城市化与生态环境交互耦合系统的基本定律

城市化与生态环境之间存在着客观的动态耦合关系,这种耦合关系可以看作是一个开放的、非平衡的、具有非线性相互作用和自组织能力的动态涨落系统,称其为城市化与生态环境交互耦合系统。根据耗散结构理论和生态需要定律理论,从理论上分析了城市化与生态环境交互耦合系统满足的六大基本定律,即耦合裂变律,动态层级律,随机涨落律,非线性协同律,阈值律和预警律,这六大定律是研究分析城市化与生态环境交互耦合过程必须遵循的基本定律。对系统揭示城市化过程与生态环境演变过程之间的交互胁迫和动态耦合关系具有重要的理论指导意义。     

城市化与生态环境耦合模式及判别

基于耗散结构理论,演绎出了城市化与生态环境耦合发展的五种模式。在此基础上,通过类型组合和平面几何分析建立了辩识城市化与生态环境耦合发展的判据体系,作为定量评价城市化与生态环境建设协调的依据。最后,以徐州市为研究对象,利用主成分加权合成方法分析了它的城市化与生态环境交互耦合的情况,其结果发现近10年间徐州市不仅城市化与生态环境各自的发展轨迹明显不同,而且二者耦合类型多样,并且以协调和基本协调为主。实例研究证实,该评价方法和判据体系对区域城市化与生态环境耦合模式的判别简单可行、便于应用,对于评价与协调城市化发展与生态环境保护的关系等具有一定的借鉴意义。     

城市化与生态环境交互耦合机制与规律性分析

本文分析了城市化与生态环境的交互耦合机制,采用代数学和几何学两种方法对环境库兹涅茨(KUZNETS)曲线和城市化对数曲线进行逻辑复合,推导出城市化与生态环境交互耦合的数理函数和几何曲线,揭示出区域生态环境随城市化的发展存在先指数衰退、后指数改善的耦合规律。交互耦合的过程分为低水平协调、拮抗、磨合和高水平协调四个阶段。文章最后对浙江省进行了实证分析     

宁夏城市化与生态环境耦合协调关系

城市化与生态环境之间存在着复杂的交互耦合关系。本文以宁夏5个地级市的社会、经济、环境等数据为基础,构建城市化与生态环境的耦合协调度模型,并比较5个地级市在2001-2013年的城市化与生态环境耦合协调度的动态变化。结果表明：（1）城市化和生态环境两个子系统中贡献份额最大的指标分别为经济城市化和生态压力;城市化综合水平和生态环境综合水平均呈现稳定上升趋势;（2）不同城市的耦合协调模式有着不同的演化特征,银川总体处于转型发展的基本协调-生态环境滞后阶段,石嘴山处于基本协调-城市化滞后向基本协调转变阶段,吴忠、固原和中卫总体处于基本不协调向转型发展的基本协调-城市化滞后转变阶段;（3）相比于京津冀等发达地区,宁夏的城市化与生态环境耦合协调水平较为落后。宁夏需把握机遇,深入推进沿黄城镇带建设和宁南区域中心城市与大县城建设,促进全区城市化与生态环境之间的协调发展。     

河西走廊城市化与生态环境的动态耦合模型及应用

1 Introduction Since the 21stcentury,the urbanization tide has sweptacross the whole China.However,the urbanization in W est China, especially in Hexi Corridor, is severely restricted by eco-environment.There are various kinds of contradictions and intim …     

库尔勒市城市化进程对生态环境的耦合分析

通过构建城市化综合指数和生态环境综合指数的指标体系,利用动态耦合过程模型,对库尔勒市2000-2010年城市化与生态环境耦合演化的趋势进行量化分析。结果表明:库尔勒市城市化指数和生态环境指数都呈线性增长,耦合发展度指数也呈现一种线形的上升趋势。从城市化综合指数和生态环境综合指数曲线看出,2006年以前城市化发展滞后生态环境建设,导致库尔勒市城市化与生态环境耦合协调一直以低度协调为主。当城市化发展到一定阶段,生态环境也会有改善,两者的耦合关系才会逐渐增强。     

中国区域城市化与生态环境耦合的关联分析

以定性与定量分析相结合的方法建立了耦合系统的评价指标体系,运用灰色关联分析法构建出区域城市化与生态环境交互作用的关联度模型和耦合度模型,定量揭示出中国省区城市化与生态环境系统耦合的主要因素,并从时空角度分析了区域耦合度的空间分布及演变规律。研究结果表明：(1) 城市化与生态环境系统要素之间的耦合是复杂的,总体上表现在城市化对生态环境的胁迫作用和生态环境对城市化的约束作用两个方面。通过关联度计算遴选出作用于生态环境的16项城市化指标和影响城市化的10项生态环境指标,它们较为全面反映出系统交互耦合的机理;(2) 中国区域城市化与生态环境耦合度分布基本符合东、中西空间分异的规律。根据耦合度大小并结合区域城市化与经济发展阶段,大致将全国省区划分为协调、磨合、拮抗和低水平耦合等4种类型,其中以拮抗类型为主;(3) 中国城市化与生态环境耦合度的时序变动表现出明显的阶段性和波动性。     

山东省城市化与生态环境非协调耦合关系判别及空间类型研究

伴随着新型城镇化与生态文明建设成为我国重要发展战略,城市化与生态环境之间的关系已经成为学者们关注的焦点。研究以快速城市化的沿海工业大省山东省为例,通过非协调性耦合模型对1990年~2014年山东省城市化发展水平、生态环境发展水平及其非协调耦合过程进行定量分析,并运用GIS测度其空间分布状况,得出以下结论:(1)总体来看,1990年~2014年山东省城市化与生态环境发展水平逐步提高,人口城市化水平与资源利用水平较低。(2)1990年~2014年山东省城市化与生态环境的非协调性持续下降,由磨合非协调耦合阶段向拮抗非协调耦合阶段转变。(3)城市化水平、生态环境水平及其非协调性耦合度呈鲁东、鲁中地区优于鲁西地区的空间格局。区域自然环境、区域发展阶段、区域技术条件、区域产业结构、环境规制效率、区际关系结构是影响空间分异的主要因素。探讨城市化与生态环境之间的耦合状态,对指导我国城市化可持续发展具有重要意义。     

中国城市化进程中的生态环境保障程度

Studying the change of resources consumption and eco-environmental carrying capacity are of importance to the sustainable development of urbanization. Based on the China’s economic and social statistical data from 1950 to 2006, the ecological footprint, ecological footprint intensity, ecological deficit and surplus, and eco-environment quality comprehensive index are calculated, the correlation between urbanization and eco-environmental change is analyzed and the eco-environmental guarantee for China’s urbanization in 2030 is forecasted. The major results could be summarized as follows: (1) there is a positive linear relation between urbanization and ecological footprint, negative linear relation between urbanization and ecological footprint intensity, ecological deficit and surplus and the negative exponential relation between urbanization and eco-environment quality comprehensive index. (2) By 2030, the urbanization level will reach 61.32%, the ecological deficit will increase to 42.2866×10⁸ hm² and the eco-environment quality comprehensive index will drop to 0.3016 on the condition that the total quantity ecological footprint achieves 55.9348×10⁸ hm². (3) Under the existing urban development pattern, the ecological overload will be more serious in the next 24 years. Constructing the reasonable industrial structure and establishing the intensive resources utilization system to alleviate the eco-environmental pressure are the tough challenges in China’s urbanization process. Foundation: Knowledge Innovation Project of CAS, No.KZCX2-YW-307-02; No.KZCX2-YW-321-05; Major Project of 11th Five-year Scientific and Technological Support Plan of China, No.2006BAJ05A06 Author: Fang Chuanglin(1966–), Ph.D. and Professor, specialized in regional and urban planning.     

珠三角地区城市化与生态环境协调发展的动态耦合分析——以珠海市为例

城市化与生态环境协调发展是影响城市可持续发展的重要方面.为了总结珠三角地区城市化与生态环境协调发展的经验,以珠海市为研究对象,首先,在构建城市化与生态环境指标体系的基础上,利用主成分法综合评价珠海城市化和生态环境水平.其次,根据城市化与生态环境耦合含义和规律,引入动态耦合模型,探讨复合系统耦合度的时间变化特征.结果表明:1996-2011年,珠海市城市化与生态环境水平显著提高;耦合度的变化呈现出先大后小、再变大的“U”型形状,依据其变化特点将其划分为两个阶段.最后,通过分析耦合度变化的原因,为其他城市提供可借鉴的经验.     

中国西部人口城镇化与土地城镇化协调性的时空分析

采用复合系统协调度模型,对中国西部地区1999—2014年人口城镇化和土地城镇化的协调发展状况进行时空评价。从时序上看,西部地区人口-土地城镇化的协调发展状况呈现由低级向高级演进趋势,经历了由低水平耦合和低度协调到颉颃和低度协调再到颉颃和良好协调的发展过程。从空间格局上看,人口-土地城镇化的协调发展的空间分异现象渐趋明显。总体上,西部地区城镇化建设质量不高,人口-土地城镇化尚不能实现良性耦合和良好协调发展,进一步提出促进西部地区人口-土地城镇化的协调发展对策建议。     

中国城市化过程及其资源与生态环境效应机制

目前中国城市化进程表现为速度过快、地域差异显著以及城乡二元结构明显等特征.城市化带来了显著的生态效应,使城市生态系统的结构、过程和功能受到影响或发生不可逆转的变化,出现了耕地资源流失、水资源稀缺、能源压力、城市环境污染严重以及城市区域生态占用扩大等资源与生态环境问题.目前国内外学者研究了城市热岛效应、城市地表覆被变化、城市生物多样性损失以及城市水土资源等问题,但多侧重单要素、单城市、单学科研究,缺乏多尺度机理性的研究.鉴于此,提出若干未来城市化及其生态环境效应研究的方向与议题,归纳为:(1)中国城市化过程多尺度定量模拟与监测研究;(2)阐明城市化影响下地表自然过程和人文过程相互作用的机理;(3)资源与生态环境约束下中国未来城市化的可能情景及其风险评估等.     

新疆城镇化与生态环境耦合关系分析

以典型的干旱地区新疆为例,用熵值法计算1996—2014年城镇化与生态环境综合发展水平及各要素的权重,运用熵增定律对二者的耦合关系进行分析。研究结果表明:新疆城镇化与生态环境的耦合关系呈现出非平稳的波浪形上升过程,耦合模式以磨合、拮抗型为主,显示出城镇化推进是以牺牲生态环境为代价的,且破坏程度在不断加剧,但恶化加剧的幅度却在不断缩小,趋于稳定。从影响城镇化与生态环境耦合关系的"要素流"角度进行剖析,提出适合新疆城镇化生态发展的主要路径。     

甘肃省城市化与土地集约利用耦合协调发展

土地集约利用能够促进城市化健康发展,而城市化水平又影响着土地集约利用水平,两者的耦合协调程度是影响城市发展的关键因素。本文对甘肃省12个地级市进行实证研究,构建城市化与土地集约利用的耦合协调发展度模型,定量评价两者之间的耦合协调发展状况,并且利用地理空间分析工具进行空间聚类分析。结果表明:多数市已经从拮抗期过渡到磨合期,但是还没有进入协调期,说明甘肃省城市化与土地集约利用之间还未完全达到完全协调发展的程度;甘肃省城市化与土地集约利用的耦合协调发展度普遍较低,从2003年开始呈现出逐年扩张的趋势。     

东北地区城镇化与生态环境的脱钩分析

以2003~2012年东北地区34个地级市数据为基础^①(① 本文提及的地级市包括哈尔滨、长春、沈阳和大连4个副省级城市。),通过构建城镇化指数、生态环境压力指数,分析东北地区的城镇化发展及生态环境压力发展的时空演变特征,测度东北地区城镇化与生态环境的脱钩指数,判断其城镇化与生态环境的脱钩关系并探讨其发生变化的影响因素。结果表明：① 生态环境压力是城镇化累积作用的结果,呈现出一定的时空滞后效应;② 近10 a来,东北地区的城市发展经历了城镇化与生态环境由脱钩状态为主体向脱钩状态与负脱钩状态并举的演变过程,城市个体城镇化对生态环境效应的稳定性差;③ 投资驱动、资源型经济、生态环境倒逼和创新转型驱动等是东北地区城镇化对生态环境产生脱钩差异的根本原因。资源型经济和投资驱动是城镇化对生态环境产生压力的主要动因;生态环境倒逼和创新转型发展是摆脱城镇化对生态环境压力的关键动力。     

中国城镇化与耕地变化时空耦合研究

利用全国(港澳台地区除外)1985—2013年的面板数据,分析各省份城镇化水平的演进态势及耕地数量的动态变化,并分不同时段测算各省份城镇化发展水平与耕地资源变动的耦合协调程度。结果表明:(1)1985年以来,全国大部分地区的城镇化水平整体上都呈现上升的变化趋势,东三省城镇化水平稳定上升但活力不足,西北多省份上升中波动较大,西南地区水平偏低。(2)全国耕地资源在20世纪80年代普遍减少,后期多省份有所增加,但京、津、沪、苏、粤等地的耕地面积一直在以一定的速率减少。(3)全国城镇化与耕地资源关系的协调度呈现西高东低、北高南低的空间格局。较多地区在快速城镇化进程中城镇化发展与耕地资源的协调度呈恶化趋势。     

东北地区“人口-经济-空间”城市化协调性研究

城市化是一个"人口-经济-空间"三维一体的过程,其内在协调与否是城市可持续发展的关键所在。为此,首先通过构建人口、经济、空间城市化内在表征指标,运用均方差赋权法,以东北地区(指的是东北三省)34个地级市为研究对象,来综合测度其人口、经济、空间城市化水平;其次运用协调度评价模型对其协调程度进行评价;并在此基础上进行分类。研究结果表明:①东北地区经济城市化主导人口、空间城市化,但整体水平不高,平均水平基本处于加速发展阶段(0.25~0.35);②人口、经济、空间城市化水平的空间分异明显,其中人口城市化整体呈现出由北往南递减的趋势,而经济城市化则成由南往北递减的趋势,两者"内在互补(互异)"趋势非常明显;③三者城市化协调度低,且区域差异明显,由南往北递减趋势非常明显;④依据彼此间协调度主宰程度,将其划分为综合协调导向型,人口-经济、人口-空间、经济-空间协调导向型4种类型。     

城镇体系结构及与城市化的耦合机制——以西陇海兰新经济带甘肃段为例

城镇体系结构是城市化格局及演化的基本框架.以西陇海兰新经济带甘肃段为例,利用甘肃段41个县及以上城镇统计资料,结合相关分析模型、分形理论和GIS空间分析方法,从城镇体系等级规模结构、空间结构及与城市化的定量关系入手,探讨了城镇体系结构基本特征以及与城市化的时空耦合机制,得到以下结论:[1]甘肃段城镇体系结构以2002年为转折点,进入第二阶段的倾斜发展,其特征表现为:等级规模不服从位序-规模法则,属典型首位分布;等级规模结构具有分形特征,单核心增长格局发生分异;空间结构具有分形特征,呈点轴空间分布格局.[2]城市化水平的高低不仅取决于城市规模的大小(与城市规模呈对数关系),还取决于等级规模结构的均衡性(其对数与不均衡指数成线性关系),同时,城镇体系的空间结构影响其发展的进程.并藉此探讨了甘肃段城镇体系及城市化未来发展方向与策略.