杭州都市圈國(guó)土空間開發(fā)強(qiáng)度與生態(tài)質(zhì)量耦合協(xié)調(diào)時(shí)空動(dòng)態(tài)及影響因素研究

摘" " 要：為提高杭州都市圈國(guó)土空間開發(fā)和生態(tài)環(huán)境質(zhì)量協(xié)調(diào)水平，推動(dòng)國(guó)土空間高質(zhì)量發(fā)展，采用綜合評(píng)價(jià)法測(cè)度了2000—2020年杭州都市圈國(guó)土空間開發(fā)強(qiáng)度與生態(tài)質(zhì)量水平，通過耦合協(xié)調(diào)度模型及空間自相關(guān)分析探索二者耦合協(xié)調(diào)度時(shí)空關(guān)聯(lián)格局，通過OLS和地理加權(quán)回歸（GWR）揭示影響因素。結(jié)果顯示：（1）2000—2020年，杭州都市圈國(guó)土空間開發(fā)強(qiáng)度具有明顯的“圈層—軸線”結(jié)構(gòu)特征，呈現(xiàn)自東北向西南梯度下降趨勢(shì)，而生態(tài)質(zhì)量時(shí)空格局與之相反，并且年均生態(tài)質(zhì)量值呈減小趨勢(shì)。（2）2000—2020年，杭州都市圈國(guó)土空間開發(fā)強(qiáng)度與生態(tài)質(zhì)量整體處于瀕臨失調(diào)和勉強(qiáng)協(xié)調(diào)等級(jí)，需要進(jìn)一步平衡開發(fā)與保護(hù)之間的關(guān)系。（3）二者耦合協(xié)調(diào)度呈現(xiàn)顯著的空間正相關(guān)關(guān)系，隨著時(shí)間的推移，空間集聚有所減弱。（4）都市圈東北部等經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)良好的區(qū)域具有較高的耦合協(xié)調(diào)水平，并且是主要的高-高集聚類型區(qū)。（5）自然因素與區(qū)位條件是影響國(guó)土空間開發(fā)與生態(tài)質(zhì)量耦合協(xié)調(diào)關(guān)系的主導(dǎo)因子。綜上所述，杭州都市圈需要充分發(fā)揮東北部核心圈層經(jīng)濟(jì)擴(kuò)散效應(yīng)，同時(shí)優(yōu)化國(guó)土空間開發(fā)方式，嚴(yán)守國(guó)土空間開發(fā)底線。

關(guān)鍵詞：國(guó)土空間開發(fā)強(qiáng)度;生態(tài)質(zhì)量;耦合協(xié)調(diào)度;地理加權(quán)回歸;杭州都市圈

中圖分類號(hào)：X24; F205" " " " "文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A" " " " " DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2024.12.009

Spatial and Temporal Dynamics of Coupling and Coordination between Spatial Development Intensity and Ecological Quality in Hangzhou Metropolitan Area and Their Driving Factors

LIU Yu

（Xingan County Natural Resources Bureau，Ji’an， Jiangxi 343000， China）

Abstract： To improve the coordination level between the development of national land space and ecological environment quality in the Hangzhou metropolitan area， and promote high-quality development of national land space." In this paper， a comprehensive evaluation method was used to measure the level of land spatial development intensity and ecological environment quality in Hangzhou metropolitan area from 2000 to 2020， based on which， the temporal and spatial correlation pattern of the coupling coordination degree was explored through the coupling coordination degree model and the spatial autocorrelation analysis， and then the influencing factors were revealed through the OLS and geographically weighted regression （GWR）. The results showed that： （1） the overall spatial development intensity and ecological quality of the Hangzhou metropolitan area from 2000 to 2020 were on the verge of being out of harmony and barely harmonized， and the relationship between development and protection needed to be further balanced.（2） The degree of coordination between the two couplings showed a significant positive spatial correlation， and the spatial agglomeration was weakened with the passage of time.（3） Regions with good economic advantages， such as the northeast of the metropolitan area， had a higher coupling coordination level and were the main high - high agglomeration type areas.（4） Natural factors and location conditions were the dominant factors influencing the coupled and coordinated relationship between national spatial development and ecological quality. In summary， the Hangzhou metropolitan area needs to fully leverage the economic diffusion effect of the core circle in the northeast， while optimizing the development of national land space and strictly adhering to the bottom line of national land space development.

Key words： intensity of territorial space development; ecological quality; coupling coordination degree model; geographically weighted regression （GWR）; Hangzhou metropolitan area

自1978年以來(lái)，中國(guó)年均經(jīng)濟(jì)增速超過9%[1]。然而，隨著經(jīng)濟(jì)高速增長(zhǎng)，建設(shè)用地不斷擴(kuò)張，巨大的資源消耗導(dǎo)致區(qū)域國(guó)土空間開發(fā)失衡[2-4]、生態(tài)質(zhì)量退化[5-7]等問題日益嚴(yán)峻。此外，這種開發(fā)模式帶來(lái)人口過度集聚，使得區(qū)域面臨自然資源壓力，生態(tài)空間短缺與生態(tài)環(huán)境惡化問題層出不窮。由此可見，國(guó)土空間開發(fā)過程中產(chǎn)生的生態(tài)環(huán)境問題已經(jīng)嚴(yán)重影響了人與自然協(xié)調(diào)發(fā)展[8-9]。在這一現(xiàn)實(shí)背景下，摸清國(guó)土空間開發(fā)強(qiáng)度的時(shí)空規(guī)律，協(xié)調(diào)國(guó)土空間開發(fā)與生態(tài)環(huán)境保護(hù)，重塑國(guó)土空間發(fā)展與保護(hù)格局迫在眉睫。

國(guó)土空間開發(fā)與生態(tài)環(huán)境保護(hù)是當(dāng)前經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的主旋律，二者相互作用、相互約束[10-11]。一方面，追求個(gè)體利益最大化的國(guó)土空間開發(fā)行為會(huì)導(dǎo)致建設(shè)用地迅速增加，忽視資源環(huán)境承載力約束，造成國(guó)土空間結(jié)構(gòu)失衡、功能減弱、生態(tài)退化等問題，這些問題反過來(lái)制約了國(guó)土空間的開發(fā)進(jìn)程[12-13]。另一方面，國(guó)土空間合理開發(fā)能夠凝聚有利要素，提高生產(chǎn)效率，減少資源損耗，改善生態(tài)環(huán)境[10]。當(dāng)前，國(guó)土空間開發(fā)與生態(tài)環(huán)境相關(guān)研究主要集中在探討國(guó)土空間開發(fā)格局優(yōu)化[14-15]、城鎮(zhèn)化進(jìn)程中產(chǎn)生的生態(tài)環(huán)境效應(yīng)[16-18]、國(guó)土空間開發(fā)與資源環(huán)境承載力的相互作用[12，19-20]等方面。例如，黃賢金等[21]以黃河流域?yàn)檠芯繉?duì)象，基于國(guó)土空間開發(fā)強(qiáng)度視角探討了國(guó)土空間格局優(yōu)化路徑。然而，目前有關(guān)國(guó)土空間開發(fā)與生態(tài)質(zhì)量的協(xié)調(diào)作用關(guān)系研究較少，動(dòng)態(tài)化規(guī)律引入不足，探究二者耦合協(xié)調(diào)關(guān)系的影響因素相對(duì)欠缺。

都市圈是城市化發(fā)展到一定階段的必然產(chǎn)物。現(xiàn)階段，以都市圈為載體的國(guó)土空間開發(fā)成為主要形式，但隨著都市圈的形成，也帶來(lái)了一些問題和挑戰(zhàn)。其中，城市間的資源競(jìng)爭(zhēng)和不均衡發(fā)展可能導(dǎo)致一些城市過度發(fā)展和另一些城市發(fā)展相對(duì)滯后。因此，合理規(guī)劃和引導(dǎo)都市圈內(nèi)城市的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)國(guó)土空間開發(fā)與生態(tài)質(zhì)量協(xié)調(diào)發(fā)展，是都市圈建設(shè)的重要課題。另外，都市圈的擴(kuò)張與建設(shè)常常伴隨著對(duì)自然資源的大量消耗和環(huán)境污染，生態(tài)環(huán)境問題需要得到重視。

綜上所述，都市圈的形成既帶來(lái)了經(jīng)濟(jì)的繁榮和社會(huì)的進(jìn)步，但也面臨著資源不均衡、環(huán)境壓力等方面的挑戰(zhàn)。為應(yīng)對(duì)這些問題，本文以杭州都市圈為例，通過開展國(guó)土空間開發(fā)強(qiáng)度測(cè)度與生態(tài)質(zhì)量評(píng)價(jià)，系統(tǒng)分析二者時(shí)空分布差異，深入探討二者之間耦合協(xié)調(diào)程度，探測(cè)其影響因素，從而為都市圈未來(lái)國(guó)土空間開發(fā)利用提供對(duì)策建議，為推動(dòng)杭州都市圈及類似地區(qū)協(xié)同發(fā)展和實(shí)現(xiàn)城市建設(shè)與生態(tài)保護(hù)有機(jī)結(jié)合提供科學(xué)參考。

1 研究區(qū)概況

杭州都市圈（117°30'～ 122°0'E，28°0'～ 31°30'N）位于長(zhǎng)江三角洲經(jīng)濟(jì)圈的南翼，地跨浙皖兩省。作為四大都市圈之一，杭州都市圈對(duì)區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要的支撐地位。參考《杭州都市圈規(guī)劃發(fā)展報(bào)告》[22]，本研究區(qū)囊括杭州市、湖州市、嘉興市、紹興市、衢州市和黃山市（圖1），總面積約54 380.48 km2。截至2020年末，杭州都市圈實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)總值（GDP）33 307億元，常住人口達(dá)到2 965萬(wàn)人，其中城鎮(zhèn)常住人口達(dá)到2 187萬(wàn)人，總體城鎮(zhèn)化率為73.76%。然而，都市圈內(nèi)部城鎮(zhèn)化率呈現(xiàn)不均衡趨勢(shì)，城鎮(zhèn)化率最高的為杭州市，達(dá)到83.29%，城鎮(zhèn)化率最低的為衢州市，僅為57.46%，二者相差近26%。此外，2000—2020年，杭州都市圈土地利用變化較大，耕地、林地、草地、水域持續(xù)減少，建設(shè)用地不斷擴(kuò)張。隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的轉(zhuǎn)型升級(jí)，國(guó)土空間步入存量開發(fā)時(shí)代，傳統(tǒng)的城市蔓延方式勢(shì)必需要轉(zhuǎn)變。

2 研究方法與數(shù)據(jù)來(lái)源

2.1 國(guó)土空間開發(fā)強(qiáng)度評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

國(guó)土空間開發(fā)狹義上指的是一個(gè)區(qū)域城鄉(xiāng)建設(shè)用地面積占比[23-24]。然而，國(guó)土空間是一個(gè)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、人口綜合體，單一以城鄉(xiāng)建設(shè)用地面積占比太過片面[12，25]。對(duì)此，本文擬從開發(fā)密度、開發(fā)效益、開發(fā)程度3個(gè)方面[12]綜合反映杭州都市圈國(guó)土空間開發(fā)強(qiáng)度，各指標(biāo)權(quán)重采用層次分析法計(jì)算（表1）。

根據(jù)表1數(shù)據(jù)可以測(cè)算出杭州都市圈國(guó)土空間開發(fā)強(qiáng)度，計(jì)算公式如下：

S=xi-wi

式中，S開發(fā)強(qiáng)度指數(shù);xi為第i個(gè)指標(biāo)值;wi為第i個(gè)指標(biāo)權(quán)重。

2.2 生態(tài)質(zhì)量評(píng)估

本文采用遙感生態(tài)指數(shù)反映區(qū)域生態(tài)質(zhì)量。遙感生態(tài)指數(shù)（RSEI）由綠度、濕度、干度、熱度4個(gè)分量經(jīng)空間降維組合而來(lái)。綠度指標(biāo)主要以NDVI進(jìn)行表示，NDVI利用植被對(duì)紅光波段、近紅外波段的吸收反射特征，反映植被的生長(zhǎng)狀況，在此作為遙感生態(tài)指數(shù)的分量之一。濕度指數(shù)表示研究區(qū)的植被和土壤的含水信息。干度指數(shù)表示建成區(qū)和裸土地的分布面積。熱度指數(shù)可以反映地表溫度。這4個(gè)分量均直接表征著生態(tài)環(huán)境狀況，任何生態(tài)狀態(tài)的改變均會(huì)引起4個(gè)分量的改變[26]。因此，RSEI指數(shù)可以充分體現(xiàn)地區(qū)的生態(tài)環(huán)境狀況，被廣泛應(yīng)用于衡量區(qū)域生態(tài)質(zhì)量[27]。4個(gè)分量計(jì)算公式見Xu等[28]研究方法，在此不做贅述。

2.3 耦合度與耦合協(xié)調(diào)度模型

耦合度模型是測(cè)度2個(gè)及以上系統(tǒng)要素協(xié)同作用關(guān)系的有效方式[29]。本文用耦合度表征國(guó)土空間開發(fā)強(qiáng)度與生態(tài)質(zhì)量2個(gè)系統(tǒng)之間的協(xié)同關(guān)系，計(jì)算公式如下：

C=（2）

式中，C表示兩個(gè)系統(tǒng)之間的耦合度指數(shù);X與Y分別表示國(guó)土空間開發(fā)強(qiáng)度指數(shù)與生態(tài)質(zhì)量指數(shù)。參考相關(guān)耦合度分類標(biāo)準(zhǔn)[30-31]，將杭州都市圈耦合度劃分為低水平耦合（0.0，0.3]、拮抗耦合（0.3，0.5]、磨合階段（0.5，0.8]、高水平耦合（0.8，1.0]。

耦合協(xié)調(diào)度是衡量系統(tǒng)及系統(tǒng)要素之間協(xié)調(diào)狀況的指標(biāo)，可以作為判斷開發(fā)強(qiáng)度與生態(tài)質(zhì)量是否協(xié)調(diào)一致及交互耦合程度的重要指標(biāo)。公式如下：

D=（3）

T=（4）

式中，D為耦合協(xié)調(diào)度指數(shù)，D值越高，表明開發(fā)強(qiáng)度與生態(tài)質(zhì)量之間耦合協(xié)調(diào)越好;T表示二者的綜合協(xié)調(diào)指數(shù);μ與ν是待定系數(shù)，二者和為1。本文認(rèn)為，耦合協(xié)調(diào)系統(tǒng)中，開發(fā)強(qiáng)度與生態(tài)質(zhì)量同等重要，因此，μ與ν取值均為0.5。參考謝曉彤等[10]研究方法，杭州都市圈國(guó)土空間開發(fā)強(qiáng)度與生態(tài)質(zhì)量耦合協(xié)調(diào)程度的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)如表2所示。

2.4 影響因素分析

國(guó)土空間開發(fā)強(qiáng)度與生態(tài)質(zhì)量之間的耦合協(xié)調(diào)關(guān)系受自然、區(qū)位和社會(huì)經(jīng)濟(jì)等多方面影響[32-33]。首先，自然條件是區(qū)域國(guó)土空間開發(fā)和生態(tài)質(zhì)量維持的基礎(chǔ)支撐，其決定了開發(fā)利用的可能性和開發(fā)模式，從而影響著二者的耦合協(xié)調(diào)關(guān)系。其次，區(qū)位條件對(duì)國(guó)土空間開發(fā)和生態(tài)質(zhì)量均有影響，區(qū)位條件好的區(qū)域是高強(qiáng)度開發(fā)的首選，但其受到的生態(tài)干擾壓力也較大。最后，區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)直接決定了國(guó)土空間開發(fā)的需求強(qiáng)度，同時(shí)也帶來(lái)了區(qū)域生態(tài)資源利用壓力，從而影響空間開發(fā)與生態(tài)保護(hù)之間的關(guān)系。綜上所述，本文從自然、區(qū)位和經(jīng)濟(jì)活力3個(gè)層面選取5個(gè)指標(biāo)，并將其作為耦合協(xié)調(diào)度可能的影響因素（表3）。經(jīng)檢驗(yàn)，指標(biāo)間無(wú)明顯共線性，可以進(jìn)一步進(jìn)行分析。因此，本文首先進(jìn)行了OLS回歸，并對(duì)殘差項(xiàng)進(jìn)行了空間自相關(guān)檢驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，Moran’s I為0.043，P = 0.243，并不顯著。這表明誤差項(xiàng)不存在明顯的空間依賴關(guān)系，并且拉格朗日乘子檢驗(yàn)均不顯著（Pgt;0.1）。因此，本文最終選擇經(jīng)典OLS回歸對(duì)杭州都市圈耦合協(xié)調(diào)度的影響因素進(jìn)行分析。

為了進(jìn)一步揭示耦合協(xié)調(diào)度影響因素的空間異質(zhì)性，本文采用地理加權(quán)回歸（GWR）對(duì)上述因子進(jìn)行空間異質(zhì)性分析。

2.5 數(shù)據(jù)來(lái)源

本文數(shù)據(jù)主要分為以下幾類：（1）2000—2020年土地利用數(shù)據(jù)，來(lái)源于中國(guó)科學(xué)院資源環(huán)境科學(xué)與數(shù)據(jù)中心（https：//www.resdc.cn），空間分辨率為30 m。（2）人口與GDP格網(wǎng)數(shù)據(jù)，來(lái)源于中國(guó)科學(xué)院資源環(huán)境科學(xué)與數(shù)據(jù)中心（https：//www.resdc.cn），空間分辨率為1" km。（3）DEM數(shù)據(jù)，來(lái)源于地理空間數(shù)據(jù)云（https：//www.gscloud.cn），空間分辨率為30 m。（4）遙感生態(tài)指數(shù)，來(lái)源于中國(guó)高分辨率生態(tài)環(huán)境質(zhì)量數(shù)據(jù)集（China's High-resolution Eco-Environmental Quality，CHEQ），空間分辨率為1 km。（5）社會(huì)經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，來(lái)源于《中國(guó)城市統(tǒng)計(jì)年鑒2021》[34]。（6）道路數(shù)據(jù)來(lái)源于OpenStreetMap。（7）夜間燈光數(shù)據(jù)來(lái)源于國(guó)家地球系統(tǒng)科學(xué)數(shù)據(jù)中心（https：//www.geodata.cn/main/），空間分辨率為500 m。

3 結(jié)果與分析

3.1 國(guó)土空間開發(fā)強(qiáng)度與生態(tài)質(zhì)量時(shí)空格局分析

（1）國(guó)土空間開發(fā)強(qiáng)度時(shí)空特征

根據(jù)國(guó)土空間開發(fā)強(qiáng)度測(cè)度體系，計(jì)算杭州都市圈各縣（區(qū)、市）開發(fā)強(qiáng)度，同時(shí)考慮到時(shí)空可比性，按照統(tǒng)一等間距法劃分強(qiáng)度等級(jí)，結(jié)果如圖2所示。整體而言，杭州都市圈國(guó)土空間開發(fā)強(qiáng)度呈現(xiàn)自東北向西南梯度下降趨勢(shì)，東北部嘉興市、紹興市國(guó)土空間開發(fā)強(qiáng)度明顯高于西南地區(qū)黃山市、衢州市。此外，隨著時(shí)間的推移，西南部黃山市、衢州市開發(fā)強(qiáng)度逐漸提升，高于0.20的縣（區(qū)、市）個(gè)數(shù)增加。2000—2020年，都市圈國(guó)土空間平均開發(fā)強(qiáng)度呈先迅速增加后緩慢下降趨勢(shì)，2000年、2005年、2010年、2015年和2020年平均開發(fā)強(qiáng)度分別為0.208、0.249、0.259、0.255、0.251。研究期間，國(guó)土空間開發(fā)強(qiáng)度低于0.10的縣（區(qū)、市）單元由12個(gè)減少至6個(gè)，主要集中在黃山市和衢州市。由此可見，杭州都市圈國(guó)土空間開發(fā)活動(dòng)正朝著西南方向布局。此外，國(guó)土空間開發(fā)強(qiáng)度大于0.40的縣（區(qū)、市）單元由5個(gè)增加至7個(gè)（2005年、2010年、2015年為8個(gè)，至2020年降至7個(gè)），增加區(qū)集中于嘉興市南湖區(qū)、嘉善縣。

杭州都市圈國(guó)土空間開發(fā)具有明顯的“圈層—軸線”結(jié)構(gòu)特征，即以杭州市區(qū)、嘉興市西部縣（區(qū)、市）等經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的空間單元為核心圈，毗鄰上述空間單元周圍為“第二圈層”，黃山市—湖州市、衢州市—紹興市為兩條“軸線”的分布格局。隨著時(shí)間的推移，“圈層—軸線”結(jié)構(gòu)高強(qiáng)度開發(fā)的輻射能力進(jìn)一步擴(kuò)大。其中，2020年杭州市市區(qū)管轄的下城區(qū)開發(fā)強(qiáng)度達(dá)到0.58，為都市圈之最。都市圈核心圈層具有顯著的經(jīng)濟(jì)發(fā)展優(yōu)勢(shì)和經(jīng)濟(jì)帶動(dòng)效應(yīng)，具體包括杭州市下城區(qū)、杭州市上城區(qū)、杭州市濱江區(qū)，嘉興市桐鄉(xiāng)市、嘉興市海寧市。這些地區(qū)作為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的核心區(qū)，帶動(dòng)周邊縣（區(qū)、市）單元經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，形成了國(guó)土空間開發(fā)的第二圈層。軸線開發(fā)則主要以湖州市、紹興市主城區(qū)聯(lián)動(dòng)黃山市、衢州市主城區(qū)，形成高強(qiáng)度開發(fā)帶。

（2）生態(tài)質(zhì)量時(shí)空特征

2000—2020年，杭州都市圈生態(tài)質(zhì)量有所下降，各年度平均遙感生態(tài)指數(shù)分別為0.584 4、0.576 2、0.580 3、0.581 8、0.575 6。這表明隨著時(shí)間的推移，都市圈面臨著生態(tài)退化的風(fēng)險(xiǎn)。為使不同年份具備可比性，根據(jù)都市圈生態(tài)質(zhì)量水平統(tǒng)一劃分為5個(gè)等級(jí)（圖3）。如圖3所示，都市圈生態(tài)質(zhì)量總體呈現(xiàn)與開發(fā)強(qiáng)度相反的時(shí)空分布格局，由西南向東北逐漸降低的時(shí)空特征。黃山市、衢州市、杭州市西南部縣（區(qū)、市）生態(tài)質(zhì)量顯著高于東北部的嘉興市與杭州市市區(qū)。20年來(lái)，杭州市拱墅區(qū)、下城區(qū)、江干區(qū)與濱江區(qū)生態(tài)質(zhì)量始終低于0.40，2020年嘉興市南湖區(qū)生態(tài)質(zhì)量也突破了0.40。這表明高強(qiáng)度的國(guó)土空間開發(fā)行為會(huì)影響區(qū)域生態(tài)質(zhì)量，盡管這些地區(qū)有較高的經(jīng)濟(jì)水平，但仍需提高環(huán)境治理投入，保障開發(fā)與保護(hù)相協(xié)調(diào)。整體來(lái)看，杭州都市圈生態(tài)質(zhì)量等級(jí)變化不明顯，尤其是高生態(tài)質(zhì)量區(qū)基本保持不變，集中分布于黃山市區(qū)外圍縣（區(qū)、市）、衢州市開化縣、江山市和杭州市南部淳安縣、建德市、桐廬縣三大空間單元。這些地區(qū)林地密集、地勢(shì)陡峭，多為山地，國(guó)土空間開發(fā)強(qiáng)度較低，具備良好的生態(tài)資源稟賦。

3.2 國(guó)土空間開發(fā)強(qiáng)度與生態(tài)質(zhì)量耦合協(xié)調(diào)時(shí)空特征分析

（1）耦合度分析

2000—2020年，杭州都市圈國(guó)土空間開發(fā)強(qiáng)度與生態(tài)質(zhì)量之間的耦合度整體呈現(xiàn)逐漸上升趨勢(shì)，具體表現(xiàn)為耦合度高的縣（區(qū)、市）單元逐漸增加。20年來(lái)，各縣（區(qū)、市）耦合度平均水平由2000年的0.346上升至2020年的0.383，統(tǒng)計(jì)各縣（區(qū)、市）耦合度數(shù)值發(fā)現(xiàn)，所有空間單元在5個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)的耦合程度值域區(qū)間為0.10～0.50（2015年黃山市的徽州區(qū)突破了0.50，因其僅為0.504，所以將其歸并至0.30～0.50區(qū)間范圍內(nèi)），即處于低水平耦合與拮抗耦合階段。如圖4所示，2000年處于低水平耦合的縣（區(qū)、市）共有12個(gè)，2005年低水平耦合的縣（區(qū)、市）減少至8個(gè)，2010年低水平耦合的縣（區(qū)、市）減少至7個(gè)，2015年低水平耦合的縣（區(qū)、市）減少至5個(gè)，但2020年低水平耦合的縣（區(qū)、市）增加至6個(gè)。由此可見，低水平耦合單元正在逐漸轉(zhuǎn)為拮抗耦合類型。20年間，都市圈低水平耦合與拮抗耦合分布具有明顯的西南與東北分界特征，與國(guó)土空間開發(fā)強(qiáng)度格局類似。這說(shuō)明縣（區(qū)、市）開發(fā)強(qiáng)度與生態(tài)環(huán)境之間的匹配狀況并不佳。2020年，都市圈國(guó)土空間開發(fā)強(qiáng)度與生態(tài)質(zhì)量耦合度最高的是杭州市上城區(qū)（0.478），這個(gè)區(qū)是杭州市主城區(qū)，經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展與人口密度水平均處于高水平。這表明高強(qiáng)度的國(guó)土空間開發(fā)并不總是導(dǎo)致生態(tài)質(zhì)量供需失衡，合理的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式有利于形成開發(fā)強(qiáng)度與生態(tài)質(zhì)量的良好匹配關(guān)系。

（2）耦合協(xié)調(diào)度分析

杭州都市圈開發(fā)強(qiáng)度與生態(tài)質(zhì)量整體耦合協(xié)調(diào)度適中，20年間，各縣（區(qū)、市）耦合協(xié)調(diào)度值域?yàn)?.20～0.60，即總體處于中度失調(diào)、輕度失調(diào)、瀕臨失調(diào)、勉強(qiáng)協(xié)調(diào)與初級(jí)協(xié)調(diào)范圍，其中又以瀕臨失調(diào)和勉強(qiáng)協(xié)調(diào)為主（圖5）。從空間上來(lái)看，20年間，杭州都市圈國(guó)土空間開發(fā)強(qiáng)度與生態(tài)質(zhì)量耦合協(xié)調(diào)水平總體呈東北至西南的梯度下降特征。從時(shí)間上看，20年間，各縣（區(qū)、市）平均耦合協(xié)調(diào)度分別為0.462、0.487、0.496、0.497、0.494，總體呈增長(zhǎng)趨勢(shì)。2000—2020年，中度失調(diào)單元個(gè)數(shù)減少至0個(gè)，輕度失調(diào)單元減少至3個(gè)、瀕臨失調(diào)單元減少至18個(gè)，勉強(qiáng)協(xié)調(diào)單元增加至23個(gè)。這說(shuō)明20年間，都市圈國(guó)土空間開發(fā)強(qiáng)度與生態(tài)環(huán)境之間耦合協(xié)調(diào)水平逐漸改善。然而，杭州都市圈總體水平處于失調(diào)衰退和協(xié)調(diào)過渡階段，尚未達(dá)到協(xié)調(diào)提升階段，國(guó)土空間優(yōu)化治理的挑戰(zhàn)仍然存在。如何走好存量開發(fā)之路，挖掘國(guó)土空間建設(shè)潛力，平衡開發(fā)與保護(hù)之間的關(guān)系是當(dāng)前杭州都市圈國(guó)土空間發(fā)展需要思考的重要問題。

3.3 國(guó)土空間開發(fā)強(qiáng)度與生態(tài)質(zhì)量耦合協(xié)調(diào)度空間關(guān)聯(lián)時(shí)空格局分析

（1）全局空間自相關(guān)

如表4所示，2000—2020年，杭州都市圈國(guó)土空間開發(fā)強(qiáng)度呈現(xiàn)顯著的空間自相關(guān)性，即空間集聚現(xiàn)象，但空間集聚現(xiàn)象逐漸減弱。這表明隨著時(shí)間的推移，杭州都市圈國(guó)土空間開發(fā)強(qiáng)度與生態(tài)質(zhì)量耦合協(xié)調(diào)越發(fā)均勻，優(yōu)勢(shì)區(qū)不僅僅集中于東北部經(jīng)濟(jì)發(fā)展較好的區(qū)域。

（2）局部空間自相關(guān)

為進(jìn)一步明晰國(guó)土空間開發(fā)強(qiáng)度與生態(tài)質(zhì)量耦合協(xié)調(diào)的空間關(guān)聯(lián)格局，本文采用GeoDa軟件對(duì)耦合協(xié)調(diào)度的局部空間自相關(guān)進(jìn)行分析，探討局部區(qū)域的空間異質(zhì)性，并采用ArcGIS 10.5軟件繪制局部空間自相關(guān)LISA圖（圖6）。

由圖6可知，國(guó)土空間開發(fā)與生態(tài)環(huán)境耦合協(xié)調(diào)度空間分異特征明顯。從時(shí)序上看，2000—2020年，東北部嘉興市始終是高-高集聚區(qū)，但單元數(shù)量有所減少。此外，研究期間，杭州市、湖州市、紹興市也存在部分高-高集聚;2000—2020年，低-低集聚單元總體上分布于杭州都市圈西南部，并且呈現(xiàn)向杭州市中部地區(qū)集中的趨勢(shì)。此外，高-低集聚主要分布在南部衢州市。

整體來(lái)看，杭州都市圈國(guó)土空間開發(fā)強(qiáng)度與生態(tài)質(zhì)量耦合協(xié)調(diào)度的集聚特征與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段相關(guān)。東北部地區(qū)，國(guó)土空間開發(fā)與生態(tài)環(huán)境耦合協(xié)調(diào)度較高，區(qū)域之間存在高協(xié)調(diào)輻射，形成高-高集聚類型區(qū);西南部地區(qū)國(guó)土空間開發(fā)強(qiáng)度與生態(tài)質(zhì)量協(xié)調(diào)不足，區(qū)域之間存在低協(xié)調(diào)輻射，形成低-低集聚類型區(qū)。由圖5、圖6可知，高-高集類型區(qū)主要對(duì)應(yīng)初級(jí)協(xié)調(diào)類型區(qū)域，而低-低集聚區(qū)主要對(duì)應(yīng)初級(jí)失調(diào)、瀕臨失調(diào)區(qū)域。

3.4 國(guó)土空間開發(fā)強(qiáng)度與生態(tài)質(zhì)量耦合協(xié)調(diào)度影響因素分析

OLS回歸結(jié)果顯示（表5），調(diào)整后的R2值為51.58%，解釋力較好。2020年，杭州都市圈國(guó)土空間開發(fā)強(qiáng)度與生態(tài)質(zhì)量耦合協(xié)調(diào)度主要受自然、區(qū)位因素影響，與距水系距離及夜間燈光強(qiáng)度的相關(guān)性并不顯著。此外，坡度與距道路距離對(duì)耦合協(xié)調(diào)度的影響均呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)。這表明交通越便捷、地勢(shì)越平坦，其耦合協(xié)調(diào)度越高。

由圖7可知，坡度、距道路距離等具有顯著影響的因子對(duì)都市圈嘉興市、紹興市影響最大。高程因子對(duì)黃山市和衢州市的耦合協(xié)調(diào)度影響最大，而距水系距離這一因子對(duì)黃山市的耦合協(xié)調(diào)度影響最小。此外，夜間燈光強(qiáng)度對(duì)黃山市和衢州市的耦合協(xié)調(diào)度影響較大，并且呈現(xiàn)負(fù)向影響。

4 結(jié)論與建議

4.1 結(jié)論

本文基于耦合協(xié)調(diào)度模型、OLS回歸和GWR模型對(duì)杭州都市圈國(guó)土空間開發(fā)強(qiáng)度與生態(tài)質(zhì)量耦合協(xié)調(diào)狀況進(jìn)行分析，得出以下結(jié)論：

（1）2000—2020年，杭州都市圈國(guó)土空間開發(fā)強(qiáng)度與生態(tài)質(zhì)量時(shí)空分異格局呈相反特征，前者呈現(xiàn)東北向西南梯度下降趨勢(shì)，而后者由西南向東北部逐漸降低。此外，國(guó)土空間開發(fā)呈明顯的“圈層—軸線”結(jié)構(gòu)特征，即以杭州市區(qū)、嘉興市西部縣（區(qū)、市）等經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的空間單元為核心圈，以黃山市—湖州市、衢州市—紹興市為開發(fā)“軸線”。

（2）2000—2020年，杭州都市圈耦合協(xié)調(diào)度整體上以瀕臨失調(diào)和勉強(qiáng)協(xié)調(diào)為主，并且高值區(qū)集中于東北部地區(qū)?？臻g關(guān)聯(lián)格局方面，杭州都市圈耦合協(xié)調(diào)度呈現(xiàn)明顯的空間集聚現(xiàn)象，但集聚程度有所減弱。整體上，杭州都市圈國(guó)土空間開發(fā)強(qiáng)度與生態(tài)質(zhì)量耦合協(xié)調(diào)度的集聚特征與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段相關(guān)，高-高集聚類型區(qū)始終集中分布于東北經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的縣（區(qū)、市），區(qū)域之間存在高協(xié)調(diào)輻射。

（3）自然及區(qū)位因子是影響杭州都市圈國(guó)土空間開發(fā)強(qiáng)度與生態(tài)質(zhì)量耦合協(xié)調(diào)度的重要因子，其中坡度和距道路距離呈現(xiàn)顯著的負(fù)相關(guān)，并且對(duì)于東北部嘉興市、紹興市影響顯著。

4.2 國(guó)土空間開發(fā)與生態(tài)質(zhì)量協(xié)調(diào)發(fā)展對(duì)策建議

開發(fā)與保護(hù)是當(dāng)前經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重要議題，協(xié)調(diào)開發(fā)與保護(hù)的過程本質(zhì)上是解決特定時(shí)空下人地關(guān)系沖突問題。杭州都市圈縣（區(qū)、市）單元國(guó)土空間開發(fā)強(qiáng)度與生態(tài)質(zhì)量耦合協(xié)調(diào)的時(shí)空變化，反映了國(guó)土空間開發(fā)與生態(tài)環(huán)境之間的沖突矛盾和關(guān)系?；诤贾荻际腥Πl(fā)展?fàn)顩r與區(qū)域特征，本文提出區(qū)域國(guó)土空間開發(fā)利用的對(duì)策建議：

（1）充分發(fā)揮核心圈層單元的經(jīng)濟(jì)擴(kuò)散效應(yīng)，帶動(dòng)周邊縣（區(qū)、市）共同發(fā)展。從國(guó)土空間開發(fā)強(qiáng)度時(shí)空差異來(lái)看，當(dāng)前杭州都市圈開發(fā)強(qiáng)度存在空間不均衡特性，形成了圈層結(jié)構(gòu)。國(guó)土空間開發(fā)強(qiáng)度與經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、人口集聚程度高度一致。相對(duì)都市圈西南部而言，東北地區(qū)大多縣（區(qū)、市）地形區(qū)位優(yōu)勢(shì)明顯，吸引了大量人口，較高的人口加劇了生態(tài)環(huán)境壓力。然而，從耦合協(xié)調(diào)度評(píng)價(jià)結(jié)果來(lái)看，東北地區(qū)整體優(yōu)于西南地區(qū)，這與東北地區(qū)根據(jù)自身?xiàng)l件優(yōu)化發(fā)展模式有著密切關(guān)系。因此，各縣（區(qū)、市）之間要努力形成利益共同體、共享資源，共同發(fā)展，增強(qiáng)整個(gè)都市圈的整體競(jìng)爭(zhēng)力。一方面，充分發(fā)揮都市圈東北部發(fā)展優(yōu)勢(shì)，加強(qiáng)人才培養(yǎng)、科技創(chuàng)新、資金支持等，從而帶動(dòng)黃山市、衢州市等邊緣縣市經(jīng)濟(jì)發(fā)展;另一方面，加強(qiáng)對(duì)邊緣地區(qū)的公共投資和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，改善交通環(huán)境，拉動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)。

（2）優(yōu)化國(guó)土空間開發(fā)利用方式，提高集約化水平。在目前國(guó)土空間規(guī)劃對(duì)開發(fā)強(qiáng)度進(jìn)行嚴(yán)格控制的背景下，為進(jìn)一步促進(jìn)新型城鎮(zhèn)化建設(shè)，使區(qū)域經(jīng)濟(jì)獲得更大的提升空間，需要優(yōu)化國(guó)土空間開發(fā)利用方式，提高區(qū)域空間的集約利用水平。從杭州市國(guó)土空間開發(fā)與生態(tài)質(zhì)量評(píng)價(jià)結(jié)果來(lái)看，區(qū)域開發(fā)強(qiáng)度與生態(tài)質(zhì)量存在一定的時(shí)空波動(dòng)性。這意味著國(guó)土空間發(fā)展存在彈性，這種彈性會(huì)因資源、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展階段的變化而變化。因此，在實(shí)施國(guó)土空間規(guī)劃的過程中，除了強(qiáng)化底線管控，還需要考慮彈性發(fā)展空間，實(shí)現(xiàn)剛性彈性雙統(tǒng)一。此外，本研究發(fā)現(xiàn)，路網(wǎng)建設(shè)與社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)對(duì)區(qū)域開發(fā)與保護(hù)協(xié)調(diào)關(guān)系具有顯著的負(fù)面影響。這表明在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的核心區(qū)域，需要改變無(wú)序擴(kuò)張模式，減少生態(tài)用地與耕地占用。因此，都市圈可以轉(zhuǎn)向發(fā)展高層、地下空間和立體交通體系，從而減少土地浪費(fèi)，提高空間利用效率。

（3）優(yōu)化用地結(jié)構(gòu)，探索開發(fā)與保護(hù)相協(xié)調(diào)的高質(zhì)量發(fā)展道路。當(dāng)前，杭州都市圈國(guó)土空間開發(fā)與生態(tài)質(zhì)量總體仍處于失調(diào)衰退與協(xié)調(diào)過渡階段，需要進(jìn)一步探索開發(fā)與保護(hù)相協(xié)調(diào)的綠色發(fā)展道路。首先，杭州都市圈建設(shè)用地?cái)U(kuò)張侵占了部分耕地與生態(tài)用地，需要增加綠色空間。這不僅可以提高城市的生態(tài)質(zhì)量，也能夠?yàn)榫用裉峁┬蓍e娛樂的場(chǎng)所。其次，鼓勵(lì)城市更新項(xiàng)目，重現(xiàn)規(guī)劃城市內(nèi)老舊區(qū)域，從而提高土地利用效率，改善用地結(jié)構(gòu)。最后，加強(qiáng)生態(tài)紅線管控，嚴(yán)格保護(hù)生態(tài)系統(tǒng)核心區(qū)，尤其是生態(tài)源地，確保生物、能量流通。同時(shí)，引入生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制，實(shí)施相應(yīng)的補(bǔ)償措施，包括資金補(bǔ)償、濕地保護(hù)等行為補(bǔ)償?shù)取?/p>

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基金項(xiàng)目：江西財(cái)經(jīng)大學(xué)第十六屆學(xué)生科研項(xiàng)目（20210913214404686）

作者簡(jiǎn)介：劉鈺（1998—），女，江西吉安人，助理工程師，碩士，主要從事耕地保護(hù)與生態(tài)保護(hù)研究。