土地經(jīng)濟(jì)密度的區(qū)域差異特征及動態(tài)演變格局

F291.1A1000-3037(2009)11-1952-11修訂日期：2009-09-07。在經(jīng)濟(jì)全球化背景下，從1996年開始我國進(jìn)入城市化快速發(fā)展階段[1]，城市化水平從1996年的29％提高到2008年的45.68％，以年均1.4％的速度遞增，未來15年內(nèi)城市化率仍將以不低于1％的年均增長率持續(xù)增長。為了維持高速發(fā)展的城市化趨勢，以土地低效利用換取經(jīng)濟(jì)快速增長的城市化模式在各地屢見不鮮，經(jīng)濟(jì)增長與城市土地有限供給之間的矛盾成為影響城市社會經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的瓶頸。因此，如何提高土地利用效益便成了解決問題的關(guān)鍵所在。土地經(jīng)濟(jì)密度是衡量土地利用經(jīng)濟(jì)效益的重要指標(biāo)[2]，從已有的研究來看，直接涉及土地經(jīng)濟(jì)密度的文獻(xiàn)不多，如林堅(jiān)等[3]分析了1996-2004年全國區(qū)縣單元城鄉(xiāng)建設(shè)用地經(jīng)濟(jì)密度的變化特征，根據(jù)基礎(chǔ)水平和提高速度歸納出6種變化類型，認(rèn)為我國城鄉(xiāng)建設(shè)用地經(jīng)濟(jì)密度總體水平由東向西遞減，并形成三大都市連綿區(qū)高密度單元高度集中的格局。馮科、吳次芳等[4]研究1996-2005年全國27個省區(qū)和4個直轄市的土地經(jīng)濟(jì)密度變化特征，結(jié)果表明城市化水平、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、市場化程度等因素與土地經(jīng)濟(jì)密度之間高度相關(guān)，對6個典型地區(qū)用庫茲涅茨曲線模擬了土地經(jīng)濟(jì)密度的變化率與增長之間的規(guī)律，認(rèn)為不同經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段，經(jīng)濟(jì)發(fā)展與土地經(jīng)濟(jì)密度變化二者存在不同的相關(guān)性。但是，這些研究主要集中在全國層面，缺乏區(qū)域?qū)用娴奶接憽Ｅc此同時，以往的研究多囿于統(tǒng)計(jì)分析和GIS的空間圖示表達(dá)，難以深入揭示區(qū)域土地經(jīng)濟(jì)密度差異的空間機(jī)制。而空間自相關(guān)分析能夠很好地揭示對象之間的空間異質(zhì)性或者空間依賴性，為區(qū)域差異評估提供了一種全新的度量路徑，如蒲英霞、仇方道等學(xué)者分別采用此方法對長江三角洲地區(qū)城市規(guī)模分布的時空演變特征[5]以及淮海經(jīng)濟(jì)區(qū)縣域的區(qū)域經(jīng)濟(jì)差異[6]進(jìn)行了深入探討。另外，該方法還被拓展到建設(shè)用地的動態(tài)演變格局中[7]。長江三角洲地區(qū)作為我國的人口密集區(qū)和經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的城市連綿區(qū)，伴隨著城市化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，土地利用和經(jīng)濟(jì)增長二者之間的矛盾更加突出，在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展地區(qū)具有極好的典型性和代表性。因此，本文以長江三角洲地區(qū)24個地級市和1個直轄市為研究單元，運(yùn)用全局和局部空間自相關(guān)分析方法，并結(jié)合變差系數(shù)和泰爾指數(shù)，對該地區(qū)土地經(jīng)濟(jì)密度的區(qū)域差異和空間格局演化進(jìn)行分析，探索區(qū)域土地經(jīng)濟(jì)密度差異的空間模式，為統(tǒng)籌長江三角洲地區(qū)土地利用提供參考。1研究區(qū)界定和數(shù)據(jù)來源長江三角洲地區(qū)有“狹義”和“廣義”之區(qū)分。廣義的長江三角洲地區(qū)泛指由江蘇省、浙江省、上海市組成的行政區(qū)域，而“狹義”的長江三角洲地區(qū)是一個城市群的概念，主要包括上海，江蘇省的南京、蘇州、無錫、常州、鎮(zhèn)江、南通、揚(yáng)州、泰州以及浙江省的杭州、寧波、湖州、嘉興、紹興、舟山和臺州，總面積為超過10×k的16個城市[5]。本文選擇前者作為研究對象。土地經(jīng)濟(jì)密度是指單位建成區(qū)面積上的第二三產(chǎn)業(yè)增加值，因此選取1995-2007年25個城市的市區(qū)建成區(qū)面積和市區(qū)第二三產(chǎn)業(yè)增加值作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)來源于1995-2007年的《中國城市統(tǒng)計(jì)年鑒》。2長江三角洲地區(qū)土地經(jīng)濟(jì)密度差異特征2.1空間分異特征2007年長江三角洲地區(qū)的平均土地經(jīng)濟(jì)密度為8.2279×元/k，其中只有7個城市的土地經(jīng)濟(jì)密度高于平均水平，這些城市的建成區(qū)面積占長江三角洲地區(qū)的50.78％，但其第二三產(chǎn)業(yè)增加值占長江三角洲地區(qū)的70.23％。低于長江三角洲地區(qū)平均水平的城市卻有18個，這些城市的建成區(qū)面積占長江三角洲地區(qū)的49.22％，但其第二三產(chǎn)業(yè)增加值僅占長江三角洲地區(qū)的29.77％。圖1(a)給出了2007年長江三角洲地區(qū)城市土地經(jīng)濟(jì)密度的空間分布格局，可以反映出三大特點(diǎn)：①區(qū)域空間格局呈現(xiàn)出集聚區(qū)，形成了以上海為中心，無錫、常州、蘇州、南通為外圍的團(tuán)狀格局，從1990年代開始，隨著浦東開發(fā)開放政策的實(shí)施，上海成為國民經(jīng)濟(jì)快速、穩(wěn)定發(fā)展的增長極，上海經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展對周圍城市產(chǎn)生強(qiáng)大的輻射，從而帶動周邊城市經(jīng)濟(jì)都有了長足的發(fā)展，土地經(jīng)濟(jì)密度穩(wěn)步提高；②城市間土地經(jīng)濟(jì)密度差距明顯，土地經(jīng)濟(jì)密度高的城市只有7個，主要集中在滬蘇錫常地區(qū)，大部分城市的土地經(jīng)濟(jì)密度低于平均水平，對于長江三角洲的大部分城市來說，這些城市的用地效益還有很大的提升空間，在今后的發(fā)展中應(yīng)該合理控制和引導(dǎo)城市的開發(fā)和建設(shè)，走節(jié)約集約利用土地的發(fā)展路線，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益、社會效益和環(huán)境效益相互協(xié)調(diào)；③對比圖1(b)，可以發(fā)現(xiàn)，土地經(jīng)濟(jì)密度總體上呈不斷上升趨勢，尤其是處于兩極的城市數(shù)量發(fā)生了變化，低值區(qū)的城市數(shù)量在減少，高值區(qū)的城市數(shù)量在增加。一般來說，城市經(jīng)濟(jì)具有典型的規(guī)模遞增特點(diǎn)，城市規(guī)模越大，效率便越高，其對人口的吸引力也越大。長江三角洲地區(qū)經(jīng)歷了高速的城市化過程，城市化水平已經(jīng)超過50％，隨著城市的集聚效益和規(guī)模效益遞增，土地經(jīng)濟(jì)密度也隨之不斷提高。2.2區(qū)域動態(tài)差異特征2.2.1總體差異呈現(xiàn)波動性縮小趨勢目前，關(guān)于區(qū)域差異分析的統(tǒng)計(jì)方法眾多，其中泰爾指數(shù)和變異系數(shù)應(yīng)用較為普遍。究其原因，在于泰爾指數(shù)的可分解性，即通過將總體差異分解為組內(nèi)與組間差異，進(jìn)而得到組內(nèi)差異與組間差異對總體差異的貢獻(xiàn)率。其計(jì)算公式[6，8]如下：采用泰爾指數(shù)和變異系數(shù)兩種差異測度方法所得的長江三角洲地區(qū)土地經(jīng)濟(jì)密度總差異變化趨勢基本一致(圖2)，即在1995-2007年間，土地經(jīng)濟(jì)密度總差異呈現(xiàn)波動性縮小趨勢，大致可以分為3個階段，1995-1998年為土地經(jīng)濟(jì)密度總差異縮小階段，而在1998-2003年間，土地經(jīng)濟(jì)密度總差異急劇擴(kuò)大，但在2003-2007年間再次縮小。圖2長江三角洲地區(qū)土地經(jīng)濟(jì)密度差異變化Fig.2ThedisparityoflandeconomicdensityintheYangtzeRiverDelta2.2.2區(qū)間差異呈現(xiàn)縮小趨勢，區(qū)內(nèi)差異呈現(xiàn)擴(kuò)大趨勢依據(jù)泰爾指數(shù)的空間分解特性，長江三角洲地區(qū)的整體差異由上海、江蘇、浙江三個地區(qū)之間的差異以及上海、江蘇、浙江內(nèi)部的差異構(gòu)成(表1)。圖3說明，上海、江蘇、浙江之間的差異與總體差異的變動一致，經(jīng)歷了先縮小后擴(kuò)大再縮小的過程；江蘇的內(nèi)部差異總體上呈現(xiàn)擴(kuò)大趨勢，浙江的內(nèi)部差異總體上呈現(xiàn)縮小趨勢。區(qū)域內(nèi)差異對總體差異的貢獻(xiàn)率從38.25％上升到54.2％，主要受到江蘇內(nèi)部差異擴(kuò)大的影響。近年來，雖然長江三角洲各城市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展在全國處于較高水平，但是由于區(qū)位條件、資源稟賦及社會環(huán)境等條件不同，各個城市間的土地利用效益仍然存在差異。區(qū)域內(nèi)差異源自最初經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)的差異，但各個城市的發(fā)展軌跡改變了原有的基礎(chǔ)差異，形成了目前的土地經(jīng)濟(jì)密度空間格局。江蘇省的內(nèi)部差異是由蘇南、蘇中、蘇北地區(qū)①的差異造成。20世紀(jì)90年代初，在國家沿海傾斜發(fā)展戰(zhàn)略的背景下，蘇南地區(qū)利用投資、財(cái)稅、區(qū)位等方面的優(yōu)勢，經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅猛，城市規(guī)模不斷擴(kuò)張，土地經(jīng)濟(jì)密度迅速上升，導(dǎo)致它與蘇中、蘇北差距急劇擴(kuò)大。隨著2002年新一輪沿江開發(fā)戰(zhàn)略的提出，沿江地區(qū)(蘇南與蘇中)的經(jīng)濟(jì)加快發(fā)展，進(jìn)一步引起區(qū)域差異擴(kuò)大[9]。浙江省的內(nèi)部差異經(jīng)歷了先擴(kuò)大后縮小的過程。環(huán)杭州灣地區(qū)作為我國的沿海經(jīng)濟(jì)開放區(qū)，無論是經(jīng)濟(jì)總量還是城市規(guī)模一直穩(wěn)步增長，而杭州、寧波的領(lǐng)先優(yōu)勢形成了最初的土地經(jīng)濟(jì)密度空間格局。但在1990年代中后期，溫(州)臺(州)地區(qū)、金(華)衢(州)麗(水)地區(qū)的經(jīng)濟(jì)開始蓬勃發(fā)展，地方性產(chǎn)業(yè)政策引起城市土地利用方式的變革，原用于第一產(chǎn)業(yè)(農(nóng)業(yè))的土地轉(zhuǎn)向第二三產(chǎn)業(yè)(工業(yè)、商業(yè)、旅游)，這種新的土地利用方式必然帶來土地經(jīng)濟(jì)密度的提高，導(dǎo)致浙江的內(nèi)部差異逐步縮小。圖3長江三角洲地區(qū)土地經(jīng)濟(jì)密度差異的地區(qū)分解Fig.3DecompositionofdisparityoflandeconomicdensityatregionlevelintheYangtzeRiverDelta2.2.3發(fā)展速度差異特征為準(zhǔn)確反映各城市土地經(jīng)濟(jì)密度在一定時期內(nèi)相對長江三角洲地區(qū)的發(fā)展速度，引入相對發(fā)展率[10]作為測度各城市發(fā)展能力的指標(biāo)。圖4反映出1995至2007年長江三角洲地區(qū)各城市的相對發(fā)展率存在差異，表現(xiàn)出兩個特征：①相對發(fā)展速度差異明顯，滬蘇錫常的相對發(fā)展速度明顯快于其他城市，最快的常州為2，是相對發(fā)展速度最慢的紹興和鹽城的6.7倍；②結(jié)合1995年的土地經(jīng)濟(jì)密度，我們可以發(fā)現(xiàn)原先土地經(jīng)濟(jì)密度較高的城市，相對發(fā)展速度出現(xiàn)分異。上海、杭州、寧波仍舊保持較好的發(fā)展速度，但是南京的發(fā)展速度卻有所降低。而原先土地經(jīng)濟(jì)密度較低的常州、蘇州、南通、揚(yáng)州，相對速度提升很快，從而形成了新的土地經(jīng)濟(jì)密度空間格局。土地經(jīng)濟(jì)密度的變化伴隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和城市化水平的提升，但是不同的經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段，土地經(jīng)濟(jì)密度與經(jīng)濟(jì)增長有著不同的相關(guān)性[4]。1990年代后，中國的城市化速度明顯加快，經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速的城市土地經(jīng)濟(jì)密度不斷提高，但是伴隨著經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展，城市建成區(qū)盲目擴(kuò)張，土地利用呈現(xiàn)粗放、不緊湊狀態(tài)，由此導(dǎo)致土地經(jīng)濟(jì)密度相對發(fā)展速度減緩。長遠(yuǎn)來看，城市擴(kuò)張是必然趨勢，但是城市發(fā)展不能只追求速度而不顧效益，以土地低效利用而換取經(jīng)濟(jì)增長的城市化發(fā)展模式已經(jīng)給我們帶來許多問題。圖41995-2007年長江三角洲地區(qū)土地經(jīng)濟(jì)密度相對發(fā)展率Fig.4TherelativedevelopmentrateoflandeconomicdensityintheYangtzeRiverDelta,1995-20073長江三角洲地區(qū)土地經(jīng)濟(jì)密度的空間演變特征3.1空間分布格局的總體特征空間自相關(guān)分析以空間關(guān)聯(lián)測度為核心，通過檢驗(yàn)空間位置上的某要素觀測值之間是否顯著地與其相鄰空間點(diǎn)上的觀測值相關(guān)聯(lián)，描述現(xiàn)象的空間分布格局，以此發(fā)現(xiàn)空間集聚和空間異常，揭示研究對象之間的空間相互作用機(jī)制[7]。Moran'sⅠ指數(shù)是空間自相關(guān)分析中普遍采用的一種方法。由于土地經(jīng)濟(jì)密度是一個比率，在分析比率變量的空間自相關(guān)時，比率所固有的方差不穩(wěn)定性違背了方差穩(wěn)定性的基本假設(shè)，尤其當(dāng)區(qū)域間的基數(shù)值存在極大差異時，方差不穩(wěn)定性更為顯著，從而導(dǎo)致Moran'sI統(tǒng)計(jì)得出虛假的推論[11]。為了避免比率所固有的方差不穩(wěn)定性，筆者采用經(jīng)驗(yàn)貝葉斯方法修正的全局空間自相關(guān)指數(shù)EBI。EBI統(tǒng)計(jì)量的定義[7]如下：表2列出了1995-2007年土地經(jīng)濟(jì)密度的EBI估計(jì)值及其顯著性檢驗(yàn)。其中，2006年和2007年土地經(jīng)濟(jì)密度的Z值大于正態(tài)分布95％置信水平下的驗(yàn)閾值1.96，表明土地經(jīng)濟(jì)密度在長江三角洲地區(qū)呈現(xiàn)出空間集聚的特征。所有的EBI值都為正，從絕對值大小不斷增加的趨勢來看，長江三角洲地區(qū)的土地經(jīng)濟(jì)密度趨于集聚。對于全局空間自相關(guān)不顯著的年份，并不能由此推斷其局部空間自相關(guān)也不顯著。為了全面分析長江三角洲地區(qū)土地經(jīng)濟(jì)密度的局部空間演化特征，還需要進(jìn)一步的分析。3.2空間分布格局的局部特征為了分析不同年份土地經(jīng)濟(jì)密度的局部動態(tài)演變格局，將不同年份的估計(jì)值表示在地圖上，可以得到長江三角洲地區(qū)相應(yīng)年份的城市類型LISA散點(diǎn)地圖(圖5)。可以看出：①1995年寧波是土地經(jīng)濟(jì)密度的集聚中心，HL類型出現(xiàn)在上海和杭州，即較大的城市并沒有出現(xiàn)集聚的特征，而是在地級市出現(xiàn)了集聚中心，這意味著大城市的土地利用效益并不高，城市規(guī)模經(jīng)濟(jì)不明顯；②1997年土地經(jīng)濟(jì)密度的集聚中心出現(xiàn)在了杭州，但杭州的周邊城市卻是LL類型，說明大城市的土地利用效益得到提高，城市經(jīng)濟(jì)的規(guī)模收益開始遞增，但是對周邊地區(qū)的輻射作用尚未體現(xiàn)；③2002年土地經(jīng)濟(jì)密度集聚中心在杭州、上海、蘇州同時出現(xiàn)，說明蘇錫常地區(qū)經(jīng)濟(jì)的崛起以及與上海的接軌，開始形成以上海為中心，以蘇錫常為次中心的城市群，城市聚集中心開始由單個城市發(fā)展為城市連綿區(qū)；④2007年土地經(jīng)濟(jì)密度的集聚中心轉(zhuǎn)移到了上海、蘇州和南通，呈現(xiàn)明顯的集聚區(qū)域，說明上海已經(jīng)成為土地經(jīng)濟(jì)密度的集聚中心，但是它對周邊城市的輻射只限于鄰近城市；⑤在整個研究期間，蘇北一直是土地經(jīng)濟(jì)密度的低值中心，浙南的土地經(jīng)濟(jì)密度空間分布格局沒有明顯的變化。圖5長江三角洲地區(qū)土地經(jīng)濟(jì)密度的空間動態(tài)演變(LISA散點(diǎn)地圖)Fig.5LocalspatialvariationoflandeconomicdensityintheYangtzeRiverDelta(LISAscatterplot)我國城市擴(kuò)張的出現(xiàn)伴隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和城市化進(jìn)程的快速推進(jìn)，長江三角洲地區(qū)又是我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平最高的地區(qū)，城市擴(kuò)張?jiān)陂L江三角洲地區(qū)更為劇烈。從20世紀(jì)90年代開始，長江三角洲地區(qū)的城市化與工業(yè)化進(jìn)程高速發(fā)展，比如蘇錫常地區(qū)利用自身優(yōu)勢發(fā)展外向型經(jīng)濟(jì)，使這個地區(qū)的城市綜合實(shí)力大幅度提升。但城市的發(fā)展是以土地的大量投入換取經(jīng)濟(jì)的快速增長，表現(xiàn)為城市邊緣區(qū)大量農(nóng)地的非農(nóng)化，工業(yè)區(qū)、開發(fā)區(qū)的大量建設(shè)以及土地的粗放利用。城市的無序擴(kuò)張導(dǎo)致城市規(guī)模與社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不匹配，土地利用綜合效益并不高，城市規(guī)模經(jīng)濟(jì)無法體現(xiàn)，土地經(jīng)濟(jì)密度在空間上呈分散格局。這就是2002年之前長江三角洲地區(qū)沒有出現(xiàn)多個城市土地經(jīng)濟(jì)密度集聚現(xiàn)象的主要原因。2002年以后，針對經(jīng)濟(jì)過熱，我國正式提出運(yùn)用土地政策參與宏觀調(diào)控。其中對建設(shè)用地的嚴(yán)格控制體現(xiàn)在建設(shè)用地面積的有序擴(kuò)張。通過“控制增量、盤活存量”政策，提高了土地節(jié)約集約利用水平，表現(xiàn)為城市土地的差異性使用和最佳利用。隨著城市化水平的提高，城市的人口增加、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化，城市規(guī)模效益不斷遞增，形成了目前以上海為中心，以蘇州、南通、無錫等為外圍的土地經(jīng)濟(jì)密度集聚區(qū)域。4結(jié)論與展望本文利用經(jīng)驗(yàn)貝葉斯方法修正的空間自相關(guān)指數(shù)、泰爾指數(shù)及變差系數(shù)，探討了1995-2007年長江三角洲地區(qū)土地經(jīng)濟(jì)密度的區(qū)域差異特征和空間演化特征，得到以下基本結(jié)論：①長江三角洲地區(qū)的土地經(jīng)濟(jì)密度總體上呈現(xiàn)不斷上升趨勢，但是城市間差異明顯，大部分城市的土地經(jīng)濟(jì)密度還是處于平均水平之下，土地經(jīng)濟(jì)密度高