白懌橙 薛愷琳 黃多

摘? ?要：以黑龍江省13個城市為研究對象，構(gòu)建城市開發(fā)強度與環(huán)境承載力綜合指標體系，測算綜合評價指數(shù)、耦合度指數(shù)，建立耦合協(xié)調(diào)度模型，分析二者2015—2019年的時空演化特征及耦合協(xié)調(diào)度水平。研究表明：一是各城市開發(fā)強度總體差異顯著，表現(xiàn)為“一個中心、兩個次級中心，從中心向外遞減”；二是各城市普遍呈“弱開發(fā)-強承載”特征；三是黑龍江省總體呈輕度失調(diào)或瀕臨失調(diào)狀態(tài)，處于不平衡、不協(xié)調(diào)發(fā)展階段。

關鍵詞：黑龍江??；城市開發(fā)；開發(fā)強度；環(huán)境承載力；耦合協(xié)調(diào)度

中圖分類號：Ｘ８２０.３? ? ? ?文獻標志碼：A? ? ? 文章編號：1673-291X（2024）09-0070-04

一、研究背景

隨著我國進入高質(zhì)量發(fā)展階段，《黑龍江省工業(yè)強省建設規(guī)劃（2019—2025年）》將生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展作為工業(yè)發(fā)展的基本原則之一。在此背景下，黑龍江省城市開發(fā)強度與環(huán)境承載力是否具有協(xié)調(diào)性，二者的協(xié)調(diào)度如何，成為推行綠色制造、綠色開發(fā)關注的重要問題。

城市開發(fā)強度的內(nèi)涵[1]可看作城市區(qū)域范圍內(nèi)的人—地交互系統(tǒng)中多個過程綜合強度的大小。目前研究主要集中于土地利用[2，3]、空間治理和城市交通規(guī)劃[4]，發(fā)現(xiàn)國內(nèi)土地利用強度省際格局分布差異明顯，高開發(fā)強度的城市對交通的供給與需求非常靈敏，要求規(guī)劃管理者要創(chuàng)造更人性化的城市發(fā)展策略[5，6]。

環(huán)境承載力源于“承載力”，隨著人們對發(fā)展中環(huán)境作用的重視，形成更全面表述生態(tài)環(huán)境對于人類經(jīng)濟活動的支持作用[7，8]的“環(huán)境承載力”概念。環(huán)境庫茲涅茨曲線的估計結(jié)果很大程度上取決于指標與估計方法的選取[9]，我國環(huán)境承載力的研究要逐漸豐富為多要素的評價[10]。

協(xié)調(diào)好二者的關系是經(jīng)濟發(fā)展的重要基礎，有許多學者分區(qū)域?qū)ζ溥M行研究[11-13]，發(fā)現(xiàn)城市快速發(fā)展對環(huán)境造成壓力，引發(fā)建立協(xié)調(diào)發(fā)展機制的思考。還有學者發(fā)現(xiàn)黑龍江省的區(qū)域經(jīng)濟與生態(tài)環(huán)境耦合協(xié)調(diào)等級存在異質(zhì)性，城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)水平逐漸下降[14，15]。

現(xiàn)有研究取得豐富成果，表明城市開發(fā)強度與環(huán)境承載力的耦合協(xié)調(diào)度的研究對城市健康發(fā)展尤為重要，但針對東北地區(qū)還存在一定研究空間，因此對黑龍江省城市開發(fā)強度與環(huán)境承載力的耦合協(xié)調(diào)度作進一步研究。

二、模型構(gòu)建與指標體系設計

（一）指標體系設計

依據(jù)研究對象具體情況多方面選取指標，構(gòu)建綜合指標體系，如表1。個別數(shù)據(jù)缺失基于相鄰年份數(shù)據(jù)進行數(shù)值預測和計算補齊。

（二）耦合協(xié)調(diào)度模型構(gòu)建

1.數(shù)據(jù)標準化處理

運用耦合協(xié)調(diào)度模型進行測算需對數(shù)據(jù)進行無量綱化處理。開發(fā)強度評價指標均為正向指標，生態(tài)環(huán)境承載力指標擁有正向、負向指標，運用極差法處理：

正向指標標準化：（Xij-minXij）/（maxXij-minXij）

負向指標標準化：（maxYij-Yij）/（maxYij-minYij）

其中，i代表城市，j代表指標值。

2.綜合評價指數(shù)

運用主成分分析法賦予各項指標權(quán)重，計算城市開發(fā)強度和環(huán)境承載力評價指數(shù)值：

其中，f（Xi）為第i個城市開發(fā)強度綜合評價指數(shù)值；g（Yi）為第i個城市環(huán)境承載力綜合評價指數(shù)值；a和b為權(quán)重數(shù)值。

3.耦合度指數(shù)

Ci代表第i個城市兩個系統(tǒng)的耦合程度且Ci∈[0，1]。Ci越趨近于1，表示耦合程度越高；趨近于0，耦合程度越低。耦合度等級劃分見表2。

表2

4.耦合協(xié)調(diào)度模型

Ti為兩者之間的綜合協(xié)調(diào)指數(shù)；μ、？諄為待定系數(shù)，且μ+？諄=1。因認為城市開發(fā)強度與環(huán)境承載力同等重要，故取μ=？諄=0.5。D為城市開發(fā)強度與環(huán)境承載力協(xié)調(diào)度，D值越高，城市開發(fā)強度與環(huán)境承載力協(xié)調(diào)越好。耦合協(xié)調(diào)度等級的劃分標準如表3所示。

三、城市開發(fā)強度與環(huán)境承載力時空演化分析

基于公式（2）測算出2015—2019年各研究對象城市開發(fā)強度與環(huán)境承載力評價指標數(shù)值。時序結(jié)果顯示，黑龍江省城市開發(fā)強度整體呈下降趨勢。其中，大多數(shù)城市緩慢下降；鶴崗、雙鴨山、伊春、七臺河、綏化及大興安嶺波動下降。進一步觀察，發(fā)現(xiàn)城市開發(fā)強度延“一軸兩環(huán)一邊”鐵路網(wǎng)主骨架的都市環(huán)向多中心網(wǎng)絡型開發(fā)格局發(fā)展的特征明顯。

空間結(jié)果顯示，大多城市環(huán)境承載力指數(shù)較高，總體水平接近。在資源利用率、環(huán)境污染治理方面表現(xiàn)較為良好。自中國煤炭行業(yè)出現(xiàn)量價齊跌態(tài)勢以來，省內(nèi)煤炭資源型城市的環(huán)境承載力指數(shù)個別年份極低，總體上落后于其他城市。

四、開發(fā)強度和環(huán)境承載力耦合協(xié)調(diào)分析

耦合度指數(shù)分析，基于公式（3）測算黑龍江省城市開發(fā)強度與環(huán)境承載力的耦合度指數(shù)，繪制散點見下頁圖1，將黑龍江省城市耦合度指數(shù)特征大致劃分為四種類型。

類型1：哈爾濱2015—2019年耦合度指數(shù)變化較小，呈小幅度逐年下降趨勢，總體保持拮抗耦合，且較接近0.5。

類型2：齊齊哈爾、雞西、鶴崗、牡丹江為拮抗耦合，2015—2019年耦合度指數(shù)變化范圍主要在0.3—0.5之間，主要圍繞0.4波動。齊齊哈爾變化波動程度最小，牡丹江較其他三個城市的耦合協(xié)調(diào)度指數(shù)各年均較低。

類型3：雙鴨山、大慶、伊春、佳木斯、七臺河、黑河、綏化在2015—2019年耦合協(xié)調(diào)度指數(shù)波動范圍較大，主要在0.2—0.4之間，表現(xiàn)為低水平耦合或低水平的拮抗耦合。

類型4：大興安嶺2015—2019年耦合協(xié)調(diào)度指數(shù)與其他城市相比，波動程度最大。最大值與最小值之間相差約0.17，表明大興安嶺開發(fā)強度與環(huán)境承載力嚴重不協(xié)調(diào)。

各研究對象基本處于拮抗耦合階段，距離高水平耦合差距很大，反映出黑龍江省城市開發(fā)強度與環(huán)境承載力之間不協(xié)調(diào)。

運用測算耦合協(xié)調(diào)度指數(shù)值，繪制散點圖，總結(jié)出4種趨勢，見下頁圖2。

趨勢1：哈爾濱、齊齊哈爾、黑河基期內(nèi)的城市開發(fā)強度與環(huán)境承載力耦合協(xié)調(diào)度波動較小，趨勢平穩(wěn)。其

中，哈爾濱處于勉強協(xié)調(diào)階段，齊齊哈爾處于瀕臨失調(diào)階段，黑河處于輕度失調(diào)或瀕臨失調(diào)階段。

趨勢2：雞西、大慶、伊春、佳木斯、牡丹江在基期內(nèi)耦合協(xié)調(diào)度指數(shù)表現(xiàn)為大幅度的波動式變化。五個城市皆表現(xiàn)為“降—升—降”的趨勢。其中，雞西處于瀕臨失調(diào)階段，大慶、伊春、佳木斯、牡丹江處于輕度失調(diào)或瀕臨失調(diào)階段。

趨勢3：雙鴨山和七臺河基期內(nèi)指數(shù)變化呈現(xiàn)出先降后升，隨后保持平穩(wěn)的趨勢。其中，雙鴨山處于輕度失調(diào)階段；七臺河波動幅度相對較大，處于輕度失調(diào)或瀕臨失調(diào)階段。

趨勢4（特例）：綏化、大興安嶺和鶴崗的指數(shù)呈無規(guī)律波動變化。具體表現(xiàn)為，綏化處于輕度失調(diào)階段；大興安嶺與鶴崗耦合協(xié)調(diào)度指數(shù)總體持續(xù)下降，處于輕度失調(diào)或瀕臨失調(diào)階段。

總體看來，黑龍江省93%的城市處于失調(diào)階段，耦合協(xié)調(diào)度均值較低，呈不平衡、不協(xié)調(diào)發(fā)展。

五、結(jié)束語

從時間與空間兩個層面對各研究城市的開發(fā)強度和環(huán)境承載力耦合協(xié)調(diào)度進行研究，深入了解其發(fā)展規(guī)律，得到如下結(jié)論。

第一，各研究對象城市開發(fā)強度總體差異顯著，表現(xiàn)為“一個中心、兩個次級中心”和從中心向外遞減的特征。黑龍江省各個城市開發(fā)強度總體呈現(xiàn)出以哈爾濱為中心，沿東、西部快速鐵路環(huán)線向外擴展為雞西、齊齊哈爾兩個次級中心，向周圍地區(qū)輻射遞減的特征。

第二，樣本期內(nèi)，各研究對象環(huán)境承載力水平總體接近，且普遍具有“弱開發(fā)—強承載”的特征。雙鴨山、黑河等資源型城市具有代表性，其環(huán)境污染治理水平對環(huán)境承載力的總體恢復作用有限。

第三，黑龍江省各城市在總體上處于輕度失調(diào)或瀕臨失調(diào)狀態(tài)，大部分城市不平衡、不協(xié)調(diào)發(fā)展。除哈爾濱屬于勉強協(xié)調(diào)狀態(tài)外，其他城市均處于輕度失調(diào)或瀕臨失調(diào)狀態(tài)。耦合協(xié)調(diào)度較高的城市大多位于東部快速鐵路環(huán)線以及西部快速鐵路環(huán)線城市圈的核心位置，且處于鐵路線交匯處，耦合協(xié)調(diào)度較低的城市大多位于欠發(fā)達地區(qū)。

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Coupling and Coordination Analysis of Urban Development Intensity and Environmental Carrying Capacity in Heilongjiang Province

BAI Yicheng， XUE Kailin， HUANG Duo

（Northeast Forestry University， Harbin 150040， China）

Abstract： Taking 13 cities in Heilongjiang Province as research objects， a comprehensive indicator system for urban development intensity and environmental carrying capacity is constructed. The comprehensive evaluation index and coupling degree index are calculated， and a coupling coordination degree model is established to analyze the spatiotemporal evolution characteristics and coupling coordination degree level of the two from 2015 to 2019. Research has shown that： firstly， there is a significant overall difference in development intensity among cities， manifested as “one center， two secondary centers， decreasing outward from the center”; secondly， cities generally exhibit a “weak development strong carrying capacity” characteristic; thirdly， Heilongjiang Province is generally in a state of mild or near imbalance， and is in an unbalanced and uncoordinated development stage.

Key words： Heilongjiang Province; Urban development; Development intensity; Environmental carrying capacity; Coupled co-scheduling

[責任編輯? ?立? ?夏]