识别新型城镇化与耕地利用变化之间的耦合协调关系及其影响机制——以中国黄河中下游地区为例

《Agricultural Systems》：Identifying the coupling coordination relationship between new-type urbanization and cultivated land use transition and its impact mechanism—A case study of the middle and lower reaches of the Yellow River in China

新型城镇化与耕地利用转型的耦合协调机制研究基于黄河流域中下游，运用耦合协调模型和地理探测器分析，揭示空间异质性和经济驱动因素，提出可持续发展策略。

　　在当前全球范围内，土地资源的可持续管理已成为实现联合国可持续发展目标（SDGs）的关键议题。特别是在SDG 2（消除饥饿）和SDG 15（陆地生命）的框架下，土地资源的合理利用不仅关系到农业生产的稳定性，还直接影响到生态环境的保护与社会的可持续发展。随着城市化进程的不断加快，耕地系统正面临前所未有的挑战，尤其是在中国黄河中下游地区，这一区域既是重要的粮食生产基地，也是生态屏障和经济发展的核心地带。因此，深入研究新型城镇化（NTU）与耕地利用转型（CLUT）之间的互动机制，对于缓解资源约束、促进人与土地系统的协调发展具有重要意义。

本研究聚焦于中国黄河中下游地区，时间跨度从2005年至2020年，系统分析了新型城镇化与耕地利用转型之间的耦合协调度（CCD）变化趋势。研究采用熵权法与线性加权法对NTU和CLUT的水平进行评估，并构建了耦合协调度模型（CCDM）来量化两者之间的关系。此外，研究还结合地理探测器分析，以识别影响耦合协调度的主要驱动因素。通过这些方法，研究不仅揭示了该地区NTU与CLUT之间的动态演变过程，还为未来相关政策的制定提供了理论支持和实践指导。

研究结果表明，新型城镇化指数在2005年至2020年间从0.26增长至0.46，呈现出明显的时空异质性。具体而言，东南部地区的新型城镇化水平较高，而西北部地区则相对较低，中间地带则处于中等水平。与此同时，耕地利用转型指数也有所提升，从0.37增长至0.41，主要集中在山东省和河南省的内陆城市。这一趋势表明，尽管新型城镇化在推动区域发展方面发挥了积极作用，但耕地利用转型的进展仍相对缓慢，尤其是在部分传统农业区。

耦合协调度在研究期间从0.55提升至0.65，呈现出先快速增长后趋于稳定的特征。这一变化趋势反映了新型城镇化与耕地利用转型之间的互动关系逐渐增强，尽管存在一定的区域差异，但整体上呈现出良好的协调态势。值得注意的是，研究发现，在2005年至2020年间，有超过15个区域表现出协调度较低的问题，主要集中于黄河中游地区。这些区域的耕地利用转型滞后于新型城镇化的进程，可能成为未来政策干预的重点。

研究进一步指出，新型城镇化与耕地利用转型之间的协调关系受到多种因素的影响，包括经济、社会和政府层面的因素。其中，经济驱动因素对耦合协调度的影响最为显著，如产业集聚、财政投入和基础设施建设等。这些因素不仅促进了城市经济的快速发展，也在一定程度上推动了农业生产的现代化转型。此外，研究还发现，两个因素之间的相互作用通常比单个因素的影响更大，这种协同效应在推动区域协调发展方面具有重要作用。

从理论角度来看，新型城镇化与耕地利用转型构成了一个动态互连的复杂系统。新型城镇化通过多种途径推动耕地利用的转型，包括人口流动、经济结构优化、土地资源再配置、社会资源的均衡分配以及生态环境的改善。与此同时，耕地利用转型也对新型城镇化的发展起到了积极的支撑作用，如通过土地资源的重新组织，为城市扩张提供必要的空间支撑；通过优化土地利用结构，保障区域粮食安全；通过提升土地功能，促进城市的经济转型。这种双向互动的机制不仅体现了资源流动、结构调整和空间互动的重要性，也反映了土地多功能价值的释放与城乡空间重构之间的辩证关系。

本研究的意义在于，它为理解区域差异提供了重要的参考，同时也为解决发展不平衡问题提供了理论依据和实践路径。通过构建一个科学的测量框架和综合评价指标体系，研究为未来相关领域的研究奠定了方法论基础。此外，研究还揭示了新型城镇化与耕地利用转型之间的时空特征，以及影响两者协调发展的关键因素，这对于制定符合区域实际的政策具有重要指导价值。

在全球范围内，土地退化问题日益严峻，尤其是在农业用地方面，土壤侵蚀、盐碱化、板结、酸化和化学污染等因素导致了大约33%的土地处于中度至重度退化状态（FAO, 2023）。这一趋势不仅威胁到了全球粮食安全，也对生态系统的稳定性构成了挑战。在中国，尽管耕地资源仅占全球的约7%，但该国成功地保障了全球近20%人口的粮食需求（Zhu et al., 2023; Wanger et al., 2024）。这一成就凸显了耕地资源在支持全球可持续发展中的战略意义，同时也表明，如何在有限的土地资源条件下实现农业生产的高效与多样化利用，是当前面临的重要课题。

在中国的城乡空间重构过程中，传统的耕地利用模式正逐渐被新的发展理念所取代。这种转变不仅涉及农业生产的组织方式，还涵盖了土地资源的配置、管理以及利用效率的提升。随着农村人口向城市迁移的加速，耕地资源的利用面临新的挑战，如土地碎片化、资源分配不均以及农业劳动力短缺等问题。因此，如何在这一背景下实现耕地利用的转型，同时促进新型城镇化的健康发展，成为亟需解决的问题。

本研究的案例分析表明，黄河中下游地区的新型城镇化与耕地利用转型之间存在复杂的互动关系。一方面，新型城镇化通过技术创新、资金投入和制度优化等手段，为耕地利用转型提供了强大的驱动力；另一方面，耕地利用转型则通过土地资源的重新配置、空间结构的优化以及功能的升级，为新型城镇化的可持续发展提供了保障。这种双向互动不仅有助于缓解耕地资源的紧张状况，还能够促进城乡之间的协调发展，为实现人与自然的和谐共生提供支持。

在实践层面，本研究提出的耦合协调分析框架为政策制定者提供了新的视角和工具。通过系统评估新型城镇化与耕地利用转型的耦合协调度，可以更准确地识别区域发展中的关键问题，并据此制定针对性的政策措施。例如，在那些耦合协调度较低的地区，应加强政策引导，推动耕地资源的合理配置和高效利用，同时促进新型城镇化的健康发展，以实现区域间的均衡发展。

此外，研究还强调了区域差异在全球范围内的普遍性。发达国家更倾向于通过制度和市场机制来实现城乡协调发展，而发展中国家则更关注耕地碎片化、土地利用效率低下等现实问题。因此，在制定相关政策时，应充分考虑不同地区的实际情况，采取差异化的策略，以确保政策的有效性和可持续性。

本研究的发现也为全球类似地区的可持续发展提供了借鉴。在许多发展中国家，快速的城市化往往伴随着耕地资源的大量消耗，这不仅影响了农业生产的稳定性，也对生态系统的保护构成了威胁。通过借鉴黄河中下游地区的经验，其他国家可以在推动城市化的同时，更加注重耕地资源的保护与利用，实现经济、社会和生态的协调发展。

综上所述，本研究通过构建一个科学的测量框架和综合评价指标体系，系统分析了新型城镇化与耕地利用转型之间的耦合协调度变化趋势。研究发现，尽管新型城镇化在推动区域发展方面发挥了积极作用，但耕地利用转型的进展仍需进一步加强。通过识别影响两者协调发展的关键因素，并分析其相互作用机制，研究为实现人与土地系统的协调发展提供了理论支持和实践指导。同时，研究还强调了区域差异的重要性，指出不同国家和地区在推动城乡协调发展过程中应采取不同的策略。这些发现不仅对黄河中下游地区的可持续发展具有重要意义，也为全球类似地区的政策制定提供了有益的参考。