地理科学 ›› 2013, Vol. 33 ›› Issue (11): 1338-1346.doi: 10.13249/j.cnki.sgs.2013.011.1338
收稿日期:
2012-12-12
修回日期:
2013-03-18
出版日期:
2013-11-07
发布日期:
2013-11-07
作者简介:
作者简介:陈端吕(1965-),男,湖南隆回人,博士,教授,主要从事景观地理学与3S技术研究。E-mail:
基金资助:
Duan-lu CHEN(), Bao-fa PENG, Jian-xin XIONG
Received:
2012-12-12
Revised:
2013-03-18
Online:
2013-11-07
Published:
2013-11-07
摘要:
以环洞庭湖区生态经济系统为研究对象,通过构建评价指标体系,基于耦合度、协调度模型,运用神经网络模型,分析系统达到最佳耦合协调状态的因子贡献度,探讨系统因子对于社会经济与生态环境协调的调控适应机制。研究表明:① 从耦合程度的时序看,10 a间耦合度变动趋势较平稳,2003~2011年社会经济与生态环境的发展关系基本为拮抗状态,2012年正在向磨合时期过渡。对于序参量年度变化率比较,年度变化都比较平稳,序参量之间协同作用的强弱程度体现系统由无序走向有序的趋势,但社会经济发展与生态环境交互耦合作用并不十分理想。② 2003~2012年环洞庭湖区社会经济与生态环境建设的协调程度基本还处于中低水平。2003~2011年社会经济与生态环境发展关系处于低度协调,2012年开始转入中度协调,洞庭湖经济发展与生态环境的协调程度还有待进一步提高。③ 2003~2005年耦合度处于较高状态,但协调度却不处于高位。2006~2012年系统耦合度与协调度基本上具有相同的变化趋势。④ 生态经济系统评价因子的贡献度,是系统耦合协调达到理想等级的评价因子重要性,反映某项评价指标对耦合或协调最佳状态的贡献程度。生态环境子系统的评价因子贡献度大于社会经济子系统,说明了对于系统理想状态的调控,生态环境子系统各项指标具有主导作用。⑤ 在系统调控中,因子贡献度与系统目标调控程度呈正相关。因子贡献度越大,对系统耦合或协调目标调控力度越大。
中图分类号:
陈端吕, 彭保发, 熊建新. 环洞庭湖区生态经济系统的耦合特征研究[J]. 地理科学, 2013, 33(11): 1338-1346.
Duan-lu CHEN, Bao-fa PENG, Jian-xin XIONG. The Coupling Characteristics of Eco-economic System in Dongting Lake Area[J]. SCIENTIA GEOGRAPHICA SINICA, 2013, 33(11): 1338-1346.
表1
生态经济系统耦合协调指标采集"
子系统 | 指标 |
---|---|
生态环境 | 生物丰度指数x101、植被覆盖指数x102、水网密度指数x103、土地退化指数x104、湿地面积退化指数x105、气候变化指数x106、人均安全水资源拥有量x107、人均耕地面积x105、人均林地面积x109、环境污染治理投资率x110、万元国内生产总值消耗能源x111、废水净排放量x112、土壤侵蚀模数x113、人均生活能源消费量x114、工业污水处理率x115、人口密度x116 |
社会经济 | 经济密度x201、城市化率x202、恩格尔系数x203、人均GDP x204、第三产业比重 x205、城镇居民可支配收入x206、农民人均纯收人x207、全社会劳动生产率x208、第一产业增加值/GDP x209、第三产业增加值/GDP x210、基尼系数x211、社会资本/总资本x212 |
表3
生态经济系统耦合度分类及耦合等级"
耦合度取值 | 耦合等级 | 耦合特征 | 水平代表值 |
---|---|---|---|
C=0 | 最小耦合 | 系统之间或系统内部要素之间处于无关状态,系统将向无序发展 | |
0<C≤0.3 | 低水平耦合 | 此时经济发展水平低,生态系统承载力强 | Ⅳ:理想状态值×0.25 |
0.3<C≤0.5 | 拮抗 | 这阶段经济进入快速发展时期,生态承载力下降 | Ⅲ:理想状态值×0. 50 |
0.5<C≤0.8 | 磨合 | 系统开始良性耦合 | Ⅱ:理想状态值×0.75 |
0.8<C<1 | 高水平耦合 | 经济与生态环境相互促进,共同发展 | Ⅰ:理想状态(代表值为1) |
C=1 | 最大耦合 | 耦合度最大, 系统之间或系统内部要素之间达到了良性共振耦合, 系统趋向新的有序结构 |
表4
生态经济系统的协调度等级与协调特征"
协调度 | 协调等级 | 协调特征 | 水平代表值 |
---|---|---|---|
D=0 | 不协调 | 不协调,经济环境系统整体呈衰退趋势 | |
0<D≤0.4 | 低度协调 | 环境勉强保持在承载力范围内 | Ⅳ:理想状态值×0.25 |
0.4<D≤0.5 | 中度协调 | 资源环境保持在承载力阈值内,短期内可接受 | Ⅲ:理想状态值×0. 50 |
0.5<D≤0.8 | 良好协调 | 基本协调,经济水平提高速度高于生态环境的改善速度,整体协同效应达到了较高的程度 | Ⅱ:理想状态值×0.75 |
8<D<1.0 | 高度协调 | 较协调,经济与资源环境发展接近均衡,较理想状态 | Ⅰ:理想状态(代表值为1) |
D=1 | 极度协调 | 社会经济与资源环境发展相互促进,协调共生 |
表5
神经网络检验及误差"
2003 | 2004 | 2005 | 2006 | 2007 | 2008 | 2009 | 2010 | 2011 | 2012 | ||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
耦合度C | 样本值 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.75 | 0.5 |
模拟值 | 0.501 | 0.501 | 0.500 | 0.500 | 0.500 | 0.502 | 0.501 | 0.504 | 0.744 | 0.502 | |
误差 | 0.001 | 0.001 | 0.000 | 0.000 | 0.000 | 0.002 | 0.001 | 0.004 | -0.006 | 0.002 | |
协调度D | 样本值 | 0.25 | 0.25 | 0.25 | 0.25 | 0.25 | 0.25 | 0.25 | 0.25 | 0.25 | 0.5 |
模拟值 | 0.250 | 0.253 | 0.251 | 0.251 | 0.251 | 0.251 | 0.251 | 0.253 | 0.253 | 0.494 | |
误差 | 0.000 | 0.003 | 0.001 | 0.001 | 0.001 | 0.001 | 0.001 | 0.003 | 0.003 | -0.006 |
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