珠江三角洲生态文明子系统之间的耦合与互动：从“生产-生活-生态”系统的视角出发

《Ecological Modelling》：Coupling and interaction of ecological civilization subsystems in the Pearl River Delta: A "production-living-ecological" systems perspective

本研究针对粤港澳大湾区生产-生活-生态系统协同发展问题，构建三维协同框架，运用熵权TOPSIS、协调度模型及PVAR方法，分析2011-2020年系统演进规律，揭示生产主导、生态承载、生活反馈的结构矛盾，提出针对性政策建议。

　　

郭青|滕向阳

广东外语外贸大学经济贸易学院，中国广州510006

摘要

作为国家战略核心区域，珠江三角洲地区（PRD）在快速城市化和产业转型过程中面临着生态保护与高质量发展之间的内在矛盾。本研究构建了一个三维协同框架，涵盖了生产-生活-生态系统，并采用了一种综合方法论，结合了熵加权TOPSIS模型、耦合协调度（CCDM）模型、核密度估计（KDE）模型和面板向量自回归（PVAR）方法。通过对2011年至2020年生态文明系统协调的时空模式和多维互动机制的系统性研究，研究发现：(1) 珠江三角洲的生产系统（PS）、生活系统（LS）和生态系统（ES）均表现出稳定增长，但生活系统在综合指数上落后；(2) 区域耦合协调度长期处于低效状态，核心城市之间存在显著差异，在多重冲击下协调性崩溃；(3) 各系统缺乏强劲的协同作用，尤其是生活系统和生态系统的贡献较弱，整体特征表现为“生产主导、生态承载和生命反馈”。这些发现为区域可持续发展提供了针对性的政策建议。

引言

作为中国改革开放的先锋，珠江三角洲地区虽然仅占全国土地面积的0.6%，却贡献了9%的国内生产总值（GDP），其发展质量对国家现代化至关重要。在“双区驱动”战略框架下（张等人，2021年），地方政府、城市规划机构、环境治理企业和可持续发展研究人员共同面临着严峻挑战：如何在保持经济增长的同时实现根本性的生态改善（Tenaw和Beyene，2021年）？本研究通过阐明生产-生活-生态系统内的耦合机制，为建设粤港澳大湾区的世界级城市群提供决策支持。其多维意义体现在：(1) 帮助政策制定者解决生态评估与GDP增长之间的制度矛盾（Laurent，2021年）；(2) 为产业制定绿色创新路径（Wang等人，2021年）；(3) 通过可操作的政策参考提升公众生态福祉（Yu等人，2021年）。

现有文献为生态文明系统建立了多方面的分析框架，通常包括经济集约化（Yin等人，2022年）、环境承载能力（Xu等人，2023年）、社会响应性（Li等人，2025年）和制度调控子系统（Yu和Zhao，2022年）。实证研究表明，2006年至2019年间珠江三角洲地区的碳排放每年增长1%（Yu等人，2023年），而广州的生态控制线政策使建设用地扩张减少了37%，显示出明显的环境库兹涅茨曲线拐点。耦合协调度模型（Deng和Wan，2023年）已广泛应用于区域研究，证实了各子系统之间的协同作用。

本研究重点关注珠江三角洲地区，系统地考察了生态文明框架内生产、生活与生态子系统之间的耦合机制和互动动态。从理论上看，它通过填补现有文献中的关键空白，推动了区域可持续发展的学术研究。虽然以往的研究主要采用孤立子系统或局部环境的碎片化分析方法，但我们的研究首次对综合ECS进行了全面的动态研究。通过对珠江三角洲从“单向退化”向“动态博弈均衡”转变的定量描述，揭示了三系统互动的时空异质性，从而为解读区域生态文明发展的内在机制提供了新的理论视角。从实践角度来看，研究结果为珠江三角洲乃至全国范围内的生态治理提供了可操作的见解。我们的实证分析指出了三个关键问题：耦合协调效率持续低下、核心城市之间的发展差距明显以及根深蒂固的“生产主导、生态承载和生命反馈”格局。这些基于证据的诊断结果使政策制定者能够制定有针对性的干预措施，以实现资源优化和区域协调发展。

主要的学术贡献包括：(1) 通过耦合协调模型定量描述ECS系统的转型模式，阐明通过生态修复和产业升级缓解局部冲突的机制，并识别外部冲击对系统韧性的影响；(2) 发展了“生产主导、生态承载和生命反馈”的分析范式，揭示了增长导向型经济与生态承载能力之间的结构性矛盾，并通过实证验证了不同城市间政策效果的差异；(3) 设计了一个超越传统优化方法的三方韧性框架，为可持续城市群发展提供了可复制的路径。

研究框架如图1所示，图2展示了生产-生活-生态系统之间的相互联系。

研究区域

如图3所示，珠江三角洲地区包括广州、佛山、肇庆、深圳、东莞、惠州、珠海、中山和江门九个城市，总面积达56,000平方公里。作为中国经济发展的先锋，该地区在全国经济格局中占据关键地位。其高度发达的经济和密集的人口分布对区域生态环境产生了深远影响。尽管近年来取得了显著的经济成就，

时间演变特征

为了探讨珠江三角洲地区生产系统（PS）、生活系统（LS）和生态系统（ES）的时间变化特征，本研究采用熵加权TOPSIS方法进行了测量，并通过图表软件对数据进行了可视化处理。如图4所示，2011年至2020年间，ECS三个子系统的综合指数总体呈现上升趋势。具体而言，生产系统指数从2011年的0.3398上升到2020年的0.3811，其中2013年出现最低点（0.3288）。

研究结论与政策建议

从“生产-生活-生态”视角出发，本研究探讨了珠江三角洲九个城市生态文明系统的耦合协调关系和内部系统动态。主要结论如下：(1) 珠江三角洲的生产系统、生活系统和生态系统均呈现整体增长趋势，其中生活系统的综合指数最低，生态系统最高；(2) 区域耦合协调度长期处于低效状态，核心城市之间存在显著差异；

资金支持

本研究得到了国家社会科学基金（21CJL007）和广东省基础与应用基础研究基金（2025A1515012098）的支持。

机构审查委员会声明

不适用。

知情同意声明

所有参与研究的受试者均获得了知情同意。

作者贡献声明

郭青：撰写 – 审稿与编辑，撰写 – 初稿，监督，方法论设计，概念构建。滕向阳：撰写 – 审稿与编辑，撰写 – 初稿，软件应用，正式数据分析。