洞庭湖流域生态—经济协调发展的时空演变及影响因素研究

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党的十八大以来,习近平总书记多次强调“要正确处理好经济发展同生态环境保护的关系”,“经济发展和生态文明水平提高相辅相成、相得益彰”。这些重要论述深刻揭示了生态与经济是相互影响、相互作用的辩证统一关系。加快推进生态-经济协调发展,是基于我国长期发展道路的历史性经验与教训的深刻认识,是对我国经济已由高速增长阶段转向高质量发展阶段的综合判断,促进生态与经济的协调发展成为实现可持续发展的重要举措。洞庭湖流域作为生物多样性保护极重要区域、南方高产商品粮基地、长江洪水调蓄生态功能区,在全面实施“共抓大保护,不搞大开发”,坚持“生态优先、绿色发展”的新发展战略定位背景下,开展洞庭湖流域生态-经济协调发展的时空演变与影响因素的研究理论与实践意义重大。论文在系统梳理生态-经济协调发展演变由来和生态-经济协调发展相关理论的基础上,深刻阐述了新时代生态-经济协调发展的内涵、特征与内在机理,建立了较为科学、全面的洞庭湖流域生态-经济协调发展水平评价指标体系,立足洞庭湖全流域、5个子流域及148个县(市、区)等多尺度空间,采用线性加权综合评价法对不同时空尺度下1995—2020年间的生态-经济协调发展水平及其构成要素进行综合测度,并利用变异系数、探索性空间分析方法定量分析不同空间尺度下生态-经济协调发展水平差异和空间关联性,以揭示洞庭湖流域生态-经济协调发展的时空演变规律。在此基础上,采用障碍度模型对生态-经济协调发展指标层存在的障碍因子作出判断,同时选取多种因素,运用空间计量模型等对生态-经济协调发展的影响因素及其空间差异进行了实证分析。最后,采用ARIMA-GM组合模型,设置4种未来发展情景,模拟预测2025—2035年洞庭湖流域多尺度(子流域、县域)生态-经济耦合协调度发展趋势,从宏观上探究其协调发展水平总体发展趋势。本文的贡献主要体现在以下四个方面:一是从流域整体视角出发,全流域、多时空探究生态-经济协调发展水平的时空演变与影响因素,突出整体性、系统性,拓展了生态-经济协调发展研究尺度;二是采用多学科交叉融合,应用生态经济学理论、资源环境经济学以及空间计量经济学等多学科交叉融合,拓展了生态-经济协调发展的理论及方法;三是采用中微观层面的数据开展了多空间视角的研究,通过对5个子流域、148个县域单元的研究,揭示不同尺度下的生态-经济协调发展水平和时空演变规律,并进一步分析了不同尺度下的影响因素,丰富了生态-经济协调发展研究的空间层次;四是将“现状特征—格局演变—影响因素—发展预测”研究体系纳入到整个分析框架中,科学、全面、客观地评价洞庭湖流域不同区域的生态-经济协调发展水平以及影响因素,丰富了流域生态-经济协调发展的实践研究,并为不同因素在生态-经济协调发展中的影响程度大小提供了新的论据和事实。同时,通过构建ARIMA-GM组合模型,开展了洞庭湖流域生态-经济协调发展水平多情景预测,从宏观上探究其总体发展趋势,其研究方法能为同类研究提供参考。根据本文的研究,得出如下结论。1.1995—2020年间,洞庭湖流域生态-经济协调发展水平整体呈上升的发展趋势,各分指标如经济发展水平指数也保持增长的趋势,生态环境状况指数则经历了由“曲折变动”向“平稳增长”变化的波动轨迹。洞庭湖流域生态-经济的耦合协调度由1995年的0.550增加到2020年的0.827,25年间协调度增加了0.277,协调发展状态由1995年的勉强协调发展阶段逐步向良好耦合协调阶段转变。研究时段内,洞庭湖流域生态-经济系统之间的耦合度总体上向更高耦合阶段迈进,耦合度由1995年的0.633增加到2020年的0.991,25年间耦合度增加了0.358。耦合度的状态由磨合阶段向优质耦合阶段发展。2.1995—2020年间,洞庭湖流域无论是从子流域层面还是县域层面,25年间其生态环境状况指数与经济发展状况指数均呈波动上升的趋势,生态-经济协调发展的水平基本处于较高的状态。5个子流域的生态-经济协调水平整体上呈由较差向优良的动态变化,协调发展水平上升趋势明显。但发展水平空间差距显著,呈现东、北部高,西南部低的空间格局。洞庭湖流域148个县级区域的生态-经济协调发展水平存在较大的空间差异,但1995—2020年间总体上生态-经济协调发展水平向好发展,且差距呈缩小态势。县域尺度的生态-经济协调发展类型逐步由初级耦合阶段协调发展类向中级耦合阶段协调发展类、良好耦合阶段协调发展类变化。3.洞庭湖流域县域尺度上生态丰度指数、植被覆盖指数、水丰富指数、生态环境状况指数的Global Moran’s I值表明,存在较为明显的空间正相关性,仅土地胁迫指数空间关联性不稳定。县域尺度经济发展状况指数及其构成要素,以及生态-经济协调度在研究期内空间相关性较为明显,均产生正的空间溢出效应。流域县域耦合协调度的热点集聚区域随着时间变化较大,高热点区主要分布在东部区域,热点集聚区主要分布在南部,冷点区域大部分位于西部和北部。1995—2020年,县域尺度生态-经济协调发展水平的重心位于东经111.14°~东经111.18°、北纬27.50°~北纬27.53°,处于研究范围几何重心(东经111.22°,北纬27.70°)的东北部。1995年至2005年,县域协调发展水平的重心向东南方向移动,2005—2015年,重心逐渐向西北方向移动,2015—2020年重心逐渐向北方向移动。4.1995—2020年洞庭湖流域尺度和县域尺度的主要障碍因子各有差异,各因子随着年份的变化有所不同。流域尺度影响生态-经济协调发展水平的重要障碍因子是第三产业增加比重、财政收入增加率、城镇失业率、水域面积、耕地面积等因子。县域尺度影响生态-经济协调发展水平的重要障碍因子是经济密度、社会固定资产投资、地区生产总值、财政收入、水域面积、耕地面积、产水模数等。但具体到各县域略有差异。5.1995—2020年间,洞庭湖流域县域层面其生态-经济协调发展水平对相邻地区的协调发展产生了积极的空间溢出效应。流域尺度、县域尺度的生态-经济协调发展的影响因素主要有产业因素、环境因素、消费因素、收入因素。具体来看,对生态环境影响程度的大小依次为:工业增加值占GDP比重、产业高级化、PM2.5年度总值、CO2排放量、人均社会消费品零售总额与人均GDP的比重、人均可支配收入与人均GDP的比重;对经济发展影响程度大小依次为:CO2排放量、PM2.5年度总值、人均可支配收入占人均GDP的比重、人均社会消费品零售总额与人均GDP的比重、工业增加值占GDP比重、第三产业增加值占第二产业增加值。6.设置4种未来发展情景,模拟预测2025—2035年洞庭湖流域多尺度空间(流域、子流域、县域)生态-经济耦合协调度发展趋势。多情景预测结果表明,洞庭湖流域多尺度空间的生态-经济耦合协调度均处于上升趋势。其中,在情景4模式下(综合考虑加强经济发展与生态建设的情景方案),洞庭湖流域不用尺度空间的生态-经济系统发展态势良好,各子系统间耦合度高,协调度稳步提高,且相对而言早于其它发展情景达到优质协调发展类(2030年)。整体来看,洞庭湖流域宏观经济发展趋势良好,呈现出稳定提升的趋势,生态环境质量同步提升,两者的协调发展水平较高。
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