長江經濟帶人口與土地城市化協調度的空間特征與形成機理

陳錫才, 彭燕梅, 王學良, 許永濤, 王天強, 潘玉君

(1.楚雄師范學院 地理科學學院, 云南 楚雄 675000; 2.云南師范大學 地理學部, 昆明 650500)

城市化通常是指人口向城市地區集中和農村地區變為城市地區的過程[1]。人口結構和土地性質的變化是城市化進程的重要標志，因此人口城市化與土地城市化就成為城市化研究的重要內容[2]。人口城市化是指人口向城市地區集中或農業人口變為非農業人口的過程[3]。土地城市化是指某一區域城市化過程中土地條件由農村形態向城市形態轉化的過程[4]。人口城市化與土地城市化之間有著相輔相成的關系[5]。在城市化發展的不同階段，必然存在人口城市化與土地城市化速率的差異，但只要兩者的差異在一定范圍以內，不足以導致結構性變異，經濟社會發展仍然保持正向發展[6]。長江經濟帶覆蓋上海、江蘇、浙江、安徽、江西、湖北、湖南、重慶、四川、云南和貴州11個省市，橫跨中國東中西三大區域，是國家重點實施的“三大戰略”之一。推動長江經濟帶發展，是以習近平同志為核心的黨中央作出的重大決策，是關系國家發展全局的重大戰略，對實現“兩個一百年”奮斗目標、實現中華民族偉大復興的中國夢具有重要意義[7-10]。從1999—2018年，長江經濟帶城鎮人口由14 741.25萬人增加至30 288.56萬人，增加15 547.31萬，建成區面積由7 751.17 km2增加至23 367.45 km2，增加15 616.28 km2，如果該地理區域人口城市化與土地城市化失調，必然導致農民無土地、無工作現象的出現以及經濟社會初步負向發展，從而對國家重大發展戰略產生負向影響。因此對長江經濟帶人口與土地城市化協調度研究具有一定的意義。關于長江經濟帶土地城市化和人口城市化的研究成果頗豐，周正柱對長江經濟帶城鎮化與生態環境耦合協調關聯性進行了研究[11]，馬艷對長江經濟帶城鎮化與生態環境耦合協調效應進行了測度[12]，但兩位學者探討的是城鎮化與生態環境關系。劉歡等學者構建了人口城鎮化與土地城鎮化指標體系并用耦合協調模型測度了長江經濟帶人口與土地城鎮化的協調度[13]，探討了長江經濟帶人口與土地城鎮化的關系，但是并沒有詳細闡述協調度的內涵。朱鳳凱等[14]采用學者劉彥隨提出的協調度模型以全國為研究區開展了人口與土地城鎮化協調關系研究，該學者在研究中提出了協調度劃分標準，但是未對協調度的內涵加以豐富。筆者將采用劉彥隨提出的協調度模型以新的視角對長江經濟帶人口與土地城市化協調度進行探索，在用此模型計算協調度的基礎上基于2000—2018年長江經濟帶層面以及省(市)域人口與土地城市化協調度數據用灰色系統預測2021年的協調度，進而對長江經濟帶2000年、2018年和2021年3個時間節點的人口與土地城市化協調度以及空間格局進行探究，分析其機理，提出對策，以期為相關部門決策提供參考。此外，協調度的內涵將在研究中得到豐富。

1 研究方法與數據來源

1.1 研究方法

關于長江經濟帶人口與土地城市化協調度的空間特征分析，主要采用協調度測度模型、ArcView 3.3軟件制圖、變異系數分析法和灰色系統軟件預測等方法。協調度模型用于測度人口與土地城市化的協調狀態，ArcView 3.3軟件用于制圖分析協調度的時空格局，變異系數用于測度省(市)域協調度的時空動態差異，灰色系統軟件用于預測2021年的協調度。

(1) 協調度測度模型。學者劉彥隨[6]提出的協調度模型較為成熟且得到廣泛地應用，模型如下:

(1)

式中:C為人口與土地城市化協調度,—1.414≤C≤1.414；X，Y分別為土地城市化和人口城市化年際相對增長率。X，Y的計算過程如下:

(2)

(3)

式中:At+1和At分別為t，t+1年的建成區面積；Pt+1和Pt分別為t，t+1年的城鎮人口數。根據學者朱鳳凱[14]的觀點可以將C劃分為4種類型(表1),筆者在此項研究中豐富了協調度的內涵。

表1 人口與土地城市化協調度階段劃分標準

(2) ArcView 3.3軟件制圖。地圖是地理學家的語言，長江經濟帶人口與土地城市化協調度的空間特征需用2000年、2018年和2021年3個時間節點的地圖來表達，故采用ArcView 3.3軟件制作協調度分布圖，以期探索協調度空間特征。

(3) 變異系數分析法。協調度時空格局只是協調度空間特征的一個要素，不能全面、深入表征協調度的區域差異，因此采用變異系數測度長江經濟帶11個省、市協調度的區域差異。計算公式如下:

(4)

(4) 灰色系統預測。基于2000—2018年長江經濟帶層面以及省(市)域人口與土地城市化協調度數據預測2021年的協調度。由于相關數據的不可獲得性，所以未能對2019年、2020年的協調度進行計算和分析，此外，這兩年的協調度屬于已經發生和正在發生的人文地理現象，因此僅對2021年的協調度進行預測。灰色系統預測方法是用來解決信息不完備系統的數學方法，它把控制論的觀點和方法延伸到復雜的大系統中，將自動控制與運籌學的數學方法相結合，因此在眾多的預測方法中采用灰色系統進行預測。

1.2 數據來源

研究所需的數據主要來源于各省(市)統計年鑒，部分數據來源于《中國統計年鑒》。2008年、2009年上海市的建成區面積缺失，采用前4 a平均增長率擬合補充。獲取建成區面積和城鎮人口基礎數據后，建立研究所需的數據庫，基于數據庫做協調度計算。

2 結果與分析

根據協調度的內涵，利用公式(1)，(2)和(3)算出2000—2018年長江經濟帶層面以及省(市)域的人口與土地城市化協調度，并采用灰色系統GM1.1模型預測2021年的協調度。選取2000年、2018年和2021年3個時間節點的協調度數據并且根據協調度類型劃分標準(表1)對協調狀態進行劃分(表2)，在表2的基礎上用ArcView 3.3制作三幅時空格局地圖，進而分析人口與土地城市化協調度的空間特征與形成機理。

表2 長江經濟帶人口與土地城市化協調度類型

2.1 人口與土地城市化協調度的時空格局

(1) 2000年長江經濟帶省(市)域之間的人口與土地城市化協調度差異顯著(圖1A)。協調區域主要分布在長江上游的四川、貴州以及下游的浙江，協調度都為1.41。長江上游的重慶、中游的湖南處于輕度失調狀態，協調度都為1.36。中度失調區域為長江中游的湖北，協調度為1.32。嚴重失調區域分布在長江上游的云南，中游的江西，下游的上海、江蘇和安徽，協調度在1.30以下。就整個長江經濟帶而言，協調區域有3個，相對協調區域有2個，相對不協調區域有1個，嚴重失調區域有4個，整個經濟帶協調，區域社會經濟正向發展。

(2) 2018年長江經濟帶人口與土地城市化協調度類型的空間分布較2000年有顯著變化(圖1B)。長江上游的貴州不再是協調區域，僅四川仍然保持協調。上游區域云南的協調度發生了根本性的改變，由不協調轉變為相對協調，貴州則由協調轉變為相對協調。相對不協調區域主要集中在下游的江蘇、浙江、安徽以及中游的江西、湖南。不協調區域分布在重慶、湖北和上海，即上游、中游和下游都有分布。就整個長江經濟帶而言，協調區域由3個縮減為1個，相對協調區域仍然保持2個，相對不協調區域由1個增加至5個，不協調區域由4個減少至3個，相對不協調和不協調區域占72.7%，整個經濟帶中度失調，區域社會經濟負向發展凸顯。

(3) 2021年長江經濟帶人口與土地城市化協調度類型的空間分布較2018年有突出變化(圖1C)。長江下游出現了協調區域，如上海、江蘇和浙江均屬于協調區域。上游云南的城市化進程穩步，屬于協調區域。中游地區江西也因為城市化進程的合理推進而促進人口與土地城市化相互協調。上游的四川和貴州協調度發生了逆轉，由協調和相對協調轉變為不協調。中游湖南和下游安徽的協調度進一步負向發展，由中度失調轉變為嚴重失調。整個長江經濟帶無相對不協調類型的分布。就整個長江經濟帶而言，協調區域由1個增加到5個，相對協調區域仍然保持2個，相對不協調區域由5個減少到0個，不協調區域由3個增加至4個，協調和相對協調區域占64%，整個經濟帶協調，區域社會經濟正向發展。

圖1 2000年、2018年、2021年長江經濟帶人口與土地城市化協調度類型空間分布

2.2 人口與土地城市化協調度的區域差異

時空格局在很大程度上表明了長江經濟帶人口與土地城市化協調度的空間分布特征，但是未能清楚地表明協調度的區域差異，區域差異能夠刻畫協調度的時空動態差異，而且協調度區域差異是協調度空間特征分析的重要方面，故對長江經濟帶省(市)域人口與土地城市化協調度的區域差異進行分析。依據2000年、2018年和2021年11個省(市)域的協調度數據，利用公式(4)進行3個時段的協調度區域差異計算和分析。結果表明:3個時段長江經濟帶省(市)域的協調度變異系數分別為0.108，0.089，0.138。2000—2018年，協調度的區域差異呈現減小趨勢，反映出省(市)域協調度發展的均衡性有所增強。2018—2021年，協調度的區域差異呈現增大趨勢，反映出省(市)域協調度發展的非均衡性凸顯。

2.3 人口與土地城市化協調度空間特征的形成機理

2000年、2018年和2021年，長江經濟帶人口與土地城市化協調度的時空格局和區域差異變化顯著，根據協調度的內涵以及公式(1)，(2) 和(3) 去剖析協調度的空間特征成因。發現:(1) 2000年江蘇、安徽、江西和云南的建成區面積增長率是城鎮人口增長率的2倍以上。這反映出以上區域土地城鎮化速度過快，未能與產業結構演進和國民素質的提升相協調。而上海比較特殊，城鎮人口實現了增長，但是建成區面積增長幅度極小；(2) 2018年上海、湖北和重慶的建成區面積增長率是城鎮人口增長率的2倍以上，江蘇、浙江、江西、湖南是1至2倍，以上區域在土地城鎮化推進的同時，產業結構未能與之很好地協調。安徽與以上區域不同，城鎮人口增長率是建成區面積增長率的2.07倍；(3) 2021年上海、江蘇、浙江、江西、云南、湖北和重慶因城市化進程合理而促進了人口也土地城市化相協調，而湖南、四川和貴州則因土地城市化速度過快以及產業結構轉型滯后未能吸收更多的農村勞動力從而導致人口也土地城市化嚴重失調。城鎮人口增長率高于建成區面積增長率仍然是安徽處于不協調狀態的主因。協調度的區域差異是協調度空間特征的重要內涵之一，2000—2018年，協調度的區域差異呈現減小趨勢，2018—2021年則呈現增大趨勢，做如下分析：(1) 2000年協調和相對協調省區的數量為5個，相對不協調和不協調的省區數量為6個，兩大類省區的數量比為1∶1.2；(2) 2018年協調和相對協調省區的數量為3個，相對不協調和不協調的省區數量為8個，兩大類省區的數量比為1∶2.7；(3) 2021年協調和相對協調省區的數量為7個，相對不協調和不協調的省區數量為4個，兩大類省區的數量比為1∶0.6；(4) 2000年、2018年和2021年，兩大類省區的數量比分別為1∶1.2，1∶2.7，1∶0.6。省區數量比由1∶1.2轉變為1∶2.7，表明2000—2018年省區協調度向相對不協調和不協調類型均質化或者轉化，即相對不協調和不協調類型省區數量增加，故而協調度的區域差異呈現減小趨勢。省區數量比由1∶2.7轉變為1∶0.6，表明2018—2021年省區協調度未向相對不協調和不協調類型均質化，即相對不協調和不協調類型省區數量減少，因此協調度的區域差異呈現增大趨勢。

針對多個省區建成區面積增長率高于城鎮人口增長率的情況，可歸因于更深層次的原因：一是這些省區增大基礎設施建設力度，擴大城市規模，城市土地利用外延擴張，而人口城市化滯后；二是在土地財政收入政策的施行下，城市用地擴張。就2018年和2021年安徽省城鎮人口增長率高于建成區面積增長率的情況而言，其根本原因為該省第三產業快速發展從而吸納了更多的鄉村勞動人口，例如，從2005—2018年，三產產值在總產值中的占比由39.96%升至45.08%，第一產業產值占比則由18.06%降至8.79%。

3 結論與建議

運用協調度模型對長江經濟帶的協調度進行計算分析，在此基礎上用Arcview3.3軟件制圖探索協調度的時空格局，最后用變異系數分析法分析協調度的時空動態差異，從而揭示協調度的空間特征。結果表明:(1) 2000年，長江經濟帶省(市)域之間的人口與土地城市化協調度差異顯著。4種協調度類型呈現相間分布的特點，整個長江經濟帶處于協調狀態；(2) 2018年，長江經濟帶人口與土地城市化協調度類型的空間分布較2000年有顯著變化。相對協調類型主要集中分布在長江上游地區，相對不協調類型在長江中游和下游地區集聚，不協調類型區域重慶、湖北和上海則在長江經濟帶上呈現“飛地”分布的空間格局，整個長江經濟帶處于中度失調狀態；(3) 2021年，長江經濟帶人口與土地城市化協調度類型的空間分布較2018年有突出變化。不協調類型區域四川、貴州和湖南在空間上呈“帶狀”分布，而安徽則被協調類型區域江西所阻斷。協調類型區域江蘇、上海、浙江和江西在長江下游集聚，與上游的云南呈現“飛地”分布的空間格局。相對協調類型區域重慶和湖北則在地理位置上緊鄰。整個長江經濟帶處于協調狀態；(4) 2000—2018年、11個省(市)域協調度的區域差異呈現減小趨勢，而2018—2021年呈現增大趨勢。

鑒于2021年長江經濟帶層面的人口與土地城市化協調度以及省(市)域的協調度空間格局，為了長江經濟帶戰略以及中華民族偉大復興中國夢的實現，基于空間格局的形成機理提出以下對策:(1) 長江經濟帶內所有省區的發展應秉持生態優先、綠色發展的戰略定位；(2) 上海、江蘇、浙江、江西和云南等協調區域應繼續保持城市化進程的合理推進，這樣的城市化能保證人口城市化與土地城市化相協調；(3) 相對協調區域湖北和重慶應進一步加強城市化進程的科學性和合理性，以便城鎮人口增長率與土地城鎮化增長率一致，從而促使兩區域向協調類型轉化；(4) 不協調省區湖南、四川和貴州要合理控制土地城市化速度，避免土地城市化速度過快。安徽則應在保證生態環境不被破壞和堅守耕地紅線的前提下適當推進土地城市化進程。