PAGEPAGE1城鎮(zhèn)化水平與生態(tài)安全水平的關(guān)系實(shí)證研究目錄TOC\o"1-2"\h\u295371引言 1234692研究方法 2215172.1評(píng)價(jià)指標(biāo)體系 269972.2城鎮(zhèn)化水平與生態(tài)安全指數(shù)計(jì)算 3101702.3灰色關(guān)聯(lián)模型 5167702.4解耦模型 5179733研究區(qū)概況及數(shù)據(jù)來(lái)源 6218033.1研究區(qū)概況 6224123.2數(shù)據(jù)來(lái)源 7284954結(jié)果與分析 713474.1城鎮(zhèn)化水平時(shí)空演變趨勢(shì)分析 7158364.2生態(tài)安全時(shí)空演變特征分析 8118134.3城鎮(zhèn)化水平與生態(tài)安全交互作用分析 9129864.4城鎮(zhèn)化水平與生態(tài)安全解耦分析 10311315結(jié)論與建議 1126701參考文獻(xiàn) 12摘要：為響應(yīng)黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展重大國(guó)家戰(zhàn)略，亟需明晰城鎮(zhèn)化與生態(tài)安全相互制約作用。本文從人口城鎮(zhèn)化、經(jīng)濟(jì)城鎮(zhèn)化、社會(huì)城鎮(zhèn)化、空間城鎮(zhèn)化四個(gè)角度構(gòu)建城鎮(zhèn)化水平評(píng)價(jià)指標(biāo)體系；從生態(tài)壓力、生態(tài)治理、生態(tài)環(huán)境三個(gè)維度構(gòu)建生態(tài)安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，依次計(jì)算黃河流域九省區(qū)城鎮(zhèn)化水平指數(shù)（UDI）和生態(tài)安全指數(shù)（ESI），并采用灰色關(guān)聯(lián)分析模型和解耦模型對(duì)2008-2018年黃河流域九省區(qū)城鎮(zhèn)化水平與生態(tài)安全交互作用機(jī)制進(jìn)行分析研究。結(jié)果表明，黃河流域九省區(qū)城鎮(zhèn)化水平與生態(tài)安全整體呈上升趨勢(shì)，但增幅逐漸減緩；城鎮(zhèn)化水平與生態(tài)安全系統(tǒng)間具有較強(qiáng)的相互作用，人口城鎮(zhèn)化對(duì)生態(tài)安全脅迫作用最大，生態(tài)治理對(duì)城鎮(zhèn)化發(fā)展的約束作用最強(qiáng)；黃河流域九省區(qū)城鎮(zhèn)化水平與生態(tài)安全之間存在著較強(qiáng)的解耦作用，生態(tài)安全對(duì)城鎮(zhèn)化發(fā)展的約束作用逐漸變強(qiáng)。明晰城鎮(zhèn)化與生態(tài)安全系統(tǒng)之間的因素影響，對(duì)實(shí)現(xiàn)黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展具有較強(qiáng)的推動(dòng)作用。關(guān)鍵詞：城鎮(zhèn)化水平；生態(tài)安全；交互作用機(jī)制；黃河流域1引言21世紀(jì)以來(lái)，經(jīng)濟(jì)全球化和技術(shù)改革促進(jìn)了全球各國(guó)之間的人口流、資金流、資源流、技術(shù)流深度融合，導(dǎo)致了社會(huì)經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)等方面不斷發(fā)生改變。隨著全球交流的逐漸深入，經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人口壓力帶來(lái)的生態(tài)環(huán)境問題逐漸成為全球性問題。國(guó)際科學(xué)理事會(huì)發(fā)起了“未來(lái)地球計(jì)劃”，將城市化發(fā)展與生態(tài)環(huán)境列為核心研究項(xiàng)目，旨在研究城鎮(zhèn)化發(fā)展帶來(lái)的環(huán)境問題。我國(guó)作為世界上最大的發(fā)展中國(guó)家，改革開放以來(lái)，城鎮(zhèn)化進(jìn)程逐漸加快，實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)的跳躍式發(fā)展，但由于城鎮(zhèn)化進(jìn)程中對(duì)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)不夠重視，我國(guó)面臨著巨大的生態(tài)安全壓力，資源過度消耗、植被退化、水質(zhì)污染、生態(tài)惡化等問題交織形成了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。2019年9月，習(xí)近平總書記在河南鄭州召開黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展座談會(huì)，將黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展確立為重大國(guó)家戰(zhàn)略[1]，為流域探索生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展協(xié)同模式提供了新契機(jī)。黃河流域作為我國(guó)重要的生態(tài)屏障，雖然近年來(lái)生態(tài)環(huán)境有恢復(fù)趨勢(shì)，但由于長(zhǎng)期的粗放型發(fā)展模式，流域自然生境受損嚴(yán)重，生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的改善仍存在較大壓力。因此，明晰城鎮(zhèn)化水平與生態(tài)安全系統(tǒng)間的交互作用機(jī)制，探討黃河流域經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)保護(hù)協(xié)同模式，對(duì)推動(dòng)黃河流域高質(zhì)量發(fā)展具有重要意義。國(guó)內(nèi)外多位學(xué)者對(duì)城鎮(zhèn)化發(fā)展的相關(guān)研究起步較早，葉裕民[2]從城市經(jīng)濟(jì)現(xiàn)代化、基礎(chǔ)設(shè)施現(xiàn)代化和人的現(xiàn)代化三個(gè)方面構(gòu)建指標(biāo)體系，首次定量描述城鎮(zhèn)化水平。受此啟發(fā)，多位學(xué)者采用多種模型對(duì)城鎮(zhèn)化水平進(jìn)行評(píng)價(jià)，如：Theil指數(shù)分解[3]、動(dòng)力機(jī)制模型[4]、Lotka-Volterra模型[5]等。目前對(duì)于城鎮(zhèn)化水平的研究多集中在城市化與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)關(guān)系研究分析[6-7]、城市化區(qū)間格局研究[8-9]、城市化與資源承載力研究[10-11]、城市群博弈研究[12]等方面，基本形成了系統(tǒng)的理論和方法體系。與此同時(shí)，對(duì)于生態(tài)安全的研究也漸有雛形，國(guó)內(nèi)外學(xué)者從生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)[13]、生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[14]等方面對(duì)區(qū)域生態(tài)安全開展定量化評(píng)價(jià)。隨著全球發(fā)展趨勢(shì)的轉(zhuǎn)變，越來(lái)越多的學(xué)者將研究重心轉(zhuǎn)向城鎮(zhèn)化與生態(tài)安全關(guān)聯(lián)研究，如匹配分析[15]、協(xié)同發(fā)展研究[16]、耦合分析[17-20]等。城鎮(zhèn)化與生態(tài)安全二者間具有動(dòng)態(tài)變化的作用關(guān)系，探究?jī)烧哧P(guān)系的演變趨勢(shì)可以為平衡城鎮(zhèn)化發(fā)展和生態(tài)安全提供政策上的指導(dǎo)。然而，大多數(shù)已有研究集中于對(duì)系統(tǒng)間的耦合協(xié)調(diào)評(píng)價(jià)，在內(nèi)容上較少涉及到兩系統(tǒng)間作用機(jī)理，無(wú)法深入明晰系統(tǒng)之間的交互作用。本文通過構(gòu)建多維度的城鎮(zhèn)化與生態(tài)安全指標(biāo)體系，用城鎮(zhèn)化水平發(fā)展指數(shù)和生態(tài)安全指數(shù)量化表征黃河流域城鎮(zhèn)化和生態(tài)安全水平，并分析其動(dòng)態(tài)演變趨勢(shì)，采用灰色關(guān)聯(lián)模型識(shí)別黃河流域城鎮(zhèn)化水平與生態(tài)安全系統(tǒng)間的交互作用機(jī)制，并運(yùn)用解耦模型探討近年來(lái)兩系統(tǒng)間解耦狀態(tài)演變特征，識(shí)別關(guān)鍵制約因素，為黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展提供部分參考。2研究方法2.1評(píng)價(jià)指標(biāo)體系城鎮(zhèn)化系統(tǒng)與生態(tài)安全系統(tǒng)各要素之間存在著緊密的聯(lián)系，指標(biāo)體系的科學(xué)構(gòu)建是分析城鎮(zhèn)化系統(tǒng)與生態(tài)安全系統(tǒng)作用關(guān)系的基礎(chǔ)。本文參考相關(guān)文獻(xiàn)[21-22]，統(tǒng)計(jì)出現(xiàn)頻率較高的指標(biāo)，并遵循科學(xué)性、通用性、層次性、易收集性等原則，對(duì)指標(biāo)進(jìn)行篩選，最終從目標(biāo)層、準(zhǔn)則層和指標(biāo)層三個(gè)層次構(gòu)建了城鎮(zhèn)化和生態(tài)安全系統(tǒng)的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，如表1所示。對(duì)于城鎮(zhèn)化系統(tǒng)，準(zhǔn)則層包含人口城鎮(zhèn)化、經(jīng)濟(jì)城鎮(zhèn)化、社會(huì)城鎮(zhèn)化、空間城鎮(zhèn)化四個(gè)方面。人口城鎮(zhèn)化是城鎮(zhèn)化興起和存在的前提，包括城鎮(zhèn)人口比重和二三產(chǎn)業(yè)就業(yè)人口比重兩個(gè)指標(biāo)；經(jīng)濟(jì)城鎮(zhèn)化是城鎮(zhèn)化發(fā)展的目的，包括人均GDP和城鎮(zhèn)居民人均可支配收入兩個(gè)指標(biāo)；社會(huì)城鎮(zhèn)化是城鎮(zhèn)化過程中社會(huì)資源的發(fā)展，包括每萬(wàn)人衛(wèi)生機(jī)構(gòu)床位數(shù)和教育科學(xué)支出占地方財(cái)政比例兩個(gè)指標(biāo)；空間城鎮(zhèn)化反映了城鎮(zhèn)化進(jìn)程中基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，包括建設(shè)用地占行政區(qū)面積比重和人均道路面積兩個(gè)指標(biāo)。生態(tài)安全準(zhǔn)則層包括生態(tài)壓力、生態(tài)治理、生態(tài)狀況三個(gè)方面。生態(tài)壓力反應(yīng)地區(qū)現(xiàn)存環(huán)境問題，包括污水排放量和二氧化硫排放量?jī)蓚€(gè)指標(biāo)；生態(tài)治理反映了相關(guān)部門對(duì)生態(tài)安全的修復(fù)，包括污水處理率、生活垃圾無(wú)害化處理率、環(huán)境污染治理占GDP比重三個(gè)指標(biāo)；生態(tài)狀況表明了生態(tài)安全的現(xiàn)狀，包括建成區(qū)綠化覆蓋率、人均公園綠地面積、森林覆蓋率三個(gè)指標(biāo)。表1城鎮(zhèn)化與生態(tài)安全指標(biāo)體系目標(biāo)層準(zhǔn)則層指標(biāo)層單位類型城鎮(zhèn)化人口城鎮(zhèn)化UA城鎮(zhèn)人口比重U1%正二三產(chǎn)業(yè)就業(yè)人口比重U2%正經(jīng)濟(jì)城鎮(zhèn)化UB人均GDPU3元正城鎮(zhèn)居民人均可支配收入U(xiǎn)4元正社會(huì)城鎮(zhèn)化UC每萬(wàn)人衛(wèi)生機(jī)構(gòu)床位數(shù)U5張正教育科學(xué)支出占地方財(cái)政比重U6%正空間城鎮(zhèn)化UD建設(shè)用地占行政區(qū)面積比重U7%正人均道路面積U8%正生態(tài)安全生態(tài)壓力EA污水排放量E1噸/人負(fù)二氧化硫排放量E2噸/萬(wàn)人負(fù)生態(tài)治理EB污水處理率E3%正生活垃圾無(wú)害化處理率E4%正環(huán)境污染治理占GDP比重E5%正生態(tài)狀況EC建成區(qū)綠化覆蓋率E6%正人均公園綠地面積E7平方米正森林覆蓋率E8%正2.2城鎮(zhèn)化水平與生態(tài)安全指數(shù)計(jì)算2.2.1計(jì)算綜合指數(shù)a.標(biāo)準(zhǔn)化處理:由于所選指標(biāo)類型不同，避免由于指標(biāo)量綱不同導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果出現(xiàn)偏差，首先要對(duì)指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，具體操作如下：正向指標(biāo)：（1）負(fù)向指標(biāo)：（2）式中：QUOTExij'為標(biāo)準(zhǔn)化后的數(shù)值；為第i年第j項(xiàng)指標(biāo)的實(shí)際數(shù)值。b.計(jì)算系統(tǒng)綜合指數(shù)S來(lái)表示城鎮(zhèn)化發(fā)展水平指數(shù)（UDI）和生態(tài)安全指數(shù)（ESI），計(jì)算公式如下[23]：（3）式中：S為系統(tǒng)綜合指數(shù)；為第j項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重。2.2.2指標(biāo)權(quán)重的確定確定指標(biāo)權(quán)重的方法可分為主觀確定指標(biāo)權(quán)重和客觀確定指標(biāo)權(quán)重，主觀權(quán)重更多依賴于決策者的意識(shí)，具有強(qiáng)烈的主觀性；客觀權(quán)重則完全不考慮決策者的意識(shí)，可能會(huì)導(dǎo)致權(quán)重結(jié)果偏離實(shí)際；本文選取指標(biāo)數(shù)量較多，涉及多個(gè)方面，為了使結(jié)果更具準(zhǔn)確性，故而采用層次分析法與熵權(quán)法相結(jié)合確定權(quán)重。（1）層次分析法層次分析法，是一種結(jié)合定性和定量的決策方法，將評(píng)價(jià)對(duì)象分為目標(biāo)層、準(zhǔn)則層、指標(biāo)層三個(gè)層次，通過兩兩比較計(jì)算特征值的方法確定指標(biāo)權(quán)重，可以簡(jiǎn)化復(fù)雜的決策分析，是較好的主觀確定權(quán)重的方法，主要步驟如下[24]:a.構(gòu)造判斷矩陣,其中代表因素i相對(duì)于因素j的重要程度，取值范圍為1-9；b.計(jì)算權(quán)向量及特征值，對(duì)于給定的判斷矩陣，通過公式QUOTEAω=λmaxω，求解特征值和特征向量，并進(jìn)行一致性檢驗(yàn)；c.當(dāng)一致性比率CR＜0.1時(shí)，認(rèn)為通過一致性檢驗(yàn)要求，所求對(duì)應(yīng)的特征向量QUOTEW'=（ω1，ω（2）熵權(quán)法熵權(quán)法是通過計(jì)算信息熵反應(yīng)指標(biāo)包含的信息量的大小，若指標(biāo)的熵值較大，代表該指標(biāo)反應(yīng)的系統(tǒng)不穩(wěn)定程度較高，包含的信息較少，因此權(quán)重就更低，反之亦然。熵權(quán)法計(jì)算權(quán)重的具體步驟如下[25]：a.計(jì)算指標(biāo)比重：（i=1,2,…,m;j=1,2,…,n）（4）b.計(jì)算第j個(gè)指標(biāo)的信息熵QUOTEEj：（5）c.計(jì)算指標(biāo)權(quán)重QUOTEWj：（6）2.2.3計(jì)算組合權(quán)重計(jì)算綜合得分時(shí)，主觀賦權(quán)與客觀賦權(quán)各有利弊，主觀賦權(quán)可以反應(yīng)指標(biāo)自身的重要性；客觀賦權(quán)可以更好的反應(yīng)數(shù)據(jù)信息，主觀權(quán)重與客觀權(quán)重結(jié)合可以更全面的反應(yīng)指標(biāo)權(quán)重。因此，將主觀權(quán)重與客觀權(quán)重相結(jié)合，計(jì)算公式如下：（7）2.3灰色關(guān)聯(lián)模型灰色關(guān)聯(lián)理論是鄧聚龍教授于1982年提出的研究不確定性問題的方法，灰色關(guān)聯(lián)分析是該理論中最常用的一種分析方法[26]。該方法根據(jù)系統(tǒng)間中各因素間的發(fā)展趨勢(shì)的趨同或趨異程度來(lái)反應(yīng)各因素之間的關(guān)聯(lián)程度，灰色關(guān)聯(lián)度值越大，說(shuō)明兩因素間的變化趨勢(shì)越相近，關(guān)聯(lián)程度越高，反之亦然。城鎮(zhèn)化與生態(tài)安全兩個(gè)系統(tǒng)之間具有復(fù)雜的關(guān)系，為了深入分析其內(nèi)部因素影響，透析指標(biāo)和準(zhǔn)則層間的交互作用，本文采用該方法計(jì)算兩系統(tǒng)間的灰色關(guān)聯(lián)度值。構(gòu)建灰色關(guān)聯(lián)模型如下[27]：a.計(jì)算城鎮(zhèn)化與生態(tài)安全指標(biāo)間關(guān)聯(lián)系數(shù)：（8）式中：是t時(shí)期的灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)；是t時(shí)期各城市的城鎮(zhèn)化系統(tǒng)指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化值、是t時(shí)期各城市生態(tài)安全系統(tǒng)指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化值；是分辨系數(shù)，本文取0.5。b.計(jì)算關(guān)聯(lián)度值：將2008-2018年各關(guān)聯(lián)系數(shù)求均值，求得準(zhǔn)則層間與指標(biāo)間關(guān)聯(lián)度值。（9）式中：是指標(biāo)i與指標(biāo)j的關(guān)聯(lián)度；k是年份。參考已有文獻(xiàn)[28]和黃河流域?qū)嶋H情況，將關(guān)聯(lián)度進(jìn)行了分級(jí)，具體如下表2：表2關(guān)聯(lián)度分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)弱中等強(qiáng)極強(qiáng)[0,0.35]（0.35,0.65]（0.65,0.85]（0.85,1]2.4解耦模型經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織（OECD）首次提出解耦理論[29]，其定義經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與環(huán)境資源消耗耦合關(guān)系的破裂。隨著近年來(lái)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，城鎮(zhèn)化水平的提升與生態(tài)安全之間的矛盾越來(lái)越尖銳，使該理論的研究逐漸成為當(dāng)下熱點(diǎn)。解耦模型計(jì)算公式如下：（10）式中：為第時(shí)期的解耦度值；為第時(shí)期的ESI變化率；為第時(shí)期的UDI變化率；和分別為第時(shí)期末期和初期的ESI；和分別為第時(shí)期的UDI。參考相關(guān)文獻(xiàn)[30]和根據(jù)黃河流域?qū)嶋H情況，對(duì)城鎮(zhèn)化與生態(tài)安全的解耦程度進(jìn)行分級(jí)，具體細(xì)分標(biāo)準(zhǔn)如下圖1：圖1解耦等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)3研究區(qū)概況及數(shù)據(jù)來(lái)源3.1研究區(qū)概況黃河位于東經(jīng)96°～119°、北緯32°～42°之間，是我國(guó)第二長(zhǎng)河，流經(jīng)青海、四川、甘肅、寧夏、內(nèi)蒙古、陜西、山西、河南、山東九省區(qū)，全長(zhǎng)5464公里，流域總面積達(dá)79.5萬(wàn)平方公里。黃河流域是我國(guó)重要的經(jīng)濟(jì)帶，流域總?cè)丝诩s占比全國(guó)24.1％，地區(qū)經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)總值約占比全國(guó)26.5％，但是由于黃河流域生態(tài)較為脆弱，經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展對(duì)生態(tài)環(huán)境造成了較大的影響，生態(tài)系統(tǒng)退化、水土流失、濕地面積萎縮等問題已經(jīng)成為影響黃河流域健康綠色發(fā)展的重要制約因素。因此，探求城鎮(zhèn)化與生態(tài)安全交互影響因素，對(duì)黃河流域經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境協(xié)同治理具有重要的參考價(jià)值。圖2黃河流域九省區(qū)地理位置圖3.2數(shù)據(jù)來(lái)源本文選取2008-2018年間的指標(biāo)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)來(lái)源于《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》、《中國(guó)城市年鑒》以及黃河流域九省區(qū)統(tǒng)計(jì)年鑒、水資源公報(bào)等，部分缺失數(shù)據(jù)利用插值法進(jìn)行補(bǔ)充。4結(jié)果與分析4.1城鎮(zhèn)化水平時(shí)空演變趨勢(shì)分析從時(shí)間序列看，近十年來(lái)黃河流域UDI呈上升趨勢(shì)，九省區(qū)全力建設(shè)“以人為核心”的新型城鎮(zhèn)化，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，推動(dòng)二三產(chǎn)業(yè)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)跳躍式增長(zhǎng)。雖然UDI整體呈現(xiàn)增長(zhǎng)趨勢(shì)，但是部分省份增長(zhǎng)率逐漸降低，甚至極個(gè)別省份出現(xiàn)負(fù)增長(zhǎng)。2008-2015年，九省區(qū)呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)趨勢(shì)，其中，四川省增幅最大，為214.29％，是因?yàn)樗拇ㄊ∩罨母?，推進(jìn)新型城鎮(zhèn)化建設(shè)，積極進(jìn)行政策引導(dǎo)，推進(jìn)基本公共服務(wù)設(shè)施建設(shè)。然而，2015-2018年，黃河流域UDI增幅減緩，其中山東省城鎮(zhèn)化水平逐漸停滯不前，而寧夏、內(nèi)蒙古、甘肅UDI不升反降，究其原因可能是為了修復(fù)生態(tài)環(huán)境，部分高污染產(chǎn)業(yè)加大治理投入，省內(nèi)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，降低二三產(chǎn)業(yè)占比，導(dǎo)致居民人均收入下降，城鎮(zhèn)化水平略有降低。從空間上看，九省區(qū)之間的UDI具有一定的差異，山東、河南、山西、內(nèi)蒙古、陜西等中下游地區(qū)UDI較高。山東省UDI一直處于領(lǐng)先，而青海省由于地處我國(guó)西北內(nèi)陸，交通等基礎(chǔ)設(shè)施不完善，二三產(chǎn)業(yè)占比較小，導(dǎo)致UDI較其他省份較低，但是近些年在西部大開發(fā)的政策引領(lǐng)下，青海省積極發(fā)展高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不斷改善，其UDI也有了很大的提升，但與其他地區(qū)仍有一定差距。圖32008-2018年黃河流域城鎮(zhèn)化發(fā)展水平指數(shù)4.2生態(tài)安全時(shí)空演變特征分析從時(shí)間序列看，九省區(qū)ESI整體呈波動(dòng)上升趨勢(shì)，但山東省的ESI呈持續(xù)降低趨勢(shì)。2008-2011年，山東省的ESI處于領(lǐng)先地位，但由于該省極力推進(jìn)城鎮(zhèn)化建設(shè)，增加了污染氣體排放，大量生態(tài)用地被開發(fā)為建筑用地，破壞了原有土地利用結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致ESI逐漸降低。相反，2008-2015年內(nèi)蒙古在追求經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)，堅(jiān)持生態(tài)保護(hù)與綠色產(chǎn)業(yè)結(jié)合，加強(qiáng)廢水廢氣排放檢測(cè)，堅(jiān)決打好污染防治攻堅(jiān)戰(zhàn)，ESI持續(xù)上升，并于2014年成為黃河流域領(lǐng)先地位。2016年前后，九省區(qū)ESI波動(dòng)較大，這是由于前幾年生態(tài)環(huán)境的改善，部分省份對(duì)于環(huán)境治理重視度下降，環(huán)境治理污染治理投資占GDP比重逐漸降低，且大量人口聚集城鎮(zhèn)，導(dǎo)致污水排放量有所增加。從空間上分析可得，青海和寧夏的ESI在流域中處于較低水平。2016年是黃河流域九省區(qū)ESI最高的一年，但整體僅達(dá)到0.43。這一年ESI排序?yàn)椋簝?nèi)蒙古（0.530）、山西（0.501）、寧夏（0.496）、陜西?。?.49）、山東?。?.432）、四川（0.428）、河南（0.35）、甘肅（0.34）、青海?。?.26）。由此可知，黃河流域ESI存在著明顯的地區(qū)差異，指數(shù)最高的內(nèi)蒙古是最低的青海省的2.04倍。在此后兩年，ESI逐漸降低，造成這一現(xiàn)象的原因可能是：第一，部分省份人口密度大，人類生產(chǎn)和生活活動(dòng)頻繁，對(duì)環(huán)境造成一定的壓力；第二，經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，各省份大力發(fā)展工業(yè)，導(dǎo)致廢棄物排放量增加，對(duì)生態(tài)安全造成了一定的影響。圖42008-2018年黃河流域生態(tài)安全指數(shù)4.3城鎮(zhèn)化水平與生態(tài)安全交互作用分析城鎮(zhèn)化發(fā)展水平與生態(tài)安全有著錯(cuò)綜復(fù)雜的關(guān)系。如圖5所示，黃河流域UDI不斷升高，但是增長(zhǎng)趨勢(shì)逐漸緩慢，由2008年的0.24上升到2018年的0.58，年均增幅為9.23％；ESI由2008年的0.30升至2018年的0.41，年均增幅為3.2％，上升速度更為緩慢。UDI與ESI增長(zhǎng)趨勢(shì)逐漸降低，說(shuō)明了隨著兩者的發(fā)展，出現(xiàn)了相互抑制的作用。為了探求兩系統(tǒng)之間的具體障礙因素，通過公式（8）和（9）計(jì)算得出兩系統(tǒng)間各因素的關(guān)聯(lián)度值，具體矩陣數(shù)據(jù)如下表3。由圖中數(shù)據(jù)顯示關(guān)聯(lián)度范圍為[0.60，0.88]，全部處于中等關(guān)聯(lián)與極強(qiáng)關(guān)聯(lián)之間，說(shuō)明兩系統(tǒng)存在較強(qiáng)的相互作用。圖52008-2018年城鎮(zhèn)化與生態(tài)安全指數(shù)變化趨勢(shì)4.3.1城鎮(zhèn)化水平對(duì)生態(tài)安全的脅迫作用城鎮(zhèn)化水平對(duì)生態(tài)安全的脅迫作用比較明顯，各子系統(tǒng)對(duì)生態(tài)安全的關(guān)聯(lián)度分別為：人口城鎮(zhèn)化（0.741）、經(jīng)濟(jì)城鎮(zhèn)化（0.713）、社會(huì)城鎮(zhèn)化（0.726）、空間城鎮(zhèn)化（0.718）。人口城鎮(zhèn)化對(duì)生態(tài)安全的脅迫作用最強(qiáng)，深入分析指標(biāo)間關(guān)聯(lián)度可以看出，城鎮(zhèn)人口比重（0.77）是人口城鎮(zhèn)化中的主要因素，說(shuō)明城鎮(zhèn)人口聚集是對(duì)生態(tài)安全的主要脅迫因素。就指標(biāo)間關(guān)聯(lián)度分析，城鎮(zhèn)人口比重（0.77）、萬(wàn)人醫(yī)療床位數(shù)（0.76）、建設(shè)用地占行政區(qū)比重（0.73）三者關(guān)聯(lián)程度較大，由此也可以看出，人口聚集、醫(yī)療投入占比較大，建設(shè)用地面積增強(qiáng)，破壞原有土地結(jié)構(gòu)是對(duì)生態(tài)安全脅迫的主要因素，因此，流域相關(guān)部門應(yīng)該適當(dāng)疏散城鎮(zhèn)人口，增強(qiáng)對(duì)環(huán)境治理的資金投入，限制建筑面積的持續(xù)擴(kuò)張，修復(fù)土地利用結(jié)構(gòu)，減少城鎮(zhèn)化進(jìn)程中對(duì)生態(tài)安全的破壞。4.3.2生態(tài)安全對(duì)城鎮(zhèn)化水平的約束作用生態(tài)安全各子系統(tǒng)對(duì)城鎮(zhèn)化水平的關(guān)聯(lián)度大小排序?yàn)椋荷鷳B(tài)治理（0.726）、生態(tài)環(huán)境（0.722）、生態(tài)壓力（0.713），生態(tài)治理系統(tǒng)成為了對(duì)城鎮(zhèn)化水平約束的最大障礙，由于經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，導(dǎo)致污染物的排放量增多，為了達(dá)到生態(tài)安全標(biāo)準(zhǔn)需支出相當(dāng)一部分財(cái)政用于治理污染，導(dǎo)致減少流域各省份產(chǎn)業(yè)資金投入，成為約束城鎮(zhèn)化水平發(fā)展的主要因素。對(duì)指標(biāo)間因素分析可以看出，污染環(huán)境治理投入占比GDP比重和建成區(qū)綠化覆蓋率對(duì)城鎮(zhèn)化進(jìn)程的影響最為嚴(yán)重，污染治理投入占比過高，導(dǎo)致其他產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)投入受到限制，不利于城鎮(zhèn)化水平的提高；建成區(qū)綠化覆蓋率增高可以發(fā)揮自然凈化功能，進(jìn)而降低污染治理投入。因此，流域相關(guān)部門應(yīng)加強(qiáng)自然凈化修復(fù)能力，增加綠化面積，限制污染排放，進(jìn)而節(jié)省污染治理投入，節(jié)省資金發(fā)展高新產(chǎn)業(yè)。表3城鎮(zhèn)化水平與生態(tài)安全指標(biāo)間關(guān)聯(lián)度矩陣因素(0.741)(0.713)(0.726)(0.718)(0.713)0.750.680.690.730.750.680.710.660.710.640.730.760.690.780.760.700.710.72(0.726)0.770.680.620.730.770.670.730.700.710.880.660.600.700.730.630.740.740.710.870.700.650.750.730.650.740.730.73(0.722)0.720.730.680.750.720.730.760.710.730.770.700.660.690.780.710.750.710.720.790.660.650.800.790.710.740.660.720.770.690.670.730.760.690.730.704.4城鎮(zhèn)化水平與生態(tài)安全解耦分析為了深入分析黃河流域九省區(qū)城鎮(zhèn)化與生態(tài)安全的相互作用關(guān)系，采用公式（10）分別計(jì)算出2008-2018年城鎮(zhèn)化和生態(tài)安全綜合得分較上一年的變化率、和兩系統(tǒng)的解耦彈性系數(shù)值。計(jì)算結(jié)果依據(jù)圖1進(jìn)行分級(jí)，分級(jí)結(jié)果如表4。2008-2018年黃河流域九省區(qū)城鎮(zhèn)化與生態(tài)安全的解耦程度存在較大的差異，但是總體以解耦為主。2009-2010年、2011-2012年、2014-2015年城鎮(zhèn)化與生態(tài)安全呈現(xiàn)弱解耦關(guān)系，城鎮(zhèn)化水平增長(zhǎng)速度大于生態(tài)安全提升速度，說(shuō)明此時(shí)城鎮(zhèn)化水平對(duì)生態(tài)安全具有脅迫作用但較?。?010-2011年、2013-2014年、2016-2017年城鎮(zhèn)化與生態(tài)安全呈現(xiàn)強(qiáng)解耦關(guān)系，解耦關(guān)系明顯，證明在城鎮(zhèn)化水平增長(zhǎng)的同時(shí)，生態(tài)安全卻在下降，說(shuō)明此時(shí)城鎮(zhèn)化對(duì)生態(tài)安全具有很強(qiáng)的脅迫作用；2008-2009年、2012-2013年、2015-2016年城鎮(zhèn)化與生態(tài)安全呈現(xiàn)擴(kuò)張性耦合狀態(tài)，說(shuō)明這兩個(gè)年份城鎮(zhèn)化水平與生態(tài)安全同步提升，具有一定的協(xié)同狀態(tài)；2017-2018年為擴(kuò)張性負(fù)解耦，說(shuō)明生態(tài)安全約束了城鎮(zhèn)化水平的提升?？傮w而言，黃河流域九省區(qū)城鎮(zhèn)化與生態(tài)安全呈現(xiàn)了擴(kuò)張性耦合與強(qiáng)弱解耦交替的循環(huán)演變，前幾年主要表現(xiàn)為城鎮(zhèn)化水平對(duì)生態(tài)安全的脅迫作用，隨著近幾年國(guó)家政策對(duì)環(huán)境的重視，已經(jīng)有了生態(tài)安全約束城鎮(zhèn)化發(fā)展水平的跡象，這也為相關(guān)部門制定流域生態(tài)保護(hù)與高質(zhì)量發(fā)展相關(guān)政策提供側(cè)重點(diǎn)。表42008-2018年黃河流域九省區(qū)城鎮(zhèn)化與生態(tài)安全解耦程度時(shí)期ΔUIΔEIε解耦程度2008-20090.1370.1230.926擴(kuò)張性耦合2009-20100.1750.0900.513弱解耦2010-20110.170-0.014-0.079強(qiáng)解耦2011-20120.1680.0430.257弱解耦2012-20130.0650.0751.154擴(kuò)張性耦合2013-20140.062-0.006-0.092強(qiáng)解耦2014-20150.0260.0080.303弱解耦2015-20160.0500.0591.188擴(kuò)張性耦合2016-20170.059-0.075-1.268強(qiáng)解耦2017-20180.0050.0316.630擴(kuò)張性負(fù)解耦5結(jié)論與建議a．城鎮(zhèn)化水平與生態(tài)安全水平近些年持續(xù)增長(zhǎng)，城鎮(zhèn)化水平增長(zhǎng)率大于生態(tài)安全水平，但兩系統(tǒng)增長(zhǎng)趨勢(shì)都有所降低。b.人口城鎮(zhèn)化對(duì)生態(tài)安全的脅迫作用最強(qiáng)，生態(tài)治理投入是城鎮(zhèn)化水平的主要約束。c.黃河流域九省區(qū)存在著擴(kuò)張性耦合與強(qiáng)弱解耦循環(huán)交替現(xiàn)象，主要是以解耦為主。為了實(shí)現(xiàn)黃河流域生態(tài)保護(hù)與高質(zhì)量發(fā)展，基于研究結(jié)論，應(yīng)加強(qiáng)城鄉(xiāng)融合發(fā)展、優(yōu)化城鎮(zhèn)人口配置、發(fā)展綠色可持續(xù)產(chǎn)業(yè)、加強(qiáng)生態(tài)治理投入、嚴(yán)格限制企業(yè)污染物排放，打破生態(tài)安全短板效應(yīng)，解除其對(duì)城鎮(zhèn)化發(fā)展的約束。參考文獻(xiàn)習(xí)近平.在黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展座談會(huì)上的講話[J].中國(guó)水利,2019(20):1-3.葉裕民.中國(guó)城市化質(zhì)量研究[J].中國(guó)軟科學(xué),2001(07):28-32.ZhongLiang,LiuXiaosheng,YangPeng.RegionaldevelopmentgapassessmentmethodbasedonremotesensingimagesandweightedTheilindex[J].ArabianJournalofGeosciences,2020,13(22).羅奎,方創(chuàng)琳,馬海濤.基于生產(chǎn)函數(shù)視角的城鎮(zhèn)化動(dòng)力機(jī)制研究[J].地理科學(xué),2017,37(03):394-399.ChunyuYang,JueHuang,ZhibinLin,etal.Evaluatingthesymbiosisstatusoftouristtowns:ThecaseofGuizhouProvince,China[J].AnnalsofTourismResearch,2018,72.陳明星,唐志鵬,白永平.城市化與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)系模式——對(duì)錢納里模型的參數(shù)重估[J].地理學(xué)報(bào),2013,68(06):739-749.方創(chuàng)琳,劉曉麗,藺雪芹.中國(guó)城市化發(fā)展階段的修正及規(guī)律性分析[J].干旱區(qū)地理,2008(04):512-523.YangWenyi,WangXueli,ZhangKeke,etal.COVID-19,UrbanizationPatternandEconomicRecovery:AnAnalysisofHubei,China[J].InternationalJournalofEnvironmentalResearchandPublicHealth,2020,17(24).LucaSalvati,IlariaZambon.The(Metropolitan)CityRevisited:Long-termPopulationTrendsandUrbanizationPatternsinEurope,1950-2000[J].PopulationReview,2019,58(1).黃金川,方創(chuàng)琳.城市化與生態(tài)環(huán)境交互耦合機(jī)制與規(guī)律性分析[J].地理研究,2003(02):211-220.鮑超,方創(chuàng)琳.干旱區(qū)水資源對(duì)城市化約束強(qiáng)度的時(shí)空變化分析[J].地理學(xué)報(bào),2008(11):1140-1150.方創(chuàng)琳.中國(guó)城市群研究取得的重要進(jìn)展與未來(lái)發(fā)展方向[J].地理學(xué)報(bào),2014,69(08):1130-1144.王同達(dá),曹錦雪,趙永華,等.基于PSR模型的陜西省土地生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào):1-12.ZhuoChen,ShunhongHuang,LiangChen,etal.Distribution,source,andecologicalriskassessmentofpotentiallytoxicelementsinsurfacesedimentsfromQingfengRiver,Hunan,China[J].JournalofSoilsandSediments,2021.榮慧芳,方斌.基于重心模型的安徽省城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境匹配度分析[J].中國(guó)土地科學(xué),2017,31(06):34-41.曹玉華,夏永祥,毛廣雄,蔡安寧,劉傳明.淮河生態(tài)經(jīng)濟(jì)帶區(qū)域發(fā)展差異及協(xié)同發(fā)展策略[J].經(jīng)濟(jì)地理,2019,39(09):213-221.王少劍,崔子恬,林靖杰,謝金燕,蘇坤.珠三角地區(qū)城鎮(zhèn)化與生態(tài)韌性的耦合協(xié)調(diào)研究[J].地理學(xué)報(bào),2021,76(04):973-991.刁藝璇,左其亭,馬軍霞.黃河流域城鎮(zhèn)化與水資源利用水平及其耦合協(xié)調(diào)