湖南省土地生态安全与经济发展耦合协调分析

代杰

[摘要]当前，生态安全的重要性已经被提及到一个新的高度。经济发展与生态安全既要“两手抓”，又要有所侧重，只有把握好生态安全与经济发展的内在联系，才能更好地协调两者之间的关系。本文以湖南省为研究区域，对该区域土地生态安全与经济发展之间的关系进行耦合协调分析。研究结果表明：2007～2016年，湖南省土地生态安全与经济发展之间的耦合协调程度从低度失调转变为极度协调，但受不稳定因素影响时容易产生较大波动。因此，仍应密切关注土地生态安全与经济发展之间的相互关系，以实现两大系统的良好运转。

[关键词]土地生态安全;耦合协调度;熵值法

[中图分类号]F127;F301.2;X24[文献标识码]A

引言

土地生态安全是指一定的条件下，通过对土地资源的合理利用和优化配置，使土地生态系统的结构和功能少受威胁或不受威胁，保障土地生态系统健康、平衡的状态，为人们充足和稳定地提供产品与服务，从而促进人类社会的可持续发展。随着社会经济的日益发展，我国经济建设发展对土地资源的需求越来越大，而在土地资源利用过程中出现了一系列的问题。例如，土地资源利用效率低下、土地资源利用浪费、土地质量退化等问题。同时，我国生态文明建设逐渐深入发展，可持续发展理念也逐渐被广泛推广，在这个过程中，我国社会经济的转型发展和土地资源的转型利用以及“五位一体”的建设和“三生”空间的构建等都对土地生态系统提出了更多更高的新要求。在这样的背景下，如何在经济发展的同时保障土地生态安全的问题，逐渐成为研究的热点。

对于土地生态安全与经济发展之间关系的研究，我国起步较晚、研究成果较少。目前国内学者大多是通过建立耦合模型对土地生态安全与经济发展之间的关系进行研究。湖南省区域内地形地貌复杂多样，位于亚热带季风气候区，其土地利用水平受自然禀赋的影响较大，区域内土地利用差异非常明显。因此，本文以湖南省为例，通过构建耦合协调模型来分析湖南省土地生态安全与经济发展之间的关系，为解决湖南省在经济快速发展条件下的土地生态安全问题提供理论基础。

1 区域概况与数据来源

1.1 区域概况

湖南省位于我国长江中游南部，地貌以山地、丘陵为主。该区属中亚热带季风湿润气候，光热充足，雨量丰沛，但时空分布很不均匀。湖南省土地面積21.18万km2，占中国国土面积的2.20%，下辖13个市、1个自治州（122个县、市、区）。截至2016年末，湖南省常住人口6822.00万人，其中，城镇人口3598.60万人。2016年，地区生产总值31244.70亿元，比2015年增长7.90%。受多方面因素的影响，全省土地资源在利用中面临着耕地面积不断减少、自然灾害频发、土地污染和水土流失严重等问题，生态安全形势严峻。在此背景下，如何充分利用湖南省丰富的自然资源，准确把握土地生态安全保护与经济发展的关系，实现土地资源的可持续发展，对于全省“两型社会”建设工作的推进和区域生态安全的维护都具有重要意义。

1.2 数据来源

本研究的数据主要涉及区域土地生态环境和社会经济发展两个方面，主要来源于2007～2016年的《湖南统计年鉴》、《湖南省经济与社会发展统计公报》、《湖南省水资源公报》、《中国统计年鉴》和《中国金融年鉴》等。

2 研究方法

2.1 评价指标体系的建立

根据指标选取的全面性、科学性、实用性和可操作性等原则，综合考虑湖南省土地生态安全环境和经济发展的现状，并参照国内土地生态安全和经济发展评价指标体系的设计，同时咨询相关学者和专家，建立了适合湖南省的土地生态安全和地区经济发展的指标体系。从土地自然生态安全、土地经济生态安全和土地社会生态安全3个层面构建出涵括15项指标的土地生态安全指标体系（见表1）;从人民生活水平和经济发展水平2个层面构建出涵括10项指标的地区经济发展评价指标体系（见表2）。

2.2 指标数据标准化

极差标准化是数理统计分析中经常采用的一种数据标准化的方法，可以把原始值线性变换到[0，1]的区间内，便于分析统计。因此，本文选用该方法对研究数据作无量纲化处理。

对于正向指标，其标准化公式为：

Iij=（Xij-Xmin）/（Xmax-Xmin） （1）

对于逆向指标，其标准化公式为：

Iij=（Xmax-Xij）/（Xmax-Xmin）（2）

式中，Iij为第i年第j项指标上的标准化值;Xij为第i年第j项指标上的原始指标数据值;Xmax、Xmin分别为第i年第j项指标上的最大值和最小值;i=1，2，…，n;j=1，2，…，m;n为各项评价年份;m为各项评价指标。

2.3 指标权重的确定

由于每一个指标对区域系统的影响程度不同，相同的指标对不同区域的系统影响程度也不完全相同，因此确定各指标权重较为困难和复杂。为避免人为主观因素给评价结果带来的偏差，本文采用熵权法计算各指标的权重。计算公式如下：

首先，计算评价指标的比重：

（3）

式中，Pij为第i年第j项指标占该指标的比重。

其次，计算评价指标熵值：

（4）

式中，ej为评价指标熵值;调节系数k=1/lnn。

再次，计算评价指标的差异系数：

gj=l-ej（5）

式中，gj为评价指标的差异系数。

最后，确定评价指标权重：

（6）

式中，Wj为评价指标权重。

2.4 计算综合水平值

在上述计算各指标数据标准化值和确定指标数据权重的基础上，将各指标的标准化值与其对应的权重相乘之后进行累加，应用加权求和评价模型来量化其综合水平值。其计算公式如下：

（7）

式中，Fi为第i年指标评价综合值。

2.5 耦合协调模型构建

用两个变量之间的耦合度可以衡量两个变量相互間的依赖度及协调度，从而据此做出相关判断，并基于判断进行相应的调整，使其向协调发展的方向靠近。耦合度计算公式为：

（8）

其中，C（C∈[0，1]）是耦合度，数值越大说明耦合度越高，u1、u2分别是土地生态安全、地区经济发展的综合水平值。

耦合度只是反映两个研究系统相关程度大小的测度指标，要反映系统水平的高低还需要构建耦合协调度模型。土地生态安全与经济发展的耦合协调度是用来度量土地生态安全系统和经济发展系统之间协调状态好坏程度的定量指标，而且协调度越高，两个系统之间的协调状况越好;反之，则两个系统之间的协调状况越差。其计算公式为：

（9）

T=（α×A）+（β×B） （10）

其中，D为耦合协调度，T为土地生态安全与地区经济发展综合协调指数，α和β为待定系数，本文对其赋值都为0.5。

在计算耦合协调度的基础上，通过均匀分布函数法划定耦合协调评价标准，将耦合协调状态分为10类（见表3）。

3 结果分析

3.1 土地生态安全与经济发展综合指数评价

3.1.1 土地生态安全综合水平分析。2007～2016年，湖南省土地生态安全呈现出波动起伏、总体上升的态势（见图1）。其中，土地自然生态安全波动最为明显，对整体态势影响最大。2007～2009年，湖南省的土地生态安全先是小幅下降而后出现回升，这是由于受2008年金融危机的影响，导致人均地区生产总值和第三产业比重下降，随后国家做出相应的宏观调控政策，从而2009年土地生态安全综合值出现回升。2009～2011年，湖南省土地生态安全呈现持续下降态势，这是因为受城市扩张影响，人均耕地面积不断减少，干旱比较频繁，同时第三产业也在不断下降，使得土地经济生态安全水平和土地社会生态安全水平在持续下降。2011～2013年，湖南省的土地生态安全先是上升而后出现回落，这主要是由于湖南省2011年和2013年都发生了全省性严重干旱，土地自然生态安全水平下降。2013～2016年，湖南省土地生态安全出现快速上升的态势，这是因为在这一期间，湖南省城镇化水平快速提升，森林覆盖率等指标平稳上升，经济发展方式由以开发为主逐渐转向以保护为主，对土地生态更加友好。

3.1.2 地区经济发展综合指数分析。2007～2016年，湖南省经济发展水平总体呈平稳上升的趋势。人民生活水平和经济发展水平也呈波动上升的趋势。2007～2008年，湖南省经济发展综合水平小幅度上升，这主要是因为受2008年金融危机的影响，经济发展水平有所下降，但是人民生活水平是快速上升的态势。2008～2014年，湖南省经济发展呈持续上升的态势，这是由于在这一期间，湖南省的GDP快速上升，综合经济发展水平在提高，同时人民收入水平也在提升，生活水平提升幅度很大。2014～2016年，湖南省经济发展综合水平增长速度减慢。这主要是因为2014年经济不景气，宏观经济下滑，经济增长速度有所减慢，但整体依然呈上升趋势。

3.2 土地生态安全与经济发展协调度评价

耦合协调度

2007～2016年湖南省土地生态安全与经济发展耦合协调度呈持续上升态势。2007～2008年，湖南省土地生态安全与经济发展耦合协调度处于低度失调状态。这是因为这两年湖南省在经济发展过程中，片面追求GDP的增长，以牺牲环境为代价而换取经济效益，对土地生态环境缺乏保护。2008～2014年，湖南省土地生态安全与经济发展两大系统的耦合协调度从低度失调状态转变为中度协调状态，表明这一阶段湖南省在发展经济的同时，土地生态安全也得到了一定的保护。2014～2016年，湖南省土地生态安全与经济发展之间的耦合协调度从中度协调变为极度协调。一方面，湖南省通过不断优化产业结构和完善基础设施，社会固定投资额不断提高，城镇居民与农村居民收入明显增加，湖南省整体经济水平快速发展。另一方面，湖南省更加注重对土地生态安全的保护，加大了对环保工作的投入，注重环保知识的宣传，环保理念更加深入人心，切实保护了土地生态安全。

4 结论与讨论

2007～2016年，湖南省土地生态安全水平和经济发展水平都越来越高，同时土地生态安全与经济发展水平这两大系统之间的协调程度由低度失调转为极度协调。但是，受不稳定因素影响时这两大系统之间的协调程度容易产生较大波动。因此，仍应密切关注土地生态安全与经济发展之间的关系，以提升两者间的耦合协调程度。

发展绿色经济，增加与生态安全的协调程度。充分发挥湖南省自然资源特别是旅游资源的优势，在现有的著名景点基础上，开展湖湘文化、红色文化、湘江文化等文化专题活动，将经济的发展与湖南社会文化背景相结合，在不损害土地生态环境的前提下，促进经济发展。同时，不断优化产业结构，提升第三产业比重与发展质量，加大保护生态环境的科研投入，将环境保护与科技发展结合起来。

完善有关生态环境与经济协调发展的立法制度体系，要增加对环境治理的投资，加大对污染环境的惩戒力度，协调好土地生态安全与经济发展之间的关系，从而实现湖南省经济和生态的可持续性发展。

[参考文献]

[1] 陆威，赵源，冯薪霖，等.土地资源生态安全研究综述[J].中国农学通报，2016，32（32）： 88-93.

[2] 熊建华.土地生态安全研究理论框架初探[J].国土资源情报，2018（07）：22-27.

[3] 王鹏，唐丽，田亚平，等.湖南省土地资源生态安全评价[J].资源开发与市场，2012，28（03）：257-261.

[4] 朱璠，冉瑞平.南充市土地生态安全评价[J].安徽农业科学，2011，39（05）：3037-3040.

[5] 罗念.安徽省土地生态安全与经济发展协调度研究[J].资源开发与市场，2013，29（04）：368-371.

[6] 杨康，李睿康，张红侠.关天经济区经济增长与城市土地生态安全评价研究[J].江西农业学报，2016，28（01）：109-113.

[7] 张亭亭，鲁成树，徐鹃，等.皖南国际文化旅游示范区经济持续发展与土地生态安全协调性研究[J].湖南农业科学，2015（11）：142-146.

[8] 胡凤英，郑毅，周正龙.基于耦合协调度的土地生态安全与经济关系的评价研究[J].安徽农业科学，2015，43（18）：266-270.

[9] 孙英彪，贺文龙，赵瑞东，等.河北省南和县耕地集约利用评价及障碍度诊断[J].江苏农业科学，2017，45（04）：217-223.

[10] 焦高乐，严明义.中国城镇化水平与碳生产率耦合度测度[J].城市问题，2016（08）：32-38.

[11] 孙宇杰，陈志刚.江苏省城市土地集约利用与城市化水平协调发展研究[J].资源科学，2012，34（05）：889-895.

[12] 李磊，刘继.基于耦合模型的新疆高新技术产业与新型工业化协调发展研究[J].科技进步与对策，2013，30（04）：44-49.