中国区域发展与生态压力时空差异分析

摘要 区域经济社会的快速发展加大了对自然生态系统的压力，研究区域发展与生态压力之间的时空差异特征有助于理解和解决当前日趋严峻的人地矛盾问题。本文以生态足迹作为生态压力的表征指标，在测算各省区典型年份生态压力的基础上，分析1980年以来不同发展水平区域生态压力的动态变化、空间溢出及空间均衡特征。研究结果表明：①各区域人均生态压力因发展水平不同而存在明显梯度，高水平区域的生态压力较大，低水平区域生态压力增长幅度较大；②生态压力空间溢出效应因发展水平不同而存在较大差距，随发展水平的提高而增大，低水平区域的生态空间处于“被掠夺”的境地；③区域发展与生态压力之间的空间关联特征明显，总体上处于“高度均衡”与“相对均衡”状态，但生态基尼系数有明显上升趋势，由区域发展差异引致的生态占用不公平倾向令人担忧。文章提示，高水平区域应该从资金、技术、人才等方面对中低水平区域（或资源输出区）进行合理的补偿，以降低各区域在生态空间占用方面存在的不均等性。

关键词 生态压力；空间溢出；空间均衡；时空差异；中国

中图分类号 F062.2 文献标识码 A 文章编号 1002-2104(2011)04-0050-05

doi:103969/jissn1002-2104201104008

为实现发展的持续性，人类需要不断地从地球生态系统中获取各种资源，从而对生态系统产生压力［1］。改革开放以来，中国经济发展取得举世瞩目的成就，但也付出高昂的生态代价。研究区域发展与生态压力之间的时空差异特征有助于理解和解决当前日趋严峻的人地矛盾问题。众多学者对这一问题进行了卓有成效的基础研究，认为区域经济社会的快速发展加大了对生态系统的压力［2］，区域发展水平与生态压力之间存在高度相关性［3］。相关的研究案例涉及到全国、省级、县市级等各种尺度［4］；研究视角既有静态的断面分析［5］，也不乏动态的过程评价［6］，但从时间、空间结合的角度进行综合研究的成果不多见，对时间和空间的联动效应关注不够，对生态压力的溢出效应与空间均衡问题关注也不够。本文在测算各省区典型年份生态压力的基础上，探析1980年以来区域发展与生态压力之间的时空变化特征，考察不同发展水平区域生态压力的空间溢出效应，研究区域发展与生态压力的空间均衡格局及其变动态势，并讨论基于生态空间跨区占用的生态补偿问题。

1 区域生态压力测算

生态足迹（ecological footprint）是衡量人类发展过程对生态系统所产生影响的一个热门指标。生态足迹的计算是基于以下两个基本事实：一是人类可以确定自身消费的绝大多数资源及其所产生的废弃物的数量；二是这些资源和废弃物流能转换成相应的生物生产面积（biologically productive area）［7-8］。在生态足迹方法提出之后，研究者分别从全球、国家、地区、城市、家庭、行业、贸易、学校、个人等多个层面对人类的自然资源消费情况进行实证研究，直观地呈现了经济活动对生态系统的各种影响［4］。本文以生态足迹作为生态压力的表征指标，具体的计算方法参阅文献［5］，这里不再赘述。相关的基础数据来源于《中国统计年鉴》（1980、1985、1990、1995、2000、2005）。在数据处理中，把重庆市归入四川省相应年份的相应变量，因此研究区域包括大陆30个省、市、自治区，不包括港澳台。由于数据来源较为统一，可消除统计口径不同带来的误差。

表1是我国1980-2005年典型年份生态压力测算结果的特征值。从绝对量上看，各省区生态压力最小值均出现在自治区，最大值出现在四川、山东、江苏、广东等省份。生态压力均值逐年提高，由1980年的2 827.40万hm2增加至2005年的10 089.06万hm2，增长了3.57倍。标准差由1 829.43万hm2升高至7 637.13万hm2，增长了4.18倍。从相对量上看，人均生态压力最小值多出现在中西部落后地区，最大值多出现在东部发达省市。2005年内蒙古自治区的人均生态压力居全国之首，自然资源（主要是煤炭）的高强度持续开发是基本原因。与总量指标相对应，全国人均生态压力均值也逐年提高，由1980年的0.996 0 hm2增加至2005年的2.468 4 hm2，标准差同步增长了2倍多。因此，与1980年以来的区域经济发展格局类似，我国生态压力的绝对量和相对量都普遍增加了，省际差异拉大趋势也十分明显。

2 不同发展水平区域生态压力差异

2.1 区域发展类型划分

随着改革开放政策的启动和深化实施，我国的区域发展逐步驶入快车道。作为经济发展状况的总体体现，全国人均GDP由1980年的463元增长至2005年的14 040元，25年增长了30.32倍，年均增长14.62%。与此同时，由各种原因导致的区域差异问题也比较突出。参照世界银行关于区域经济的分类标准，将30个省区按全国人均GDP平均值划分为以下4种类型：①低水平区域：人均GDP低于全国均值的50％；②中低水平区域：人均GDP界于全国均值的50-100％之间；③中高水平区域：人均GDP界于全国均值的100-150％之间：④高水平区域：人均GDP高于全国均值的150％［9］。显然，上述4类区域的划分界限随全国人均GDP均值的变化而异，不同年份里同一类区域包含的省份不尽相同。

表2是1980、1985、1990、1995、2000、2005年5个年份4类区域的划分界限和每一类区域包含的省份数量。可以看出，1980年以来4类区域的划分界限均大幅度提高，低水平和中低水平区域省份个数一直维持在20个左右，中高水平与高水平区域省份个数基本维持在10个左右。图1、图2分别反映了1980年与2005年4类区域的空间分布状况，可以发现，在两个代表年份里低水平和中低水平区域主要包括贵州、甘肃、四川、云南、江西、山西、湖北等中西部省份，中高水平与高水平区域省份则主要为天津、北京、上海、广东、江苏、浙江等东部省市。

2.2 不同发展水平区域生态压力差异

力梯度情况。从空间维度看，同一年份不同类型区域的人均生态压力不尽相同，从低水平到高水平区域逐步增大。1980年，低水平、中低水平、中高水平与高水平区域的人均生态压力分别为0.610 0 hm2、0.779 7 hm2、

0.916 4 hm2、1.752 9 hm2，2005年分别为2.096 0 hm2、2.175 3 hm2、2.305 1 hm2、2.943 7 hm2。其他典型年份也具有类似的升序变动特征。

从时间维度上看，4类区域的人均生态压力总体上呈增加趋势，但增加幅度相差很大。1980年低水平区域的人均生态压力为0.610 0 hm2，2005年增长为2.096 0 hm2；同一时期，高水平区域的人均生态压力由1980年的1.752 9 hm2增加到2005年的2.943 7 hm2。与1980年相比，2005年的低水平、中低水平、中高水平与高水平区域的人均生态压力增长幅度分别为3.44倍、2.79倍、2.52倍、1.68倍，发展水平较低的区域增长幅度较大。各类区域人均生态压力因发展水平不同而存在明显的梯度，其原因在于较高水平区域具有相对较高的生态服务需求水平，消耗更多的资源和能源，同时也排放了更多的废弃物，加大了对自然生态系统的压力［10］。

3 生态压力空间溢出与空间均衡

3.1 生态压力空间溢出效应

发展水平差异引起了部分区域对自然资源消耗的优势［11-12］。由于自然资源的有限性和不可更新资源的稀缺性，较高水平区域对于资源的消耗优势在一定程度上“剥夺”了低水平区域利用自然资源的机会，可以看作是不同发展水平区域之间的生态空间“掠夺”，或称之为生态压力的“空间溢出”效应。这里借鉴文献［13］的测算思路，通过比较各类区域内部省份人均生态压力与全国人均生态压力的差异，来说明省际之间生态压力的空间溢出效应。将各区域内部诸省生态压力溢出效应加总得到该区域溢出总效应，计算方法如式（1）所示。

TEFOi=∑(EFi j-EFaverage)（1）

式（1）中，EFi j为第i类区域内部省份j的人均生态压力，EFaverage为全国人均生态压力；TEFOi为第i类区域人均生态压力空间溢出总效应。表4的计算结果表明，在所有考察年份里，低水平和中低水平区域的生态压力溢出效应均为负值，中高水平和高水平区域的溢出效应均为正值。相对于1980年，2005年低水平区域的溢出负效应有所增加，中低水平区域的负效应大大强化，由0.490 5 hm2增加到2.084 6 hm2；中高水平区域和高水平区域的溢出正效应均有一定程度的提高。这种情况说明我国较高水

平区域对生态空间的跨区占用能力越来越强，较低水平区

域特别是中低水平区域的生态空间“被掠夺”的处境仍没有改观的迹象。

在我国当前的区域发展和资源禀赋格局下，尽管较高水平区域的生态产品和服务也会被较低水平区域所占用，

但生态压力的空间溢出效应主要反映为较高水平区域对

较低水平区域的生态空间占用，具体表现为低水平、中低水平区域的自然资源向中高水平、高水平区域的单向流动方面，如以、青海、内蒙古等为起点的畜产品外运，以山西、宁夏等煤炭基地为起点的“北煤南运”，以新疆为起点的“西气东输”，以云南、广西、四川等为起点的“西电东送”等。

3.2 生态压力空间均衡

区域发展与生态压力之间存在较强的空间联系。这里借鉴经济学中基尼系数的内涵，通过构造生态压力空间基尼系数（简称生态基尼系数）来分析我国区域发展与生态压力之间的空间关联表现及变动特征。生态基尼系数相应的洛伦兹曲线的横坐标为GDP累积比重，纵坐标为生态压力累积比重，计算方法如式（2）所示。

G=1-∑ni=1(Xi-Xi-1)(Yi+Yi-1) （2）

式（2）中，G表示生态基尼系数；下标i代表省份，Xi表示GDP累计比重，Yi表示生态压力累计比重；当i=1时，Xi-1=0，Yi-1=0。参考经济学对基尼系数的划分方法，G0.5表示“高度不均衡”。生态基尼系数是一个负向指标，值越大，基于GDP的生态压力空间均衡程度越低。

如图3所示，1980、1985、1990、1995、2000、2005年我国生态基尼系数分别为0.150 0、0.136 8、0.134 2、0.173 0、0.179 9、0.247 0。可以发现，25年来生态基尼系数先降后升，总体上处于“高度均衡”和“相对均衡”状态。

图3 1980-2005年典型年份生态基尼系数变动

Fig.3 Change of ecological Gini coefficient in typical years,1980-2005

其中，前4个年份处于“高度均衡”区间内，2005年处于“相对均衡”区间内。相对于1980和1985年，1990年的生

态压力空间均衡程度有所提高。此后，生态基尼系数持续升高，空间均衡程度相对降低。由于生态基尼系数反映了全国总体的区域发展与生态压力的相对空间关系，1990年以来的生态基尼系数升高势头值得关注，反映了我国由区域差异引致的生态空间占用不公平倾向令人担忧。

4 结论与讨论

通过对比分析1980年以来我国区域发展与生态压力时空差异特征，我们发现不同发展水平区域之间存在明显的生态压力梯度，发展水平越高的区域生态压力越大，但低水平区域的生态压力增长幅度较大；生态压力空间溢出效应因发展水平不同而存在较大差别，高水平区域对生态空间的跨区占用能力较大，低水平区域特别是中低水平区域的生态空间“被掠夺”处境仍然没有改观的迹象；区域发展与生态压力之间的空间关联格局总体上处于“高度均衡”与“相对均衡”状态，但1990年以来的生态基尼系数有明显上升趋势。

为降低各区域在生态空间占用方面存在的不均等程度，我们建议，高水平区域在不降低经济效率和生活水平的前提下，应该继续将发展循环经济和低碳经济、提高资源利用效率、推广使用可更新能源作为重点，并从资金、技术、人才等方面对低水平区域（或资源输出区）进行合理的补偿。然而，要彻底解决区域之间生态空间占用的不均等性，最终还有待于全社会发展水平的显著提高。

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TemporalSpatial Differences of China’s Regional Development and Ecological Pressure

YANG Zhen

(College of Urban and Environmental Science, Huazhong Normal University, Wuhan Hubei 430079, China )

Abstract The development of regional economy and society has intensified the pressure on ecological system. It would be helpful to understand and solve the increasingly serious contradiction between man and the nature to study temporalspatial characteristics of regional development and ecological pressure. Taking ecological footprint as the indicator of ecological pressure and based on estimating the ecological pressure in every province, this paper has analyzed dynamic changes, spatial overflow and spatial equalization of ecological pressure in China since 1980. The results show that: ①the ecological pressure in different regions has illustrated an apparent gradient due to development level and the pressure is higher in the higherlevel regions, while the pressure in the lowerlevel regions has increased greatly. ②there is a difference of spatial overflow in each region with the different development levels, and the lowerlevel regions are in a “deprived” situation.③there is an apparent spatial relativity between regional development and ecological pressure, and generally, it is in the situation of “highl equalization” or “relative equalization”. But, the ecogical Gini coefficient has been increasing significantly and it is a worrying problem that regional difference has caused the unfair trend of ecological pressure. The result suggest that the higherlevel regions ought to make up for what lowerregions (or resources output regions) have suffered from the perspective of capital, technology, and human resources to reduce the regional inequality of ecological footprint caused by regional differences.

Key words ecological pressure; spatial overflow; spatial equalization; temporalspatial differences; China