修订日期:2008-05. 1引言 城市群是城市化的高级空间组织形式。它是在特定的区域范围内具有相当数量的不同性质、类型和等级规模的城市,依托一定的自然环境条件,以一个或两个超大或特大城市作为地区经济的核心,借助通达的交通运输和信息网络,共同构成的在各城市之间具有密切经济、社会联系的一个相对完整的城市“集合体”[1]。随着我国城市化的快速发展,市场发育的逐渐完善和城市之间竞争合作需求的日益迫切,城市群已经开始成为推动我国经济和城市化发展的重要的地域空间组织形式。产业集聚是城市群发展的深层动力,它通过规模效应、集聚效应、关联效应和扩散效应的发挥,在城市群各节点城市之间分工协作,形成区别于其他区域的联系紧密的产业体系,推动城市群发展和成熟。因此城市群产业集聚的研究一直是学者们关注的热点研究领域,对其特征、动力机制、影响因素、外部经济效应以及空间格局进行了较为深入的研究。近年来,随着城市群生态环境问题的日益凸现和环境对城市群刚性约束作用的日益明显,城市群地区产业集聚的生态环境效应逐渐受到人们的关注,研究城市群地区产业集聚与生态环境的相互作用关系,明晰城市群地区产业集聚对生态环境的作用机理,探讨城市群地区产业集聚的生态建设途径,对于资源节约和环境友好型城市群的建立和城市群地区整体竞争实力的提升都具有重要的理论和现实意义。 2城市群地区产业集聚生态环境效应研究的主要领域 2.1城市群地区生态环境问题诱因认识 学者们普遍认为城市群地区大部分生态环境问题与产业的快速发展有关,产业集聚是造成城市群地区水资源短缺、土地占用、土壤退化、大气污染、生物多样性减少等一系列生态环境问题的主要原因之一。Virkanen认为芬兰南部地区工业集聚是造成波及水环境和大气环境重金属污染的主要原因[2],Frank等研究认为欧盟200多个城市密集区空气质量的变化与该地区产业的规模化集聚具有很高的相关性[3],Duc等研究表明越南河内Nhue河的严重污染由该地区城市工业的快速发展带来的含有有机碳、磷和氮的高污染废水排放导致[4],盖文启认为劳动力和资本密集型产业主导的产业结构造成了我国沿海地区城市群发展的高耗能和重污染,而城市群内部各城市工业结构的趋同化则带来了资源的不合理利用和环境污染叠加等生态环境问题[5],王树功等认为长江三角洲城市群的集聚效应和产业空间布局的不合理,造成了城市群地区水、土等自然资源短缺和环境污染日益严重,城市群生态安全受到威胁[6]。正是国内外学者对城市群地区产业集聚带来的生态环境问题的日益关心,促使城市群地区产业集聚的生态环境效应研究不断深入,城市群地区产业集聚对生态环境的作用机理、城市群地区产业集聚的生态环境响应过程、城市群地区产业集聚生态化建设等相关领域研究才得以逐步开展。 2.2城市群地区产业部门的生态环境响应评价 产业部门的生态环境效应研究一直是学者们研究的传统领域。不同产业具有不同的资源环境要素需求、生态环境影响边界、影响强度和作用方式,康晓光等据此对产业进行了基于环境属性的类型再划分,以界定不同产业的环境需求和环境压力(图1)[7]。在城市群产业结构不断优化升级和产业演进重组的背景下,明晰城市群地区不同产业部门的生态环境影响机理,评价不同产业部门的生态环境响应具有重要意义。根据城市群产业发展演进路径,目前的研究分为三类:第一类是种植业、林业、畜牧业、渔业等为主的第一产业发展对生态环境影响的评价分析[8~11];第二类是对采矿业、化学、电力等工业和交通运输业发展的环境污染和生态破坏进行研究,由于城市群发展过程中地区工业和交通运输业发展迅速,对资源、能源的消耗量大,排放的废弃物多,因此它们与生态环境交互作用最为强烈和复杂,这一类研究涉及行业多、生态环境要素波及范围广、研究手段丰富、研究成果多[12~16],主要是对不同发育阶段城市群地区及其节点城市不同工业部门对大气、土壤、河流、气候变化等生态环境要素的影响进行分析评价;第三类是针对旅游业为主的绿色新兴产业的生态环境影响分析,研究认为游客流量、旅游设施、旅游路线、交通条件等是旅游业发展和生态环境变化的主要影响因素,过度的旅游开发会对区域声环境、水环境、生物环境和游客感知环境等造成不良影响[17~19]。产业部门生态环境效应的研究将城市群地区产业集聚要素进行了分解,试图探讨产业集聚要素与生态环境要素之间的一一对应关系,使城市群地区产业集聚的生态环境效应研究开始具有系统化的特征。
2.3城市群地区产业结构与生态环境的关系剖析 学者们一致认为城市群地区产业结构变动是产业集聚作用于生态环境的重要环节,对生态环境具有重大影响,并对此进行了大量研究。如徐颂等从产业集中度、产业规模发展、企业素质、产业组织等方面分析了珠江三角洲产业结构调整对生态环境的影响机理[20],张晓东等从资源环境对产业结构的制约作用出发,构建了产业结构指数、经济效益指数、资源供需指数、资源效率指数和环境承载力指数对区域产业结构的生态合理性进行了评价[21],彭建等分析了不同产业类型对生态环境的影响机理,构建了区域产业结构生态环境影响指数,对云南省丽江市区域产业结构变动的生态环境综合影响进行了定量分析[22],并且研究逐步由定性分析向定性和定量分析相结合的方向发展[23],广泛采用指标构建、灰色关联分析、协调度模型、投入产出模型、系统动力学模型等对城市群地区产业结构和生态环境之间的因果关系、产业结构对生态环境的影响机理和效应进行了较为深入的探讨[24~29]。但已有的研究专注于城市群地区或节点城市不同行业组合和比例关系对应的不同生产行为、发展速度和发展规模的生态环境影响分析,而考虑城市群整体产业空间特性、基于城市群各节点城市产业分工协作体系的生态环境效应研究较少。