文章信息
- 初楠臣, 张平宇, 吴相利, 李鹤, 杨奇峰
- CHU Nanchen, ZHANG Pingyu, WU Xiangli, LI He, YANG Qifeng
- 俄罗斯东部城镇化与生态环境协调发展的时空演变特征
- Spatiotemporal evolution characteristics of coordinated development between urbanization and ecological environment in eastern Russia
- 生态学报. 2021, 41(24): 9717-9728
- Acta Ecologica Sinica. 2021, 41(24): 9717-9728
- http://dx.doi.org/10.5846/stxb202009302528
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文章历史
- 收稿日期: 2020-09-30
- 网络出版日期: 2021-08-04
2. 中国科学院东北地理与农业生态研究所, 长春 130102;
3. 中国科学院大学资源与环境学院, 北京 100049
2. Northeast Institute of Geography and Agroecology, Chinese Academy Sciences, Changchun 130102, China;
3. College of Resources and Environment, University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China
2013年习近平主席提出共建“丝绸之路经济带”、“21世纪海上丝绸之路”的“一带一路”倡议, 2015年颁布《推动共建丝绸之路经济带和21世纪海上丝绸之路的愿景与行动》[1], 提出建设中蒙俄经济走廊的框架, 同年7月签署《中蒙俄发展三方合作中期路线图》。俄罗斯东部地区作为中国“一带一路”北向推进的重点区域和“中蒙俄经济走廊”建设的重要组成部分[2], 中俄双边已进入全面开放合作新阶段, 而城镇化和生态环境的协调发展正是双边合作的重要内容。
目前俄罗斯东部城镇化与生态环境的研究集中在(1)城镇化发展过程的分析。如尚月分析俄东部的城镇化经历了莫斯科公国的早期东扩、俄国在阿穆尔河流域扩张、沙俄时期建设高潮等阶段[3];冯春萍、高际香、张宗华研究俄东部的城镇化依托工业化快速推进, 历经自西向东、从中心辐射到四周、以军事和行政为职能的城镇化之路[4-6];Mishchuk回顾了远东区移民3个周期的城镇化特征, 包括第一周期欧洲移民在远东区定居的特点, 第二周期强迫移民和自愿移民的动态, 第三周期反向移民流的原因[7]。(2)城镇化发展问题的探讨。如俞路等认为苏联解体后, 由于激进式的经济转型, 俄东部城镇化陷入危机, 小城市萎缩与消亡, 城市与农村人口负增长, 城市体系不稳定[8];高际香、李莎等分析新时期俄东部存在着超大城市数量少, 中小城市产业结构单一, 城市群发育缓慢, 城镇等级结构不完善, 城市职能结构单一, 城市空间结构不平衡[5, 9]等问题;Kuleshov等认为俄东部和中国东北地区的互动发展将极大解决国家宏观区域发展不均衡及内部城镇化问题[10]。(3)不同生态环境问题的研究。俄东部发展森林采伐业、采矿业、高耗能军工企业, 产生空气、水体、放射性等污染, 土壤重金属化, 森林资源丧失等环境问题[11-12];Bityukova认为俄东部城市大气污染的严重程度取决于工业部门的专业化程度[13];Vasilenko认为西西伯利亚南部水资源的枯竭和质量恶化受人类水资源活动的影响[14];Zhuravel分析远东雅库特南部和库兹涅茨克盆地的煤矿开采对环境的影响, 提出可持续最佳效能作业[15];Bityukova基于人类环境影响强度指数, 评级俄东部城市的大气和水源污染、固体废物数量、热污染和辐射污染等生态状况[16]。当前研究多集中在城镇化和生态环境的单方面分析, 关于二者协调发展的研究较少, 且国内学者多以历史文献为基础, 通过获取长时间序列的历史资料, 开展俄东部城镇化和生态环境的定性研判, 由于数据限制, 对具体领域的定量化及其可视化研究不足, 近10年俄东部城镇化和生态环境协调发展的研究有待持续跟踪和更新。
基于此, 本文从全区、联邦区、联邦主体等尺度出发, 结合人口-经济-社会(Population-Economic-Sociology, PES)模型和生态环境压力-状态-响应(Pressure-State-Response, PSR)模型分别构建俄东部的城镇化与生态环境评价体系, 结合熵值赋权与变异系数赋权的综合确权法计算2005—2018年城镇化系统、生态环境系统、及其子系统的发展指数, 利用耦合协调度模型探讨城镇化与生态环境的协调发展程度, 划分其阶段类型, 提出良性耦合的对策建议。理论上丰富城市地理学、城市生态学等体系, 为全球其他区域、尤其是中国毗邻地区的相关研究提供借鉴;现实上明确俄东部城镇化和生态环境发展格局, 挖掘中俄双边互补性增长点, 打开协同发展新格局, 为未来中俄毗邻地区经济优化布局、能源资源开发、基础设施改造、生态环境保护等提供参考, 为未来中俄边境城市调整经济合作领域, 扩大双边投资规模, 确定能源、旅游、电商、生态等合作方向提供建议。
1 研究区概况与研究方法 1.1 研究区概况与数据来源俄罗斯东部包括西伯利亚联邦区和远东联邦区[17](图 1), 2018年行政面积436.2万、695.3万km2, 人口1717.3万、818.9万, 人口密度3.9、1.2人/km2, 人口城镇化率74%、73%, 地区生产总值7.76万亿、3.88万亿卢布, 西伯利亚区、远东区分别下辖10、11个联邦主体。虽然俄东部城镇化率较高, 但城镇化质量较低, 由于政府缺乏维持生态环境设施正常运行的财力, 传统设施无力进行现代化改造, 高新污染防控技术难于普及, 加之部分地区工厂未在环保部门严格监控下, 向空气排放大量废物和有毒气体, 其生态环境问题日益凸显。城镇化的指标数据来源于俄联邦统计局官网“https://www.gks.ru/”发布的2006—2019年《РЕГИОНЫ РОССИИ ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СУБЪЕКТОВ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ СТАТИСТИЧЕСКИЙ СБОРНИК》, 生态环境的指标数据来源于2006—2019年《РЕГИОНЫ РОССИИ СОЦИАЛЬНО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ СТАТИСТИЧЕСКИЙ СБОРНИК》。
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图 1 研究区略图 Fig. 1 Sketch map of the study area a鄂木斯克州, b托木斯克州, c新西伯利亚州, d阿尔泰边疆区, e克麦罗沃州, f哈卡斯共和国, g阿尔泰共和国, h图瓦共和国, i克拉斯诺亚尔斯克边疆区, j伊尔库茨克州, k布里亚特共和国, l外贝加尔边疆区, m萨哈(雅库特)共和国, n楚科奇自治区, o堪察加边疆区, p马加丹州, q哈巴罗夫斯克边疆区, r萨哈林州, s滨海边疆区, t犹太自治州, u阿穆尔州 |
在城镇化发展过程中, 人是行为主体, 生态环境是承载体, 经济产业要素的集聚给外界生态环境造成胁迫和挤压效应, 但在高新技术应用下, 城市资源集约利用和环境污染治理水平提升, 生态环境承载力增强, 城镇更适宜人类居住。因此城镇化会对生态环境带来“破坏”或“改善”作用, 而生态环境对城镇化也会产生“遏制”或“促进”效能[18-19]。为准确评价俄东部城镇化与生态环境发展水平及其协调发展程度, 在深入掌握与理解城镇化与生态环境等理论与内涵基础上, 遵循指标选取的科学性、代表性、可行性、可比性、系统性、数据可获取性原则, 参考文献[20-26], 构建适用于俄东部的城镇化和生态环境评价指标体系。
(1) 基于PES模型构建城镇化体系
城镇化是非农产业在城镇集聚, 农村人口向非农产业和城镇迁移, 城镇数量增加, 城镇规模扩大, 城镇生产方式和生活方式向农村扩散, 城镇物质文明和精神文明向农村普及的经济社会发展过程[20]。基于人口-经济-社会(PES)模型构建俄东部城镇化评价体系[20-26](表 1), 结合人口、经济、社会城镇化3个准则层的14项指标衡量其城镇化水平;人口城镇化是农村人口向城镇转移的过程;经济城镇化指经济要素与非农产业向城镇聚集, 促进经济发展、提升经济实力;社会城镇化是社会服务、基础设施、生活质量的提升。
准则层 Rule layer |
指标层, 单位 Index layer, unit |
属性 Attribute |
综合权重 Comprehensive weight |
人口城镇化 Population urbanization |
非农人口比重, % | 正 | 0.01 |
年终人口规模, 103人 | 正 | 0.09 | |
人口密度, 人/km2 | 正 | 0.15 | |
年均劳动从业人数, 103人 | 正 | 0.09 | |
经济城镇化 Economic urbanization |
非农产业产值的GDP占比, % | 正 | 0.00 |
地区生产总值, 百万卢布 | 正 | 0.12 | |
综合预算收入, 百万卢布 | 正 | 0.09 | |
固定资本投资, 百万卢布 | 正 | 0.12 | |
零售贸易营业额, 百万卢布 | 正 | 0.11 | |
社会城镇化 Social urbanization |
年底公路营业里程, km | 正 | 0.10 |
每万人口病床数量, 个 | 正 | 0.01 | |
每千人移动电话用户设备数量, 件 | 正 | 0.02 | |
普通教育机构学生人数, 103人 | 正 | 0.08 | |
城市人均住宅房屋面积, m2 | 正 | 0.01 |
(2) 基于PSR模型构建生态环境体系
生态环境是影响地区人类生存、经济社会可持续发展的水、土地、生物等资源数量和质量的复合系统。基于压力-状态-响应(PSR)模型构建俄东部生态环境评价体系[22-26](表 2), 结合生态环境的压力、状态、响应3个准则层的12项指标衡量其生态环境水平;生态环境压力指自然要素、人类经济活动对生态环境的破坏和消极影响;生态环境状态是自然资源、生态系统的安全健康状态;生态环境响应, 一是生态系统面临人类破坏表现的反馈和抵抗能力, 二是生态系统出现问题时, 人类采取的应对措施。
准则层 Rule layer |
指标层, 单位 Index layer, unit |
属性 Attribute |
综合权重 Comprehensive weight |
生态环境压力 Eco-environment pressure |
从固定源排放到空气的污染物, 103t | 负 | 0.11 |
向地表水排放的污染废水量, 百万m3 | 负 | 0.09 | |
森林火灾面积, hm2 | 负 | 0.16 | |
生态环境状态 Eco-environment state |
农作物播种面积, 103hm2 | 正 | 0.10 |
粮食总收获量, 103t | 正 | 0.12 | |
森林覆盖率, % | 正 | 0.01 | |
林地面积, 103hm2 | 正 | 0.08 | |
淡水供应量, 百万m3 | 正 | 0.07 | |
生态环境响应 Eco-environment response |
已捕获或中和的空气污染物占总废弃污染物份额, % | 正 | 0.01 |
循环使用水容量, 百万m3 | 正 | 0.07 | |
收集来自固定源的污染物量, 103t | 正 | 0.10 | |
重新造林面积, 103hm2 | 正 | 0.08 |
(3) 指标预处理和指标确权
通过熵值赋权与变异系数赋权的综合确定城镇化与生态环境各指标的权重。
① 指标预处理:21个联邦主体的14项城镇化和12项生态环境指标的量纲差异较大且单位不同, 需对原始指标标准化处理, 消除其量纲。选取极差标准化法去除各指标量纲, 降低随机因素干扰[27]。
② 熵值赋权法:熵在经典物理热力学中衡量一个系统的有序或无序程度, 表征在城镇化或生态环境系统中, 各指标可能出现的状态及对整个系统的贡献强弱, 指标的信息熵越小, 在系统中的混乱程度越小, 有序程度越高, 提供的有效信息量越多, 对系统贡献作用越大, 熵权越高[27]。
③ 变异系数赋权法:变异系数称离散系数或标准差率, 是标准差与平均值的比重, 考虑变量值离散程度和平均水平的影响, 同一指标、不同联邦主体间的指标差异值越大, 更能反映出相对差距, 权重越大, 对城镇化或生态环境系统的影响作用越大[27]。
④ 综合赋权法:采用综合赋权法计算指标的综合权重, 减少单一客观赋权法的误差[21, 27], 公式为:
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(1) |
式中, wj、uj、pj分别为第j项指标的熵权、变异权重、综合权重。
1.2.2 发展指数模型基于线性加权法的发展指数模型计算2005—2018年俄东部21个联邦主体的城镇化及其系统内的人口、经济、社会城镇化指数, 生态环境及其系统内的生态环境压力、状态、响应指数, 公式为:
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(2) |
式中, Wi为熵权法计算的i联邦主体城镇化或生态环境指数;Ui为变异系数赋权法计算的i联邦主体城镇化或生态环境指数;Pi为i联邦主体综合城镇化或综合生态环境指数;Xij为第i个联邦主体第j项指标标准化值;n为指标数量;wj、uj同上。
1.2.3 耦合协调度模型(1) 耦合度
城镇化与生态环境间有着强烈的相互影响关系。参考物理学容量耦合系数, 构建俄东部城镇化和生态环境耦合度模型, 表征城镇化对生态环境的“破坏”或“改善”作用, 生态环境对城镇化的“遏制”或“促进”效能, 以期两系统内指标要素不断胁迫、磨合、适应、交互, 达到最优的可持续发展态势, 公式为:
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(3) |
式中, P1、P2分别为i联邦主体的城镇化、生态环境发展指数;C为二者耦合度。
(2) 协调发展度
在耦合度基础上, 为真实判别城镇化和生态环境的相互作用强度、共生协调态势, 规避某些联邦主体城镇化和生态环境水平均较低、但耦合度较高的情况, 构建俄东部城镇化和生态环境的协调发展度模型, 公式为:
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(4) |
式中, P1、P2、C同上;D为协调发展度, 取值[0, 1], D越接近0表示二者胁迫影响越强、交互作用越弱, D越接近1表示二者协同作用越强、遏制影响越弱;T为综合协调指数;α、β为城镇化、生态环境的权重系数, 二者处于同等重要地位, α=β=0.5。参考文献[22-23]将二者协调发展类型划分为4大类和12个子类(表 3)。
系统层 System layer |
准则层(D范围) Rule layer(D range) |
类别层(P1和P2对比) Category layer(Comparison of P1 and P2) |
符号 Symbol |
协调发展 Coordinated development |
高级协调(0.8 < D≤1.0) | 生态环境滞后(P1-P2>0.1) | Ⅰ1 |
城镇化滞后(P2-P1>0.1) | Ⅰ2 | ||
系统均衡(0≤|P1-P2|≤0.1) | Ⅰ3 | ||
基本协调(0.5 < D≤0.8) | 生态环境滞后(P1-P2>0.1) | Ⅱ1 | |
城镇化滞后(P2-P1>0.1) | Ⅱ2 | ||
系统均衡(0≤|P1-P2|≤0.1) | Ⅱ3 | ||
失调发展 Uncoordinated development |
基本不协调(0.3 < D≤0.5) | 生态环境滞后(P1-P2>0.1) | Ⅲ1 |
城镇化滞后(P2-P1>0.1) | Ⅲ2 | ||
系统均衡(0≤|P1-P2|≤0.1) | Ⅲ3 | ||
严重不协调(0 < D≤0.3) | 生态环境滞后(P1-P2>0.1) | Ⅳ1 | |
城镇化滞后(P2-P1>0.1) | Ⅳ2 | ||
系统均衡(0≤|P1-P2|≤0.1) | Ⅳ3 |
2005—2018年, 俄东部城镇化系统中, 经济城镇化的影响作用最强, 权重为0.44, 人口(0.34)和社会(0.22)城镇化影响作用较小。俄东部的人口城镇化率仅从2005年的68.37%增长至2018年的69.31%, 远低于俄平均水平, 且人口流失严重, 劳动力数量、素质均较低, 但俄东部能源资源丰富, 依托能源出口获取大量外汇收入, 采矿、冶金、电力、汽车、原子能、消费品、机械制造、合成材料等工业不胜枚举, 助推其经济发展, 成为其城镇化发展的主要动力。
基于综合确权法计算俄东部人口、经济、社会城镇化发展指数。2005—2018年, 俄东部综合城镇化指数呈上升趋势, 其中经济城镇化上升态势显著, 人口城镇化处于平稳变化, 社会城镇化呈小幅上升。新时期的俄罗斯在普京领导下, 致力于修复“休克疗法”的经济衰退, 维护俄正常经济秩序, 营造良好的国内外经济环境, 逐步恢复俄罗斯的经济地位, 尤其在经历2008年国际金融危机与2014年欧美经济制裁后, 俄东部经济仍保持低速平稳增长, 归功于油气能源的富集、分门别类的工业综合体等, 近年新兴现代化大农业, 改造升级传统工业结构, 推进旅游业、电商等第三产业兴起, 均促进其城镇化发展。西伯利亚联邦区人口、经济、社会、综合城镇化发展指数均高于远东联邦区, 高城镇化指数联邦主体分布在西伯利亚区的新西伯利亚州、克拉斯诺亚尔斯克边疆区、克麦罗沃州、阿尔泰边疆区、伊尔库茨克州, 低城镇化指数联邦主体位于远东区的楚科奇自治区、犹太自治州、马加丹州、堪察加边疆区(表 4)。
联邦区 Federal district |
联邦主体 Federal subject |
人口城镇化 Population urbanization |
经济城镇化 Economic urbanization |
社会城镇化 Social urbanization |
综合城镇化 Comprehensive urbanization |
生态环境压力 Eco-environment pressure |
生态环境状态 Eco-environment state |
生态环境响应 Eco-environment response |
综合生态环境 Comprehensive eco-environment |
西伯利亚区 Siberian federal district |
阿尔泰共和国 | 0.02 | 0.02 | 0.03 | 0.07 | 0.36 | 0.01 | 0.00 | 0.37 |
图瓦共和国 | 0.03 | 0.02 | 0.04 | 0.09 | 0.35 | 0.01 | 0.01 | 0.37 | |
哈卡斯共和国 | 0.08 | 0.05 | 0.05 | 0.18 | 0.35 | 0.02 | 0.02 | 0.39 | |
阿尔泰边疆区 | 0.21 | 0.17 | 0.18 | 0.56 | 0.35 | 0.22 | 0.03 | 0.60 | |
克拉斯诺亚尔斯克边疆区 | 0.20 | 0.42 | 0.17 | 0.79 | 0.13 | 0.19 | 0.16 | 0.48 | |
伊尔库茨克州 | 0.17 | 0.29 | 0.16 | 0.62 | 0.26 | 0.10 | 0.15 | 0.51 | |
克麦罗沃州 | 0.31 | 0.27 | 0.14 | 0.72 | 0.26 | 0.09 | 0.11 | 0.46 | |
新西伯利亚州 | 0.26 | 0.28 | 0.15 | 0.69 | 0.34 | 0.12 | 0.03 | 0.49 | |
鄂木斯克州 | 0.19 | 0.17 | 0.11 | 0.47 | 0.33 | 0.14 | 0.06 | 0.53 | |
托木斯克州 | 0.09 | 0.11 | 0.07 | 0.27 | 0.34 | 0.04 | 0.03 | 0.41 | |
远东区 Far east federal district |
布里亚特共和国 | 0.07 | 0.19 | 0.07 | 0.33 | 0.35 | 0.04 | 0.04 | 0.43 |
萨哈(雅库特)共和国 | 0.07 | 0.29 | 0.08 | 0.44 | 0.18 | 0.09 | 0.04 | 0.31 | |
外贝加尔边疆区 | 0.08 | 0.10 | 0.09 | 0.27 | 0.33 | 0.04 | 0.04 | 0.41 | |
堪察加边疆区 | 0.03 | 0.06 | 0.03 | 0.12 | 0.35 | 0.02 | 0.01 | 0.38 | |
滨海边疆区 | 0.19 | 0.21 | 0.11 | 0.51 | 0.31 | 0.05 | 0.08 | 0.44 | |
哈巴罗夫斯克边疆区 | 0.10 | 0.18 | 0.08 | 0.36 | 0.32 | 0.05 | 0.08 | 0.45 | |
阿穆尔州 | 0.07 | 0.14 | 0.07 | 0.28 | 0.25 | 0.06 | 0.04 | 0.35 | |
马加丹州 | 0.02 | 0.04 | 0.03 | 0.09 | 0.35 | 0.02 | 0.01 | 0.38 | |
萨哈林州 | 0.07 | 0.19 | 0.04 | 0.30 | 0.35 | 0.02 | 0.01 | 0.38 | |
犹太自治州 | 0.04 | 0.02 | 0.03 | 0.09 | 0.35 | 0.01 | 0.01 | 0.37 | |
楚科奇自治区 | 0.01 | 0.02 | 0.02 | 0.05 | 0.35 | 0.01 | 0.01 | 0.37 |
近年来俄东部城镇化发展水平呈上升趋势, 人口城镇化方面, 政府出台稳定本地人口的优惠、扶助机制, 通过赠地、赠房、特殊经营方式吸纳国外同胞等外来人口和高科技人才, 促进总人口、非农劳动力的增长;经济城镇化方面, 根据不同地区的不同职能规划其农业、林业、渔业、能源、制造、水利、冶金、化工、矿产、建筑、交通、旅游等不同优势行业部门, 如建设远东南部区的木材深加工产业集群, 远东沿海区的渔业和捕捞产业集群, 贝加尔湖、阿穆尔河、滨海边疆区的旅游产业集群, 促进经济要素向非农产业集聚, 壮大地区经济实力;社会城镇化方面, 建设交通、能源、电信等基础设施, 如升级提速西伯利亚大铁路, 将远东区公路融入俄主干网络, 建设哈巴罗夫斯克、符拉迪沃斯托克国际航空枢纽, 改造东西伯利亚-太平洋的油气管道系统, 建设滨海边疆区同中国和日本间的高速通讯线路等, 促进基础设施、生活质量提升。
2.1.2 生态环境2005—2018年, 俄东部生态环境系统中, 生态环境压力和生态环境状态的影响作用最大, 权重分别为0.38、0.36, 生态环境响应(0.26)影响作用较小, 在城镇化发展过程中, 对生态环境的影响主要体现在生态环境压力方面, 生态环境保护需进一步加强。俄东部传统工业城市数量多, 矿产资源、油气在勘探、开采、运输过程中对植被、地表水、地下水产生不同程度破坏, 工业生产带来的固体废物对空气、水、土地造成污染, 给周边生态环境和人居环境带来危害, 降低地区发展的环境支撑和承载能力。
基于综合确权法计算俄东部生态环境压力、状态、响应发展指数。2005—2018年, 俄东部生态环境发展指数呈小幅下降态势, 其压力、响应指数同样处于小幅下降, 状态指数没有较大涨幅。其中西伯利亚联邦区和远东联邦区的生态环境压力、状态、响应等指数差距较小, 高生态环境指数联邦主体分布在西伯利亚区的阿尔泰边疆区、鄂木斯克州、新西伯利亚州、伊尔库茨克州、克拉斯诺亚尔斯克边疆区、克麦罗沃州, 低生态环境指数联邦主体位于远东区的萨哈(雅库特)共和国、阿穆尔州、楚科奇自治区、犹太自治州、萨哈林州(表 4)。
苏联重工业的发展遗留给俄东部一系列环境问题, 近年来为促进城镇化发展和大力推进市场经济, 自然资源开发和生态环境保护间的矛盾日益突出。俄东部工业企业活动, 如燃料动力、电力、冶金等, 热电站和发电站, 机动车辆向空气中排放大量的二氧化碳、氧化硫、硫醇、苯酚、甲醛、氨、铅、悬浮颗粒等污染物, 持续开发油气和煤炭使得空气碳密度长期保持高水平。农工生产活动, 尤其是矿业开发和公共事业建设向河流排放大量污染物, 叶尼塞河、阿穆尔河、勒拿河、鄂毕河沿线地区均存在着地表水和地下水污染, 而这些河流的支流, 如额尔齐斯河、托博尔河、图拉河、托米河的污染程度更加严重。除此, 克拉斯诺亚尔斯克边疆区、布里亚特共和国、滨海边疆区、萨哈林州、克麦罗沃州存在着高危险重金属盐的土地污染, 堪察加边疆区存在着侵害性和剧毒物质的导弹燃料, 滨海边疆区存在着待销毁的退役核潜艇, 马加丹州部分地区存在着大量危险元素氡, 这些放射性核废料在空气中扩散, 对生态环境造成严重威胁[28]。
2.2 城镇化与生态环境的时空格局演变分析利用ArcGIS“空间分析功能”探讨俄东部城镇化、生态环境空间格局的变化(图 2和图 3)。2005—2018年, 俄东部联邦主体的城镇化指数呈上升态势, 生态环境指数呈下降态势, 表现出“西高东低”的格局特征, 以伊尔库茨克州为界, 西伯利亚区发展水平和潜力明显强于远东区, 核心高值区集中在西伯利亚区的新西伯利亚州-阿尔泰边疆区-克麦罗沃州-克拉斯诺亚尔斯克边疆区-伊尔库茨克州的串联区, 其内部发展水平不相伯仲, 边缘低值区分布于西伯利亚区南部的阿尔泰共和国-图瓦共和国-哈卡斯共和国的串联区、远东区东北部堪察加边疆区-楚科奇自治区-马加丹州的串联区。
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图 2 2005—2018年城镇化的空间格局变化 Fig. 2 Spatial pattern changes of urbanization from 2005 to 2018 |
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图 3 2005—2018年生态环境的空间格局变化 Fig. 3 Spatial pattern changes of eco-environment from 2005 to 2018 |
俄东部城镇化、生态环境水平呈“西高东低”的格局特征, 原因在于历史上的西伯利亚区是俄经济及工业崛起中心, 人口密集, 移民吸引力强, 劳动力素质高, 经济实力雄厚, 产业结构多元, 对外贸易突出, 科技创新能力强, 交通网络密集, 人口、经济、社会城镇化发展水平领先。远东区开发主要出于领土安全和国防军事目的, 1916年西伯利亚铁路通车标志其真正意义发展, 但苏联解体后, 军工业萎缩重创远东区经济, 加之资源分布不均, 人力资源流失, 经济开发不足, 对外开放程度弱, 工艺设备陈旧, 高科技水平落后, 资源诅咒加深, 基础设施不健全, 与俄整体的疏离程度越来越大[29-30], 尤其是近年来油气严重超采脆弱区, 缺少现代化污染防控设施, 加剧其地表水、大气、土地污染, 生态环境问题进一步严重化。未来在迎合世界经济重心向亚太地区转移的背景下, 在《2013年前远东和外贝加尔经济和社会发展联邦专项纲要》《2025年前远东和贝加尔地区经济社会发展战略》等促进下, 远东区规划南部城市集聚区、岛屿经济带, 加大交通通讯、能源资源、环境保护等设施建设, 其将成为西伯利亚区重要后备经济保障地, 两联邦区的城镇化和生态环境差距有可能得到遏制。
3 俄罗斯东部城镇化与生态环境的耦合协调性测度 3.1 耦合协调度的类型分析基于耦合协调度模型计算俄东部城镇化和生态环境的协调发展程度。2005—2018年, 俄东部城镇化和生态环境的协调发展度呈上升趋势, C值由0.43上升到0.46、D值由0.37上升到0.42, 但整体处于基本不协调阶段, 其内部类别层变化为城镇化滞后→系统均衡发展。西伯利亚与远东联邦区也处于基本不协调阶段, 2018年C值排序:西伯利亚区(0.47)>远东区(0.46), D值排序:西伯利亚区(0.46)>远东区(0.38), 西伯利亚区协调发展度略强于远东区, 西伯利亚区内部类别层变化为城镇化滞后→系统均衡发展, 远东区内部始终为城镇化滞后。2018年高级协调、基本协调、基本不协调、严重不协调的联邦主体比重为0.0%、28.6%、57.1%、14.3%, 多数联邦主体处于基本不协调阶段、高级协调的数量最少(表 5和表 6), 其中克拉斯诺亚尔斯克边疆区、新西伯利亚州、克麦罗沃州、阿尔泰边疆区、伊尔库茨克州的协调发展度最高, 处于基本协调阶段, 具备未来升级为高级协调的潜力, 其余联邦主体尚处于失调阶段。
联邦区 Federal district |
联邦主体 Federal subject |
耦合度 Coupling degree |
协调发展度 Coordination degree |
阶段 Stage |
联邦区 Federal district |
联邦主体 Federal subject |
耦合度 Coupling degree |
协调发展度 Coordination degree |
阶段 Stage |
|
西伯利亚区 Siberian federal district |
阿尔泰共和国 | 0.37 | 0.28 | 严重不协调 | 远东区 Far east federal district |
布里亚特共和国 | 0.50 | 0.43 | 基本不协调 | |
图瓦共和国 | 0.39 | 0.30 | 基本不协调 | 萨哈(雅库特)共和国 | 0.49 | 0.43 | 基本不协调 | |||
哈卡斯共和国 | 0.47 | 0.36 | 基本不协调 | 外贝加尔边疆区 | 0.49 | 0.40 | 基本不协调 | |||
阿尔泰边疆区 | 0.50 | 0.54 | 基本协调 | 堪察加边疆区 | 0.43 | 0.33 | 基本不协调 | |||
克拉斯诺亚尔斯克边疆区 | 0.49 | 0.55 | 基本协调 | 滨海边疆区 | 0.50 | 0.49 | 基本不协调 | |||
伊尔库茨克州 | 0.50 | 0.53 | 基本协调 | 哈巴罗夫斯克边疆区 | 0.50 | 0.45 | 基本不协调 | |||
克麦罗沃州 | 0.49 | 0.54 | 基本协调 | 阿穆尔州 | 0.50 | 0.39 | 基本不协调 | |||
新西伯利亚州 | 0.49 | 0.54 | 基本协调 | 马加丹州 | 0.40 | 0.31 | 基本不协调 | |||
鄂木斯克州 | 0.50 | 0.50 | 基本协调 | 萨哈林州 | 0.50 | 0.41 | 基本不协调 | |||
托木斯克州 | 0.49 | 0.41 | 基本不协调 | 犹太自治州 | 0.38 | 0.29 | 严重不协调 | |||
楚科奇自治区 | 0.33 | 0.26 | 严重不协调 |
联邦区 Federal district |
联邦主体 Federal subject |
2005 | 2010 | 2013 | 2014 | 2015 | 2016 | 2017 | 2018 |
西伯利亚区 Siberian federal district |
阿尔泰共和国 | Ⅳ2 | Ⅳ2 | Ⅳ2 | Ⅳ2 | Ⅳ2 | Ⅳ2 | Ⅳ2 | Ⅳ2 |
图瓦共和国 | Ⅳ2 | Ⅳ2 | Ⅳ2 | Ⅳ2 | Ⅳ2 | Ⅳ2 | Ⅳ2 | Ⅲ2 | |
哈卡斯共和国 | Ⅲ2 | Ⅲ2 | Ⅲ2 | Ⅲ2 | Ⅲ2 | Ⅲ2 | Ⅲ2 | Ⅲ2 | |
阿尔泰边疆区 | Ⅲ2 | Ⅲ2 | Ⅱ3 | Ⅱ3 | Ⅱ3 | Ⅱ3 | Ⅱ3 | Ⅱ3 | |
克拉斯诺亚尔斯克边疆区 | Ⅲ2 | Ⅱ3 | Ⅱ1 | Ⅱ1 | Ⅱ1 | Ⅱ1 | Ⅱ1 | Ⅱ1 | |
伊尔库茨克州 | Ⅲ3 | Ⅲ3 | Ⅱ3 | Ⅱ3 | Ⅱ3 | Ⅱ1 | Ⅱ1 | Ⅱ1 | |
克麦罗沃州 | Ⅲ3 | Ⅱ1 | Ⅱ1 | Ⅱ1 | Ⅱ1 | Ⅱ1 | Ⅱ1 | Ⅱ1 | |
新西伯利亚州 | Ⅲ3 | Ⅱ3 | Ⅱ1 | Ⅱ1 | Ⅱ1 | Ⅱ1 | Ⅱ1 | Ⅱ1 | |
鄂木斯克州 | Ⅲ2 | Ⅲ2 | Ⅲ3 | Ⅲ3 | Ⅲ3 | Ⅲ3 | Ⅲ3 | Ⅱ3 | |
托木斯克州 | Ⅲ2 | Ⅲ2 | Ⅲ2 | Ⅲ2 | Ⅲ2 | Ⅲ2 | Ⅲ2 | Ⅲ2 | |
远东区 Far east federal district |
布里亚特共和国 | Ⅲ2 | Ⅲ2 | Ⅲ2 | Ⅲ2 | Ⅲ2 | Ⅲ2 | Ⅲ2 | Ⅲ3 |
萨哈(雅库特)共和国 | Ⅲ2 | Ⅲ2 | Ⅲ2 | Ⅲ2 | Ⅲ2 | Ⅲ3 | Ⅲ3 | Ⅲ1 | |
外贝加尔边疆区 | Ⅲ2 | Ⅲ2 | Ⅲ2 | Ⅲ2 | Ⅲ2 | Ⅲ2 | Ⅲ2 | Ⅲ2 | |
堪察加边疆区 | Ⅳ2 | Ⅲ2 | Ⅲ2 | Ⅲ2 | Ⅲ2 | Ⅲ2 | Ⅲ2 | Ⅲ2 | |
滨海边疆区 | Ⅲ2 | Ⅲ3 | Ⅲ3 | Ⅲ3 | Ⅲ3 | Ⅲ3 | Ⅲ3 | Ⅲ3 | |
哈巴罗夫斯克边疆区 | Ⅲ2 | Ⅲ2 | Ⅲ2 | Ⅲ2 | Ⅲ2 | Ⅲ2 | Ⅲ2 | Ⅲ3 | |
阿穆尔州 | Ⅲ2 | Ⅲ2 | Ⅲ2 | Ⅲ2 | Ⅲ2 | Ⅲ2 | Ⅲ2 | Ⅲ3 | |
马加丹州 | Ⅳ2 | Ⅳ2 | Ⅳ2 | Ⅳ2 | Ⅲ2 | Ⅲ2 | Ⅲ2 | Ⅲ2 | |
萨哈林州 | Ⅲ2 | Ⅲ2 | Ⅲ2 | Ⅲ3 | Ⅲ3 | Ⅲ3 | Ⅲ3 | Ⅲ3 | |
犹太自治州 | Ⅳ2 | Ⅳ2 | Ⅳ2 | Ⅳ2 | Ⅳ2 | Ⅳ2 | Ⅳ2 | Ⅳ2 | |
楚科奇自治区 | Ⅳ2 | Ⅳ2 | Ⅳ2 | Ⅳ2 | Ⅳ2 | Ⅳ2 | Ⅳ2 | Ⅳ2 |
俄东部城镇化和生态环境的协调发展迫在眉睫, 在生态环境下降的情况下, 城镇化质量的提升也刻不容缓。据表 6, 2005年18个、3个联邦主体为城镇化滞后、系统均衡发展, 城镇化滞后为主要类型, 城镇化对生态环境的约束效应显著;2010年16个、4个、1个联邦主体为城镇化滞后、系统均衡发展、生态环境滞后, 城镇化滞后仍为主要类型;2018年9个、7个、5个联邦主体为城镇化滞后、系统均衡发展、生态环境滞后, 城镇化对生态环境的胁迫效应减轻。虽然俄东部发展城镇化给生态环境带来一定危害, 但俄罗斯一直致力于生态环境修复治理, 出台《俄罗斯联邦自然环境保护法》《俄罗斯联邦国家生态环境法》《俄罗斯联邦自然保护特区法》, 并与其他国家签署《濒危野生动植物物种国际贸易公约》《生物多样性公约》《湿地公约》《联合国海洋法公约》等国际协议, 在提升全民生态环境保护意识、完善生态环境保护法律法规、加强国家管理机关职能、建立环境保护经济法律法规、推行生态保险机制、建立自然保护特区等实施各项安全保护举措[28], 避免快速城镇化发展给资源环境带来的超载问题。
3.2 耦合协调度的时空格局演变分析俄东部城镇化和生态环境的协调发展度表现出稳步上升态势, 同城镇化和生态环境的格局类似, 总体呈“西高东低”的不均衡格局特征, 相比于远东区, 西伯利亚区是高协调的集聚区, 且高值区范围不断扩张, 位于鄂木斯克州-新西伯利亚州-阿尔泰边疆区-克麦罗沃州-克拉斯诺亚尔斯克边疆区-伊尔库茨克州的串联区, 低值区范围不断缩小, 分布于西伯利亚区南部的阿尔泰共和国、远东区东北部的楚科奇自治区(图 4)。
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图 4 2005—2018年俄罗斯东部城镇化和生态环境耦合协调度的空间格局变化 Fig. 4 Spatial pattern changes of coupling coordination degree between urbanization and ecological environment in eastern Russia from 2005 to 2018 |
2005—2018年, (1)新西伯利亚州、阿尔泰边疆区、克麦罗沃州、克拉斯诺亚尔斯克边疆区、伊尔库茨克州由基本不协调转变为基本协调, 内部类别层变化为系统均衡→生态环境滞后, 其城镇化水平位处俄东部领先地位, 生态环境水平也较高, 作为俄东部的经济发展引擎, 依托良好区位优势、丰富能源资源、多元经济结构、密集交通网络、完善物流设施、综合保障体系, 发展成为西伯利亚铁路走廊型经济地带, 承接俄西部欧洲经济要素转移, 发展全俄机器制造、能源加工、采煤、冶金等重型工业集聚地, 极大促进城镇化的发展, 但对生态环境也产生一定压力。(2)滨海边疆区、哈巴罗夫斯克边疆区、布里亚特共和国、阿穆尔州、萨哈林州、萨哈(雅库特)共和国、鄂木斯克州处于基本不协调阶段, 内部类别层变化大致为城镇化滞后→系统均衡, 滨海边疆区、哈巴罗夫斯克边疆区、阿穆尔州是远东区重要经济增长区, 承载着俄融入亚太地区一体化、推进中俄边境地区经贸合作的重要门户功能, 经济社会发展潜力巨大;萨哈(雅库特)共和国、萨哈林州能源资源丰富, 开采潜力巨大, 优良的资源禀赋是支撑部分资源型城市发展的价值主体, 也是其经济城镇化发展的源动力;鄂木斯克州是俄欧亚地区结合部、布里亚特共和国是中蒙俄三国交界地, 良好的区位优势加快投资吸引力, 通过营造优越的内外部市场加深内外一体化联系。(3)外贝加尔边疆区、托木斯克州、哈卡斯共和国长年为基本不协调, 类别层为城镇化滞后, 其农业和轻工业较为落后, 受毗邻联邦主体的经济强极吸引作用, 能源产业规模小, 科技创新能力不足, 经济多元化发展难度大, 过度依赖外部市场, 资本外流、资金短缺, 城镇化发展滞后于生态环境。(4)图瓦共和国、堪察加边疆区、马加丹州由严重不协调转变为基本不协调, 阿尔泰共和国、犹太自治州、楚科奇自治区长期处于严重不协调, 类别层均为城镇化滞后, 其位于研究区的边缘区, 受气候条件限制, 整体开发程度低, 资源能源优势未被完全利用, 人口外流长年存在, 经济发展潜力未得到挖掘, 加之交通、通讯、能源等设施欠发达, 城镇化发展缓慢, 生态环境维持较好。
4 结论与建议 4.1 结论近年来,俄东部城镇化得到快速推进, 但自然资源开发和生态环境保护间的矛盾日益突出。基于上述研究得出如下结论:
(1) 2005—2018年俄东部经济城镇化和生态环境压力分别对城镇化系统与生态环境系统的贡献份额最大。城镇化发展指数呈上升趋势, 其中经济城镇化上升态势显著, 社会城镇化呈小幅上升, 人口城镇化处于平稳变化;生态环境发展指数呈小幅下降态势, 其中压力、响应指数同样处于下降, 状态指数未有较大涨幅。2005—2018年俄东部的城镇化与生态环境的耦合协调度呈增长趋势, 但整体处于基本不协调阶段, 其内部类别层变化为城镇化滞后→系统均衡发展, 二者协调发展迫在眉睫, 生态环境与城镇化质量的提升刻不容缓。
(2) 2005—2018年西伯利亚区的人口、经济、社会、综合城镇化指数均高于远东区, 西伯利亚区和远东区生态环境压力、状态、响应指数差距较小, 西伯利亚区城镇化和生态环境的协调发展程度略强于远东区。西伯利亚区内部:城镇化滞后→系统均衡发展, 远东区内部始终为城镇化滞后。其中多数联邦主体处于基本不协调阶段、高级协调的数量最少。空间上, 以伊尔库茨克州为界, 城镇化、生态环境、二者协调发展度均呈现“西高东低”的格局特征, 核心高值区分布在新西伯利亚州-阿尔泰边疆区-克麦罗沃州-克拉斯诺亚尔斯克边疆区-伊尔库茨克州的串联区, 边缘低值区位于西伯利亚区南部的阿尔泰共和国、远东区东北部的楚科奇自治区。
(3) 2005—2018年, 不同联邦主体的协调发展类型呈不同的变化趋势。新西伯利亚州、阿尔泰边疆区、克麦罗沃州、克拉斯诺亚尔斯克边疆区、伊尔库茨克州由基本不协调转变为基本协调, 其内部变化为系统均衡发展→生态环境滞后。滨海边疆区、哈巴罗夫斯克边疆区、布里亚特共和国、阿穆尔州、萨哈林州、萨哈(雅库特)共和国、鄂木斯克州处于基本不协调, 其内部变化为城镇化滞后→系统均衡发展。外贝加尔边疆区、托木斯克州、哈卡斯共和国为基本不协调, 图瓦共和国、堪察加边疆区、马加丹州由严重不协调转变为基本不协调, 阿尔泰共和国、犹太自治州、楚科奇自治区处于严重不协调, 其类别层均为城镇化滞后。
4.2 发展趋势和对策近年来俄东部城镇化和生态环境处于不协调的阶段, 未来在解决自然资源开发和生态环境保护间矛盾的基础上, 应大力推进城镇化质量提升。统筹21个联邦主体经济社会发展战略, 以促进各联邦主体经济均衡发展和保护生态环境为目标, 增加财政支持, 建设基础设施, 兼顾资源环境, 发展创新经济模式, 优化调整产业结构, 鼓励地方发挥有效职能, 最大限度为经济社会和生态环境发展创造条件, 以优势区带动边缘区, 实现多元化发展。
西伯利亚区未来打造以新西伯利亚州为核心, 辐射阿尔泰边疆区、克麦罗沃州、克拉斯诺亚尔斯克边疆区、伊尔库茨克州的现代化经济都市连绵区, 将生产要素进行产业联系整合, 实施创新驱动发展战略, 推进资源型地区经济转型, 大力发展现代服务业。同时, 开发北极发展带, 重点加强资源能源勘探、恢复发展北极航线, 保护原生态环境;发展北部发展带, 重点发展汽车制造、化工、电力等工业;推进南部发展带, 创新性改造其经济传统部门, 发展与亚太、中亚的产业经济协作区。
远东区城镇化发展滞后, 未来应坚持生态环保与经济利益并举, 稳定本地人口、吸引外来劳动力, 重点规划能源、交通、信息等基础设施, 重视与东北亚地区合作。远东的东北部偏远区, 破除固有的反移民与民族歧视思想, 健全劳务移民稳定的安置制度, 制定经济、城建等投资规划, 恢复其经济活跃性以吸引其它地区移民;远东的南部地区, 在保护生态环境前提下, 发展哈巴罗夫斯克边疆区和滨海边疆区农工综合体和旅游休闲产业集群, 利用生态环保原料改造工业结构, 挖掘其创新资源多样化优势, 借助港口优势提升投资吸引力, 将生产要素扩展至其它联邦主体, 同时加快与经济发展同步的交通设施建设, 加深和中国东北、朝韩等邻近国家的生态环境合作。
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