基于群落生态学视角的天山北坡城市群城市关联分析

作者简介：段祖亮，博士，助理研究员，主要研究方向为区域与城市可持续发展。

基金项目：中国科学院西部博士资助项目“基于群落生态学视角下的新疆天山北坡城市群演替机理与发展战略研究”（编号：XBBS201009）和国家自然科学基金“城市群演化及其内部城市生态位重构-以新疆天山北坡城市群为例”（编号：41101159）。

摘要 基于群落生态学相关理论，界定了城市关联等概念。以新疆天山北坡城市群为研究对象，选取2005年和2011年城市在岗职工数的面板数据，采用城市关联度模型，测算了要素流动量、功能效率、流动倾度和城市关联度等指标，从时间维和空间维分析了该城市群内城市间的相互作用关系，探讨了影响城市关联度的因素，并提出了天山北坡城市群协调发展的对策。研究表明，天山北坡城市群各城市行业要素流动量相差大，同时随着时间的演进其数值变化较大；多数城市的城市关联度偏小，城市间的空间联系偏弱，与各城市的综合经济实力不强，城市要素流动倾度不高有关；区域总体分布格局保持稳定，天山北坡城市群在中心城市带动下的集聚效应不断强化；第二产业对城市关联度的影响大于第三产业，天山北坡城市群仍然处于以工业增长为主的初级发展阶段。

关键词 城市关联；种间关联；要素流动；城市功能效率；天山北坡城市群

中图分类号 F291.1，Q145 文献标识码 A 文章编号 1002-2104（2013）11-0115-08 doi：103969/jissn1002-2104201311017

种间关联是指不同物种在空间分布的相互关联性，是生物群落重要的数量和结构特征之一，通常是由于群落生境的差异影响了物种的分布而引起的[1-2]。种间联结性是对各个物种在不同生境中相互影响、相互作用所形成的有机联系的反映。物种间的作用关系表现为中性、竞争、互利、捕食等基本形式。城市能够通过不断学习和持续创新来提高自身对资源的吸收、控制和转化的能力，在周围政治、经济、政策等环境发生变化时能有效地调整发展战略，是一种具有生态智慧的特殊“生命体”。在传统经济时代，城市之间多表现为争夺资源和市场，挤压周围城市发展空间，呈现相互竞争的关系。随着新经济时代的到来，城市之间的竞争已不仅局限在单纯的经济、部门行业等方面，而是综合实力的竞争。在全球一体化的大背景下，仅靠某个城市自身的发展很难在全球经济发展中获得更优质的资源和市场，在这种情况下，城市群成为区域城市发展的趋势。城市群内部城市之间的关系日趋复杂化，城市之间的合作、共生的相互作用变得愈加重要。城市群中城市之间的相互关系可以类比为一种“生态关系”，通过群落生态学的视角研究城市群内部及城市群与其外界环境系统之间的互动关系[3-4]，具有可行性和借鉴价值。

在20世纪初，国外开始了种间关联的研究。1907年，Forbes尝试利用两个物种在一系列样方中共同出现的频率来定量地测定种间关联特性，首次提出了联结系数的定义及其计算公式。20世纪40年代，Dice首次系统地探讨成对物种间关联性的测定方法。1985年，McCulloch验证了Schluter的关联性检验。此后，Abrams、Janssen和Redman等开展了不同生物种内种间的相互作用研究[5-9]。在我国，种间关联性的研究始于20世纪70年代末。国内学者针对生物群落种间关联的研究主要集中在植物群落的种间联结性及其研究方法等方面[1，10-14]，而涉及动物种群的种间关联及其与环境关系的研究相对较少，主要以鸟类、昆虫类为主[15-18]。近年来，随着生态位、多样性等概念的不断发展，群落生态学相关理论渗透到了经济学、城市科学等领域[19-22]。在城市关联方面，最早有零售引力模型、牛顿引力模型、威尔逊模型[23]、分形模型和城市流等模型方法，在一定程度上揭示了各城市对其他城市的吸引力度，反映城市相互作用中所处的地位。Cliff和Ord，GetisA和Ord，Anselin等定义了一些衡量空间联系和相互作用的标准全局和局部空间统计指标，包括Moran I，Geary C，G统计和LISA等[24-26]，反映了一个区域单元上的某种地理现象或某一属性值与邻近区域单元上同一现象或属性值的相关程度。我国学者应用上述模型方法在我国东中部的长三角城市群、京津冀城市群和珠三角城市群等开展了相关研究。基于群落生态学视角的城市关联性的研究相对较少。

本文以新疆天山北坡城市群的城市为研究对象，选取2005年和2011年的城市分行业在岗职工人数，采用城市关联度模型，通过对城市群城市关联度等指标对比分析，旨在一定程度上揭示天山北坡城市群城市之间的相互作用关系，为天山北坡城市群及其内部城市的协调和可持续发展提供科学依据和发展对策。

1 城市关联概念及其测度模型

1.1 城市关联概念

城市关联（Urban Association）是指依托发达的交通、信息网络，城市群中各“城市生命体”在人口、资本、技术和信息等多维生境中，由城市的集聚、辐射功能所产生的互相影响、互相作用的有机联系。发达的综合交通运输网和互联网，是城市关联得以实现的基础。“城市生命体”的集聚、辐射功能是城市关联的动力，促使城市间人口、资本、技术和信息等要素的空间流动。城市之间各要素的空间流动，是城市群生境变化的表现形式，也是城市间功能联系的产物。城市之间功能联系和空间联系共同构成城市群的城市关联。从要素类别，可以大体将城市关联分为城市经济关联、城市社会关联和城市政治关联等方面。本文主要探讨城市群的城市经济关联的相关内容。

1.2 城市关联度模型

城市关联度是指在城市群城市之间由集聚、辐射功能造成要素流动所产生的影响量，公式为：

UAD=E×F（1）

式中：UAD为城市关联度；E为城市功能效率，即各城市的单位流动量所产生的实际影响；F为城市要素流动量。