城乡融合发展与多功能耕地的耦合协调及动态交互响应——基于2000—2020年中国284个地级及以上城市面板数据的实证研究

《Land》：Coupling Coordination and Interactive Response Between Urban–Rural Integrated Development and Multifunctional Cultivated Land

　　

城乡融合发展（urban–rural integrated development, URID）与多功能耕地（multifunctional cultivated land, MCL）的平衡对区域可持续发展至关重要。然而，既有研究多关注城镇化对耕地的单向影响，低估了URID与MCL之间的交互效应。研究使用2000—2020年中国284个地级及以上城市面板数据，结合综合评估模型（comprehensive evaluation model）、耦合协调度（coupling coordination degree, CCD）模型和面板向量自回归（panel vector autoregression, PVAR）模型，考察URID与MCL的耦合协调水平及动态交互响应。中国URID水平稳步上升，城乡二元结构逐步弱化，MCL趋于多样化。URID与MCL的耦合协调度持续改善，总体呈东高西低空间格局。协调类型由濒临失衡和勉强协调转向初级协调和中度协调；具体而言，2000—2020年勉强协调城市占比由67.61%降至22.18%，初级协调城市占比由17.61%升至63.73%。区域差异仍然显著，低协调区集中于西部。两系统交互呈非对称性。方差分解（forecast error variance decomposition）表明，URID解释MCL变异的17.623%，而MCL仅解释URID的5.867%。MCL对URID冲击的脉冲响应更强且收敛更慢（第9期，period 9），而MCL对URID的反向促进效应相对较弱且收敛更快（第7期，period 7）。该模式表明二者存在长期关系，其中URID主动演化而MCL被动适应。基于上述核心发现，研究人员建议实施区域差异化政策以应对空间差异，建立双向反馈机制以提升MCL价值实现，并设计具有跨期评估的自适应政策工具以克服二者交互中的时间滞后。

研究背景方面，全球城镇化加速使土地系统可持续性研究聚焦于城乡关系转型与耕地资源保护。联合国2030年可持续发展议程将“零饥饿”（SDG 2）与“可持续城市和社区”（SDG 11）列为相互关联的优先目标。然而，在城乡二元制度下，城市偏向型城镇化常伴随耕地流失、景观破碎化和生态退化，城乡发展失衡与耕地利用不可持续的双重困境日益突出。URID旨在通过城乡要素自由流动和优化配置构建功能互补、利益共享的城乡关系；MCL是自然—经济—社会复合系统，兼具生产、生活、生态功能。随着城乡居民需求由“吃得饱”转向“吃得好、享有美好环境”，MCL价值上升。既有研究多关注城镇化对耕地的单向影响，且多集中于省级尺度，缺乏城市级证据和综合动态交互框架，对URID与MCL双向反馈及耦合协调的理论机制、空间尺度与方法设计关注不足。因此，研究人员基于2000—2020年中国284个地级及以上城市面板数据，构建URID与MCL综合评价指标体系，将CCD模型与PVAR模型结合，考察二者耦合协调水平、时空格局和动态交互响应。研究得出：中国URID稳步上升，MCL趋于多样化；二者耦合协调度持续改善但空间上东高西低；URID与MCL存在双向Granger因果，但交互响应显著非对称，URID对MCL的冲击效应更强且收敛更慢，MCL对URID的反向促进较弱；长期表现为URID主动演化、MCL被动适应。该研究为协调城乡融合与耕地保护提供了城市级证据，并将PVAR引入该领域，识别非对称交互的制度根源，具有理论与政策意义。

关键技术方法上，样本为2000—2020年中国284个地级及以上城市面板数据。社会经济数据来自《中国区域经济统计年鉴》《中国城市统计年鉴》《中国城乡建设统计年鉴》《中国县域统计年鉴》及省级统计年鉴和公报；土地利用数据来自中国土地覆盖数据集（China Land Cover Dataset, CLCD，30 m）；人口密度来自美国能源部橡树岭国家实验室全球1 km人口分布动态数据集；PM_2.5数据来自中国无缝地面PM_2.5数据集（Li Zhanqing团队，1 km）。方法包括综合评估模型、核密度估计（kernel density estimation）、CCD模型和PVAR模型，并开展Granger因果检验、广义矩估计（generalized method of moments, GMM）、脉冲响应函数（impulse response function）和方差分解；空间分析与制图使用ArcGIS 10.8，计量建模使用Stata/MP 18.0。

研究结果方面，3.1 城乡融合发展（URID）的时空演变特征：通过非参数核密度估计和空间分位分类分析发现，2000—2020年中国URID核密度曲线总体右移，峰值升高，峰数由双峰转为单峰，左尾变短变厚、右尾变长变薄；URID均值由0.290升至0.388，最小值由0.132升至0.253，表明URID水平持续上升且区域差距趋于缩小；空间上高值区由东南沿海逐步向中西部扩展，形成东高西低格局。3.2 多功能耕地（MCL）的时空演变特征：通过核密度估计和空间分析发现，MCL核密度曲线2000—2005年左移、2005—2020年右移，总体呈上升趋势；峰值先升后降，曲线以单峰为主，左尾收缩、右尾变长变厚；MCL均值由0.318升至0.337，标准差由0.070升至0.081，最大值由0.542升至0.588，最小值由0.140降至0.106，表明总体改善但区域差距扩大；空间上较高值和高值区增加，呈东高西低格局。3.3 URID与MCL耦合协调分析：通过CCD模型、核密度估计、空间分类和类型转移分析发现，耦合协调度曲线持续右移，协调水平上升但区域差异先缩小后扩大，空间上东高西低；协调类型由濒临失衡和勉强协调转向初级协调和中度协调，濒临失衡及以下占比由13.72%降至0.7%，中度协调占比由1.06%升至13.39%，勉强协调占比由67.61%降至22.18%，初级协调占比由17.61%升至63.73%；动态转移以勉强协调转初级协调为主，其次为边缘失衡转勉强协调，2010—2020年初级协调转中度协调增多；西北地区协调水平仍需提升。3.4 URID与MCL交互响应分析：通过面板单位根检验、协整检验、Granger因果检验、GMM估计、脉冲响应和方差分解发现，URID与MCL原序列非平稳，一阶差分后平稳，为一阶单整（I(1)）；Westerlund、Pedroni和Kao协整检验均在1%水平拒绝无协整原假设H₀，存在长期稳定均衡关系；二者存在双向Granger因果；AIC、BIC和HQIC均选择最优滞后1阶；GMM结果显示URID和MCL的一阶滞后对自身及对方均呈显著正向影响；剔除插值样本后样本量由5396降至4828，结果保持稳健，Arellano–Bond AR(2)检验和Hansen检验不显著；脉冲响应显示URID对自身正响应并逐渐收敛，MCL对自身正响应且收敛更快，URID冲击使MCL正响应上升并于第9期收敛，MCL冲击使URID正响应上升并于第7期收敛；方差分解第50期URID对MCL贡献17.623%，MCL对URID贡献5.867%，URID对自身贡献94.133%，MCL对自身贡献82.377%，表明交互长期存在但非对称，URID对MCL影响强于反向影响。

讨论部分总结：区域差异方面，讨论将耦合协调总体上升与城乡融合政策、要素流动加快和耕地生产、生活、生态功能价值实现程度提高联系起来，并指出既有研究多关注单向影响，本研究提供双向交互证据；区域差异由要素市场发育、经济发展阶段和制度环境塑造。东部城乡要素市场较成熟、土地市场化较先进、生态产品价值实现机制探索较早，MCL价值信号更易进入城乡要素配置决策；中部承接产业转移，城镇化和农业转型并行，耕地生产与生活功能需求上升，但土地财政依赖较强、生态功能市场化渠道有限，MCL反向反馈能力不足；西部城乡融合辐射能力较弱、要素市场欠发达、土地财政依赖较强、耕地生态补偿机制不完整，MCL需求未充分激活，URID对MCL的促进存在滞后；制度环境差异是东高西低格局的关键驱动。非对称交互方面，讨论将双向Granger因果基础上的非对称贡献与城乡制度权力结构、MCL市场交易平台缺乏、价格发现机制不成熟及生态、文化、景观功能价值难以货币化联系起来；城市在资本、技术、市场准入和要素定价方面占优，可通过资本流入、技术扩散和产业链延伸驱动MCL；MCL价值信号难以有效进入城乡要素配置决策，耕地系统更多被动适应URID需求结构，协调改善更多依赖URID驱动力；即使URID水平相近，因生态产品价值实现机制、土地市场化程度和耕地生态补偿制度差异，MCL反向反馈能力也可不同。政策含义方面，讨论提出建立URID与MCL双向反馈机制，建立MCL核算监测体系并定期发布MCL指数，推进耕地生态产品价值实现和生态补偿，建立MCL价值交易与信息平台；分区施策，东部推进MCL市场化、跨区域协调、生态产品交易和耕地碳汇，中部提升协调水平、强化耕地生产生活功能、推进规模化绿色农业，西部完善耕地生态补偿、降低土地财政依赖、培育MCL需求；设计自适应政策工具，开展跨期绩效评估，设置耦合协调预警阈值，并在区域分化早期采用动态财政转移和结果导向生态补偿。局限性方面，讨论指出研究为城市尺度，受数据可得性限制未细化到县，西部部分城市因数据缺失被排除，可能略高估全国平均协调水平；PVAR未纳入空间权重矩阵，忽略空间溢出可能影响区域交互估计；线性插值可能平滑短期波动，但稳健性检验支持核心结论；PVAR对外生制度环境和政策干预的因果识别能力有限；未分解MCL生产、生活、生态功能维度；指标选择仍含主观判断，未来可用县级数据、空间PVAR、准自然实验和双重差分（difference-in-differences, DID）、多源数据、Delphi或AHP及敏感性分析改进。

研究结论（翻译）：基于284个中国地级及以上城市，本研究构建URID与MCL综合评价指标体系，并结合CCD模型与PVAR模型评估2000—2020年二者耦合协调和动态交互响应。三项主要结论为：中国URID水平稳步上升，MCL日益多样化；二者耦合协调持续改善但空间不均，呈明显东高西低格局；URID与MCL存在双向Granger因果，但交互响应显著非对称，URID对MCL的脉冲效应更强且收敛更慢，MCL对URID的反向促进相对较弱；长期看URID主动演化而MCL被动适应。该非对称源于城乡制度权力结构不对称以及耕地生态、文化等功能向价值转化的机制不发达；制度环境差异是东高西低耦合协调格局的关键驱动。本研究建立URID与MCL双向交互分析框架，将PVAR模型引入该领域，提供系统城市级证据，并识别非对称交互的制度根源；这些发现对协调城乡融合发展与耕地保护具有理论和政策意义。