快速城镇化地区生态-环境-经济耦合协同发展研究综述

杨玉珍

河南师范大学商学院，河南 新乡 453007

城镇化是经济发展、社会进步的必然路径，是我国经济增长的巨大引擎和扩大内需的最大潜力。2013年中央经济工作会议更是把城镇化作为经济工作的主要任务。2013年末，我国城镇化率达53.7%，按户籍人口计算35.7%，进入快速城镇化阶段，处于“城市病”集中爆发期，积极稳妥推进城镇化的同时，需要切实提高城镇化质量，寻求城镇化与生态、环境、经济的协同发展路径。

国内外不乏城镇化与生态、环境双向作用关系的研究，一方面关注城镇化、城市经济增长对资源(Ascione等，2009)、生物多样性、水文系统（Haase,2009）、区域气候、风向(Grimm 等，2008；Hang等，2009)及生物地球化学循环（Kim，2011）、环境污染（Martínez和 Maruotti，2011）等的影响作用及系数；另一方面关注土地、水、能源资源、环境容量、生态安全等对城镇化进程的约束机理和制约效应（York, 2007）。基于这一双向作用关系寻求包容性绿色增长(World Bank, 2012)、低碳城市、精明增长(ULI, 1999)等城市可持续发展路径。然而，由于英美等发达国家城市化进程相对较长，总体上稳步推进，国情不同于我国当前快速城镇化阶段，因此，国外鲜见快速城镇化地区的研究，仅有的研究也是基于日韩城镇化快速发展的特征进行政策建议借鉴(Saito等，2003)。基于此，通过快速城镇化地区生态-环境-经济耦合协同发展的文献综述，查找研究的不足和努力的方向，将生态文明贯彻到城镇化实践中，指导我国城镇化的快速发展与质量提升。

1 快速城镇化地区的判定及其问题研究

1.1 快速城镇化地区内涵、外延的界定

国外学者较多地依据城镇化轨迹划分城镇化阶段，判定快速城镇化地区，国家尺度上，Northam（1975）将一国城镇化轨迹“S”型曲线中 30%~70%的阶段称为快速发展期，对应地区为快速城镇化地区。30%~70%的快速发展期在我国又被划分为30%~50%的规模数量型增长和 50%~70%的结构内涵型增长阶段。Friedmann（2006）将中国界定为城镇化以惊人速度增长（urbanizing at break-neck speed）的地区。区域尺度上的界定尚没有统一标准，基于城镇化水平和速度，国内一部分学者从状态上进行界定，认为快速城镇化地区是我国城市化进程和现代化进程中的核心区域，发展具有开拓性、实验性、示范性；是大区域的重点开发对象，能够带动其他区域发展（李庚，2011）。另一部分学者从速度上衡量，将快速城镇化地区界定为城镇空间扩张迅速、经济超常规发展、区域间联系和影响加大，城市发展呈现区域化态势的地区，具体衡量标准为城镇化水平年均提高 1.5%以上，经济增速保持在10%以上，建设用地年均增长2%以上（吴新纪等，2005）。区位布局上，快速城镇化地区是在传统的城市与乡村地域之间所形成的新型城镇区域，是具有独特特征、结构和功能的地域单元（曹珊，2011）。

1.2 快速城镇化地区存在问题

由于剧烈的人为扰动和自我调节能力的有限，快速城镇化地区生态、环境、经济问题多发。概括为区内问题和区际矛盾，区内问题分为公共绿地不足、城市无序蔓延、土地利用/覆被变化强烈、土地能源等资源短缺与浪费并存、生态环境人工化、生态风险加剧等生态问题（王晓岭等，2012）；水环境污染、空气质量下降、热岛效应明显、人居环境脏乱、环境保护基础设施滞后、环境污染加剧等环境问题；以及人口急剧增加、产业结构不合理、增长方式粗放、产业生态化程度不高、服务业发展滞后等经济问题（姚士谋等，2012）；以及交通拥堵、公共服务短缺、农业生产污染、食品安全问题频发、社会结构破碎、文化脉络断裂等社会问题（Chen,2007）。导致生态、环境、经济系统间生态经济系统协调度降低（王振波等，2011），生态及人居环境与经济发展不协调(吴良镛，2010)，存在难以逆转的“建设性破坏”，产生自然生态和经济社会系统的灾变危机（黄勇和王锦，2010）。区际矛盾表现为快速城镇化地区借助空间位置关系、政策空洞对周边区域进行生态、文化景观、物质、精神层面的剥夺（方创琳和刘海燕，2007），或多个快速城镇化区域空间冲突，导致大区域空间开发失调、资源配置失衡、政策调控失控（彭佳捷等，2012）。

2 快速城镇化地区生态、环境、经济单一维度的研究

2.1 生态维度的研究

生态维度的研究主要包括基于生态资产价值、生态压力、生态承载力、生态容量等指标的生态系统健康诊断，区域生态风险测度，区域景观变化与景观安全格局，区域生态安全监测与预警，区域生态管理等。快速城镇化地区生态系统健康诊断上，李双江等（2012）选取活力、组织力、恢复力、生态系统服务功能和人群健康状况构建城市生态系统健康评价指标体系，运用模糊数学评价方法对2005—2009年石家庄城市生态系统健康状况进行了评价。荀斌等（2012）利用生物免疫学原理构建了包括自然支撑力、获得性支撑力的城市生态系统支撑力模型和压力模型，分析了城市生态系统承载力-压力响应关系，以深圳为例对快速城镇化地区生态承载力进行定量化评价。陈明辉等（2012）运用生态资产价值评估理论对快速城镇化地区东莞市进行生态资产价值评估及动态变化分析。区域生态风险测度上，张浩等（2006）构建了生态压力比值REP、相对剩余生态容量值RREC及相对生态风险度指数 RERI，对珠江三角洲快速城镇化典型城市佛山市进行了生态风险度评价。李景刚等（2008）建立了外部压力、景观暴露性、景观稳定性等多因素景观空间生态风险评价模型，以北京地区为例，对1991—2004年城市快速扩展过程中的自然/半自然景观的空间生态风险水平进行了评估。区域生态安全评价方面，孙翔等（2008）以压力-状态-响应PSR为框架构建厦门港湾快速城镇化地区景观生态安全评价指标体系，研究了快速城镇化影响下景观生态安全变化规律。龚建周等（2008）以GIS为研究的数字平台，以TM影像为基本数据源，构建源于遥感数据源的区域生态安全评价指标体系，选用空间模糊综合评价模型对快速城镇化地区中心城市——广州城市生态安全进行空间模糊综合评价的案例分析。陈菁和谢晓玲（2010）利用漏斗模型即压力-支撑-响应模式，通过主成分分析法计算压力度、支撑度、响应度指数，对快速城镇化地区海峡西岸的生态安全度进行评价。

2.2 环境维度的研究

环境维度主要集中在环境污染、环境安全层面，宋娟等（2012）利用气象观测和经济统计数据，研究了江苏快速城镇化进程中雾霾时空分布和城镇化对年雾霾日的影响。江学顶等（2006）以珠江三角洲快速城镇化区域为对象，模拟地表温度状况和城市热岛的环境效应。刘建芬等研究了快速城镇化地区洪涝灾害风险的孕灾环境、致灾因子和承灾体，提出了快速城镇化地区防洪减灾的对策。周军芳等（2012）根据珠江三角洲珠海、中山、东莞、广州、深圳5个城市气象站1973—2008年常规气象资料，利用滑动平均和Mann-Kendall非参数统计检验法研究了珠江三角洲快速城镇化不同经济发展时期(经济发展初期、经济快速发展期、经济发展稳定期)对城市温度、风速、风向的影响。蒋洪强等（2012）通过建立模型测算了1996—2009年城镇化增长引起的污染物产排放变化量，分析了我国快速城镇化地区的边际环境污染效应。

此外，广义的环境包括资源。环境的破坏意味着资源的流失。针对快速城镇化地区土地资源的利用及管理研究较多。土地资源利用研究包括土地利用状况，土地利用/覆被变化，土地利用影响因素和动力，土地资源利用对生态、环境的冲突等方面。土地利用总体状况上，叶浩等（2008）提出土地综合质量的概念，从自然资源禀赋、利用效益、生态环境和社会公平4个方面对快速城镇化地区苏州市用地进行了评价。土地利用/覆被变化模式、趋势、结构研究上，熊剑平等（2006）分析了快速城镇化城郊用地结构性冲突与矛盾，建立了用地结构适宜性评价模型。邓劲松等（2008）选取杭州市作为我国高速城镇化地区的代表，研究 1996—2006年间耕地、园地、林地、水体、城市用地等变化。土地利用影响因素及动力方面，毛蒋兴等（2009）引入数字地形模型、格网、缓冲区和空间叠加等GIS分析技术以及因子分析、典型相关分析和多元回归分析等定量分析方法，阐释了快速城镇化地区深圳各类型土地变化的主要影响因素，揭示了自然和人文影响因子对土地利用变化的影响作用大小和方向。潮洛濛等（2010）以呼和浩特市为例，研究西部快速城镇化地区近 20年土地利用变化及驱动因素。土地资源利用对生态、环境的冲突方面，袁建新等（2011）以珠三角的佛山为例，研究1988—2003年快速城镇化土地利用巨大转变及其对洪灾风险的影响。

2.3 经济维度的研究

经济维度关注快速城镇化地区农民市民化过程中的就业问题、收入变化、土地财政、地方财政效率与政府行为及规制等。就业问题上，在调研的基础上针对不同快速城镇化地区农民的就业状况、制约其就业转型的因素进行分析，指出快速城镇化地区就业限制和就业创造并存，从产业结构、社会组织、放松管制、制度变迁等层面提出释放就业机会的建议（李英东和赵佳，2012）。收入增长方面，基于不同的研究对象和方法，得出不同的结论，马林靖和周立群（2012）采用相关分析、贡献率法等描述统计方法的研究结果表明，时间序列数据上城镇化对农民增收的作用不显著，但地区截面数据则明确揭示了快速城镇化地区农民收入明显增加。但也有学者研究得出不同的结论，认为快速城镇化地区农民收入低速增长，并进一步分析了其低速增长的原因（尚启君，2006）。财政效率方面，丁圣荣（2010）以苏南 6市为实证对象，对地方财政收支状况和公共财政效率进行研究，探索快速城镇化地区公共财政对城市持续发展的作用力，发现快速城镇化地区财政生产建设性特点逐步淡化，财政公共服务支出刚性和福利性支出增加。土地要素与土地财政方面，中国社科院中国经济增长前沿课题组（2011）研究指出，快速城镇化阶段，土地要素成就了政府的“土地财政”，扩张了基础设施，推动了土地城市化和区域经济增长，同时增加了宏观风险，提高了房地产价格，阻碍了人口城市化。当前，在土地城市化不带来“规模收益递增”，且政府财政收支结构和筹资方式不变的情况下，城市可持续发展将面临挑战。

3 快速城镇化地区生态、环境、经济多维度耦合关联与协同发展研究

3.1 耦合关联研究

要素间耦合关联性研究包括，城镇化过程与土地利用耦合关联上，孟宪磊等（2010）以长三角城市群中迅速崛起的中小城市——浙江省慈溪市为例，利用Landsat-TM/ETM和中巴资源卫星(CBERS)影像分析了慈溪 1997—2007年城市化进程与土地利用变化的关系。城镇化过程与生态质量退降，赵军和曾辉（2006）以深圳市南山区为例进行了快速城镇化地区生态质量退降的自组织临界性研究，揭示了城镇化与生态质量退降的响应关系。土地利用与生态系统服务价值耦合关联上，杨志荣等（2008）采用土地利用生态位模型、土地利用程度综合指数模型和生态服务价值评价方法，研究了快速城镇化地区浙江省生态系统与土地利用变化的响应。土地利用与水循环耦合关联上，郑璟等（2009）认为快速城镇化进程中的土地利用变化影响区域水循环机理，导致降雨-径流与河道发生改变，选择经历了典型快速城镇化过程的深圳市布吉河流域为研究区，应用SWAT（Soil water assessment tool）模型对土地利用变化影响流域水文过程进行模拟研究。杨沛等（2010）探讨深圳市 1988—2006年不同城市化阶段城市生态需水与土地利用之间的关系。景观格局与环境要素耦合关联上，黄木易（2008）研究了快速城镇化地区景观格局变异对水质、大气环境、城市热环境效应的互动机制。

系统间耦合研究，生态系统与经济系统间，王振波、方创琳等（2011）选取生态系统服务价值ESV和单位面积GDP，建立了生态经济系统协调度EEH模型，揭示了 1991年以来长三角快速城镇化地区经济发展与生态环境系统的关系及演变特征。环境系统与经济系统，邬彬（2010）建立指标体系和动态协调发展度模型，以深圳为例，分析了快速城镇化地区人居环境与经济协调发展度。

3.2 协同发展研究

要素协同发展研究上，谷荣（2007）指出制度、政策作为快速城镇化地区的内生变量，与土地、资本、劳动力等经济要素协同发挥作用；快速城镇化地区的发展由市场机制下自组织过程与制度、政策力的他组织过程耦合推动。系统协同研究上，王如松和欧阳志云（2012）指出快速城镇化地区是经济、社会、生态环境子系统耦合成的巨系统，其发展的关键是子系统间的协同。区域协同研究上，祁豫玮和顾朝林（2011）指出快速城镇化地区应与周边区域分工协作、强化空间管制、共同完善产业体系、优化发展的软、硬环境。模式协同上，针对区内城市病、亚健康状态和区际间的剥夺现象，基于人的发展、城乡互动，建立资源环境约束指标，超越“A模式”和“B模式”，走中国特色的城镇化C模式（仇保兴，2009）。路径协同上，提出了控制城市无序蔓延的边界控制、精明增长、新城市主义、保护生态碳汇空间的低碳城市、推行公共交通优先的TOD模式、确保生态安全格局的绿色建筑等生态-环境-经济协同路径，走健康、适度适速、和谐、安全的城镇化道路(Cohen, 2006)。

4 研究不足及努力方向

综上所述，快速城镇化地区生态、环境、经济研究领域涉及区内效应、区际关系等多种生态、环境、经济问题。研究区域涉及珠三角、长三角等经济发达区、及其城镇化水平较高的省份，大城市边缘区的典型县镇，中小城市及其城乡结合部。研究方法主要通过指标选取、因子分析、典型相关分析、回归分析、数学模型方法与RS、GIS、GPS等现代信息技术、数据库技术相结合进行评价、分析、预测。

存在的不足：第一，针对快速城镇化地区生态安全、土地利用等单一维度分析较多，城市土地扩张与生态安全、城市经济与环境污染等两维度研究次之，多维度、系统性、多学科融合的整体研究缺乏；第二，快速城镇化地区生态、环境、经济系统功能结构、组成要素分析较多，对其耦合协同内在机理透析较少，将耦合协同作为快速城镇化地区发展模式，源头上寻求持续发展路径的研究则更加少见；第三，实证研究对象多集中在经济发达、城市化水平相对较高的珠三角、长三角、京津冀地区及其工业化、城市化水平较高的省份及其区、县，多是对完成快速城镇化地区的状态分析和问题验证，而对正处于加速城镇化过程中的广大中西部区域重视不够，缺乏对其快速城镇化过程的研究与指导。

努力方向主要有：第一，应针对微观、中观、宏观不同区域层次界定和研究快速城镇化地区。宏观层面的快速城镇化地区可以借鉴Northam基于一国城镇化轨迹快速发展期的界定，将城镇化率处于30%~70%的国家界定为快速城镇化地区。中观层面的快速城镇化地区指有一定经济基础，发展潜力巨大，人口集聚度高，城镇体系初步形成，有较强的辐射带动作用，能够快速发展成为新的大城市群或区域性城市群的地区。微观层面的快速城镇化地区至少包括活跃的大城市边缘区、中小城市及小城镇城乡结合部等内源激发型快速城镇化区域，高速铁路、高速公路、水利工程等大型建设项目带动下的，撤县设区、撤镇设市等行政区划调整导致的被动推进型快速城镇化区域。

第二，研究重点由单纯注重东部地区状态分析和问题验证，转向东部地区经验借鉴和中西部地区过程监督、指导并重。一方面对于已完成或基本完成快速城镇化的珠三角、长三角、京津冀地区进行经验分析和借鉴；另一方面对正处于快速城镇化过程中的中西部中原城市群、关中-天水城市群、武汉城市圈、长株潭城市群、成渝城市群等区域城镇体系进行过程研究、监督和指导。针对中西部地区这一城镇化进程中的后发区、当前城镇化发展速度最快地区的生态、环境、经济问题，寻求新的发展模式，为我国城镇化的平稳、快速推进，城市生态文明的实现探索路径。

第三，研究视角上综合运用经济学、系统学、地理学等多科学知识和方法；引入复杂系统理论、协同学、耗散结构理论中耦合、协同、熵、序参量的概念，分析区域生态、环境、经济问题，运用自组织、他组织、自演化动力机制进行子系统特征辨识、功能分析、演化方向与趋势判断。

第四，研究主要内容从快速城镇化地区生态、环境、经济系统构成论走向生成论。可从静态和动态两个角度进行分析，静态分析耦合实现过程，细化快速城镇化地区生态、环境、经济耦元及多个子系统间的耦合关系、耦合效应、耦合原则、耦合介质、耦合模式、耦合目标，形成快速城镇化地区多元耦合机理的系统知识体系。动态演化上运用协同学、耗散结构理论刻画生态-环境-经济耦合巨系统的演化趋势和方向。

第五，研究方法上借鉴一般性区域生态-环境-经济耦合模式和耦合协同量化测度方法，耦合模式可借鉴农业系统中的时间耦合和空间耦合，生态系统间的水平耦合和垂直耦合；生态经济系统的自然耦合和能动耦合，适应型耦合、改造型耦合和控制型耦合；经济-生态-环境复合系统间的结构耦合、功能耦合、目标耦合；不同主体间的情感型耦合与任务型耦合等不同的分类法。方法上可采用压力-状态-响应 PSR模型，协整检验、因果检验、ECM等计量模型，变异系数、协调系数、弹性系数等变异程度模型，模糊数学中隶属度、贴近度、相对海明距离及灰色系统静态、动态协调度模型，复合、三阶段DEA模型，系统动力学及系统仿真模型，结构方程模型，博弈论模型等分析测度耦合协同关系。

第六，注重理论研究和实践的对接，实践层面关注快速城镇化地区生态、环境、产业政策的协同，农户、企业、政府、社会组织主体协同，人口、科技、制度、政策等要素协同，土地、规划、建设等管理部门的沟通协调。基于生态-环境-经济的耦合协同发展理念，实现快速城镇化地区城市优先向城乡协调、高耗能向低耗能、数量增长向质量提升、高环境冲击向低环境冲击、放任机动化向集约式机动化的实践转型。

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