合肥市社會經濟發展與土地生態安全耦合協調及障礙因子分析

徐 文 程

(東華理工大學測繪與空間信息工程學院,330013,南昌)

0 引言

土地作為一種賦有經濟、生態和環境等多功能的特殊自然資源,關系著區域穩定、和諧與可持續發展[1]。在黨的二十大報告中明確提出了提升生態系統的多樣性, 不斷推動生態文明建設。土地資源是生態文明建設的重要基礎要素之一,為生態文明建設提供有力支持。在當前城市基礎建設加快和工業化不斷加速的背景下,為兼顧好社會經濟發展與土地生態安全,則需厘清社會經濟發展與土地生態安全之間的協調關系。目前,耦合協調模型已被廣泛應用于分析兩個及以上系統之間關系,例如文化與經濟發展[2]、城鎮化與土地利用[3]、城鎮化與碳排放[4]。同時,在社會經濟發展與土地生態安全協調關系研究中,該模型亦被嘗試應用[5-8]。合肥市目前土地生態安全水平較低,社會經濟發展水平則較高,為更好協調兩者關系,以合肥市為研究區,構建合肥市土地生態安全與社會經濟發展評價指標體系,應用耦合協調度模型探究合肥市2010—2020年土地生態安全與社會經濟發展之間的關系,運用障礙度模型分析合肥市土地生態安全與社會經濟發展的主要障礙因子,以期為合肥市土地生態安全保障及可持續發展提供指導。

1 研究區與數據來源

1.1 研究區概況

合肥市在北緯30°56′～32°33′,東經116°40′～117°58′之間,位于我國的華東地區,安徽省中部,合肥市擁有中國五大淡水湖之一的巢湖,自然條件優越,目前合肥市經濟發展迅速,截至2020年底, GDP總量到達10 045.7億元,全市批發與零售行業的增加值為1 013.34元,相比于上年增加2.2%。合肥市國土總面積為11 445 km2,2020年底綠化覆蓋面積為23 381公頃,耕地面積達到689 089公頃。合肥市氣候呈現出四季分明的特點,氣候較為溫和,雨量適中。合肥市擁有南淝河、店埠河、派河等河湖。合肥市的旅游資源也較多,有大蜀山、三河古鎮、李鴻章故居等著名景點。

圖1 合肥市地理位置圖

1.2 數據來源

本次研究數據來源于《合肥市統計年鑒》(2010—2020年)、《合肥市2010年度人力資源和社會保障事業發展公報》及由其他相關網站收集并整理后得到的相關數據。為了更加科學研究合肥市社會經濟發展與土地生態安全的耦合協調關系,依據數據的獲得性、可比性、科學性等相關原則,并兼顧實用與創新,選出指標見表1。

表1 土地生態安全與社會經濟發展耦合協調評價指標體系

2 研究方法

2.1 土地生態安全指數及社會經濟發展指數

假設P為土地安全生態指數,由n個指標來論證,各個指標記為X1、X2、…、Xn,第i項指標的權重記為Wi,Sij為第i年第j項指標的標準化值,則有,

(1)

假設G為社會經濟發展指數,由m個指標來測算,各項指標記為Y1、Y2、…、Yn,第a項的權重指標記為Wa,Sab為第a年第b項指標的標準化值,則有

(2)

2.2 耦合協調度指數

土地生態安全與社會經濟發展耦合度使用耦合模型(C)[9-11]來測算,并計算土地生態安全—社會經濟發展綜合指數(T),得到耦合協調度指數(D)。通過耦合協調指數來判定兩者之間的協調發展情況,表達式如下:

(3)

T=αP+βG

(4)

(5)

式中,α為土地生態安全重要性系數,β為社會經濟發展重要性系數,由于社會經濟發展與土地生態安全同等重要,所以設定α=0.5,β=0.5,K為耦合調節系數。

為了更加深入研究合肥市社會經濟發展與土地生態安全之間的耦合協調發展情況,研究依據相關文獻[12-13]對其劃分等級見表2。

表2 耦合度和耦合協調度劃分標準

2.3 障礙因子分析

本文通過進行因子貢獻度、指標偏離度和障礙度等量化處理,對土地生態安全系統與社會經濟發展系統的相關障礙因子分析[14-15]。計算公式如下:

(6)

式中,Qij為障礙度,表示第i年第j項指標對該系統發展影響程度。貢獻度Qj=Wj;指標偏離度Tij為最優目標值與指標實際值之差,可用1-Sij替代。

3 實證分析

采用上述方法計算出合肥市土地生態安全指數P、社會經濟發展指數G、綜合發展指數T、耦合指數C及耦合協調指數D,結果見表3,根據該數據并結合實際情況對合肥市展開分析。

表3 2010—2020年土地生態安全與社會經濟發展耦合協調值測算

3.1 土地生態安全與社會經濟發展指數

3.1.1 土地生態安全指數 結合表3可看出,合肥市在2010—2020年的土地生態安全指數總體處于上升狀態,數值從0.465 1上升到0.857 8,但在2010—2013呈現出下降狀態,結合原數據分析,基礎建設速度加快,人口大量流入產生了大量的垃圾和生活污水,加上農藥使用量的增多,導致了土地生態安全指數不斷下降,到2013年則下降到最低值0.128 0。土地的生態安全在這期間遭到了破壞,安全狀況較差。從2014年開始,土地生態安全指數不斷上漲,總體向良好趨勢發展。農藥使用量和化肥使用量也開始逐年減少。土地生態安全情況不斷好轉。

3.1.2 社會經濟發展指數 由表3可看出,合肥市社會經濟在2010—2020年期間一直保持穩定發展,并未出現倒退狀況,社會經濟發展指數也是穩步上升,從0.115 7上漲到0.998 2。對數據分析可以發現,2020年合肥市的GDP相比于2010年上漲271.8%,地方財政收入相比于2010年上漲200.9%,全社會消費品零售總額相比于2010年增長351.2%,城鎮人均居民收入相比于2010年上漲153.44%,農村人均可支配收入相比于2010年上漲241.1%,公路里程相比于2010年增長了134.7%。基本養老保險人數相比于2010年增長66.3%。

3.2 合肥市土地生態安全與社會經濟發展耦合協調關系

3.2.1 綜合指數分析 綜合指數可以體現耦合作用各部分主體對相互耦合協調度的貢獻程度。表3中的土地生態安全與社會經濟發展綜合指數反映了土地生態安全與社會經濟發展對于耦合協調度的貢獻程度。通過對數據分析,合肥市綜合指數在2010—2012年處于下降狀態,2013—2020年一直處于上升狀態。從總體來看,綜合指數先下降后上升,表明土地安全與社會經濟發展對于兩者的耦合協調度貢獻程度是先下降后逐步上升。

3.2.2 耦合協調類型分析 通過對表3相關數據分析,可以把合肥市2010—2020年的耦合協調度分為3個階段。

第1個階段:2010—2014年,合肥市土地生態安全與社會經濟發展耦合協調度為基本協調狀態。在這5年間,合肥市土地生態安全狀況呈現出惡化后好轉的情況,社會經濟則在不斷發展,但兩大系統發展水平都處于較低水平,雖然后期兩大系統耦合協調度出現了明顯增長,但總體上兩大系統依然處于基本協調狀態。在這段時間,缺乏了對于土地生態安全的保護,過于追求社會經濟高速發展,導致了耦合協調程度較低。

第2階段:2015—2016年,在這2年內,土地生態安全與社會經濟發展系統耦合協調程度進入了中度協調狀態,合肥市在土地生態安全上不斷出臺新的措施,經過一段時間后,效果逐漸顯現。合肥市也大力推動經濟發展,使得土地生態安全與社會經濟發展系統耦合協調度不斷上升。

第3階段:2017—2020年,合肥市土地生態安全與社會經濟發展系統耦合協調度越來越高,對比2010年已經有很大的提升。合肥市在這4年中一直不斷推動經濟發展,優化相關的產業結構,積極招商引資,并且吸引大量人才來到合肥,促進合肥的經濟發展。同時土地生態安全水平不斷地提升,合肥市不斷地加強相關人才的建設,將相關的措施實施到位,保護土地生態安全。使得土地生態安全與社會經濟發展系統到達高度耦合狀態。

3.3 合肥市土地生態安全與社會經濟發展障礙因子

本次研究將制約合肥市2010—2020年土地生態安全與社會經濟發展系統的排名前3的影響因子列出,見表4。

表4 土地生態安全與社會經濟發展主要障礙因子表

通過對表4分析,不同年份制約土地生態安全系統與社會經濟發展系統的指標因素各不相同。2010—2020年,土地生態安全的主要障礙因子類型隨著時間變化而變化。在2010—2015年期間,土地生態安全系統有9種不同類型的主要障礙因子,其中,農藥使用量與城市生活污水處理率作為主要障礙因子在前5年中出現次數最多,分別出現3次,結合數據分析,在2010—2015年中合肥市農藥使用量除2010年外,其他年份農藥使用量均高于五千噸,相比2016—2020年的合肥市農藥使用量,其農藥使用量較多。在2016—2020年中,合肥市土地生態安全指數的主要障礙因子類型相對穩定,只出現5種不同的主要障礙因子,主要為耕地數量、化肥使用量、工業固體廢棄物產生量。結合數據分析,合肥市耕地數量在2015—2019年處于波動狀態,相比于2011—2015年的耕地數量,其總體處于下降的狀態。

在社會經濟發展系統中,2010—2020年出現的主要障礙因子類型較多。在2010—2014年中,社會經濟發展系統出現次數最多的主要障礙因子為地方財政收入,結合原數據進行分析,可以看出,雖然合肥市地方財政收入在這5年中在不斷增長,但明顯無法滿足經濟增長需要。在2016—2020年,社會經濟發展系統有6種不同類型的主要障礙因子,出現次數最多為在校學生數量,出現5次,結合數據分析,合肥市這5年在校學生數量在不斷增長,但合肥市經濟發展迅猛,需要大量人才來推動合肥建設,很明顯這方面合肥市較薄弱。在2010—2020年中社會經濟發展指數的主要障礙因子中出現次數最多的是在校學生數量,出現了9次,說明合肥市在校學生數量較少,可能會制約合肥市未來經濟發展。

4 結論

本次研究以合肥市為研究區,以2010—2020年數據為基礎,使用耦合協調模型研究該區域土地生態安全與社會經濟發展的耦合協調關系,使用障礙度模型,分析合肥市各年份兩系統的主要障礙因子,得出以下結論。

1)合肥市2010—2013年社會經濟發展指數逐年上升,土地生態安全指數則逐年下降,說明在這期間社會經濟發展迅速,土地生態安全則處于下降狀態。2013年后,土地生態安全指數與社會經濟發展指數都處于上升狀態。

2)2010—2020年,合肥市土地生態安全與社會經濟發展處于高度耦合狀態,合肥市土地生態安全與社會經濟發展耦合協調度值由2010年的0.481 6上升到2020年的0.962 2,耦合協調類型由2010—2014的基本協調過渡到2015—2016年的中度協調,最終在2017—2020年到達高度協調狀態。

3)土地生態安全系統與社會經濟發展系統相對應年份的主要障礙因子,隨時間變化而變化,土地生態安全系統的障礙因子種類較多,在2010—2015年其主要障礙因子類型變化較大,2016—2020年主要障礙因子類型逐漸穩定,變化較小。社會經濟發展系統障礙因子類型也較為豐富,其中在校學生數量出現次數最多,需要重點關注,應加強教育投入,使該現象得到緩解。