城乡融合对低碳土地利用效率影响的空间效应——以长三角地区为例
刘笑杰(1994- ),男,河南周口人,博士研究生,研究方向为碳排放与国土空间优化。E-mail: dg21270034@smail.nju.edu.cn |
收稿日期: 2023-09-18
修回日期: 2023-12-13
网络出版日期: 2024-06-11
基金资助
国家自然科学基金项目(42271259)
自然资源部海岸带开发与保护重点实验室开放基金项目(2021CZEPK07)
Spatial effects of urban-rural integration on low-carbon land use efficiency: A case study of the Yangtze River Delta
Received date: 2023-09-18
Revised date: 2023-12-13
Online published: 2024-06-11
城乡融合是国土空间低碳转型的重要路径,在区域一体化背景下探究其对低碳土地利用的作用机制具有重要意义。在测度城乡融合发展水平和低碳土地利用效率的基础上,运用ESTDA框架和空间计量模型量化了长三角地区城乡融合对低碳土地利用的时空动态性,并对具体因素及其空间效应进行甄别。结果表明:(1)2005—2020年长三角城乡融合发展水平与低碳土地利用效率在波动中上升,区域差异显著并呈现以区域中心城市为核心的扩散模式;(2)城乡融合发展水平与低碳土地利用效率之间具有显著的空间正相关且空间依赖程度呈增强态势,局部格局保持稳定并表现出HH型和LL型的空间聚类趋同现象;(3)城乡融合发展相对于低碳土地利用格局演化的空间整合性较弱,且局部关联和动态跃迁展现出一定的路径依赖和空间锁定特征;(4)城乡融合是影响低碳土地利用的关键因素,其发展水平每提高1%将导致本地低碳土地利用效率增加0.2%,而控制因素中科技投入和对外开放的直接效应为正,财政压力和生态压力的直接效应为负,财政压力、环境规制、公共服务设施和土地市场化则均不存在显著的空间溢出效应。研究结果可为制定低碳高效的土地利用政策,促进城乡融合高质量发展提供参考。
刘笑杰 , 金晓斌 , 罗秀丽 , 周寅康 , 肖人荣 . 城乡融合对低碳土地利用效率影响的空间效应——以长三角地区为例[J]. 自然资源学报, 2024 , 39(6) : 1299 -1319 . DOI: 10.31497/zrzyxb.20240604
Urban-rural integration is a crucial avenue for the low-carbon transformation of national spaces, particularly in understanding its mechanisms for low-carbon land use within the context of regional integration. Employing the ESTDA framework and spatial econometric models, we quantified the spatio-temporal dynamics of urban-rural integration's impact on low-carbon land use in the Yangtze River Delta. This involved assessing the development level of urban-rural integration and the efficiency of low-carbon land use. Our analysis revealed the following findings: (1) Between 2005 and 2020, the Yangtze River Delta experienced a fluctuating upward trend in both urban-rural integration development level and low-carbon land-use efficiency, with notable regional disparities and a spreading pattern centered around the region's central cities. (2) A significant positive spatial correlation was observed between urban-rural integration and low-carbon land use efficiency, with an increasing spatial dependence. Local patterns remained stable, showing spatial clustering convergence for both high-high (HH) and low-low (LL) types. (3) In contrast to the evolution of low-carbon land use patterns, urban-rural spatial integration exhibited weak correlations, with local patterns and dynamic transitions displaying path-dependent and spatially locked features. (4) Urban-rural integration emerged as a key factor influencing low-carbon land use, with each 1% increase in its development level resulting in a 0.2% increase in local low-carbon land use efficiency. Among the control factors, the direct effects of technological inputs and the degree of opening up were positive, while the direct effects of financial and ecological pressures were negative. Fiscal stress, environmental regulation, public service facilities, and land marketization showed no significant spatial spillover effects. The results of our study provide references for formulating low-carbon and efficient land-use policies, promoting high-quality development through the integration of urban and rural areas.
表1 基于投入—产出模型的低碳土地利用效率指标体系构建Table 1 Low-carbon land use efficiency index system based on input-output model |
变量 | 指标类型 | 类别 | 具体指标 |
---|---|---|---|
土地利用效率 (LUE) | 投入指标 | 土地投入 | 建设用地面积/km2 |
耕地面积/km2 | |||
生态用地面积/km2 | |||
劳动力投入 | 年末从业人员/万人 | ||
资本投入 | 固定资产投资额/亿元 | ||
期望产出 | 经济效益 | 城乡居民可支配收入/元 | |
社会效益 | 粮食总产量/万t | ||
环境效益 | 森林覆盖率/% | ||
非期望产出 | 温室效应 | 碳排放总量/百万t |
表2 城乡融合评价指标体系Table 2 Indicator system of urban-rural integration evaluation |
目标层 | 维度层 | 指标层 | |||
---|---|---|---|---|---|
指标 | 指标计算或描述 | 类型 | 属性 | ||
城乡融合 (URI) | 经济融合 | 经济发展水平 | 人均GDP/元 | 综合 | + |
城乡居民人均收入比 | 城镇居民人均可支配收入/农村居民人均可支配收入/% | 对比 | - | ||
城乡居民家庭人均消费比 | 城镇居民人均消费性支出/农村居民人均消费性支出/% | 对比 | - | ||
农村就业结构 | 农村二三产业就业人数/农村就业总数/% | 追赶 | + | ||
二元生产效率比 | (第一产业产值/第一产业从业人数)/(第二、三产业产值/第二、三产业从业人数)/% | 对比 | + | ||
社会融合 | 城乡恩格尔系数比 | 城市恩格尔系数/农村恩格尔系数/% | 对比 | + | |
城乡人均医疗保健支出比 | 城镇居民人均医疗保健支出/农村居民人均医疗保健支出/% | 对比 | - | ||
城乡养老保险覆盖率 | 城乡居民养老保险参保人数/行政区域常住 人口数/% | 综合 | + | ||
城乡文教娱乐对比系数 | 城镇居民人均文教娱乐服务支出/农村居民人均文教娱乐服务支出/% | 对比 | - | ||
城乡失业保险覆盖率 | 城乡居民失业保险参保人数/行政区域常住 人口数/% | 综合 | + | ||
人口融合 | 人口城镇化水平 | 城镇常住人口/行政区域年末人口数/% | 综合 | + | |
城乡人口密度比 | 城镇人口密度/农村人口密度/% | 对比 | - | ||
城乡居民就业比 | 城镇居民就业人数/农村居民就业人数/% | 对比 | - | ||
农业与非农从业比 | 第一产业从业人数/第二、三产业从业人数/% | 综合 | - | ||
生态融合 | 人均公共绿地面积 | 公共绿地面积/非农业人口/(m2/人) | 综合 | + | |
建成区绿化覆盖率 | 建成区绿地面积/城市建成区面积/% | 综合 | + | ||
城乡节能减排 | 能源消费总量/GDP/(万tce/万元) | 综合 | - | ||
农村卫生厕所普及率 | 使用卫生厕所的农户数/农户总户数/% | 追赶 | + | ||
城乡空气质量状况 | 可吸入细颗粒物(PM2.5)年均浓度/(μg/m³) | 综合 | - | ||
空间融合 | 交通运输网密度 | 公路、铁路运营总里程/行政区域总面积/(km/km2) | 综合 | + | |
人均邮电业务量 | 邮政及电信业务总量/总人口/(万元/人) | 综合 | + | ||
土地城镇化水平 | 建成区面积/行政区域土地总面积/% | 综合 | + | ||
城乡土地利用比 | 农村住宅面积/城市建成区面积/% | 对比 | + |
图3 长三角地区城乡融合发展水平与低碳土地利用效率的时序演变Fig. 3 Evolution trend of urban-rural integration and low-carbon land use efficiency in the Yangtze River Delta |
表3 城乡融合发展水平与低碳土地利用效率的单变量和双变量Moran's I指数Table 3 Univariate and bivariate Moran's I of urban-rural integration and low-carbon land use efficiency |
年份 | 单变量Moran's I | 双变量Moran's I | 年份 | 单变量Moran's I | 双变量Moran's I | ||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
URI | LUE | URI与LUE | URI | LUE | URI与LUE | ||||
2005 | 0.103*** | 0.378*** | 0.108** | 2013 | 0.135** | 0.192*** | 0.182** | ||
2006 | 0.105** | 0.326*** | 0.114*** | 2014 | 0.140*** | 0.135*** | 0.190** | ||
2007 | 0.114** | 0.299*** | 0.123*** | 2015 | 0.156*** | 0.193*** | 0.187*** | ||
2008 | 0.122** | 0.284*** | 0.130** | 2016 | 0.165*** | 0.122*** | 0.199*** | ||
2009 | 0.128*** | 0.153*** | 0.142 | 2017 | 0.177*** | 0.349*** | 0.234*** | ||
2010 | 0.133*** | 0.179*** | 0.156*** | 2018 | 0.186*** | 0.291*** | 0.251*** | ||
2011 | 0.132** | 0.124*** | 0.167 | 2019 | 0.185*** | 0.227*** | 0.264*** | ||
2012 | 0.138*** | 0.180*** | 0.175 | 2020 | 0.193*** | 0.219*** | 0.275*** |
注:***为P<0.01,**为P<0.05,下同。 |
图6 长三角地区LISA时间路径参数空间分布Fig. 6 Spatial distribution of parameters of LISA time path in the Yangtze River Delta |
表4 城乡融合发展水平与低碳土地利用效率的时空跃迁与概率矩阵Table 4 Space-time transition and probability matrix of urban-rural integration and low-carbon land use efficiency |
类别 | t/(t+1) | HH | LH | LL | HL | 类型 | 数量/个 | 比例/% | |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
URI | HH | 0.947 | 0.038 | 0.008 | 0.008 | Ⅰ | 17 | 2.8 | 0.953 |
LH | 0.018 | 0.946 | 0.036 | 0.000 | Ⅱ | 10 | 1.6 | ||
LL | 0.003 | 0.010 | 0.970 | 0.017 | Ⅲ | 2 | 0.3 | ||
HL | 0.028 | 0.000 | 0.069 | 0.903 | Ⅳ | 586 | 95.3 | ||
LUE | HH | 0.854 | 0.099 | 0.000 | 0.047 | Ⅰ | 62 | 10.1 | 0.834 |
LH | 0.147 | 0.735 | 0.108 | 0.010 | Ⅱ | 39 | 6.3 | ||
LL | 0.000 | 0.043 | 0.898 | 0.060 | Ⅲ | 1 | 0.2 | ||
HL | 0.105 | 0.000 | 0.163 | 0.733 | Ⅳ | 513 | 83.4 |
表5 土地利用效率的空间计量模型检验与估计结果Table 5 Test and estimation results of spatial econometric model of land use efficiency |
变量 | SLM模型 | SEM模型 | SDM模型 | ||
---|---|---|---|---|---|
lnURI | 0.126**(2.23) | 0.213**(2.05) | 0.198***(3.58) | W×lnURI | 0.237***(4.14) |
lnFP | -0.074***(-2.77) | -0.187**(-2.54) | -0.129***(-3.25) | W×lnFP | -0.049(-1.19) |
lnSTI | 0.325**(1.99) | 0.245***(3.72) | 0.262**(2.57) | W×lnSTI | 0.231*(1.68) |
lnOU | 0.048(0.71) | -0.063(-1.41) | 0.051**(2.41) | W×lnOU | -0.040**(-2.35) |
lnER | 0.151***(3.15) | 0.033(0.98) | 0.096 (1.31) | W×lnER | -0.007(-0.34) |
lnLMR | -0.023(-1.12) | 0.102*(1.65) | -0.081(-0.77) | W×lnLMR | 0.003(0.62) |
lnEP | -0.056**(-2.02) | 0.121**(2.19) | -0.044***(-2.60) | W×lnEP | 0.011*(1.70) |
lnPS | 0.034*(1.66) | -0.011(-0.82) | -0.009**(2.05) | W×lnPS | -0.005(-0.83) |
δ/γ | 0.162***(3.31) | 0.144***(3.45) | 0.153***(3.26) | ||
R2 | 0.773 | 0.752 | 0.839 | ||
Adjusted R2 | 0.697 | 0.653 | 0.786 | ||
Log likelihood | 186.52 | 151.81 | 237.64 |
注:*为P<0.1;括号内为t统计量。下同。 |
表6 SDM模型的空间效应分解Table 6 Spatial effect decomposition of SDM |
变量 | 直接效应 | 间接效应 | 变量 | 直接效应 | 间接效应 |
---|---|---|---|---|---|
lnURI | 0.214***(2.79) | 0.195***(3.14) | lnER | 0.073(0.55) | -0.012(-1.14) |
lnFP | -0.137***(-2.58) | -0.053(-0.47) | lnLMR | -0.102(-1.40) | 0.005(0.73) |
lnSTI | 0.356**(2.35) | 0.217*(1.66) | lnEP | -0.056***(-3.02) | 0.014**(2.04) |
lnOU | 0.068**(1.98) | -0.015**(-2.01) | lnPS | -0.012(-0.31) | -0.007(-0.89) |
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