汝陽縣經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境耦合協(xié)調(diào)時(shí)空演變分析

□殷常鑫，陳婉鈺，王 璐，韓怡然

（河南財(cái)經(jīng)政法大學(xué)，河南 鄭州 450000）

欠發(fā)達(dá)地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)與否是實(shí)現(xiàn)鄉(xiāng)村振興必須關(guān)注的問題。目前，耦合協(xié)調(diào)度是對(duì)經(jīng)濟(jì)生態(tài)系統(tǒng)關(guān)系進(jìn)行測(cè)度的主要方法之一。國(guó)外關(guān)于經(jīng)濟(jì)生態(tài)耦合協(xié)調(diào)的研究主題比較集中，圍繞生態(tài)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境的耦合協(xié)調(diào)性[1]、經(jīng)濟(jì)—社會(huì)—環(huán)境三系統(tǒng)相互作用可持續(xù)發(fā)展機(jī)制展開論述[2]。國(guó)內(nèi)研究?jī)?nèi)容涉及城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境耦合圈理論[3]、人地系統(tǒng)耦合路徑[4]、生態(tài)旅游與旅游環(huán)境的耦合關(guān)系[5]等，全國(guó)經(jīng)濟(jì)生態(tài)耦合協(xié)調(diào)度分布呈現(xiàn)從“東高西低”到勉強(qiáng)均衡的演變趨勢(shì)；各地區(qū)經(jīng)濟(jì)生態(tài)系統(tǒng)綜合發(fā)展水平呈區(qū)域發(fā)展不均衡態(tài)勢(shì)，其耦合協(xié)調(diào)類型隨時(shí)間變化呈現(xiàn)出由“基本不協(xié)調(diào)—經(jīng)濟(jì)滯后”到“基本協(xié)調(diào)—生態(tài)環(huán)境滯后”的演變規(guī)律。國(guó)內(nèi)現(xiàn)有研究表明，中國(guó)經(jīng)濟(jì)生態(tài)系統(tǒng)真正達(dá)到“綠水青山就是金山銀山”的高水平發(fā)展階段還有很長(zhǎng)的路要走[6]。

目前，學(xué)界關(guān)于經(jīng)濟(jì)與生態(tài)耦合協(xié)調(diào)性的研究已經(jīng)積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)與成果，研究尺度多集中于宏觀省域和中觀市域，受限于數(shù)據(jù)獲取，村域研究較為缺乏，因此仍需要加強(qiáng)對(duì)鄉(xiāng)村經(jīng)濟(jì)與生態(tài)的關(guān)注與研究。本文選取熵權(quán)TOPSIS 法和耦合協(xié)調(diào)度模型等方法，分析汝陽縣村域經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境耦合協(xié)調(diào)的時(shí)空演變格局。同時(shí)，通過對(duì)經(jīng)濟(jì)生態(tài)耦合協(xié)調(diào)關(guān)系的比較研究，嘗試為鄉(xiāng)村的經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境耦合協(xié)調(diào)提出對(duì)策建議，從而給鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的實(shí)施提供實(shí)際的案例支持和參考[7-8]。

1 研究區(qū)、研究方法與數(shù)據(jù)

1.1 研究區(qū)概況

汝陽縣位于河南省西部，總面積1 329 km2。地處豫西伏牛山區(qū)，北部為丘陵，南部是山地，是典型的山區(qū)縣。現(xiàn)轄8 個(gè)鎮(zhèn)，5 個(gè)鄉(xiāng)，1 個(gè)工業(yè)區(qū)，216 個(gè)行政村。汝陽縣屬于國(guó)家扶貧開發(fā)工作重點(diǎn)縣，2020 年底，其居民可支配收入達(dá)18 736 元/年，跟河南省總體水平（24 810 元/年）距離較遠(yuǎn)，與全國(guó)區(qū)縣收入數(shù)據(jù)相比排名中下游。然而，汝河自西向東從其中部穿過，且森林植被、礦藏等生態(tài)資源豐富。其經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境狀況及二者的協(xié)調(diào)程度如何值得關(guān)注[9-10]。

1.2 研究方法

1.2.1 指標(biāo)評(píng)價(jià)體系的構(gòu)建

在遵循科學(xué)性、可量化、可獲取性等原則的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了汝陽縣村域經(jīng)濟(jì)與生態(tài)耦合協(xié)調(diào)指標(biāo)體系。選用常住人口、人均耕地面積、人均收入代表經(jīng)濟(jì)水平；遙感生態(tài)指數(shù)、海拔、到鄉(xiāng)鎮(zhèn)距離、到縣城距離表示生態(tài)水平。其中，經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)主要來源于《河南省統(tǒng)計(jì)年鑒》和汝陽縣2006 年、2016 年農(nóng)業(yè)普查數(shù)據(jù)。

生態(tài)水平指標(biāo)中，構(gòu)建遙感生態(tài)指數(shù)所需數(shù)據(jù)是從MODIS 產(chǎn)品庫中選擇相對(duì)應(yīng)的影像，具體方式參考了鄭子豪等人的研究方法，DEM 數(shù)據(jù)主要來源于地理空間數(shù)據(jù)云平臺(tái)。在分析耦合協(xié)調(diào)性時(shí)，只取兩年都存在的行政村，不包括普查數(shù)據(jù)中無法和地圖對(duì)應(yīng)的行政村，因此，文章研究的汝陽縣有效行政村共214 個(gè)[11-12]。

1.2.2 熵權(quán)TOPSIS 法

熵權(quán)TOPSIS 法是對(duì)傳統(tǒng)TOPSIS 法的改進(jìn)，由熵權(quán)法和TOPSIS 法組成。熵權(quán)法基于指標(biāo)本身具有信息量的多少和數(shù)據(jù)間差異性的大小測(cè)算信息熵，從而確定被評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重，同時(shí)可以客觀反映各個(gè)指標(biāo)權(quán)重隨時(shí)間的變化。TOPSIS 法可以計(jì)算每個(gè)指標(biāo)值到理想指標(biāo)值的相對(duì)貼近度，即靠近最優(yōu)解和遠(yuǎn)離最劣解的程度，得出各指標(biāo)的優(yōu)劣排序。

1.2.3 耦合協(xié)調(diào)度

耦合協(xié)調(diào)度是定量對(duì)經(jīng)濟(jì)和生態(tài)兩個(gè)子系統(tǒng)間的耦合協(xié)調(diào)程度進(jìn)行測(cè)度的方法，具體計(jì)算公式如下。

式中：C表示耦合度；U1和U2分別代表經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)綜合評(píng)價(jià)指數(shù)和生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)綜合評(píng)價(jià)指數(shù)，根據(jù)熵權(quán)法所得。當(dāng)C=1 時(shí)，表明經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)與生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)處于最佳耦合狀態(tài)；當(dāng)C=0 時(shí)，表明系統(tǒng)內(nèi)部各要素之間處于無關(guān)狀態(tài)。

式中，D表示經(jīng)濟(jì)和生態(tài)系統(tǒng)的耦合協(xié)調(diào)度，且D∈[0,1]；T為二者綜合協(xié)調(diào)指數(shù)；α、β為待定系數(shù)。通常耦合度和協(xié)調(diào)度分為4 種類型，（見表1）。

表1 耦合度和協(xié)調(diào)度等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

2 結(jié)果與分析

2.1 村域經(jīng)濟(jì)發(fā)展綜合得分分析

將各個(gè)正負(fù)向經(jīng)濟(jì)指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化之后，計(jì)算2006 年和2016 年各個(gè)行政村經(jīng)濟(jì)指標(biāo)熵權(quán)TOPSIS指數(shù)并對(duì)其得分進(jìn)行排序。總體上，汝陽縣經(jīng)濟(jì)發(fā)展系統(tǒng)綜合評(píng)價(jià)指數(shù)從2006 年的0.080 上升到2016 年的0.281，表明該地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的總體水平有明顯提升。為了進(jìn)一步分析各村經(jīng)濟(jì)綜合得分排序時(shí)空差異變化，對(duì)2006 年和2016 年汝陽縣經(jīng)濟(jì)發(fā)展綜合得分的排序進(jìn)行差值檢測(cè)，并分為以下等級(jí)：明顯下降A(chǔ)，下降B，基本不變C，上升D，明顯上升E，并運(yùn)用ArcGIS 10.2 進(jìn)行空間可視化從而得到圖1。

經(jīng)濟(jì)發(fā)展綜合得分排序變化方面，從圖1 可以看出，行政村5 種經(jīng)濟(jì)排序數(shù)量變化由多到少分別為：下降（97）、上升（91）、基本不變（14）、明顯上升（6）、明顯下降（6）。2006—2016 年，有6 個(gè)村莊經(jīng)濟(jì)排名下降幅度最大，都下降了100 名以上，分別是小寺河、張溝、聶坪、六竹、王坪、魚山，表明其經(jīng)濟(jì)發(fā)展相對(duì)其他村莊來說十分落后；有14 個(gè)村莊兩年經(jīng)濟(jì)發(fā)展排名較為穩(wěn)定，變化在3 名以內(nèi)的分別是西街（城關(guān)鎮(zhèn)）、古嚴(yán)、西街（上店鎮(zhèn)）、三屯村、常渠村、秦停村、桂柳、東局、南保、東保、馬寺、蒿坪、銀鹿、葦園，表明其經(jīng)濟(jì)發(fā)展兩年較為穩(wěn)定；有6 個(gè)行政村經(jīng)濟(jì)綜合得分排名上升最多，分別是油坊、小店、下崗底、龍泉、井溝、內(nèi)埠，表明兩年間這些村莊經(jīng)濟(jì)得到了快速發(fā)展。

2.2 村域生態(tài)環(huán)境綜合得分分析

將各個(gè)正負(fù)向生態(tài)指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化之后，計(jì)算2006 年和2016 年各個(gè)行政村生態(tài)指標(biāo)熵權(quán)TOPSIS指數(shù)，并對(duì)其得分進(jìn)行排序。總體上，汝陽縣生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)綜合評(píng)價(jià)指數(shù)變化不大，2006 年與2016 年均為0.300，表明該地區(qū)生態(tài)環(huán)境整體上維持在穩(wěn)定水平。接著對(duì)2006 年和2016 年汝陽縣生態(tài)環(huán)境綜合得分的排序進(jìn)行差值檢測(cè)進(jìn)行空間可視化，并分為以下等級(jí)：明顯下降A(chǔ)，下降B，基本不變C，上升D，明顯上升E（見圖1）。

圖1 村域2006—2016 年經(jīng)濟(jì)、生態(tài)綜合得分排序變化圖

生態(tài)環(huán)境綜合得分排序變化方面，從圖1 可以看出，行政村5 種生態(tài)排序數(shù)量變化由多到少分別為：下降（96）、上升（77）、基本不變（37）、明顯上升（3）、明顯下降（1）。環(huán)境質(zhì)量下降和明顯下降的共有97 個(gè)行政村，占總行政村數(shù)量的45.328%；環(huán)境質(zhì)量變好的行政村共80 個(gè)，占比37.383%；基本不變的共37 個(gè)，占比17.290%。表明汝陽縣生態(tài)環(huán)境較為穩(wěn)定，未來的發(fā)展中需要繼續(xù)保持生態(tài)優(yōu)勢(shì)并發(fā)揮其經(jīng)濟(jì)效益。

空間分布上，生態(tài)環(huán)境排序基本不變以及上升的區(qū)域分布較為集中，主要分布在汝陽縣的南部、北部、西部，東部的生態(tài)環(huán)境排序以降低為主，中間夾雜著排序上升的村莊。這表明一地的生態(tài)環(huán)境狀況往往會(huì)對(duì)其周圍地區(qū)產(chǎn)生影響，未來制訂環(huán)保規(guī)劃時(shí)，需考慮環(huán)境的區(qū)域效應(yīng)。

2.3 經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境耦合協(xié)調(diào)分析

2.3.1 村域耦合度時(shí)空格局

耦合度時(shí)間變化方面（見圖2），2006 年，1 個(gè)行政村處于低水平耦合階段，12 個(gè)行政村處于拮抗階段，處于磨合階段的行政村數(shù)量為126 個(gè)，占汝陽縣行政村總數(shù)量的58.880%，處于高水平耦合階段的行政村數(shù)量有75 個(gè)，占比35.050%；2016 年，1 個(gè)行政村處于低水平耦合階段，3 個(gè)行政村處于拮抗階段，處于磨合階段的行政村有81 個(gè)，占比37.850%，處于高水平耦合階段的行政村數(shù)量為129 個(gè)，占比60.280%。

圖2 汝陽縣2006 年耦合度（a）、協(xié)調(diào)度（b）及2016 年耦合度（c）、協(xié)調(diào)度（d）空間分布圖

整體上，從2006—2016 年，汝陽縣村域經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境耦合度呈現(xiàn)出上升趨勢(shì)，由2006 年的磨合階段為主向2016 年的高水平耦合階段為主發(fā)展，耦合度均值從2006 年的0.738 升至2016 年的0.825，表明汝陽縣經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境相互影響、相互作用的程度不斷加強(qiáng)。

耦合度空間格局演化方面（見圖2），從2006—2016 年，經(jīng)濟(jì)與生態(tài)耦合度有所提高，高水平耦合度的面積增加，處于磨合階段和拮抗階段的區(qū)域面積減少，低水平耦合面積不變。

具體來說，研究區(qū)南部始終處于高水平耦合階段，且2016 年高水平耦合態(tài)勢(shì)向南部延伸。研究區(qū)北部比南部耦合程度低，且多種耦合水平混合存在；與2006 年相比，北部2016 年處于磨合階段的范圍呈現(xiàn)出由邊緣向內(nèi)部縮小的趨勢(shì)，處于拮抗階段的區(qū)域由2006 年的5 個(gè)區(qū)域減少至兩塊區(qū)域，低水平耦合范圍并未產(chǎn)生變化。

2.3.2 村域協(xié)調(diào)度時(shí)空格局

協(xié)調(diào)度時(shí)間變化方面，2006 年處于低度協(xié)調(diào)階段的行政村數(shù)量有3 個(gè)，占比0.930%，處于中度協(xié)調(diào)階段的行政村數(shù)量有26 個(gè)，占比12.150%，處于高度協(xié)調(diào)和極度協(xié)調(diào)的行政村數(shù)量共185 個(gè)，占比86.450%；2016 年，處于低度協(xié)調(diào)階段的行政村數(shù)量增加至44 個(gè)，占比20.560%，處于中度協(xié)調(diào)階段的行政村數(shù)量有118 個(gè)，占比55.140%，處于高度協(xié)調(diào)和極度協(xié)調(diào)的行政村數(shù)量共52 個(gè)，占比24.30%。整體上，從2006 年到2016 年汝陽縣村域經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境耦合度呈現(xiàn)出下降趨勢(shì)，由2006 年的高度協(xié)調(diào)階段為主向2016 年的中度協(xié)調(diào)階段為主發(fā)展，協(xié)調(diào)度均值從2006 年的0.578 降至2016 年的0.421，表明隨著時(shí)間推移，汝陽縣經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)度有所降低，經(jīng)濟(jì)與生態(tài)之間的矛盾愈發(fā)凸顯。

協(xié)調(diào)度空間格局演化方面，整體上汝陽縣南部協(xié)調(diào)度比北部協(xié)調(diào)度等級(jí)高；與2006 年相比，2016 年高度協(xié)調(diào)和極度協(xié)調(diào)的區(qū)域范圍在減少，中度協(xié)調(diào)和低度協(xié)調(diào)的范圍在增加，表明隨著時(shí)間發(fā)展，汝陽縣經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境保護(hù)之間的矛盾愈發(fā)明顯。具體來說，2006 年最南部的小部分地區(qū)處于極度協(xié)調(diào)階段，2016 年極度協(xié)調(diào)范圍縮減；2006 年大部分區(qū)域?qū)儆诟叨葏f(xié)調(diào)階段，而2016 年高度協(xié)調(diào)范圍由北向南縮小；2016 年汝陽北部中度協(xié)調(diào)范圍較2006 年擴(kuò)大數(shù)倍；2016 年北部低度協(xié)調(diào)村莊增多，且低度協(xié)調(diào)區(qū)域零散分布，并未像前3 種協(xié)調(diào)度一般呈現(xiàn)為區(qū)域集聚狀態(tài)。

汝陽縣北部的耦合度和協(xié)調(diào)度整體比南部要低，且北部各階段耦合度與協(xié)調(diào)度交織共存，南部則相對(duì)單一，以高水平耦合和高水平協(xié)調(diào)為主；與2006 年比，2016 年耦合度在提高，高水平耦合區(qū)域在擴(kuò)大，表明二者相互作用、相互影響的程度在加強(qiáng)；然而2016 年的協(xié)調(diào)度與2006 年相比，極度協(xié)調(diào)與高度協(xié)調(diào)范圍在減少，中度協(xié)調(diào)及低度協(xié)調(diào)區(qū)域范圍有所增加，表明隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的提高，與生態(tài)環(huán)境作用日益密切，對(duì)生態(tài)的破壞逐漸加劇，經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境之間的不平衡與矛盾逐漸加劇，保護(hù)環(huán)境刻不容緩。

3 結(jié)論與討論

文章運(yùn)用熵值法、耦合協(xié)調(diào)度模型等方法，選取2006 年和2016 年汝陽縣村域經(jīng)濟(jì)和生態(tài)數(shù)據(jù)，從微觀村域尺度勾勒汝陽縣經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的耦合協(xié)調(diào)度時(shí)空格局，得出汝陽縣10 年間經(jīng)濟(jì)發(fā)展的總體水平有明顯提升，而生態(tài)環(huán)境整體上沒有較大的破壞，其耦合度不斷上升，而協(xié)調(diào)度呈現(xiàn)出了下降趨勢(shì)。未來在制訂發(fā)展規(guī)劃時(shí)，要正確處理好經(jīng)濟(jì)發(fā)展與保護(hù)綠水青山的關(guān)系，充分考慮生態(tài)環(huán)境水、氣、生物等各個(gè)子系統(tǒng)的承載力，注重保護(hù)與發(fā)展的協(xié)調(diào)性，充分考慮到經(jīng)濟(jì)開發(fā)可能對(duì)生態(tài)環(huán)境造成的負(fù)面影響，通過資源整合抓環(huán)保，既保持經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，又保證了山清水秀，從而努力實(shí)現(xiàn)地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境良性協(xié)調(diào)發(fā)展。