生态脆弱区生态环境与城市化耦合研究——以陕北地区为例

摘要

城市是一个开放程度极高、依赖性很强的系统，它与周边环境和区域经济发生着相互作用。城市化的过程不仅是一个人口迁移、景观变化、产业集聚、生态提高的过程，也是一个城市发展进程与周边生态环境之间发生相互作用、相互影响的过程。基于城市化与生态环境交互耦合的胁迫与约束机制，把城市与生态环境两个系统通过各自的耦合元素产生相互作用彼此影响的现象定义为生态环境一城市耦合(eco-environment urbarl COLlpling)。 陕北地区地处生态环境脆弱的黄土高原腹地，是我国重要的能源化工基地和能源接续地。伴随着快速工业化和能源化工基地的建设与发展，陕北地区城市化发展迅速，城市化给原本就脆弱的生态环境增加了更大的压力，论文在深入研究陕北地区城市化进程以及其与脆弱生态环境相互影响相互作用的基础上，论证城市化现象与生态环境之间的交互耦合机制及其规律性，并在此基础上，提出了解决城市化进程与区域生态环境之间的矛盾，推进城市化进程，以实现陕北地区城市生态环境可持续发展的对策措施，从而为保证城市化和生态环境健康、稳定、持续、高效发展提供依据和指导。 论文在实地调研的基础上，收集了大量的第一手数据，结合案例地区的实证，通过定性与定量化方法，得出了以下主要结论： (1)识别了陕北地区的生态脆弱性，认为延安地区的整体生态环境好于榆林地区。目前，陕北地区生态环境最为脆弱的县包括绥德县、吴堡县、清涧县等，生态环境相对较好的县区有宝塔区、黄龙县、黄陵县、榆阳区、富县等。 (2)基于生态脆弱性的评价研究，计算了陕北地区2001年-2006年的生态足迹、生态承载力及生态赤字，发现近年来陕北地区生态承载力不能满足生态足迹的需求，使陕北两市的发展出现了严重的生态赤字，且呈不断加剧之势，说明陕北两市的发展已经超越了生态承载力的范围，这种发展模式是不可持续的，生态环境处于一种不安全状态。 (3)在分析陕北地区城市化进程的主要驱动力，包括以城乡人口迁移及各产业大发展为主导的动力机制的同时，还应包括以生态环境、水资源以及制度创新为主的约束机制；与此同时，采用GM(1，1)模型预测了陕北地区的城市人口规模及城市化水平；并结合实际情况，多方面综合考虑，预测陕北地区2010、2020年的人口规模约为590万及666万，其中延安人口规模分别为222.5万及250.5万；榆林市人口规模分别为369.8万及410.7万。2010年及2020年陕北地区城市化水平分别可达到50％及68％。 (4)确定了陕北地区城市化与环境耦合评价的参评指标，运用因子分析法和协调度模型对其进行了耦合评价；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，进行城市化与环境耦合关系的计量分析，揭示陕北地区城市化与环境交互耦合程度、类型以及环境质量随城市化发展变化规律。2000-006年陕北城市化与环境耦合协调度不断提高，在城市化与环境系统的内部关系中，城市化发展相对超前，而环境保护相对滞后。从陕北两市静态协调度(C)和动态的协调发展度(D)的变化情况来看，其C值表现为先升后降，说明两市静态下的城市化与生态环境的运动轨迹相似性在2003、2004年前呈逐年增加态势；之后，其运动轨迹的相似程度开始减弱。而以D表征的陕北两市城市化与生态环境的动态关系说明2003年、2004年前两市城市化滞后于生态环境水平，之后逐步形成不同水平的协调发展状况，并表现出生态环境滞后的特点，说明城市化对生态环境的胁迫效应大于生态环境对城市化的胁迫效应。 (5)通过计算陕北地区水贫困指数(WPI)、水资源压力指数(WSI)，对该区的水资源安全状况作出初步分析：预测了陕北地区在2010、2020年的生活、生产和生态环境需水量，结合2010、2020年陕北地区水资源可利用量，预测2020年内陕北地区水资源承载力供需平衡指数(IWSD)分别为-0.13、-0.16，说明陕北地区在现状水资源开发利用条件下，2010、2020年水资源对应的社会经济系统是不可承载的。根据2010年、2020年城市化水平预测，并基于陕北地区人均GDP的合理估算，初步估算城市化水平每增加l％，陕北地区城市生产生活所需水资源量将增加为0.3793亿m3，其中延安为0.1422亿m3，榆林为0.2371亿m3。 (6)基于陕北地区城市化发展模式的分析，指出了陕北地区实现区域可持续发展的战略对策，并提出陕北地区生态环境与城市化协调发展的保障措施。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章引言

1研究背景

2研究意义

第二章论文研究的理论支撑及国内外研究进展

1论文研究的相关理论支撑

1.1城市化与经济发展之间的规律：“对数曲线”

1.2生态环境与经济发展之间的规律：“环境库兹涅茨倒U型曲线”

1.3城市化发展的S型曲线

1.4聚集经济和外部性理论

1.5城市生态环境可持续发展理论

1.6生态城市理论

1.7生态经济理论

1.8生态环境与贫困的关系研究

1.9可持续发展理论

2国内外研究进展

2.1国外研究进展

2.2国内研究进展

3研究的不足

第三章研究内容与方法

1研究内容与框架

1.1主要研究内容

1.2论文试图解决以下几个关键问题

1.3论文研究思路与结构框架

2研究方法

2.1因子分析法

2.2协调度和协调发展度模型

2.3灰色系统理论

3研究的创新之处

3.1研究思路的创新

3.2研究方法的创新

4资料来源及技术路线

4.1资料来源

4.2技术路线

第四章陕北地区生态脆弱度及生态承载力研究

1陕北地区概况

2陕北地区生态环境问题诊断

2.1陕北地区生态环境问题诊断

2.2现阶段生态安全存在的隐患

3陕北地区生态脆弱度判别

4陕北地区生态足迹及生态承载力分析

4.1生态足迹和生态承载力的计算模型

4.2陕北生态足迹及生态承载力计算

4.3陕北生态足迹和生态承载力结果分析

本章小结

第五章陕北地区城市化进程分析与预测

1陕北地区城市化问题诊断

1.1城市化快速发展

1.2中心城市规模偏小，集聚与辐射功能不强

1.3城市密度较低，小城镇发展处于起步阶段

1.4城镇基础设施仍需完善，居住环境亟待改进

1.5植被覆盖率低，生态环境差

2陕北地区城镇区域的环境胁迫

2.1城市化与生态环境的相互胁迫效应分析

2.2陕北地区城市化环境胁迫特征分析

3陕北地区城镇化驱动力机制分析

3.1动力机制

3.2约束力

4陕北地区城市化水平预测

4.1城市化计算模型

4.2陕北地区总人口及非农业人口预测

4.3陕北地区城镇化水平预测

4.4陕北地区用地规模预测

本章小节

第六章陕北地区城市化与生态环境耦合研究

1陕北地区城市化与生态环境变化的关系

2陕北地区城市化与生态环境耦合研究

2.1耦合评价方法及指标选取

2.2陕北地区城市化与环境耦合评价

本章小结

第七章水资源约束下的陕北地区城市发展

1陕北地区水资源概况

1.1陕北地区主要的水资源问题

1.2水资源可利用量估算

1.3水资源开发潜力估算

2陕北地区水资源安全分析

2.1水贫困指数

2.2水资源压力指数

3陕北地区水资源需求预测

3.1水资源预测口径及方法

3.2水资源需求预测

3.3水资源承载力供需平衡指数

4水资源约束下的陕北城市需水研究

4.1城市化水平提高的约束条件

4.2水资源约束下的城市化发展研究

5陕北地区水资源供求平衡研究

5.1水资源供求平衡分析

5.2水资源开发时段安排

本章小结

第八章基于城市化进程的陕北可持续发展

1陕北地区城市化发展模式

1.1陕北地区产业发展模式

1.2陕北地区城镇发展模式

2陕北地区实现可持续发展的战略措施

2.1加强宏观调控，调整投资结构

2.2控制人口增长确保有效供给

2.3加强环境保护加快环境治理

2.4合理开发水资源实现资源优化配置

2.5促进城市化发展，以“循环经济”为核心建设生态经济体系

3陕北地区生态环境与城市化协调发展的保障措施

3.1扩大退耕还林还草规模，加大山川秀美工程实施力度

3.2实施资源节约型生态建设

3.3实施优惠政策，加强工业“三废”处理力度

3.4加大城镇基础设施建没，创立良好的人居环境

3.5引入市场机制，加大生态建没投入

3.6实施生态示范区和生态城镇建设

3.7依靠科技进步，实施重大工程，推动生态环境建设

3.8建立矿区综合整治和生态环境恢复补偿机制

3.9建立综合监测体系，加强生态保护宣传，提高公众环境意识

第九章 结论与展望

1结论

2讨论

3理论与观点的创新

4有待于进一步研究的问题

参考文献：

附表

致谢

与论文相关的研究成果