环鄱阳湖生态经济区经济—社会—生态系统耦合关系时空演化研究

方洁茸，周世健，多玲花，肖 圣

（东华理工大学测绘工程学院，江西·南昌 330013）

近些年，倡导生态文明的可持续性发展已成为当今世界受人瞩目的时代潮流[1]。生态环境与经济社会可持续性发展有着密不可分的联系[2]。伴随着城镇化进程不断推进，大量人口从农村涌向城市，城市集聚效应使生态环境与经济社会间的关系更加密切，极大地影响着居民的生活质量[3]。党的十八大以来，国家多项方针政策把生态文明建设放在首位，并采取相应的国家举措加以执行，处理好经济社会与生态环境间的关系是我国保护环境、走可持续性发展的必由之路[4]。

经济、社会、生态系统三者间的耦合协调关系已成为国内外学者共同研究的热点[5-8]。Grossman等采用计量经济学模型，通过收集发达国家和发展中国家的42座城市的面板数据进行实证分析，总结出环境破坏与经济发展呈现“倒U型”的变化趋势[9]。之后，国外其他学者对此继续进行定量化探索研究[10-11]，这些定量研究模型为经济社会生态系统的定量分析搭建了基本的框架。在国内，针对该领域的相关研究有：通过构建复合型评价指标体系，运用耦合方法对绿洲区域进行定量分析，确定生态系统与经济社会间的协调关系[12]；采用容量耦合模型对洞庭湖区生态系统耦合协调度进行时空分析的基础上阐述耦合协调度的作用机理[13]；基于整体视角将生态经济系统划分为经济、社会和生态三个子系统并分析三者间的作用机理[14-15]。

现有研究多为探讨经济社会与生态系统的二维耦合关系，把经济、社会、生态三系统单独分开进行耦合协调的研究相对少见。此外，研究一般仅通过耦合协调度来进行评价，而结合相对发展值进行综合评价的研究较少，难以全面研究系统间的耦合相对发展关系，对于整体的综合评价有所阻碍。基于此，本文以环鄱阳湖区七市为例，结合耦合协调度和相对发展度两模型，揭示经济、社会与生态之间的耦合协调关系、时空分异及相对发展趋势，为环鄱阳湖区经济、社会、生态的协调发展提供科学依据。

1 研究区概况及数据来源

1.1 研究区概况

环鄱阳湖生态经济区是江西省的核心发展中心，位于江西省北部，主要包括南昌、九江、景德镇、鹰潭和宜春等7个城市（图1）。该区域处于亚热带湿润季风气候，每年降水量为1300～1900 mm，四季明显，每年气温均在15℃以上，是长江中下游地区重要的生物栖息地。研究区人口占全省的一半，是江西省最发达的区域之一，因此选取该区域作为研究区具有典型的代表性。

图1 研究区位置图Fig.1 The location map of study area

1.2 数据来源

本文数据主要来源于2003～2019年江西省、南昌市、景德镇市、九江市、鹰潭市、宜春市、抚州市和上饶市的统计年鉴及环境公报、水资源公报、环保等相关部门所提供的数据。

2 研究方法

2.1 评价指标体系构建

本文按照科学性、系统性的原则，参考相关文献[16]，同时结合研究区实际情况，构建20个指标的经济、社会、生态系统协调发展指标体系（表1）。

2.2 指标处理及权重确定

本文通过采用极差法对其数据进行标准化处理，将原始数据有效归一化在[0,1]之间。本文采用AHP层次分析法与熵权法相结合的综合权重赋值分析法，其比值各占50%，得到经济、社会、生态系统协调发展评价指标体系（表1）。

2.3 耦合协调度模型

本文借用耦合度概念，建立耦合模型来定量评价环鄱阳湖生态经济区经济—社会—生态系统的耦合关系，其计算公式[17]如下：

式中：f(x)、g(y)、h(z)分别表示不同子系统的综合评价值，C为耦合度，介于[0,1]之间，当C=1时耦合度最大，系统间及系统内部各要素之间达到高度协调发展的态势，系统整体向有序方向发展，反之则向无序方向发展。

耦合度仅能够反映各系统间相互作用的强弱度，不能反映各系统间是否协调、有序，因此，引入耦合协调度模型进行验证，其运算公式[18]为：

表1 环鄱阳湖生态经济区经济—社会—生态系统协调发展评价指标体系及权重值Table 1 Evaluation index system and weight value of coordinated development of economic, social and ecological system in Ecological Economic Zone around Poyang Lake

式中：D为耦合协调度，取值为[0，1]，T表示经济、社会、生态系统的发展综合价值，α，β，γ表示经济、社会、生态系统的权重值，通过计算，分别为0.53，0.35和0.12。

2.4 相对发展度模型

系统间的耦合协调度模型可反映经济—社会—生态三系统间的协调关系，但不能表达各系统间的相对发展程度[19]。鉴于此，本文引入相对发展度模型用来测量各系统间的相对发展程度，其运算公式为两系统效益值之比。为方便剖析耦合协调度阶段类型以及相对发展水平，根据已有研究成果[20]，按照表2来判定。

表2 系统耦合协调发展阶段与类型Table 2 Coordinated development stages and types of system coupling

3 结果与分析

3.1 经济—社会—生态三维系统耦合协调时间序列分析

通过上述方法测算出2003～2019年环鄱阳湖区经济、社会、生态系统间的综合发展水平。由图2可知，7市经济、社会、生态系统的耦合协调度总体呈波浪式上升趋势，协调类型从拮抗期的中度失调变为协调期的高度协调，截至2019年系统失调的城市数量基本清零，各市间的耦合协调度略有差异。其中，2003年7市的耦合协调度均在0.4以下，协调类型均为中度失调。该阶段各市表现为大力发展经济，出现了以破坏生态环境为代价的粗放型发展境况；2006年7市的协调发展正式进入磨合期，只有九江和鹰潭的耦合协调度在0.5以下，其他城市均在0.5以上；2009年系统间的协调水平逐渐提高，这可能是由于此阶段环鄱阳湖生态经济区发展规划正式上升为国家级区域性发展战略，7市充分抓住经济发展的契机并不断加大对生态环境的保护以及修复力度；截至2015年研究区协调度均在0.6以上，达到良好协调阶段。鄱阳湖生态经济区规划的批准实施，在一定程度上保护了环湖区域的湿地和生物资源，带来了明显的经济、社会以及生态效益。

图2 2003～2019年环鄱阳湖生态经济区经济—-社会—生态耦合协调度时序变化Fig.2 The level of coordinated development of economic, social and ecological system in Ecological Economic Zone around Poyang Lake from 2003 to 2019

同时，根据上述各系统的综合发展水平结果得出环鄱阳湖区2003～2019年经济、社会、生态各系统的耦合协调发展水平，如图3所示。2003年，环鄱阳湖区的生态系统综合评价值为0.578，远高于经济和社会两系统的综合评价值。期间生态系统的综合评价值整体变化较不明显，而经济和社会子系统在研究期间内变化显著，截至2019年，环鄱阳湖区经济和社会系统综合评价值分别为0.987和0.945，两者综合评价值均远高于生态系统。通过深层分析评价指标中各指标数据，从生态环境来看，在研究期内，政府的环境保护力度不断加大，但经济发展带来的生态环境压力也不断加重。从经济发展总量来看，环鄱阳湖区的第一二产业在研究期内呈稳步上升趋势，可见工业发展速度远快于农业发展，而工业的发展可能会使得生态环境受到破坏。

图3 2003～2019年环鄱阳湖生态经济区各子系统综合评价的时序变化Fig.3 The level of integrated assessment value of each subsystem in Ecological Economic Zone around Poyang Lake from 2003 to 2019

3.2 经济—社会—生态三维系统耦合协调空间演变分析

由图4可知，研究区耦合协调发展趋势总体呈“东快西慢”、“东北—西南”两级发展较快的趋势，鄱中地区发展增速较为匀速平稳，总体趋向于协调发展。其中，2003年环鄱阳湖区7市均为中度失调，随着经济以及生态环境的协调发展；截至2006年区域内出现初步协调和中度协调并存；2009年至2012年，区域内中度协调和良好协调并存；截至2015年全区域进入良好协调，到2019年全区域进入高度协调阶段，可见当地政府愈发重视环鄱阳湖区经济生态同步协调发展，但就研究期形势而言，仍需有发展空间。

图4 环鄱阳湖生态经济区不同时期系统耦合协调度空间演变Fig.4 Spatial evolution of system coupling coordination degree in Ecological Economic Zone around Poyang Lake at different periods

3.3 经济—社会—生态三维系统耦合相对发展综合分析

根据耦合协调度和各市各系统两两相对发展的比较判别，对2003～2019年研究区整体发展阶段进行剖析，结果见表3。环鄱阳湖区系统的耦合协调发展状况完成了从“拮抗”到“协调”的跨越，最终达到高度耦合阶段。2003～2006年该区域的主要制约因素为社会方面，其原因是该阶段经济处在发展初期，城市公共服务与基础设施资金投入偏低，城市基础设施处于落后阶段 ；2007～2010年该区域的主要制约因素为经济方面，各市加大对经济建设的投入力度，招商引资，城市基础设施建设逐渐完善，但整体仍处于资本积累阶段；2011～2015年，该阶段主要制约因子在经济和社会因素来回转变，随着经济社会的不断发展，两者间的矛盾时常出现，此阶段城市落后的公共基础设施满足不了人民生活的较高需求；2016年后，随着国家“五位一体”总体布局的提出，环鄱阳湖生态经济区落实中央的指令，大力倡导绿色发展，生态因素成为该期间的主要制约因素。

由图5可知，2003～2019年研究区的系统效益发展类型变化情况显著，呈“社会滞后—经济社会滞后—生态滞后”的趋势。2007年之前各市系统均处于社会滞后区，这可能是由于政策偏向、地理位置、市场竞争力等原因使得该区域的城市基础设施的建设赶不上经济的增长；2007年后，在全国经济快速发展及政策偏向背景下，城市间系统效益差异开始显现，城市间发展各有优劣，此阶段出现经济滞后和社会滞后两种类型，其中宜春和鹰潭率先脱离社会滞后进入经济滞后发展阶段；至2010年，各城市间的系统效益差异进一步加大，经济进一步发展，除南昌和景德镇两市外其他城市均已进入经济滞后区；2014年南昌和鹰潭城市发展迅速，提前进入生态滞后发展阶段，九江进入经济滞后类型区，其他城市仍处于社会滞后区；截至2019年，7市全面进入生态滞后区阶段。研究表明，作为江西省的大都市圈，南昌相较于发达省份都市圈的发展水平仍存在一定差距，对区域经济带动力不足，但不可否认南昌发展潜力巨大。

表3 环鄱阳湖生态经济区经济—社会—生态系统耦合协调相对发展比较Table 3 Comparison of coupling development economic, social and ecological systems in Ecological Economic Zone around Poyang Lake

图5 不同时期环鄱阳湖生态经济区7市系统效益发展类型演变Fig.5 The evolution of system benefit development types of 7 cities around Poyang Lake Ecological Economic Zone in different periods

4 讨论

在全国快速发展的大背景下，以南昌省会城市为主的环鄱阳湖生态经济区城市化进程加快，城镇扩张、人地矛盾不断加快等问题对区域生态环境带来一定破坏。自党的十八大提出建设生态文明战略以来，各市相继制定政策对当地的经济、社会、生态加以协调，但由于地理位置及历史遗留问题，导致各市三子系统耦合协调发展状况出现差异。个别城市在追求经济发展的同时，仍采取传统的经济发展模式，将会破坏当地城市的生态系统，对可持续性发展带来阻碍。

针对环鄱阳湖区7市的发展类型应制定相应发展对策，实施差别化生态环境管控，南昌作为江西省会城市，应落实国务院批复的“鄱阳湖生态经济区规划”战略，在抓经济社会发展的同时狠抓生态保护，联通鹰潭构建环鄱阳湖生态经济圈，提高各城市的经济实力及综合竞争力，提高土地利用效率，实现经济社会生态协调发展；上饶的经济系统具有发展潜力，但仍需重视社会生态之间的协调关系；九江、宜春的生态发展良好，而经济和社会发展相对滞后，经济增长模式需要转型；景德镇、抚州市等社会滞后区应进一步提高当地的社会公共服务设施投入，转变产业结构，经济和社会发展并头发展，带动周边区域的土地经济效益联动发展。在城市未来的发展应加强产业结构改革，加大科技创新，开发清洁能源，倡导绿色循环经济，注重各系统的生态效益，同时应提高土地的集约利用水平，深度挖掘建设用地的效益，确保土地的合理利用。

5 结论

（1）从整体上看，环鄱阳湖区经济、社会、生态系统间的耦合协调度总体呈波浪式上升趋势，协调类型从拮抗期的中度失调变为协调期的高度协调，实现了“拮抗—磨合—协调”的跨越，截至2019年系统失调的城市全部清零，各系统逐步趋于优化，就研究期形势而言，仍有较大发展空间。

（2）从各子系统发展状况来看，环鄱阳湖区的生态环境基础较好，而研究期间经济社会的快速发展给生态环境带来巨大压力，各市系统之间的矛盾仍是制约整体协调发展水平的主要因素，区域的后期经济发展仍需重视。

（3）从空间演变上来看，7市的耦合协调发展趋势总体呈现“东快西慢”、“东北—西南”两级发展较快的趋势，总体趋向于协调发展，可以看出当地政府在鄱阳湖区的发展中越来越重视经济生态同步协调发展。