黄河流域乡村高质量绿色发展水平时空分异与影响因素分析

2022-02-10 06:24闫明涛乔家君瞿萌朱乾坤
人民黄河 2022年1期
关键词:黄河流域高质量水平

闫明涛 乔家君 瞿萌 朱乾坤

摘 要:为给进一步推动黄河流域乃至其他区域的生态保护和高质量发展提供决策支撑,基于2008年、2010年、2012年、2014年黄河流域136个县(区)的面板数据,对黄河流域乡村高质量绿色发展水平时空分异与影响因素进行探讨。结果表明:从时序变化来看,乡村高质量绿色发展水平呈上升趋势,其中黄河下游乡村高质量绿色发展水平提升最快;从差异分析来看,总体差异变化呈倒U形,其原因主要是上中下游内部的差异增大,其中上游内部差异最大;从空间格局来看,乡村高质量绿色发展水平存在显著的空间分异性,且具有相对明显的空间俱乐部收敛特征;资源禀赋、环境质量、城镇化水平和经济发展是乡村高质量绿色发展的主导因子,驱动因子交互作用类型均表现为双因子增强或非线性增强。

关键词:高质量绿色发展;泰尔指数;空间相关性;地理探测器;黄河流域

中图分类号:F323;TV882.1 文献标志码:A doi:10.3969/j.issn.1000-1379.2022.01.004

引用格式:闫明涛,乔家君,瞿萌,等.黄河流域乡村高质量绿色发展水平时空分异与影响因素分析[J].人民黄河,2022,44(1):15-20.

SpatialTemporalDifferentiationandInfluencingFactorsofRuralHighQualityGreen DevelopmentLevelintheYellowRiverBasin

YANMingtao,QIAOJiajun,QUMeng,ZHUQiankun

(KeyLaboratoryofGeospatialTechnologyfortheMiddleandLowerYellowRiverRegions,MinistryofEducation/SchoolofGeographyandEnvironment,HenanUniversity,Kaifeng475004,China)

Abstract:Inordertoprovidedecision makingsupportforfurtherpromotingecologicalprotectionandhigh qualitydevelopmentintheYellow RiverBasinandotherregions,basedonthepaneldataof136districtsandcountiesintheYellowRiverBasinin2008,2010,2012and 2014,thispapermadeapreliminarydiscussiononthetemporalandspatialdifferentiationandinfluencingfactorsofhigh qualitygreendevel opmentlevelintheYellowRiverBasin.Theresultsshowthatfromtheperspectiveoftimesequencechange,thelevelofruralhigh quality greendevelopmentisincreasingyearbyyear,amongwhichthelowerreachesoftheruralhigh qualitygreendevelopmentlevelisthefastest. Fromtheperspectiveofdifferenceanalysis,theoveralldifferencechangesisinaninverted Ushape,whichismainlyduetotheincreaseof internaldifferencesintheupstream,middleanddownstream,amongwhichtheinternalcontradictionintheupperreachesisthebiggest. Fromtheperspectiveofspatialstructure,thelevelofhigh qualitygreendevelopmentinruralareashassignificantspatialdifferentiationand hasrelativelyobviousconvergencecharacteristicsofspatialclubs.Resourcesendowment,environmentalquality,urbanizationlevelandeco nomicdevelopmentaretheleadingfactorsofhigh qualitygreendevelopmentinruralareas.Theinteractiontypesofdrivingfactorsaredouble factorenhancementornonlinearenhancement.

Keywords:highqualitygreendevelopment;Theilindex;spatialcorrelation;geographicdetector;YellowRiverBasin

在經济长期高速增长下,国内生态环境系统的承载能力产生“过冲”现象,表明经济社会发展的规模和结构已超出了生态环境的承载能力[1]。绿色发展理念的推行与实施正是解决这一问题的“良药”。绿色发展概念的提出最早可以追溯到1966年美国学者博尔丁提出的“宇宙飞船经济理论”[2]。国外有关绿色发展的研究主要集中在绿色发展评价体系[3]、绿色衡量体系[4]、绿色发展模式与方案[5]等方面。我国有关绿色发展的研究始于1978年,主要集中在以下三方面:一是研究区域选择。当前研究主要集中在国家、流域、城市群和重点省份等区域,例如,孙才志等[6]从全国视角分析了中国绿色化发展水平测度及动态演化规律。二是指标选取与研究方法。指标选取包括构建多指标综合体系、绿色发展绩效指数、绿色GDP指数以及绿色发展效率等,常用的研究方法主要有熵权TOPSIS模型、投入-产出模型和投影寻踪模型等,例如,金巍等[7]采用数据包络分析(DEA)评价模型研究人地关系地域系统视角下水资源绿色效率,周亮等[8]采用SBM Undesirable模型研究中国城市绿色发展效率时空演变特征及影响因素。三是研究内容。目前研究内容主要集中在对“绿色”概念的剖解与分析、区域间的差异分析、空间异质性分析、影响机理分析等,例如,侯纯光等[9]研究了中国绿色化进程空间格局动态演变及其驱动机制,程钰等[10]对中国绿色发展时空演变轨迹与影响机理进行了研究。

高质量发展作为学界很早就在使用的概念,于2017年正式上升至国家战略层面[11]。高质量发展是指能够更好地满足人民不断增长的美好生活需要,受经济发展、社会文化、政策法律的约束,高度聚合创新、协调、绿色、开放、共享五大发展理念的新型理念[12-14]。现阶段,学者们对于高质量发展新形势下的绿色发展问题研究仍处于起步阶段[15],金乐琴[16]研究了中国高质量绿色发展的基本模式和实现路径,张旭等[17]基于DPSIR模型分析中国省域高质量绿色发展的水平与演化。综上,学界关于绿色发展已有较为完善的研究成果,但仍存在可拓展之处。一方面,目前有关绿色发展和高质量发展结合所形成的高质量绿色发展体系,学界并未进行系统研究;另一方面,针对乡村高质量绿色发展研究相对较少,理论分析不足。在全球乡村正在衰退[18],乡村地域系统应对外界环境变化与挑战的弹性有所降低的背景下[19],黄河流域各地区乡村社会经济发展差异较大,是实现黄河流域生态保护和高质量发展战略的薄弱点。本文以2008年、2010年、2012年、2014年为节点,选取黄河流域136个县(区),对乡村高质量绿色发展水平进行测度与分析,以期为进一步推动黄河流域乃至其他区域的生态保护和高质量发展提供决策支撑。

1 研究方法

1.1 研究区域概况

在黄河水利委员会划定的自然流域范围基础上,将引黄灌区加入黄河下游地区作为本文的研究区域,选取其中136个县(区)为研究对象。以内蒙古河口镇与河南桃花峪为节点,将黄河划分上游、中游和下游[20],其中上游研究对象26个、中游68个、下游42个。

1.2 数据来源及处理

研究数据主要包括5个方面:①专业村数据。通过全国一村一品统计调查系统获取1444个专业村数据,整理出4个节点年份每一个专业村的农民人均纯收入、主导产业从业人员占比等指标,采用均值法计算出136个县(区)的数据。②统计年鉴数据。通过《中国乡村统计年鉴》《中国县域统计年鉴(县市卷)》、各省(区、市)统计年鉴以及各县域《国民经济和社会发展统计公报》获取,对个别年份缺失数据采用均值法进行填补。③PM2.5数据。通过哥伦比亚大学社会经济数据和应用中心(SEDAC)获得。④DEM数据。由美国USGS网站的30m空间分辨率全球DEM数据获得。⑤黄河流域矢量数据由黄河下游科学数据中心提供。

1.3 指标体系及研究方法

1.3.1 指标体系

以现有研究成果[21-22]为基础,以科学性、代表性和数据可获得性为原则,从经济活力、资源支撑、环境友好、产出高效、社会和谐5个维度构建黄河流域乡村高质量绿色发展指标体系(见表1,表中wa为指标层对准则层的权重,wt为指标层对系统层的权重)。

(1)经济活力是乡村高质量绿色发展的动力源泉。专业村是指以规模经济和分工经济为基础,形成的内部具有紧密联系的基本单元,在乡村地域研究中具有代表性[23]。因此,本文选用专业村农民人均纯收入、专业村主導产业从业人员占比、农民人均纯收入来反映黄河流域乡村经济发展状况。

(2)资源支撑是乡村高质量绿色发展的基本载体。本文从资源丰度和资源利用两方面进行考虑,选取人均耕地面积表征乡村人均资源占有量、单位耕地面积农机总动力表征乡村资源利用水平。

(3)环境友好是乡村高质量绿色发展的内在属性。考虑到近年来空气质量对生态环境的影响越来越大[24],雾霾污染与经济发展之间存在环境库兹涅茨假说[25],本文引入PM2.5年均浓度表征黄河流域空气质量状况;化肥是导致农业面源污染的主要因素之一[26],采用化肥施用强度表征土壤面源污染状况。

(4)产出高效是乡村高质量绿色发展的重要目标。耕地作为乡村发展的基础元素,在乡村高质量绿色发展中起着重要的作用,本文利用单位耕地面积农业总产值、单位耕地面积粮食产量来表征耕地产出效率。

(5)社会和谐是乡村高质量绿色发展的强力保障。和谐稳定的社会环境是乡村高质量绿色发展的基础,也是高质量绿色发展成效的具体体现。因此,本文采用每万人口义务教育阶段在校学生数、每万人口医疗机构床位数分别从教育和医疗两方面表征乡村高质量绿色发展的社会状况。

1.3.2 熵权TOPSIS法

熵权TOPSIS法,首先通过熵权法确定各指标的权重,运用TOPSIS法来确定黄河流域乡村高质量绿色发展水平。具体计算步骤见文献[27]。

1.3.3 泰尔指数

泰尔指数利用信息理论中的熵概念来计算目标的差异程度,可以分别衡量组内差距与组间差距对总体差距的贡献。本文利用泰尔指数测度黄河流域乡村高质量绿色发展水平差异,并进一步将其分为上中下游间的差异和上中下游内的差异两部分。具体计算步骤见文献[28]。

1.3.4 空间自相关

空间自相关是用于度量某位置上的数据与其他位置上的数据在空间上形成的相关性,可分为全局空间自相关和局部空间自相关。本文分别用全局空间自相关指数Moran sI和LISA聚类图测度黄河流域136个县(区)乡村高质量绿色发展水平的空间依赖性及空间异质性。具体计算步骤见文献[29]。

1.3.5 地理探测器

地理探测器是一种探测地理空间分异性规律,揭示其背后驱动因子的统计学方法。本文选用风险探测、因子探测和交互作用探测,分析黄河流域乡村高质量绿色发展空间分异驱动机制。具体计算步骤见文献[30]。

2 结果分析

2.1 时序演变特征及差异分析

2.1.1 时序演变特征

基于熵权TOPSIS模型测算出黄河流域乡村高质量绿色发展贴近度及各子系统贴近度,见表2。

由表2可以看出:黄河流域乡村高质量绿色发展水平贴近度由2008年的0.2472上升到2014年的0.3157,其中2008—2010年年均增长率仅有0.60%,原因是受国际金融危机的影响,全球绿色发展水平在2008年后均出现明显下降,而后伴随经济结构的调整及环保政策的再强化,形势开始逐渐好转;研究期内经济活力贴近度、资源支撑贴近度、产出高效贴近度、社会和谐贴近度处于增长态势,环境友好贴近度处于下降态势。分地区来看,下游乡村高质量绿色发展贴近度增速最快,由2008年上游>中游>下游的格局发展到2014年下游>上游>中游的格局;在其他子系统贴近度均上升的同时,环境友好贴近度的下降表明生态环境破坏仍是高质量绿色发展的首要问题。从各子系统贴近度的数值可以看出,上游在资源支撑和环境友好水平中表现突出,经济活力、产出高效和社会和谐水平较低;下游在经济活力、产出高效和社会和谐三方面占据优势地位,但环境友好水平明显较低;中游除资源支撑水平较低外,其他发展相对均衡。

2.1.2 差異分析

从泰尔指数(T)计算结果(见表3)可知,研究期内泰尔指数呈倒U形变化趋势,2008—2012年间泰尔指数由0.0172增大到0.0259,2012—2014年间泰尔指数由0.0259下降到0.0205,即黄河流域乡村高质量绿色发展水平差异先增大后减小,总体上差异呈增大态势。从差异构成因素来看,主要是上中下游内部的差异,年均贡献率(G)为97.83%,其是黄河流域上中下游间泰尔指数年均贡献率的44.98倍。上中下游内乡村高质量绿色发展水平差异变化趋势与黄河流域总体变化一致。黄河流域上中下游间乡村高质量绿色发展水平差异变化趋势呈倒N形曲线,即上中下游间差异先减小后增大再减小。比较流域内各地区的泰尔指数,发现黄河流域上中下游内乡村高质量绿色发展水平差异主要在上游,年均贡献率达54.75%。

2.2 空间格局特征

为了反映黄河流域乡村高质量绿色发展水平的空间格局及其变化,运用ArcGIS10.3软件自然断点法,将黄河流域136个县(区)乡村高质量绿色发展分为高水平区、中高水平区、中低水平区、低水平区4级,黄河流域乡村高质量绿色发展水平的等级空间分布见图1。

由图1可知,2008—2014年低水平区、中低水平区、高水平区不断减少,中高水平区明显增加。低水平区和中低水平区数量占比仍保持在60%以上,表明黄河流域乡村高质量绿色发展整体水平仍然较低,处于粗放外延式发展阶段。从高质量绿色发展水平等级的空间分布看,高水平区呈片状分布在上游和中游,具有空间稳定性;中高水平区主要集中在中游,并逐渐往下游扩散;中低水平区起初呈片状分布在中游,少部分呈点状分布在上游和下游,后随着时间的推移,上游中低水平区数量逐渐减少,下游中低水平区数量逐渐增多;低水平区由下游向中游和上游扩散。总之,黄河流域乡村高质量绿色发展水平空间分布呈现集聚化连片发展的特点,上游“两极分化”严重,佐证了依据泰尔指数发现上游高质量绿色发展水平差异大的现象,下游乡村高质量绿色发展较快,2012年后下游已无低水平区。

2.3 空间分异特征

2.3.1 全局空间自相关分析结果

运用ArcGIS10.3软件,测算4个节点年份黄河流域及上、中、下游乡村高质量绿色发展水平全局Moran sI指数,并返回P值以确定显著性,见表4。由表4可以看出,黄河流域4个时间节点的全局Moran s I指数值均为正值,分别为0.4874、0.4373、0.5303、0.5282,且P值均小于0.01,并通过了1%水平的显著性检验,拒绝了零假设,表明在整个研究期间内黄河流域乡村高质量绿色发展水平存在显著空间依赖性,呈现较为显著的俱乐部收敛特征。分地区来看,上中下游全局Moran sI指数均大于0,且P值小于0.05,通过5%水平的显著性检验,拒绝了零假设,表明黄河流域上游、中游、下游乡村高质量绿色发展水平均呈现出显著空间正相关性。

2.3.2 LISA局部空间自相关聚类结果

为了进一步探究乡村高质量绿色发展水平局部空间相关性,运用ArcGIS10.3软件得到黄河流域乡村高质量绿色发展水平LISA聚类图(图2)。其中:H-H集聚区是指高水平区被高水平区包围;L-L集聚区是指低水平区被低水平区包围;H-L集聚区是指高水平区被低水平区包围;L-H集聚区是指低水平区被高水平区包围。结果表明:①总体上,黄河流域乡村高质量绿色发展水平空间分布相对稳定,H-H集聚区和L-L集聚区的数量相对较多,而H-L集聚区数量相对较少,无L-H集聚区。说明黄河流域乡村高质量绿色发展水平以同类集聚为主。上游H-H集聚区和L-L集聚区同时存在,表明上游乡村高质量绿色发展水平差异较大。②2008—2010年,H-H集聚区呈片状分布在上游,2010—2012年该类集聚区逐渐向下游转移,后趋于稳定。说明下游乡村高质量绿色发展水平提升较快,且呈现较强的空间相关性。从数量上来看,在研究期内H-H集聚区数量有所增加。③2008年L-L集聚区主要分布在上游和下游,后逐渐由东向西转移,到2014年该类集聚区稳定分布于上游。从数量上来看,L-L集聚区数量呈增多态势。④在整个研究时段中,H-L集聚区数量较少,总体呈零星状分布在中游,表明出现周围乡村高质量绿色发展低值而中心乡村高质量绿色发展高值的空间结构概率较低。

3 时空分异的驱动因子识别

由以上分析可知,黄河流域乡村高质量绿色发展时空分异特征较为显著,黄河流域上中下游之间存在较为明显的空间依赖性特征。本文从自然资源环境与社会经济等方面探究黄河流域乡村高质量绿色发展时空格局演变的驱动因子,借鉴相关参考文献[31],构建人地关系作用视角下多因子模型。自然资源环境条件主要从自然条件、资源禀赋、环境质量三方面进行表征,相应地选取高程(X1)、地形起伏度(X2)、人均耕地面积(X3)、PM2.5年均浓度(X4)4个因子;社会经济发展状况主要从经济发展、城镇化水平、人口密度三方面进行表征,分别选取农村人均纯收入(X5)、城镇化率(X6)、乡村人口密度(X7)进行表征。选取2008年和2014年数据,将数值型自变量采用自然断点法处理为5类变量,再运用地理探测器模型进行测算,结果见表5。

通過风险探测分析发现,2008年和2014年探测因子均在0.05水平上显著,表明本文选取的驱动因子能够较好解释黄河流域乡村高质量绿色发展的时空分异格局。因子交互探测发现,研究期内探测因子经交互作用后,均表现为双因子增强或非线性增强,表明黄河流域乡村高质量绿色发展水平时空分异格局的形成是驱动因子共同作用的结果。

通过因子探测分析发现,黄河流域及上中下游地区乡村高质量绿色发展驱动因子具有明显差异性。从整体来看,主要影响因素是资源禀赋、环境质量、城镇化和经济发展;从上游来看,主要影响因素是自然环境、资源禀赋、环境质量和城镇化;从中游来看,主要影响因素是资源禀赋和经济发展;从下游来看,主要影响因素是自然条件、环境质量和经济发展。从时序演化分析来看,经济发展因素作用强度呈上升趋势,其余因素作用强度呈下降趋势。2008年乡村高质量绿色发展主要受制于社会经济发展状况,2010年转变为自然资源环境条件,因此黄河流域在加强社会经济发展的同时,更应注意自然资源环境条件的开发与保护。分地区来看,上游和中游经济发展作用强度增强,下游环境质量作用强度增强。

4 结论、建议与展望

4.1 结 论

(1)研究期内黄河流域乡村高质量绿色发展总体水平不断上升,其中2008—2010年上升较为缓慢;研究期内中低水平区和低水平区数量占比仍在60%以上,黄河流域乡村高质量绿色发展仍任重道远。分地区来看,下游乡村高质量绿色发展水平上升最快。从子系统看,经济活力水平、资源支撑水平、产出高效水平、社会和谐水平均呈上升态势,环境友好水平呈下降趋势。

(2)由泰尔指数分析发现,研究期内黄河流域乡村高质量绿色发展水平的差异总体呈倒U形变化,2008—2012年间差异增大、2012—2014年间差异减小,总体上差异呈增大态势。流域整体差异扩大的原因是上中下游内部的差异增大,其中上游内部差异最大。

(3)由空间演变分析发现,黄河流域乡村高质量绿色发展水平存在显著的空间分异性,且具有较为明显的俱乐部收敛特征。H-H集聚区和L-L集聚区均呈片状分布在上游地区,H-L集聚区主要呈零星状分布在中游地区,无L-H集聚区。

(4)黄河流域乡村高质量绿色发展的空间异质性是自然地理环境要素和社会经济发展要素综合作用的结果。因子探测表明资源禀赋、环境质量、城镇化和经济发展是黄河流域乡村高质量绿色发展的主导因子。经济发展约束上游和中游乡村高质量绿色发展水平,环境质量是下游的限制因子。驱动因子交互作用类型均表现为双因子增强或非线性增强。

4.2 政策建议

根据上述研究结果,建议从以下三方面推动黄河流域乡村高质量绿色发展。

(1)全域统筹,区域联动。从全域视角编制黄河流域乡村高质量绿色发展规划,加强区域合作,提升区际关系。立足乡村资源禀赋,充分挖掘乡村特色优势。发展较好的区域应发挥辐射带动作用,以高带低提升黄河流域乡村高质量绿色发展整体水平。

(2)因地制宜,因情施策。黄河流域上游和中游应在注重生态保护的同时,发展乡村生态旅游业、特色农产品加工业等绿色行业。下游应摒弃“先污染、后治理”的粗放式发展模式,在注重乡村经济发展的同时,加强生态保护和环境治理。

(3)生态优先,高质量发展。坚持生态优先,以绿色发展为底色,以高质量发展为方向,坚持共享发展,完善生态环境监管制度,不断提高人民群众对美好生活的获得感、幸福感。

4.3 研究展望

本文有关黄河流域乡村高质量绿色发展状况的分析与已有的相关研究[21,32]较为一致,同时也是对高质量绿色发展体系实证研究的补充。与城市高质量绿色发展研究相比[33],资源禀赋在乡村高质量绿色发展中占据重要地位,乡村发展更贴近于对本地区资源的开发与利用。但在以下两方面的研究有待进一步深入:①在指标选取的过程中,因黄河流域九省(区)县域指标较难获取而指标层数量较少。在时间跨度上,选取2008—2014年进行分析,时间跨度较短,选择时间段较早,但可将本文研究结果与“黄河流域生态保护和高质量发展战略”实施后乡村高质量绿色发展状况进行对比分析,具有一定的现实意义。②驱动因子选取方面,本文在文献梳理的基础上,主要从自然、资源、环境、经济和社会等方面进行考虑,但乡村高质量绿色发展往往受到诸多因素的影响,因此在后续的研究中,应更加关注交通条件、政策扶持、历史文化等多种因素的影响。

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【责任编辑 赵宏伟】

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