黃 杰,李永樂

(信陽師范大學(xué) 商學(xué)院, 河南 信陽 464000)

0 引言

淮河流域作為中國重要流域之一,生態(tài)環(huán)境面臨水污染和耕地退化的雙重壓力,生態(tài)脆弱區(qū)面積不斷擴(kuò)大[1]。在新型城鎮(zhèn)化加速推進(jìn)的背景下,生態(tài)環(huán)境惡化與城市發(fā)展之間的矛盾日益突出,生態(tài)環(huán)境惡化制約了新型城鎮(zhèn)化的發(fā)展,而快速的城鎮(zhèn)化建設(shè)又對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生脅迫效應(yīng)[2]。目前,已有眾多學(xué)者對城市生態(tài)脆弱性進(jìn)行了相關(guān)研究。通過對城市生態(tài)系統(tǒng)和社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的脆弱性評估,可以深入了解該區(qū)域不同方面的生態(tài)問題和挑戰(zhàn),并根據(jù)評估結(jié)果制定可行的政策和行動計(jì)劃[3]。但是,生態(tài)脆弱性主要反映城市生態(tài)系統(tǒng)敏感狀態(tài)和承受能力,但并不能代表生態(tài)系統(tǒng)適應(yīng)調(diào)整能力和創(chuàng)新發(fā)展能力[4]。因此,在生態(tài)環(huán)境承載能力下降的壓力下,城市生態(tài)保護(hù)和治理的核心任務(wù)由減輕脆弱性向增強(qiáng)韌性轉(zhuǎn)變,提高城市韌性成為城市可持續(xù)發(fā)展的重要內(nèi)容和未來發(fā)展方向[5]?！吨泄仓醒腙P(guān)于制定國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和二O三五年遠(yuǎn)景目標(biāo)的建議》中的優(yōu)化國土空間布局,推進(jìn)區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展和新型城鎮(zhèn)化中首次提出建設(shè)“韌性城市”。為提高城市整體生態(tài)環(huán)境,需要讓城市更具有“韌性”。而生態(tài)韌性則是城市韌性的重要組成部分。提升城市生態(tài)韌性,有助于降低極端天氣及自然災(zāi)害等不確定因素對城市可持續(xù)發(fā)展造成的負(fù)面影響,保障資源可持續(xù)利用、維持生態(tài)平衡,這是新時代中國綠色經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然要求。因此,探究城市生態(tài)韌性的提升,不僅是實(shí)現(xiàn)淮河流域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量提升的關(guān)鍵,也是推動流域?qū)崿F(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展的重要抓手。

“韌性(resilience)”一詞最早應(yīng)用于工程力學(xué)領(lǐng)域,表示在外力作用下物體失去形狀或受到破壞之后,恢復(fù)原來形狀或狀態(tài)的能力。生態(tài)學(xué)家HOLLING[6]在1973年首次提出了“生態(tài)韌性”的概念,認(rèn)為生態(tài)系統(tǒng)具有自我修復(fù)能力,能夠在干擾因素作用下保持穩(wěn)定狀態(tài)。和其他領(lǐng)域相似,韌性理論應(yīng)用于城市系統(tǒng),出現(xiàn)了韌性城市或城市韌性的基本概念[7]。雖然學(xué)術(shù)界尚未形成對城市韌性的統(tǒng)一定義,但大致認(rèn)為它的內(nèi)涵包括了城市生態(tài)韌性、社會韌性、經(jīng)濟(jì)韌性、制度韌性和基礎(chǔ)設(shè)施韌性等多個方面,且城市的可持續(xù)性與城市韌性密切關(guān)系,城市韌性是城市面對外界壓力和挑戰(zhàn)時保持可持續(xù)發(fā)展的能力[8]。城市生態(tài)韌性是指城市生態(tài)系統(tǒng)在滿足人民需要的前提下,面對外部或內(nèi)部壓力時,能夠快速調(diào)整、適應(yīng)并恢復(fù)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的能力[9]。

早期的城市生態(tài)韌性理論主要關(guān)注城市生態(tài)系統(tǒng)的適應(yīng)能力。當(dāng)時許多研究都是從城市環(huán)境污染、城市熱島效應(yīng)等方面入手,探討城市生態(tài)系統(tǒng)適應(yīng)外部壓力的能力[10]。隨著時間的推移和研究的不斷深入,城市生態(tài)韌性的研究開始從單一的生態(tài)系統(tǒng)適應(yīng)能力擴(kuò)展到包括城市社會、經(jīng)濟(jì)和文化系統(tǒng)[9]。現(xiàn)有文獻(xiàn)中,大多學(xué)者多是針對長三角地區(qū)城市生態(tài)韌性[11]、黃河流域城市生態(tài)韌性[12]、淮河生態(tài)經(jīng)濟(jì)帶經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展[13]、淮河生態(tài)經(jīng)濟(jì)帶綠色發(fā)展水平[14]和淮河生態(tài)經(jīng)濟(jì)帶農(nóng)業(yè)面源污染[15]方面的研究。既有研究在城市生態(tài)韌性和淮河生態(tài)經(jīng)濟(jì)帶綠色、農(nóng)業(yè)方面奠定了良好的基礎(chǔ),但在研究方法、研究對象和研究內(nèi)容上還有待進(jìn)一步探索。

鑒于此,本文運(yùn)用全局熵值法,在考慮多項(xiàng)指標(biāo)的情況下對淮河生態(tài)經(jīng)濟(jì)帶的城市生態(tài)韌性進(jìn)行評估,并利用Dagum基尼系數(shù)、Kernel估計(jì)和Markov鏈方法,針對不同區(qū)域進(jìn)行了分析,這有助于深入了解各個區(qū)域的特點(diǎn)和差異,為制定區(qū)域發(fā)展戰(zhàn)略提供了科學(xué)的依據(jù)。與已有研究相比,本文可能的邊際貢獻(xiàn)在于:第一,以2018年《淮河生態(tài)經(jīng)濟(jì)帶發(fā)展規(guī)劃》中發(fā)布的淮河生態(tài)經(jīng)濟(jì)帶25個地級市為研究對象,全面細(xì)致地考察淮河生態(tài)經(jīng)濟(jì)帶生態(tài)韌性的空間差異及動態(tài)演進(jìn);第二,借助Dagum基尼系數(shù)、Kernel估計(jì)和Markov鏈等方法,多角度、多方位揭示淮河生態(tài)經(jīng)濟(jì)帶生態(tài)韌性的空間差異及其動態(tài)演進(jìn)特征。

1 研究框架、指標(biāo)體系與研究方法

1.1 指標(biāo)體系構(gòu)建、數(shù)據(jù)來源與研究對象

1.1.1 指標(biāo)體系構(gòu)建

從“抵抗-適應(yīng)-恢復(fù)”3個維度構(gòu)建城市生態(tài)韌性指標(biāo)體系(表1),對淮河生態(tài)經(jīng)濟(jì)帶城市生態(tài)韌性進(jìn)行客觀考察。指標(biāo)構(gòu)建如下:①抵抗維度:表現(xiàn)為生態(tài)系統(tǒng)對外來干擾或壓力的承受能力,選取國內(nèi)生產(chǎn)總值(GDP)、單位GDP工業(yè)廢水排放量、單位GDP工業(yè)二氧化硫排放量、可吸入細(xì)顆粒物年平均濃度和城市建設(shè)用地面積等指標(biāo);②適應(yīng)維度:城市生態(tài)系統(tǒng)有社會屬性,強(qiáng)調(diào)社會能夠應(yīng)對干擾并采取措施,選取生活垃圾無害化處理率、生活垃圾清理量、一般工業(yè)固體廢料綜合利用率、污水處理廠集中處理率等指標(biāo)[16];③恢復(fù)能力:為實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo),在城市生態(tài)經(jīng)歷外來干擾后仍然能夠快速恢復(fù)至干擾之前的水平,因此選取建成區(qū)綠化覆蓋率、園林綠地面積、人均公園綠地面積、市轄區(qū)人口數(shù)量、每萬人擁有公共汽(電)車運(yùn)營數(shù)量[17]等指標(biāo)測度恢復(fù)效果。

表1 城市生態(tài)韌性水平評價指標(biāo)體系

1.1.2 數(shù)據(jù)來源與研究對象

數(shù)據(jù)主要來源于《中國城市統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國統(tǒng)計(jì)年鑒》以及山東、河南、江蘇各地級市統(tǒng)計(jì)年鑒(2005—2020年)。研究對象為淮河生態(tài)經(jīng)濟(jì)帶25個城市,包括北部淮海經(jīng)濟(jì)區(qū)(下文簡稱經(jīng)濟(jì)區(qū)):徐州市、宿遷市、淮北市、宿州市、棗莊市、濟(jì)寧市、臨沂市、菏澤市、連云港市、商丘市;東部海江河湖聯(lián)動區(qū)(下文簡稱聯(lián)動區(qū)):淮安市、鹽城市、揚(yáng)州市、泰州市、滁州市;中西部內(nèi)陸崛起區(qū)(下文簡稱崛起區(qū)):蚌埠市、淮南市、阜陽市、六安市、亳州市、平頂山市、漯河市、信陽市、周口市、駐馬店市。

1.2 研究方法

1.2.1 全局熵值法

計(jì)算第j個指標(biāo)下第i個地區(qū)在該指標(biāo)中所占的比重:

計(jì)算第j個指標(biāo)的信息熵值:

1≤i≤nT,1≤j≤p。

計(jì)算第j個指標(biāo)的變異系數(shù):gj=1-ej,

1.2.2 Dagum基尼系數(shù)及其分解方法

采用Dagum基尼系數(shù)[20]及其分解方法考察淮河生態(tài)經(jīng)濟(jì)帶生態(tài)韌性的相對差異?；谧訕颖痉纸夥治龇?總體差異G來源可分解為區(qū)域內(nèi)差異貢獻(xiàn)Gw、區(qū)域間凈值差異貢獻(xiàn)Gnb和超變密度貢獻(xiàn)Gt。

G=Gw+Gnb+Gt,

式中:djh表示區(qū)域j與區(qū)域h生態(tài)韌性之差,即j、h區(qū)域中所有yjh-yhr>0的樣本之和的加權(quán)平均值;pjh表示j、h區(qū)域中所有yhr-yjh>0的樣本之和的加權(quán)平均值;Fj(Fh)表示第j(h)個區(qū)域的累計(jì)密度分布函數(shù)。

1.2.3 Kernel估計(jì)方法

核密度估計(jì)表達(dá)形式為[21]:

1.2.4 Markov鏈分析方法

在Markov鏈分析中,使用概率矩陣來表示狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)移概率,并使用狀態(tài)分布向量來描述系統(tǒng)在不同時間點(diǎn)的狀態(tài)分布。通過這些概率和向量,可以計(jì)算出系統(tǒng)在任何時間點(diǎn)的狀態(tài)分布以及系統(tǒng)的穩(wěn)定狀態(tài)。建立一個1×k的矩陣Ft=[F1,t,F2,t,…,Fk,t]用來儲存在t時期各區(qū)域城市生態(tài)韌性的狀態(tài)概率,不同時期的區(qū)域城市生態(tài)韌性的轉(zhuǎn)移可以用一個k×k矩陣M表示。根據(jù)每種類型數(shù)量劃分相同的原則,將淮河生態(tài)經(jīng)濟(jì)帶城市生態(tài)韌性值按四分位數(shù)劃分為4種類型。構(gòu)建轉(zhuǎn)移概率矩陣的具體公式為:

P{Xt=j|Xt-1=it-1,Xt-2=it-2,…,X0=i0}=P{Xt=j|Xt-1=it-1}=Pij。

上式表明了隨機(jī)變量X在t時期處于j狀態(tài)的概率僅僅取決于X在t-1時期的狀態(tài)。城市生態(tài)韌性從i種狀態(tài)轉(zhuǎn)移到j(luò)種狀態(tài),隨機(jī)變量X的轉(zhuǎn)移概率為:

式中:pij為轉(zhuǎn)移概率,即某城市生態(tài)韌性水平從由時期t-1第i種狀態(tài)轉(zhuǎn)移到t時期第j狀態(tài)的概率,nij表示樣本考察期內(nèi)城市生態(tài)韌性水平由t-1年第i種狀態(tài)轉(zhuǎn)移為t時期第j狀態(tài)的城市數(shù)量之和,ni表示樣本考察期內(nèi)位于j狀態(tài)的總次數(shù)。此時,所有的pij即可組成矩陣M,以此表達(dá)淮河生態(tài)經(jīng)濟(jì)帶城市生態(tài)韌性的動態(tài)演進(jìn)趨勢?？紤]到區(qū)域的空間性特征可能會造成影響,因此引入“空間滯后”概念作為條件,組成一個空間權(quán)重矩陣?？臻g權(quán)重矩陣表示城市a和城市b的空間關(guān)系,本文采用鄰接原則定義空間關(guān)系,相鄰地區(qū)值為 1,否則為 0。

2 數(shù)據(jù)分析

2.1 城市生態(tài)韌性的時序演化特征

運(yùn)用全局熵值法對2005—2020年淮河生態(tài)經(jīng)濟(jì)帶城市生態(tài)韌性進(jìn)行測算,結(jié)果如圖1所示。2005—2020年3個區(qū)域都呈現(xiàn)出上升趨勢,在經(jīng)濟(jì)區(qū)中,臨沂市的韌性值最高,宿州市最低,增速最快的是濟(jì)寧市,城市生態(tài)韌性值從0.264到0.647,年均增長9.67%;在聯(lián)動區(qū)中,揚(yáng)州市的韌性值最高,滁州市最低,增速最快的是滁州市,城市生態(tài)韌性值從0.165到0.412,年均增長9.98%;在崛起區(qū)中,蚌埠市的韌性值最高,亳州市最低,增速最快的是駐馬店市,城市生態(tài)韌性值從0.191到0.503,年均增長10.89%?；春由鷳B(tài)經(jīng)濟(jì)帶平均城市生態(tài)韌性值從0.265到0.476,總體呈現(xiàn)上升趨勢。其中,聯(lián)動區(qū)和經(jīng)濟(jì)區(qū)的城市生態(tài)韌性高于崛起區(qū),另外在考察期間早期聯(lián)動區(qū)的生態(tài)韌性略低于經(jīng)濟(jì)區(qū),但在末期兩個地區(qū)的生態(tài)韌性相差不大。2005—2010年,淮河生態(tài)經(jīng)濟(jì)帶城市生態(tài)韌性整體水平較低,2011—2015年期間,生態(tài)韌性值從0.332到0.379,增長了14.16%,上升較為平緩。該階段處于“十二五”規(guī)劃時期,淮河生態(tài)經(jīng)濟(jì)帶城市正處于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和生態(tài)文明建設(shè)的初級階段,城市生態(tài)韌性提升緩慢且存在時間滯后性。在2015年之后有明顯的上升趨勢,生態(tài)韌性值增長到0.476,增長了25.59%。說明在“十三五”規(guī)劃提出的“加快改善生態(tài)環(huán)境”指導(dǎo)下,淮河生態(tài)經(jīng)濟(jì)帶城市生態(tài)文明建設(shè)取得卓越進(jìn)步。

圖1 2005—2020年淮河生態(tài)經(jīng)濟(jì)帶城市生態(tài)韌性的變化趨勢

2.2 城市生態(tài)韌性的空間差異及其來源分解

2.2.1 總體差異及其演變趨勢

圖2描繪了淮河生態(tài)經(jīng)濟(jì)帶城市生態(tài)韌性的總體差異大小及演變趨勢。從靜態(tài)角度看,淮河生態(tài)經(jīng)濟(jì)帶城市生態(tài)韌性的總體差異介于0.112到0.130之間,這說明城市生態(tài)韌性在時空上具有顯著差異。從動態(tài)角度來看,城市生態(tài)韌性除2012年和2017年有明顯上升趨勢外,其他年份呈震蕩下降趨勢,其差異值從2005年的0.127到2020年的0.116,年均下降0.55%,這說明淮河生態(tài)經(jīng)濟(jì)帶城市生態(tài)韌性的總體差異逐漸縮小?？赡茉蛟谟诮?jīng)濟(jì)區(qū)本身的城市生態(tài)韌性較高,但其增長速度相對較慢,而在“十二五”和“十三五”規(guī)劃國家政策的支撐下,城市生態(tài)韌性相對較低的聯(lián)動區(qū)和崛起區(qū)的增長速度加快,促進(jìn)整體總差異值的縮小。

圖2 城市生態(tài)韌性的總體差異

2.2.2 區(qū)域內(nèi)差異及其演變趨勢

圖3描述了淮河生態(tài)經(jīng)濟(jì)帶城市生態(tài)韌性的區(qū)域內(nèi)差異大小及其演變趨勢。從靜態(tài)角度看,經(jīng)濟(jì)區(qū)的城市生態(tài)韌性內(nèi)部差異較高,差異均值為0.135,地區(qū)內(nèi)部城市生態(tài)韌性不均衡現(xiàn)象明顯;而聯(lián)動區(qū)和崛起區(qū)的城市生態(tài)韌性內(nèi)部差異相對較小,其差異均值分別為0.090和0.077。從動態(tài)角度看,經(jīng)濟(jì)區(qū)的城市生態(tài)韌性內(nèi)部差異波動較小,聯(lián)動區(qū)和崛起區(qū)的城市生態(tài)韌性內(nèi)部差異震蕩下降,呈現(xiàn)縮小趨勢,其差異值降幅分別為52.23%和35.31%。綜合以上分析可以看出,聯(lián)動區(qū)和崛起區(qū)比經(jīng)濟(jì)區(qū)內(nèi)城市生態(tài)韌性有縮小趨勢,這有助于地區(qū)內(nèi)城市生態(tài)韌性的協(xié)同發(fā)展。

圖3 城市生態(tài)韌性的內(nèi)部差異

2.2.3 區(qū)域間差異及其演變趨勢

圖4(1、2、3分別代表聯(lián)動區(qū)、經(jīng)濟(jì)區(qū)、崛起區(qū))描述了淮河生態(tài)經(jīng)濟(jì)帶城市生態(tài)韌性的區(qū)域間差異大小及其演變趨勢。從靜態(tài)角度看,經(jīng)濟(jì)區(qū)和崛起區(qū)之間的城市生態(tài)韌性的差異最大,其均值為0.138;其次是聯(lián)動區(qū)和經(jīng)濟(jì)區(qū)之間的城市生態(tài)韌性差異,其均值為0.124;而聯(lián)動區(qū)和崛起區(qū)之間的城市生態(tài)韌性的差異最小,其均值為0.116。從動態(tài)角度看,三大地區(qū)間城市生態(tài)韌性差異總體上均呈下降趨勢。

圖4 城市生態(tài)韌性的區(qū)域間差異

2.2.4 城市生態(tài)韌性的空間差異來源及其貢獻(xiàn)

圖5展示了淮河生態(tài)經(jīng)濟(jì)帶的城市生態(tài)韌性的空間差異及其貢獻(xiàn)。城市的區(qū)域間差異是總體差異的最大貢獻(xiàn)者,貢獻(xiàn)率約為41.91%。區(qū)域內(nèi)差異和超變密度對總體差異的年均貢獻(xiàn)率分別為31.61%和26.47%,差異貢獻(xiàn)相對較小。從動態(tài)角度看,城市的區(qū)域間差異對總體差異的貢獻(xiàn)率呈現(xiàn)波動上升趨勢,年均上升0.619%;城市的區(qū)域內(nèi)差異對總體差異的貢獻(xiàn)率在整個樣本期內(nèi)相對平穩(wěn);超變密度對總體差異的貢獻(xiàn)率呈現(xiàn)波動下降的趨勢,年均下降0.568%。雖然城市的區(qū)域間的差異與總差異的貢獻(xiàn)率最大,但仍然有一定的上升趨勢,由此可見,未來的發(fā)展要多注意城市的區(qū)域間的差異問題。

圖5 城市生態(tài)韌性Dagum基尼系數(shù)及其分解

2.3 城市生態(tài)韌性的分布動態(tài)演進(jìn)

2.3.1 城市生態(tài)韌性的Kernel估計(jì)

為進(jìn)一步揭示淮河生態(tài)經(jīng)濟(jì)帶城市生態(tài)韌性的動態(tài)演化特征,對2005—2020年的該經(jīng)濟(jì)帶城市生態(tài)韌性進(jìn)行核密度估計(jì),探究時序演變趨勢(圖6)。

圖6 淮河生態(tài)經(jīng)濟(jì)帶總體及各區(qū)域城市生態(tài)韌性分布演進(jìn)

(1)分布位置

從分布位置上看,淮河生態(tài)經(jīng)濟(jì)帶總體和各區(qū)核密度曲線整體上呈現(xiàn)右移趨勢,這說明淮河生態(tài)經(jīng)濟(jì)帶總體和各區(qū)內(nèi)部的城市生態(tài)韌性均在提升。具體來說,聯(lián)動區(qū)和崛起區(qū)的核密度曲線在2010年之前有左移趨勢,之后呈明顯的右移趨勢,這與生態(tài)環(huán)境部關(guān)于頒布并實(shí)施的《淮河、海河、遼河、巢湖、滇池、黃河中上游等重點(diǎn)流域水污染防治規(guī)劃(2006—2010年)》取得顯著效果有關(guān);經(jīng)濟(jì)區(qū)城市的核密度曲線在樣本期內(nèi)中心右移幅度較小,城市生態(tài)韌性的提升速度相對較慢。

(2)分布形態(tài)

從分布形態(tài)看,淮河生態(tài)經(jīng)濟(jì)帶總體城市生態(tài)韌性核密度曲線分布的主峰峰值呈現(xiàn)上升態(tài)勢,寬度縮小,表明淮河生態(tài)經(jīng)濟(jì)帶總體城市生態(tài)韌性的絕對差異不斷縮小。內(nèi)部城市生態(tài)韌性的絕對差異有略微不同。具體來說,經(jīng)濟(jì)區(qū)核密度曲線主峰高度呈現(xiàn)“上升—下降—上升”的演進(jìn)趨勢,說明該區(qū)的城市生態(tài)韌性絕對差異經(jīng)歷“縮小—擴(kuò)大—縮小”的演變趨勢;聯(lián)動區(qū)核密度曲線主峰高度呈現(xiàn)“下降—上升”的演進(jìn)趨勢,說明該區(qū)的城市生態(tài)韌性絕對差異經(jīng)歷“擴(kuò)大—縮小”的演變趨勢;崛起區(qū)核密度曲線的主峰高度不斷上升的趨勢,表明該區(qū)城市生態(tài)韌性的絕對差異呈現(xiàn)不斷縮小的走勢。

(3)分布延展性

從分布延展性來看,淮河生態(tài)經(jīng)濟(jì)帶整體和三大區(qū)域核密度曲線都呈現(xiàn)出不同程度的右拖尾,并且分布延展性呈現(xiàn)出擴(kuò)大的趨勢。這表明,各地區(qū)中不同城市的城市生態(tài)韌性的提高速度具有顯著的不平衡性,城市生態(tài)韌性越高,其提高的速度就越快,而生態(tài)韌性比較差的城市則相對緩慢。

(4)極化特征

在極化特性上(表2),淮河生態(tài)經(jīng)濟(jì)帶整體呈現(xiàn)出“多峰—雙峰”的發(fā)展態(tài)勢,說明淮河生態(tài)經(jīng)濟(jì)帶的整體極化正在逐步減弱。在其內(nèi)部,各大城市之間表現(xiàn)出不同程度的極化。具體來說,經(jīng)濟(jì)區(qū)也呈現(xiàn)“多峰—雙峰”的演變趨勢,城市之間極化現(xiàn)象減弱,各城市之間協(xié)同提升效果顯著;聯(lián)動區(qū)和崛起區(qū)呈現(xiàn)的是單峰狀態(tài),表明這兩個區(qū)域無明顯的極化特征,其內(nèi)部城市之間協(xié)同效果顯著。

表2 淮河生態(tài)經(jīng)濟(jì)帶總體及各區(qū)域城市生態(tài)韌性分布動態(tài)的演變特征

2.3.2 城市生態(tài)韌性的Markov鏈分析

(1)傳統(tǒng)Markov鏈分析

傳統(tǒng)Markov鏈計(jì)算的轉(zhuǎn)移概率矩陣見表3。由表3可以看出,各類型城市生態(tài)韌性向相同水平地區(qū)轉(zhuǎn)移的概率大于向相鄰高水平和低水平轉(zhuǎn)移的概率。如在T=1時,城市生態(tài)韌性類型為低和中低區(qū)域的城市,其向低和中低同類型的地區(qū)轉(zhuǎn)移概率為55.6%和46.7%,向相鄰高水平的轉(zhuǎn)移概率為43.3%和42.2%,略低于同水平類型的區(qū)域,而向低水平地區(qū)轉(zhuǎn)移的概率僅為3.3%。

表3 城市生態(tài)韌性Markov轉(zhuǎn)移概率矩陣

另一方面,城市生態(tài)韌性向相鄰等級轉(zhuǎn)移的概率大于跨級轉(zhuǎn)移的概率。如在T=1時,低類型的區(qū)域向中低和中高類型水平轉(zhuǎn)移的概率分別是43.3%和1.1%;中低類型的區(qū)域向中高和高類型水平轉(zhuǎn)移的概率分別為42.2%和7.8%。隨著時間的推移,生態(tài)韌性低的城市向同水平和相鄰水平轉(zhuǎn)移的概率逐漸下降,高水平類型的城市向同水平轉(zhuǎn)移的概率達(dá)到97.4%,表明隨著時間的增加,城市生態(tài)韌性低的城市可能跨級向更高的水平轉(zhuǎn)移,而水平類型高的城市具有顯著的自我強(qiáng)化趨勢。

(2)空間Markov鏈分析

通過計(jì)算發(fā)現(xiàn),城市生態(tài)韌性的Moran’sI指數(shù)顯著為正,取值區(qū)間為[0.178,0.273],平均值為0.239,且各年份空間自相關(guān)通過了1%的顯著性水平的Z統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)。這說明個城市生態(tài)韌性呈現(xiàn)較強(qiáng)的空間正相關(guān),可以運(yùn)用空間Markov鏈進(jìn)行分析。為更好地反映出相鄰城市的本城市的影響,本文基于空間相鄰權(quán)重矩陣對淮河生態(tài)經(jīng)濟(jì)帶的城市生態(tài)韌性進(jìn)行了空間Markov鏈分析。

通過對比傳統(tǒng)的Markov鏈無滯后類型下的轉(zhuǎn)移矩陣可知:①空間因素對城市生態(tài)韌性的演變具有顯著影響,城市之間城市生態(tài)韌性轉(zhuǎn)移概率會受到相鄰城市生態(tài)韌性類型的影響。如在T=1時,在無滯后的條件下,中低類型水平的城市向中高類型水平的城市轉(zhuǎn)移概率為42.2%;在空間滯后類型為中高的條件下,中低類型水平的城市向中高類型水平的城市轉(zhuǎn)移概率為60.7%。②在不同層次空間滯后條件下,相鄰城市之間高類型水平對低類型生態(tài)韌性轉(zhuǎn)移的影響不同。如在T=1時,在空間滯后類型為高的條件下,中高類型水平的城市向高中高類型水平的城市向高類型水平的城市轉(zhuǎn)移概率分別為32.1%和13.0%。③類型水平的城市轉(zhuǎn)移概率為50.0%,而當(dāng)空間滯后類型為中低和中高的條件下,同傳統(tǒng)Markov鏈轉(zhuǎn)移矩陣特征相同,隨著時間的推進(jìn),低水平類型的城市向相鄰高水平類型的城市轉(zhuǎn)移的概率增加,比如空間滯后類型為低的條件下,T=1時,中低向中高轉(zhuǎn)移的概率時20.0%;T=5時,中低向中高轉(zhuǎn)移的概率時50.0%。這表明城市生態(tài)韌性較高的城市對城市生態(tài)韌性較低的城市有正向推進(jìn)的作用,而城市生態(tài)韌性較低的城市對城市生態(tài)韌性較高的城市有逆向互斥的作用。

3 結(jié)論和建議

本文構(gòu)建了抵抗能力、適應(yīng)能力、恢復(fù)能力共3個子系統(tǒng)14個具體指標(biāo)的淮河生態(tài)經(jīng)濟(jì)帶城市生態(tài)韌性的評價指標(biāo)體系,利用全局熵值法測算了2005—2020年淮河生態(tài)經(jīng)濟(jì)帶3個區(qū)域25個地級市城市生態(tài)韌性指數(shù),描述了淮河生態(tài)經(jīng)濟(jì)帶城市生態(tài)韌性指數(shù)發(fā)展趨勢,并從三大區(qū)域視角分析了區(qū)域城市生態(tài)韌性發(fā)展的優(yōu)劣;利用Dagum基尼系數(shù)及其分解方法展示了淮河生態(tài)經(jīng)濟(jì)帶城市生態(tài)韌性的區(qū)域差異及其差異主要來源;運(yùn)用核密度估計(jì)方法揭示淮河生態(tài)經(jīng)濟(jì)帶及三大區(qū)域城市生態(tài)韌性絕對差異的分布動態(tài)及其演進(jìn)規(guī)律,結(jié)論如下:

淮河生態(tài)經(jīng)濟(jì)帶城市生態(tài)韌性整體水平不高,但總體綜合指數(shù)呈現(xiàn)上升趨勢,城市生態(tài)韌性不斷增強(qiáng),各區(qū)域之間城市生態(tài)韌性存在較大差異,經(jīng)濟(jì)區(qū)的城市生態(tài)韌性高于聯(lián)動區(qū)和崛起區(qū)的城市生態(tài)韌性,淮河生態(tài)經(jīng)濟(jì)帶區(qū)域之間呈現(xiàn)明顯的空間非均衡性。區(qū)域之間城市生態(tài)韌性的總體差異呈現(xiàn)波動下降趨勢,城市的區(qū)域間差異在總體差異中所占比重最大,超變密度和城市的區(qū)域內(nèi)差異所占比重相對較小。

在樣本考察期內(nèi),淮河生態(tài)經(jīng)濟(jì)帶和三大區(qū)域的城市生態(tài)韌性總體有所提高,其核密度分布曲線也呈現(xiàn)小幅度右移趨勢。經(jīng)濟(jì)區(qū)在樣本期內(nèi)極化現(xiàn)象緩解,聯(lián)動區(qū)和崛起區(qū)的城市生態(tài)韌性內(nèi)部差異較小,協(xié)同效果顯著。在多數(shù)年份,淮河生態(tài)經(jīng)濟(jì)帶和三大區(qū)域的核密度分布曲線主峰高度逐步上升,城市生態(tài)韌性絕對差異逐步縮小,并且分布延展性具有相同的特征,存在明顯的右拖尾現(xiàn)象。

在不考慮空間因素的傳統(tǒng)Markov鏈分析下,隨著時間的推移,各類型城市生態(tài)韌性向高類型轉(zhuǎn)移的概率增加,但跨級轉(zhuǎn)移的概率較小;經(jīng)考慮空間因素影響后,相鄰城市的城市生態(tài)韌性類型會影響該地區(qū)城市生態(tài)韌性的遷移方向和概率。城市生態(tài)韌性高的城市對相鄰城市具有正向空間溢出效應(yīng),而城市生態(tài)韌性低的城市則會對相鄰城市產(chǎn)生負(fù)向空間溢出效應(yīng)。

淮河生態(tài)經(jīng)濟(jì)帶是指沿淮河流域地區(qū)構(gòu)成的區(qū)域,包括江蘇、安徽、山東、河南等省份的多個城市。這個地區(qū)地理位置優(yōu)越,擁有得天獨(dú)厚的自然生態(tài)資源,但同時也面臨著環(huán)境壓力、資源利用不合理等問題。為了提高城市的生態(tài)韌性,基于以上結(jié)論,為提高淮河生態(tài)經(jīng)濟(jì)帶的城市生態(tài)韌性的整體水平以及各區(qū)域水平,提出以下建議:

第一,差異化政策支持。 針對不同區(qū)域的城市生態(tài)韌性水平,可以制定差異化的政策支持。對于生態(tài)韌性較低的地區(qū),可以提供更多的經(jīng)濟(jì)支持和技術(shù)援助,以加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)和資源管理。例如,對于水資源管理不善的地區(qū),可以制定專門的水資源保護(hù)政策。設(shè)立獎勵機(jī)制,對于在生態(tài)韌性方面取得成績的城市提供額外的激勵,以推動積極性。

第二,生態(tài)修復(fù)項(xiàng)目。加強(qiáng)生態(tài)修復(fù)項(xiàng)目的實(shí)施,特別是在生態(tài)韌性較低的地區(qū)。投資于濕地恢復(fù)、水質(zhì)凈化、植被覆蓋增加等項(xiàng)目,以改善城市的生態(tài)環(huán)境。引入生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制,鼓勵企業(yè)和居民參與生態(tài)修復(fù),通過生態(tài)效益實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益。

第三,推動綠色產(chǎn)業(yè)發(fā)展。 進(jìn)一步支持和推動綠色產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,尤其是在經(jīng)濟(jì)區(qū)。制定綠色產(chǎn)業(yè)政策,包括稅收減免和優(yōu)惠,以鼓勵企業(yè)轉(zhuǎn)向可持續(xù)和環(huán)保型產(chǎn)業(yè)。鼓勵企業(yè)采用清潔生產(chǎn)技術(shù),提高資源利用效率,降低環(huán)境影響。

第四,空間規(guī)劃和跨區(qū)域協(xié)同。制定科學(xué)的空間規(guī)劃和用地管理政策,確保城市發(fā)展與生態(tài)保護(hù)的協(xié)調(diào)。促進(jìn)區(qū)域間的合作與協(xié)同效應(yīng),特別是在聯(lián)動區(qū)和崛起區(qū)。可以建立區(qū)域間的生態(tài)經(jīng)濟(jì)合作機(jī)制,共享經(jīng)驗(yàn)、資源和技術(shù),提高整體生態(tài)韌性水平。