土地经济密度的区域差异特征及动态演变格局——基于长江三角洲地区的实证分析，本文主要内容关键词为：长江论文,实证论文,密度论文,格局论文,差异论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
中图分类号：F291.1 文献标志码：A 文章编号：1000-3037(2009)11-1952-11
修订日期：2009-09-07。
在经济全球化背景下，从1996年开始我国进入城市化快速发展阶段[1]，城市化水平从1996年的29％提高到2008年的45.68％，以年均1.4％的速度递增，未来15年内城市化率仍将以不低于1％的年均增长率持续增长。为了维持高速发展的城市化趋势，以土地低效利用换取经济快速增长的城市化模式在各地屡见不鲜，经济增长与城市土地有限供给之间的矛盾成为影响城市社会经济持续发展的瓶颈。因此，如何提高土地利用效益便成了解决问题的关键所在。
土地经济密度是衡量土地利用经济效益的重要指标[2]，从已有的研究来看，直接涉及土地经济密度的文献不多，如林坚等[3]分析了1996-2004年全国区县单元城乡建设用地经济密度的变化特征，根据基础水平和提高速度归纳出6种变化类型，认为我国城乡建设用地经济密度总体水平由东向西递减，并形成三大都市连绵区高密度单元高度集中的格局。冯科、吴次芳等[4]研究1996-2005年全国27个省区和4个直辖市的土地经济密度变化特征，结果表明城市化水平、产业结构、市场化程度等因素与土地经济密度之间高度相关，对6个典型地区用库兹涅茨曲线模拟了土地经济密度的变化率与增长之间的规律，认为不同经济发展阶段，经济发展与土地经济密度变化二者存在不同的相关性。但是，这些研究主要集中在全国层面，缺乏区域层面的探讨。与此同时，以往的研究多囿于统计分析和GIS的空间图示表达，难以深入揭示区域土地经济密度差异的空间机制。而空间自相关分析能够很好地揭示对象之间的空间异质性或者空间依赖性，为区域差异评估提供了一种全新的度量路径，如蒲英霞、仇方道等学者分别采用此方法对长江三角洲地区城市规模分布的时空演变特征[5]以及淮海经济区县域的区域经济差异[6]进行了深入探讨。另外，该方法还被拓展到建设用地的动态演变格局中[7]。
长江三角洲地区作为我国的人口密集区和经济快速发展的城市连绵区，伴随着城市化进程的不断推进，土地利用和经济增长二者之间的矛盾更加突出，在经济快速发展地区具有极好的典型性和代表性。因此，本文以长江三角洲地区24个地级市和1个直辖市为研究单元，运用全局和局部空间自相关分析方法，并结合变差系数和泰尔指数，对该地区土地经济密度的区域差异和空间格局演化进行分析，探索区域土地经济密度差异的空间模式，为统筹长江三角洲地区土地利用提供参考。
1 研究区界定和数据来源
长江三角洲地区有“狭义”和“广义”之区分。广义的长江三角洲地区泛指由江苏省、浙江省、上海市组成的行政区域，而“狭义”的长江三角洲地区是一个城市群的概念，主要包括上海，江苏省的南京、苏州、无锡、常州、镇江、南通、扬州、泰州以及浙江省的杭州、宁波、湖州、嘉兴、绍兴、舟山和台州，总面积为超过10×
k
的16个城市[5]。本文选择前者作为研究对象。
土地经济密度是指单位建成区面积上的第二三产业增加值，因此选取1995-2007年25个城市的市区建成区面积和市区第二三产业增加值作为基础数据，数据来源于1995-2007年的《中国城市统计年鉴》。
2 长江三角洲地区土地经济密度差异特征
2.1 空间分异特征
2007年长江三角洲地区的平均土地经济密度为8.227 9×
元/k，其中只有7个城市的土地经济密度高于平均水平，这些城市的建成区面积占长江三角洲地区的50.78％，但其第二三产业增加值占长江三角洲地区的70.23％。低于长江三角洲地区平均水平的城市却有18个，这些城市的建成区面积占长江三角洲地区的49.22％，但其第二三产业增加值仅占长江三角洲地区的29.77％。
图1(a)给出了2007年长江三角洲地区城市土地经济密度的空间分布格局，可以反映出三大特点：①区域空间格局呈现出集聚区，形成了以上海为中心，无锡、常州、苏州、南通为外围的团状格局，从1990年代开始，随着浦东开发开放政策的实施，上海成为国民经济快速、稳定发展的增长极，上海经济的快速发展对周围城市产生强大的辐射，从而带动周边城市经济都有了长足的发展，土地经济密度稳步提高；②城市间土地经济密度差距明显，土地经济密度高的城市只有7个，主要集中在沪苏锡常地区，大部分城市的土地经济密度低于平均水平，对于长江三角洲的大部分城市来说，这些城市的用地效益还有很大的提升空间，在今后的发展中应该合理控制和引导城市的开发和建设，走节约集约利用土地的发展路线，实现经济效益、社会效益和环境效益相互协调；③对比图1(b)，可以发现，土地经济密度总体上呈不断上升趋势，尤其是处于两极的城市数量发生了变化，低值区的城市数量在减少，高值区的城市数量在增加。一般来说，城市经济具有典型的规模递增特点，城市规模越大，效率便越高，其对人口的吸引力也越大。长江三角洲地区经历了高速的城市化过程，城市化水平已经超过50％，随着城市的集聚效益和规模效益递增，土地经济密度也随之不断提高。
2.2 区域动态差异特征
2.2.1 总体差异呈现波动性缩小趋势
目前，关于区域差异分析的统计方法众多，其中泰尔指数和变异系数应用较为普遍。究其原因，在于泰尔指数的可分解性，即通过将总体差异分解为组内与组间差异，进而得到组内差异与组间差异对总体差异的贡献率。其计算公式[6，8]如下：
采用泰尔指数和变异系数两种差异测度方法所得的长江三角洲地区土地经济密度总差异变化趋势基本一致(图2)，即在1995-2007年间，土地经济密度总差异呈现波动性缩小趋势，大致可以分为3个阶段，1995-1998年为土地经济密度总差异缩小阶段，而在1998-2003年间，土地经济密度总差异急剧扩大，但在2003-2007年间再次缩小。
图2 长江三角洲地区土地经济密度差异变化
Fig.2 The disparity of land economic density in the Yangtze River Delta
2.2.2 区间差异呈现缩小趋势，区内差异呈现扩大趋势
依据泰尔指数的空间分解特性，长江三角洲地区的整体差异由上海、江苏、浙江三个地区之间的差异以及上海、江苏、浙江内部的差异构成(表1)。图3说明，上海、江苏、浙江之间的差异与总体差异的变动一致，经历了先缩小后扩大再缩小的过程；江苏的内部差异总体上呈现扩大趋势，浙江的内部差异总体上呈现缩小趋势。区域内差异对总体差异的贡献率从38.25％上升到54.2％，主要受到江苏内部差异扩大的影响。近年来，虽然长江三角洲各城市的经济发展在全国处于较高水平，但是由于区位条件、资源禀赋及社会环境等条件不同，各个城市间的土地利用效益仍然存在差异。区域内差异源自最初经济基础的差异，但各个城市的发展轨迹改变了原有的基础差异，形成了目前的土地经济密度空间格局。江苏省的内部差异是由苏南、苏中、苏北地区①的差异造成。20世纪90年代初，在国家沿海倾斜发展战略的背景下，苏南地区利用投资、财税、区位等方面的优势，经济发展迅猛，城市规模不断扩张，土地经济密度迅速上升，导致它与苏中、苏北差距急剧扩大。随着2002年新一轮沿江开发战略的提出，沿江地区(苏南与苏中)的经济加快发展，进一步引起区域差异扩大[9]。浙江省的内部差异经历了先扩大后缩小的过程。环杭州湾地区作为我国的沿海经济开放区，无论是经济总量还是城市规模一直稳步增长，而杭州、宁波的领先优势形成了最初的土地经济密度空间格局。但在1990年代中后期，温(州)台(州)地区、金(华)衢(州)丽(水)地区的经济开始蓬勃发展，地方性产业政策引起城市土地利用方式的变革，原用于第一产业(农业)的土地转向第二三产业(工业、商业、旅游)，这种新的土地利用方式必然带来土地经济密度的提高，导致浙江的内部差异逐步缩小。
图3 长江三角洲地区土地经济密度差异的地区分解
Fig.3 Decomposition of disparity of land economic density at region level in the Yangtze River Delta
2.2.3 发展速度差异特征
为准确反映各城市土地经济密度在一定时期内相对长江三角洲地区的发展速度，引入相对发展率[10]作为测度各城市发展能力的指标。
图4反映出1995至2007年长江三角洲地区各城市的相对发展率存在差异，表现出两个特征：①相对发展速度差异明显，沪苏锡常的相对发展速度明显快于其他城市，最快的常州为2，是相对发展速度最慢的绍兴和盐城的6.7倍；②结合1995年的土地经济密度，我们可以发现原先土地经济密度较高的城市，相对发展速度出现分异。上海、杭州、宁波仍旧保持较好的发展速度，但是南京的发展速度却有所降低。而原先土地经济密度较低的常州、苏州、南通、扬州，相对速度提升很快，从而形成了新的土地经济密度空间格局。土地经济密度的变化伴随着经济发展和城市化水平的提升，但是不同的经济发展阶段，土地经济密度与经济增长有着不同的相关性[4]。1990年代后，中国的城市化速度明显加快，经济发展迅速的城市土地经济密度不断提高，但是伴随着经济的进一步发展，城市建成区盲目扩张，土地利用呈现粗放、不紧凑状态，由此导致土地经济密度相对发展速度减缓。长远来看，城市扩张是必然趋势，但是城市发展不能只追求速度而不顾效益，以土地低效利用而换取经济增长的城市化发展模式已经给我们带来许多问题。
图4 1995-2007年长江三角洲地区土地经济密度相对发展率
Fig.4 The relative development rate of land economic density in the Yangtze River Delta,1995-2007
3 长江三角洲地区土地经济密度的空间演变特征
3.1 空间分布格局的总体特征
空间自相关分析以空间关联测度为核心，通过检验空间位置上的某要素观测值之间是否显著地与其相邻空间点上的观测值相关联，描述现象的空间分布格局，以此发现空间集聚和空间异常，揭示研究对象之间的空间相互作用机制[7]。Moran's Ⅰ指数是空间自相关分析中普遍采用的一种方法。由于土地经济密度是一个比率，在分析比率变量的空间自相关时，比率所固有的方差不稳定性违背了方差稳定性的基本假设，尤其当区域间的基数值存在极大差异时，方差不稳定性更为显著，从而导致Moran's I统计得出虚假的推论[11]。为了避免比率所固有的方差不稳定性，笔者采用经验贝叶斯方法修正的全局空间自相关指数EBI。EBI统计量的定义[7]如下：
表2列出了1995-2007年土地经济密度的EBI估计值及其显著性检验。其中，2006年和2007年土地经济密度的Z值大于正态分布95％置信水平下的验阈值1.96，表明土地经济密度在长江三角洲地区呈现出空间集聚的特征。所有的EBI值都为正，从绝对值大小不断增加的趋势来看，长江三角洲地区的土地经济密度趋于集聚。对于全局空间自相关不显著的年份，并不能由此推断其局部空间自相关也不显著。为了全面分析长江三角洲地区土地经济密度的局部空间演化特征，还需要进一步的分析。
3.2 空间分布格局的局部特征
为了分析不同年份土地经济密度的局部动态演变格局，将不同年份的
估计值表示在地图上，可以得到长江三角洲地区相应年份的城市类型LISA 散点地图(图5)。可以看出：①1995年宁波是土地经济密度的集聚中心，HL类型出现在上海和杭州，即较大的城市并没有出现集聚的特征，而是在地级市出现了集聚中心，这意味着大城市的土地利用效益并不高，城市规模经济不明显；②1997年土地经济密度的集聚中心出现在了杭州，但杭州的周边城市却是LL类型，说明大城市的土地利用效益得到提高，城市经济的规模收益开始递增，但是对周边地区的辐射作用尚未体现；③2002年土地经济密度集聚中心在杭州、上海、苏州同时出现，说明苏锡常地区经济的崛起以及与上海的接轨，开始形成以上海为中心，以苏锡常为次中心的城市群，城市聚集中心开始由单个城市发展为城市连绵区；④2007年土地经济密度的集聚中心转移到了上海、苏州和南通，呈现明显的集聚区域，说明上海已经成为土地经济密度的集聚中心，但是它对周边城市的辐射只限于邻近城市；⑤在整个研究期间，苏北一直是土地经济密度的低值中心，浙南的土地经济密度空间分布格局没有明显的变化。
图5 长江三角洲地区土地经济密度的空间动态演变(LISA 散点地图)
Fig.5 Local spatial variation of land economic density in the Yangtze River Delta(LISA s catter plot)
我国城市扩张的出现伴随着社会经济的快速发展和城市化进程的快速推进，长江三角洲地区又是我国经济发展水平最高的地区，城市扩张在长江三角洲地区更为剧烈。从20世纪90年代开始，长江三角洲地区的城市化与工业化进程高速发展，比如苏锡常地区利用自身优势发展外向型经济，使这个地区的城市综合实力大幅度提升。但城市的发展是以土地的大量投入换取经济的快速增长，表现为城市边缘区大量农地的非农化，工业区、开发区的大量建设以及土地的粗放利用。城市的无序扩张导致城市规模与社会经济发展水平不匹配，土地利用综合效益并不高，城市规模经济无法体现，土地经济密度在空间上呈分散格局。这就是2002年之前长江三角洲地区没有出现多个城市土地经济密度集聚现象的主要原因。2002年以后，针对经济过热，我国正式提出运用土地政策参与宏观调控。其中对建设用地的严格控制体现在建设用地面积的有序扩张。通过“控制增量、盘活存量”政策，提高了土地节约集约利用水平，表现为城市土地的差异性使用和最佳利用。随着城市化水平的提高，城市的人口增加、产业结构优化，城市规模效益不断递增，形成了目前以上海为中心，以苏州、南通、无锡等为外围的土地经济密度集聚区域。
4 结论与展望
本文利用经验贝叶斯方法修正的空间自相关指数、泰尔指数及变差系数，探讨了1995-2007年长江三角洲地区土地经济密度的区域差异特征和空间演化特征，得到以下基本结论：①长江三角洲地区的土地经济密度总体上呈现不断上升趋势，但是城市间差异明显，大部分城市的土地经济密度还是处于平均水平之下，土地经济密度高值点主要集中在沪苏锡常地区。②土地经济密度的总体差异和区域间差异呈现波动性缩小趋势，区域内差异呈现扩大趋势，江苏的内部差异和区域间差异是总体差异的主要组成部分。相对发展速度表明，苏南地区的土地经济密度发展速度较高，苏北、苏中和浙江大部分地区的发展速度较低。原先土地经济密度较高的城市，相对发展速度出现分异。上海、杭州、宁波仍旧保持较好的发展速度，但是南京的发展速度却有所降低。而原先土地经济密度较低的常州、苏州、南通、扬州，相对速度提升很快。③在整个研究期间，长江三角洲地区的土地经济密度总体上趋于空间集聚，随着经济的发展，在环杭州湾地区、苏南地区、上海出现了空间集聚现象。苏北地区一直是土地经济密度的低值中心，浙南地区没有明显的空间格局变化。
当前长江三角洲地区土地经济密度的区域差异说明高投入、低效率的土地利用方式已不适合长江三角洲地区的发展，因此必须统筹区域土地利用，合理配置土地资源，促进区域合理分工和协调发展。本文采用空间自相关分析较好地揭示了土地经济密度的空间动态演化特征，但是不同的邻近标准会产生不同的空间权重矩阵，从而影响土地经济密度的全局和局部空间自相关分析。如做进一步研究，可以采用其他空间权重矩阵对现有研究结果的稳健性加以检验。另外采用不同的空间尺度可能会得到不同的研究结论，如果以县级尺度进行研究，土地经济密度的空间动态演变格局会得到更全面的分析。
注释：
①苏南地区包括苏州、无锡、常州、镇江、南京，苏中地区包括扬州、泰州、南通，苏北地区包括徐州、淮安、宿迁、连云港、盐城。