新疆南疆四地州“三生空間”功能耦合協調度分析

摘 要：【目的】研究新疆南疆四地州“三生空間”功能耦合協調度。

【方法】采集《新疆統計年鑒》及《中國縣域統計年鑒》（2001～2021面板數據）為主要數據來源，構建新疆南疆四地州“三生空間”功能評價指標體系，采用耦合協調度模型對研究區“三生空間”功能耦合協調度進行測度，利用Tobit模型探測影響因素。

【結果】新疆阿克蘇地區的“三生空間”功能耦合協調度最好，其耦合協調平均值為0.532，耦合協調度為勉強協調，而其余三地州按耦合協調度平均值從高到低依次為喀什地區、和田地區、克孜勒蘇柯爾克孜自治州。

【結論】新疆南疆四地州整體“三生空間”耦合協調度處于較低水平，耦合協調等級為瀕臨失調，其中地均固定資產投資總額和人均社會消費品總額在1%顯著的水平上正向影響，對新疆南疆四地州“三生空間”功能耦合協調度有一定的促進作用。

關鍵詞：“三生空間”；耦合協調度；Tobit模型

中圖分類號："" 文獻標志碼：A"" 文章編號：1001-4330（2024）06-1553-08

0 引 言

【研究意義】“三生空間”即生產-生活-生態空間，若逐漸失衡，則將引發土地沙漠化、生態失衡等問題。“三生空間”功能耦合協調度是指系統間協調程度，協調程度越高則越說明研究區“三生空間”協調發展越好。基于新疆南疆四地州2010～2020年的數據研究耦合協調度模型，分析研究區“三生空間”功能耦合協調度有實際意義。【前人研究進展】有文獻對“三生空間”的概念和內涵進行了界定［1］，隨后通過基于“三生空間”的尺度差異性、多功能性和動態變化性，對不同空間規劃層級下的“三生空間”進行了識別［2］。不同文獻研究根據不同視角對耦合協調度進行了分析，從水質和水量兩方面研究了糧食生產與水資源耦合關系［3］；從糧食安全與農業用水安全視角研究了其耦合協調關系［4］；從基于產業融合背景下研究了農村土地多功能利用水平及耦合協調度［5］；也可從基于土地整改與農村“三生空間”重構下研究其耦合關系［6-7］等。對于“三生空間”的概念界定一是以發展為目標的國土空間概念［8］；二是利用土地資源的概念衍生出“三生空間”［9］。“三生空間”的識別和劃定可采用歸并分類法和量化測量法［10］，也可根據第二次全國土地調査分類為依據對國土“三生空間”進行劃分［11］，而扈萬泰等［2］是基于“三生空間”的差異性對不同空間的“三生空間”進行了識別。周浩等［12］在對國土空間功能評價進行研究并借鑒中國土地利用分類體系的功能評價方案后，提出了國土空間功能歸并原則。馬曉菁等［13］基于城鄉建設用地和“三生空間”相適應的視角下進行了相關研究。樊杰等［14］指出在不同尺度的國土空間中存在著人和自然、生產和生活活動之間以及自然生態系統內部關系不協調的矛盾。賴國華等［15］也認為“三生空間”適宜性是指生產空間、生活空間及生態空間相互協調和相適宜性。唐常春等［16］對長江流域國土空間開發適宜性進行了綜合評價，加強和深化對流域國土空間合理開發的科學認知。張引等［17］提出耦合協調模型可用于測度兩個及以上系統之間相互協調配合情況。李玲慧等［18］則運用三角模型、耦合協調度模型分析黃河上游地區三生功能狀態、趨勢以及耦合協調性的演變規律。陳斌等［19］通過土地利用遙感檢測數據，以ArcGIS，Fragstats和GS+等軟件為平臺，對研究區“三生空間”景觀生態安全格局進行耦合協調分析。張雪松等［20］利用耦合協調度模型測算了研究區空間發展協調水平。除了利用耦合協調度模型對其進行研究外。康慶等［21］以空間自相關性分析了耦合協調關系的特征。王成等［22］則對鄉村“三生空間”功能及其兩兩間的耦合度和耦合協調度進行空間比較和時序分析。【本研究切入點】目前鮮見“三生空間”功能耦合協調度的相關文獻報道，關于“三生空間”絕大多數的探討及研究偏向于單個零散城市及發達地區城市展開，而對有關新疆南疆四地州的相關研究甚少，尤其缺少對新疆南疆四地州“三生空間”功能協耦合協調發展的綜合研究。【擬解決的關鍵問題】選擇新疆南疆四地州為研究單元，通過對研究樣區2010～2020年生產-生活-生態空間功能水平進行綜合評價，通過耦合協調度模型測度該研究區的發展協調水平，為區域可持續發展提供理論支撐與實踐依據。

1 材料與方法

1.1 材 料

選擇以2010～2020年為研究時間，以新疆南疆四地州阿克蘇地區、喀什地區、和田地區和克孜勒蘇柯爾克孜自治州（簡稱克州）為研究單元。涉及的屬性數據和Tobit回歸模型中所需的數值均來自于2010～2020年的《新疆統計年鑒》［23-24］、《中國縣域統計年鑒》（2001～2021年面板數據）［25］。

整理2010～2020年的數據，利用SPSS軟件通過均值插補法對缺失的數據進行補差后構建該地區“三生空間”功能評價指標體系。所用數據均已標準化處理，并采用熵權法和變異系數法對研究區進行綜合評價，測算2010～2020年研究區“三生空間”功能耦合協調度時空演變。表1

將影響因素選為產業結構、地均固定資產投資總額、人均社會消費品總額、森林覆蓋率及年均降水量，其中地均固定資產投資總額和人均社會消費總額是用自然對數進行處理。影響因素的變量：產業結構指第二產業總值+第三產業總值/總產值；

地均固定資產投資總額指

總固定資產投資總額/土地總面積；

人均社會消費品總額指

總社會消費品總額/年末總人數；

森林覆蓋率指

森林總面積/土地總面積；

年均降水量指

分別相加12個月的降水量/年。

1.2 方 法

1.2.1 耦合度模型

耦合度指2個及以上系統間的相互作用影響，達到協調發展的動態關聯關系。

式中，C為系統的耦合度，其值在0～1，C越趨近于1，“三生空間”系統的3個子系統耦合度越高。

1.2.2 耦合協調度模型

耦合協調度能反應系統內部協調發展水平的高低。

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，耦合程度越低。

1.2.3 耦合協調度等級劃分標準

將耦合協調度劃分為極度失調、嚴重失調、中度失調、輕度失調、瀕臨失調、勉強協調、初級協調、中級協調、良好協調、優質協調［26］。表2

1.2.4 Tobit回歸模型

該模型評價出的值介于0到1之間符合歸并數據特征。

D=α+β1X1+β2X2+β3X3+β4X4+β5X4+ε."（3）

式中，D為運用耦合協調度所測算出的耦合協調值，Xi為影響因素，α為常數項，βi為待估參數，ε為隨機擾動項。

1.3 數據處理

通過對耦合協調度模型的測度計算出2010～2020年新疆南疆四地州“三生空間”耦合協調度的結果。

2 結果與分析

2.1 耦合協調度計算

研究表明，阿克蘇地區于2020年耦合協調度最好，以耦合協調值0.879處于良好協調，并且2020年該地區耦合協調度在研究時間范圍內的2010～2020年中位于第一，其次是2017年以耦合協調值為0.626處于初級協調、2018年以耦合協調值0.631同樣處于初級協調等級。阿克蘇地區2010～2020年“三生空間”功能耦合協調程度良好。2014年喀什地區的耦合協調程度最好，以耦合協調值0.741處于中級協調等級，除此之外2012、2018以及2019年分別以耦合協調值0.69、0.64、0.626處于初級協調。喀什地區“三生空間”功能耦合協調程度有待加強。和田地區“三生空間”功能耦合協調度位于前三的年份依次是2020、2019以及2017年，并且這三年該地區分別以耦合協調值0.673、0.664和0.663處于初級協調等級。克州“三生空間”功能耦合協調度在前五年較為不穩定，但在后6年中逐漸走向協調，并于2019年以耦合協調值0.648達到最高值，處于初級協調等級。表3～6

2.2 “三生空間”功能耦合協調度時序綜合水平

研究表明，2010～2020年新疆南疆四地州“三生空間”功能耦合協調度的值雖有所上升，但總體耦合度仍處于一個較低的水平。在11個樣本中，協調等級處于瀕臨失調的約占54.5%，勉強協調占36.4%，而輕度失調則占9.1%。2010～2017年新疆南疆四地州“三生空間”功能耦合協調度的協調程度由輕度失調到瀕臨失調再到勉強協調，一直呈現良好的上升趨勢，但從2018～2020年其協調等級再次下降為瀕臨失調。得到2010～2020年新疆南疆四地州耦合協調度D值，其中2014、2015、2016及2017年分別以D值0.518 25、0.525、0.526 75及0.53處于勉強協調，除此外的其他7個年份新疆南疆四地州整體的耦合協調度并不高。表7

2.3 “三生空間”功能時空綜合水平

研究表明，新疆南疆四地州“三生空間”耦合協調性有所好轉。其中2010年克州耦合等級為輕度失調，至2020年該地區的耦合等級逐漸上升為初級協調。新疆南疆四地州中，耦合協調度居于首位的是阿克蘇地區，其次是喀什地區、和田地區以及克州。其中，阿克蘇地區耦合協調度最小值為0.183，耦合協調等級為嚴重失調，其最大值為0.879，耦合等級為良好協調，平均值為0.532，耦合等級為勉強協調；喀什地區耦合協調度最小值為0.228，耦合等級為中度失調，其最大值為0.741，耦合等級為中級協調，平均值為0.536，耦合等級為勉強協調；和田地區耦合協調最小值為0.17，耦合等級為嚴重失調，其最大值為0.673，耦合程度為初級協調，平均值為0.451，耦合程度為瀕臨失調；克州耦合協調度最小值為0.122，耦合程度為嚴重失調，最大值為0.648，耦合程度為初級協調，平均值為0.455，耦合程度為瀕臨失調。圖1

2.4 Tobit回歸模型結果

研究表明，標準化系數為-0.386（Plt;0.067），在10%顯著的水平上負向影響，產業結構對于“三生空間”功能耦合協調度具有一定的阻礙。地均固定資產投資總額、人均社會消費品總額與“三生空間”功能耦合協調度影響的回歸結果顯示，標準化系數分別為0.053（Plt;0.000）和0.147（Plt;0.001），在1%顯著的水平上正向影響，現有的相關地均固定資產投資總額與人均社會消費品總額對新疆南疆四地州“三生空間”功能耦合協調度有一定的促進作用，地均固定資產投資總額和人均社會消費品總額越有所提升，越對“三生空間”功能耦合協調度有利，能夠提升“三生空間”的耦合協調值。標準化系數分別為-0.836（Plt;0.319）、-0.201（Plt;0.169），森林覆蓋率和年均降水量對“三生空間”耦合協調度具有一定的負向影響，但未通過顯著性檢驗，影響作用不強。表8

3 討 論

對新疆南疆四地州“三生空間”功能耦合協調度開展研究分析時所采用的的是目前較為主流的方法耦合協調度模型，即將其劃分為極度失調、嚴重失調、中度失調、輕度失調、瀕臨失調、勉強協調、初級協調、中級協調、良好協調、優質協調等10個等級。雖然大多數文獻所采用的的方法一致，但研究與其他相關文獻不同的是研究區不同，比如倪維秋［25］以黑龍江省的鄉村地域為研究區進行分析等。除了研究區不同之外，所選取的研究時間也有所不同，選取的研究時間范圍是2010～2020年。同樣是對“三生空間”功能耦合協調度的研究，但研究區、研究的時間維度均不相同。

4 結 論

4.1

新疆阿克蘇地區的耦合協調度最佳，其耦合協調度最大值為0.879，協調等級為9并且耦合協調程度為良好協調。新疆阿克蘇地區“三生空間”功能耦合協調度處于良好協調，其他三地州耦合協調度從高到低依次為喀什地區、和田地區以及克州，其相對應的耦合協調度為中級協調、初級協調及初級協調。

4.2

新疆南疆四地州“三生空間”功能耦合協調度并不高，其中新疆南疆四地州耦合協調度于2016年以耦合協調值為0.525 75為研究區“三生空間”功能耦合協調度最高的年份，其耦合協調度為勉強協調。

4.3

新疆南疆四地州“三生空間”功能耦合協調的變化可分為五個階段，第一階段是2010～2012年其耦合協調值逐年上升，相對應的耦合協調度為輕度失調、瀕臨失調、瀕臨失調；第二階段是2012～2013年耦合協調D值從0.484 5下降為0.474 25，耦合協調度仍為瀕臨失調；第三階段為2013～2017年其D值再一次逐年上升，并且耦合協調度連續4年為勉強協調；第四階段是2017～2018年再一次出現短暫的下降趨勢；第五階段是2018～2020年耦合協調值逐步提高，但耦合協調程度始終處于瀕臨失調。

4.4

產業結構的標準化系數為-0.386（Plt;0.066），該指標對區域“三生空間”功能耦合協調度有一定的抑制性，而地均固定資產投資總額和人均社會消費品總額則對“三生空間”功能耦合協調度具有促進作用。

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Analysis of the coordination of the functions of the \"production-living-ecological spaces\" in four southern Xinjiang Prefectures

Abstract：【Objective】 To study the degree of functional coupling and coordination of the \"three living spaces\" in the four southern Xinjiang prefectures.

【Methods】" Eleven years of Xinjiang Statistical Yearbook and China County Statistical Yearbook （2001-2021 panel data） were collected as the main data sources and the evaluation index system of the function of the \"three living spaces\" in the four southern Xinjiang prefectures was constructed by using relevant indicators.On this basis， the Tobit model was then used to detect the influencing factors.

【Results】" Aksu region has the best coupling coordination of the \"three living spaces “functions， with an average coupling coordination value of 0.532， which was barely coordinated， while the remaining three prefectures were Kashgar， Hotan and Kizilsu in descending order of coupling coordination.

【Conclusion】"" The overall coupling coordination degree of the \"production-living-ecological space\" in the four southern prefectures is at a low level， and the coupling coordination level is on the verge of disorder， among which the total fixed asset investment and total social consumption goods per capita are positively influenced at the level of 1%， which has a certain influence on the \"three living spaces\" in the four southern regions.

Key words：“production-living-ecological space”; coupling coordination degree；Tobit model