徐州市城市化与生态环境耦合关系变化分析

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1、徐州市城市化与生态环境耦合关系变化分析提要：基于城市化与生态环境的耦合理论，构建了耦合度模型，对2000—2011年徐州市城市化与生态环境系统的耦合度进行了综合测算和互动分析。研究结果表明：（1）徐州市城市化水平综合得分不断提高；（2）从环境系统综合序参量来看，徐州市生态环境的综合水平数值呈现波动上升趋势；（3）徐州市城市化与城市生态环境耦合度在时间上表现出明显的波动性，耦合度以颉颃阶段为主，城市化与环境耦合程度仍然较低，基本处于中低水平。　　关键词：城市化；生态环境；耦合度模型；徐州市　　　　0引言　　城市化是人类文明和社会进步的标志，是

2、任何国家现代化进程中不可逾越的一个发展阶段，是工业化发展不可替代的载体[1]。城市化具有多维涵义，主要包括人口增长、经济发展、空间扩张和生活提高互相联系、相互促进的四个方面。其中，经济发展是基础，人口增长和地域扩张是表现，生活水平提高是最终结果或目标。中国的城市化率从2000年的36.2%；到2011年城市人口首次超过乡村人口，城市化水平超过50%，达51.27%；再到2012年的52.57%，中国的城市化已经迈入快速发展阶段。在这一过程中，由于人口快速向城市聚集，城市空间范围的不断外扩，土地退化、环境污染、交通堵塞等城市问题也随之而来。城

3、市化正在或即将对周围生态环境造成现实的破坏和潜在的威胁[2]。Vernon认为城市人口的聚集有一个最佳规模，超过该规模就会产生聚集不经济现象，并对周围地区的生态环境产生严重胁迫[3]。因此，对城市化与生态环境的交互耦合状况进行定量分析，对于当前积极稳妥推进新型城镇化发展，加快推进生态文明建设，具有着重要的理论意义与实践价值。1理论依据与研究背景　　1995年，环境经济学派的Grossman和Krueger最先用计量经济学方法，定量研究了城市化与生态环境的关系，并以42个发达国家的面板数据进行实证分析，揭示了随着城市经济发展水平的提高，城市生

4、态环境质量呈现倒“U”型的演变规律，提出了著名的环境库兹涅兹曲线EKC假设[4]；H.T.Odum[5]等人利用系统动力学、灵敏度模型和能量流动模型，对世界部分国家的城市和地区进行了分析，揭示了城市发展与其环境演变的交互作用机理；G.Haughton等认为，城市化与生态环境间的耦合关系就是城市化的四个方面与生态环境的五个要素之间所具有的各种非线性关系的总和[6]。国内的许多学者也从多个角度对城市化与资源环境耦合关系从进行了大量研究：宋超山等以1988-2007年西安市城市化-资源环境系统的耦合结果为依据，认为在时序上表现出“S”型的周期性的

5、变化[7]；刘耀彬等以我国1985-2002年间城市化与生态环境耦合度结果为依据，大致将全国31个省区划分为协调、磨合、拮抗和低水平等4种类型[8]；方创琳等从理论上分析了城市化与生态环境交互耦合系统满足的耦合裂变律、动态层级律、随机涨落律等六大基本定律[9]；张妍等运用因子分析方法，通过定量分析吉林省9个城市的经济与环境发展情况，筛选出旋转后具有良好极性的2个主因子—经济发展与环境保护，并对这两个主因子的发展层次和协调程度进行了耦合机制的评价[10]。　　徐州市作为苏北第一大市、淮海经济区的中心城市，地理位置优越，人口密集，是江苏省三大都

6、市圈之一——徐州都市圈的核心城市。徐州作为资源型城市和老工业基地，城市化进程中也需要做好环境保护工作。为此，以徐州市为例，建立指标体系，并运用熵值法、耦合度计算模型，对其2000年至2011年城市化与指标生态环境保护的关系进行研究分析，并探寻两个系统之间的耦合程度，揭示两者之间的交互规律，为徐州及其它城市的可持续发展提供理论依据。2城市化与环境耦合的理论模型及指标体系2.1城市化与环境耦合的理论模型　　系统耦合主要表现为各子系统或要素相互作用与影响，促进系统由无序走向有序的过程，并且决定着系统相变的特征与规律[11]。耦合度正是通过确定区域

7、城市化与生态环境所处的区间段，来反映二者的耦合程度，并根据城市化发展与生态环境交互作用的强弱程度，将其耦合的过程划分为低水平耦合、颉颃、磨合和高水平耦合4个阶段[12]。作为反映系统耦合程度的重要指标，耦合度对于预测城市化与生态环境两个系统的演变趋势，建立二者的科学发展机制有着十分重要的意义。　　设定为城市化与生态环境系统的序参量，是子系统对总系统的贡献；为第个序参量的第个指标，为其标准化后的功效函数值。、是系统稳定临界点序参量的上、下限值。这样，“城市化—生态环境”耦合系统的有序功效系数就可以表示为：（1）其式中，为变量对系统的功效贡献值

8、，反映了各指标达到目标的满意程度，取值范围为[0，1]，0为最不满意，1为最满意。　　由于城市化与生态环境是两个不同而又相互作用的子系统，系统内各个序参量有序程度的“总贡献”可通