摘要城市化是世界各国社会经济发展的重要特征,是一种强烈的地表人类活动过程,在促进经济和社会发展的同时给资源环境带来了一系列负面影响。城市化过程的直接表现是乡村人口进入城市,用人口城市化表征城市化水平。中日韩是亚洲和东北亚地区经济实力最强的三个核心国家。以中日韩三国为例,基于面板数据模型框架,对比分析1950-2012年三国城市化的发展阶段和过程,采用线性回归方法定量研究三国城市化进程与资源环境变化之间的相互关系。结果表明:中日韩三国城市化进程存在较大差异,城市化起点不同、发展速度不同、所处阶段不同。中国城市化起步分别比日韩晚80年、20年。中日韩三国城市化水平的发展趋势均呈快速增长,日韩两国在二战后城市化水平的增长速度均远超中国。目前日韩两国均已处于城市化后期,并已经成功跨越了中等收入陷阱,进入发达经济体,两国城市化率分别为91.73%,83.47%;而中国目前正处于城市化中期和跨越中等收入陷阱的关键阶段,城市化率为51.78%。中日韩三国城市化进程与资源环境变化有着密切关系。随着城市化水平的提高,城市化与土地资源、水资源呈显著负相关,与能源使用量呈显著正相关。中日韩三国城市化率每提高1%,人均耕地面积分别减少24 m2,10 m2,9 m2,人均水资源量分别减少64 m3,43 m3,21 m3,人均能源消费量分别增加42 kg,76 kg,111 kg。借鉴日韩经验,建议中国提高资源、能源利用效率,调整产业结构,加强环境监管,控制废弃物排放,建设生态城市,实现城市化快速发展、资源高效利用和生态环境保护共赢。
关键词中日韩;城市化;资源;环境;比较
中图分类号F291.1; F113.3文献标识码A文章编号1002-2104(2015)04-0125-07doi:10.3969/j.issn.1002-2104.2015.04.016
城市化是世界各国社会经济发展的重要特征,是一种强烈的地表人类活动过程,在促进经济和社会发展的同时给资源环境带来了一系列负面影响[1-4]。城市化过程中的资源环境问题一直是关注的热点之一,研究主要侧重于城市化对资源环境单要素的影响。从国家和区域等大尺度研究城市化与资源环境的关系日益受到关注,多数研究仍是建立在对EKC曲线检验的基础上[4,7-13]。然而城市化仅是导致资源环境变化的变量之一,其与资源环境变化的关系有待实证。中日韩是亚洲和东北亚地区经济实力最强的3个核心国家。日韩两国仅用30 a左右实现了发达国家100-200 a才完成的工业化与产业化升级进程,创造了“东亚奇迹”[14-16],是20世纪中期以来顺利避免了中等收入陷阱、进入发达经济体的两个成功案例。鉴于此,该研究基于面板数据(Panel Data)模型框架,对中日韩三国的城市化发展阶段和过程进行比较研究,分析三国城市化进程中的资源、能源和环境的变化,借鉴日韩城市化与资源环境之间协调发展的成功经验,提出解决加快中国城市化进程与缓解资源环境压力之间矛盾的建议,以期为发展生态城市和制定中国城市可持续发展政策提供科学依据。
1数据来源与研究方法
数据主要来源于世界银行数据库(WDI Database)、政府管理部门的权威统计数据及文献信息资料。采用线性回归方法对比研究中日韩三国城市化进程中的资源、能源、环境变化。设Y为因变量,用人口城市化率表征;Xi为自变量,指表征资源、能源、环境因素的指标;建立回归方程:
Y=α+βiXi(1)
式中,α为常数,βi为回归系数,表示自变量Xi对Y的影响大小,i表示表征指标的数量。
用Excel2013进行数据统计与整理。用SPSS21.0对数据进行回归分析和显著性检验(P<0.05)。
2实证结果与分析
2.1中日韩三国城市化进程比较
城市化过程的直观特点是农村人口进入城市,城乡人口增长的对比关系是城市化过程中最基本的比例关系[3,17]。该研究用人口城市化(城市人口占总人口的比重)表征城市化水平。
中日韩三国1950-2012年城市化水平均呈快速增长的发展趋势(图1)。①日本城市化始于19世纪中叶的明治维新初期(1868年),城市化趋势基本呈“S”型曲线,1868-1950年处于城市化初期阶段,1951-1967年处于城市化中期阶段,1968-2009年处于城市化后期阶段(城市化率为70%-90%),城市化水平自1960年之后一直高于世界平均水平,2010年超过90%,进入高度城市化的后期阶段。②韩国的城市化始于1930s,城市化水平1968年开始超过世界平均水平,达到37.36 %;从1995年开始超过日本城市化水平达到78.24%,持续到2000年;自2001年开始至今又一直低于日本,2012年城市化率为8347%,处于城市化后期阶段。③中国城市化始于1949年,城市化进程快速而剧烈,城市化速度与规模都是人类历史上前所未有,但城市化率一直低于日韩两国,1949-1993年处于城市化初期阶段(其中,1949-1957年为城市化发展起步阶段,1958-1978年为城市化波动阶段,1978-1993年为城市化稳步增长阶段),城市化率低于30%,1993年之后进入城市化中期阶段,2011年超过50%,进入城市社会,2012年城市化率为51.78%,仍处于城市化中期阶段[15]。
李芬等:中日韩城市化过程中的资源环境变化比较研究中国人口·资源与环境2015年第4期以上结果可知,中日韩三国城市化进程存在较大差异,具体表现在:①城市化起点不同。日本城市化起步最早,韩国次之,中国城市化起步分别比日韩晚80 a、20 a。②城市化发展速度不同,日韩两国在二战后城市化水平增长的速度都远超中国。日本1947年城市人口占全国总人口比重为33.10%,1968年增至70.27%,22 a间转移了全国总人口的37.17%,基本实现城市化。韩国在1963-1988年的26 a间,城市人口比重从30.49%增至70.26%,即全国总人口中39.77%的居民从农村移住城市地区。日韩两国先后分别在不到30 a的时间内从城市化中期发展到后期阶段,完成了城市化转型。中国1994年城市人口比重为30.06%,到目前为止19 a间共转移了全国总人口的21.72%。③城市化所处阶段不同。目前日本已进入高度城市化的后期阶段,城市化率高达91.73%;韩国处于城市化后期阶段,城市化率为83.47%;而中国刚刚步入城市社会,处于城市化中期阶段,城市化率为5178%。
综上表明日本和韩国已成功地跨越了“中等收入陷阱”步入发达国家或者工业化国家行列,而中国城市化正进入大规模发展阶段,城市化正在或即将对周围生态环境带来负面影响。
2.2中日韩城市化进程中的资源环境变化
2.2.1中日韩城市化进程与资源变化的关系
(1)城市化进程与耕地资源的关系。该研究用人均耕地面积表征耕地资源的变化。将中日韩三国1961-2009年的城市化率与人均耕地面积进行回归分析(见图2),相关系数R分别为-0.719、-0.922、-0.990,表明二者呈显著负相关,即中日韩三国的耕地面积均随城市化率的增加而显著减少。中日韩三国城市化率每提高1%,人均耕地面积分别减少24 m2,10 m2,9 m2。由于城市化水平提高,城市规模不断扩大直接导致了城镇建设用地的增长和耕地面积的减少。日本1961-2009年的48 a间城市化水平提高了25.44%,人均耕地面积减少了259 m2,人均耕地面积下降了43%。韩国这48 a年城市化水平提高了53.98%,人均耕地面积减少了466 m2,人均耕地面积下降了59%。而中国这48 a年城市化水平提高了3131%,人均耕地面积减少了740 m2,人均耕地面积下降了47%。以上可知,城市化率提高导致的人均耕地减少的面积方面,韩国最少,日本次之,中国远多于日韩两国。
(2) 城市化进程与水资源的关系。城市水资源匮乏已成为推进工业化和城市化进程的重要限制因素[3]。该研究分别用人均水资源占有量和各类人均用水量来表征水资源的变化。
a) 城市化进程与水资源量的关系。 将中日韩三国1962-2011年的城市化率与人均水资源占有量进行回归分析(见图3),相关系数R分别为-0.803,-0.862,-0981,表明二者呈显著负相关,即三国中日韩水资源量随着城市化率的增加而显著减少。中日韩三国城市化率每提高1%,人均水资源量分别减少64 m3,43 m3,21 m3。日本1962-2011年的49 a间城市化水平提高了26.03%,人均水资源量减少了1 123 m3,人均水资源量下降了25%。韩国这49 a年城市化水平提高了53.63%,人均水资源量减少了1 150 m3,人均水资源量下降了47%。而中国这49 a年城市化水平提高了33.54%,人均水资源量减少了2 132 m3,人均水资源量下降了50%。以上可知,城市化率提高导致的人均水资源减少的数量方面,韩国最少,日本次之,中国远多于日韩两国。
b)城市化进程与水资源利用的关系。用中日韩三国2002年、2007年、2011年的数据分析各类用水量的变化情况。在中日韩三国淡水抽取总量方面,中国最多(554.1×109 m3),日本次之(90.04×109 m3),韩国最少(25.47×109 m3)。由图4可知,中日韩三国的农业用水量比例都最高;日韩两国的生活用水量比例均高于工业用水量,而中国的工业用水量比例多于生活用水量。在农业用水方面,中国用水量比例最高,其次是日本,韩国最少。工业用水方面,中国用水量比例最高,其次是日本,韩国最少。在生活用水方面,韩国用水量比例最高,其次是日本,中国最少。
2.2.2中日韩城市化进程与能源变化的关系
(1)城市化进程与能源产量的关系。中日韩三国1971-2011年能源总产量总体上呈递增趋势,中国能源产量增长的速度远超过了日韩。由图5可知,中日韩三国人均能源产量都呈现稳步递增趋势,总体上中国人均能源产量最多,日本次之,韩国最少,然而韩国自2003年开始人均能源产量超过日本,但仍低于中国。
(2)城市化进程与能源消费的关系。用人均能源消费量表征能源消费。将中日韩三国1971-2010年的城市化率与人均能源使用量进行回归分析(见图6),相关系数R分别为0.961,0.684,0.919,表明两者呈显著正相关,即中日韩能源需求随着城市化率的增加而显著增多。中日韩三国城市化率每提高1%,人均能源消费量分别增加42 kg,76 kg,111 kg。日本1971-2010年的39 a间城市化水平提高了17.9%,人均能源消费量增加了1 367 kg,人均能源消费量增加了35%。韩国这39 a年城市化水平提高了4076%,人均能源消费量增加了4 539 kg,人均能源消费量增加了90%。而中国这39 a城市化水平提高3183%, 人均能源消费量增加了1 343 kg,人均能源消费量增加了74%。以上可知,城市化率提高导致的人均能源消费增加的数量方面,韩国最多,日本次之,中国远低于日韩两国。
(3)城市化进程与能源使用效率的关系。用GDP单位能源消耗表征能源使用效率。
2010年的城市化率与GDP单位能源消耗进行回归分析(图7),相关系数R分别为0.988,0.707,-0.549,表明中日两国城市化率与GDP单位能源消耗呈显著正相关,而韩国城市化率与GDP单位能源消耗呈显著负相关。日本1980-2010年的30 a间城市化水平提高了14.36%,GDP单位能源消耗增加了1.90美元/kg,GDP单位能源消耗增加了23.89%。韩国这30 a年城市化水平提高了2621%,GDP单位能源消耗增加了016美元/kg,GDP单位能源消耗增加了308%。而中国这30 a年城市化水平提高了2987%,GDP单位能源消耗增加了291美元/kg,GDP单位能源消耗增加了7723%。以上可知,城市化率提高导致的GDP单位能源消耗增加方面,韩国最少,日本次之,中国远多于日韩两国。
2.2.3中日韩城市化进程与水环境变化的关系
用每个工人日均水体BOD排放量来表征水环境的变化。由表1可知,每个工人日均水体BOD排放量日本最高,中国次之,韩国最少。韩国1990-2006年人均水体BOD排放量总体上呈现下降趋势,17 a间每个工人人均每日水体BOD排放量下降了0.011。中国2003-2007年人均水体BOD排放量总体上呈现下降趋势,5 a间每个工人人均每日水体BOD排放量下降了0.008。日本1994-2005年人均水体BOD排放量总体上呈现增多趋势,12 a间每个工人人均每日水体BOD排放量增多了0.009。
3讨论
比较中日韩三国城市化进程与耕地资源变化得出,城市化进程必然伴随着耕地面积的显著减少。由于中日韩三国近50年来总人口分别增加了5.28亿、0.53亿、0.34亿,尤其是中国人口剧增,人口城市化水平大幅度提高,城市规模不断扩大导致了城镇建设用地的增多和耕地面积的不断减少[17]。中日韩三国人均耕地面积分别由1961年的0.16,0.06,0.08 hm2减至2009年的0.08,0.03,0.03 hm2。中日两国可耕地面积比例相近,耕地资源稀缺。日本在实现高度工业化和城市化的主要阶段将城市化率提高了54.13%,而耕地面积仅减少了3.9%,说明日本的快速城市化过程并未伴随耕地的大量流失,这归因于一是城市化与工业化同步发展,可吸纳涌入城市的农村劳动力;二是及时开展村镇合并,整理因人口转移而闲置的土地,增加耕地数量[17]。因此,中国应优化城镇化布局,提高城市用地效率,尽量少占用耕地。
比较中日韩三国城市化进程与能源变化得出,城市化率越高对能源需求也越大。从能源消费总量看,中韩两国持续递增,日本从2006年开始减少,2010年略有回升。中国1990年能源消费总量分别是日韩的1.99和9.37倍,2010年上升到4.86和9.67倍。但中国人均能源消费量低于日韩两国,中国1990年人均能源消费量仅相当于日韩的21.60 %和35.38 %,经过20多年的发展,中国的消费水平有所提高,但与日韩的差距依然较大,2010年中国人均能源消费量是日韩的46.35 %和35.71 %。在能源使用效率方面,中国远落后于日韩两国[18],日本单位GDP能耗最低,韩国次之。1990年中国GDP单位能源消耗,即平均每千克石油当量的能源消耗所产生的GDP单位是1.43国际元,仅分别为日韩的19.21%和27.33%。近年来随着节能增效等措施的实施,中国能源使用效率不断提高,2010年已分别上升到日韩的47.51%和71.32%。说明城市化不同发展阶段所表现出的工业化特征推动了能源需求的快速增长。因此,中国应从观念上改变能耗意识,大力倡导循环经济,提高能源效率,促进传统高能耗高排放产业转型,加大节能减排力度,建设资源节约型城市。
通过分析中日韩三国城市化进程与水环境变化得出,中韩两国每个工人人均每日水体BOD排放量呈下降趋势,日本呈增多趋势。说明由于受城市化、污水处理率、处理水平和排放标准等的影响,韩国每个工人日均水体BOD排放量低于日本和中国。因此,中国应提高技术水平并加强环境监管,控制废弃物的排放量。
4结论
(1)中日韩三国城市化进程存在较大差异,城市化起点不同、发展速度不同、所处阶段不同。中国城市化起步分别比日韩晚80 a和20 a。中日韩三国城市化水平均呈快速增长发展趋势,但日韩两国的增长速度远超中国。日韩两国先后分别在不到30 a的时间内从城市化中期发展到后期阶段,完成了城市化转型。目前日本已进入高度城市化的后期阶段(城市化率为91.73%),韩国处于城市化后期阶段(城市化率为83.47%),而中国处于城市化中期阶段(城市化率51.78%)。
(2)中日韩三国城市化进程与资源呈显著负相关,与能源呈显著正相关,即中日韩耕地资源和水资源均随着城市化率的增加而显著减少,而能源需求均随着城市化率的增加而显著增大。中日韩三国城市化进程与水环境关系密切,表现为中韩两国水体BOD排放量呈下降趋势,而日本呈增多趋势。
(3)借鉴日韩城市化发展经验,建议中国提高资源、能源利用效率,调整产业结构,促进传统高能耗高排放产业转型,增加第三产业比重,加强环境监管,控制废弃物排放,建设生态城市,实现城市化快速发展、资源高效利用和生态环境保护共赢。
(编辑:李琪)
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AbstractUrbanization, an important feature for social and economic development around the world, is an intense human activity at the earths surface, and has brought a series of negative effects to resources and environment. Urbanization is a process in which the rural population moves into cities. Urban population rate was used to represent the level of urban development. China, Japan and Korea are the three important economics in Asia and Northeast Asia. Taking China, Japan and Korea as representative examples, their urbanization stage and process during 1950-2012 were studied based on Panel Data Model Framework, and the relationship between their urbanization process and changes of resources and environment were quantitative studied by linear regression model. The results showed that there were great differences of urbanization process in the three countries, different start time, different speed, and different stage. The start time of China was 80 years and 20 years later than Japan and Korea respectively. Urbanization speed in both Japan and Korea grew more rapidly than that in China after the World War Ⅱ. Japan and Korea are now at the late of stage of urbanization and successfully crossed the middleincome trap into developed economies, with urbanization ratio of 91.73% and 83.47% respectively. China is now at the middle stage of urbanization and the key stage of overcoming middleincome trap, with urbanization ratio of 51.78%. But the urbanization process was closely related to the changes of resources and environment in all these three countries. With urbanization ratio increasing in China, Japan and Korea, land resources and water resources demonstrated significantnegative correlations with urbanization ratio. However, energy use expressed significant positive correlation with urbanization ratio. When urbanization rate increase by 1%, per capita arable land will decrease by 24 m2,10 m2,9 m2, per capita water resources will decrease 64 m3、43 m3、21 m3, and per capita energy consumption will increase 42 kg, 76 kg and 111 kg respectively in the three countries. Learning from Japan and Korea, it was suggested that China should improve utilization efficiency of energy and resources, adjust the industrial structure, strengthen supervision of environment, control waste emissions, and build ecological city in order to achieve a winwin situation of urbanization development, resource utilization and ecological protection.
Key wordsChina, Japan and Korea; urbanization; resources; environment; comparison