渭河流域人地关系地域系统耦合状态分析

第29卷第6期2010年06月

地理科学进展

PROGRESS IN GEOGRAPHY

Vol.29,No.6June,2010

收稿日期：2009-06；修订日期：2009-12.

基金项目：

教育部博士点基金资助项目(20060697004)，西北大学研究生自主创新资助项目(08YZZ29)。作者简介：张洁(1982-)，女，陕西西安人，博士研究生，主要从事人地关系与区域规划研究。E-mail:zhangxiyue1982@ 通讯作者：李同昇（1960-），男，陕西岐山人，教授，博导，主要从事经济地理研究。E-mail:leetang@

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渭河流域人地关系地域系统耦合状态分析

张洁，李同昇，王武科

(西北大学城市与资源学系，西安710127)

摘

要：随着人类对流域水土地资源开发强度的不断扩大，流域人地关系地域系统及其演化逐步为国内外学者所

关注。文章从资源环境和社会经济两个方面出发选择了与流域人地系统相关的40项指标，建立了流域人地关系地域系统评价指标体系；运用层次分析法确定指标权重，并借助系统理论建立了人地关系地域系统协调发展的动态耦合模型，对1996-2006年渭河流域人地关系地域系统的耦合态势进行了实证分析。研究表明，1996-2006年间，渭河流域的社会经济发展水平呈波动上升趋势，资源环境状况对经济社会发展响应明显，并随经济社会发展而波动，呈现先好转后恶化再好转又恶化的反复波动态势。对渭河流域人地系统耦合度的研究表明，渭河流域耦合度增长很快，并呈现出一种S 型规律，即随着经济社会的发展，在开始时因资源开发需要，流域人地系统的耦合度发展缓慢，随着经济社会发展对环境逐步适应，耦合度快速上升，最后受资源过度消耗和环境污染的限制耦合度将接近某一饱和水平。目前，渭河流域已处于过度开发阶段，资源环境危机也已处于潜伏期，若不注意环境保护、过度开发资源，将很快跨越现在的阶段，持续增长的经济水平和不断提高的消费水平使资源环境系统不堪重负，环境质量不断降低，人地系统关系不断恶化，同时资源环境反馈于社会经济，系统将进入负增长阶段。

关键词：流域人地关系地域系统；耦合度；协调发展；渭河流域

1引言

人地关系是地理学研究的核心问题之一，是人文地理学研究的永恒主题[1-2]。吴传钧院士在《论地理学的核心—人地关系地域系统》中强调：“任何区域开发、区域规划和区域管理都必须以改善区域人地相互作用结构、开发人地相互作用潜力和加快人地相互作用在人地关系地域系统中的良性循环为目标，为有效进行区域开发与区域管理提供理论依据”

[3-5]

。在经济全球化趋势日益加强和全球环境问

题日益突出的情况下，人地关系地域系统作为地理学研究的核心灵魂和理论基石，是贯彻实施全球可持续发展战略和循环经济战略的重要法则，人地关系的优化调控直接决定着全球及区域可持续发展的成败[6]。

随着人类对流域水资源、土地资源等自然资源的开发强度不断扩大，流域上中下游的生态环境均遭到不同程度的破坏，许多流域区逐步成为生态脆弱地区和敏感地区，流域的水、生态、经济成为地理学的关注点之一[7-8]。从20世纪初，国外学者就开始

了流域人地系统的研究，研究内容主要集中在流域地表过程、人类聚落对河流系统的影响[9]、应对全球变化—大河流域对气候变化的适应、流域发展规划与管理[10]、流域人水关系的研究、流域环境系统规划[11]等几个方面；1990年之后，我国学者从历史时期流域人地系统演化研究、流域可持续发展定量评价指标及发展问题和对策研究、基于资源环境价值化的流域可持续发展定量评价指标研究、流域人地相互作用情景分析和流域治理研究等角度也逐步展开对流域人地系统的研究。这些研究主要是从定性的角度分析人类活动对流域的影响或人类如何规划治理流域，几乎没有涉及流域人类活动和资源环境相互关系的研究，而如何协调流域高速的经济社会增长与环境恶化及资源耗竭的关系问题是关系到流域人地系统的协调优化乃至可持续发展的重要课题。本文在分析流域人地系统耦合关系的基础上，以1996年以来渭河流域的统计数据为支撑，以系统科学理论为基础，对渭河流域人地关系地域系统耦合状态进行实证研究。

地理科学进展29卷

2流域人地关系地域系统耦合关系

分析

流域是一个从源头到河口完整、独立、自成系

统的水文单元，同时也是以资源系统开发和综合利

用为中心，组织和管理地区经济和国民经济的重要

地域单元[12]。流域人地关系地域系统是以流域为单

位的人类活动与地理环境相互作用形成的开放的

复杂巨系统。耦合(coupling)是指两个或两个以上的

系统或运动方式之间通过各种相互作用而彼此影

响以至联合起来的现象，是在各子系统间的良性互

动下，相互依赖、相互协调、相互促进的动态关联关

系。在社会科学领域中，我们也可以把两种社会现

象通过某种条件，使二者有机结合起来发挥作用的

客观事物，称之为耦合[13]。据此，可将流域人地关系

地域系统简化为两个层面，即社会经济层面和资源

环境层面，则流域人地系统的耦合关系就是在以流

域为单位的区域社会经济发展过程中，社会经济系

统与资源环境系统交互胁迫、相互依存的非线性关

系的总和(图1)[14，18]。一般来说，可以从2个方面看

待流域人地关系地域系统的耦合作用：①资源环境

对社会经济发展构成支撑和约束作用，流域内各种

资源为其社会经济发展提供原材料，流域水环境和

生态环境容纳和净化由于资源开发利用而产生的

废弃物，但同时，当人类的索取速度超过流域生态

环境的再生速度，人类排放废弃物的速度超过流域

生态环境的自净能力时，就会导致资源破坏、环境

污染，阻碍流域社会经济的健康发展；②经济社会

发展对资源环境产生胁迫作用，经济社会发展给人类带来了物质生活环境的改善，但随着人类对流域水资源、土地资源等自然资源的开发强度不断扩大，流域上中下游的生态环境均遭到不同程度的破坏，许多流域区逐步成为生态脆弱地区和敏感地区。流域水土流失严重、生态环境退化、资源承载力不足、产业结构低下等

问题对流域生态环境产生胁迫。因此，在流域社会

经济不断发展的过程中，流域人地关系地域系统的

经济社会子系统和资源环境子系统之间不断进行

着物质与能量的耦合交流过程[15]。

3指标体系和研究方法

3.1指标体系及数据来源

从流域人地系统中社会经济和资源环境两个

子系统的内在联系出发，本着指标选取的主导性、

层次性、动态性和可操作性原则，分别对社会经济

与资源环境指标予以筛选，建立指标体系，即从人

口素质、经济水平、社会发展3个方面，选取24个

指标对社会经济子系统进行反映；从资源承载力、

生态环境压力、生态环境治理3个方面，选取16个

指标对资源环境子系统进行反映(表1)。

本研究以渭河流域干流地区所辖的六个地级

市为指标获取的基本单元，从1996-2006年的《中

国城市统计年鉴》、《陕西统计年鉴》、《甘肃年鉴》及

渭河流域干流各城市年鉴获取原始资料数据；对于

部分无法直接得到的数据，则在对指标分析后，借

鉴已有的数据，采用替代方法、线性内插法和线性

趋势外推法进行估算来对指标赋值。

3.2研究方法

3.2.1数据标准化

鉴于原始指标通常具有不同的量纲和数量级，

为了便于比较，须对数据进行无量纲化处理，以减

少随机因素的干扰。标准化公式为：

图1流域人地关系地域系统耦合关系

Fig.1Coupling relationship in the man-land areal system in a river basin

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