國家重點生態(tài)功能區(qū)城市與毗鄰非生態(tài)功能區(qū)城市綠色發(fā)展水平測度與時空差異

張旖琳,吳相利

哈爾濱師范大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院,哈爾濱 150025

綠色發(fā)展是在資源環(huán)境制約下,通過改變發(fā)展動力機制,實現(xiàn)經(jīng)濟、社會、生態(tài)之間協(xié)調(diào)平衡的發(fā)展模式,其已經(jīng)成為時代的發(fā)展主題。推動綠色發(fā)展,對實現(xiàn)自然與經(jīng)濟良性循環(huán)互動、提高人類生活質(zhì)量、促進人與自然和諧共生具有重要意義。以黑龍江省為主體的區(qū)域是我國北方重要的森林濕地生態(tài)功能區(qū),區(qū)域共有51個市縣屬于國家重點生態(tài)功能區(qū)范圍,總面積占比超過60%,自然生態(tài)本底優(yōu)質(zhì)。但由于長期采取過度依賴自然資源的發(fā)展方式[1]導(dǎo)致資源日趨枯竭,水土流失、大氣環(huán)境污染、植被破壞等生態(tài)問題日益加重,這阻礙經(jīng)濟、社會、生態(tài)協(xié)調(diào)發(fā)展,也致使“天生麗質(zhì)”的自然生態(tài)本底基礎(chǔ)并未達成高水平綠色發(fā)展目標(biāo)。評估綠色發(fā)展水平、診斷并解決綠色發(fā)展中存在問題已成為推進區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的重要舉措,本文基于生態(tài)功能區(qū)及毗鄰地區(qū)綠色發(fā)展水平的比較研究將為兩種類型區(qū)域綠色發(fā)展提供更具針對性的科學(xué)依據(jù)和發(fā)展指導(dǎo)。

國內(nèi)外學(xué)者針對綠色發(fā)展展開了一系列研究,其中國外學(xué)者對綠色發(fā)展的研究涉及綠色經(jīng)濟[2—3]、綠色政策保障[4—6]、綠色供應(yīng)鏈[7]、綠色建筑[8]等眾多領(lǐng)域,研究內(nèi)容豐富廣泛。Bina[9]利用模型解釋了綠色經(jīng)濟對可持續(xù)發(fā)展的意義和影響。Mckendry等[10]總結(jié)了發(fā)達國家和發(fā)展中國家綠色城市的經(jīng)驗教訓(xùn),并提出政策建議促進經(jīng)濟增長、社會和環(huán)境的協(xié)調(diào)。Tseng等[11]研究了綠色供應(yīng)鏈的概念、驅(qū)動因素以及管理方法和績效評估等,并提出未來研究的見解和方向。Dwaikal等[12]從能源消耗的角度評估了綠色建筑的實際經(jīng)濟性能,并研究了不同能源價格的上漲方案。中國學(xué)者對綠色發(fā)展的研究則主要從研究方法、研究內(nèi)容、研究空間三個方面展開。研究方法方面包括主觀賦權(quán)法和客觀賦權(quán)法,主觀賦權(quán)法具有一定的偏頗和誤差,客觀賦權(quán)法包括熵權(quán)-TOPSIS評價法、投影尋蹤模型[13]、數(shù)據(jù)包絡(luò)分析(DEA)[14]、主成分分析法等方法；研究內(nèi)容方面包括綠色發(fā)展的內(nèi)涵及理論[15—16]、構(gòu)建城市綠色發(fā)展體系[17—19]、綠色發(fā)展水平測度與績效評估[20—21]、綠色發(fā)展的空間格局與演變特征[22—25]、綠色發(fā)展影響因素識別[26]以及綠色發(fā)展在行業(yè)中的研究[27]等幾個方面,其中在綠色發(fā)展水平測度方面研究較為全面；研究空間方面,涵蓋了國家[28]、省市[29]、城市群[30]、特殊區(qū)域等多空間尺度對綠色發(fā)展水平進行評價。

既有綠色發(fā)展研究多為綠色發(fā)展或綠色轉(zhuǎn)型單一方面研究,將綠色發(fā)展和綠色轉(zhuǎn)型結(jié)合研究的文獻還少見。綠色發(fā)展與綠色轉(zhuǎn)型相結(jié)合,從發(fā)展水平和轉(zhuǎn)型能力兩方面對城市綠色發(fā)展水平進行綜合評價,其對城市認識更加全面系統(tǒng)也更加符合實際,結(jié)果也更具有實踐參考價值。本文利用熵權(quán)-TOPSIS評價法對2009—2018年以黑龍江省為主體區(qū)域的我國東北重要的生態(tài)功能區(qū)及毗鄰地區(qū)的綠色發(fā)展水平進行測度,并選取2009、2013、2018年三個時間點借助ArcGIS軟件對區(qū)域時空差異的變化進行分析,運用轉(zhuǎn)型速度進一步對區(qū)域內(nèi)發(fā)展差異進行評價,采用障礙度模型識別并分析影響綠色發(fā)展水平的障礙因素,預(yù)測綠色發(fā)展水平的變化趨勢,提出推進區(qū)域綠色經(jīng)濟、社會、環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的對策建議。

1 指標(biāo)體系構(gòu)建與研究方法

1.1 研究區(qū)域概況

本文的研究區(qū)域涉及了國家劃定的長白山森林生態(tài)功能區(qū)、三江平原濕地生態(tài)功能區(qū)和大小興安嶺森林生態(tài)功能區(qū)三個生態(tài)主體功能區(qū)及毗鄰部分區(qū)域(圖1)。區(qū)域共有51個市縣處于國家重點生態(tài)功能區(qū)范圍,生態(tài)功能區(qū)面積約占整個研究區(qū)域面積的67.8%,是我國北方重要的森林濕地生態(tài)功能區(qū),也是國家重要的生態(tài)屏障區(qū)。為了便于研究區(qū)域綠色發(fā)展水平時空差異,本文以地級市為研究單元,研究區(qū)域涵蓋了11個位于生態(tài)功能區(qū)內(nèi)的城市,另外選擇了2個毗鄰的同時社會經(jīng)濟發(fā)展水平相當(dāng)?shù)奶幱诜巧鷳B(tài)功能區(qū)的城市做比較。其中哈爾濱市地跨長白山森林生態(tài)功能區(qū)和大小興安嶺森林生態(tài)功能區(qū),位于內(nèi)蒙古自治區(qū)的松嶺區(qū)將其劃為大興安嶺地區(qū)做研究。研究該區(qū)域綠色發(fā)展對原有重點生態(tài)功能區(qū)建設(shè)和自然生態(tài)本底保護具有重要意義。

圖1 研究區(qū)域

1.2 城市綠色發(fā)展指標(biāo)體系構(gòu)建

研究區(qū)域是我國的老工業(yè)基地,正面臨經(jīng)濟發(fā)展滯緩、生態(tài)經(jīng)濟效益低、資源日趨枯竭等問題,結(jié)合城市生態(tài)-生產(chǎn)-生活“三生”空間功能分類體系[31],參考相關(guān)文獻[1,17,25,29,33],在遵循科學(xué)性、數(shù)據(jù)可獲取性等原則基礎(chǔ)上,從綠色生產(chǎn)、綠色生活、綠色生態(tài)三個維度,選取23個指標(biāo)構(gòu)建區(qū)域綠色發(fā)展水平評價指標(biāo)體系(表1)。

表1 區(qū)域綠色發(fā)展水平評價指標(biāo)體系

指標(biāo)體系中,綠色生產(chǎn)主要反映區(qū)域資源利用能力,提倡創(chuàng)建資源節(jié)約型社會,體現(xiàn)優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),促進產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級化,帶動人均GDP增長等,選取了單位地區(qū)生產(chǎn)總值電耗等10項指標(biāo)；綠色生活主要反映綠色生活的各個方面因素,選取了每萬人擁有公共交通車輛等7項指標(biāo)；綠色生態(tài)主要反映污染物排放強度的變化及環(huán)境治理能力,選取了建成區(qū)綠化覆蓋率等6項指標(biāo)。總體上正向指標(biāo)14個,負向指標(biāo)9個。

1.3 數(shù)據(jù)來源

本文研究數(shù)據(jù)主要來源于《中國城市統(tǒng)計年鑒》、《中國城市建設(shè)統(tǒng)計年鑒》、《中國環(huán)境年鑒》、《黑龍江統(tǒng)計年鑒》、黑龍江省生態(tài)環(huán)境廳網(wǎng)站(http://www.hljdep.gov.cn/)、土地調(diào)查成果共享應(yīng)用服務(wù)平臺(http://tddc.mnr.gov.cn/to_Login)以及各地國民經(jīng)濟社會發(fā)展統(tǒng)計公報。

1.4 研究方法

1.4.1熵權(quán)-TOPSIS評價法

熵權(quán)-TOPSIS評價法[32]是傳統(tǒng)TOPSIS方法的改進,通過熵值法確定評價指標(biāo)的權(quán)重,再通過正負理想解以及歐式距離算出貼進度,進而判斷研究對象的水平。具體步驟如下：

①無量綱處理：為了消除指標(biāo)量綱的差異,對數(shù)據(jù)進行極差標(biāo)準(zhǔn)化處理,得到標(biāo)準(zhǔn)化矩陣Y=(yij)m×n,m、n分別為城市個數(shù)和指標(biāo)個數(shù)。

②計算信息熵：

(1)

③定義指標(biāo)j的權(quán)重：

(2)

④確定加權(quán)矩陣：

R=(rij)m×n,rij=wj×yij

(3)

(4)

⑥計算與正理想解和負理想解的歐氏距離：

(5)

⑦計算貼進度：

(6)

式中：Di越大表示綠色發(fā)展水平越高,反之綠色發(fā)展水平就越低。根據(jù)貼進度的大小可以對研究對象進行優(yōu)劣排序。

1.4.2轉(zhuǎn)型速度模型

根據(jù)熵值法求出各城市的績效總得分[33],得分的變化表示綠色轉(zhuǎn)型的效果,得分變化越快表示轉(zhuǎn)型效果越明顯,反之則不明顯。將績效得分和轉(zhuǎn)型效果聯(lián)系起來,把一定時間內(nèi)績效得分的平均年變化率作為綠色轉(zhuǎn)型速度。通過綠色轉(zhuǎn)型速度[34]來進一步分析綠色發(fā)展水平。

(7)

式中：Vm2、Vm1分別表示相應(yīng)年份的轉(zhuǎn)型速度,Δm表示間隔年數(shù)。

1.4.3障礙度模型

本文采用障礙度模型[35]對綠色發(fā)展水平障礙因素進行識別,通過障礙度的大小反映障礙因素的主次關(guān)系。數(shù)值越大表示指標(biāo)對綠色發(fā)展水平阻礙程度越大,反之則阻礙程度較小。計算公式如下：

(8)

式中：Zij為第i個市第j個指標(biāo)的綠色發(fā)展水平的障礙度,yij為第i個市第j個指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化值,wj為第j個指標(biāo)的權(quán)重。

1.4.4趨勢移動平均法

趨勢移動平均法[36]是趨勢分析法的一種,是以一次移動平均值作為基期值,二次移動平均值作為趨勢斜率,建立預(yù)測模型。本文運用該模型對未來五年區(qū)域綠色發(fā)展水平進行預(yù)測,其結(jié)果能進一步反映出各城市的變化趨勢并進行了檢驗精度。預(yù)測模型如下：

yt+T=at+bt×T

(9)

式中：T是預(yù)測期數(shù),yt+T表示第t+T期預(yù)測值,at和bt的計算見式(10)和式(11)。

(10)

(11)

2 區(qū)域綠色發(fā)展水平測度

2.1 綠色發(fā)展水平時序特征

根據(jù)熵權(quán)-TOPSIS評價法的評價結(jié)果(表2),總體上看2009—2018年各功能區(qū)綠色發(fā)展水平均值均低于0.6,其中長白山森林生態(tài)功能區(qū)的綠色發(fā)展指數(shù)均值為0.5784,高于其余兩個生態(tài)功能區(qū),毗鄰對照區(qū)的綠色發(fā)展指數(shù)均值為0.5044,低于所有生態(tài)功能區(qū),與生態(tài)功能區(qū)的指數(shù)值相差在4.09%—12.8%之間,還存在差距,這表明自然生態(tài)本底是影響不同功能區(qū)綠色發(fā)展的重要因素,而人類活動的“綠色化”還存在差距,尚未完成產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的綠色轉(zhuǎn)變,綠色發(fā)展進程緩慢。各年份間綠色發(fā)展水平波動不大,未形成持續(xù)發(fā)展格局,還處低水平徘徊狀態(tài)。從市域尺度上看,綠色發(fā)展指數(shù)最高的為三江平原濕地生態(tài)功能區(qū)內(nèi)的佳木斯市,其指數(shù)值相對于區(qū)域十年綠色指數(shù)均值0.5323高出11.2%；綠色發(fā)展指數(shù)最低的為大小興安嶺森林生態(tài)功能區(qū)內(nèi)的伊春市,其指數(shù)值相對于區(qū)域十年綠色指數(shù)均值低出14.8%。伊春市、大興安嶺地區(qū)是我國著名的森林生態(tài)主體功能區(qū),其屬于自然生態(tài)本底優(yōu)質(zhì)的功能區(qū),由于資源枯竭以及傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)比重大阻滯了綠色產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展,生產(chǎn)與生活等人類活動的“綠色化”低,導(dǎo)致綠色發(fā)展水平偏低,這也能體現(xiàn)出各城市綠色發(fā)展水平的非均衡性特征。哈爾濱市作為長白山森林生態(tài)功能區(qū)和大小興安嶺森林生態(tài)功能區(qū)的共有城市,其綠色化指數(shù)在長白山森林生態(tài)功能區(qū)中為最高值,在大小興安嶺森林生態(tài)功能區(qū)則非最高值。2009、2013、2018年城市間綠色發(fā)展指數(shù)最大差距分別為0.1675、0.1674、0.1656,呈微弱縮小態(tài)勢但整體水平的最大差距徘徊在0.16—0.17之間。十年間生態(tài)功能區(qū)中有4個城市綠色化水平有所下降應(yīng)引起重視,從評價指標(biāo)上看,這些城市下降原因主要來自綠色生態(tài)方面,位于長白山森林生態(tài)功能區(qū)的牡丹江市建成區(qū)綠化覆蓋率從2014年開始逐年驟減,位于三江平原濕地生態(tài)功能區(qū)的雙鴨山市、雞西市和位于大小興安嶺森林生態(tài)功能區(qū)的齊齊哈爾市環(huán)保支出占比逐年下降,致使綠色生態(tài)指數(shù)下降,加強生態(tài)環(huán)境治理以全面提高綠色發(fā)展水平并實現(xiàn)持續(xù)綠色發(fā)展還要付出多方面的努力。

表2 區(qū)域綠色發(fā)展水平評價結(jié)果

從總體上看(圖2),三個維度綠色發(fā)展水平均波動上升,但水平仍偏低。從各維度上看,綠色生產(chǎn)指數(shù)呈波動上升的趨勢,長白山森林生態(tài)功能區(qū)綠色發(fā)展指數(shù)值高于其余兩個生態(tài)功能區(qū)及毗鄰對照區(qū),2018年指數(shù)值最高為0.6765,綠色發(fā)展指數(shù)值低的三江平原濕地生態(tài)功能區(qū)低于該值33.8%、毗鄰對照區(qū)的指數(shù)值低于該值31.8%,推動產(chǎn)業(yè)綠色轉(zhuǎn)型升級、工業(yè)節(jié)能減排等還有較大的提升空間。綠色生活指數(shù)呈波動上升的趨勢,各功能區(qū)的指數(shù)值均在0.49—0.69之間波動,沒有明顯差別。增加每萬人擁有公共車輛數(shù)以實現(xiàn)綠色交通、減少人均日生活用水量實現(xiàn)節(jié)能減排、增加教育支出占比提高居民的環(huán)保意識是未來推動綠色生活指數(shù)持續(xù)提升的重要動力。綠色生態(tài)指數(shù)呈波動上升的態(tài)勢,三江平原濕地生態(tài)功能區(qū)的指數(shù)值高于其余兩個生態(tài)功能區(qū)及毗鄰對照區(qū),2018年指數(shù)值為0.52,指數(shù)值低的長白山森林生態(tài)功能區(qū)低于該值30.5%,毗鄰對照區(qū)的指數(shù)值低于該值5.8%,其中長白山森林生態(tài)功能區(qū)的指數(shù)值小幅下降,其原因在于牡丹江的綠色生態(tài)指數(shù)下降明顯,人類過度追求經(jīng)濟增長,對我國北方重要的生態(tài)功能區(qū)原有自然生態(tài)本底的保護還有所欠缺,生態(tài)功能體系建設(shè)與環(huán)境治理還需加強。

圖2 區(qū)域綠色發(fā)展各維度時間演變

2.2 綠色發(fā)展水平空間分異

采用變異系數(shù)法[37]對區(qū)域內(nèi)城市綠色發(fā)展水平差異進行分析,經(jīng)計算各功能區(qū)內(nèi)城市綠色發(fā)展水平變異系數(shù)總體呈現(xiàn)下降的趨勢,從0.1292下降到0.1055,到2018年下降至0.1053,區(qū)域綠色發(fā)展水平空間差異逐漸縮小,各城市趨向均衡發(fā)展?fàn)顟B(tài)。為了更直觀的體現(xiàn)區(qū)域內(nèi)城市綠色發(fā)展水平的空間差異,以綠色發(fā)展水平平均值M及標(biāo)準(zhǔn)偏差 Std 作為判斷依據(jù),對研究區(qū)內(nèi)13個地市綠色發(fā)展水平進行等級劃分(表3),將區(qū)域內(nèi)的城市劃分四類進行綠色發(fā)展水平空間格局分析(圖3)。

圖3 區(qū)域綠色發(fā)展水平空間分異

表3 區(qū)域綠色發(fā)展水平(Z)等級劃分

從3個時間節(jié)點各功能區(qū)整體綠色發(fā)展空間格局上看,長白山森林生態(tài)功能區(qū)處于較高水平,而三江平原濕地生態(tài)功能區(qū)水平偏低；大小興安嶺森林生態(tài)功能區(qū)綠色發(fā)展水平上升幅度較大,毗鄰對照區(qū)上升幅度則較小。大小興安嶺森林生態(tài)功能區(qū)中的黑河市萬元GDP廢水排放量和工業(yè)綜合消費量較小,綠色發(fā)展水平處于較高水平；而三江平原濕地生態(tài)功能區(qū)中的鶴崗市始終處于低水平,鶴崗市作為資源依賴型城市,高污染性質(zhì)的采煤業(yè)占比大,環(huán)境治理任務(wù)艱巨、綠色轉(zhuǎn)型差距大,綠色發(fā)展受到了阻礙。大興安嶺地區(qū)綠色發(fā)展水平逐年上升,從低水平上升到高水平,大興安嶺地區(qū)作為國家政策中第一個生態(tài)功能區(qū)起到了示范作用。生態(tài)功能區(qū)與毗鄰對照區(qū)中處于低水平、較低水平、較高水平、高水平的城市數(shù)量分別由2009年4、2、6、1演化為2018年2、3、5、3(表4)。整體來看高水平類型城市數(shù)量有所增加,由1個增加至3個,低水平地區(qū)數(shù)量下降,由4個下降至2個,并呈向高水平轉(zhuǎn)變的趨勢,但低水平和較低水平地區(qū)所占比例高達40%,三江平原濕地生態(tài)功能區(qū)的鶴崗市始終為低水平地區(qū),未來需要產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級化,使產(chǎn)業(yè)變“清”與“輕”以推進區(qū)域可持續(xù)發(fā)展。

表4 城市綠色發(fā)展水平時空演變分析表

根據(jù)綠色發(fā)展水平各維度指數(shù)來看,為了更直觀地體現(xiàn)各區(qū)域不同維度的水平差異,利用ArcGIS軟件對指標(biāo)體系中三個維度進行空間可視化(圖4)。

圖4 區(qū)域綠色發(fā)展水平各維度空間分異

從圖中看出,三個維度總體水平均波動上升,但水平仍偏低。分維度上看,三個時間點生態(tài)功能區(qū)與毗鄰對照區(qū)內(nèi)的城市綠色生產(chǎn)指數(shù)均低于0.74,呈波動上升變化。位于大小興安嶺森林生態(tài)功能區(qū)的齊齊哈爾市上升幅度尤為明顯,2018年指數(shù)值為0.5598,較2009年上升了10.62%,位于三江平原濕地生態(tài)功能區(qū)的鶴崗市下降幅度最大,2018年指數(shù)值為0.31,相比于2009年降低了8.2%,其中萬元GDP廢水排放量、單位地區(qū)生產(chǎn)總值電耗較大,嚴重抑制了綠色生產(chǎn)的發(fā)展,注重資源型城市的綠色生產(chǎn),提升城市產(chǎn)業(yè)競爭力,進而帶動經(jīng)濟發(fā)展是重要的努力方向；綠色生活指數(shù)大致在0.39—0.72之間,呈波動變化。位于三江平原濕地生態(tài)功能區(qū)的佳木斯市上升幅度最大,2018年指數(shù)值為0.6956,較2009年上升了21.5%,雞西市下降幅度最大,較2009年下降了7.8%,加強綠色公共服務(wù)設(shè)施,為居民提供更多綠色福利,努力打造宜居生態(tài)綠色城市任務(wù)艱巨；綠色生態(tài)指數(shù)在0.23—0.67之間,波動變化小。大興安嶺地區(qū)上升幅度最顯著,2018年指數(shù)值為0.6364,較2009年上升了66.2%,大興安嶺地區(qū)作為現(xiàn)存較完好、面積最大的原始森林,自然生態(tài)本底較好促進該地區(qū)綠色生態(tài)的發(fā)展。位于長白山森林生態(tài)功能區(qū)的牡丹江市下降幅度最明顯,2018年指數(shù)值為0.23,較2009年下降了55.1%,由于建成區(qū)綠化覆蓋率以及污水處理率低,該地區(qū)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量下降顯著。作為我國北方重要的生態(tài)主體功能區(qū),人類活動對自然環(huán)境的過度索取,致使原有優(yōu)質(zhì)的自然生態(tài)本底遭到一定程度的破壞。三個維度綜合來看,各功能區(qū)之間還存在差異,綠色生產(chǎn)、綠色生活、綠色生態(tài)協(xié)調(diào)發(fā)展將成為提高綠色發(fā)展水平的努力方向。

3 區(qū)域綠色轉(zhuǎn)型發(fā)展

推進綠色轉(zhuǎn)型,這是對資源型城市在內(nèi)的城市發(fā)展共同取向。人類需求與資源環(huán)境供給產(chǎn)生矛盾,綠色轉(zhuǎn)型成為發(fā)展主題。本研究區(qū)域有7個典型資源型城市,數(shù)量占比較高,資源型城市長期大規(guī)模、高強度、大面積開采各類高耗能工業(yè),致使資源日趨枯竭,實現(xiàn)綠色轉(zhuǎn)型已迫在眉睫,引入轉(zhuǎn)型速度用于比較研究各功能區(qū)的綠色轉(zhuǎn)型狀況。

本文將區(qū)域各城市相關(guān)數(shù)據(jù)代入公式3中,并求出各功能區(qū)的績效得分。以研究時間段每五年為一個轉(zhuǎn)型期,共分為兩個轉(zhuǎn)型期為基準(zhǔn)計算轉(zhuǎn)型速度,從而對各功能區(qū)綠色轉(zhuǎn)型速度進行對比分析(表5),還可以將各功能區(qū)的綠色轉(zhuǎn)型速度按三個維度進行分解,進而分析功能區(qū)間的差異,結(jié)果如表6、表7、表8。

表5 綠色轉(zhuǎn)型速度

區(qū)域綠色轉(zhuǎn)型效果總體不顯著,前一個轉(zhuǎn)型期轉(zhuǎn)型速度較后一個轉(zhuǎn)型期快,速度提高了0.52；十年間各功能區(qū)轉(zhuǎn)型速度緩慢,毗鄰對照區(qū)轉(zhuǎn)型速度為0.87,快于生態(tài)功能區(qū),長白山森林生態(tài)功能區(qū)轉(zhuǎn)型速度最慢且未呈現(xiàn)顯著的加速轉(zhuǎn)型發(fā)展態(tài)勢；十年間轉(zhuǎn)型速度為負值的大部分為資源型城市,高污染的重型化產(chǎn)業(yè)仍占城市的主體,其產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)為“二三一”型,綠色轉(zhuǎn)型還面臨瓶頸；位于大小興安嶺森林生態(tài)功能區(qū)的伊春市上升幅度相對較大,為3.93,伊春市積極推進林區(qū)保護,停止商業(yè)性采伐,綠色轉(zhuǎn)型效果顯著；位于三江平原濕地生態(tài)功能區(qū)的鶴崗市則下降幅度最大,為-3.89,轉(zhuǎn)變以煤為主的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)加快產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展是未來發(fā)展的主要方向。

從總體上看(表6),兩個轉(zhuǎn)型期綠色化生產(chǎn)沒有出現(xiàn)明顯好轉(zhuǎn),甚至出現(xiàn)了下滑趨勢；十年間各功能區(qū)綠色化生產(chǎn)轉(zhuǎn)型速度較慢且差異較小,毗鄰對照區(qū)轉(zhuǎn)型速度低于生態(tài)功能區(qū)且未出現(xiàn)好轉(zhuǎn)。位于三江平原濕地生態(tài)功能區(qū)的鶴崗市十年間平均轉(zhuǎn)型速度出現(xiàn)退步為-0.33,鶴崗市在綠色轉(zhuǎn)型過程中存在發(fā)展乏力等問題,導(dǎo)致轉(zhuǎn)型速度緩慢；大興安嶺地區(qū)上升幅度最大,為1.63,大興安嶺地區(qū)擁有天然的生態(tài)資源,注重資源優(yōu)勢和產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)使轉(zhuǎn)型步伐明顯加快。

表6 綠色生產(chǎn)轉(zhuǎn)型速度

從總體上看(表7),前一個轉(zhuǎn)型期轉(zhuǎn)型速度較后一個轉(zhuǎn)型期快,速度提高了0.11；十年間各功能區(qū)綠色生活轉(zhuǎn)型速度較慢且差異較小,長白山森林生態(tài)功能區(qū)相對較高為0.41。位于三江平原濕地生態(tài)功能區(qū)的佳木斯市十年間平均轉(zhuǎn)型速度最快,達到1.29,佳木斯市加強服務(wù)設(shè)施建設(shè),完善和提升服務(wù)業(yè)的功能和水平,尤其是旅游業(yè),華夏東極風(fēng)景區(qū)旅游線路日趨成熟,旅游收入的增長進而提高了人類生活質(zhì)量；位于大小興安嶺森林生態(tài)功能區(qū)的伊春市上升幅度最快,達到2.59,將森林生態(tài)旅游產(chǎn)業(yè)作為高質(zhì)量轉(zhuǎn)型發(fā)展的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè),進而加速綠色生活轉(zhuǎn)型發(fā)展。

表7 綠色生活轉(zhuǎn)型速度

從總體上看(表8),后一個轉(zhuǎn)型期綠色生態(tài)轉(zhuǎn)型速度比前一個轉(zhuǎn)型期快；十年間大小興安嶺森林生態(tài)功能區(qū)轉(zhuǎn)型速度為0.85,高于其余生態(tài)功能區(qū)和毗鄰對照區(qū),“十三五規(guī)劃”提出綠色發(fā)展戰(zhàn)略后城市的轉(zhuǎn)型速度得到明顯改善。位于長白山森林生態(tài)功能區(qū)的牡丹江市十年間平均轉(zhuǎn)型速度最慢,為-2.43,林地面積大量減少影響生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性,導(dǎo)致綠色生態(tài)轉(zhuǎn)型速度急劇下降；轉(zhuǎn)型幅度最大的是哈爾濱市,作為黑龍江省的中心城市,更加重視對生態(tài)系統(tǒng)的保護,促進綠色生態(tài)轉(zhuǎn)型發(fā)展。

表8 綠色生態(tài)轉(zhuǎn)型速度

4 區(qū)域綠色發(fā)展障礙因素識別

運用公式(8)障礙度模型識別影響區(qū)域綠色發(fā)展水平的障礙因素。通過指標(biāo)的數(shù)值來判斷影響綠色發(fā)展水平的主要障礙指標(biāo),進而揭示區(qū)域綠色發(fā)展的提升方向。

從準(zhǔn)則層中3個指標(biāo)的障礙程度來看(表9),綠色生產(chǎn)對長白山森林生態(tài)功能區(qū)阻礙較大,阻礙程度為50%,毗鄰對照區(qū)綠色生活的障礙度最高,2013年為42%,綠色生態(tài)對三江平原濕地生態(tài)功能區(qū)阻礙相對較大,阻礙程度接近30%；各功能區(qū)內(nèi)部準(zhǔn)則層三個指標(biāo)的障礙度也存在不同的差異,其中長白山森林生態(tài)功能區(qū)內(nèi)綠色生產(chǎn)與綠色生活的障礙度高于綠色生態(tài),三江平原濕地生態(tài)功能區(qū)內(nèi)綠色生活始終作為首要障礙因子,綠色生產(chǎn)與綠色生活阻礙強度接近,成為第二障礙因子。大小興安嶺森林生態(tài)功能區(qū)內(nèi)綠色生產(chǎn)始終作為首要障礙因子,綠色生活和綠色生態(tài)障礙程度接近,與綠色生產(chǎn)相差約16%。毗鄰對照區(qū)2013年后綠色生活阻礙強度超過綠色生產(chǎn),成為第一障礙。相較綠色生態(tài)而言,綠色生活和綠色生產(chǎn)對城市綠色發(fā)展水平的阻礙強度較大,未來區(qū)域綠色發(fā)展水平的提升主要從綠色生活、綠色生產(chǎn)兩方面著手,大力提升基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),利用綠色交通、綠色醫(yī)療為居民提供便利；提高節(jié)能、降耗、減污意識,保護原有的生態(tài)本底以促進區(qū)域可持續(xù)發(fā)展。

表9 區(qū)域準(zhǔn)則層障礙度/%

從指標(biāo)層中23個指標(biāo)的障礙程度來看,由于研究期間較長、指標(biāo)數(shù)量較多,本文進一步篩選出各功能區(qū)排序前五位的障礙因子并求出了障礙度(表10)。長白山森林生態(tài)功能區(qū)與毗鄰對照區(qū)共有的障礙因子為燃氣普及率和萬元GDP二氧化硫排放量,十年間燃氣普及率排在前五位的頻次為9次,障礙度達到7%,對綠色發(fā)展的阻礙程度具有穩(wěn)定性,未來需要提高燃氣普及率以實現(xiàn)綠色發(fā)展；大小興安嶺森林生態(tài)功能區(qū)與長白山森林生態(tài)功能區(qū)共有的障礙因子為萬元GDP工業(yè)綜合消費量和單位地區(qū)生產(chǎn)總值電耗,區(qū)域工業(yè)生產(chǎn)消耗能源不斷增加,燃燒產(chǎn)生的氣體對城市環(huán)境造成一定程度的污染,對消耗煤炭的企業(yè)進行優(yōu)化是未來需要解決的問題；三江平原濕地生態(tài)功能區(qū)、大小興安嶺森林生態(tài)功能區(qū)、毗鄰對照區(qū)中特有的障礙因子分別為農(nóng)用化肥投入強度和每萬人擁有醫(yī)院床位數(shù)、人均日生活用水量和地級及以上城市空氣質(zhì)量優(yōu)良率、人口密度,障礙度分別為7.16%、6.72%、5.53%、6.22%、5.76%；長白山森林生態(tài)功能區(qū)、三江平原濕地生態(tài)功能區(qū)、大小興安嶺森林生態(tài)功能區(qū)、毗鄰對照區(qū)中首要障礙指標(biāo)分別為萬元GDP工業(yè)綜合消費量、人均城市道路面積、萬元GDP工業(yè)綜合消費量、燃氣普及率,障礙度分別為7.31%、7.92%、7.78%、7.08%,十年間排在前五位的頻次均為10次,阻礙程度較大,具有較強的穩(wěn)定性。綜合破解障礙因子的阻礙作用是提升綠色發(fā)展水平的關(guān)鍵。

表10 區(qū)域障礙因子及障礙度

5 綠色發(fā)展水平趨勢預(yù)測及檢驗

運用簡單移動平均法的前提是動態(tài)數(shù)列指標(biāo)數(shù)值所受基本因素影響程度基本相同,本文符合該預(yù)測模型。本文利用Excel中的數(shù)據(jù)分析模塊,建立預(yù)測模型,將各功能區(qū)內(nèi)城市10年的指數(shù)值作為基礎(chǔ),進行一次移動平均和二次移動平均計算,將最接近實際值的一次移動平均值和二次移動平均值代入公式(12)、公式(13)求得at、bt,如表11所示。

表11 區(qū)域趨勢預(yù)測系數(shù)值

基于at、bt、T值,建立預(yù)測模型。通過模型計算未來五年各市綠色發(fā)展水平指數(shù)并分析其變化趨勢,結(jié)果如表12所示。

表12 區(qū)域綠色發(fā)展水平預(yù)測結(jié)果

預(yù)測結(jié)果表明未來5年區(qū)域綠色發(fā)展水平將呈上升的發(fā)展趨勢,到2023年生態(tài)功能區(qū)中將有4個城市綠色發(fā)展指數(shù)超過0.6,但部分資源型城市仍呈下降趨勢,城市轉(zhuǎn)型困難以及人類活動的“綠色化”進程導(dǎo)致綠色發(fā)展水平下降。這為我們提出警醒,如果不優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、普及綠色生活方式、注重生態(tài)環(huán)境保護,綠色發(fā)展水平可能出現(xiàn)下滑趨勢。

將2018年預(yù)測綠色發(fā)展水平與實際水平進行比較(表13),預(yù)測綠色發(fā)展水平與實際水平較為接近,誤差絕對值均低于0.037,低于實際綠色發(fā)展水平的0.075%,誤差較小,說明預(yù)測方法可行,其預(yù)測結(jié)果可信。

表13 2018年綠色發(fā)展實際水平與預(yù)測水平比較分析表

6 討論與結(jié)論

6.1 討論

(1)本研究在綠色發(fā)展水平測度的基礎(chǔ)上拓展研究了綠色轉(zhuǎn)型,并采取分功能區(qū)類型、分城市的轉(zhuǎn)型速度比較研究,深化了區(qū)域綠色發(fā)展研究,使發(fā)展障礙因子識別、未來發(fā)展趨勢預(yù)測及對策設(shè)計充分考慮到區(qū)域差異,提升了研究的區(qū)域針對性。

(2)通過對各功能區(qū)綠色轉(zhuǎn)型的分析發(fā)現(xiàn),以人類活動為主題的綠色轉(zhuǎn)型效果不顯著,全面推進綠色化進程仍然任重道遠。各功能區(qū)內(nèi)阻礙強度較大的障礙因子不同,萬元GDP工業(yè)綜合消費量是主要的障礙因子,在碳中和、碳達峰的背景下,加大力度開發(fā)安全、清潔、高效的綠色能源以實現(xiàn)二氧化碳“零排放”。未來應(yīng)因地制宜,率先改善各功能區(qū)的主要障礙因子并制定具有針對性的發(fā)展對策成為可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。

(3)未來研究為更深入的刻畫和認識區(qū)域內(nèi)部綠色發(fā)展的差異,可以將研究區(qū)域從城市層面深入到縣域?qū)用妗Ｔ诰G色發(fā)展評價指標(biāo)體系方面,資源利用、生態(tài)環(huán)境治理等無法獲取的數(shù)據(jù),未來可以通過加大現(xiàn)有監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的監(jiān)控范圍、建立完善的統(tǒng)計數(shù)據(jù)庫以實現(xiàn)研究區(qū)域數(shù)據(jù)的全面覆蓋,能夠更準(zhǔn)確的測度綠色發(fā)展水平。預(yù)測模型的優(yōu)化還有較大的提升空間,數(shù)據(jù)完整性的提升、評估時間的延長是進一步優(yōu)化預(yù)測方法和預(yù)測結(jié)果的重要基礎(chǔ),選擇合適的預(yù)測方法可以更好的把握未來發(fā)展的趨勢方向。

6.2 結(jié)論

針對生態(tài)功能區(qū)及毗鄰地區(qū)綠色發(fā)展問題,本研究在構(gòu)建綠色發(fā)展評價指標(biāo)體系下,分析各功能區(qū)綠色發(fā)展水平、時空差異特征、制約其發(fā)展的障礙因子,并對未來5年的綠色發(fā)展指數(shù)進行了預(yù)測,主要結(jié)論如下：

(1)區(qū)域自然本底優(yōu)質(zhì),但各功能區(qū)綠色發(fā)展水平相對較低,綠色指數(shù)均低于0.6；十年間各功能區(qū)綠色發(fā)展水平呈小幅上升趨勢；城市間綠色發(fā)展水平最大差距呈微弱縮小態(tài)勢但整體水平的最大差距徘徊在0.16—0.17之間。

(2)從3個時間節(jié)點各功能區(qū)整體綠色發(fā)展空間格局上看,長白山森林生態(tài)功能區(qū)處于較高水平,而三江平原濕地生態(tài)功能區(qū)水平偏低；大小興安嶺森林生態(tài)功能區(qū)綠色發(fā)展水平上升幅度較大,毗鄰對照區(qū)則較小。高水平類型城市數(shù)量有所增加,由1個增加至3個,低水平地區(qū)數(shù)量下降,由4個下降至2個,并呈向高水平轉(zhuǎn)變的趨勢。

(3)區(qū)域綠色轉(zhuǎn)型效果總體不顯著,轉(zhuǎn)型速度緩慢未呈現(xiàn)顯著的加速轉(zhuǎn)型發(fā)展的態(tài)勢。

(4)相較綠色生態(tài)而言,綠色生活和綠色生產(chǎn)對城市綠色發(fā)展水平的阻礙強度較大,未來區(qū)域綠色發(fā)展水平的提升主要從綠色生活、綠色生產(chǎn)兩方面著手；各功能區(qū)內(nèi)排序前五位的障礙因子不同,綜合破解障礙因子的阻礙作用是提升綠色發(fā)展水平的關(guān)鍵。

(5)未來5年區(qū)域綠色發(fā)展水平將呈上升的發(fā)展趨勢,但不排除個別城市可能出現(xiàn)波動。克服綠色發(fā)展水平上升過程的波動、提升綠色發(fā)展速度仍然任重道遠。

根據(jù)本文得出的結(jié)論,提出如下幾點政策建議,一是強化創(chuàng)新驅(qū)動機制,提高綠色創(chuàng)新能力。加大力度進行制度創(chuàng)新,吸引更多人才,進而引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化,同時大力發(fā)展高新技術(shù)產(chǎn)業(yè),加強環(huán)保治理產(chǎn)業(yè)發(fā)展,對綠色發(fā)展有強有力的支撐作用；二是完善基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),促進區(qū)域生態(tài)與生活協(xié)調(diào)發(fā)展。推動綠色出行,提倡低碳出行方式,加大公共交通車輛推廣度和普及率。鼓勵消費者綠色消費,使用節(jié)能家電、節(jié)水器具等綠色產(chǎn)品；三是加大人才資金投入,提高生態(tài)環(huán)境治理力度。大力開展植樹造林活動,擴大人均綠地面積,提高空氣質(zhì)量優(yōu)良率,促進林業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展。