（土地资源管理专业论文）雅安市城市化与环境耦合发展关系研究.pdf

论文独创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行研究工作所取 得的成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，学位论文中不包 含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得四川农业大学 或其它教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所 做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 研究生躲身如青 潮9s 年6r 妇 关于论文使用授权的声明 本人完全了解四川农业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向 国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅，可以采用影印、 缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。同意四川农业大学可以用不同方式在不同媒体 上发表、传播学位论文的全部或部分内容。 研究生签名： 导师签名 音 寺 嬲 洲年彳月旃 历哆芦占月彩日 摘要 本研究确定了适合雅安市城市化与环境耦合评价的参评指标，在参考了国家标准 值和国内良好特色城市现状值，结合该市实际，构造了雅安市各项指标对应的标准值， 运用因子分析法和协调度模型对其进行了耦合评价。同时通过灰色系统g m ( 1 ，1 ) 模型 的构建对其城市化与环境协调度进行了定量动态预测，在此基础上分别构建了城市化 率与环境指数、协调度、协调发展度的计量模型进行了城市化与环境耦合关系的计量 分析，揭示了雅安市城市化与环境交互耦合程度以及环境质量随城市化发展的变化规 律。 ( 1 ) 耦合评价结果显示：雨城区处于中等发展阶段，但城市化滞后于环境发展， 其余七县都处于初级发展类阶段。名山县属于初级发展类的环境滞后模式，天全县和 芦山县属于初级发展类的协调模式，表现出城市化主因子与环境发展主因子相互协调 发展，但只是低层次的发展。其余荥经、汉源、石棉和宝兴四县则处于初级发展类的 城市化滞后状态。雅安市从1 9 9 7 2 0 0 2 年基本上处于城市化与环境相互调和到二者初 步协调的过渡阶段，呈现出勉强协调发展城市化滞后型、初级协调发展城市化滞后型 两种类型。虽然全市城市化与环境耦合协调度逐年不断提高，但发展的整体功能或综 合发展水平较低，在城市化与环境系统的内部关系中，环境保护相对超前，城市化发 展相对滞后。 ( 2 ) 预测结果显示：自2 0 0 2 年后，城市化不断发展，但到2 0 0 8 年仍处于城市化 发展的初级阶段，没有出现“s ”型曲线的第一个转折点，环境指数逐年下降，呈现 出一定的变化波动。在时间尺度上城市化与环境耦合协调度表现为抛物线形态的变化 趋势，到2 0 0 6 年前后出现峰值亦即达到最佳协调状态，出现城市化与环境同步发展， 之后协调度下降，转变为环境保护滞后于城市化发展的模式。从协调发展度上来看， 耦合发展类型一直处于初级和初级到中级的过渡阶段，城市化与环境协调的整体效益 水平比2 0 0 2 年前有所提高，协调发展度曲线变缓，但总体上协调发展层次仍然较低。 ( 3 ) 计量分析结果表明：雅安市城市化率与环境质量之间存在较明显的二次“u ” 型曲线特征，在2 0 0 8 - 2 0 0 9 年期间，城市化率达到2 2 1 1 左右时，环境出现质量最 差的转折点。协调度随着城市化率的提高呈现较明显的类似倒“u ”型库兹涅茨环境 曲线特征，理论转折点比环境最低的峰值提前到来，到2 0 0 5 2 0 0 6 年，城市化率达到 2 0 7 4 左右时，出现协调度增长的倒“u ”型曲线的峰值。协调发展度和城市化率之 间呈现非标准的三次曲线特征，而不是简单表现为倒“u ”型的关系。在城市化率达 到2 2 0 3 附近，在2 0 0 9 年出现协调发展度的理论计算峰值。此时，雅安市城市化与 环境耦合发展类型已经完全过渡到中级协调发展模式，城市化与环境的整体功能或综 合水平达到中等发展水平。 关键词：雅安市；城市化；环境；耦合评价；因子分析；灰色模型 2 t h er e s e a r c ho nc o u p l i n gd e v e l o p m e n tr e l a t i o n s h i pb e t w e e n u r b a n i z a t i o na n de n v i r o n m e n ti ny a a n n i uf e n g ( l a n dr e s o u r c em a n a g e m e n t ) d i r e c t e db yw a n gc h a n g q u a n c h e nw e n k u a n a b s t r a c t t h es t u d yi n d i c a t e st h ei n d i c a t o r sa b o u te v a l u a t i o no fc o u p l i n gr e l a t i o n s h i pb e t w e e n u r b a n i z a t i o na n de n v i r o n m e n lm e a n w h i l e ，t h ec o r r e s p o n d i n gs t a n d a r dv a l u eo fe a c h i n d i c a t o ri sc o n s t r u c t e db a s e do nn a t i o n a ls t a n d a r da n da c t u a l i t yv a l u eo fd o m e s t i cc i t i e s t h a th a v ep r e f e r a b l ef e a t u r e sa n da c t u a lc o n d i t i o n so fy a a n f a c t o ra n a l y s i sm e t h o da n d c o o r d i n a t e di n d e xm o d e la r e a p p l i e di n t h ec o u p l i n ge v a l u a t i o n f u r t h e r m o r e ，t h e c o o r d i n a t e di n d e xo fu r b a n i z a t i o na n de n v i r o n m e n ti sq u a n t i t a t i v ef o r e c a s t e dd y n a m i c a l l y b yc o n s t r u c t e dg m ( 1 ，1 ) b a s e do na b o v er e s u l t s ，d i f f e r e n tm e t r o l o g ym o d e l sa b o u tt h e r e l a t i o n s h i pb e t w e e nu r b a n i z a t i o nr a t e a n de n v i r o n m e n ti n d e x ，c o o r d i n a t e d i n d e x ， c o o r d i n a t e dd e v e l o p m e n ti n d e xa r cb u i l ts e p a r a t e l yt oq u a n t i t a t i v e l ya n a l y z et h ec o u p l i n g r e l a t i o n s h i pb e t w e e nu r b a n i z a t i o na n de n v i r o n m e n ta n ds h o wt h ec o u p l i n gd e v e l o p m e n t d e g r e eb e t w e e nu r b a n i z a t i o na n de n v i r o n m e n ti ny a a na n dt h ec h a n g ep r i n c i p l eo f e n v i r o n m e n tq u a l i t yw i mu r b a n i z a t i o nd e v e l o p m e n t ( 1 ) t h er e s u l t so fc o u p l i n ge v a l u a t i o ns h o wt h a t ：y u c h e n gd i s t r i c ti si nt h em o d e r a t e d e v e l o p m e n ts t a g e ，b u tu r b a n i z a t i o nd e v e l o p m e n tl a g sb e h i n de n v i r o n m a n td e v e l o p m e n t , m o r e o v e r , o t h e r7c o u n t i e so f y a a ni si nt h ep r i m a r yd e v e l o p m e n ts t a g e m i n g s b _ a nc o u n t y i se n v i r o n m e n tl a gm o d e li np r i m a r yd e v e l o p m e n ts t a g e ，t i a n q u a nc o u n t ya n dl u s h a n c o u n t ya r ec o o r d i n a t e dm o d e li nt h es a n es t a g ea n di n d i c a t et h a tu r b a n i z a t i o nc o m p o n e n t a n de n v i r o n m e n tc o m p o n e n tc o o r d i n a t e dd e v e l o pi nl o w l e v e l ，y m 翻i n gc o a n t y ，h a n y u a n c o u n t y , s h i m i a nc o u n t ya n db a o x i n gc o u n t ya r eu r b a n i z a t i o nl a gm o d e li nt h es a l t i cs t a g e b a s i c a l l yy a a ni st h et r a n s i t i o ns t a g e ，w h i c hi ti st r a n s i t i n g 筋mu r b a n i z a t i o na n d e n v i r o n m e n tc o a d j u s tt ob o t hp r i m a r i l yc o o r d i n a t ei n 1 9 9 7 - 2 0 0 2 ，m e a n w h i l e ，s e p a r a t e l y s h o wu r b a n i z a t i o na n de n v i r o n m e n td e f i c i e n tc o o r d i n a t i o nd e v e l o p m e n tu r b a n i z a t i o nl a g m o d e la n db o t hp r i m a r yd e v e l o p m e n tu r b a n i z a t i o n l a gm o d e l t h o u g ht h ec o u p l i n g 3 c o o r d i n a t e di n d e xc o n t i n u a l l yi m p r o v ey e a ra f t e ry e a r , s y n t h e t i cd e v e l o p m e n tl e v e li s l o w e r i nt h ei n t e r i o rr e l a t i o no fu r b a n i z a t i o na n de n v i r o n m e n ts y s t e m s ，e n v k o n m e n t q u a l i t yi sc o r r e s p o n d i n g l ya d v a n c e d ，w h i l e ，u r b a n i z a t i o nd e v e l o p m e n ti sc o r r e s p o n d i n g l y l a g ( 2 ) t h er e s u l 招o ff o r e c a s ts h o wt h a t ：s i n c e2 0 0 2 ，u r b a n i z a t i o no fy a a nh a sb e e n d e v e l o p i n gc o n t i n u a l l y , b u ti tw i l lb es t i l li np r i m a r yd e v e l o p m e n ts t a g et i l l2 0 0 8a n dn o t a c h i e v et h ef i r s tt u r n i n gp o i n to fs - s h a p ec u r v e e n v i r o n m e n ti n d e xo fy a a nd e c l i n ef r o m 2 0 0 2t o2 0 0 8a n d ，i nac e r t a i ne x t e n t ，s h o wc h a n g ef l u c t u a t i o n a tt i m es c a l et h ec o u p l i n g c o o r d i n a t e di n d e xc h a n g ea l o n gp a r a b o l ad y n a m i c a l l ya n dw i l lc l i m bt ot h ep e a ko f p a r a b o l aa r o u n d2 0 0 6 ，i na n o t h e rw o r d ，i tw i l la t t a i no p t i r e a lc o o r d i n a t e ds t a t ew h i c h u r b a n i z a t i o na n de n v i r o n m e n td e v e l o pi np h a s e h o w e v e r ，c o o r d i n a t e di n d e xw i l ld e c l i n e s u b s e q u e n t l ya n de n v i r o n m e n tq u a l i t yw i l ll a gb e h i n du r b a n i z a t i o nd e v e l o p m e n t b a s e do n t h ec o o r d i n a t e dd e v e l o p m e n ti n d e x ，c o u p l i n gd e v e l o p m e n ti s a l w a y s i n p r i m a r y d e v e l o p m e n ts t a g ea n dt h et r a n s i t i o ns t a g ew h i c hi ti st r a n s i t i n gf r o mp r i m a r yd e v e l o p m e n t t om o d e r a t ed e v e l o p m e n t t h o u g hh o l i s t i cb e n e f i to fu r b a n i z a t i o na n de n v k o n m e n t c o o r d i n a t e dd e v e l o p m e n ts l o w l yi n c r e a s ef r o m2 0 0 2t o2 0 0 8 ，a saw h o l et h ec o o r d i n a t e d d e v e l o p m e n tl e v e li ss t i l li nl o w e rg r a d e ( 3 ) t h er e s u l t so f q u a n t i t a t i v ea n a l y s i ss h o wt h a t ：i ti so b v i o u st h a tt h e r ei saq u a d r a t i c u - s h a p ec h i v ec h a r a c t e ri nt h er e l a t i o n s h i pb e t w e e nt h eu r b a n i z a t i o nr a t ea n de n v i r o n m e n t q u a l i t yi ny a a n t h es i m u l a t e dc a l c u l a t i o ni l l u s t r a t ew h e nu r b a n i z a t i o nm t er e a c h e s 2 2 1 1 a r o u n di n2 0 0 8 - 2 0 0 9 ，t h ew o r s te n v i r o n m e n tq u a l i t yt u m i n gp o i n to f c o n i cw o u l d b ea p p e a r a no b v i o u si n v e r tu s h a p ec u r v ec h a r a c t e rw i l lb ef o u n d ，w h c hi ss i m i l a rt o e k cb e t w e e nt h eu r b a n i z a t i o nr a t ea n dc o o r d i n a t e di n d e x a r o u n di n2 0 0 5 2 0 0 6 w h e n u r b a n i z a t i o nr a t er e a c h e s2 0 7 4 ，t h et h e o r e t i c a lp e a l 【v a l u eo fc u r v ew i l la r r i v ea n dt h e t u r n i n gp o i n tw i l la p p e a rp r i o rt h a nt h ew o r s te n v i r o n m e n tq u a l i t yv a l u e t h er e l a t i o n s h i p b e t w e e nt h ec o o r d i n a t e dd e v e l o p m e n ti n d e xa n du r b a n i z a t i o nr a t ed o e s n ts h o wi n v e g u - s h a p ec u r v eb u tn o n s t a n d a r dc u b i cc u r v ec h a r a c t e r f 场翎u r b a n i z a t i o nr a t ei s2 2 。0 3 i n 2 0 0 9 ，t h et h e o r e t i c a lp e a kv a l u eo fc u r v ew i l la r r i v e a tt h a tt i m e ，t h eu r b a n i z a t i o na n d e n v i r o n m e n tc o u p l i n gd e v e l o p m e n tw i l lh a v eb e e nt r a n s i t e dt o m o d e r a t ec o o r d i n a t e d d e v e l o p m e n ts t a g ec o m p l e t e l ya n dt h eh o l i s t i cf u n c t i o no fu r b a n i z a t i o na n de n v k o n m e n t 4 s y n t h e t i cd e v e l o p m e n tr e a c hm o d e r a t ed e v e l o p m e n tl e v e l k e yw o r d s ：y h a n ；u r b a n i z a t i o n ；e n v i r o n m e n t ；c o u p l i n ge v a l u a t i o n ；f a c t o ra n a l y s i s ；g r e w m o d e l 5 1 前言 城市作为人类聚居地，经济增长和社会活动的重要伴生物，是社会生产力发展的 必然结果和人口发展变动的必然趋势。城市化是任何国家现代化进程中不可逾越的一 个发展阶段，是工业化发展不可替代的载体【l 】。城市化进程在全球范围内发展极为迅 速，随着工业文明的到来，城市化的影响遍及大多数国家。1 9 0 0 年至今，全球城市 人口从1 5 亿增加到现在的2 2 亿，使目前全球约有4 5 的人口生活在城市，在发达 国家则高达7 0 以上，发展中国家的城市化趋势还在继续【2 】。我国现阶段城市化率远 远落后西方，到2 0 0 0 年才达到3 6 2 2 的城市化水平 3 1o 一般认为城市化达到2 0 5 0 为加速发展阶段，随着我国城乡户籍制度改革和城镇化战略实施，参照城市化发展的 一般规律，可以认为我国城市化己进入大规模发展阶段。 城市的形成发展与环境条件密切相关，其发展依赖于良好的自然环境，同时也深 刻地影响着自然环境【4 】。人类活动导致自然生态系统向人工生态系统转变已经有数千 年的历史，而城市化是其中强度最大、影响最深的过程之【2 1 。城市化给自然环境造 成了巨大压力，这种压力主要是由城市的工业生产、交通运输和日常生活所消耗的自 然资源以及排放废弃物的数量超过了自然环境的净化能力而引起的【”，最直接体现在 污染物的大量产生和转移上，全球范围内只有不到2 的地表为城市所覆盖，但8 0 的工业和生活污染物来源予城市，大部分污染物都直接或间接地进入城市和周边地区 的生态环境系统中。随着工业化水平不断提高和可利用资源相继减少，城市发展和生 态环境容量之间的矛盾会越来越尖锐。因此，城市化与环境之间的关系已经成为全世 界特别是发展中国家关心的问题。 1 1 研究目的与意义 西方国家城市化自1 8 世纪产业革命经过快速增长后，目前已步入城市化与环境 稳定协调发展阶段。但在其快速增长时期，城市人口急剧膨胀，工业污染迅速蔓延， 大量资源被消耗，生态环境恶化加剧，使未来城市发展付出很大成本。快速城市化对 周围生态环境造成现实的破坏与潜在的威胁，己成为我国社会和城市发展的制约因 素，危及到城市化的可持续发展。据此，从根本上预防城市化进程中产生新的环境问 题，保护改善城市生态环境质量，探讨城市化与环境交互耦合发展关系与规律，实现 城市化可持续发展就成为值得研究的重大战略问题。自2 0 世纪8 0 年代以来，我国城 市化研究在小城镇规划与建设、城_ 乡区域协调发展、城市化特征规律、城市化机制 6 和城市化战略等研究领域有大量的文献积累，但研究往往基于发达地区的城市化模式 经验进行城市化内在机制比较分析或探讨其他区域城市化发展道路模式等，多局限于 在定性研究层面上。此外，针对城市化对生态环境造成的影响而进行的城市生态环境 建设与评价以及城市可持续发展评价也有大量研究，但城市化与环境耦合发展关系的 系统研究还较为薄弱，特别是缺乏实证研究。 雅安市作为西部地区一个生态城市和四川省重要的生态经济区之一，其生态环境 建设对本省社会经济可持续发展至关重要。事实上，随着城市规模的扩大和人口的增 长、工业经济的发展和城镇化战略的实施，城市化对雅安生态系统改造强烈，影响了 雅安市可持续发展。如何在不抑制城市化正常发展的情况下，改善环境问题是雅安市 可持续发展面临不可回避的现实问题。本研究用定量的数学方法对有独特生态环境特 点的雅安市进行城市化与环境耦合评价，研究城市化与环境交互耦合程度，预测两者 在未来的耦合发展趋势，并对城市化与环境的耦合关系进行数量分析，在此基础上提 出城市化发展对策，为实现城市化可持续发展提供科学依据。 1 2 国内外研究现状 1 2 1 城市化可持续发展评价研究 2 0 世纪8 0 年代末，经济合作与发展组织( o e c d ) - 与联合国环境规划署( i 姗p ) 共同 提出了环境指标的压力 r e s s u r e ) 状态( s 协l 蝴响应( r e s p o n s e ) 概念模型( p s r ) f 5 】o1 9 9 6 年联合国可持续发展委员会( c s d ) 与联合国政策协调和可持续发展部( d p c s d ) 提出了 可持续发展核心指标初步框架 6 1 ，以驱动力状态响应回s r ) 为概念模型，建立了指标 体系。2 0 世纪9 0 年代以来国内城市化可持续发展研究逐年增多，逐渐认识到单纯的城 市化指标体系已不能适应城市化可持续发展的要求。周复多提出城市化可持续发展， 应保持适宜的城市化速度，发展应有序，衡量城市化水平不仅有经济指标，还要有社 会指标，要保护和发展城市良好的生态环境m 。钟逢干认为城市化可持续发展要实现 人和景观的转变，从经济、社会、环境三方面着眼城市化发展的方式、规模、速度、 强度和协调性等问剧羽。车秀珍等把环境、社会、经济和土地可持续性作为城市化可 持续发展的重要环节，认为战略环境l 聊( s t r a t e g i ce n v i r o n m e n ta s s e s s m e n ls e a ) 是实 施其可持续发展战略的有效工具，并将生态学理念引入城市化s e a ，对发展政策、城 市规划、发展计划做出预测、分析和评价【9 j 。李莉等根据p s r 概念模型，结合我国 城市发展实际提出了包括社会、经济和环境发展以及城市法律管理4 个内容的城市可 7 持续发展指标体系n m 。杨燕风等从国内外生态与环境指标研究现状出发，从状态、进 展、能力、预警4 个方面设计了城市化快速增长时期生态与环境整合指标体系，以定 量化方法进行了指标体系的整合【6 】。田成诗则从经济、环境、资源、社会发展和人口 5 个方面构建了评价城市可持续发展水平的指标体系，并对辽宁省1 4 个城市的可持续 发展水平进行了评价【l l 】。许学强等从环境、经济和社会可持续发展3 个方面选择了4 8 个指标对广州市可持续发展进行了动态评价，发现广州市经济和环境存在明显不同步 性，呈弱可持续发展状态，但城市总体上正向高级化迈进【l2 1 。李刚等则以南京市为例， 采用因子分析法进行可持续发展评价，发现南京市经历了缓慢、平稳和快速发展3 个 阶段，总体上呈现向高效和谐方向发展的态势【1 3 】，而曹慧等则采用递阶层次结构指标 体系进行评价，发现南京市虽正向高效和谐方向发展，但发展水平较低，发展协调度 年际变化较大，各子系统及其组成要素存在着非均衡性【1 4 】。李柞泳等提出了城市可持 续发展评价分类指标的分指数公式和多类别综合指数公式，用遗传算法对公式参数进 行了优化，得到适用的城市可持续发展评价模型【旧。徐望国等则开展了面向可持续发 展的城市交通环境影响评价，提出了评价的原则、对象、要素、指标、程序、内客及 方法等”l 。 1 2 2 城市经济与环境交互作用与规律研究 资源、环境和经济相互作用机制和规律是可持续发展的根本性问题，他们之间既 有协同、进化的良性循环的正向作用过程又有矛盾、制约的恶性循环的逆向作用过程， 是相互依赖的统一整体。董锁成等用经济学的分析观点对两者的相互作用机制进行了 透视，从产业型污染、城市型污染和资源过度消费3 个方面进行了经济学分析，提出 了资源与环境演变的“u ”型规律，污染物传递的“倒金字塔”规律和资源、环境效 应的“后发优势”规律【1 7 】。袁雯等对上海1 9 7 8 1 9 9 8 年间经济环境指标进行分析，发 现近2 0 年来上海环境与经济关系之间协调状况有一定的改善，在经济适度增长时期这 种改善表现得较为突出【1 8 】。王海建利用l u c 鹊的人力资本积累内生经济增长模型，讨 论了人均消费与环境质量在长期增长过程中的相互关系以及模型的平衡增长解f 1 9 1 。王 茂军等通过因子分析，建立了中国可持续发展的因子结构模型，指出中国环境发展时 序上大致呈现“u ”型规律，2 9 个省市分别与“u ”型曲线呈现逆向非同速，同向非 同速规律f 捌。张妍等认为各个系统之间相互作用彼此影响、相互制约的复杂关系与物 理学中耦合概念既两个( 或两个以上) 体系或运动形式通过各种相互作用而彼此影响 的现象相应和，运用因子分析法，对吉林省9 个城市的经济与环境发展耦合机制进行 了定量分析，并对两者发展层次和协调程度进行了耦合机制评价【2 ，发现长春市和吉 林市处于高级发展阶段，但没有达到良性的、高层次的协调。 1 2 2 1 环境库兹涅茨曲线e k c ( e n vir o n m e n tk u z n e t sc u r v e ) 研究 1 9 9 1 年美国经济学家g r o s s m a n 和k r u e g e r 根据经验数据提出了污染与收入之间 具有倒“u ”型关系1 2 2 1 ，污染水平随收入增长不断上升，当经济发展到较高水平，收 入达到某一特定值后，进一步的收入增长将导致污染水平降低和环境质量改善，这就 是著名的环境库兹涅茨( k u z n e t s ) 倒“u ”型曲线e k c ( e n v i r o n m e n tk u z n e t s c u r v e ) 1 2 3 1 。自9 0 年代以来，如何解释污染排放量与收入水平之间的这种倒“u ”型关 系成为研究的热点问题【2 4 1 。目前的解释主要集中在2 个方面：( 1 ) 认为污染与收入间 的倒“u ”型关系是经济发展自然进程的反映。随着收入提高，服务业在总产出中所 占比重逐渐增大，污染密集型生产活动则被转移，高收入地区污染水平因此会呈下降 趋势【2 5 】；( 2 ) 经济增长过程中技术条件的变化。s t o k e y 认为使用清洁技术存在阈值效 应，当收入水平较低时，只能使用高污染技术，而当经济规模超过某一水平时，清洁 技术将取代高污染技术，导致收入与污染之间呈倒“u ”型关系【2 6 1 。j a e g e r 根据消费 者对清洁环境的需求随收入增长而提高的结论，也同样得出污染与收入具有倒“u ” 型关系【2 ”。此外，s e l d e n 等还从环境投资、污染问题不可逆性等角度对e k c 的存在 进行了解释【2 8 】。我国学者王学山等从社会福利最大化的角度出发，确定了环境最佳投 资水平，通过数学推理，从理论上证明了环境库兹涅茨曲线存在的依据，认为环境质 量演化过程曲线取决于社会经济发展状况，它与非环境物品生产函数和排污生产函数 的技术参数，居民收入水平以及对环境物品和非环境物品的消费偏好，国民收入分配 政策有关，而非仅仅与经济增长状况有关。 环境问题具有区域性和综合性，理论上讲，e k c 更适于较大尺度区域环境问题 研究，目前国内外对e k c 研究主要集中在以c d 。和n o x 等为主的大气污染物以及土 地利用等方面，利用各地的实际资料进行回归分析 2 8 , 3 0 , 3 ”，基于倒“u ”型模型进行 研究，也就是拐点研究，而且其相关的实证分析在一定程度上可以解释某些国家和地 区经济发展水平与环境污染的关系【3 2 】。p a n a y o t o u 估计大气中s 0 2 和悬浮微粒浓度的 转折点分别为人均g d p 3 6 7 0 美元和3 2 8 0 美元【3 3 1 。a m i t - g a r g 等对温室气体排放进行 分析研究，估算印度：排放的e k c 峰值出现在人均g d p 5 3 0 0 5 4 0 0 美元左右 3 4 1 。 9 k r i s t r o m & l u n d g r e n 基于瑞典1 9 0 0 1 9 9 9 年的c d ，排放数据，对1 0 年后的c 0 2 排放 进行了预测，结果完全符合e k c ，c o s 的排放已经跨过转折点，在未来会进一步降 低【3 5 】。p u s h p a n l k u m a r 等利用k l n e n t a 模型通过对1 9 6 3 1 9 9 5 年印度主要1 9 个州的土 地利用模式变化的分析，证实不同的农地类型与收入水平之间的存在着e k c 规律， 耕地变化的转折点出现在收入1 3 4 7 1 4 4 0 美元之间，在收入达到8 7 1 8 8 1 美元时牧草 地出现转折变化，林地的转折点则出现在8 1 1 美元左右p 6 】。杨凯等对上海1 9 7 8 2 0 0 0 年人均g d p 与城市废弃物增长数据的拟合计算表明，废弃物增长与人均g d p 之间存 在e k c 特征，在人均g d p 约3 3 4 4 1 元时达到相应理论转折点，废弃物峰值约7 7 9 万吨。实际上，上海废弃物增长在2 0 0 0 年前后，已处于曲线峰值转折点附近，今后 一段时期内废弃物总量增长会逐步减缓【3 ”。刘耀彬等将武汉市人均g d p 与“三废” 排放标准化值进行拟合，发现“三废”排放与人均g d p 之间存在较明显三次曲线特 征，1 9 8 5 1 9 9 4 年曲线呈持续下降趋势，1 9 9 5 2 0 0 1 年初步显现标准k u z n e t s 曲线，“三 废”排放曲线转折点为人均g d p l 2 3 3 8 4 6 元左右【3 8 】。张晓利用1 9 8 5 1 9 9 5 时间序列 数据进行估算，中国大气污染( 废气和s o s ) c f l 转折点位于人均g d p l 2 0 0 1 5 0 0 元，而 1 9 9 7 年中国人均g d p 已达1 3 0 0 元，说明中国大气污染正进入转折期f 3 9 l 。吴玉萍等 选取北京市1 9 8 5 1 9 9 9 年经济与环境数据，建立了经济增长与环境污染水平计量模型， 发现北京市自1 9 8 5 年后随着经济增长其环境恶化程度在下降，进入了经济与环境协 调发展后期阶段，其演替轨迹呈现显著的k u z n e t s 盐线特征，较早实现了曲线转折f 矧。 但b r u y n 、l e v i n s o n 、p a n a y o t o u 等的研究f 4 1 4 3 发现，经济增长与环境污染指标之 间关系既可能是倒“u ”型，也可能是其它形式如“n ”型、线性等。我国的学者研 究也表明，无论是全国、还是东中西三大经济带，经济增长与环境指标之间也不全为 e k c 关系【3 9 j ，d a y & g r a f l o n 考察加拿大的4 项环境指标中，只有c o 随人均g d p 增 长而呈下降的趋势1 4 4 。陆虹以大气污染为例。分析了我国大气污染的k u z n e t s 曲线特 性，发现我国大气污染问题具有自身独特的特征f 4 5 1 。谢贤政等通过分析安徽省 1 9 9 0 - 2 0 0 1 年经济增长与工业环境污染指标之间的关系，发现安徽省人均g d p 与各项 工业污染指标之间无明显e k c 关系，除i 业s o s 排放量外，其他各项工业环境污染 指标与人均g d p 均呈线性关系 4 6 1 。凌亢等利用南京市1 9 8 8 1 9 9 8 年各期数据，建立 了基于人均收入的废气、s q 排放二次和三次方程，发现并不是倒“u ”型，也不存 在拐点，南京市经济发展水平和城市化进程不能用倒“u ”型理论解释h 7 1 。陈艳莹也 认为，当一种污染物治理不具有规模收益递增特征时，其排放量与收入间的关系就不 符合k u z n e t s 曲线，由于不同污染物治理上的差异性，并不是所有污染物都存在e k c ， 个别污染物排放量与收入间的关系有可能呈“u ”型或其他形状【4 8 1 。 经济发展和环境污染存在着这种倒“u ”型关系，应该说该曲线对于研究城市经 济可持续发展意义巨大。由于环境污染主要集中在城市，具有分布上的空间不均衡性， 因而研究一个局部可以看到城市化发展所处的阶段更有现实意义1 3 2 , 4 7 。e k c 若是不 可避免的规律，就应利用该曲线对全国以及各省、市环境污染走势进行预测，在科学 基础上确定对应环境污染高峰“临界点”以及达到此临界点时间长度【4 9 】。 1 2 2 2 经济与环境的协调性研究 协调度是度量系统或要素之间协调状况好坏和耦合程度的定量方法，经济与环境 协调度定量描述了在一定的经济发展阶段，区域环境承载力与综合经济发展水平之间 的耦合程度 5 0 - 5 1 】。理论上可以证明经济与环境之间存在最优协调度，且最优协调度是 与经济发展阶段相适应的经济与环境的最佳组合状态【5 2 1 。张晓东等把区域经济与环境 协调度公式定义为： 几( x + y ) b 2 丽、x + j ， 式中，x 为经济综合实力的提高速度，y 为环境承载力的变化速率，c ，为经济 环协调度，- 1 4 1 4 2 。1 c t 0 ，最大值 即最佳协调状态；反之，c 越小，越不协调亦即越失调。 徐肇忠用此模型研究了深圳市1 9 9 5 1 9 9 9 年经济与环境协调变动趋势，发现其发 展趋势渐趋完美5 4 1 ，杨士弘等也用此模型对珠江三角洲城市环境与经济协调发展进行 了评价，认为2 0 世纪9 0 年代初期，整个区域经济发展相对超前，环境则相对滞后旧， 刘耀林等则认为整个珠江三角洲经济与环境总体上属于初级协调发展类酬。 李艳等 5 7 1 建立了评价经济环境系统协调发展的数学模型： x p i 一学 式中，u 表示状态协调度，x 为实际值，x + 为协调值，s 2 为方差。 左其亭等建立个动力学模型来定量表述两者的耦合系统关系( 5 8 1 。目前，系统论 广泛应用于生态环境系统和经济系统整合模型的建立，多采用遥感和计算机建模技 术，结合多种生态模型和计量经济模型，预测、模拟、优化生态环境经济系统【5 9 1 。 1 2 3 城市化与环境耦合关系研究 黄金川等采用代数学和几何学方法对环境k u m e m 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双指数曲线【3 】： 业 ：= m a ( 1 04 一p ) 2 式中，z 为生态环境指标；y 为城市化水平；埘为生态环境阈值；口，b ，p 为 非负参数。同时，对三峡库区1 5 个区县城市化水平与生态环境状况作了综合评价， 发现城市化与生态环境耦合关系曲线为正“u ”型，城市化与生态环境沿长江自西向 东具有基本一致的变化规律6 0 1 。 从国内外的研究进展来看，目前的研究存在以下几个主要问题：1 、我国的城市 化研究大多在定性分析的基础上，基于发达地区的城市化模式进行研究和探讨其他地 区城市化发展道路模式；2 、国内关于城市化与环境的研究以城市环境评价居多，且 评价指标体系多有雷同重复，选取指标数目庞大，具有高度相关性，较少采用定量方 法对指标剔除；3 、涉及到城市化与环境之间耦合机制定量研究很少，多为城市化单 方面对生态环境影响的综合分析研究，或只针对生物，资源等方面的影响开展研究； 4 、采用的研究方法过于单一。 2 材料与方法 2 1 研究区概况 1 2 雅安市是我国西部地区长江上游重要的中等城市和四川省旅游发展总体规划 确定的“川西自然生态优先旅游区”，有着独特的生态区位。境内植物垂直分布带 完整，森林资源丰富，植被覆盖率高达8 0 ，是长江上游重要的水源涵养区。全市野 生动植物、水力和石材等自然资源极为丰富，有建设生态经济区较好的基础和条件， 是四川省重要的生态经济区和生态城市。 雅安市位于川西高原东麓，属四川盆地西缘山地，为盆地到青藏高原的过渡地带， 地形以山地为主，山地面积占9 4 ，地势西南高东北低，相对高差在5 0 0 0 m 以上，地 跨北纬2 8 。5 1 1 0 ”3 0 。5 6 4 0 ”，东经1 0 1 。5 6 2 6 ”1 0 3 。2 3 2 8 ”之间，全 市辖七县一区，总面积1 5 3 1 4 k m 2 。气候温和湿润，属亚热带湿润季风型山地气候，立 体气候明显，冬无严寒，夏无酷暑，雨量充沛，雨季多集中在7 、8 月份，占全年降雨 总量的7 4 2 ，夜雨居多，无明显的雨旱季之分。气候南北差异大，年均气温在1 4 1 1 7 9 之间，以大相岭为界，南高北低，相差约4 x 2 ，极端最低温为3 c ，极端最 高温为3 6 3 ；北部阴雨天多，年降水量1 0 0 0 1 8 0 0 m m ，年平均气温1 4 1 6 c ，日 照少，为8 0 0 1 0 0 0 h ，年相对湿度7 7 8 3 ，年蒸发量9 2 4 1 3 6 2 m m ；南部晴天多， 雨量少，年降水量7 0 0 8 0 0 m m ，年均气温1 7 1 8 c ，相对湿度6 6 6 7 ，年日照 时数、年蒸发量分别为1 2 0 0 1 4 0 0