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自然资源学报 >

2025 , Vol. 40 >Issue 6: 1569 - 1585

DOI: https://doi.org/10.31497/zrzyxb.20250609

城市更新与治理变革

环长株潭地区城市更新与生态韧性的耦合作用及其影响因素

  • 彭文斌 , 1 ,
  • 狄亚轩 2 ,
  • 邝嫦娥 , 2 ,
  • 苏欣怡 3 ,
  • 宁译萱 4 ,
  • 赵丹丹 1
展开
  • 1.湖南财政经济学院经济地理学院（湖南省经济地理研究所），长沙 410205
  • 2.湖南科技大学商学院，湘潭 411201
  • 3.上海财经大学城市与区域科学学院，上海 200433
  • 4.湘潭大学商学院，湘潭 411105
邝嫦娥（1979- ），女，湖南郴州人，博士，副教授，硕士生导师，研究方向为经济地理与绿色发展。E-mail:

彭文斌（1976- ），男，湖南郴州人，博士，教授，博士生导师，研究方向为经济地理与绿色发展。E-mail:

收稿日期: 2024-05-06

  修回日期: 2024-09-24

  网络出版日期: 2025-05-26

基金资助

国家自然科学基金项目(42371192)

湖南省自然科学基金项目(2023JJ30100)

湖南省社会科学基金项目(23ZDAJ023)

湖南省社会科学基金项目(23YBA133)

收起

The coupling effect of urban renewal and ecological resilience and its influencing factors in the Changsha-Zhuzhou-Xiangtan Surrounding Area

  • PENF Wen-bin , 1 ,
  • DI Ya-xuan 2 ,
  • KUANG Chang-e , 2 ,
  • SU Xin-yi 3 ,
  • NING Yi-xuan 4 ,
  • ZHAO Dan-dan 1
Expand
  • 1. School of Economic Geography, Hunan Institute of Finance and Economics (Hunan Institute of Economic Geography), Changsha 410205, China
  • 2. Business School of Hunan University of Science and Technology, Xiangtan 411201, Hunan, China
  • 3. School of Urban and Regional Sciences, Shanghai University of Finance and Economics, Shanghai 200433, China
  • 4. Xiangtan University Business School, Xiangtan 411105, Hunan, China

Received date: 2024-05-06

  Revised date: 2024-09-24

  Online published: 2025-05-26

Fold

摘要

基于2010—2022年环长株潭地区8个地级市的样本数据，运用熵权法、耦合协调模型、空间杜宾模型等方法，实证分析城市更新与生态韧性耦合协调及影响机理。结果显示：（1）2010—2022年环长株潭地区城市更新及生态韧性水平整体呈上升趋势，且区域间差异逐年减小。（2）环长株潭地区城市更新与生态韧性的耦合协调度呈波动上升趋势，且长沙市始终处于耦合协调度的高水平区，其周边城市的发展呈现出聚集的态势。（3）人口聚集和经济发展能够促进耦合协调度的提升，人口聚集还能够对邻地的耦合协调度产生正向影响；工业占比增加及政府过度干预则会对耦合协调度产生抑制作用；而对外开放对耦合协调的影响作用并不明显。

关键词： 城市更新; 生态韧性; 耦合协调模型; 空间杜宾模型; 环长株潭地区

本文引用格式

彭文斌 , 狄亚轩 , 邝嫦娥 , 苏欣怡 , 宁译萱 , 赵丹丹 . 环长株潭地区城市更新与生态韧性的耦合作用及其影响因素[J]. 自然资源学报, 2025 , 40(6) : 1569 -1585 . DOI: 10.31497/zrzyxb.20250609

Abstract

Based on the sample data of 8 prefecture-level cities in the Changsha-Zhuzhou-Xiangtan Surrounding Area from 2010 to 2022, this paper empirically analyzed the coupling coordination and driving mechanism of urban renewal and ecological resilience by using the entropy weight method, coupling coordination model, spatial Durbin model and other methods. The results show that: (1) From 2010 to 2022, the level of urban renewal and ecological resilience in the study area shows an overall upward trend, and the regional differences decreased year by year. (2) The coupling coordination degree of urban renewal and ecological resilience showed a fluctuating upward trend, and Changsha had always been in the high-level area of coupling coordination, and the development of its surrounding cities showed a trend of agglomeration. (3) Population agglomeration and economic development could promote the improvement of coupling coordination, and population agglomeration could also have a positive impact on the coupling coordination degree of neighboring areas. The increase in the proportion of industry and excessive government intervention would have an inhibiting effect on the coupling and coordination degree, and the impact of opening up to the outside world was still unclear.

Key words： urban renewal; ecological resilience; coupling coordination model; SDM; Changsha-Zhuzhou-Xiangtan Surrounding Area

党的“二十大”报告指出，提升生态系统多样性、稳定性、持续性，必须牢固树立和践行绿水青山就是金山银山的理念，站在人与自然和谐共生的高度谋发展。随着全球气候变化和资源环境压力的增加，以及城市更新过程中人类活动带来的压力和侵占，提高城市生态韧性对于保证城市系统的持续运行至关重要，并涉及到城市规划、资源管理、基础设施建设等多个方面。而湖南省作为全国第一个主动探索区域一体化的地区，分别在1998年和2008年推出了长株潭城市群的“五同规划”和“新五同规划”，2021年的“十同”行动，覆盖了规划、设施、市场、产业等领域，明确了城市群的协同发展目标。然而，城市群的快速发展往往会挤占生态用地，削弱生态系统的服务功能，从而对区域的生态安全和生态韧性造成严重威胁。因而，在全球及国家层面高度重视绿色发展的背景下，深入分析环长株潭地区城市更新和生态韧性现状显得尤为关键。
城市更新作为城市发展的一部分，反映和回应了不同时期城市经济与社会的主要矛盾[1]和问题[2]。城市更新的效果可能受到其内容[3]、类型[4]、位置[5]、方向和规模等多种因素的影响[6-8]。在此领域内，国内外学者进行了广泛的研究并形成三种观点。第一种观点是城市更新对生态韧性具有正向影响，揭示了城市更新对生态韧性的影响及其在社会—生态系统服务治理中的作用[9]，认为城市更新通过采用节能设备和环保设计等手段保护居民环境权益[10]，显著提升了生态韧性，有效地增强了生态系统的恢复力，促进了经济的可持续增长[11]。此外，城市更新对于城市核心绿地的恢复力也具有显著促进作用[12]。第二种观点是城市更新对生态韧性存在负向影响，高密度、高强度的城市更新将抑制生态韧性的提升[13]。政府主导的城市更新中存在盲目扩张和大规模拆迁重建，这种“拆除—重建—再拆除”的循环模式牺牲了环境质量[14]、公共利益及历史文化遗产，导致了城市资源的不均等分配和空间层次的极化，增加了城市的脆弱性[15]。可以看出，城市更新虽能够缓解城市空间扩张的压力，支持基本生态控制线的实施，但过度追求经济效益可能会引发水土流失、植被单一化等生态风险[16]。第三种观点是城市更新对生态韧性的影响存在不确定性，政府主导的更新虽然有助于提升城市综合竞争力，但其成功在很大程度上依赖于政府的判断和治理能力，这些能力的缺失可能会导致资源浪费，对生态韧性产生负面影响[17]。在现有研究中，学者们运用多种空间分析方法，对不同地区城市更新与生态韧性之间的相互影响关系进行评估。王少剑等[16]通过研究珠三角地区城镇化与生态韧性，发现两者的耦合协调度由基本协调向基本失调下滑；李苏等[18]研究干旱区的城市化与生态韧性，发现宁夏的城市化与生态韧性耦合协调度稳步提升。
梳理文献可知，相关领域的研究仍有以下两个方面的问题亟待解决：其一，在研究内容方面，城市更新与生态韧性双向影响的研究不足。城市生态韧性在资源环境压力与人类活动的双重作用下，经历了不断的循环与进化。因此，将演化理论应用于城市生态韧性的研究，不仅符合自然和社会现实，也为构建城市生态韧性评价体系提供了新的视角。其二，在研究方法方面，城市更新与生态韧性耦合协调度的影响因素缺乏实证研究。基于此，为积极引导环长株潭地区城市更新与生态韧性形成良性互促关系，本文运用空间自相关等方法分析城市更新与生态韧性的时空演变格局，利用空间杜宾模型对城市更新与生态韧性耦合协调度的影响因素进行探究，旨在为促进城市绿色高质量发展和优化居住环境提供理论依据。

1 城市更新与生态韧性耦合协调作用机理

“耦合”一词最早起源于物理学，表示多个系统之间的互动与相互影响，通过内部机制促进系统的协同发展和一体化进程[19]。在城市发展战略中，城市更新与生态韧性并肩而行，它们在社会进步中扮演着相互促进、共同发展的角色，客观体现着共生共存的关系，标志着人类与自然环境的和谐共处（图1）。在这种体系下，城市更新的目的是通过优化基础设施建设、丰富文化及休闲活动、完善社会功能体系激发城市的综合潜力和社会动力。相应地，生态韧性的重点在于增强城市面对自然灾害的防御能力、提高灾后的快速恢复能力以及提升对环境变动的适应能力。城市更新与生态韧性间的紧密耦合和协调不仅反映了二者之间的相互依赖，更是城市持续健康发展的核心动力。
图1 城市更新与生态韧性耦合协调作用机理

Fig. 1 Mechanism of the coupled and coordinated role of urban renewal and ecological resilience

一方面，城市更新对生态韧性具有驱动作用。在城市化进程中，城市更新不仅是对过时的老旧城区的物理重建和美化，更是一种全面提升城市功能和居民生活质量的综合性策略[20]。城市更新的核心目标在于通过一系列基础设施建设的优化、社会功能体系的完善以及文化和休闲设施的丰富，实现城市设施的优化和居民生活水平的提高。这种更新策略对于增强城市的生态韧性具有重要的推动作用，使城市能够有效应对各种外部冲击，如自然灾害、环境变化等。具体而言，城市更新项目通过对基础设施的改善和扩建，如增加城市居住用地面积、扩展城市公路里程[21]、提高建成区供水管道密度和房地产改建投资数，显著提高了城市的物理弹性，这些基础设施的改进不仅优化了城市运行效率，还增强了城市在遭受自然灾害时的恢复力[22]。如高密度的供水管网可以在灾害发生时迅速调整，确保关键设施的运作；如医院、消防站和避难所的供水，从而提升城市的恢复力。通过拆除和重建老旧建筑实现对现有资源的再分配和再开发，不仅扩大了城市的空间和环境容量，而且促进了资源的合理分配，从而增强了生态系统的恢复力和适应力[23]。同时，通过对公共医疗和教育资源的改善，城市更新策略为居民提供了更加坚实的社会安全网，在危害发生时能有效减轻影响并加速生态恢复进程。此外，对商业服务设施、公园和道路照明灯以及星级饭店等休闲设施的投资，不仅丰富了城市文化生活，增强了城市吸引力，还促进了社区内部的交流与互动，提升了社区凝聚力。这种社区凝聚力为城市面对环境变化和外部冲击时提供了集体的适应和响应能力，从而增强了居民的环境适应能力和参与社会恢复的积极性[24]。
另一方面，生态韧性对城市更新具有反馈作用。提升城市的生态韧性不仅是城市更新的目标之一，同时也能反映出城市更新的政策进程，因而二者之间形成了一个相互促进的循环。较高的生态韧性水平使城市能够更加有效地应对环境变化和自然灾害，也为城市基础设施和社会功能建设提供更稳固的自然条件和环境基础，进而确保城市更新的稳定实施。首先，生态韧性的增强为城市更新政策提供坚实的安全保障。生态系统抵抗力的提高不仅可以扩大环境容量，还能加强生态要素在建成环境中的渗透性，促进绿色产业发展，提升综合生产力，释放城市发展潜力。通过控制污染物排放使城市能够保持良好的环境质量，改善居民环境，促进城市的经济转型和可持续发展[25]。其次，生态系统的恢复力能够为城市更新积累资源。高恢复力的城市，会创造更多的公共空间，利用当地的山水资源，打造具有特色的城市景观和文化活动。合理规划城市的绿地和水体能够减少自然灾害对城市的影响，甚至能够将恢复过程作为系统转型和升级的契机，提高系统性能和效率。最后，生态系统适应力为城市更新策略指明了实施方向。通过调整其结构和功能，减轻或避免城市更新过程中潜在的损害能力，对恶性环境事件的发生频率及其后果加以评估，设定合理的开发强度，以对人口和生产布局的优化予以指导，有助于优化城市更新政策及治理方向[26]。
总而言之，城市更新与生态韧性是一个动态互动的过程。一方面，城市更新为生态韧性的提升提供了物质基础和社会条件；另一方面，生态韧性的增强又为城市更新创造了更加有利的发展环境和技术支撑。

2 研究方法与数据来源

2.1 研究区概况

环长株潭地区作为长江中游城市群的关键组成部分，是推动中部地区崛起的战略要地，在推动湖南省经济向前发展中起到了核心引擎的作用。然而，在城市更新过程中，该区域面临资源匮乏、城市间经济发展协同性不强、生态环境遭受破坏、社会治理存在不足等问题，这些都暴露了城市的脆弱性。环长株潭地区位于湖南、湖北、江西三省交界处，是湖南省社会经济发展的关键力量，占据了全省近一半的国土面积和超过半数的人口及经济产出。截至2022年底，环长株潭地区的人口约4289万人，地区生产总值达到34481亿元，分别占全省的59.20%和76.29%，在湖南省经济社会发展及区域战略实施中扮演着至关重要的角色。因此，以环长株潭地区作为研究对象，探讨城市更新与生态韧性的耦合作用及其影响因素具有重要意义。

2.2 研究方法

2.2.1 熵权法

TOPSIS熵权法通过分析评价对象的指标数值确定各项指标的权重，有效减少了赋权过程中的主观性偏差。运用TOPSIS熵权法对环长株潭地区各地级市2010—2022年的城市更新与生态韧性水平进行评估，以确保评价结果的客观性和准确性。

2.2.2 耦合协调模型

耦合协调度模型能够准确反映系统间的协调发展水平，借助耦合协调度模型探究城市更新与生态韧性的耦合关系[27]，其公式为：
D = C × T
$C=\sqrt{\left[1-\left(U_{2}-U_{1}\right)\right] \times \frac{U_{1}}{U_{2}}}$
T = α 1 U 1 + α 2 U 2
α 1 + α 2 = 1
式中： U 1、 U 2分别代表城市更新、生态韧性的综合评价指数； C是耦合度； D为耦合协调度； T为综合协调指数； α 1、 α 2分别代表两个子系统的贡献份额，根据理论分析，本文认为城市更新与生态韧性重要性相同，因此均设定为0.5。

2.2.3 空间自相关模型

全域自相关检验旨在对空间相邻区域单元的属性值加以测定，一般通过全局Moran's I反映空间自相关关系，其公式为：
I = ∑ i = 1 n ∑ j = 1 n w i j ( x i - x - ) ( x j - x - ) ∑ i = 1 n ∑ j = 1 n w i j ∑ i = 1 n ( x i - x - )
式中： x i、 x j为研究第 i、 j个城市数据的空间序列； x -为观测值平均值； w i j为空间权重矩阵的元素值，借鉴邵帅等[28]的研究引入经济地理空间权重矩阵，使用2010—2022年 i城市与 j城市最近公路里程的倒数与 i地区人均GDP年均值占所有地区人均GDP年均值比例的乘积构建经济地理空间权重矩阵。

2.2.4 空间计量模型

在研究城市更新与生态韧性耦合协调的影响因素时无法忽略其中的空间关联关系，空间杜宾模型（Spatial Durbin Model，SDM）结合了空间滞后模型（Spatial Autoregressive Model，SAR）和空间误差模型（Spatial Error Autoregressive Model，SEM），能更全面地理解不同系统间的空间关联关系，构建城市更新与生态韧性耦合协调影响因素的空间杜宾模型如式：
E R i t = β 0 + β 1 × U R i t + β 2 × X i t + ρ ∑ j = 1 n W i j × E R j t + α 1 ∑ j = 1 n W i j × E R j t + α 2 ∑ j = 1 n W i j × X j t + λ i + μ t + ε i t
式中： n为研究样本数量（个）； i、 j表示第 i、 j个城市； t代表年份； U R表示城市更新变量向量； E R表示生态韧性变量向量；X表示控制变量向量； λ i表示个体固定效应； μ t表示时间固定效应； ρ表示生态韧性空间溢出系数； α i表示为空间相关系数； β i表示为线性相关系数； ε i t表示随机扰动项； W i j表示空间权重，文中使用标准化后的地理空间权重矩阵和经济空间权重矩阵。

2.3 指标选取

根据以往研究，城市更新是一个涉及多个方面的复杂过程。本文将城市更新理解为解决城市问题、完善城市功能、推动城市发展的综合性和整体性战略，其目标是对城市已有资源进行再开发、再分配，并在空间结构[29]、社会福祉[30]、经济发展[31]和环境保护等方面对城市进行可持续改进[32,33]。这种定义扩展了传统观念，不仅将城市更新视为城市建设和基础设施的更新，同时将城市可持续发展和社会功能完善也纳入到城市更新的考量范围之内。环长株潭地区作为国家级资源节约型和环境友好型建设示范区，肩负了推动全国交通运输设备、节能环保装备制造以及文化旅游与商贸物流产业发展的重要责任。基于环长株潭地区的特殊地位，构建了涵盖基础设施建设、更新优化建设、文化和休闲设施建设以及社会功能建设四个层面的城市更新指标体系（表1），以期合理评估环长株潭地区的城市更新水平。
表1 城市更新与生态韧性指标体系

Table 1 Urban renewal and ecological resilience indicator system

一级指标 二级指标 度量指标 单位 性质
城市更新 基础设施建设 城市建设用地面积增加值 km2 正向
城市道路长度增加值 km 正向
建成区供水管道密度 km/km2 正向
燃气普及率 % 正向
更新优化建设 危旧楼房改建投资数 亿元 正向
公共管理与公共服务设施用地面积新增数 km2 正向
征用耕地面积 km2 正向
桥梁增加数 座 正向
文化和休闲设施建设 商业服务业设施用地面积 km2 正向
公共图书馆藏书新增数 本 正向
道路照明灯盏数 盏 正向
星级饭店数 个 正向
社会功能建设 普通高等学校数 所 正向
普通中学师生比 % 正向
医院床位增加数 张 正向
人均教育支出 万元 正向
生态韧性 抵抗力 单位GDP工业废水排放量 t/元 逆向
每平方公里二氧化硫排放量 t/km2 逆向
单位GDP工业烟粉尘排放量 t/元 逆向
化肥使用量 万t 逆向
恢复力 绿地率 % 正向
人均公园绿地面积数 hm2/人 正向
人均水资源占有量 m3/人 正向
森林覆盖率 % 正向
适应力 空气质量优良率 % 正向
一般工业固体废物综合利用率 % 正向
生活垃圾无害化处理能力 万t 正向
污水处理厂集中处理率 % 正向
生态学家Holling[34]首次提出传统生态平衡与稳定范式，将“韧性”这一概念引入到生态学领域，并将其定义为系统在遭受干扰后恢复其基本功能和结构的能力。“韧性”包含了三个关键方面：一是在进行结构性改变之前对外部干扰的吸收和承受能力，二是在外部扰动下系统通过内部重组实现更新的能力，三是在持续的外部影响中保持其持续性的能力[35,36]。因而，本文基于生态韧性的内涵特征，从抵抗力、恢复力以及适应力三个层面构建了包含12个具体指标的城市生态韧性指标体系[37]（表1）。

2.4 数据来源

本文所用数据来源于相应年份《中国城市统计年鉴》《中国区域经济统计年鉴》《中国环境统计年鉴》《湖南统计年鉴》以及各市国民经济和社会发展公报，其他数据由国家基础地理信息中心（https://www.ngcc.cn/）补充，少部分缺失数据使用线性插值法进行补充。

3 结果分析

3.1 城市更新与生态韧性空间分异特征

2010—2022年的Moran's I指数表明（表2），环长株潭地区城市更新水平和耦合协调度存在显著的空间自相关性，即存在集聚现象，生态韧性则没有明显的空间相关性。进一步采用自然断点法对环长株潭地区的城市更新和生态韧性水平进行分类，并借助ArcGIS软件进行空间分异特征分析。
表2 2010—2022年耦合协调度、城市更新及生态韧性Moran's I指数

Table 2 Moran's Index of coupling harmonization, urban renewal and ecological resilience, 2010-2022

年份 耦合协调度 城市更新 生态韧性
Moran's I Z值 P值 Moran's I Z值 P值 Moran's I Z值 P值
2010 -0.256* -1.594 0.055 -0.309** -2.231 0.013 0.213* 0.415 0.079
2016 -0.240* -1.392 0.082 -0.287** -1.966 0.025 -0.119 0.103 0.459
2022 -0.270** -1.733 0.042 -0.284** -1.896 0.029 -0.051 0.553 0.290

注：**、*分别代表5%、10%的显著性水平，下同。

3.1.1 城市更新空间分异特征分析

通过对比环长株潭地区城市更新的空间分布情况（图2）可知，整体城市更新水平呈上升趋势。长沙市一直位于城市更新高水平区，周边城市发展形成聚集态势，区域空间分布的差异性逐年减弱。2010年，除长沙市以外，其他城市均位于低水平和较低水平区。2016年，随着城市更新政策的推进实施，整体的城市更新水平有显著提升，常德市、衡阳市和株洲市提升明显，低水平区主要位于环长株潭地区中部。2022年，整体城市更新水平进一步提升，空间分布差异减弱，除了益阳市、娄底市外，其他地区城市更新水平均有所提高。这一变化与2019年提出的《环长株潭城市群“十四五”新型城镇化规划》紧密相关，该规划强调了促进城乡间要素的双向流动和公共资源的均衡配置，旨在实现城乡间人才、土地、资金、技术等要素的自由双向流动，以及基本公共服务和基础设施等城乡公共资源的均衡配置。
图2 城市更新水平时空演变

Fig. 2 Spatial and temporal evolution of urban renewal levels

3.1.2 生态韧性空间分异特征分析

环长株潭地区生态韧性水平的空间分布情况如图3所示，除娄底市和衡阳市以外的各地级市生态韧性水平均显著提升。2010年，环长株潭地区生态韧性整体位于低水平区，抵御生态风险的能力较低。2016年，长沙市与株洲市的生态韧性提升至较高水平区，其余城市保持不变。2022年，长沙市生态韧性提升至高水平区，益阳市、岳阳市和常德市等环洞庭湖城市提升明显，娄底市和衡阳市则仍处于生态韧性低水平区。生态韧性整体提升的原因在于环长株潭地区积极响应创新、协调、绿色、开放、共享的新发展理念。而资源型城市娄底由于早年的粗放式发展导致生态系统自我修复能力受损，衡阳市因工业发展与农业生产对生态系统的影响，两地生态韧性水平停滞不前。
图3 生态韧性水平时空演变

Fig. 3 Spatial and temporal evolution of ecological resilience level

3.2 城市更新与生态韧性耦合协调分析

3.2.1 时序演变趋势

根据耦合度的计算公式，测算得到环长株潭地区城市更新与生态韧性的耦合协调度趋势（图4）。整体来看，环长株潭地区城市更新与生态韧性的耦合协调度呈现“平稳—波动—稳步增长”趋势。从2010年的0.362增长至2022年的0.477，尤其在2019—2021年耦合协调度的增长较为显著。这一变化可能源于环长株潭地区抓住国家先行先试的机遇，构建了全面性改革建设规划体系。省级生态文明体制改革实施方案的出台以及“四化两型”建设中的一系列政策，既推动了城市更新，也对生态韧性造成了一定影响。2010—2022年长沙市城市更新与生态韧性的耦合协调度波动增长趋势可分为三个阶段：第一阶段（2010—2013年）耦合协调度基本保持稳定；第二阶段（2013—2017年）耦合协调度呈现波动增长的态势；而在第三阶段（2017—2022年）耦合协调度呈现出先缓慢增长后大幅增长的趋势。其中，长沙市作为该地区的核心，在政策响应上表现尤为突出，在政策执行过程中起到了引领作用，显著推动了城市更新与生态韧性耦合协调度的提升。其他城市的耦合协调度也基本呈现稳步上升的态势，在个别年份存在较小波动。
图4 城市更新与生态韧性耦合协调时序变化特征

Fig. 4 Characteristics of temporal changes in the coupled and coordinated urban renewal and ecological resilience

3.2.2 空间演变趋势

基于2010年、2016年、2022年的耦合协调度数据，剖析城市更新与生态韧性耦合协调度的空间分布特征（图5）。总体上，环长株潭地区城市更新与生态韧性发展水平的耦合协调度呈上升的趋势，且长沙市始终处于高水平区，其周边城市的发展呈现出聚集的态势。具体来看，2010年，仅有长沙市的城市更新与生态韧性耦合协调度处于高水平区，总体占比12.5%。2016年，株洲市上升为较高水平区，衡阳市上升至一般水平区，常德市上升至较低水平区，其余城市保持不变。2022年，一半以上的城市处于一般水平区，说明环长株潭地区的城市更新与生态韧性发展水平之间的差距有所缩小，整体发展水平呈现出向好的趋势。其中，长沙市作为城市群核心，充分利用有利的条件和机遇，推动自身高质量发展走在全国省会城市前列，加快构建国家级先进制造业基地，优化产业链布局，并通过实施多项重大工程，提升其全球研发中心城市的地位及科技创新能力。株洲市则依托国家级创新平台，将自身打造为全省创新成果转化的“试验田”，通过重点项目和创新成果转化，促进制造业发展和城市幸福指数提升。常德市依据“一心一屏、两廊多地”生态保护格局，大力推动“三区三线”的划定工作。而岳阳市致力于扩大内需，建设开放型经济体系，优化港口建设和平台功能，以高水平对外开放促进县域经济高质量增长。衡阳市通过实施“制造立市、文旅兴城”战略，加快城市区域化进程，推进教育强市建设，努力实现义务教育优质均衡及城乡一体化发展。这些举措不仅促进了各城市自身的发展，也为整个环长株潭地区的城市更新与生态韧性发展提供了有力支撑。
图5 城市更新与生态韧性的耦合协调空间演化

Fig. 5 Spatial evolution of coupled and coordinated urban renewal and ecological resilience

3.3 城市更新与生态韧性的耦合协调度影响因素

3.3.1 影响因素及变量选取

城市更新与生态韧性之间的耦合协调是一个复杂的过程，受到众多因素的共同作用。为探究影响环长株潭地区城市更新与生态韧性耦合协调的因素，基于在推动城市更新与提高生态韧性方面的重要性，选取以下影响因素：（1）人口密度（POP）在促进城市更新和提高生态韧性方面扮演着双重角色[38]。一方面，通过促进人才和技术资源的聚集，为城市更新发展提供动力和资源；另一方面，过高的人口密度可能对自然资源造成过度消耗和生态负担，进而影响城市的生态韧性。这要求城市规划者和决策者在推动城市更新的同时，平衡发展与生态韧性之间的关系，以实现城市的可持续发展。（2）对外开放（CAP）通过增加外商直接投资为城市提供了更多资源，增强了城市抵御和恢复能力。此外，对外开放还可以激发健康竞争和技术创新，有助于提升城市更新质量。对外开放程度可通过外商直接投资占GDP的比例进行衡量。（3）产业结构（IND）在城市更新和提高生态韧性中发挥着核心作用。低产业结构有助于为区域经济积累资本，支持城市更新，而高产业结构则能够吸引创新和改造行动，促进区域整体的生态韧性和可持续发展，进一步促进城市更新与生态韧性的协调发展，通过第二产业产值占GDP的比例来衡量产业结构。（4）经济发展水平（ECO）直接影响城市更新的资金投入和生态建设的可持续性[39,40]。城市经济的高水平发展不仅能有效推动城市基础设施建设，也体现了对城市协调发展和生态韧性的重视。经济发展水平通过人均生产总值进行衡量。（5）政府干预程度（GOV）对城市更新与生态韧性的协调起着决定性作用。适度的政府调控可以弥补市场和实体经济的不足，对区域的经济、社会和文化发展产生积极影响。政府可以通过财政支持、鼓励创新、制定发展战略和规划等手段合理调配城市更新发展的关键要素，从而促进城市更新与生态韧性的耦合协调发展。采用环境污染治理投资占GDP的比例衡量政府干预的程度。

3.3.2 空间计量模型回归结果

本文采用空间计量模型检验环长株潭地区各因素对城市更新与生态韧性耦合协调的影响效应。首先，通过对空间面板模型的合理性进行评估。根据表3检验结果，在地理空间权重矩阵下，Hausman检验的统计值为41.790，且在1%的显著性水平上显著，说明选择固定效应优于随机效应。此外，LR检验和Wald检验在地理空间权重矩阵和经济空间权重矩阵下均显著，而LM检验则存在不同程度的非显著性，可能是由于样本量较小，导致模型无法准确估计参数。在比较空间滞后模型和空间误差模型后，发现空间杜宾模型在评估城市更新与生态韧性耦合协调度方面表现更佳。为减轻时间跨度和不同地级市之间的差异带来的影响，选择具有时间和空间双向固定效应的空间杜宾模型进行更深入的分析。
表3 空间杜宾模型检验结果

Table 3 Spatial Durbin Model test results

变量 地理空间权重矩阵 经济空间权重矩阵
个体固定效应 时间固定效应 双固定效应 个体固定效应 时间固定效应 双固定效应
POP 0.003*** 0.000** 0.002*** 0.003*** 0.000*** 0.002***
(8.49) (2.17) (5.53) (8.28) (2.86) (6.92)
CAP 6.104 13.694* -10.191** 1.167 21.044** -8.586
(1.16) (1.80) (-1.96) (0.22) (2.49) (-1.16)
IND -0.000 -0.005* -0.000 0.001 -0.003* -0.003**
(-0.16) (-1.90) (-0.20) (0.91) (-1.89) (-2.24)
ECO 0.000 0.000*** -0.000** -0.000 0.000*** -0.000
(1.01) (5.20) (-1.40) (0.02) (10.46) (-0.56)
GOV 0.152 0.862 -1.134** 0.143 -2.144 -0.173
(0.32) (0.50) (-2.24) (0.30) (-1.48) (-0.35)
Spatial rho -0.296 -0.933*** -0.966*** 0.073 -0.317** -0.091
(-1.48) (-3.19) (-4.54) (0.53) (-1.97) (-0.59)
Σ 2 0.000*** 0.002*** 0.000*** 0.000*** 0.002*** 0.000***
(7.15) (6.71) (6.82) (7.20) (7.99) (7.09)
R 2 0.1707 0.7433 0.0073 0.1477 0.5374 0.0845
logL 271.249 158.580 294.676 271.473 157.515 282.429
LM-spatial lag 9.186*** 1.429
Robust LM-spatial lag 0.748 3.379*
LM-spatial error 6.698*** 1.074
Robust LM-spatial error 0.748 3.024*
LR-spatial lag 23.360*** 16.640***
LR-spatial error 26.750** 15.720***
Hausman统计值 41.790*** 1.150
Wald-spatial lag 230.850*** 96.400***
Wald-spatial error 24.890*** 46.440***
双向固定效应 Yes Yes

注：括号中数字为t统计量，括号外数字为检验的系数，***代表1%的显著性水平，下同。

在对环长株潭地区城市更新与生态韧性耦合协调的影响效应深入验证，分析结果（表3）表明：无论是在地理空间权重矩阵还是经济空间权重矩阵下，人口密度和经济发展水平表现出对其协调度的正向空间效应，且这一结论在1%的显著性水平上得到支持。这一发现不仅凸显了人口密度和经济发展水平在推动城市协调发展中的核心作用，同时也指出其在空间分布上的正面影响。此外，产业结构和政府干预程度对环长株潭地区城市更新与生态韧性耦合协调度的影响则呈现出负向效应。这表明，当前产业结构和政府干预程度可能不利于实现城市更新和生态韧性的协调发展，主要原因可能为其追求经济利益，往往忽略了资源消耗和环境污染的问题，导致了所谓的“污染避难所效应”，因而需要通过产业升级和优化以改善其对耦合协调度的影响进而实现可持续发展目标，以促进城市群的协调发展和生态平衡。

3.3.3 效应分解

表4报告了各影响因素对城市更新与生态韧性耦合协调度的直接效应、间接效应、总体效应及其显著性。
表4 空间杜宾模型的效应分解

Table 4 Effect decomposition of the spatial Durbin Model

变量 地理空间权重矩阵 经济空间权重矩阵
直接效应 间接效应 总体效应 直接效应 间接效应 总体效应
POP 0.000*** 0.000 -0.000 0.000* 0.001*** 0.001***
(-3.03) (0.67) (-0.22) (1.65) （4.79） （4.28）
CAP 34.738*** 5.112 39.851*** 19.328*** 10.019 29.347
(4.92) (0.30) (2.87) (2.64) （0.49） （1.19）
IND -0.006*** 0.006** -0.000 -0.003* -0.002 -0.004
(-2.92) (2.10) (-0.01) (1.69) （-0.66） （-1.47）
ECO 0.000*** 0.000* 0.000*** 0.000*** 0.000 0.000***
(7.04) (1.75) (8.52) （9.08） （0.57） （3.30）
GOV -2.243 4.416 2.173 -3.214** 8.571*** 5.358
(-1.42) (1.43) (0.89) （-2.27） （2.92） （1.62）
（1）直接效应。在综合考虑地理空间权重矩阵和经济空间权重矩阵的情况下，研究发现，人口密度对城市更新与生态韧性的协调具有正面影响，特别是在地理空间权重矩阵中，其正面影响达到了1%的显著性水平，表明人口密度通过促进人才和技术资源的集聚，能够为城市更新提供必要的动力和资源，从而促进城市发展与生态韧性的协调进步。对外开放程度影响系数均为正且在1%的水平下显著，这反映了外商直接投资可以带来生产规模的扩大和资源的增加，促进当地的技术进步和产业变革，进而影响当地城市更新的进程，提升了其耦合协调度。产业结构对耦合协调度的影响为负且均具有显著性，表明产业结构的单一性可能限制城市更新的多样性和创新能力，因为经济转型和技术更新可能受到制约，因而抑制了城市更新与生态韧性的协调发展。经济发展水平对耦合协调度的影响显著为正，说明随着经济发展水平的提升，环长株潭地区高污染、高排放的经济发展方式发生变化，出现由粗放向集约式发展的趋势，对生态韧性的破坏作用有所减弱，环长株潭地区开始实现城市更新与生态韧性的协调发展。政府干预程度对协调度的影响为负，且在经济权重下具有显著性。表明政府在城市更新过程中可能过于注重土地开发和经济增长，忽视了对生态环境的保护和生态系统的修复，降低了其耦合协调度。
（2）间接效应。人口密度对耦合协调度具有复杂影响，在经济空间权重矩阵下，存在显著的正向影响，而在地理空间权重矩阵下并不显著。这一差异表明：随着人口密度的增加，消费和生产活动的集中导致经济活动更加活跃，而本地人口密度的增加产生的人口集聚效应，实际上降低了邻近地区的人口压力，从而对城市生态系统的恢复力产生积极影响，进而增强了耦合协调度。对外开放对耦合协调度的影响在地理空间权重矩阵和经济空间权重矩阵下均为正向影响，但并不显著，表明对外开放对于邻近地区城市更新与生态韧性协调发展的影响较为有限。产业结构对耦合协调度的影响在地理空间权重矩阵下表现为正且在5%的水平下显著，表明产业结构的升级促进了邻近地区城市更新与生态韧性的协调发展。经济发展水平在地理空间权重矩阵下与邻近地区耦合协调度之间存在显著的正向关系，说明本地经济发展有利于带动邻近地区进行城市更新，从而提高了耦合协调度。政府干预程度对邻近地区耦合协调度的影响为正，且在经济空间权重矩阵下，在1%的水平下显著，说明政府干预对于提升邻近地区城市更新与生态韧性的耦合协调的间接效应较为明显。
（3）总体效应。从总效应的结果来看，人口密度对城市更新与生态韧性的耦合协调度具有显著的正向影响。具体而言，在经济空间权重矩阵下，人口密度的正向影响在1%的水平上显著，其影响系数约为0.001。这表明，人口密度的增加总体上有助于推动城市的整体发展和提升生态韧性。对外开放程度的影响显著为正，可能的原因是随着对外开放程度的提高，整体上提升当地企业以及政府对城市更新程度和碳排放的关注度，从而达到国际排放标准。经济发展水平对耦合协调度的影响显著为正，可能的原因是经济发展提高了政府和私人部门的财政能力，使更多资金用于城市基础设施的建设和更新以及环境保护和修复项目，这些投入有助于提高城市的整体功能和生态系统的稳定性，从而提升二者之间的耦合协调度。

3.3.4 稳健性检验

第一，替换空间权重矩阵的设置，基于邻接矩阵的空间杜宾模型（SDM）对其进行效应分解。根据表5列（1）~列（3）的数据，可以看到人口密度、对外开放和经济发展水平对城市更新与生态韧性耦合协调度具有显著的正向影响，而产业结构对城市更新和生态韧性耦合协调为负向影响，政府干预程度对其耦合协调度为正向影响。产业结构对邻近地区的耦合协调度存在显著的正向影响，意味着对邻近地区的耦合协调度产生有利影响。此外，从整体效应来看，人口密度、产业结构和经济发展水平均显示出显著的正向影响。这一结果与在地理空间权重矩阵和经济空间权重矩阵下得出的结论一致，从而验证了研究结果的稳定性。第二，消除极端值影响。为了最小化由极端值引起的估计偏差，对所有变量进行上下各1%的缩尾处理。随后，在地理空间权重矩阵的情况下，使用空间杜宾模型（SDM）进行效应分解，如表5的第列（4）~列（6）结果显示，各变量对城市更新与生态韧性耦合协调度的影响与先前的发现一致，从而验证了研究结果的稳定性。
表5 稳健性检验结果

Table 5 Robustness test results

变量 （1）~（3） （4）~（6）
直接效应 间接效应 总体效应 直接效应 间接效应 总体效应
POP 0.000*** 0.000 0.003*** 0.003*** 0.001 0.004***
(9.94) (0.31) (5.10) (8.26) (1.64) (4.29)
CAP 12.761*** -1.019 11.741* 5.326 9.802 15.128**
(2.69) (-0.14) (1.87) (1.10) (1.21) (2.02)
IND -0.000 0.002*** 0.002*** 0.000 0.002*** 0.003***
(-0.32) (2.78) (2.74) (0.24) (2.84) (4.62)
ECO 0.000* 0.000 0.000*** 0.000 0.000 0.000***
(1.66) (1.61) (3.40) (0.79) (1.12) (2.72)
GOV 0.279 1.437* 1.716* 0.220 1.939** 2.159***
(0.60) (1.67) (1.83) (0.44) (2.16) (2.59)

4 结论与建议

4.1 结论

准确把握城市更新与生态韧性耦合协调关系是推动城市可持续发展的重要前提。本文综合测度了2010—2022年环长株潭地区城市更新与生态韧性的耦合协调度，并对其时空演变趋势及影响因素进行系统分析，得出如下结论：（1）2010—2022年环长株潭地区城市更新及生态韧性水平整体呈上升趋势，且区域间差异逐年减小。各地级市城市更新与生态韧性变化趋势基本一致，长沙市作为城市更新第一批试点城市一直位于城市更新及生态韧性高水平区，资源型城市娄底市则由于早期粗放型的发展模式导致城市更新及生态韧性水平处于环长株潭地区中的末位。（2）环长株潭地区城市更新与生态韧性的耦合协调度呈波动上升趋势，且长沙市始终处于耦合协调度高水平区，其周边城市的发展呈现出聚集的态势。（3）人口密度、经济发展水平、产业结构和政府干预程度是环长株潭地区城市更新与生态韧性耦合协调度的重要影响因素，人口聚集和经济发展能够促进耦合协调度的提升，人口聚集还对邻地的耦合协调度产生正向影响；工业占比增加及政府过度干预则会对耦合协调度产生抑制作用；对外开放的影响尚不明显。

4.2 建议

为有效推动环长株潭地区城市更新与生态韧性协调发展，提出如下政策建议：
（1）增强城市生态韧性，稳步推进城市更新策略。严守生态保护红线，明确禁止红线内一切与保护无关的建设活动，保障城市生态环境质量，通过低效产业园区转型、发展绿色建筑、完善城市公共交通网络等城市更新活动增强城市生态韧性，确保城市居民安居乐业。同时，在城市更新的过程中注重资源利用，做到资源利用与当地生态承载力相适应，并有序对已有资源进行再分配再开发，实现城市可持续发展。
（2）强化核心城市辐射作用，促进区域间耦合协同。进一步强化长沙市的引领和辐射作用，通过政策激励和资源配置带动周边城市的发展。对益阳市、娄底市等城市更新与生态韧性耦合协调度较低的地区要制定有针对性的帮扶政策，如增加环保投入、提供绿色技术支持和加强新型建筑人才培训，以提升这些地区的城市更新能力和生态韧性水平。同时，加强中心与环绕区域之间的交通、通信等基础设施的一体化建设，缩小区域间的发展差距，确保各城市在推进城市更新活动与提升生态韧性水平方面能够共商共建、共享共赢。
（3）合理制定区域发展策略，促进内部均衡发展。充分发挥人口聚集与经济发展的正向效能，科学合理地规划城市布局，以吸引更多人才的涌入，进一步推动经济发展，加强区域间的合作与交流，并充分发挥人口聚集对邻地的积极带动作用。同时，综合考虑经济因素，调整产业结构，减少高污染、高能耗的产业占比，大力推动产业实现转型升级，积极投入资源，着力发展绿色、低碳的新兴产业，从而实现经济的可持续发展和生态环境的有效保护。

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