單一年份異常數(shù)據(jù)對(duì)測(cè)算結(jié)果的影響。另一方面，城市土地與人口增長(zhǎng)率之比只能判斷土地與人口城鎮(zhèn)化的相對(duì)速度，不能反映土地資源消耗水平。雖然有研究提出采用人均建設(shè)用地面積修正土地與人口增長(zhǎng)率之比[33]，但這不夠直觀。值得說(shuō)明的是，部分研究采用城市土地與人口增長(zhǎng)率之比是否大于1.12來(lái)判斷土地城鎮(zhèn)化快于人口城鎮(zhèn)化，這是對(duì)模型的誤解，文獻(xiàn)梳理和邏輯推理說(shuō)明不存在所謂1.12這一數(shù)值[30]，二者增長(zhǎng)率之比大于1則說(shuō)明土地城鎮(zhèn)化快于人口城鎮(zhèn)化。

城市人口密度及其變化不僅反映土地資源消耗水平，更重要可以反映土地城鎮(zhèn)化連續(xù)時(shí)間變化趨勢(shì)。本文正是通過(guò)城市人口密度時(shí)間變化識(shí)別出1990年為中國(guó)土地與人口城鎮(zhèn)化發(fā)展趨勢(shì)的拐點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)了2020年中國(guó)土地城鎮(zhèn)化快于人口城鎮(zhèn)化的趨勢(shì)初步扭轉(zhuǎn)（圖1）。城市人口密度區(qū)別于行政管轄范圍內(nèi)人口密度，行政管轄面積一般不變，只要轄區(qū)內(nèi)人口增加，則轄區(qū)人口密度增加。例如，一項(xiàng)研究指出全國(guó)近4萬(wàn)個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)街道的平均密度由2000年的873人/km2上升到2010年的977人/km2[34]。另一項(xiàng)研究指出全國(guó)超過(guò)60%分縣單元2010年的人口密度相較于2000年增加，平均增速為21人/km2[35]。以上兩項(xiàng)研究定義的人口密度與本文討論的城市人口密度有區(qū)別。

異速增長(zhǎng)模型的突出優(yōu)勢(shì)是每個(gè)年份數(shù)據(jù)均參與計(jì)算，測(cè)算結(jié)果更穩(wěn)健。但異速增長(zhǎng)模型計(jì)算較為復(fù)雜，對(duì)數(shù)據(jù)完備性要求較高。需要特別強(qiáng)調(diào)的是部分文獻(xiàn)采用了異速增長(zhǎng)的概念，但分析的是同一時(shí)點(diǎn)城市系統(tǒng)內(nèi)土地與人口的標(biāo)度關(guān)系[28,36-38]。例如，NORDBECK首次使用了城市異速增長(zhǎng)的概念，但分析的是瑞典1960年和1965年兩個(gè)時(shí)點(diǎn)城市系統(tǒng)內(nèi)城市土地與人口的標(biāo)度關(guān)系[32]。此后，LEE使用異速增長(zhǎng)概念，分析美國(guó)1960年、1970年和1980年三個(gè)時(shí)點(diǎn)城市系統(tǒng)內(nèi)城市土地與人口的標(biāo)度關(guān)系，他們均沒(méi)有討論單個(gè)城市土地與人口的時(shí)序增長(zhǎng)快慢。實(shí)際上，同一時(shí)點(diǎn)（也稱截面）城市系統(tǒng)內(nèi)城市要素與人口規(guī)模的標(biāo)度關(guān)系被稱為城市標(biāo)度律（Urban Scaling Law）[39-40]。反映城市系統(tǒng)的標(biāo)度律與單個(gè)城市異速增長(zhǎng)模型雖然都是冪函數(shù)形式，但二者具有本質(zhì)差異，詳細(xì)討論可見(jiàn)相關(guān)文獻(xiàn)[41]。

除了本文采用的3類(lèi)方法，已有研究還采用協(xié)調(diào)度指數(shù)和模型評(píng)價(jià)城市人口與土地協(xié)調(diào)發(fā)展?fàn)顟B(tài)[42]。協(xié)調(diào)度指數(shù)和模型只能衡量人口與土地城鎮(zhèn)化協(xié)調(diào)程度，無(wú)法判斷土地與人口增長(zhǎng)速度的相對(duì)快慢。除了研究時(shí)序尺度人口與土地城鎮(zhèn)化協(xié)調(diào)耦合，還有研究從空間視角分析城市內(nèi)部土地與人口增長(zhǎng)的協(xié)調(diào)程度。例如，通過(guò)分析土地和人口分布重心的空間軌跡，來(lái)評(píng)估土地城鎮(zhèn)化與人口城鎮(zhèn)化的協(xié)調(diào)發(fā)展程度和耦合態(tài)勢(shì)[21]。采用泰爾指數(shù)（Theil index）衡量地區(qū)之間土地與人口發(fā)展均衡程度[43]。最后，土地與人口城鎮(zhèn)化協(xié)調(diào)發(fā)展不僅包括簡(jiǎn)單的速度差異，更深層次的含義應(yīng)該包括質(zhì)量差異。

5 結(jié)論

本文首次揭示了中國(guó)近40年（1981—2020年）人口與土地城鎮(zhèn)化發(fā)展趨勢(shì)：中國(guó)自1990年開(kāi)始土地城鎮(zhèn)化持續(xù)快于人口城鎮(zhèn)化并且空間差異明顯。2006—2020年中國(guó)土地城鎮(zhèn)化快于人口城鎮(zhèn)化現(xiàn)象較為嚴(yán)重的地區(qū)集中在東北地區(qū)和貴州、甘肅等西部省份。中國(guó)80%以上城市2006—2020年土地?cái)U(kuò)張快于人口增長(zhǎng)。東北地區(qū)多數(shù)城市在城市人口負(fù)增長(zhǎng)的情況下，城市土地仍在繼續(xù)擴(kuò)張。從城市規(guī)模來(lái)看，大中小城市土地城鎮(zhèn)化快于人口城鎮(zhèn)化的程度沒(méi)有顯著差異，也即與城市人口規(guī)模無(wú)關(guān)。就方法對(duì)比而言，城市土地與人口增長(zhǎng)率之比簡(jiǎn)單易用，但測(cè)算結(jié)果波動(dòng)較大。異速增長(zhǎng)模型測(cè)算結(jié)果穩(wěn)健，但計(jì)算復(fù)雜且需多期數(shù)據(jù)。城市人口密度及其變化既反映城市土地與人口增長(zhǎng)快慢，還反映人均土地資源消耗水平，最關(guān)鍵是反映土地城鎮(zhèn)化連續(xù)變化趨勢(shì)，是監(jiān)測(cè)土地城鎮(zhèn)化趨勢(shì)的首推指標(biāo)。

盡管2006年以后，全國(guó)層面土地城鎮(zhèn)化快于人口城鎮(zhèn)化趨勢(shì)有所減緩，并于2020年初步扭轉(zhuǎn)，但各省市差異明顯，土地過(guò)快城鎮(zhèn)化問(wèn)題在部分省市仍然突出。我們要充分認(rèn)識(shí)到土地?cái)U(kuò)張快于人口增長(zhǎng)的全球普遍事實(shí)和長(zhǎng)期歷史趨勢(shì)，中國(guó)需要為土地城鎮(zhèn)化快于人口城鎮(zhèn)化做好長(zhǎng)期應(yīng)對(duì)準(zhǔn)備。這包括兩層含義：一是發(fā)展規(guī)劃需要考慮土地城鎮(zhèn)化快于人口城鎮(zhèn)化的潛在影響，例如對(duì)未來(lái)城鎮(zhèn)用地的影響；二是采取科學(xué)有效措施，調(diào)控土地過(guò)快城鎮(zhèn)化。城市人口密度持續(xù)下降且下降速度超過(guò)同期水平的城市是政策調(diào)控的重點(diǎn)對(duì)象。未來(lái)研究可以從城市用地結(jié)構(gòu)視角探究增速明顯快于人口增長(zhǎng)的具體城市用地類(lèi)型，為政策提供宏觀思路，還可以從城市內(nèi)部視角探究土地與人口增長(zhǎng)的“中心—邊緣”空間差異，為政策調(diào)控提供微觀路徑。