程鈺 任建蘭 徐成龍



摘要 “十八大”報告特別強調生態環境建設,明確提出生態文明建設是“五位”一體的中國特色社會主義事業總體布局之一,人地關系協調研究也成為生態文明建設的重要命題。以具有中國縮影之稱的經濟大省、工業大省、人口大省與資源大省山東省為例,構建協調度、耦合度、響應度模型,探討山東省人地關系演進趨勢,并識別人地關系演進的驅動因素。研究表明:①1991-2012年山東省人類活動強度呈逐步上升趨勢,由0.410上升至0.819,資源環境水平呈小幅度波動下降趨勢,由0.736下降至0.537;②人類活動強度與資源環境水平的協調度基本在0.959以上,屬于高水平協調,由磨合階段向高水平耦合階段演變;③資源環境水平對人類活動強度的響應具有對應性和連續性,始終表現出負效應特征,但脅迫效應幅度逐年縮小,回歸分析發現市場化程度和區域開發效率是脅迫效應逐年縮小的主要驅動因素。研究為人地關系演進趨勢及其驅動因素的理論與實證研究提供一定的指導和借鑒。
關鍵詞 生態文明;人地關系;演進趨勢;驅動因素;山東省
中圖分類號 F407.21 文獻標識碼 A 文章編號 1002-2104(2015)11-0121-07
人地關系是指人類活動對地理環境的沖擊及其引起的資源環境的變化和產生的影響以及被改變的資源環境對人類活動的反作用,是既涉及自然過程也涉及經濟社會過程的綜合性概念,是地理學研究的永恒主題和核心[1]。自20世紀中期以來,伴隨著世界工業化和城市化的急速發展以及強大技術手段的運用,強烈地改變著各地區經濟社會結構和生態環境結構,人類對資源的掠奪、生態的破壞、環境質量的降低以及空間的占有都達到了空前規模,加劇了人地矛盾[2-3]。中國是實施可持續發展戰略最早的發展中國家之一,“十八大”報告特別強調生態和環境保護,明確提出生態文明建設,環境問題已經成為影響中國經濟社會可持續發展的熱點和焦點問題。經濟高速增長引發的資源環境問題背后是人地關系的急劇惡化,在哲學層面上是對人地關系的不恰當認識,研究人地關系的演進趨勢及驅動因素具有重要的意義。
1 研究綜述
國內外學者、公眾和政府普遍意識到人地協調的重要性,成為地理學、環境學、生態學、社會學和經濟學關注的熱點,主要體現在以下幾個方面:①人地關系形成過程、結構特點和發展趨向的理論研究。探討人地關系與區域可持續發展的內在聯系,強調人地關系的研究必須落實到具體的區域,提出面向PRED問題的人地關系理論與方法研究,強調區域內部各要素之間相互聯系形成的區域結構,主張對人地系統各部分的解剖和各部分相互聯系進行研究,即通過“結構”研究而認識“系統”[4-8];②不同層次、不同尺度的各種類型地區人地關系發展研究。探討全新世以來、歷史記錄以來、社會經濟快速發展時期的宏觀、中觀和微觀尺度區域的“人”與“地”相互作用的強度、潛力、后效和風險,并根據各組成要素相互作用的結構和潛力,預測人地關系未來趨勢。涉及測度地球化學元素、有機碳分布等考古學研究方法,從歷史文化理論、地理要素演變、文明產生擴散等視角開展分析等定性研究方法,系統動力學、GIS技術空間疊置分析、耦合度模型、地理熵、能值分析、生態足跡等定量評估方法[9-13];③人地關系的空間分異和地域類型研究。探討協調型、拮抗型、磨合型、耦合型等4種類型人地關系的空間分異規律,涉及山區、湖區、海水入侵區、熔巖區、干旱區、綠洲、流域、旅游區、礦業型城市、貧困地區、生態脆弱區等主要地域類型[14-18];④人地關系整體調控途徑與對策研究。運用多學科綜合交叉方法,開展典型區域人地關系動態優化調控示范研究,探索人地系統內各要素的相互作用及系統的整體行為與調控機理,從空間格局、實踐過程、組織序變、整體效應、協同互補等方面認識和尋求全球的、國家的、區域的人地系統的整體優化、綜合平衡及有效調控機理[19-20]。
國內外學者對人地關系展開了較為詳細的分析,取得一系列理論與實踐成果,人地關系理論體系和學科體系得到較好的發展,但還存在一系列亟待解決和反思的問題,例如缺乏對于“人”與“地”相互作用的機理與一般規律的理論與實證研究,不同地域類型的人地關系空間格局研究較多,而對于時間尺度的人地關系評估和驅動因素研究較少,全球、國家、流域、村域等宏觀和微觀尺度研究較多,但省域等中觀尺度研究相對較少。另外,缺乏科學合理的評價指標體系和研究方法,對相關驅動因素定量研究也較少涉及。根據上述研究背景,本文以山東省為例,研究近20年來人地關系演進趨勢和驅動因素,為人地關系演進與驅動因素研究提供一定的理論指導與實踐借鑒。
2 研究方法及數據來源
2.1 指標體系構建
參考人地關系互動演化的系統性、整體性、動態性和復雜性,重視宏觀性和基礎性指標選取,構建人地關系演進趨勢的評價指標體系(見表1)。
2.2 數據來源
所用數據主要來源于《中國統計年鑒(1992-2013)》、《山東省統計年鑒(1992-2013)》、《山東省國民經濟和社會發展統計公報(1991-2012)》,《山東省環境年鑒(1991-2012)》以及部分年份的《中國國土資源公報》。借鑒國內外學者對碳排放量的估算模型,計算1991-2012年山東省碳排放量。
2.3 研究方法
對原始數據進行標準化處理,并根據層次分析、專家咨詢等方法確定各項指標的權重,計算人類活動強度指數和資源環境水平指數。
(1)人地關系協調度和耦合度模型。借鑒國內外學者對要素之間或者系統之間的耦合度計算模型,構建“人”與“地”的耦合度模型。其中,計算公式分別為:
(2)人地關系響應度模型。借鑒經濟學中的點彈性定義,構建資源環境水平對于人類活動強度的響應度模型。如果人類活動強度和資源環境水平之間存在一元響應函數y=f(x),則可以定義響應度函數為:
式中,I為資源環境水平對于人類活動強度的響應度,dHAtdDSt為t年份資源環境水平分量對于人類活動強度變化的導數,HAt為t年份人類活動開發強度指數,REt為t年份資源環境水平指數,在公式(4)的基礎上,進一步定義人類活動強度對于資源環境水平的響應度V,V計算公式如下:
當V越大時,表明人類活動強度對于資源環境水平變化的影響程度較大,相反則越小,具體的I和V的含義在表3中予以具體表述。
3 山東省人地關系演進趨勢分析3.1 人類活動強度和資源環境水平呈反方向變動趨勢
3.1.1 人類活動強度逐漸增強
1991-2012年山東省人類活動強度呈上升趨勢,由1991年的0.410增強到2012年的0.819,表明90年代以來因為人口數量的不斷增加以及工業化和城市化快速推進,山東省人類活動強度不斷增強。其中,1991-2000年,人類活動強度相對較低,年均增長速度為2.78%,2001-2006年,伴隨著山東省的重新重工業化戰略的實施,工業化和城市化以及經濟增長的不斷提速,人類活動強度明顯增強,年均增長速度達到4.40%。2007年以來,由于經濟增長速度有所放緩,年均增長速度達到3.18%左右。
3.1.2 資源環境水平呈小幅度波動下降趨勢
山東省1991-2012年資源環境水平呈小幅波動下降趨勢,從1991年的0.736下降至2012年的0.537,近年來資源環境水平下降趨勢逐漸放緩,變化幅度較小甚至出現平穩不變態勢,這主要是由于結構調整、方式轉變、環境監管等一系列調控措施有效的緩解了資源環境持續惡化的趨勢。但同時也應該看到2012年山東省資源環境水平相比較1991年還存在一定的差距,今后山東省資源環境改善的壓力依然較大。
3.2 人地關系協調度和耦合度不斷提高
山東省人地關系協調度基本在0.959以上,屬于高水平協調狀態,近年來協調度呈現略微下降趨勢,但變化幅度不大,整體上依然處于高水平協調狀態,這與近年來山東省不斷實施產業結構調整、轉變經濟發展方式、加強生態文明制度體系構建有關。山東省人地關系綜合發展指數不斷提高,由1991年的0.573提升至2012年的0.678,1991-1997年期間,綜合發展指數呈下降趨勢,年均下降率達到0.82%,1998-2012年呈遞增趨勢,年均增長率達到1.48%,特別是近年來綜合發展指數增長速度有所加快,這與此段時期人類活動強度和資源環境水平的變動趨勢有一定的契合性。1991-2012年山東省人地關系耦合度不斷提高,從1991年的0.741提升到2012年的0.814,從磨合階段向高水平耦合階段演進,但目前所處的耦合狀態還處于高水平耦合的初級狀態,因此還需要在人類活動強度和資源環境水平高位協調運行的基礎上,不斷提高人地關系耦合度。
3.3 資源環境水平對人類活動強度增長的響應度持續降低 利用SPSS19.0對1991-2012年山東省人類活動強度指數(HA)和資源環境水平指數(DS)進行曲線的估計與擬合,得出兩者的最優響應函數方程:
響應函數曲線為三次曲線方程,并且能夠通過顯著性檢驗,說明顯著性效果較好,進一步對公式(6)求導得資源環境水平對人類活動強度的響應函數。
根據公式(7)計算1991-2012年山東省資源環境水平對人類活動強度的響應指數以及響應度。從總體來看,人類活動強度對資源環境水平產生不斷縮小的脅迫效應,1991-2012年山東省人類活動強度的持續提高對于資源環境水平的影響變化具有一定的對應性和連續性。1991-2012年人類活動強度始終對于資源環境水平表現出負響應特征,但是負響應的數值呈現不斷增大的趨勢,由1991年的-1.309提高到2012年的-0.193。人類活動強度對資源環境水平產生“脅迫”效應,導致了資源環境水平的整體下降,從響應度指數的變化趨勢來看,人類活動強度對于資源環境水平的“脅迫”效應不斷減弱,下降幅度逐漸縮小,特別是2005年以來呈現明顯減小的趨勢,由1991年的1.309下降到2012年的0.193,表明山東省區域發展模式正在由粗放型向集約型轉變(見圖2)。
隨著山東省工業化、城市化進程的不斷推進,人類活動強度對資源環境水平產生明顯的脅迫影響,但是脅迫程度呈現明顯下降趨勢,這固然是人地調控中所期望的,但同時也應該看到2012年0.193的響應度指數也處于相對較大的狀態,山東省當前所處的人類活動強度壓力依然較大,那么如何實現響應度指數降低或者實現響應指數由負值到正值的轉變是必須要深入思考的問題。同時,也不能就此判斷未來人類活動強度對于資源環境水平的脅迫影響日趨弱化或者兩者能夠很好的實現協調發展,原因在于兩者相互關系復雜,影響因素多元化,在區域發展的進程中會面臨著諸多的資源環境的新問題和新的約束性條件,因此兩者的脅迫、約束與促進的關系面臨著極大的波動可能性。
4 山東省人地關系演進的驅動因素分析
綜合考慮人地關系演化機理中的驅動因素以及山東省的實際情況和模型構建的需要,本文認為造成山東省人類活動強度增長對資源環境水平脅迫的影響程度不斷縮小的因素主要包括需求結構、開發效率、經濟結構、環境規制強度、資源環境利用技術、區際關系、環保投入增長、發展環境等因素,從理論上這些因素也與響應度指數呈現明顯的相關關系。
為進一步驗證和測度各個影響因素對于響應度指數變化的影響特征及其大小,確定V為因變量(y),需求結構(x1)用人均GDP表示,開發效率(x2)用單位建設用地GDP產出表示,經濟結構(x3)用第三產業占GDP的比重表示,環境規制強度(x4)用環保工作人員數表示、資源環境利用技術(x5)用單位能耗GDP產出表示、區際關系(x6)用進出口產值占GDP的比重表示、生態環境支出(x7)用生態環境投入占財政支出的比重表示、發展環境(x8)用市場化指數(私營企業和個體企業就業人數占總就業人數的比重)表示。并以1991-2012年數據為基礎作回歸分析,構建線性回歸方程為:
式中:y為根據自變量x計算的估算值,a0為常數項,a1、a2...a8為x1、x2...x8的偏回歸系數,ε為隨機擾動項,運用SPSS19.0軟件對基礎數據分別進行一元線性回歸和多元線性回歸分析,經過計算形成回歸模型,得出解釋變量參數(表4)。
模型1-模型8分別用x1、x2...x8作為單獨的自變量,與y進行一元線性回歸分析,從表4可以得出各個模型均已通過了顯著性檢驗,而且y與x1、x2...x8呈負相關,擬合優度基本上都在0.75以上,與前面理論分析假設基本一致。其中,發展環境(x8)也就是市場化程度對于響應度指數的變化起到重要作用,具有相當高的解釋力,相關系數為0.930,另外開發效率(x2)、資源環境利用技術(x5)、生態環境支出(x7)對響應度指數的變化也具有一定的解釋力,是影響響應度變化的重要驅動因素,同時需求結構(x1)、經濟結構(x3)、環境規制強度(x4)、區際關系(x6)等因素對于響應度減小也具有推動作用。
模型9為進一步用x1、x2...x8作為共同的自變量,與y進行多元的逐步線性回歸分析,得到的多元線性回歸模型與模型8相一致,這也進一步說明了1991-2012年區域發展環境(市場化程度)是響應度減小的主要因素,對響應度減小程度的影響最為顯著,同時區域開發效率也是響應度減小的最主要因素。這與山東省近年來區域發展的宏觀背景和實際情況具有一定的一致性,近年來在山東省人類活動強度不斷提高的同時,市場化程度和區域開發效率也在逐漸提高,人口與產業在單位面積的集聚力和集聚程度不斷增強,而單位經濟產出的資源消耗量卻不斷下降,這些因素都直接或者間接的造成人類活動強度增強對于資源環境水平脅迫度的相對降低。因此,加快完善市場化制度,提高區域開發效率,并且在此基礎上進一步積極引導公眾需求結構的綠色化,不斷調整優化產業結構,完善環境規制措施,研發改善資源環境高新技術,增強區際之間的產業分工與合作,適當提高生態環境的保護性支出,實現響應度降低到一個較低的水平或者實現響應度由負值轉變為正值,促進人類活動強度與資源環境水平互動演化得到積極正向調整和改善。
5 結論與展望5.1 基本結論
人地關系演進趨勢具有復雜性、綜合性和動態性特點,在全面梳理人地關系相關文獻的基礎上,探索山東省人地關系演進趨勢特征及其驅動因素,得出以下結論:
(1)人地關系的理論體系和學科體系得到較好發展,但缺乏對“人”與“地”相互作用的機理與一般規律的理論與實證研究,較少涉及省域尺度的人地關系動態演進趨勢、軌跡評估及驅動因素研究,缺乏科學合理的研究人地關系演進趨勢方法。
(2)1991-2012年山東省人類活動強度逐漸增強,由0.410上升至0.819,資源環境水平呈小幅度波動下降趨勢,由0.736下降至0.537;人地關系由磨合向高水平耦合狀態演變,協調度基本在0.959以上,屬于高水平協調狀態;資源環境水平對人類活動強度的響應具有對應性和連續性,始終表現出負效應特征,市場化程度和區域開發效率是脅迫效應逐年縮小的主要影響因素。
(3)當前山東省人類活動強度對資源環境水平的壓力依然較大,如何實現響應度降低或者實現響應度由負值向正值轉變是必須要思考和探索的問題。建議從優化調控“人”與“地”之間的相互作用方式、作用強度、空間結構,提高“地”的資源環境承載能力,強化生態環境安全調控等方面提出對策建議。
5.2 未來展望
人地關系的相關研究是復雜性的系統問題,建議從以下方面進一步細化與創新人地關系相關研究:
(1)強化人地關系研究方法和技術手段創新。進一步構建科學化、體系化和實用化的指標體系,例如在“地”的評價中增加生態系統類型和生物多樣性指標,推進將社會經濟、資源環境相關指標定量到研究區行政單元中,以最大程度的增強研究結果的可信性。同時采用遙感(RS)和地理信息系統(GIS)等技術方法和數理統計方法對區域人地關系進行深度解析,以全面準確分析人地矛盾的限制性因素。
(2)強化不同地域類型、不同時空尺度區域的人地關系理論與實證研究。進一步探討在不同地域類型、不同時空尺度下各個影響因素對“人”與“地”相互作用的影響方式、作用強度的一般規律,以揭示人地關系作用機理和人地失衡的限制性因素,推進不同地域類型、不同時空尺度下人地關系優化調控研究。
(3)強化對人地系統資源環境安全監測和預警研究。在對區域人地矛盾和驅動機制綜合解析的基礎上,綜合評估“地”的資源環境安全狀態,采用3S技術、GIS與環境模型的耦合、EISGIS聯合系統等憧憬人地系統未來可持續發展可承載的人口、經濟規模與資源環境沖突的可能,為人地系統的可持續發展和優化調控奠定基礎。
(編輯:尹建中)
參考文獻(References)
[1]吳傳鈞.論地理學的研究核心:人地關系地域系統[J].經濟地理,1991,11(3):1-6.[Wu Chuanjun. Study on Geographic Key: Manearth Relationship Areal System[J]. Economic Geography, 1991, 11(3): 1-6.]
[2]張江雪,蔡寧,楊陳.環境規制對中國綠色增長的指數計算[J].中國人口·資源與環境,2015,25(1):40-45.[Zhang Jiangxue, Cai Ning, Yang Chen. Impact of Environment Regulation on Green Growth Index of Industry in China[J]. China Population, Resources and Environment, 2015, 25(1): 40-45.]
[3]樊杰,周侃,孫威,等.人文-經濟地理學在生態文明建設中的學科價值與學術創新[J].地理科學進展,2013,32(2):147-160.[Fan Jie, Zhou Kan, Sun Wei, et al. Scientific Values and Research Innovations of Humaneconomic Geography in Construction of Ecological Civilization[J]. Progress in Geography, 2013, 32(2): 147-160.]
[4]陸大道.關于地理學的“人-地系統”理論研究[J].地理研究,2002,21(2):135-145. [Lu Dadao. Theoretical Studies of ManLand System as the Core of Geographical Science[J]. Geographical Research, 2002, 21(2): 135-145.]
[5]毛漢英.縣域經濟和社會同人口、資源、環境協調發展研究[J].地理學報,1991,46(4):387-347.[Mao Hanying. Study on Coordinating Development of Economic Social Growth with Population, Resources and Environment at County Level[J]. Acta Geographica Sinica,1991,46(4):387-347.]
[6]樊杰.主體功能區戰略與優化國土空間開發格局[J].中國科學院院刊,2013,28(2):193-206. [Fan Jie. The Strategy of Major Function Oriented Zoning and the Optimization of Territorial Development Patterns[J]. Bulletin of Chinese Academy of Sciences,2013,28(2):193-206.]
[7]Jones S. No Mans Land: Globalization, Territory, and Clandestine Groups in Southeast Asia[J]. Australian Journal of International Affairs,2012,66(1):90-91.
[8]Gao C, Lei J, Jin F. The Vulnerability Classification and Assessment about ManLand System of Oasis City in Arid Area[J]. Frontiers of Earth Science,2013,7(4):406-416.
[9]丁哲瀾,陳東,樊杰.基于區域均衡視角的中國縣級財政地域差異性分析[J].經濟地理,2013,29(2):20-25. [Ding Zhelan, Chen Dong, Fan Jie. Spatial Defferences of County Fiscal Revenue in China from the Perspective of the Region Equilibrium[J]. Economic Geography,2013,29(2):20-25.]
[10]Yangling O U. Evaluation of Manland Coordination Degree at Village Scale in the Farminggrazing Transition Belt of the Horqin Sandy Land: A Case in the Muzishan Village of Aohan Banner of Inner Mongolia, China[J]. Journal of Desert Research,2011,(5):35.
[11]哈斯·巴根,李同昇,佟寶全.生態地區人地系統脆弱性及其發展模式研究[J].經濟地理,2013,33(4):12-19.[Hasi Bagen, Li Tongsheng, Tong Baoquan. Manland System Vulnerability and Development Model of Ecological Regions[J]. Economic Geography,2013,33(4):12-19.]
[12]Mayes R, Pini B. The ‘Feminine Revolution in Mining: A Critique[J]. Australian Geographer, 2010, 41(2):233-245.
[13]李小建,許家偉,任星,等.黃河沿岸人地關系與發展[J].人文地理,2012,(1):1-5.[Li Xiaojian, Xu Jiawei, Ren Xing, et al. Manland Relationship and Development in the Regions Along Yellow River[J]. Human Geography,2012,(1):1-5.]
[14]張耀光.從人地關系地域系統到人海關系地域系統[J].地理科學,2008,28(1):6-9.[Zhang Yaoguang. Regional System of Manland Relationship Evolves into Regional System of Mansea Relationship[J]. Scientia Geographical Sinica,2008,28(1):6-9.]
[15]鐘祥浩.加強人山關系地域系統為核心的山地科學研究[J].山地學報,2011,29(1):1-5.[Zhong Xianghao. Strengthen Research on Mountain Sciences as the Core of Manmountain Areal System[J]. Journal of Mounta in Science,2011,29(1):1-5.]
[16]張潔,李同昇,王武科.渭河流域人地關系地域系統耦合狀態分析[J].地理科學進展,2010,29(6):733-739.[Zhang Jie, Li Tongsheng, Wang Wuke. Quantitative Analysis of Coupling Status of Manland Relationship Areal System in Weihe River Basin[J]. Progress in Geography,2010,29(6):733-739.]
[17]來逢波.綜合運輸體系對區域經濟空間格局的塑造與優化研究[M].北京:經濟科學出版社,2014:1-8.[Lai Fengbo. Effective and Dynamic Mechanisms of the ITS and the Spatial Pattern of Regional Economy [M]. Beijing: Economic Science Press, 2014:1-8.]
[18]Bruvoll A, Medin H. Factors Behind the Environmental Kuznets Curve, A Decomposition of the Changes in Air Pollution [J]. Environmental and Resource Economics, 2003, 24(1): 27-48.
[19]陸大道,樊杰,劉衛東,等.中國地域空間、功能及其發展[M].北京:中國大地出版社,2011:12-15.[Lu Dadao, Fan Jie, Liu Weidong, et al. Chinese Geographical Space, Function and Its Development[M]. Beijing: Chinese Land Press,2011:12-15.]
[20]方創琳.區域人地系統的優化調控與可持續發展[J].地學前緣,2003,10(4):629-635.[Fang Chuanglin. The Optimal Control of Regional HumanEarth System and Sustainable Development[J]. Earth Science Frontiers,2003,10(4):629-635.]
Abstract The 18th National Congress especially emphasized ecological environment construction and clearly put forward that ecological civilization construction is one of the socialism with Chinese characteristics entire distributions. The coordination of manearth relationship is important issue for ecological civilization constructions. Taking Shandong Province, as an example this paper constructs coordination degree, coupling degree and responsivity model, and explores evolution driving factors of menland relationship of Shandong Province. The results show that: ①In 1991-2012, Shandong Provinces human activity intensity was gradually rising, from 0.736 to 0.819; resources and environmental level showed a downward trend, from 0.736 to 0.537. ②Coordination degree of human Human activity intensity and resources and environment level was over 0.959, Which was at the high level of coordination and evolved from friction phase to high level of coupling phase. ③The response of resources and environment level to human activity intensity had allelism and continuity, which showed a characteristic of negative effect; however, the range of stress effect was reduced year by year, Marketization degree and regional development efficiency were main driving factors for the Shrink of negative effect. This research can provide guidance and reference to theoretical and empirical study of menland relationship evolution trend and driving factor.
Key words ecological civilization; menland relationship; evolution trend; influence factor; Shandong Province