协调发展生态环境论文

2022-04-19

摘要:针对城镇化发展和生态环境的协调发展关系演变过程,运用熵值法、协调发展模型、变异系数和空间分析等方法,围绕时序和空间2个纬度,探讨河南省18个地市2006—2015年城镇化与生态环境协调发展关系,为制定区域发展战略提供参考。下面小编整理了一些《协调发展生态环境论文(精选3篇)》,供大家参考借鉴,希望可以帮助到有需要的朋友。

协调发展生态环境论文 篇1:

旅游经济与城市生态环境协调发展研究

摘要:新时期,在城市的发展过程中,旅游经济与生态环境的协调发展已经逐渐成为一项必不可少的基本要求,同时旅游经济与城市生态环境之间的紧密联系已经逐渐引起人们的重视,如何在发展城市旅游经济的同时,兼顾生态环境的协调发展已经成为社会关注的热点话题。基于此,本文在对旅游经济与城市生态环境协调发展的基础理论进行简要分析的基础上,分析了两者的耦合关系,然后阐述了生态环境保护在旅游经济发展中遇到的问题,最后探讨了旅游经济与城市生态环境协调发展的有效措施,希望通过本文的论述与探讨,为我国城市旅游经济与生态环境的协调发展贡献一些有价值的建议。

关键词:旅游经济;城市生态环境;协调发展;策略

在城市旅游经济的发展中,只顾追求经济效益而不管环境资源的损耗,只会导致城市经济得不到长远可持续发展;而只是一味地关注生态环境保护,而对旅游资源的开发畏首畏尾,就会导致城市经济发展受到限制。因此,必须放眼全局、整体协调、统一规划,找到城市旅游经济与生态环境保护两者协调发展的平衡点,才能在保护生态环境的同时,促进城市经济的健康、长远、可持续发展。但就当前城市旅游经济的发展现状来看,许多城市在发展旅游经济的同时,忽略了对生态环境的保护,导致经济发展中对生态环境造成严重破坏,不利于经济与环境的协调发展。

一、旅游经济与城市生态环境协调发展基础理论

城市旅游经济与城市生态环境的“协调”指在旅游经济的发展中,与生态环境保持着和谐统一的关系,在同一个系统中,能够相互共存,并达到良性循环的状态。在城市经济发展中,旅游经济与生态环境的和谐发展是保证城市健康发展的重要要素。

城市旅游经济与城市生态环境的“发展”指旅游经济发展范围不断扩张,由局部到整体、由低级到高级,发展水平不断提升。与“发展”相关的概念还有“零发展”“负发展”,其中“零发展”即城市旅游经济与生态环境的关系处于中间状态下,始终维持现状,相对独立,既不相互促进,也不相互阻碍;“负发展”则是城市旅游经济与生态环境处于相互阻碍的状态下,或为了经济发展造成环境破坏,或为了保护环境阻碍经济发展“。

由以上分析可知,城市旅游经济与生态环境的协调发展是两者相互协调与相互促进的两个集合概念,指在城市旅游经济的发展中,能够注重经济发展与环境保护的统一,进而将城市旅游经济发展为环境友好型经济。“协调”是环境保护对经济发展的重要约束条件,而“发展”则是环境保护对经济发展的促进条件。可以说,在城市发展中,旅游经济与生态环境是一个整体,要求将两者同时视作城市发展的关注点,使两者获均能获得良好保障。

二、旅游经济与城市生态环境协调发展的耦合关系

耦合关系,即两个事物之间存在的相互影响与相互作用的关系。用哲学理论来讲,耦合关系属于一种对立统一的辩证关系。就城市旅游经济与生态环境而言,两者之间是相互影响与相互作用的,因此可以说两者之间存在着耦合关系,具体从以下三点来分析:

(一)旅游经济的发展需要生态环境的建设

在很多国家和地区,旅游经济已经成为了当地经济发展的重要支柱产业,旅游经济的快速发展促进了当地经济的快速发展以及社会文明的进步。一方面,旅游经济的发展需要生态环境达到一个很高的水平,这就要求当地政府及各级单位提高环境保护的力度,加快生态环境优化的进程,提高旅游景区的建设水平,促进旅游城市的城市化水平不断提高。旅游经济的可持续健康发展促进了生态环境的改善,生态环境的保护工作反过来也促进了旅游经济的稳健发展。目前来看,旅游城市的经济发展需要做好生态环境的保护,没有必要因为生态环境的保护改变既定的发展规划,而是需要提高旅游经济的发展水平,通过雄厚的经济实力反哺生态环境,为生态环境的良好发展提供先进的技术和资金支持。因此,旅游经济的发展和生态环境的保护是相辅相成,共同发展的状态。另一方面,旅游经济的发展必然会对生态环境造成一定程度的破坏,旅游项目的大规模建设势必会造成当地生态环境的变化,游客的急剧增加也会造成一定程度的环境污染,如果不加以改善,就会影响生态环境的良性发展,最终影响当地的旅游经济效益的提高。

(二)生态环境对于旅游经济的发展具有约束性

旅游经济的发展需要依赖生态环境的改善,生态环境为旅游经济的发展提供了必要的生态基础并且约束旅游经济的不合理发展。随着旅游经济的快速发展,对生态环境的影响也逐渐的显现出来。生态环境的承载能力是有限的,对于旅游经济建设过程中产生的生态破坏和环境污染的调节能力也是一定的,如果超过生态环境的承载能力,就会对生态环境造成严重的伤害,甚至出现生态环境无法改善的地步,进而严重影响旅游经济的发展。旅游经济要想得到持续稳定的发展,必须严格保护生态环境,在生态环境的承载范围之内进行各种活动和建设。

旅游经济的快速建设拓宽了生态环境利用的广度,经济的发展促进科技的进步,通过先进的科学技术能够提高生态环境保护的力度,为旅游经济的发展创造更大的生态空间。同时,生态环境的改善也为旅游经济提供了多元化的项目建设,增加了旅游经济的发展路径,实现生态环境的充分利用,发挥其对旅游经济建设的推动作用。

(三)旅游经济与生态环境协调发展

旅游经济可以与生态环境协调发展,二者之间紧密的联系在一起,通过合理的措施让它们有机的协调起来,达到一种共存共荣的状态。生态环境的保护为旅游经济的发展提供了良好的环境基础,能够刺激旅游经济的发展进程,吸引广大的旅游爱好者来到景区参观游览,促进旅游经济收入的提高。另外,旅游经济的发展提高了当地的经济收入,通过雄厚的经济实力反哺生态环境,为生态环境的保护提供资金和技术,促进生态环境的良性发展。因此,二者是相互协调相互促进的状态。

二者之间的协调关系需要通过一个平衡点才能达到协调的状态,通过彼此之间的相互配合和相互约束,才能够实现经济效益与生态环境的共同发展。如果超出这个平衡点,就会出现生态环境的恶化以及經济效益的降低的风险。因此,经济的发展需要以保护生态环境为前提,发挥生态环境的利用空间,同时要做到持续保护生态环境,提高生态质量。

三、旅游经济发展过程中生态环境出现的问题

(一)旅游经济与生态环境存在矛盾

1.旅游经济发展破坏了生态环境

旅游经济的发展要做到因地制宜,根据当地的生态环境状况制定科学合理的旅游景点开发方案。自然景观及人文景观的开发要根据当地的环境状态而定,自然环境优美的地方可以开发自然景观游览景点,人文风情丰富的地方可以开发富有人文情怀的旅游景点,坚持做到因地制宜,适应原有的自然生态。但是,目前市场经济的快速发展,很多资金涌入到旅游经济行业中,为了追求经济利益,存在过度开发的情况,这就会严重破坏当地的自然生态,对生态环境造成不可估量的破坏。

2旅游人口激增破坏了自然环境

旅游景点的大量建设吸引了大量的旅游爱好者涌入到旅游景区,刺激了旅游景点的消费收入,提高了当地的旅游经济效益。但是,如果没有很好地执行当地的旅游规章制度,做好对于游客的环境保护宣传工作,就会造成环境污染,严重的话还会导致生态环境失衡。另外,由于我国人口众多,人们的素质也相对较低,环境保护意识低下,如果不加约束就会造成环境的污染,景区景点的破坏,影响景区环境质量的提高,对旅游经济造成伤害。

(二)旅游经济发展中存在的生态环境问题

1.游客的环保意识较低

游客的激增容易影响景区的生态环境平衡,由于游客的环境保护意识较低,就会忽略游玩过程中环境保护行为,随手丢弃垃圾,任意攀爬刻画,随意摘折花草树木等行为就会影响整个景区的形象,破坏景区的生态环境。因此,景区的健康发展与游客的环保意识也具有很大的关系。

2缺乏环保监管机制

旅游城市的管理部门以及环境监管部门缺乏具有可执行的监管机制,造成景区建设不合理以及游客污染生态环境的情況出现。缺乏监管机制的约束,就会造成环境的破坏,影响景点的旅游形象,不利于旅游经济的发展。

3环境保护投入力度低下

环境的保护需要大量的资金投入以及先进的技术支持,如果只追求经济发展,而忽略了环境保护的投入就会影响生态环境的良性发展。目前,我国地方监管部门及景区开发维护部门对环境保护的投入力度不高,使得当地的生态环境出现恶化的问题出现,严重影响生态平衡,不利于旅游经济的持续健康发展。

4.旅游景点环境污染严重

游客自身素质的问题造成旅游过程中出现破坏环境的情况出现,在景点任意丢弃垃圾,污染水源,破坏自然环境,严重影响了景区的自然生态环境。游客的环保意识低下,就会持续影响旅游景点的形象,长此以往就会失去景区的魅力,如果不加以及时改善和维护,就会造成生态破坏和经济下滑的双重损失。

四、旅游经济与生态环境协调发展的有效措施

(一)提高环保意识

旅游城市经济的持续发展需要生态环境的良性循环作为基础。生态环境的保护需要人们的共同努力,人们环保意识的提高有利于促进生态环境保护工作的开展。只有加强宣传,积极地倡导环境保护,才能够提高人们的环保意识,让人们在旅游及生活过程中约束自己的行为,不做破坏生态环境的事情,切实从自身小事做起保护好生态环境。

(二)合理开发旅游资源

旅游景区的经济发展需要景点的建设和开发,合理有序的开发能够做到与生态环境的协调发展。因此,对于景区的旅游资源要科学合理的利用,适度的开发建设。由于生态环境的承载能力是有限的,在其承载范围内的开发能够促进经济效益的提高,生态环境的改善。如果不合理的过度开发利用生态资源,不仅不会提高经济效益,还会造成环境破坏反过来掣肘旅游经济的发展。合理的开发旅游资源是旅游经济发展必须坚持的观念,做好这一点才会保证旅游经济的持续发展。

(三)建立健全旅游生态监管机制

生态环境的良性发展能够促进当地旅游经济的发展,拉动经济的增长。如果对于过度开发及游客的环境污染行为不加制止和约束,就会严重影响生态环境的平衡。旅游经济的发展需要运用合理的生态监管机制为其保驾护航,通过建立健全旅游生态的监管机制,保证当地景区的合理开发,提高游客的环境保护意识,避免出现污染环境的行为出现。同时,旅游生态的监管机制能够在一定程度上提高生态环境的承载能力,促进旅游经济项目合理的多元化的发展建设,促进旅游经济的发展,实现生态环境保护和旅游经济增长的双赢局面。

(四)加大环保投入力度

生态环境的保护需要大量的资金投入和先进的技术支持,只有雄厚的经济实力和技术实力才能够为生态环境的保护提供必要的基础。当地旅游管理部门需要加大环境保护的投入力度,运用资金改善生态环境,运用先进的技术提高环境质量,优化生态环境,提高旅游城市的形象,促进旅游经济的发展和生态环境的良性循环。

(五)建立环境保护长效机制

旅游经济要想得到持续的发展,需要生态环境长久的良性循环,因此,必须加强生态环境的保护力度,建立生态环境保护的长效机制。科学严谨的设计景区景点,制定严格的生态保护条例,制定落地可执行的运营方案,坚持严格的监管监督,成立专门的部门负责机制的制定及监督执行,提高规章制度的执行力,这样才能够长久的促进旅游经济的发展,并且能够保护好生态环境。

结语:总而言之,生态环境与旅游经济的发展是相辅相成、相互依赖的关系。经济的发展需要良好的生态环境,生态环境的改善需要资金的投入。要想实现二者的双赢,必须坚持同步发展,同生共存,实现经济发展与生态环境的协调发展。

作者:赵昕

协调发展生态环境论文 篇2:

河南省城镇化与生态环境协调发展的时空演变分析

摘要:针对城镇化发展和生态环境的协调发展关系演变过程,运用熵值法、协调发展模型、变异系数和空间分析等方法,围绕时序和空间2个纬度,探讨河南省18个地市2006—2015年城镇化与生态环境协调发展关系,为制定区域发展战略提供参考。结果表明,河南省城镇化和生态环境发展均呈增长趋势,对发展水平而言,生态环境>城镇化,而增长速率则是城镇化>生态环境;城镇化和生态环境的协调度总体为增长态势,仅有郑州市达到高度协调,其他地市以中度协调和濒临失调发展状态为主;城镇化与生态环境的协调发展基本呈现“西北高、东南低”的空间分布格局,其中西北地区又呈现以郑州市为中心向四周逐渐递减态势;河南省城镇化、生态环境及二者的协调度的空间差异性逐步缩小。

关键词:河南省;城镇化;生态环境;耦合度;协调度;时空分析

收稿日期:2019-03-19

基金项目:教育部人文社会科学研究青年基金(编号:15YJCZH018);中国博士后科学基金面上资助项目(编号:2015M582831);河南省科技攻关项目(编号:162102210063);国家自然科学基金(编号:41001226);河南省高等学校骨干教师资助计划(编号:2012GGJS-055);北部湾环境演变与资源利用教育部重点实验室开放基金(编号:2014ESPKF08)。

作者简介:于澎峰(1992—),女,河南周口人,硕士研究生,主要从事“3S”集成与应用研究。E-mail:yupengfeng123@163.com。

通信作者:程 鋼,博士,教授,主要从事GIS理论与方法研究。E-mail:chenggang1218@163.com。

城镇化建设可以有效带动周边地区经济社会的发展,城镇化已成为人类社会发展的必经之路和必然趋势。城镇化建设不断促进资源的集中和人力的集聚,从而促进经济社会不断发展。然而,城镇化的快速发展也带来了生态环境破坏等负面作用,继而制约了城镇化的发展进程。城镇化与生态环境如何发展是经济、地理等众多领域研究的热点问题。Pearce等在城市发展阶段环境对策模型中发现,城镇化与资源环境间存在明显的时序特征[1];Grossman等在提出的环境库兹涅茨曲线(EKC)假设中指出城市经济水平不断与生态环境质量间呈现倒“U”形演变规律,并用42个发达国家的平行数据证实了这一规律[2];Odum等通过对全球部分城市和地区进行分析,利用灵敏度和系统动力学模型,揭示了城市发展与生态环境间的交互作用[3];Sato等在城镇化与生态环境污染研究中发现,环境污染对城镇化发展具有束缚作用[4];Ducrot等运用定量分析法和“3S”技术对城镇化与生态环境间的交互过程进行评定[5]。国内亦有许多学者对城镇化和生态进行研究。邓椿对山西省各地级市2005—2015年间的城镇化、生态环境、旅游产业及其时空演变规律进行分析与评价[6];安瓦尔·买买提明等以南疆为例,探究城镇化与生态环境的耦合发展规律[7];许宏等对云南省的区域城市化与生态环境耦合规律及协调发展进行研究[8];严俊霞等在对城市化综合发展水平与生态环境质量分析的基础上,建立了城市化发展与生态环境的协调度模型[9];武珊珊等从城镇化和生态环境的内涵特征入手,对快速城市化时期的山东省城镇化与生态环境协调发展进行研究[10];张梦薇从城镇化水平和城镇化质量协调发展的角度,对河南省的城镇化发展协调状况和演变规律进行探讨[11];杨伟红等使用耦合协调模型对河南省城镇化和生态环境发展进行评价分析[12];方创琳等认为,城镇化与生态环境具有交互影响作用[13]。以上学者的研究重点已经从研究城市发展中面临的环境问题,转移到如何协调城镇化与生态环境关系上来,开始运用耦合机制研究城镇化与生态环境之间的关系。

河南省是传统农业大省[14],农业人口基数大,城镇化水平总体偏低,居全国第28位,近10年来,城镇化水平迅速提高,但也出现了大量的“城市病”,城镇化与生态环境的协调发展面临巨大的挑战。本研究以河南省近10年的经济社会指标为依据,借助耦合协调模型和空间分异方法,探讨飞速发展的城镇化与生态环境之间的协调程度与演变规律,以期为推进河南省“十三五”时期城镇化与生态环境的协调发展战略提供参考。

1 数据来源与研究方法

1.1 研究区域

河南省位于中国中东部、黄河中下游,介于 31°23′~36°22′N、110°21′~116°39′E之间,东西长约580 km,南北长约550 km,全省土地面积 16.7万km2,占全国土地面积的1.74%,位居全国第17位[15]。河南省既是传统的农业大省和人口大省,又是新兴的经济大省和工业大省,是中原城市群的重要成员。2015年河南省常住人口达到9 480万人,占全国总人口的7%,人口城镇化率达到 46.85%,低于全国平均水平9.25百分点,位居全国第28位;GDP总量为37 002.16亿元,位居全国第五,其中第一产业占GDP的11.38%,其总量在全国各省份中排名第二(图1)。

1.2 数据来源

本研究分别从时间和空间角度对河南省城镇化与生态环境的协调发展进行探讨。时间序列选取2006—2015年为研究范围,数据来自《河南统计年鉴(2007—2016)》及各省辖市统计年鉴和统计公报,部分数据来《中国统计年鉴》。行政区划数据主要来源于全国高程数据、全国各地市行政规划图、河南省高程数据和河南省行政规划图[16]。

1.3 研究方法

1.3.1 指标体系构建

衡量城镇化水平应包括规模和质量两大方面,但至今没有公认的、能全面反映城市水平的适宜指标和测度方法。根据城镇化的内涵和特征,参考相关研究成果,遵循针对性、科学性、可评价性及数据的可得性等原则,依据“压 力- 状态-响应”(pressure-state-response,PSR)模型[10],构建河南省城镇化与生态环境水平协调度指标体系(表1)。

1.3.2 熵权法确定权重

在指标体系评价进程中,各个指标权重的确定方法至关重要,它直接影响评价的准确性和客观度,指标权重的确定方法主要有熵值法、层次分析法、德尔菲法和主成分分析法等[17]。基于以往研究者的经验和该指标体系的特性,本研究采用熵权法确定所选取各个指标的权重,其步骤如下。

计算第i地市对第j指标值的比重

pij=xij∑mi=1xij。(1)

计算第j指标信息熵Ej

Ej=-1ln m ∑mi=1pij×ln pij。(2)

计算第j指标的商权wj

wj=1-Ej∑nj=1(1-Ej)。(3)

式中:xij表示第i地市对第j项指标的标准化值;m表示地市数量;n表示所选评价指标数。

1.3.3 城镇化和生态环境综合指数及协调发展度的计算

根据各指标的权重和标准化之后的数据计算不同地区不同年份的综合评价得分。设城镇化和生态环境综合发展水平函数分别为 f(u)、f(e)。

f(u)或f(e)=∑ni=1wi×xij。(4)

根据数学离差原理及物理学中的容量耦合(capacitive coupling)系数模型分析[18],可测算城镇化与生态环境系统二者协调度计算公式

C=f(u)×f(e)f(u)+f(e)22k。(5)

式中:C表示耦合度,反映城镇化与生态环境发展水平一定的情况下,2个系统的耦合程度,耦合度C的取值在0~1之间,数值越大则指标间的耦合趋势越明显;k(k≥2)表示调节系数,用来调节评价结果的区分度,此处取k=2。

耦合度主要在判别各指标之间的耦合作用具有较强优势,在判别协同效应和整体功效方面会有误差存在,即对于协调度相同的2个区域,难以说明其协调水平。为了进一步反映新型城镇化之间的协调发展水平,引入协调度评价模型。

D=C×T;(6)

T=αf(u)+βf(e)。(7)

式中:D表示协调度;T表示城镇化和生态环境的综合协调指数;α、β分别表示待定系數。本研究认为城镇化系统与生态环境系统是2个平行的系统,具有同等重要性,故取α=β=0.5。协调度D的取值在0~1之间,D值越大表示2个系统协调发展程度越高,反之亦然。根据已有研究成果,将协调度划分为5个类型[19](表2)。

1.3.4 城镇化和生态环境差异分析

随着不同地区发展模式的推进,为解决城市之间的差距是在扩大还是在缩小这一问题,本研究引入变异系数来表示河南省18个城市的城镇化与生态环境协调发展的差异。变异系数(CV)是衡量序列观察的离散性的统计量[20],它是标准差与平均值的比值,该指数可以测量地市间的差异。计算公式为

CV=σ/μ。(8)

式中:CV表示变异系数;σ表示标准差;μ表示算术平均值。

2 结果与分析

2.1 河南省城镇化与生态环境水平及其耦合协调的时序演变规律

根据指标体系和研究方法,选取河南省18个地市2006—2015年的数据,分析河南省城镇化与生态环境耦合协调发展的变化(图2)。从综合水平来看,河南省城镇化发展整体水平和生态环境发展水平均呈现出明显的上升态势,但演变特征差异明显。2006—2015年河南省城镇化和生态环境发展水平均值连年增长,城镇化均值由2006年的 0.162 7 增至2015年的0.345 2;生态环境发展水平均值从0.533 1增至0.766 7,表明河南省城镇化总体水平滞后于生态环境发展水平。从发展速度来看,除开封市和平顶山市外,10年来城镇化的增长率(131.54%)高于生态环境的增长率(63.8%),表明河南省生态环境的建设速度滞后于城镇化的发展速度。河南省的城镇化与生态环境发展的耦合度值在0.488 9~0.674 7 之间,协调度值在0.397 4~0.609 8范围内,可见河南省各地市的平均协调度由中度失调衰退型向中度协调发展型转变。10年来河南省的城镇化与生态环境的耦合度具有明显的波动性,但总体水平在提高,表明河南省城镇化与生态环境交互耦合紧密性增强,同时城镇化与生态环境之间的协同发展作用也在增强。

由图3可知,省会郑州市的协调度远高于其他地市,其他地市城镇化与生态环境的协调度水平总体较低。洛阳、平顶山、新乡、焦作等地市的城镇化与生态环境的协调度高于省平均水平,而开封、鹤壁、濮阳、漯河、商丘、信阳、周口、驻马店、济源等市则低于省平均水平,其他4个地市的城镇化与生态环境的协调度在省平均水平附近。2006—2015年18个地市的协调度水平整体呈增长趋势,发展较平稳,协调度发展由中度失调衰退型向中度协调发展型转变。个别城市的个别年份出现了城镇化发展和生态环境的协调度暂时下降,包括焦作市仅在2010年有下降,信阳市在2008、2010年有明显的下降,平顶山市在2008、2009、2011、2012年协调度有下降态势,漯河、商丘、周口等市分别在2008、2010、2011年有下降现象。从数据分析来看,主要原因是个别年份这些城市的城镇化与生态环境年际间的增长幅度差异较大,或者出现个别指标下降的情况,从而导致二者的协调性变差。

为了研究河南省城镇化发展区域差异的演变规律,本研究计算了2006—2015年河南省城镇化和生态环境之间的变异系数(图4)。由图4可知,河南省各地级市之间的城镇化变异系数呈弱倒“N”形曲线,即先缩小(2006—2007年)、再扩大(2007—2008年)、缩小(2008—2009年)、扩大(2009—2010年)、再缩小(2010—2015年)的演变规律,城镇化的差异性整体呈下降趋势,其变异系数值由2006年的0.595 8降至2015年的0.490 6,意味着地区间城镇化水平差异逐步缩小,各地市城镇化相互带动作用增强。生态环境空间差异演变轨迹呈“下台阶”形曲线,即先缩小(2006—2007)、再扩大(2007—2009年)、再缩小(2009—2011年)、又扩大(2011—2012年)、再又缩小(2012—2014年)、再增大的演变规律,整体呈下降趋势,其变异系数由2006年的0.314 0降至2015年的0.105 9,意味着地市间生态环境差异逐步缩小,各地市的生态环境建设同步发展。城镇化和生态环境的耦合度变异系数呈弱倒“V”形,即先扩大(2006—2007年)、再缩小的演变规律。协调度变异系数由2006年0.295 7降至2015年的0.160 4。10年来城镇化和生态环境以及二者的协调度的变异系数整体均呈下降趋势,表明河南省各地级市之间的城镇化及生态环境水平差距逐步缩小,同时城镇化的变异系数远高于生态环境的变异系数,表明各地市间城镇化建设的同步性强于生态环境的同步建设。

2.2 河南省城镇化与生态环境协调度的空间分布规律

从河南省18个地市均值来看,依据表2的分类标准,对2006、2009、2012、2015年4个时间节点各地级市的城镇化与生态环境的耦合协调类型进行分析(图5)。

由图5可知,2006年城镇化与生态环境的协调度处于中度协调发展型的只有省会郑州市,为全省协调度最高的城市;洛阳、平顶山、焦作、新乡等市为濒临失调衰退型,形成“C”形初期分布格局,依据

城镇化和生态环境发展水平可知,这4个地市的城镇化发展与生态文明建设发展虽有同步发展,但是同步水平较低。其他13个地市处于中度失调发展阶段,中度失调衰退型呈片状分布于河南省中部偏南地區,主要是由于这些地市生态环境的发展速度滞后于城镇化建设。总体上看,2006年18个地市的城镇化与生态环境的协调水平整体为中度失调态势,协调性较好的地市较少,地区差异较大,关联性较弱。

2009年河南省城镇化与生态环境的协调度空间格局变动较明显,呈现中北部较高,并形成由西北向南递减和东北向南递减的倒“A”形分布格局。其中,郑州市位于中部偏北,为高度协调发展型;三门峡、济源、洛阳、平顶山、南阳、安阳、鹤壁、新乡、开封、焦作、许昌、商丘等市处于濒临失调发展阶段,濮阳、漯河、周口、驻马店、信阳等地市为中度失调衰退型。总的来看,2009年18个地市的城镇化与生态环境的协调度在上升,但大多数地市依然处于濒临失调的发展态势,协调度发展的地区差异性和均衡性有所改善。

2012年与2009年的空间格局类似,协调类型变动较小。洛阳市和焦作市发展为中度协调发展型,中度失调衰退型的地市由4个减少到2个,即为周口市和驻马店市。总体而言,2012年河南省18个地市的城镇化与生态环境的协调度均有提升。

2015年河南省城镇化与生态环境的协调度呈现以郑州市为中心,向外逐渐递减的弱星形分布空间格局。郑州市为高度协调发展类型,开封、洛阳、平顶山、安阳、新乡、南阳、焦作、信阳等市为中度协调发展型,三门峡、济源、鹤壁、许昌、商丘、漯河、濮阳、周口市和驻马店市为濒临失调衰退型。总体来说,截至2015年18个地级市的城镇化与生态环境的协调度均有不同幅度的提升,地区差异性和均衡性缩小,表明全省的城镇化和生态环境的建设取得了一定成就。

从空间分布格局来看,河南省城镇化与生态环境建设的协调度基本呈现“以郑州市为中心,向四周逐级递减”的空间分布格局,且大部分城市都处于濒临失调与中度协调2个阶段,由此可见,当前河南省城镇化与生态环境建设的耦合协调发展状态不容乐观。

3 结论

河南省城镇化与生态环境耦合协调关系复杂,涉及因素众多,且各因素间存在大量的交互影响,因此很难确定它们之间综合的因果关系。本研究主要根据河南省城镇化与生态环境发展的特征,遴选出2006—2015年2个系统的7项16个指标,以挖掘河南省城镇化与生态环境耦合协调的时空变异特点,得出以下结论:第一,2006—2015年河南省城镇化和生态环境发展均呈增长趋势,对发展水平而言,生态环境>城镇化,而增长速率则是城镇 化> 生态环境。第二,2006—2015年全省的城镇化与生态环境协调度在0.397 4~0.609 8之间,协调度发展由中度失调向中度协调发展,至2015年达到中度协调阶段。第三,河南省18个地市的城镇化与生态环境的耦合协调发展两极分化严重,郑州市在2009年已达到高度协调发展阶段,而2015年周口市和驻马店市依然处于濒临失调的阶段。第四,河南省城镇化与生态环境的协调发展水平呈现地域差异性,基本呈现“西北高、东南低”的空间分布格局,其中西北地区又呈现以郑州市为中心向四周逐渐递减态势,且城镇化地域差异性发展大于生态环境地域差异性,但两者地市间的差异均逐步缩小。

参考文献:

[1]Pearce D W,Turner R K.Economics of natural resources and the environment[M]. Baltimore:the Johns Hopkins University Press,1990:215-289.

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作者:于澎峰 程钢

协调发展生态环境论文 篇3:

基于动态耦合模型的产业结构与生态环境协调发展研究

摘要:运用动态耦合模型,对兰州市2000-2015年产业结构与生态环境的协调发展动态耦合规律进行实证分析,结果显示:兰州市产业结构综合水平和生态环境综合水平都是呈现曲折上升趋势,产业结构与生态环境耦合度呈现了先下降后上升的趋势,目前兰州市正处于产业结构与生态环境的协调发展阶段,然而整个协调耦合系统也即将进入极限发展阶段,生态环境承载力已经愈发不足,生态环境对产业结构的快速发展的支撑能力接近极限。

关键词:产业结构;生态环境;动态耦合;协调发展

1引言

改革开放40多年来,我国各地区经济社会发展取得了巨大成就,但是传统的粗放型经济增长模式主要依靠投资和要素驱动,带来严重的资源短缺和环境恶化问题,资源环境承载力接近极限。在此背景下,运用系统演化理论重新审视产业结构和生态环境二者之间的关系,对于实现优化产业结构,形成与生态文明建设要求相适应的经济发展模式具有十分重要的意义。

20世纪50年代,国外一些学者就认识到产业结构演变与生态环境的发展之间相互影响。Hirschman.A.O(1958)认为产业发展应充分利用自身的资源优势,将有限资源投入到高效益、低污染的产业,高效地进行资源配置,从而对产业结构进行优化升级。国内学者赵雪雁等(2005)以黑河流域为研究对象,对产业结构和生态环境二者的耦合关系进行了定量分析,结果表明:黑河流域生态环境质量与环境产业协调度沿河自上游向下游依次降低,产业结构对生态环境的依赖性逐渐降低,破坏性逐渐上升。邹伟进等(2016)基于耦合理论,对我国产业结构与生态环境协调性进行定量辨识,得出二者的发展仍存在不平衡,但逐渐向协调发展过渡。

综观国内外研究,在研究产业结构和生态环境发展关系时,大部分学者都是从静态层面对二者进行耦合分析,但是产业结构和生态环境是动态变化的,考察二者关系需要进行动态耦合研究。

2产业结构和生态环境交互耦合关系

耦合度一词最初源于物理学,是对模块关联程度的一种度量,后被广泛应用于生态学、经济学等学科,用来反应两个或多个系统之间通过各种相互作用而彼此影响的现象。

在经济发展过程中,产业结构不断演变,每个时期的主导产业或产业的结构比例都会有所不同,伴随着这种演变,生态环境也会产生相应的变化。不同产业对资源的利用效率和对环境造成的压力各异,在三次产业中,第二产业尤其是工业的生产活动会消耗大量的自然资源,同时还会排放大量的废水、废气、废渣,对环境造成很大的压力;而第三产业不仅资源消耗少、污染排放低,还可以为第二产业提供技术和服务,改良工业生产设备和生产工艺,降低污染物的排放。因此产业结构决定了资源消耗和环境污染的程度,只有高级化、合理化的产业结构,才能有效利用各种生态资源和降低环境污染。

生态环境是产业生产活动的基础,为各产业的生产提供所需的资源和接纳生产排放的各种污染物。良好的生态环境有助于推进产业结构的优化升级,促进经济的可持续发展,进而对环境自身的污染减轻,而恶劣的生态环境则对产业结构的优化升级产生桎梏作用,具体表现为环境污染超过了环境自身的承载力时,环境对经济的发展不再是促进而是约束作用,将严重制约产业结构优化调整进程。因此,产业结构与生态环境之间不是相互独立的,而是紧密联系在一起的一个复合有机体,两者之间存在着一种相互作用而彼此影响的关系。

3模型构建

在明确了产业结构和生态环境之间存在着客观的交互耦合关系的基础上,可以将产业结构与生态环境的变化过程通过非线性的演化方程来形容:

dx(t)dt=f(x1,x2,…,xn)(1)

其中,x为系统;t为时间;xi为系统内部的第i个元素,i=1,2,…,n;f(x1,x2,…,xn)为xi的非线性函数。

将f(x1,x2,…,xn)在原点处按泰勒级数展开:

f(x1,x2,…,xn)=f(0)+a1x1+a2x2+…+anxn+θ(x1,x2,…,xn)(2)

其中,f(0)=0,ai为f(x1,x2,…xn)展开后关于xi的偏导数一次项的系数,θ(x1,x2,…xn)为f(x1,x2,…xn)展开后xi的不低于二次的余項。

将非线性状态方程在平衡态附近进行近似线性化,即在(2)式中可以略去余项θ(x1,x2,…xn),得到线性的状态方程从而保证整个系统的稳定性。

dx(t)dt=∑ni=1aixii=1,2,…n(3)

因此,可以按上述方法建立产业结构系统(I)和生态环境系统(E)演化过程的一般函数:

f(I)=∑ni=1aixi,i=1,2,…,n(4)

f(E)=∑mj=1bjyj,j=1,2,…,m(5)

式中,f(I)为产业结构发展系统,f(E)为生态环境发展系统;xi和yj分别为产业结构系统和生态环境系统的元素(均是时间t的函数);ai和bj分别为各元素的权重。

由于产业结构的演变和生态环境的发展是一个相互作用、相互胁迫的过程,则可以将产业结构和生态环境看成一个复合系统,该复合系统只有f(I)和f(E)两个部分,且这两个部分主导整个系统,则系统演化方程的形式为:

A=f(I,t)=df(I)dt=α1f(I)+α2f(E),VA=dAdt(6)

B=f(E,t)=df(E)dt=β1f(I)+β2f(E),VB=dBdt(7)

式6、7中,A、 B为受自身与外来影响下产业结构子系统与生态环境子系统的演化状态,而两个子系统各自的演化速度为VA和VB,将是衡量复合系统整体速度的标志,可以根据VA和VB变化来考察整个复合系统的演化状态,进而研究整个系统以及各子系统的协调关系。

假定产业结构演化和生态环境发展的耦合关系呈周期性变化,在每个周期内,由于V的变化是VA与VB引起的,可以在二维平面(VA,VB)中来分析V,可以用VA与VB比值的反正切函数α=arctan(VA/VB)作为耦合度来确定整个系统的演化状态以及f(I)和f(E)的协调程度。根据耦合度α的值将整个复合系统划分为低级协调阶段、协调发展阶段、极限发展阶段、退化重组阶段,如图1所示。

(1)当-90°<α≤0°时,系统处于低级协调阶段。

(2)当0°<α≤90°时,系统处于协调发展阶段。

(3)当90°<α≤180°时,系统处于极限发展阶段。

(4)当-180°<α≤-90°时,系统处于退化重组阶段。

随后,产业生产活动陷入退化困境,资源环境也呈现衰竭趋势,产业结构优化升级与生态环境发展之间的交互胁迫关系重组,两个子系统处于螺旋式上升阶段。

4兰州市产业结构与生态环境的耦合态势分析

4.1产业结构与生态环境系统指标体系

产业结构与生态环境的耦合态势分析是涉及了经济、社会、环境等多个方面的复杂体系,该评价指标体系是否科学、合理,直接影响到评价体系的作用,因此,在构建指标体系时应遵循系统性、可行性、科学性、层次性和动态性等原则。

对于产业结构指标体系的构建,从结构水平以及由此带来的经济效益两个角度选取了11个评价指标,结构水平的指标有:一、二、三产业生产总值和就业人数占比、产业结构偏离度;经济效益指标有:人均gdp、农民人均纯收入、社会消费品零售总额、全社会劳动生产率。对于生态环境评价指标的选取,从生态环境污染、生态环境治理、生态环境禀赋三个方面选择了9个评价指标,生态环境污染指标有:人均工业废水排放量、人均工业废气排放量、人均工业固体废物产生量;生态环境治理指标有:工业固体废物综合利用量、污水处理率、废气治理设施运行费用;生态环境禀赋指标有:人均耕地面积、建成区绿化覆盖率、人均公共绿地面积。

4.2产业结构与生态环境的耦合态势分析

根据熵权法求出个指标的权重,然后对各指标经过标准化过后的数值经过加权求和,得出蘭州市2000年-2015年产业结构和生态环境综合评价指数,两者的演化曲线如图2所示,从图中可以看出,2000年以来,兰州市产业结构综合指数和生态环境综合指数都是在曲折变化中呈上升态势。

环境综合评价指数

将产业结构综合评价指数与生态环境综合评价指数的两条变化曲线分别拟合:

A=f(I,t)=0.0003t3-0.0048t2+0.0272t+02664,R2=0.9885,F=344.75

B=f(E,t)=0.3531t0.1664,R2=0.7796,F=4951

两曲线分别对t求导,得到两子系统的演化速度VA、VB:

VA=dAdt=0.0009t2-0.0096t+0.0272(8)

VB=dBdt=0.0588t-0.8336(9)

根据公式求出耦合度并画出产业结构-生态环境耦合曲线如图3所示。

从耦合度的值来看,2000年至2007年间,0°<α<45°,VB>VA>0,生态环境的发展速度大于产业结构的演化速度,产业结构的发展开始对生态环境产生影响,生态环境对各产业的生产活动的支撑作用也开始显现,两者构成的复合系统有序推进,产业结构和生态环境互相影响,联系紧密。2008年至2015年间,45°<αSymbolcB@

90°,VA>VB>0,产业结构和生态系统的协调发展仍在持续,但是各产业的生产活动消耗的资源环境的速度愈来愈快,生态环境开始制约产业结构演化。

从耦合的趋势来看,2000年到2001年耦合度小幅上涨,第三产业的比重上涨而第二产业的比重下降,结构更加合理。2001年到2004年,耦合度连续下降,产业结构综合指数的上涨速度下降得比生态环境综合指数上涨速度下降得快。2005年到2010年耦合度大幅上涨,产业结构演化速度相对于生态环境发展速度越来越快,由2005年的VB>VA到2008年之后的VA>VB,耦合度α逐渐远离45度,两者的耦合程度也逐渐下降,这期间产业结构得到了长足得发展,各产业的生产活动对环境的依赖和消耗也越来越严重。2011年到2015年耦合度缓慢上涨,逐渐趋向于90度,耦合程度下降,虽然产业结构和生态环境处于共同发展阶段,仍蕴藏着矛盾:生态环境发展速度落后于产业结构的发展速度,生态环境对产业结构的快速发展的支撑能力愈发不足。

5结论

产业结构与生态环境动态耦合系统是具有高度关联性的产业结构子系统和生态环境子系统之间相互影响、相互制约、相互促进的复合系统,具有动态演化特征。本文运用动态耦合模型,对兰州市该时期产业结构与生态环境的协调发展动态耦合规律进行实证分析,结果显示:2000-2015年间兰州市产业结构综合水平和生态环境综合水平都是呈现曲折上升趋势;产业结构与生态环境耦合度呈现了先下降后上升的趋势,目前兰州市正处于产业结构与生态环境的协调发展阶段,然而协调耦合度的增长很快,已经逼近90°,表明整个协调发展系统也即将进入极限发展阶段,生态环境危机正在进入潜伏期,生态环境对产业结构的快速发展的支撑能力愈发不足。

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作者:吴群

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