梁雨晴,趙姚陽
(河海大學 公共管理學院,江蘇 南京 211100)
國土開發(fā)強度是指一個區(qū)域在一定時期及資源稟賦的條件下國土空間利用現(xiàn)狀的綜合表達,反映此區(qū)域國土與開發(fā)活動相互影響的累積效果,是衡量、控制、規(guī)劃區(qū)域發(fā)展與生態(tài)質(zhì)量的重要參考指標[1-2]。在我國經(jīng)濟快速發(fā)展的幾十年里,用地需求旺盛,城鎮(zhèn)建設(shè)用地面積迅速增加,土地城鎮(zhèn)化增勢迅猛,城鄉(xiāng)人口流動密切,而鄉(xiāng)村用地整治又相對落后,在各種社會經(jīng)濟、政績目標的驅(qū)使下,國土空間開發(fā)強度持續(xù)增加,進而出現(xiàn)了區(qū)域內(nèi)國土開發(fā)強度過高導(dǎo)致環(huán)境質(zhì)量下降的不良開發(fā)傾向[3]。
黃河流域是我國重要的生態(tài)屏障和重要的經(jīng)濟帶,其生態(tài)保護和高質(zhì)量發(fā)展已上升為重大國家發(fā)展戰(zhàn)略[4]。長期以來,學術(shù)界對黃河水資源利用展開了大量的相關(guān)研究[5-7],但較少對黃河流域的土地開發(fā)利用進行研究;現(xiàn)有土地開發(fā)強度的相關(guān)研究往往集中在市(縣)層面[8-10],且多用城市建設(shè)用地占城區(qū)面積來表征開發(fā)強度,較少考慮全域的開發(fā)強度即區(qū)域國土開發(fā)強度。鑒于此,筆者以黃河流經(jīng)的青海、四川、甘肅、寧夏、內(nèi)蒙古、陜西、山西、河南、山東9個省(區(qū))的國土開發(fā)強度為研究對象,以2006—2019年為研究時段,分析了黃河流域國土開發(fā)強度的時序特征、空間特征、影響因素及其貢獻度,以期為今后黃河流域國土空間開發(fā)的研究及政策制定與實施提供參考。
1.1.1 核密度估計法 核密度估計法是一種用于估計概率密度曲線的非參數(shù)方法,僅根據(jù)樣本數(shù)據(jù)的自身特點和性質(zhì)來判斷數(shù)據(jù)的分布形態(tài)特征[11]。本文借助核密度估計函數(shù)來揭示黃河流域國土開發(fā)強度的時序特征,其計算公式為:
式(1)中:n為樣本量,在本文中為黃河流域的?。▍^(qū))數(shù)9;xi為每個樣本的數(shù)據(jù)值,在本文中為?。▍^(qū))i的國土開發(fā)強度;h為帶寬,在本文中設(shè)為0.0117;K(為核函數(shù)。本文參考相關(guān)研究,采用學術(shù)界廣泛應(yīng)用的高斯函數(shù)對黃河流域國土開發(fā)強度的時序演進特征進行估計。
1.1.2 探索性空間數(shù)據(jù)分析法 探索性空間數(shù)據(jù)分析法是用于空間統(tǒng)計分析的較為成熟的方法,可以展現(xiàn)出研究對象的空間分布特征,其核心是關(guān)于空間相關(guān)性的測度[12]。本文借助較為廣泛應(yīng)用的全局莫蘭指數(shù)探索黃河流域國土開發(fā)強度在全局空間上的空間相關(guān)性特征。全局莫蘭指數(shù)的計算公式為:
式(2)中:I表示全局莫蘭指數(shù);n為樣本數(shù)量,即9;xi和xj分別表示省(區(qū))i和?。▍^(qū))j的國土開發(fā)強度值表示樣本國土開發(fā)強度的平均值;S2為樣本方差;wij為空間權(quán)重矩陣,表示?。▍^(qū))i和?。▍^(qū))j在空間上的鄰近關(guān)系,wij=1表示?。▍^(qū))i和?。▍^(qū))j共享邊界,wij=0表示?。▍^(qū))i和?。▍^(qū))j不相鄰。
全局莫蘭指數(shù)的取值范圍為[-1,1]。若I>0,則表示黃河流域國土開發(fā)強度呈現(xiàn)空間正相關(guān);若I<0,則表示黃河流域國土開發(fā)強度呈現(xiàn)空間負相關(guān);若I=0,則表示黃河流域國土開發(fā)強度無空間相關(guān)性。同時構(gòu)造服從正態(tài)分布的統(tǒng)計量Z來檢驗全局莫蘭指數(shù)的顯著性。
本文參照《全國主體功能區(qū)規(guī)劃》對開發(fā)強度的定義“開發(fā)強度是指一個區(qū)域建設(shè)空間占該區(qū)域總面積的比例”[13],結(jié)合數(shù)據(jù)的可得性與連續(xù)性,采用省域內(nèi)城市建設(shè)用地面積、縣城城市建設(shè)用地面積、建制鎮(zhèn)建成區(qū)面積、鄉(xiāng)建成區(qū)面積、村莊建設(shè)用地面積之和占省域全部面積的比例來表征國土開發(fā)強度。
測算國土空間開發(fā)強度所需的數(shù)據(jù)來源于《中國城鄉(xiāng)建設(shè)統(tǒng)計年鑒》(2007—2020);各省(區(qū))的省域面積、社會經(jīng)濟數(shù)據(jù)來源于各?。▍^(qū))政府官網(wǎng)、統(tǒng)計年鑒。部分省份個別年末耕地資源總量數(shù)據(jù)缺失,本研究使用軟件進行插補。
借助Stata軟件繪制研究期內(nèi)主要年份黃河流域國土開發(fā)強度的核密度曲線圖(圖1),揭示2006 —2019年黃河流域國土空間開發(fā)強度的時序演進特征。由圖1可見:研究期內(nèi)黃河流域國土空間開發(fā)強度核密度曲線的整體及重心逐漸右移,說明研究期內(nèi)黃河流域的國土開發(fā)強度呈持續(xù)增大趨勢;曲線呈1個主峰和若干個小次峰,說明研究期內(nèi)黃河流域國土開發(fā)強度具有多極化趨勢的特征;曲線主峰波高度先升后降,說明研究期內(nèi)黃河流域省際間國土開發(fā)強度差異先縮小后增大;右側(cè)尾部逐漸略微變長,尾部厚度變化不大,說明在2006—2019年間黃河流域內(nèi)國土開發(fā)強度的最高值變大,與整體增大趨勢吻合,但處于國土開發(fā)強度高值區(qū)的?。▍^(qū))數(shù)量變化不大。
圖1 黃河流域主要年份國土開發(fā)強度的核密度估計
2.2.1 全局莫蘭指數(shù)分析 借助Geoda軟件計算了研究期內(nèi)黃河流域國土開發(fā)強度的全局莫蘭指數(shù)。由表1可知:研究期內(nèi)黃河流域國土空間開發(fā)強度的全局莫蘭指數(shù)均為正值,且均通過了顯著性檢驗,具有較高的置信區(qū)間,說明2006—2019年黃河流域國土空間的開發(fā)強度存在顯著的全域正向空間自相關(guān)性,國土空間開發(fā)強度相似的?。▍^(qū))呈集聚性;全局莫蘭指數(shù)值在研究期內(nèi)有升有降,但變化不強烈,說明黃河流域國土空間開發(fā)強度的集聚效應(yīng)有波動但集聚效應(yīng)變化不大。
表1 黃河流域國土空間開發(fā)強度的全局莫蘭指數(shù)
2.2.2 莫蘭散點圖分析 借助Geoda軟件繪制了黃河流域2006、2010、2014、2019年的莫蘭散點圖(圖2)。莫蘭散點圖將黃河流域國土開發(fā)強度分成4個象限,其中第1象限(高—高)表征省區(qū)自身及相鄰?。▍^(qū))的國土開發(fā)強度都較高;第2象限(低—高)表征?。▍^(qū))自身的國土開發(fā)強度較低但相鄰?。▍^(qū))的國土開發(fā)強度較高;第3象限(低—低)表征省區(qū)自身及相鄰?。▍^(qū))的國土開發(fā)強度都較低;第4象限(高—低)表征?。▍^(qū))自身的國土開發(fā)強度較高但周邊省(區(qū))的國土開發(fā)強度較低。據(jù)此統(tǒng)計相應(yīng)年份的自相關(guān)類型成員,具體見表2。
由圖2可見,散點圖上的點位置較為穩(wěn)定,說明在2006—2019年間黃河流域各省區(qū)的國土開發(fā)強度并沒有發(fā)生劇烈變化,且各?。▍^(qū))國土開發(fā)強度的點幾乎均落于第1象限和第3象限,即黃河流域各?。▍^(qū))的國土開發(fā)強度大多呈現(xiàn)“高—高”或“低—低”集聚型分布,少見“高—低”“低—高”這2種離散型分布,這顯著顯示了黃河流域的國土開發(fā)強度整體呈正向空間自相關(guān)的分布特征。
圖2 黃河流域主要年份國土空間開發(fā)強度的莫蘭散點圖
結(jié)合表2可知:山東、河南穩(wěn)定于“高—高”區(qū),表明其自身的國土開發(fā)強度較高,且其相鄰?。▍^(qū))的國土開發(fā)強度也較高;青海、四川、甘肅、寧夏、內(nèi)蒙古、陜西穩(wěn)定于“低—低”區(qū),表明其自身的國土開發(fā)強度不高且其相鄰省(區(qū))的國土開發(fā)強度也不高。綜上,黃河流域的國土開發(fā)強度呈現(xiàn)東高西低的空間分布特征。
表2 黃河流域主要年份國土空間開發(fā)強度的自相關(guān)類型成員
2.3.1 影響因素變量的選擇 借鑒相關(guān)文獻[14-16],從8個方面選擇影響黃河流域國土開發(fā)強度的因素變量,最終選取的影響因素指標見表3。
表3 黃河流域國土開發(fā)強度的影響因素變量指標
2.3.1.1 土地資源稟賦 黃河自起源地蜿蜒東流,穿過黃土高原及黃淮海大平原,水面落差高達4480 m,流域面積廣且沿黃河流域的地形地貌差異大。土地資源是否可以被人類利用,特別是土地是否適宜耕種,是人類初始選擇開發(fā)利用土地的重要指標;某區(qū)域能開發(fā)為耕地的土地資源越多,間接表明該地的土地資源稟賦越優(yōu)越。同時,一些耕地資源一直是城市擴張邊界的重要土地來源。
2.3.1.2 經(jīng)濟 開發(fā)強度水平是由總體建設(shè)用地規(guī)模決定的,建設(shè)用地規(guī)模的變化是經(jīng)濟發(fā)展和土地資源共同作用的結(jié)果;國內(nèi)生產(chǎn)總值是國民經(jīng)濟核算的核心指標,是衡量地方經(jīng)濟狀況及發(fā)展水平的重要指標。
2.3.1.3 人口 人們的生活生產(chǎn)等活動均會占用和利用一定的土地空間,人口規(guī)模的變化必然會影響國土開發(fā)強度。
2.3.1.4 投資水平 資金投入是經(jīng)濟發(fā)展的持續(xù)動力,而資金的投入必然以土地為載體,沒有資金推動,建設(shè)的開始和推進都難以為繼。
2.3.1.5 產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu) 現(xiàn)今的第二產(chǎn)業(yè)往往被遷移至城市外圍,因第二產(chǎn)業(yè)具有高土地消耗的特點,推動了建設(shè)用地規(guī)模的增長,因此選取第二產(chǎn)業(yè)占地區(qū)生產(chǎn)總值的比值表征產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。
2.3.1.6 交通路網(wǎng) 交通的可達性和便利性決定了人、物、信息等多要素的可達程度和便利程度,進而可以影響國土開發(fā)強度。公路里程是反映公路建設(shè)發(fā)展規(guī)模的重要指標,也是計算運輸網(wǎng)密度指標的基礎(chǔ)資料。
2.3.1.7 城鎮(zhèn)化水平 城鎮(zhèn)化發(fā)展使得包括人在內(nèi)的各種要素向城鎮(zhèn)流動,促使城鎮(zhèn)用地擴張;而為了達到資源與利益配置的優(yōu)化,鄉(xiāng)村用地會相應(yīng)地變少,如果城鎮(zhèn)用地擴張的速度與鄉(xiāng)村用地擴張的速度不一致,則會反映在國土開發(fā)強度上。
2.3.1.8 政府調(diào)控 我國建設(shè)用地的供應(yīng)、利用、監(jiān)管均受到我國政府的調(diào)控,一般來說,政府宏觀調(diào)控能力、政策執(zhí)行能力可以在一定程度上反映政府對土地管理與建設(shè)用地干預(yù)的影響力大小。選取財政支出占生產(chǎn)總值比重作為政府調(diào)控能力的表征指標。
2.3.2 影響因素的結(jié)果與分析 利用SPSS軟件進行各變量之間的相關(guān)性分析,各變量之間的Pearson相關(guān)系數(shù)見表4。由表4可知,在研究期內(nèi)黃河流域的國土開發(fā)強度與大部分可能的影響因素之間有較強的相關(guān)性,且在部分變量之間同樣也有較高的相關(guān)系數(shù),說明在部分變量之間存在較強的線性關(guān)系,存在多重共線性問題,遂采用能較好地處理多重共線性問題的逐步回歸分析法[17]進行多元線性回歸分析。
表4 在各變量之間的相關(guān)系數(shù)矩陣
逐步回歸分析結(jié)果(表5)顯示,顯著影響黃河流域國土開發(fā)強度的變量有人口密度、地均生產(chǎn)總值、人均耕地資源、城鎮(zhèn)化率、第二產(chǎn)業(yè)占比、財政支出占比這6個變量,且VIF值均小于10,表明模型不存在明顯的共線性問題;F=21666.585,其顯著性水平為0.000,說明所建模型具有統(tǒng)計學意義;R2為0.991,調(diào)整后R2為0.990,說明模型有較高的擬合優(yōu)度。
表5 黃河流域國土開發(fā)強度影響因素的逐步回歸分析結(jié)果
根據(jù)該模型的估計結(jié)果,2006—2019年黃河流域國土開發(fā)強度的解釋因素按其影響程度(標準回歸系數(shù)的絕對值)的大小依次為:人口密度(81.9%)、地均生產(chǎn)總值(23.8%)、人均耕地資源總量(6.4%)、城鎮(zhèn)化率(4.4%)、第二產(chǎn)業(yè)占比(3.8%)、財政支出占比(3.2%)。
2.3.2.1 人口 人口密度對黃河流域的國土開發(fā)強度有正向影響。人口規(guī)模對黃河流域國土開發(fā)強度的影響程度最大,表明個人的存在就會占用和利用一定的國土空間,即使利用的效率和集約度會改變或提高,人口規(guī)模的增大也會引起國土開發(fā)強度的增大。在黃河流域中國土開發(fā)強度高的河南和山東省均是人口大省,人口密度較高。
2.3.2.2 經(jīng)濟 地均生產(chǎn)總值對黃河流域的國土開發(fā)強度有正向影響。各產(chǎn)業(yè)的發(fā)展都離不開土地開發(fā)利用,經(jīng)濟全面高速發(fā)展勢必會引起用地需求的增加,進而促進國土開發(fā)強度的提升,也意味著研究期內(nèi)黃河流域的經(jīng)濟發(fā)展是以土地消耗為代價的。地均生產(chǎn)總值是促使黃河流域國土開發(fā)強度增大的第二大因素。
2.3.2.3 土地資源稟賦 人均耕地資源對黃河流域的國土開發(fā)強度有正向影響。黃河流域面積廣且地形地勢差異大,既有水土肥沃的黃淮海平原,也有易水土流失的黃土高原。雖然科技進步可以在一定程度上改善自然稟賦的影響,但是土地資源稟賦存在的差距依舊會影響人類對土地的開發(fā)利用,影響國土開發(fā)強度;土地資源稟賦越好越容易被開發(fā),國土開發(fā)強度越高。
2.3.2.4 城鎮(zhèn)化 城鎮(zhèn)化率對黃河流域的國土開發(fā)強度有負向影響,城鎮(zhèn)化率越高,國土開發(fā)強度越低。黃河流域的西北部地區(qū)因地勢原因,適于開展基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),統(tǒng)一供水供電的地方相對于流域東部而言較為有限,這便促使了人口集中,總體人口雖然不多但城鎮(zhèn)化率較高。人口的城鎮(zhèn)化、人口的集聚使得土地利用效率提高,進而節(jié)約了國土空間。
2.3.2.5 產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu) 第二產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)占比對黃河流域的國土開發(fā)強度有正向影響。第二產(chǎn)業(yè)相對于第三產(chǎn)業(yè)來說具有土地資源高消耗性的特點,其占比的提高會進一步增加對土地資源的消耗,這說明研究期內(nèi)黃河流域國土開發(fā)強度的提高走的是一條土地消耗的道路,但是其影響程度較小也說明產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)可能已經(jīng)或者正在轉(zhuǎn)型。
2.3.2.6 政府調(diào)控 財政支出占比對黃河流域的國土開發(fā)強度有正向影響。國土開發(fā)強度的變化及其影響因素皆離不開政府的監(jiān)管與調(diào)控,且研究期內(nèi)黃河流域的?。▍^(qū))政府也是國土開發(fā)的推動者,但是影響程度較小。
本研究結(jié)果表明:研究期內(nèi)黃河流域的國土開發(fā)強度整體呈現(xiàn)持續(xù)上升的趨勢,且有多極化趨勢,流域內(nèi)省際間國土開發(fā)強度差異先縮小后增大,處于國土開發(fā)強度高值區(qū)的?。▍^(qū))數(shù)量變化不大;研究期內(nèi)黃河流域全域的國土開發(fā)強度存在顯著的正向空間自相關(guān)性,即國土開發(fā)強度相似的?。▍^(qū))呈空間集聚分布特征,總體集聚效應(yīng)有波動但無明顯的增強或減弱變化;研究期內(nèi)黃河流域的國土開發(fā)強度與人口、經(jīng)濟、土地資源稟賦、第二產(chǎn)業(yè)占比、財政支出占比呈顯著的正相關(guān),但與城鎮(zhèn)化率呈顯著的負相關(guān);這6個因素對黃河流域國土開發(fā)強度的影響貢獻度由大到小依次是人口密度、地均生產(chǎn)總值、人均耕地資源、城鎮(zhèn)化率、第二產(chǎn)業(yè)占比、財政支出占比。
國土開發(fā)強度是政府及相關(guān)部門進行國土開發(fā)利用規(guī)劃的一項重要參考指標,也是一項重要的績效考核指標。研究期內(nèi)黃河流域國土開發(fā)強度的時空演進特征是區(qū)域差異與影響因素相互作用、疊加共生的結(jié)果。根據(jù)本文研究分析的結(jié)果,如要繼續(xù)促進黃河流域國土開發(fā)強度的提升,應(yīng)大力吸引人口流入,多方面促進經(jīng)濟發(fā)展,促進第二產(chǎn)業(yè)發(fā)展,在利用土地資源的同時保護土地資源;如要管理和控制黃河流域的國土開發(fā)強度,則應(yīng)有序引導(dǎo)人口規(guī)模分布,控制宏觀經(jīng)濟,提升人口城鎮(zhèn)化率。經(jīng)濟要可持續(xù)性發(fā)展,土地資源更要涵養(yǎng)保護,因此應(yīng)從人口規(guī)模與結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟發(fā)展模式、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、政府政策與執(zhí)行上引導(dǎo)調(diào)節(jié)兩者之間的關(guān)系。