中原城市群土地绿色利用与中国式现代化发展耦合分析

摘 要：【目的】通过构建土地绿色利用效率及中国式现代化发展水平评价体系，探究中原城市群发展“质”和“量”的协同度，寻找中原城市群新的发展方向。【方法】运用耦合协调度模型、熵值法SBM模型、莫兰指数等方法进行分析。【结果】①中原城市群的耦合协调度整体变化幅度不大，但存在发展上升期后耦合协调度下滑和区域发展不均衡的问题。②城市间耦合协调度具有空间正相关关系，HH型城市在核心发展区集中且数量增长，而LL型城市分布较少，LH型和HL型城市数量逐年降低，显示出极化作用减弱。【结论】影响耦合协调度的因素包括经济转型、土地资源管理规划、政策、绿色科技创新、区域协调等。

关键词：土地管理；土地绿色利用；耦合协调度；中国式现代化发展；中原城市群

中图分类号：F301.24 文献标志码：A 文章编号：1003-5168（2024）17-0088-09

DOI：10.19968/j.cnki.hnkj.1003-5168.2024.17.019

Coupling Analysis of Green Land Use and Chinese Modernization

Development in Central Plains Urban Agglomeration

LI Pingping WANG Zhengyang MAO Jiayuan LIANG Liutao

（College of Geography and Environment， Henan University， Kaifeng 475001， China）

Abstract： [Purposes] This paper aims to explore the synergy degree of "quality" and "quantity" in the development of Central Plains Urban Agglomeration， and to find a new development direction of Central Plains Urban Agglomeration by constructing the evaluation system of land green use efficiency and Chinese modernization development level. [Methods] Coupling coordination degree model， entropy method， SBM model， Moran index were used to mape analysis. [Findings] ①The coupling coordination degree of Central Plains urban agglomerations has a small overall change range， but it declined after the development of the rising period and has a regional development imbalance. ②The coupling coordination degree among cities has a spatial positive correlation. HH type cities are concentrated in the core development area and their number increases， while LL type cities are less distributed， and the number of LH and HL type cities decreases year by year， indicating that the polarization effect is weakened. [Conclusions] The factors affecting coupling coordination degree include economic transformation， land resource management planning， policy， green technology innovation， regional coordination， etc.

Keywords： land management; green land use; coupling coordination degree; chinese modernization devecopment; Central Plains Urban Agglomeration

0 引言

当前我国正处于城镇化快速发展时期［1］，土地利用变化是影响区域生态环境与社会经济发展的关键因素。我国土地利用主要问题在于空间过度扩张和土地利用效率低下两大方面［2］。尤其是中部地区城市，土地投入产出效率较低，主要是因其投入无效和产出不足的城市比率大多高于全国平均水平［3］。党的二十大报告明确了中国式现代化的本质要求，特别提出要“以高品质生态环境支撑高质量发展”，提倡土地的绿色化利用。合理化和高效利用土地资源已成为确保中国式现代化发展的关键支撑，只有两者协调共进才能达到共赢。

面对当前生态文明建设及中国式现代化的本质要求，土地绿色利用与中国式现代化发展的相关研究逐渐成为热点。大部分学者仅对土地绿色利用效率或现代化发展与其他指标的耦合度进行研究。对于土地绿色利用的研究，如丁一等［4］从流域内城市群出发研究土地绿色利用效率；徐志雄等［5］从环境规制出发研究对土地绿色利用效率的影响。对于中国式现代化的相关研究，如张水利等［6］以中原城市群为研究区研究现代化高质量发展情况和规律；苏芳［7］在中国式现代化背景下研究了县域经济增长的动力机制、现实挑战和优化路径。也有学者重点对二者耦合关系进行研究，如赵姚阳等［8］以江苏省为研究区进行土地绿色利用效率与城市化耦合协调性研究分析；梁彦庆等［9］以京津冀城市群为研究对象，对研究土地绿色利用和经济增长耦合协调时空异质性和影响因素。

综合现有研究，大多学者研究区域多为经济发展水平较高、区域特点明显的地区，但对于迫切需要优化发展方式、适应新常态、开拓新局面的中部区域的研究尚不多见。近年来中原城市群作为我国中部地区经济发展的重点区域，发展势头强劲，逐渐趋于成熟阶段［10］，对周边地区的引领、示范和带动作用日益凸显。但其对于土地资源的过分依赖和粗放式发展方式也给环境带来了许多负面影响，比如，城市空间的过度扩张、农用地转非农建设用地增多［3］、高污染排放等生态环境问题已经成为制约区域经济发展最为突出问题［11］。因此，中原城市群要想引领并持续推动中部地区的全面、协调、可持续发展，提高土地绿色利用效率以适应中国式现代化建设新常态显得尤为重要。进一步从研究指标上看，多数学者的研究指标数量比较少，信息缺乏全面性和准确性，影响深入分析。另外，从研究时序上看，多数学者的研究时段跨度不够广、时效性不足。

本研究聚焦探究中原城市群土地绿色利用与中国式现代化发展的互动关系与时空特征。在内涵界定和互动机理挖掘的基础上，构建土地绿色利用效率与中国式现代化发展水平的综合评价指标体系，分别运用SBM模型和熵值法测度出土地绿色利用效率与中国式现代化发展水平，从而挖掘土地绿色利用与现代化发展的耦合协调关系及其空间格局与影响因素，以期为协调中原城市群土地资源利用与中国式现代化发展之间的关系提供理论支撑与实践指引。

1 土地绿色利用与中国式现代化发展耦合协调理论分析

1.1 土地绿色利用与中国式现代化发展的内涵

国内学者对于土地绿色利用的概念定义见解较多，彭俊华等［12］认为土地绿色利用源于“绿色发展观”，孙洁［2］指出土地绿色利用是人类发展与生态环境之间的系统平衡状态；庞晓庆［13］认为其本质是综合了经济产出、资源节约、环境保护、生态可持续的一种土地利用模式。本研究强调土地绿色利用是通过绿色科学规划、合理空间布局和土地资源高效利用实现的一种高质量经济的可持续发展方式。土地利用效率则指在最大化利用土地程度的同时实现经济产出的最优化［14］，土地绿色利用效率则是在理论分析基础上使用所搭建的指标模型对土地绿色利用水平进行评价的方式。社会发展过程中，经济实力对绿色土地利用的促进作用是最大的［4］。中国式现代化是指人口规模巨大、全体人民共同富裕、物质文明和精神文明相协调、人与自然和谐共生、走和平发展道路的现代化，在追求经济效益的最大化的同时，考虑资源利用的合理性和环境保护的可持续性。

1.2 土地绿色利用与中国式现代化发展的相互作用机理

区域发展不仅需要关注规模的扩张，还需要关注发展的质量。这种全面性的考量有助于实现可持续发展，确保区域在经济增长的同时，能够保持生态平衡和社会和谐。因此，应从“质”和“量”协同角度出发，对土地绿色利用与中国式现代化发展的耦合作用进行分析。土地绿色利用与中国式现代化发展的相互作用机理如图1所示。土地绿色利用和中国式现代化发展是相辅相成、相互影响的。本研究以两者相互关系为主线，搭建了土地绿色利用和中国式现代化发展的耦合机理框架。实现中国式现代化发展的客观前提是良好的土地绿色利用基础，高效率土地绿色利用对于推进中国式现代化发展意义重大。

2 指标体系的构建及研究方法

2.1 指标体系的构建

2.1.1 土地绿色利用指标体系。根据系统性、可比性、完整性原则，本研究确定了中原城市群的土地绿色利用效率系统指标见表1。

2.1.2 中国式现代化发展的指标体系。参考相关研究成果，考虑数据可获得性，本研究构建的中国式现代化发展水平的评价指标体系见表2。

2.2 研究区概况与数据来源

中原城市群涵盖河南、河北、山西、安徽、山东等5省30个城市，其承东启西、贯穿南北，是实现我国中部崛起的重要空间平台［15］。城市聚集了大量资本和人口，是黄河流域生态保护和高质量发展的主要矛盾空间单元［16］。近年来中原城市群经济实力、工业化水平迅猛发展，城镇化进程快速推进，成为我国重要的经济增长极［17］。2016年中原城市群正式跻身国家级城市群后，其协调发展越来越受到关注。但其由于粗放发展不注重生态保护、中心城市对周围城市辐射作用较小等原因，造成其土地利用程度较低，产生资源浪费［18］，较低的土地绿色利用与现代化发展水平形成的失调成为中原城市群由“量”转“质”的一大阻力。

现阶段的研究中，由于个别城市数据缺失，暂时将济源市移出研究对象范围，并将2018年的现代化发展指数值代替2019年的统计值，减少干扰且具良好代表性。数据主要来自《中国城市统计年鉴》《河南统计年鉴》《中国城市建设统计年鉴》等。

2.3 研究方法与数据处理

2.3.1 土地绿色利用效率测度：SBM模型。在之前的诸多研究中，一般采用规模收益可变的数据包络分析方法、方向性距离函数等测度城市的土地利用效率［12-13］。TONE在2001年提出的SBM模型［5］，能够将松弛变量放入目标函数避免松弛变量和角度选择造成的误差，本次研究采用SBM方法测度城市土地绿色利用效率。将每个地级以上城市的土地利用系统视为一个生产决策单元（[DMU]），假设存在[n]个[DMU]，其投入和产出向量：[X=（xij）∈Rm×n，Y=（ykj）∈s×n]，令[X>0，Y>0]则生产的可能性集：[P={（x，y）|x≥XΛ，y≤YΛ，Λ≥0}]，其中[Λ=[λ1，λ2，...，λn]∈Rn]表示权系数向量，[P]函数中的两个不等式分别表示实际投入水平大于前沿水平，实际产出小于前沿产出水平。根据Tone（2001）理论模型使用SBM模型评估DMU[（x0，y0）]，计算公式为式（1）。

[minρ=1-1mi=1msxixi01+1sk=1ssykyk0] （1）

[s.t.]

[xi0=j=1nλjxj+sxi，∀iyk0=j=1nλjyj-syk，∀ksxi≥0，syk≥0，λj≥0，∀i，j，k]

式中：[sx∈Rm，sy∈Rs]分别表示投入和产出的松弛变量（投入的冗余量，产出的不足量）；[ρ]表示决策单元的效率值；[m，s]分别代表投入和产出的变量个数。

2.3.2 现代化发展水平测度：熵值法。熵值法能够根据各项指标值之间的差异程度，计算出各指标的权重，为多指标综合评判问题提供依据，使用熵值法处理后系统的权重值见表2。

2.3.3 耦合协调度模型。耦合协调度模型是对一个地区社会发展程度的评判已从单纯的发展水平转向基于协调水平与发展水平的整体均衡发展评价的有效评价工具［6］。本研究采用修正后的新模型为式（2）至式（4）。

[C=[1-i>j，j=1n（Ui-Uj）2m=1n-1m]×（i=1nUimaxUi）1n-1]

（2）

[T=i=1nai×Ui，i=1nai=1] （3）

[D=C×T] （4）

式中：[Ui∈0，1，C∈0，1]，当各子系统越离散，[C]值越低；反之越高。

当[n=2]时，假定[maxUi=U2]，则有式（5）。

[C=][[1-（U2-U1）2]×U1U2]

[=1-U2-U1×U1U2] （5）

[T=α1U1+α2U2，α1+α2=1]

式中：[C]为耦合度；[D]为协调度；[U1]、[U2]分别代表城市土地绿色利用效率和城市化水平；[T]为两者的综合协调指数，[T=αU1+βU2]，且[α+β=1]，基于本研究认为土地绿色利用效率与城市化同等重要的思想，最终赋值[α=β=0.5]。

系统间耦合阶段的分类划分参考王淑佳等［19］学者的研究成果，在［0，1］区间内，按照耦合度分值大小将其分为三大类：当C∈（0，0.4］时，两系统处于失调衰退类；当C∈（0.4，0.6］时，两系统处于过度发展类；当C∈（0.6，1.0］时，两系统处于协调发展阶段。耦合协调等级分为10级。

2.3.4 空间分析法：Moran's I指数。衡量空间相关性最常用的统计量是Global Moran's I和Local Moran's I，前者能够反映出空间单元某一属性值在整个研究区域聚集的情况，后者能够描述聚集现象或者异常值出现在哪些空间单元。计算局部Moran's I指数的计算可获得Moran散点图和LISA地区聚集图，散点图中包括四种空间差异的类型，即HH型、LH型、LL型、HL型。

3 研究结果与分析

3.1 中原城市群土地绿色利用效率分析

将城市绿色利用效率分为5个等级，可视化，结果如图2所示。从空间格局看，高效率区在西北交界形成集聚片区的同时零散分布在研究区东部外围豫鲁、豫晥交界和济源市附近；较高效率区主要分布在西部和北部边界；中等、较低及低效率区连片分布且变动较大。从时空演变看，整体呈现“发展水平分化拉大，空间差异逐渐显著”的特征。

3.2 中原城市群现代化发展水平分析

从时间上看，2004—2016年现代化发展水平稳中有进，表明10多年，生态文明建设政策效果显著。2016年后呈现小幅度下降，高值退低值增，发展差异拉大，表明国内消费领域后劲不足，产能过剩、贸易环境恶化亦对其产生负向影响。从空间上看，2004—2008年，郑州邻域现代化水平出现不同幅度的退化，较高水平区具有向外围扩散的趋势。2008—2016年，现代化发展水平格局恢复郑州市核心引领、较低水平区围绕高水平区、一般水平区围绕较高水平的态势。2016年后中心-外围圈层结构弱化（如图3所示）。

3.3 耦合协调度分析

为探究其时空分布特征，将不同耦合协调度类型的城市进行可视化，结果如图4所示。

时间演变上，整体上中原城市群耦合协调度变化幅度不大，2004—2012年呈波动上升趋势，表明随着经济发展速度的加快，中原地区生态文明建设不断增强，城市现代化建设和绿色发展水平之间的关联更加紧密，相互关系的作用程度不断增强。2016年，受技术改造投资扩大等影响，中原城市群整体土地绿色利用效率降低，两个系统间的协调发展受到影响，又因为两系统之间后期发展的区域差异分化，耦合协调度出现了小幅度下降。

空间分布上，整体由单一等级逐渐复杂化，协调型城市数量波动上升，耦合程度整体上呈较好态势，但失调型城市数量较多且主要分布于西部、南部地区。2012年城市群协调度的整体状态较好，中级协调城市由1个提高到4个。勉强协调型城市的数量呈明显上升趋势，且围绕中级协调城市分布，南部城市实现级别跃迁，使分布格局发生显著变化。极度失调的城市增加2个，耦合协调状态分布较不均衡。2016年开封、洛阳、平顶山从中级协调城市降为勉强协调，中级协调城市仅为郑州，形成了“中级协调-勉强协调-失调”的中心-外围圈层结构。2019年勉强协调城市数量明显减少，但协调状态尚不乐观。

由此可见，中原城市群在不同时段内的土地绿色利用效率与中国式现代化发展水平之间的耦合协调度存在不同的动态变化特征，整体变化幅度不大且等级具有复杂化趋势，出现了发展上升期后耦合协调度下滑、发展的区域发展不均衡等问题。

3.4 空间关系分析

3.4.1 耦合协调度全局空间自相关分析。对耦合协调指数进行 Moran's I指数计算（如图5所示），结果显示，其5个年份的数值均大于0，说明在研究时段范围内，中原城市群耦合协调度呈现空间正相关且2016年空间正相关较为显著，通过了在1%显著水平下的检验，说明相邻的城市之间存在一定影响，即耦合协调度越高的城市越趋于与高值的城市相邻，反之同理。

3.4.2 局部空间自相关分析。为进一步探索中原城市群的局部空间分布格局，本研究借助LISA图进行分析（如图6所示）。高高（HH）和低低（LL）表明具有较高的空间正相关，提示区域的集聚和相似性。高低（HL）和低高（LH）则表示存在较强的空间负相关，区域具有异质性［20］。

由图6可知，2004—2016年HH集聚型的城市较为集中并不断增长且多为核心发展区，但早期的HH型仅有一座城市，且并非郑州，说明此时郑州的中心性不强。由于近年来核心发展区耦合度发展的辐射带动作用有所减弱，2019年的HH集聚型仅分布在濮阳和平顶山。而2004年的新乡、焦作、许昌、平顶山，2008年及2012年的许昌市均为LH型，可推断这些地区对周围城市具有极化作用，发展不均衡。LL集聚型仅在2004、2008、2019年有所体现，均分布于研究区东南角，蚌埠市多位列其中，说明该市耦合协调状态在此时段内均比较差。HL型城市仅出现在2012年的蚌埠市，表明该时段其耦合协调状况有所缓解。

3.4.3 影响因素分析。由以上研究得知，中原城市群耦合协调度水平有所波动但并未呈现良好的发展状态，结合研究结果及参考其他文献，本研究总结出以下影响其发展的制约因素。

①经济发展模式转型不足，生态环境保护意识不强。中国式现代化的发展需要对土地资源进行高强度开发和利用，将其以各种形式转换为经济效益。中原城市群内多为资源依赖型城市，耗能大污染重，生态环境压力大，产业同质化较高，分工化与专业化尚未形成［21］，经济发展模式转型困难，没有形成绿色、低碳、环保的发展模式，导致中原城市群的耦合协调发展受到一定的阻碍。

②土地资源管理与规划不足，政府环境规制强度不高。中原城市群在中国式现代化发展进程中存在土地规划不合理的问题，导致土地资源浪费和生态环境破坏。同时，政府在环境规制强度方面未能提高，如若限制污染型企业入驻、鼓励清洁环保企业和低能耗企业入驻，将有利于生态保护水平的提升［16］。

③绿色科技创新不足，公众环保意识缺乏。科技创新活动能够显著促进生态保护［18］，同样，绿色土地利用效率的提升也需依赖先进的科技和创新技术。中原城市群在绿色技术的研发、推广和应用方面与高水平城市群之间仍然具有较大差距。公众的环保意识和参与度对于推动绿色土地利用也具有重要作用，而中原城市群在公众教育和环保宣传方面的投入力度不强，公众对绿色土地利用的重要性认识不足。

④核心城市辐射作用小，区域协调发展不平衡［22］。郑州作为中原城市群的增长极，其辐射作用并不显著，辐射带动作用不足［23］。内部各城市因为发展水平、资源禀赋等差异使得地区经济走势分化、南北差异加大现象突出，导致区域协调发展不平衡，影响了整体的土地绿色利用率与中国式现代化耦合协调度的提高。

4 结论与建议

4.1 结论

土地绿色利用与中国式现代化发展相辅相成、互相影响，但在实践中往往存在发展不均衡和协调不足的问题。本研究在进行两者耦合协调关系的探究后得出了以下结论：第一，整体上，土地绿色利用与中国式现代化发展水平耦合度展现出先增后减的态势，整体水平不高但有所提升。第二，从时间上看，中原城市群在2004—2019年协调度变化幅度较小，2016年之前为波动上升状态，2016年之后出现小幅度下降。从空间上看，中原城市群协调度呈现出以郑州市为核心向外围逐渐降低的趋势。第三，中原城市群29个地级市以上级别的城市耦合协调度具有空间正相关关系。HH型城市在空间上较为集中且数量增长，多为中原城市群核心发展区。LL型城市分布较少，LH型和HL型城市数量逐年降低，极化作用减弱。第四，通过研究分析得到影响土地绿色利用与中国式现代化发展耦合协调度主要有经济发展模式转型不足，生态环境保护意识不强、土地资源管理与规划不足，政策支持与激励机制不完善、科技创新与技术推广不到位，公众参与和环保意识不足、区域协调发展不平衡四大影响因素。

4.2 建议

基于对土地绿色利用效率与现代化发展水平耦合协调关系的探究，本研究提出实现中原城市群土地绿色利用效率提升与现代化协同发展的相关优化路径。

4.2.1 坚持绿色发展理念，走好绿色发展之路。党的二十大报告指出，推动绿色发展，促进人与自然和谐共生。推进绿色发展的制度创新，把绿色发展作为地方经济增长的重要前提条件［24］。中原城市群作为国家级城市群，需要顺应绿色发展理念的新趋势和新要求，以城市群为基本单元做好顶层设计和整体部署，使其成为城市群经济社会发展的灵魂和主线，在此基础上统筹推进各城市群经济发展与环境保护协同共进，形成保护与治理并重、建设与绿色同步、经济与生态协调的良性发展格局［25］。

4.2.2 加大政府扶持力度，加强绿色科技创新。中原城市群的土地绿色利用效率和现代化发展的耦合协调性相对较弱，未来应继续依赖政府政策精确调控。政府应重点推动绿色产业发展的科技创新，提高土地绿色利用效率。制定和完善土地利用规划等相关政策法规，明确中原城市群土地绿色利用和现代化发展的目标和要求，并提供法律支持。强化对土地的管理和监管，确保合理利用土地，通过完善土地管理制度和监测体系，强化对土地利用的监测和评估。

4.2.3 因地制宜协调发展，形成区域发展合力。由于中原城市群不同功能区在土地绿色利用效率和中国式现代化发展水平上存在较大差异，需因地制宜地考虑发展策略。较高耦合水平城市需发挥辐射带动作用，带动邻近区域的发展。中等水平城市需关注发展土地绿色利用过程中的经济生态社会三大效益的统一。低耦合水平功能区需复盘发展路径、避免耦合协调度下降，结合自身优势发展以追赶平均水平。各功能区可形成区域联合体，发挥合力优势，推动城市间的协同发展，最终提升整体耦合协调度水平。

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收稿日期：2024-03-11

作者简介：李屏屏（2003—），本科生，研究方向：资源环境与城乡发展。

通信作者：梁流涛（1981—），博士，教授，研究方向：资源环境与城乡发展。