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1研究地區與研究方法

1.1研究區概況本文所選6個片區(大興安嶺片區、燕山-太行山片區、呂梁片區、秦巴片區、武陵片區以及烏蒙片區)大致圍繞在胡煥庸線周圍(圖1)．胡煥庸線不僅是中國人口的地域分界線，也與半干旱區和半濕潤區分界線、地貌區域分界線、文化景觀分界線均存在某種程度的重合，因此本文將胡煥庸線作為選擇研究區的重要參考．研究區共249縣，涉及14省53市，這6個片區中，大興安嶺片區、秦巴片區、呂梁片區為重要生態功能區，余下3片區為生態環境脆弱區，在生態環境方面均有代表意義;從扶貧開發的角度考慮，從14個片區中選擇不同區位條件下的研究區能更有代表性地表征全國貧困的狀況;從數據源的角度考慮，針對貧困片區的貧困核心綜合監測指標更具權威性和代表性．

1.2數據來源及預處理本研究采用數據包括研究區基礎地理數據與社會經濟數據．基礎地理數據主要有研究區多年平均降水量千米格網數據(源于中國科學院地理科學與資源研究所信息共享中心的地球系統科學數據共享平臺www．geodata．cn)、1∶10萬土地利用數據、分辨率90m的數字高程模型(DEM)數據、國家1∶25萬基礎地理數據中的縣界及河流數據;社會經濟數據來自研究區所轄各省、市統計年鑒以及國務院扶貧辦2011年片區監測數據，包括人均可支配收入、貧困發生率、地方生產總值、地方一般預算收入、農民人均純收入和總人口等．以上空間數據在使用前經過了投影變換、地理配準、重采樣等數據預處理．

1.3研究方法

1.3.1生態環境質量評價生態環境質量評價是根據特定的目的評價生態環境的優劣程度．由于地理現象在空間上是連續分布的，不受行政單元的限制，故在評價生態環境質量時選擇千米格網作為計算單元，從而得到空間上具有連續性的生態環境質量分布．而經濟貧困的統計指標通常按行政單元統計，因此以縣域為單元對網格生態環境質量進行輸出．在設計評價指標體系時，考慮到6片區覆蓋國土面積較大，生態環境特點各有不同，如果根據每個片區的特點分別選取指標有失統一與客觀;同時，指標體系不同，在進行片區間橫向比較時的可比性不夠合理，對其空間特征分析及后續機理分析都會造成影響．另外，大尺度研究區側重于生態環境質量在研究區范圍內空間分布特征的連續變化，而以環保部《生態環境狀況評價技術規范(試行)》(HJ/T192—2006，下文簡稱“規范”)［27］為主的指標體系更具有普適性，可以評價跨地區的生態環境質量．但如果完全沿用“規范”給出的指標體系，則存在如下問題:1)污染類指標通常是以行政單元統計，本文采用網格對生態環境質量進行評價，空間化過程中要加入許多社會經濟數據，將大大增加結果的不確定性．2)各個片區存在的污染源可能并不相同，而本文重點關注惡劣生態環境為人類生活帶來的影響，污染類指標對總評價結果貢獻不大．3)污染類指標雖然可以側面反映地區的經濟發展狀況，但由于耦合對象之間要保持相互獨立性，如果在生態環境評價指標中加入經濟指標，會對后續耦合結果的客觀性產生影響．綜上，本文結合生態貧困內涵，從生態環境的自然屬性出發，并考慮數據的可獲取性，遵循指標體系建立的科學性、實用性、系統性等通用原則，參考《新綱要》［1］中生態扶貧監測指標與任務，建立了以“規范”為基礎、針對連片特困地區的生態環境質量指標體系(表1)．根據“規范”［27］給出的定義，生物豐度指數指單位面積上不同生態系統類型在生物物種數量上的差異，間接地反映被評價區域內生物豐度的豐貧指數;植被覆蓋指數指被評價區域內林地、草地、農田、建設用地和未利用地5種地類的面積占被評價區域面積的比重，用于反映被評價區域植被覆蓋程度．從二者定義中可以看出，生物豐度指數與植被覆蓋指數的二級指標雖然有部分重復，但這些基礎指標在指數計算過程中起到的作用完全不同，并且不同一級指標下的二級指標之間沒有線性關系，因此部分二級指標的重復并不影響評價結果．在指標的權重設置中，二級指標沿用“規范”［27］中定義的權重;為反映貧困地區的特點，4個一級指標選擇層次分析法賦權，為了削弱主觀影響，在專家打分的基礎上，又參考了“規范”［27］中原本的一級指標權重．其中，水網密度指數參考“規范”［27］中選用的歸一化方法，沒有二級指標的權重．

1.3.2生態環境質量與經濟貧困的耦合在貧困指標的選擇上，通過查閱各市統計年鑒與國務院扶貧辦2011年片區核心經濟監測數據，本文選擇經濟貧困綜合指數來集成貧困核心監測指標———貧困發生率、地方生產總值等，同樣使用AHP法計算權重，得到經濟貧困綜合指數指標:貧困發生率為0．38，人均地方生產總值為0．08，人均地方一般預算收入為0．08，農民人均純收入為0．23，城鎮人均可支配收入為0．23．經濟貧困綜合指數以式1的形式進行計算．經濟貧困指數雖然是表達貧困程度，但考慮到結果以正向數值進行分析表達較為便利，即經濟貧困綜合指數越大，標志著經濟發展情況越好，越不貧困，因此對負向指標(貧困發生率)進行標準化處理，使其為正向．系統耦合度原指兩個或兩個以上的系統或運動方式間通過相互作用而彼此影響以致協同的現象［28］．在我國通常使用協調發展模型［29］，基于變差系數的思想，來衡量兩個事物之間發展的同步關系．前文所得EI與貧困綜合指數存在量綱的差異，并且考慮到原始計算值可能會存在區分度不大的現象，因此本文采用標準化后的排名計算二者的耦合協調度，以此評價二者發展的同步性及整體協調發展水平的高低．式中:C為耦合度;T為生態貧困與經濟貧困綜合評價指標;D為耦合協調度;f(x)為代表標準化生態環境質量排名;g(y)為標準化經濟貧困綜合指數排名;K為調節系數;α和β為待定系數．由于生態環境質量與經濟開發需要協調發展，所以此處視為同等重要，取α=β=0．5，k值取3用以增加可區分度．C只能反映生態環境質量與經濟貧困的耦合程度，即二者的發展同步性．實際上，耦合度C相等的兩個對象，發展程度可以相差很遠．為了同時反映二者總體發展水平的高低，此處再引入耦合協調度D反映整體協調發展水平的高低．

1.3.3空間特征分異分析為反映生態環境質量與經濟貧困耦合程度在空間上的分布特征，首先，本文計算了空間自相關系數，用以檢驗某一要素的屬性值是否顯著地與其相鄰空間點上的屬性值相關聯［30］．其次，在0～1之間，C值越大，表示協調發展程度越好，因此借鑒環境經濟協調發展類型分類體系［31］，結合研究區特點，將研究區內249個縣的協調發展類型分為4大類(表2)8小類，再概括為兩個協調發展大類，用以體現協調發展和衰退失調的特點;在此基礎上再根據生態環境質量和經濟協調發展程度的差異將其分為6種差異類型(表3)，并將二者差距在0．1以內時視為同步．

2結果與分析

2.1生態環境質量評價由圖2可以看出，在研究區中部及南部生態環境質量明顯高于北部，秦巴、武陵及烏蒙3片區生態環境質量優于呂梁、大興安嶺和燕山片區．根據片區EI得出，片區生態環境質量排名從高到低依次為烏蒙、武陵、秦巴、燕山、呂梁、大興安嶺．

2.2耦合度與耦合協調度的分布從圖3可以看出，研究區生態環境質量與人均可支配收入的耦合度與耦合協調度在空間上均大致表現為南高北低，個別縣市二者有差異，這類縣市的情況是二者的排名在249縣中相差不多，協調程度高，但整體發展水平不高，因此耦合協調度低．由表4可知，6片區249縣中，可達勉強協調發展及其以上程度的占53．4%，即協調發展型和衰退失調型基本各占一半，但環境經濟同步型僅占14.1%，表明在此6片區經濟環境幾乎不能協調同步發展，2．8%的縣甚至環境經濟共損．

2.3空間分異特征

2.3.1空間自相關與聚集效應對耦合協調度D求空間自相關系數(MoranI)，得到MoranI值為0．36，即D在空間上存在明顯的自相關性，說明研究區生態環境質量與經濟貧困綜合指數在空間上的協調發展程度分布是有規律的．從圖4可以看出，耦合協調度在研究區東北部呈現出低值聚集，在中部呈現高值聚集;研究區中部大于零的Z值集中，東北部小于零的Z值集中，進一步表明了連片特困地區的生態環境質量與經濟貧困在空間上呈現出東北部耦合度低、越向中部耦合度越高的趨勢．

2.3.2生態環境質量與經濟貧困耦合空間分布特征6片區中衰退失調嚴重程度由北向南逐漸降低，秦巴片區、武陵片區邊緣嚴重程度高于片區中部，烏蒙片區東部衰退失調程度高于西部;呂梁片區和大興安嶺片區呈現整體衰退失調，燕山-太行山片區大部分地區衰退失調，中部、東部和南部個別縣市協調發展．大興安嶺片區、呂梁片區和燕山-太行山片區中環境落后型占主要部分，秦巴片區和武陵片區經濟落后型居多，烏蒙片區兩種類型數量大致相等(圖5)．6片區協調發展類型與協調發展差異類相差比較明顯，將優質協調發展型、良好協調發展型、中級協調發展型合并為協調發展型，得到6片區協調發展型比例分別為大興安嶺片區0、呂梁片區23%、秦巴片區67%、烏蒙片區48%、武陵片區58%、燕山片區65%，協調發展程度排名從高到低依次為:秦巴片區、燕山-太行山片區、武陵片區、烏蒙片區、呂梁片區和大興安嶺片區(表5)．將環境受損型與環境滯后型統一為環境落后型，經濟受損型與經濟滯后型統一為經濟落后型，得到6片區環境落后型比例和經濟落后型比例分別為:大興安嶺95%、5%，呂梁片區39%、44%，秦巴片區36%、41%，烏蒙片區43%、46%，武陵片區24%、60%，燕山片區48%、31%．環境發展排名從高到低依次為:武陵片區、秦巴片區、呂梁片區、烏蒙片區、燕山片區、大興安嶺片區;經濟發展排名從高到低依次為:大興安嶺片區，燕山片區、秦巴片區、呂梁片區、烏蒙片區、武陵片區(表6)．只比較各省落在片區內部的部分，重慶、黑龍江、吉林、內蒙四省區環境落后型占絕大部分，甘肅、湖北、湖南和云南省則以經濟落后型為主要類型，其他省各類型各占一定比例，經濟環境共損型僅出現在貴州省和山西省內．從各省區經濟環境協調發展差異類型可見，甘肅、黑龍江、吉林、內蒙和云南省以衰退失調型為主，河南、湖南、陜西、四川省和重慶市以協調發展型為主;貴州、河北、湖北、山西四省雖然幾種類型相差不多，但進一步細分可以看出貴州、湖北兩省屬衰退失調型，河北、山西兩省屬協調發展型(圖6)．在縣級比較中，國家級貧困縣協調發展程度明顯低于片區縣，并且以經濟落后型為主(圖7)．片區縣雖然衰退失調程度低，但是環境發展落后于經濟發展．

2.3.3生態環境質量與經濟貧困耦合空間分布特征從圖5和圖8可以看出，衰退失調型沿胡煥庸線大致從東北到西南的分布為:大興安嶺南麓片區，燕山片區內蒙烏蘭察布市、東部豐寧縣與圍場縣、南部阜平縣與淶源縣，呂梁片區絕大部分地區，秦巴-武陵-烏蒙三片區西部甘肅隴南地區、中部巫山山脈一帶、南部昭通地區以及畢節地區．另外，沿大興安嶺山脈、太行山脈、秦嶺山脈、巫山山脈、雪峰山山脈以及黃河在山陜交界的干流兩側的落后類型大致相反．衰退失調型地區生態環境質量發展較好的縣市包括:大興安嶺片區阿爾山市，燕山-太行山片區豐寧縣、圍場縣、阜平縣和淶源縣，秦巴片區甘肅隴南地區，武陵片區恩施地區、遵義地區，烏蒙片區昭通地區．這些地區有些是生態環境質量基礎比較好，有些是承擔著生態建設的任務，如天然林保護以及退耕還林等工程．阿爾山市是全國人口最少的城市，森林覆蓋率超過64%，綠色植被覆蓋率達到95%，位于呼倫貝爾草原、錫林郭勒草原、蒙古草原和科爾沁草原的交匯處，生態環境質量基礎好．燕山-太行山片區的4個縣內有多個國家級自然保護區，生態環境質量本身比較好，而且自然保護區禁止開發，少有人類干擾．甘肅隴南地區地處西秦嶺東西向褶皺帶發育的隴南山地，是全省境內唯一的長江流域地區，森林茂密，素有“隴上江南”之稱，全區自然生長的樹種多達1300多種，野生動物300多種，中藥材1200多種，生物多樣性豐富．恩施地區有巫山山脈、武陵山脈及齊躍山脈組成的山地，森林覆蓋率近70%，有著全國罕見的國家級自然保護區，國家森林公園等多處自然景觀區，生態環境質量良好．遵義地區森林覆蓋率為50%，是國家森林城市，加上近年來一直大力改善流域植被，同時境內有野生和常見的高等植物2009種，占全省稀有動植物資源總數的93.3%．昭通地區地處云南省東北部，居于云嶺高原與四川盆地的結合部，獨特的地勢形成了大山包、黃連河、銅鑼壩、小草壩等獨特的自然景觀;因地形、地貌、氣候、土壤等因素的綜合影響，植物資源十分豐富，有高等植物1025種，草場植被資源1604種，同時有數十種珍貴野生動物，魚類113種;同時，昭通地區還有大關黃連河景區、羅漢壩原始森林片區多處自然保護區與自然景觀區．衰退失調型地區經濟發展較好的縣市包括:大興安嶺片區除阿爾山市外其他縣市，燕山-太行山片區內蒙烏蘭察布地區，呂梁片區榆林地區，秦巴-武陵-烏蒙三片區川渝地區、貴州畢節地區．這些地區基本都有可以帶動經濟的因素，有些地區受到經濟圈、經濟走廊等經濟結構的影響，有些地區有礦產作為經濟發展的重要支撐．大興安嶺片區除阿爾山市外其他縣市經濟發展主要受到東北經濟圈、東北工業基地、大慶油田以及哈大齊工業走廊影響，同時，作為糧食基地與畜牧業生產基地帶動經濟發展，大興安嶺部分片區土地資源豐富，耕地面積占片區總面積的31%，并有鉛鋅鋁、石油等礦產．烏蘭察布地區與包頭、呼和浩特相鄰，是內蒙東進西出的橋頭堡、南聯北開的交匯點，區位優越，交通上是進入東北、西北、華北三大經濟圈的交通樞紐，是中國通往蒙古、俄羅斯的重要通道，受經濟圈與交通要道的影響，經濟發展好于片區內其他地區．榆林地區資源豐富，地處呼包銀榆經濟區、陜北能源化工基地，工業發達，資源儲量大，組合配置優秀，是典型的資源型城市．川渝地區同時受到大西南經濟圈、西三角經濟圈、成渝經濟圈的影響，經濟發展優于周邊地區，而畢節地區不僅受到大西南經濟圈的影響，同時是成渝經濟區-畢節-貴陽經濟走廊的重要節點，承擔著成渝經濟區、黔中經濟區的輻射與對接功能．

2.4對比分析為了驗證本文大尺度6片區研究方法與結果的科學性，與前人的研究對象———小尺度呂梁地區、研究方法———生態環境質量與經濟貧困相互耦合關系［32］、研究結果———生態環境質量與經濟協調性發展水平的相關議題進行對比分析．

2.4.1研究方法對比與前人研究相比，雖然研究分析框架類似，但不同尺度研究區中的指標體系與賦權方法均不相同，這兩種存在的合理性大前提是6片區大尺度研究區不僅跨行政區，而且跨不同氣候類型、地貌類型以及其他自然條件類型，從生態環境定義出發難以做到指標完整合理;小尺度研究區雖然既包含了貧困縣，又包含了非貧困縣，但自然條件與經濟結構基本統一，從生態環境的定義出發對生態環境質量的評價更有地域代表性，因此二者均是合理的．從指標選擇上看，6片區的生態環境質量指標框架選擇了環保部頒布的、全國范圍內適用的規范，結合研究目的，對規范原本的5個指數若干指標進行刪減與補充，最后建立了4個指數、17個指標的指標體系;經濟貧困指標選擇了核心貧困監測數據，對于貧困區來說更有代表性和權威性．呂梁片區從生態環境質量的含義出發，針對呂梁地區典型生態環境特點，從生態環境包含的5個方面出發，建立了5個方面的生態環境質量評價指標體系;經濟貧困指標選擇了單一的人均可支配收入以體現區域實際水平．

2.4.2研究結果對比從耦合結果的圖面展示看，無論是生態環境質量、經濟貧困、耦合結果還是空間聚集的空間分布特征，大小尺度研究區的研究結果從高低分布上基本一致．從6片區的分區統計中選取呂梁片區的數據與呂梁單片區的數據進行比較(表7)，結果表明，各類型數值縱向比較雖有差距，但整體橫向趨勢比較一致，只有同步型和共損型的高低相反，大尺度研究區內同步型比例高于共損型比例，小尺度研究區內同步型比例低于共損型比例．由表8可知，嚴重衰退失調型與中級協調發展型數量沒有變化，1/5的輕度衰退失調型變為嚴重衰退失調型;1/4的中度衰退失調型變為瀕臨衰退失調型，1/8的中度衰退失調型變為勉強協調發展型;其他各類型均為不變或者變為緊鄰級別．衰退失調型共16縣，15縣衰退失調，1縣變為協調發展;協調發展型共4縣，2縣協調發展，2縣變為衰退失調．從表9可見，環境受損型與經濟滯后型不變，同步型1/2變為經濟滯后型，1/2變為共損型;1/6的經濟受損型變為經濟滯后型;1/3共損型變為經濟受損型，1/3共損型變為經濟滯后型，其他類型不變．

2.4.3差異分析與解釋導致以上結果的原因一是在小尺度研究區內，為了對比貧困縣與非貧困縣之間的區別，加入了36個非貧困縣參與研究［19］，即小尺度研究區內進行標準化等數值處理是在貧困縣與非貧困縣之間進行．而大尺度研究區內所有縣都是片區縣，所有處理與分析都是在貧困縣之間進行，因此在計算結果上會有差別，這也說明了生態環境與經濟貧困的相互關系在貧困地區與非貧困地區確實存在差別．二是由于耦合計算時為了增加區分度選擇排名作為耦合對象，而不是傳統的以真值為對象進行耦合，在不同的指標體系與權重計算下，得到的量算值稍有偏差就會影響排名，因此造成后續計算結果的不同．不同尺度的研究結果對于連片特困區來說都可作為扶貧開發政策制定的參考依據，決策者在以片區為單位、考慮不同片區整體發展時可以兼顧兩種尺度下的政策建議，僅考慮片區內部協調關系時則可以小尺度的政策建議為主．

3結論

本文從生態環境的自然屬性及生態貧困的視角出發，構建了連片特困區生態環境質量評價指標體系與評價模型，設計并實現了連片特困區生態環境質量與經濟發展水平耦合協調性評價與分析模型，并以國家劃定的烏蒙片區、武陵片區等6個典型國家連片特困區為研究區，分別在片區-省-市-縣不同尺度上對其生態環境質量與經濟發展水平進行定量空間分異分析．結果表明:1)在連片特困地區，一半左右的縣可以達到協調發展，但大部分縣生態環境質量與經濟不能做到同步發展．國家級扶貧縣生態環境質量與經濟二者失調發展的現象更嚴重一些．2)沿大興安嶺山脈東西兩側分別是經濟落后與環境落后型，太行山脈、巫山山脈、雪峰山山脈以及黃河在山陜交界的干流東西兩側分別是環境落后型與經濟落后型，而秦嶺南北兩側分別是環境落后型和經濟落后型．3)研究區中部及南部生態環境質量明顯高于北部，秦巴、武陵及烏蒙3片區生態環境質量優于呂梁、大興安嶺和燕山片區，片區生態環境質量排名從高到低依次為烏蒙、武陵、秦巴、燕山、呂梁、大興安嶺．4)6片區生態環境與經濟協調發展程度排名從高到低依次為:秦巴、燕山-太行山、武陵、烏蒙、呂梁和大興安嶺片區．6片區環境發展協調程度排名從高到低依次為:武陵、秦巴、呂梁、烏蒙、燕山、大興安嶺片區;經濟發展協調程度排名從高到低依次為:大興安嶺、燕山、秦巴、呂梁、烏蒙、武陵片區．5)國家級貧困縣協調發展程度明顯低于片區縣，并且以經濟落后型為主．片區縣雖然衰退失調程度低，但是環境發展要落后于經濟發展．利用本文提出的生態環境質量與經濟發展水平耦合協調性評價方法所得評價結果與相關研究相比，具有較好的吻合性與客觀性，也較好地定量揭示了研究區客觀實際區位條件導致的生態環境與經濟協調發展水平的分異特征，從而驗證了本文所提方法的可靠性與實用性．但受扶貧監測經濟數據的可獲取性限制，本文僅以縣域為單元做了1年的研究區案例研究，沒有對耦合評價單元進行更精細尺度上的空間化處理，沒有進行多時相對比分析．后續研究中將進一步搜尋不同時間序列的更加精細的村戶級數據源，更加清晰地剖析不同時空尺度上生態環境質量與經濟協調發展水平的時空分異特征，拓展驗證本文協調性評價方法的可靠性與普適性。

作者：王艷慧李靜怡單位：首都師范大學資源環境與地理信息系統北京市重點實驗室首都師范大學三維信息獲取與應用教育部重點首都師范大學城市環境過程與數字模擬國家重點實驗室培育基地