闽三角城市群生态安全与经济发展的耦合协调研究

郑晓敏 ， 李兆友

(东北大学 文法学院，沈阳 110169)

0 引言

习近平总书记在全国生态环境保护大会上指出，生态文明建设正处于压力叠加、负重前行的关键期，已进入提供更多优质生态产品以满足人民日益增长的优美生态环境需要的攻坚期，也到了有条件有能力解决生态环境突出问题的窗口期。我国经济已由高度增长阶段转向高质量发展阶段，需要跨越一些常规性和非常规性关口。这充分反映了生态文明建设的紧迫性和经济发展的艰难性[1]，而生态安全质量提高的速度明显低于经济增长速度，这一事实揭示了两者有待于进一步协调[2]。因此，如何实现生态安全与经济发展相互促进、协同发展，已成为亟需研究解决的重要问题。

生态安全与经济发展的关系研究集中在以下方面：一是研究内容上，已有关于多个系统之间耦合协调关系的研究，主要包括旅游—经济—生态[3]、人口—经济—环境[4]、经济—社会—环境[5]，对不同系统之间的耦合协调内核、发展水平、优化路径等进行了学理分析和实证检验，但主要从宏观层面探讨生态安全与经济发展的相互影响，缺乏微观层面的探讨，且理论和实证相结合的分析也较为匮乏。二是研究方法上，当前进行生态经济耦合协调发展分析的方法主要有熵值法[6]、因子贡献度分析法[7]、遥感定量测量[8]、能值评价法[9]等。三是研究地域上，多以省域[10]和流域[11]为主，对市域的研究很少，以闽三角城市群为研究对象的研究更不多见。

本研究拟从理论上探讨生态安全与经济发展的耦合机理，以闽三角城市群为例，运用耦合协调度模型定量分析耦合协调发展状况，结合实证结果分析闽三角城市群生态安全与经济发展的耦合发展情况、市域差异和演变机理，为促进城市协调发展、绿色发展提供借鉴。

1 生态安全与经济发展的耦合机理

生态与经济协调发展是城市可持续发展的必然要求，良好的生态安全为经济发展提供必要的资源和空间条件，经济发展为生态安全提供资金和技术支持[12]。通过构建生态安全与经济发展耦合机理的理论框架，为探讨两系统的发展规律特征及耦合模式提供理论支撑。

(1)生态安全系统与经济发展系统的协同作用。一方面，良好的生态系统是人类可持续发展的现实基础。经济发展的直接表现是资金、劳动力、土地等资源按不同的方式配置到不同的产业，形成一定的经济发展模式，生态系统为经济发展创造必要的投资融资环境、物质基础和空间条件，成为助推经济发展的引擎[13]。另一方面，高质量的经济发展可以提供生态安全所需的技术研发、科研设备、人才配备等资金保障，推动环境保护技术的发展，进而有效控制和治理生态问题[14]；同时，经济的高质量发展会带动生产技术的变革，减少污染物的排放，进一步减少粗犷式发展对生态环境的影响[15]。

(2)生态安全系统与经济发展系统的拮抗作用。社会经济的发展对生态环境无止境的需求与稳定的生态系统对经济发展的供给有限性成为城市可持续发展中贯穿始终的矛盾[16]。人类在进行经济活动时会产生有害物质，生态系统对这些污染物具有一定的同化、扩散、存贮的机能[17]，但净化和调节能力有限，当生态环境无法承载经济发展的要求时就会不断恶化。如果生态承载能力无法承担经济活动，具有经济实力的企业就会逐渐离开环境恶化的地区，随之人才、资金和技术也会流失，导致此地区的经济发展衰退或缓慢。

(3)除了生态安全系统与经济发展系统之间的相互影响外，还受到自然、经济、政策等外部因素的影响，如地区的地理位置、自然资源、产业结构调整、新型城镇化和城市发展战略等。地理区位条件优越和资源禀赋良好的区域赋予地区发展优良的生态环境基础，对促进城市经济发展极其有利。同时，随着新型城镇化进程的推进和高新技术产业快速发展，许多城市吸引了大量的人口资源，进一步促进了经济发展[18]。此外，宏观政策的调控是区域发展的风向标，影响着生态和经济的协调发展水平[19]。其中，以保护生态为主的政策调控在短期内会使经济发展受到抑制，但从长期看，注重生态安全保护的经济发展模式将会享受到绿色发展带来的极大综合效益。综上所述，在多种因素的共同作用下，将形成具有区域特色的生态安全和经济发展演变规律。

2 研究区域、研究方法与数据来源

2.1 研究区域

闽三角城市群位于中国的东南部，包括福建省的厦门市、漳州市和泉州市3个设区市及所辖县区(以下简称厦漳泉)[20]，辖区总面积2.5万km2，占福建省总面积的20.7%。改革开放后，经济快速发展，在加快建设海峡西岸经济区、推进国家“一带一路”建设布局中发挥着重要作用，素有“闽南金三角”之称[21]。厦门市集多种功能于一身，代表着闽三角城市群科技、金融和服务的发达与繁荣；漳州市拥有良好的生态环境和独特的地理特征，农业经济是其发展的重要途径且前景广阔；泉州市是现代化工贸港口城市，工业经济是其发展重点，工业实力占据闽三角城市群龙头位置。

2.2 研究方法

2.2.1指标体系构建。借鉴相关研究成果，结合闽三角城市群，构建全面反映生态安全状态与经济发展水平的综合指标体系，该指标体系由子系统、要素层和指标层构成[22-23]。其中，生态安全系统包括压力、状态和响应3个要素，经济发展系统包括经济实力、经济潜力和经济质量3个要素。根据上述子系统中的要素层，指标层选取26个可观测的综合评价指标(表1)。

表1 闽三角城市群生态安全与经济发展评价指标体系

2.2.2综合评价模型。对各指标值进行数据标准化处理，采用熵值法确定指标权重[24]，运用多目标加权求和模型对生态安全系统和经济发展系统进行综合评价。公式如下：

式中：F(x),F(y)分别为生态安全子系统和经济发展子系统的综合评价指数；wi,xi分别为生态安全子系统中第i个指标的权重和标准化值；wj,yj分别为经济发展子系统中第j个指标的权重和标准化值。

2.2.3生态安全与经济发展耦合模型。耦合源于物理学概念，指两个或两个以上系统之间相互影响与作用的现象[25]，耦合度则是对系统间相互作用程度的有效度量[26]。公式如下：

式中：C为耦合度，0≤C≤1,C值越大，F(x)与F(y)之间的耦合度越高，离散程度越小；C值越小则反之。

2.2.4生态安全与经济发展协调发展模型。C只能说明两者耦合作用的强弱程度(不考虑利弊)，而无法准确反映两个系统之间的协调发展水平。因此，引入协调发展度模型来综合反映生态安全与经济发展耦合作用强度与各子系统的实际状况[27]。公式如下：

T=α×F(x)+β×F(y) 。

式中:D为耦合协调度，D值越小，系统越不协调，D值越大，协调状态越理想[28]；T为协调指数;α，β为关系权重，两者关系同等重要，取值均为0.5。据已有研究成果[27]，将耦合协调度划分为 7个等级(表 2)。

表2 耦合协调度分类体系及等级划分标准

2.3 数据来源

以闽三角城市群为研究对象，考察的时间段为2009—2019年。数据来源于2010—2020年《中国城市统计年鉴》，缺失数据以《厦门统计年鉴》《漳州统计年鉴》《泉州统计年鉴》《福建统计年鉴》数据补充。

3 结果与分析

3.1 闽三角城市群生态安全与经济发展时序

3.1.1生态安全与经济发展系统综合指数。2009—2019年闽三角城市群生态安全与经济发展综合指数波动频繁，呈现生态安全与经济发展同增的协同态势和此增彼减、同减的拮抗态势。具体来看，2009—2019年生态安全综合指数从0.274 6增加到0.642 7。2009—2013年，生态安全综合指数呈“N”型上升，并在2013年达到峰值0.865 5；2013—2019年，呈“W”型小幅度波动。经济发展综合指数呈“V”型上升趋势，2009—2019年增幅为124.08%，2009—2012年，由2009年的0.308 9下降到2010年的0.211 1，达到最小值，随后连续两年上升；2012—2016，由2013年小幅度下降后又连续3年上升；2016—2019年，呈先下降后上升趋势，并在2019年达到峰值0.692 2。其中，2009年和2016年下降趋势明显，主要原因是受世界经济和国际经济的影响：2008年国际金融危机后，世界经济的增长速度明显放缓，日益加深我国经济的负面影响，2009年的经济建设困难重重；2016年是往年世界经济增速最慢的一年，国际金融市场波动加剧直接影响我国的经济发展，各区域经济建设面临巨大压力(表3)。

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表3 闽三角城市群生态安全与经济发展综合指数及协调发展度

3.1.2生态安全与经济发展耦合协调度分析。2009—2019年闽三角城市群耦合度在0.89～1.0稳定波动，处于高度耦合状态，两个系统紧密依存。其中，在 2009年、 2011年、 2016—2019年，两个系统之间的综合指数差异较小，耦合度为1，说明该时期生态安全建设对经济发展的制约程度较低，且经济的发展对生态安全的负面影响较小。而在其他时间内，其耦合协调度呈现“波浪形”上下波动。耦合协调度的数值越大代表两个系统之间的协调程度越好。2009—2019年，耦合协调发展度呈波动中上升的趋势，从基本协调类发展到良好协调类。 共发生了5个阶段的变化： 2009—2010年，处于基本协调类；2011—2012年，处于中度协调类；2013—2016年， 处于良好协调类； 2017—2018年出现小幅度波动， 处于中度协调类； 2019年生态安全和经济发展综合指数上升，两者间处于良好协调类， 总体来看趋于良好的方向发展(图1)。

图1 闽三角城市群生态安全与经济发展的变化趋势

3.2 厦漳泉生态安全与经济发展的时空分异

3.2.1生态安全系统综合指数分析。2009—2019年，厦漳泉生态安全综合指数涨幅明显,但波动幅度较大，反映出生态安全形式严峻，与经济发展的矛盾突出。具体来看，厦门市生态安全综合指数在2009—2019年呈倒“V”型波动，在2018年达到峰值0.744 1。漳州市生态安全系统综合指数在2009—2015年以年均22.85%的涨幅上升，在2015年达到峰值0.800 3，2016—2019年呈“V”型小幅度波动的稳定态势。泉州市的变化趋势表现为2009—2013年大幅度上升到峰值0.881 1后，在2014—2019年呈倒“N”型下降趋势(图2)。

图2 闽三角城市群3个地级市生态安全综合指数变化趋势

3.2.2经济发展系统综合指数分析。厦漳泉经济发展综合指数的上升幅度均大于生态安全。具体来看，厦门市经济发展综合指数在2009—2019年呈波动上升趋势，并在2019年达到峰值0.702 6，表明经济发展受到了生态安全建设的制约，但未构成较大影响。漳州市经济发展综合指数在2009—2013年均落后于厦门市和泉州市，但随后经济发展迅猛，在2019年经济发展综合指数居三市最高。泉州市2009年的经济发展综合指数最高，2010年下降到最低点0.253 5后逐年上升，2016年达到最高点0.694 7，2016—2019年呈倒“N”型下降趋势(图3)。

图3 闽三角城市群3个地级市经济发展综合指数变化趋势

3.2.3生态安全与经济发展耦合协调发展度。从空间维度上看，厦漳泉协调发展度差异并不显著。其中， 泉州市在2009年发展基础相对较好，处于中度协调类，经过随后3年的发展，在2013年达到良好协调类，但2018年耦合协调度数值下降， 处于中度协调类。厦门市和漳州市的发展态势较好，在2019年均处于良好协调类。不同的是，漳州市的发展基础较弱，在2009年处于轻度失调类，厦门市2009年处于基本协调类。 从时间维度上看，厦漳泉2009—2014年耦合协调度增长速度明显快于2014—2019年的增速(图4)。2014—2019年，增长速度整体放缓，3个城市均进入发展瓶颈期。其原因在于我国经济受世界经济增速减缓的影响和冲击，各地区对技术、人才的需求加大，竞争更加激烈。因此，对闽三角城市群加快开发型经济发展、产业结构调整、发展方式变革提出了新的挑战。

图4 闽三角城市群3个地级市生态安全与经济发展的耦合协调发展度趋势

3.3 闽三角城市群生态安全与经济协调发展演化

3.3.1政策因素。区域生态文明建设和经济发展受政策调整和区域规划调整的影响。“十一五”时期，我国坚持“以人为本、全面协调可持续”的科学发展观，更加重视增长方式的转变。在建设资源节约型、环境友好型社会的规划目标下，闽三角城市群生态安全综合指数涨幅明显，耦合协调度处于基本协调类。“十二五”时期是推进经济结构战略性调整、加快发展方式转变的关键时期。闽三角城市群加快形成新兴发展区域和产业聚集区，加快培育战略性新兴产业和创新基地，增强了持续发展的动力。在环境保护方面取得积极进展，3个地级市获得福建省“生态市”称号，生态文明建设内容纳入政府绩效考核，生态安全与经济发展均取得了较大成果，从2011年中度协调类到2013年转入良好协调类。但同时，国际、国内节能减排与环境保护重要性日益突出，闽三角城市群自身发展不可持续、不协调、不平衡的问题突出，经济增长的资源环境约束性强，产业结构化矛盾突出，自然灾害影响加剧，生态安全和经济发展处于不断变动的状态。“十三五”时期，闽三角城市群生态安全与经济发展机遇与挑战并存。闽三角城市群牢固树立和贯彻落实共享、开放、绿色、协调、创新的发展理念，加快推进生态环境治理体系和治理能力现代化，经济保持中高速增长。同时，国家生态文明试验区、21世纪海上丝绸之路核心区、自由贸易试验区等先行先试政策引领作用将进一步显现，有助于推动产业结构转型升级，为实现经济发展和生态建设有机统一提供新契机。但仍面临严峻的挑战，生态环境质量持续向好空间有限，一批电力、石化、冶金等临港重化工业相继建成投产，污染排放新增压力仍将处于高水平，实现国家“环境质量只能更好不能变差”的要求难度加大。

3.3.2自然因素。闽三角是我国除长三角、珠三角和环渤海外的第四大沿海区域经济体，虽然经济实力与前三大沿海区域经济体无法相比较，但具有独特的自然因素。其一，厦漳泉具有地域相邻、语言相同、习俗相通、经济相依的特征，共同缔造与发扬闽南精神，其区域经济一体化融合发展趋势明显。其二，闽三角因为独特的地理位置、语言环境和风俗习惯，与台湾具有“五缘”优势，吸引了大量的台商投资，形成了富有闽南特色的经济发展模式与产业形态。其三，改革开放以来，厦漳泉区域协作发展经历了“厦漳泉三角地区”“厦漳泉城市联盟”“厦漳泉大都市区同城化”3个相对明确的阶段，这是区域城市协作发展战略由浅入深、逐步推进的过程。特别是依托于福建省人民政府于2011年实施的“推进厦漳泉大都市同城化工作方案”，厦漳泉加大城际交通基础设施建设，在产业、生态环境、市政建设等领域联合实施了一批同城化重大项目，推进逐步实现优势互补、统筹协作、资源共享，提高城市群的整体经济竞争力。区位优势带动了闽三角城市群的快速发展，地区自然因素条件相近、区位发展水平差异较小等原因造就了三市的耦合协调度差异较小。并且，随着区域协作发展战略的深入实施，生态安全与经济发展的耦合协调水平也将进一步趋同。

3.3.3经济因素。厦漳泉早期生态安全建设和经济发展都处于较低水平，处于基本协调类。后来随着经济快速发展，生态文明建设也开始得到初步的关注，但由于产业结构不合理和以高投入高消耗的工业产业作为发展重点的原因，生态安全建设水平增长较为缓慢。随着国家强调注重经济结构调整、贯彻绿色发展以及不断追求高质量发展与可持续发展的理念，生态建设与经济发展逐步走上良好协调发展道路。从空间维度上看，由于厦漳泉经济发展特点和产业结构特征不同，生态安全与经济发展耦合水平有所差异。厦门市是福建省副省级市以及我国的经济特区之一，经济建设水平较高，公共财政实力较强，给予生态文明建设较为丰厚的资金支持；漳州市农业发展基础较好，具有良好的生态环境，以第一产业发展为主；泉州市历来以工业立市，重金属、持久性有机污染物和危险废物的问题较为突出，经济发展的同时也导致了较大的环境压力。从协调发展的角度来看，漳州市生态安全与经济发展间的响应较高，因此，协调发展度的增长态势较为平稳；厦门市的区位、政策、科技等优势有利于其加快推进产业转型升级，发展节能环保产业，生态与经济协调发展呈现出良好的态势；泉州市面临结构调整和产业转型升级等矛盾更为突出，资源环境承载力压力更大，生态安全与经济发展呈现相互制约的现象。由此可见，生态与经济协调发展是一个长期科学统筹的过程，因地制宜调整产业结构，探索质量更高、结构更优、效益更好的绿色发展之路，是实现生态与经济协调发展的必然选择。

4 结论与讨论

4.1 结论

闽三角城市群生态安全和经济发展综合指数均呈波动中上升趋势，呈现出生态安全与经济发展同增的协同态势和此增彼减、同减的拮抗态势。协调发展水平总体来看趋向良好发展，经历了基本协调类—中度协调类—良好协调类阶段。

早期各城市生态安全和经济发展都处于较低水平，泉州市的发展基础最好， 2009年处于中度协调类， 2013年最先步入良好协调类，但2018年耦合协调度数值下降， 2018—2019年处于中度协调类。厦门市和漳州市的发展态势较好， 2019年均处于良好协调类。不同的是，漳州市的发展基础较弱， 2009年处于轻度失调类，但其生态安全与经济发展综合指数波动幅度较小，耦合协调发展度上升趋势较为平稳，厦门市耦合协调度处于波动中上升的态势。三市的生态安全综合指数和经济发展系统综合指数涨幅明显，但二者增速不同，生态安全综合指数的上升幅度均小于经济发展综合指数。

生态系统与经济系统之间的关系既协同共生又相互拮抗，同时受政策因素、自然因素和经济因素的影响，形成具有区域特色的生态安全与经济发展演变规律。

4.2 讨论

生态安全与经济发展对两系统的耦合协调度产生直接的影响。一方面，当生态安全状态与经济发展水平同时上升或其中一个子系统上升时，两者的耦合协调水平也呈上升态势，起到相互协同的作用；另一方面，当生态安全与经济发展受到政策、经济影响，其中一个系统变化幅度较大，耦合协调度也会受到不同程度的影响。经济发展对生态安全建设有一定的负向影响，但无论是经济的持续发展还是城镇化进程的推进都是以维护生态安全为基础，如果没有生态环境提供物质基础和空间条件，经济发展效益会大打折扣，发展成本也会随之增加。随着绿色发展与生态文明建设理念的深入，生态政策逐渐完善，将生态建设纳入经济发展体系之内，使经济发展能够从生态建设中获取利益。因此，面对资源存量有限和经济发展需求的双重约束下，闽三角城市群应进一步高度重视生态与经济协同发展的重要性。