環鄱陽湖生態經濟區經濟—社會—生態系統耦合關系時空演化研究

方潔茸，周世健，多玲花，肖 圣

（東華理工大學測繪工程學院，江西·南昌 330013）

近些年，倡導生態文明的可持續性發展已成為當今世界受人矚目的時代潮流[1]。生態環境與經濟社會可持續性發展有著密不可分的聯系[2]。伴隨著城鎮化進程不斷推進，大量人口從農村涌向城市，城市集聚效應使生態環境與經濟社會間的關系更加密切，極大地影響著居民的生活質量[3]。黨的十八大以來，國家多項方針政策把生態文明建設放在首位，并采取相應的國家舉措加以執行，處理好經濟社會與生態環境間的關系是我國保護環境、走可持續性發展的必由之路[4]。

經濟、社會、生態系統三者間的耦合協調關系已成為國內外學者共同研究的熱點[5-8]。Grossman等采用計量經濟學模型，通過收集發達國家和發展中國家的42座城市的面板數據進行實證分析，總結出環境破壞與經濟發展呈現“倒U型”的變化趨勢[9]。之后，國外其他學者對此繼續進行定量化探索研究[10-11]，這些定量研究模型為經濟社會生態系統的定量分析搭建了基本的框架。在國內，針對該領域的相關研究有：通過構建復合型評價指標體系，運用耦合方法對綠洲區域進行定量分析，確定生態系統與經濟社會間的協調關系[12]；采用容量耦合模型對洞庭湖區生態系統耦合協調度進行時空分析的基礎上闡述耦合協調度的作用機理[13]；基于整體視角將生態經濟系統劃分為經濟、社會和生態三個子系統并分析三者間的作用機理[14-15]。

現有研究多為探討經濟社會與生態系統的二維耦合關系，把經濟、社會、生態三系統單獨分開進行耦合協調的研究相對少見。此外，研究一般僅通過耦合協調度來進行評價，而結合相對發展值進行綜合評價的研究較少，難以全面研究系統間的耦合相對發展關系，對于整體的綜合評價有所阻礙。基于此，本文以環鄱陽湖區七市為例，結合耦合協調度和相對發展度兩模型，揭示經濟、社會與生態之間的耦合協調關系、時空分異及相對發展趨勢，為環鄱陽湖區經濟、社會、生態的協調發展提供科學依據。

1 研究區概況及數據來源

1.1 研究區概況

環鄱陽湖生態經濟區是江西省的核心發展中心，位于江西省北部，主要包括南昌、九江、景德鎮、鷹潭和宜春等7個城市（圖1）。該區域處于亞熱帶濕潤季風氣候，每年降水量為1300～1900 mm，四季明顯，每年氣溫均在15℃以上，是長江中下游地區重要的生物棲息地。研究區人口占全省的一半，是江西省最發達的區域之一，因此選取該區域作為研究區具有典型的代表性。

圖1 研究區位置圖Fig.1 The location map of study area

1.2 數據來源

本文數據主要來源于2003～2019年江西省、南昌市、景德鎮市、九江市、鷹潭市、宜春市、撫州市和上饒市的統計年鑒及環境公報、水資源公報、環保等相關部門所提供的數據。

2 研究方法

2.1 評價指標體系構建

本文按照科學性、系統性的原則，參考相關文獻[16]，同時結合研究區實際情況，構建20個指標的經濟、社會、生態系統協調發展指標體系（表1）。

2.2 指標處理及權重確定

本文通過采用極差法對其數據進行標準化處理，將原始數據有效歸一化在[0,1]之間。本文采用AHP層次分析法與熵權法相結合的綜合權重賦值分析法，其比值各占50%，得到經濟、社會、生態系統協調發展評價指標體系（表1）。

2.3 耦合協調度模型

本文借用耦合度概念，建立耦合模型來定量評價環鄱陽湖生態經濟區經濟—社會—生態系統的耦合關系，其計算公式[17]如下：

式中：f(x)、g(y)、h(z)分別表示不同子系統的綜合評價值，C為耦合度，介于[0,1]之間，當C=1時耦合度最大，系統間及系統內部各要素之間達到高度協調發展的態勢，系統整體向有序方向發展，反之則向無序方向發展。

耦合度僅能夠反映各系統間相互作用的強弱度，不能反映各系統間是否協調、有序，因此，引入耦合協調度模型進行驗證，其運算公式[18]為：

表1 環鄱陽湖生態經濟區經濟—社會—生態系統協調發展評價指標體系及權重值Table 1 Evaluation index system and weight value of coordinated development of economic, social and ecological system in Ecological Economic Zone around Poyang Lake

式中：D為耦合協調度，取值為[0，1]，T表示經濟、社會、生態系統的發展綜合價值，α，β，γ表示經濟、社會、生態系統的權重值，通過計算，分別為0.53，0.35和0.12。

2.4 相對發展度模型

系統間的耦合協調度模型可反映經濟—社會—生態三系統間的協調關系，但不能表達各系統間的相對發展程度[19]。鑒于此，本文引入相對發展度模型用來測量各系統間的相對發展程度，其運算公式為兩系統效益值之比。為方便剖析耦合協調度階段類型以及相對發展水平，根據已有研究成果[20]，按照表2來判定。

表2 系統耦合協調發展階段與類型Table 2 Coordinated development stages and types of system coupling

3 結果與分析

3.1 經濟—社會—生態三維系統耦合協調時間序列分析

通過上述方法測算出2003～2019年環鄱陽湖區經濟、社會、生態系統間的綜合發展水平。由圖2可知，7市經濟、社會、生態系統的耦合協調度總體呈波浪式上升趨勢，協調類型從拮抗期的中度失調變為協調期的高度協調，截至2019年系統失調的城市數量基本清零，各市間的耦合協調度略有差異。其中，2003年7市的耦合協調度均在0.4以下，協調類型均為中度失調。該階段各市表現為大力發展經濟，出現了以破壞生態環境為代價的粗放型發展境況；2006年7市的協調發展正式進入磨合期，只有九江和鷹潭的耦合協調度在0.5以下，其他城市均在0.5以上；2009年系統間的協調水平逐漸提高，這可能是由于此階段環鄱陽湖生態經濟區發展規劃正式上升為國家級區域性發展戰略，7市充分抓住經濟發展的契機并不斷加大對生態環境的保護以及修復力度；截至2015年研究區協調度均在0.6以上，達到良好協調階段。鄱陽湖生態經濟區規劃的批準實施，在一定程度上保護了環湖區域的濕地和生物資源，帶來了明顯的經濟、社會以及生態效益。

圖2 2003～2019年環鄱陽湖生態經濟區經濟—-社會—生態耦合協調度時序變化Fig.2 The level of coordinated development of economic, social and ecological system in Ecological Economic Zone around Poyang Lake from 2003 to 2019

同時，根據上述各系統的綜合發展水平結果得出環鄱陽湖區2003～2019年經濟、社會、生態各系統的耦合協調發展水平，如圖3所示。2003年，環鄱陽湖區的生態系統綜合評價值為0.578，遠高于經濟和社會兩系統的綜合評價值。期間生態系統的綜合評價值整體變化較不明顯，而經濟和社會子系統在研究期間內變化顯著，截至2019年，環鄱陽湖區經濟和社會系統綜合評價值分別為0.987和0.945，兩者綜合評價值均遠高于生態系統。通過深層分析評價指標中各指標數據，從生態環境來看，在研究期內，政府的環境保護力度不斷加大，但經濟發展帶來的生態環境壓力也不斷加重。從經濟發展總量來看，環鄱陽湖區的第一二產業在研究期內呈穩步上升趨勢，可見工業發展速度遠快于農業發展，而工業的發展可能會使得生態環境受到破壞。

圖3 2003～2019年環鄱陽湖生態經濟區各子系統綜合評價的時序變化Fig.3 The level of integrated assessment value of each subsystem in Ecological Economic Zone around Poyang Lake from 2003 to 2019

3.2 經濟—社會—生態三維系統耦合協調空間演變分析

由圖4可知，研究區耦合協調發展趨勢總體呈“東快西慢”、“東北—西南”兩級發展較快的趨勢，鄱中地區發展增速較為勻速平穩，總體趨向于協調發展。其中，2003年環鄱陽湖區7市均為中度失調，隨著經濟以及生態環境的協調發展；截至2006年區域內出現初步協調和中度協調并存；2009年至2012年，區域內中度協調和良好協調并存；截至2015年全區域進入良好協調，到2019年全區域進入高度協調階段，可見當地政府愈發重視環鄱陽湖區經濟生態同步協調發展，但就研究期形勢而言，仍需有發展空間。

圖4 環鄱陽湖生態經濟區不同時期系統耦合協調度空間演變Fig.4 Spatial evolution of system coupling coordination degree in Ecological Economic Zone around Poyang Lake at different periods

3.3 經濟—社會—生態三維系統耦合相對發展綜合分析

根據耦合協調度和各市各系統兩兩相對發展的比較判別，對2003～2019年研究區整體發展階段進行剖析，結果見表3。環鄱陽湖區系統的耦合協調發展狀況完成了從“拮抗”到“協調”的跨越，最終達到高度耦合階段。2003～2006年該區域的主要制約因素為社會方面，其原因是該階段經濟處在發展初期，城市公共服務與基礎設施資金投入偏低，城市基礎設施處于落后階段 ；2007～2010年該區域的主要制約因素為經濟方面，各市加大對經濟建設的投入力度，招商引資，城市基礎設施建設逐漸完善，但整體仍處于資本積累階段；2011～2015年，該階段主要制約因子在經濟和社會因素來回轉變，隨著經濟社會的不斷發展，兩者間的矛盾時常出現，此階段城市落后的公共基礎設施滿足不了人民生活的較高需求；2016年后，隨著國家“五位一體”總體布局的提出，環鄱陽湖生態經濟區落實中央的指令，大力倡導綠色發展，生態因素成為該期間的主要制約因素。

由圖5可知，2003～2019年研究區的系統效益發展類型變化情況顯著，呈“社會滯后—經濟社會滯后—生態滯后”的趨勢。2007年之前各市系統均處于社會滯后區，這可能是由于政策偏向、地理位置、市場競爭力等原因使得該區域的城市基礎設施的建設趕不上經濟的增長；2007年后，在全國經濟快速發展及政策偏向背景下，城市間系統效益差異開始顯現，城市間發展各有優劣，此階段出現經濟滯后和社會滯后兩種類型，其中宜春和鷹潭率先脫離社會滯后進入經濟滯后發展階段；至2010年，各城市間的系統效益差異進一步加大，經濟進一步發展，除南昌和景德鎮兩市外其他城市均已進入經濟滯后區；2014年南昌和鷹潭城市發展迅速，提前進入生態滯后發展階段，九江進入經濟滯后類型區，其他城市仍處于社會滯后區；截至2019年，7市全面進入生態滯后區階段。研究表明，作為江西省的大都市圈，南昌相較于發達省份都市圈的發展水平仍存在一定差距，對區域經濟帶動力不足，但不可否認南昌發展潛力巨大。

表3 環鄱陽湖生態經濟區經濟—社會—生態系統耦合協調相對發展比較Table 3 Comparison of coupling development economic, social and ecological systems in Ecological Economic Zone around Poyang Lake

圖5 不同時期環鄱陽湖生態經濟區7市系統效益發展類型演變Fig.5 The evolution of system benefit development types of 7 cities around Poyang Lake Ecological Economic Zone in different periods

4 討論

在全國快速發展的大背景下，以南昌省會城市為主的環鄱陽湖生態經濟區城市化進程加快，城鎮擴張、人地矛盾不斷加快等問題對區域生態環境帶來一定破壞。自黨的十八大提出建設生態文明戰略以來，各市相繼制定政策對當地的經濟、社會、生態加以協調，但由于地理位置及歷史遺留問題，導致各市三子系統耦合協調發展狀況出現差異。個別城市在追求經濟發展的同時，仍采取傳統的經濟發展模式，將會破壞當地城市的生態系統，對可持續性發展帶來阻礙。

針對環鄱陽湖區7市的發展類型應制定相應發展對策，實施差別化生態環境管控，南昌作為江西省會城市，應落實國務院批復的“鄱陽湖生態經濟區規劃”戰略，在抓經濟社會發展的同時狠抓生態保護，聯通鷹潭構建環鄱陽湖生態經濟圈，提高各城市的經濟實力及綜合競爭力，提高土地利用效率，實現經濟社會生態協調發展；上饒的經濟系統具有發展潛力，但仍需重視社會生態之間的協調關系；九江、宜春的生態發展良好，而經濟和社會發展相對滯后，經濟增長模式需要轉型；景德鎮、撫州市等社會滯后區應進一步提高當地的社會公共服務設施投入，轉變產業結構，經濟和社會發展并頭發展，帶動周邊區域的土地經濟效益聯動發展。在城市未來的發展應加強產業結構改革，加大科技創新，開發清潔能源，倡導綠色循環經濟，注重各系統的生態效益，同時應提高土地的集約利用水平，深度挖掘建設用地的效益，確保土地的合理利用。

5 結論

（1）從整體上看，環鄱陽湖區經濟、社會、生態系統間的耦合協調度總體呈波浪式上升趨勢，協調類型從拮抗期的中度失調變為協調期的高度協調，實現了“拮抗—磨合—協調”的跨越，截至2019年系統失調的城市全部清零，各系統逐步趨于優化，就研究期形勢而言，仍有較大發展空間。

（2）從各子系統發展狀況來看，環鄱陽湖區的生態環境基礎較好，而研究期間經濟社會的快速發展給生態環境帶來巨大壓力，各市系統之間的矛盾仍是制約整體協調發展水平的主要因素，區域的后期經濟發展仍需重視。

（3）從空間演變上來看，7市的耦合協調發展趨勢總體呈現“東快西慢”、“東北—西南”兩級發展較快的趨勢，總體趨向于協調發展，可以看出當地政府在鄱陽湖區的發展中越來越重視經濟生態同步協調發展。