城市群地区城镇化与生态环境耦合机理及规律

城市群是我国经济社会高质量发展的战略核心区，但城市群的高密度集聚和高速度扩张带来了高强度污染和高生态风险，成了生态环境问题突出、亟待治理的"重点区"。本书重点从理论角度系统分析了城市群地区自然主控要素和人文主控要素的时空变化特征及近远程耦合关系，构建了城镇化与生态环境主控要素的耦合关系模型，集成提出了城镇化库兹涅兹曲线（UKC），揭示了城镇化与生态环境多维耦合曲线为对数二次项复合函数曲线，发现了城镇化与生态环境耦合拐点，进一步揭示了城市群地区城镇化与水资源、土地利用、生态格局、碳排放及能源、环境污染、人口迁移、经济发展、全球化等单要素的近远程耦合机理及规律。本书可作为各级经济发展与改革、生态环境、城市发展与规划、自然资源管理部门工作人员的参考书，也可作为大专院校和科研机构相关专业研究生教材和科研工作参考用书。

前言
第一章 城市群地区城镇化与生态环境近远程耦合关系 1
第一节 近远程耦合关系的基本内涵与尺度效应 1
一、城镇化与生态环境近远程耦合关系的基本内涵 1
二、城镇化与生态环境近远程耦合系统的尺度效应 2
第二节 近远程耦合关系的研究进展与总体评述 5
一、城镇化与生态环境近远程耦合关系的理论进展评述 5
二、城镇化与生态环境近远程耦合关系的研究方法进展评述 12
三、城镇化与生态环境近远程耦合关系的应用进展评述 16
第三节 城市群地区城镇化与生态环境近远程 耦合关系量化分析 19
一、近远程耦合关系量化的能值代谢方法 19
二、近远程耦合关系的量化结果分析 22
参考文献 32
第二章 城市群地区城镇化与生态环境多维耦合曲线及规律 38
第一节 城镇化与生态环境耦合曲线研究进展 38
一、环境库兹涅茨曲线理论及其扩展 38
二、城镇化与生态环境耦合的双指数曲线 40
三、城镇化库兹涅茨曲线的理论假设 41
第二节 城市群地区城镇化与生态环境的多维耦合曲线及规律性 43
一、城市群地区城镇化与生态环境演变的基本特征 44
二、生态环境主控变量选取与生态环境质量综合指数构建 47
三、城市群地区城镇化与生态环境主控变量的相关性分析 51
四、城市群地区城镇化与生态环境耦合曲线的检验方法 59
五、城市群地区城镇化与生态环境要素多维耦合曲线检验 63
六、城市群地区城镇化与生态环境的多维耦合曲线分析 70
第三节 京津冀城市群城镇化与生态环境的多维耦合曲线及检验 77
一、京津冀城市群城镇化与生态环境主控变量的相关性分析 77
二、京津冀城市群城镇化与生态环境要素多维耦合曲线检验 78
三、京津冀城市群城镇化与生态环境主控要素的耦合曲线和拐点 86
四、京津冀城市群城镇化与生态环境的多维耦合曲线分析 88
五、主要结论与相关讨论 90
参考文献 92
第三章 城市群地区城镇化与水资源耦合机理及规律 96
第一节 城市群地区水资源及其利用的时空演变特征 96
一、城市群地区水资源总量的时空变化特征 96
二、城市群人均和地均水资源量的时空变化特征 99
三、城市群用水总量的时空变化特征 102
四、城市群用水结构的时空变化特征 103
五、城市群水资源开发利用率的时空变化特征 104
六、城市群用水效率的时空变化特点 107
第二节 城市群地区城镇化与水资源利用的耦合机理及规律 108
一、城市群地区城镇化与水资源利用耦合关系及规律的理论解释 108
二、城市群用水总量与城镇化水平的耦合关系及胁迫负增长规律 111
三、城市群城镇化水平与各类用水量的耦合关系曲线及规律 117
四、城市群城镇化水平与用水效率的耦合关系曲线及规律 132
五、城市群城镇化水平与人均用水水平的耦合关系曲线及规律 146
第三节 城市群地区城镇化与水资源约束强度的耦合机理及规律 151
一、理想状态下城镇化与水资源约束强度的倒“U”形曲线变化规律 152
二、水资源约束强度的综合测度方法 153
三、京津冀城市群城镇化与水资源约束强度的耦合规律实证 156
第四节 城市群地区地下水变化及其与城镇化的耦合规律 161
一、京津冀城市群地下水位的时空变化特征 161
二、城市群城镇化与地下水位的耦合规律 163
三、城市群地下水位的变化趋势分析 165
参考文献 167
第四章 城市群地区城镇化与土地利用变化机理及规律 169
第一节 城市群土地利用变化时空格局和区域差异特征 169
一、城市群地区土地利用变化制图 169
二、城市群地区土地利用变化与类型转换特征 172
三、城市群地区城市土地利用变化的地域差异特征 175
四、京津冀城市群地区京津和河北地级城市间土地利用变化分析 178
第二节 城市群地区城镇化与土地利用变化的耦合关系 181
一、京津冀城市群城乡建设用地的时空变化过程 181
二、京津冀城市群城市扩张时空过程 183
三、京津冀城市群城镇化与土地利用的耦合关系 184
第三节 城市群地区城镇化与土地利用变化时空耦合规律 189
一、京津冀城市群城镇化发展的“S”形曲线规律 190
二、京津冀城市群城镇化与土地利用变化的耦合规律 194
第四节 城市群地区建设用地扩张的未来情景模拟 200
一、京津冀城市群城市扩张的驱动因素与驱动机制分析 200
二、京津冀城市群未来城市扩张的情景模拟 204
参考文献 205
第五章 城市群地区城镇化与环境污染的耦合机理及规律 207
第一节 城市群地区城镇化与环境污染耦合研究综述 207
一、城市群地区城镇化与环境污染关系的文献计量分析 208
二、城市群地区城镇化与环境污染耦合研究进展及评述 209
第二节 城市群地区城镇化与环境污染的耦合关系及机理 213
一、城市群地区城镇化与环境污染耦合关系指标体系 213
二、城市群地区城镇化与环境污染耦合关系测度方法 215
三、城市群地区环境污染对城镇化发展的影响机理分析 216
第三节 城市群地区城镇化与环境污染的耦合规律 219
一、京津冀城市群城镇化与环境污染的单要素耦合规律 220
二、京津冀城市群城镇化与环境污染的多要素耦合规律 251
参考文献 252
第六章 城市群地区城镇化与生态系统格局变化的耦合机理及规律 255
第一节 城市群地区城镇化与生态系统格局变化研究进展 255
一、城镇化对生态系统格局影响研究的文献计量分析 256
二、城镇化对生态系统格局变化影响的时间过程 256
三、城镇化对生态系统格局变化影响的空间分异 258
四、城镇化对生态系统格局变化影响的尺度差异 260
五、城镇化对生态系统格局变化的影响机制 261
第二节 城市群地区城镇化与生态系统格局变化的耦合机理及方法 263
一、城镇化对生态系统格局变化影响的时空衰减效应曲线 263
二、城镇化对生态系统格局变化影响的分析方法 265
第三节 城市群地区城镇化与生态系统格局变化案例分析 269
一、京津冀城市群生态系统格局演化的时空过程 269
二、京津冀城市群城镇化对生态系统格局演化的影响机理分析 279
三、城镇化对生态空间格局变化的影响 284
参考文献 295
第七章 城市群地区城镇化与人口迁移耦合机理及规律 297
第一节 城镇化与人口迁移耦合机理的理论解析 297
一、人口迁移对城镇化的促进作用 297
二、城镇化对人口迁移的牵引作用 298
三、人口迁移与城镇化的理论耦合曲线 299
第二节 城市群地区人口与城镇化的时空分异格局 300
一、京津冀城市群人口分布及增减的时空分异格局 300
二、京津冀城市群常住人口城镇化的时空分异格局 304
第三节 城市群地区人口迁移特征与时空分异规律 308
一、京津冀城市群迁移人口分布的时空分异规律 309
二、京津冀城市群跨省人口迁移流的时空分异规律 314
三、京津冀城市群内部县市间人口迁移流的空间分异 318
第四节 城市群地区城镇化与人口迁移的耦合规律 325
一、京津冀城市群城镇化与人口迁移的耦合关系 325
二、京津冀城市群城镇化与人口迁移的近远程耦合规律 328
参考文献 332
第八章 城市群地区城镇化与能源消费碳排放的耦合机理及规律 334
第一节 城镇化与能源消费碳排放交互关系的研究进展 334
一、城镇化与能源消费碳排放的交互影响机理与规律性 334
二、城镇化与能源消费碳排放交互关系的研究评述 337
第二节 城市群城镇化与能源消费碳排放耦合机理的理论解析 338
一、城镇化与能源消费碳排放的交互关系曲线 339
二、城镇化与能源消费碳排放的四类三段耦合理论曲线 342
第三节 城市群地区能源消费碳排放的时空分异特征 344
一、京津冀城市群能源产消的时空分异特征 344
二、京津冀城市群碳排放的时空分异特征 350
第四节 城市群城镇化与能源消费碳排放耦合规律验证 353
一、京津冀城市群城镇化与能源消费碳排放的交互关系检验 354
二、京津冀城市群城镇化与能源消费碳排放EKC曲线的验证 359
三、京津冀城市群城镇化与能源消费碳排放关系分析的政策启示 365
参考文献 366
第九章 城市群地区城镇化与经济发展的耦合机理及规律 369
第一节 城市群地区城镇化与经济发展及产业转移转型研究综述 369
一、城镇化与经济发展的耦合关系 369
二、城市群地区产业转型转移与生态环境的耦合关系 371
第二节 城市群地区城镇化与经济发展及产业转移转型耦合的理论解析 375
一、城镇化与经济发展的四阶段协同理论 375
二、产业转型转移与生态环境耦合理论 376
第三节 城市群地区城镇化与经济发展的耦合机理 378
一、京津冀城市群城镇化与经济发展的时空耦合关系 378
二、京津冀城市群地区城镇化与经济发展的拟合关系 383
三、京津冀城市群城镇化与经济发展的耦合关系 386
四、京津冀城市群城镇化与经济发展的耦合机理 390
第四节 城市群地区产业转型转移与生态环境耦合规律 398
一、京津冀城市群产业转型的时空分异特征 398
二、京津冀城市群产业转移的时空分异特征 403
三、京津冀城市群生态环境时空分异特征 404
四、京津冀城市群产业转型转移与生态环境的耦合模型及规律 405
参考文献 409
第十章 城市群地区城镇化与全球化的耦合机理及规律 413
第一节 城镇化与全球化的耦合关系及理论曲线 413
一、全球化与城镇化在不同发展阶段的互推关系 413
二、城镇化与全球化耦合的相关理论 415
三、城市群城镇化与全球化耦合的理论关系曲线 417
第二节 城市群地区城镇化与全球化的耦合机理 418
一、耦合机理研究的地理探测器方法 419
二、城镇化对全球化水平空间分异的影响因子与机理 420
三、全球化对城镇化水平空间分异的影响因子与机理 428
四、全球化与城镇化互动机理的总体分析 430
第三节 城市群地区城镇化与全球化的耦合演变规律 431
一、京津冀城市群城镇化与全球化综合水平的综合评价 432
二、京津冀城市群人口城镇化与全球化的多项式耦合关系 440
三、京津冀城市群城镇化与全球化耦合程度的演变规律 441
参考文献 446