The Coupling Coordination Degree of Land Use Ecology-Society-Economy System in Shandong Province: Spatial-temporal Evolution and Obstacle Factor Analysis

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb2021-0487

Abstract

Abstract:

The purpose is to provide theoretical reference and data support for optimizing the allocation of land resources and promoting the sustainable development of regional ecology, society and economy. Based on the construction of the evaluation index system of land use benefit, using the models of coupling coordination degree, relative development degree and obstacle degree, the spatial-temporal evolution characteristics and major influencing factors of the coupling coordination degree of land use ecology-society-economy system in 17 cities of the Shandong Province were explored. The results are as follows. Land use ecology-society-economy system of Shandong was in the primary coordination state of running-in stage and showed a continuous rising trend in 2008-2017. The coupling coordination degree increased steadily from 0.54 to 0.70, and its annual average was 0.63. The equilibrium level of coupling coordination degree among cities was gradually improved in 2008-2017. Its variation coefficient of coupling coordination degree decreased from 0.126 to 0.072, but the coupling coordination degree of land use ecology-society-economy system in different cities still showed an obvious gradient distribution difference from the east to the west of the province. There was a significant difference in the relative development degree among the ecological, social and economic subsystems of land use in different cities. The southern sides of central Shandong and its northern area, together with Weihai City, had constituted an obvious half-circle ecological lag region by 2017. Social and economic barriers affecting the coupling coordinated development of land use ecology, society and economy were dominant throughout, but the ecological impact increased since 2013. During the study period, the coupling coordination level of land use ecology-society-economy system in different cities in Shandong was continuously improved, but the differences among different regions were still obvious, and there was still more space for improvement. Therefore, it is suggested that different cities should consider the main obstacle factors of their own and implement differentiated development strategies according to local conditions.

Key words: land use ecology-society-economy system, coupling coordination degree, relative development degree, obstacle degree, Shandong Province

CLC Number:

X22
F127

XIE Linxiao, DUAN Yifang, XIAO Chaofei, LI Jinlong. The Coupling Coordination Degree of Land Use Ecology-Society-Economy System in Shandong Province: Spatial-temporal Evolution and Obstacle Factor Analysis[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2022, 38(12): 61-68.

Figures/Tables 8

准则层	指标层	指标含义	测算方法	性质	权重
生态效益	新增林地面积C₁/hm²	反映区域新增林地状况	来自统计年鉴	+	0.2526
	地均水资源总量C₂/(万m³/km²)	反映区域水资源状况	水资源总量/区域土地总面积	+	0.2032
	耕地面积占比C₃/%	反映区域土地利用状况中的耕地水平	耕地面积/区域土地总面积	-	0.2420
	地均农用化肥施用量C₄/(t/hm²)	反映人为施用化肥对环境造成的影响	化肥使用量/耕地面积	-	0.0872
	地均工业废水排放量C₅/（万t/km²）	反映工业三废及一般工业固废经有效处理后仍对环境造成的影响	工业废水排放量/区域土地总面积	-	0.0845
	地均工业SO₂排放量C₆/(t/km²)		工业SO₂排放量/区域土地总面积	-	0.0702
	地均工业烟尘排放量C₇/(t/km²)		工业烟尘排放量/区域土地总面积	-	0.0245
	一般工业固废综合利用率C₈/%		来自统计年鉴	+	0.0358
社会效益	人均耕地面积C₉/(hm²/人)	反映区域人均耕地水平	耕地面积/区域总人口	+	0.2375
	人均新增绿化面积C₁₀/（m²/人）	反映区域人均绿化状况	新增林地面积/区域总人口	-	0.0390
	人均公路里程C₁₁/(km/人)	反映区域人均交通用地水平	公路里程/区域总人口	+	0.2594
	人口密度C₁₂/（人/km²）	反映土地人口承载力	区域总人口/区域土地总面积	-	0.1564
	农民人均收入C₁₃/元	反映农用地背景下居民收入水平	来自统计年鉴	+	0.1640
	城镇居民人均可支配收入C₁₄/元	反映非农用地背景下居民收入水平	来自统计年鉴	+	0.1438
经济效益	地均GDP C₁₅/（万元/km²）	反映区域单位面积土地总产值状况	区域GDP/区域土地总面积	+	0.2248
	地均农用地产值C₁₆（万元/km²）	反映区域单位面积农用地总产值状况	第一产业产值/农用地面积	+	0.2277
	地均非农产业产值C₁₇/（万元/km²）	反映区域单位面积城镇建设用地总产值状况	第二、三产业产值/城镇建设用地	+	0.1828
	产业结构多样化指数C₁₈/%	反映地区的产业多样性程度	C₁₈=∑I_ilnI_i,I_i*为第i次产业产值占区域GDP的比重	+	0.1265
	地均固定资产投资总额C₁₉/（万元/km²）	反映地均固定资产投入规模	固定资产投资总额/区域土地总面积	+	0.2382

准则层	指标层	指标含义	测算方法	性质	权重
生态效益	新增林地面积C₁/hm²	反映区域新增林地状况	来自统计年鉴	+	0.2526
	地均水资源总量C₂/(万m³/km²)	反映区域水资源状况	水资源总量/区域土地总面积	+	0.2032
	耕地面积占比C₃/%	反映区域土地利用状况中的耕地水平	耕地面积/区域土地总面积	-	0.2420
	地均农用化肥施用量C₄/(t/hm²)	反映人为施用化肥对环境造成的影响	化肥使用量/耕地面积	-	0.0872
	地均工业废水排放量C₅/（万t/km²）	反映工业三废及一般工业固废经有效处理后仍对环境造成的影响	工业废水排放量/区域土地总面积	-	0.0845
	地均工业SO₂排放量C₆/(t/km²)		工业SO₂排放量/区域土地总面积	-	0.0702
	地均工业烟尘排放量C₇/(t/km²)		工业烟尘排放量/区域土地总面积	-	0.0245
	一般工业固废综合利用率C₈/%		来自统计年鉴	+	0.0358
社会效益	人均耕地面积C₉/(hm²/人)	反映区域人均耕地水平	耕地面积/区域总人口	+	0.2375
	人均新增绿化面积C₁₀/（m²/人）	反映区域人均绿化状况	新增林地面积/区域总人口	-	0.0390
	人均公路里程C₁₁/(km/人)	反映区域人均交通用地水平	公路里程/区域总人口	+	0.2594
	人口密度C₁₂/（人/km²）	反映土地人口承载力	区域总人口/区域土地总面积	-	0.1564
	农民人均收入C₁₃/元	反映农用地背景下居民收入水平	来自统计年鉴	+	0.1640
	城镇居民人均可支配收入C₁₄/元	反映非农用地背景下居民收入水平	来自统计年鉴	+	0.1438
经济效益	地均GDP C₁₅/（万元/km²）	反映区域单位面积土地总产值状况	区域GDP/区域土地总面积	+	0.2248
	地均农用地产值C₁₆（万元/km²）	反映区域单位面积农用地总产值状况	第一产业产值/农用地面积	+	0.2277
	地均非农产业产值C₁₇/（万元/km²）	反映区域单位面积城镇建设用地总产值状况	第二、三产业产值/城镇建设用地	+	0.1828
	产业结构多样化指数C₁₈/%	反映地区的产业多样性程度	C₁₈=∑I_ilnI_i,I_i*为第i次产业产值占区域GDP的比重	+	0.1265
	地均固定资产投资总额C₁₉/（万元/km²）	反映地均固定资产投入规模	固定资产投资总额/区域土地总面积	+	0.2382

耦合协调度	等级划分	阶段划分
$0.0, 0.2$	严重失调	拮抗阶段
$0.2, 0.3$	中度失调
$0.3, 0.4$	轻度失调
$0.4, 0.5$	濒临失调	磨合阶段
$0.5, 0.6$	勉强协调
$0.6, 0.7$	初级协调
$0.7, 0.8$	中级协调	协调阶段
$0.8, 0.9$	良好协调
$0.9, 1.0$	优质协调

耦合协调度	等级划分	阶段划分
$0.0, 0.2$	严重失调	拮抗阶段
$0.2, 0.3$	中度失调
$0.3, 0.4$	轻度失调
$0.4, 0.5$	濒临失调	磨合阶段
$0.5, 0.6$	勉强协调
$0.6, 0.7$	初级协调
$0.7, 0.8$	中级协调	协调阶段
$0.8, 0.9$	良好协调
$0.9, 1.0$	优质协调

取值区间	$0, 0.8$	$0.8, 1.2$	$(1.2, + ∞ ）$
$E c m$	经济滞后于生态	经济、生态基本同步	经济超前于生态
$E c s$	社会滞后于生态	社会、生态基本同步	社会超前于生态
$E m s$	社会滞后于经济	社会、经济基本同步	社会超前于经济

取值区间	$0, 0.8$	$0.8, 1.2$	$(1.2, + ∞ ）$
$E c m$	经济滞后于生态	经济、生态基本同步	经济超前于生态
$E c s$	社会滞后于生态	社会、生态基本同步	社会超前于生态
$E m s$	社会滞后于经济	社会、经济基本同步	社会超前于经济

地区	2008	2009	2010	2011	2012	2013	2014	2015	2016	2017	多年均值	年均增长率/%
济南市	0.54	0.57	0.60	0.62	0.64	0.67	0.68	0.69	0.70	0.71	0.64	2.98
青岛市	0.57	0.58	0.61	0.64	0.66	0.68	0.70	0.70	0.72	0.74	0.66	2.92
淄博市	0.54	0.56	0.59	0.61	0.64	0.66	0.67	0.68	0.70	0.71	0.64	3.10
枣庄市	0.50	0.50	0.52	0.55	0.57	0.62	0.61	0.61	0.63	0.66	0.58	3.29
东营市	0.67	0.68	0.70	0.73	0.75	0.76	0.76	0.76	0.76	0.79	0.74	1.74
烟台市	0.59	0.60	0.64	0.66	0.68	0.71	0.72	0.72	0.72	0.75	0.68	2.81
潍坊市	0.57	0.57	0.59	0.61	0.63	0.65	0.66	0.67	0.67	0.69	0.63	2.15
济宁市	0.53	0.54	0.55	0.58	0.59	0.63	0.65	0.65	0.67	0.69	0.61	3.02
泰安市	0.54	0.56	0.58	0.61	0.63	0.65	0.66	0.68	0.69	0.69	0.63	2.93
威海市	0.63	0.63	0.67	0.69	0.71	0.72	0.74	0.74	0.75	0.78	0.71	2.32
日照市	0.53	0.53	0.56	0.60	0.62	0.64	0.65	0.65	0.67	0.69	0.62	2.96
莱芜市	0.55	0.56	0.58	0.60	0.63	0.64	0.64	0.64	0.68	0.69	0.62	2.54
临沂市	0.49	0.50	0.53	0.56	0.58	0.61	0.61	0.62	0.63	0.64	0.58	3.06
德州市	0.51	0.55	0.58	0.61	0.64	0.65	0.64	0.65	0.66	0.67	0.62	3.05
聊城市	0.49	0.51	0.55	0.58	0.59	0.62	0.62	0.62	0.64	0.66	0.59	3.31
滨州市	0.56	0.57	0.61	0.63	0.66	0.68	0.66	0.67	0.68	0.68	0.64	2.13
菏泽市	0.34	0.40	0.46	0.49	0.50	0.52	0.55	0.56	0.56	0.58	0.49	5.97
均值	0.54	0.55	0.58	0.61	0.63	0.65	0.66	0.67	0.68	0.70	0.63	2.88
标准差	0.068	0.059	0.056	0.053	0.055	0.051	0.050	0.050	0.047	0.050
变异系数	0.126	0.106	0.095	0.086	0.087	0.077	0.075	0.074	0.070	0.072

年份	障碍因子						障碍度
2008	C₁₉	C₁₆	C₁₅	C₁	C₁₁	C₁₃	0.11	0.10	0.10	0.09	0.09	0.07
2009	C₁₉	C₁₆	C₁₅	C₁	C₁₁	C₁₃	0.10	0.10	0.09	0.09	0.09	0.07
2010	C₁₉	C₁₅	C₁₁	C₁	C₁₆	C₉	0.10	0.09	0.09	0.09	0.09	0.07
2011	C₁₉	C₁₁	C₁	C₁₅	C₁₆	C₉	0.10	0.10	0.09	0.09	0.09	0.06
2012	C₁₉	C₁	C₁₁	C₁₅	C₁₆	C₉	0.10	0.10	0.09	0.09	0.08	0.07
2013	C₁	C₁₉	C₁₁	C₁₅	C₉	C₁₆	0.10	0.10	0.09	0.09	0.08	0.07
2014	C₂	C₁	C₁₉	C₁₁	C₁₅	C₉	0.10	0.10	0.09	0.09	0.09	0.07
2015	C₁	C₂	C₁₁	C₁₅	C₉	C₁₉	0.11	0.10	0.09	0.09	0.08	0.07
2016	C₁	C₁₁	C₉	C₂	C₁₅	C₁₉	0.14	0.09	0.09	0.09	0.08	0.07
2017	C₁	C₁₁	C₂	C₉	C₁₅	C₁₉	0.13	0.09	0.09	0.09	0.08	0.08

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