资源型支柱产业对城市化的影响：以赣州稀土产业为例

江 磊，马光正，刘 凡，王 涛，黄 蕾*

1.南京大学环境学院，污染控制与资源化研究国家重点实验室，江苏 南京 210023

2.江西省生态环境科学研究与规划院，江西 南昌 330039

改革开放以来，我国经历了40 余年的快速城市化，城市化率已超60%.我国若要持续保持较高的城市化速度完成城市化发展目标，对于城市发展与产业结构的城市适应性研究是不可或缺的.现有关于城市化的研究尺度多集中于全国、城市群、流域等较大的区域尺度上，在城市水平的小尺度上也多关注直辖市、省会城市等.对于承担了新型城镇化需求、全国数量众多的普通地级市的城市化发展的研究较少.但是这类城市由于城市规模较小、经济实力有限、人才储备不足、基础设施建设滞后、人口收缩等原因，往往导致其产业结构较为单一，产业也多处于产业链底端.这类较小型城市的城市化建设更容易受市场发展、资源衰竭、政策调整、企业布局等因素影响.因此，我国的城市化发展研究应关注普通城市的城市化进程、经验教训和未来优化调整建议.在针对城市化的研究内容上，已有研究多关注城市化进程中人口变化、土地利用、生态系统健康等领域.涉及产业及产业结构的研究多以区域产业结构研究为主，就城市直接影响经济发展的支柱产业发展研究不足.支柱产业指在城市经济占比较高、对城市发展有深度影响的产业，城市支柱产业的确定受该地区资源环境禀赋、劳动力与人才优势、资源管理政策等因素影响.已有研究已明确对支柱产业的优化调整有利于经济的进一步增长.因此，理清城市支柱产业的发展现状与城市发展的关联并探明城市产业调整的方向，对提升城市发展水平是必要的.

稀土元素因其在材料能源、电子信息、航空航天等领域不可替代的作用而备受关注.自20 世纪50年代以来，我国稀土产业因资源优势而逐步发展壮大，历经池浸、堆浸、原地浸矿三代工艺.同时，稀土的开采和冶炼过程也造成了植被破坏、排放超标、重金属释放等环境问题，更有稀土元素进入食物链中带来的潜在生态健康风险和人体健康风险.近年来，随着我国对资源保护和资源掌控力意识的提高，对生态环境与人群健康的关注以及对城市高质量发展的要求，我国对稀土产业进行了深度调整.现有对稀土领域的研究多关注生态健康风险评估、产业发展评价、浸提剂行为与水质评价等领域，在产业与城市耦合发展方面的研究较少.

综上，该研究选取江西省赣州为研究对象，从赣州的资源型支柱产业稀土产业入手，通过构建产业与城市化评价体系和劳动力指数，将耦合协调评价与劳动力变化关联评价相结合全面评估稀土产业发展对赣州城市化的影响，以期为进一步产业调整及城市化协调发展提供科学指导.

1 研究方法

1.1 研究区域概况

赣州位于江西省南部，是江西省域副中心城市，全国重要的稀有金属产业基地，经济总量位于江西省第二位.赣州辖3 区和15 县(市)，人口近千万，市区常住人口超200 万.赣州稀土资源储量丰富，其离子吸附型稀土矿储量占全国近40%，被誉为“稀土王国”.借助资源优势，赣州已经成功打造了勘探、开采、冶炼、功能材料的全套稀土产业链，打造了“中国稀金谷”，承担着全球近70%的离子型稀土供给.近年来，赣州的稀土产业也随市场调整不断整合发展.2021年底，掌握稀土全产业链的央企中国稀土集团在赣州组建成立，将为赣州稀土产业高质量发展和城市产业升级增添动力.

1.2 稀土产业与城市化评价体系的构建

1.2.1 稀土产业评价指标体系

综合考虑赣州稀土产业资源型支柱产业的地位，以及稀土产业贯穿于国民经济统计划分中的采矿业与制造业的现实情况，根据层析分析法指标筛选的思路，分稀土产业评价与城市化评价两个目标层.稀土产业与城市化评价指标体系详见表1.

表1 稀土产业与城市化评价指标体系Table 1 The evaluation index system of rare earth industry and urbanization

稀土产业评价从经济效益、采矿业规模、制造业规模、环境现状四个准则层构建指标体系，在此基础上进行指标筛选.其中，有色金属行业工业总产值为有色金属矿采选业与有色金属冶炼和压延加工业的工业总产值之和；产业规模上分别选择稀有金属矿和单一稀土金属产量反映赣州稀土采矿业与制造业规模；此外，稀土开采过程会带来直接的土壤侵蚀与植被破坏，归一化植被指数(NDVI)作为一种常见的遥感植物评估指数因其便捷与可解释性在评估区域植被生长状况与健康中被广泛使用，因此选取赣州国家规划稀土矿区的NDVI 指数，以衡量矿区的开采强度与保护现状.

城市化评价从人口城市化、经济城市化、空间城市化、社会城市化四个准则层构建11 指标的指标体系.考虑到稀土产业属于第二产业分类，在城市化评价指标中均将第二产业与第三产业合并计算.在人口城市化准则层中以常住人口城市化率和二三产业从业人员比重来评估人口城市化发展水平.经济城市化指标筛选时将一般公共预算支出纳入以评价政府的财政状况，侧面反映政府对于稀土产业政策调整与环境修复投入的可持续性.空间城市化考虑城市发展现状.社会城市化关注赣州的科教医疗水平.

该研究选取2010—2019 年赣州及其所属县(市、区)的统计数据，相关数据均来自历年《江西统计年鉴》《赣州统计年鉴》，NDVI 数据来源于美国航空航天局(NASA).极少数缺失数据以插值补全.

1.2.2 稀土产业与城市化耦合协调模型的构建

耦合是物理学的概念，指多个系统通过各种相互作用而彼此影响的现象，是一种动态关联关系.在耦合协调模型中，使用耦合度来评价各子系统相互影响的强弱，使用协调度来评价其良性配合关系.耦合度计算公式：

式中：为系统耦合度，0≤≤1；、分别为稀土产业和城市化两子系统综合评价值.该研究中两子系统综合评价值为两子系统各指标经极差法标准化后采用熵权法加权得出.越大表明系统耦合度越高，系统内子系统相互影响越大，一般认为≥0.8 即为较高程度的耦合状态.

稀土产业与城市化的协调度计算公式：

式中：为系统协调度，0≤≤1；为两子系统综合调和指数，0≤≤1；、分别为稀土产业和城市化两子系统所占权重.与均为正向变化.综合考虑赣州稀土产业对赣州城市发展的贡献，经过专家咨询，确定稀土产业子系统权重为0.3，城市化子系统权重为0.7.

1.2.3 耦合协调模型的发展预测

该研究采用R/S 分析法对耦合协调模型进行未来发展预测.R/S 分析法也称重标极差分析法，常用于时间序列演变趋势的预测.R/S 分析法的核心是数据在时间序列区间内的极差与标准差之比(/)存在Hurst 现象，即/∝n.在双对数坐标系下以ln为轴，以ln(/)为轴，使用最小二乘法拟合后可得到指数(0＜＜1).通过指数判断时间序列的持续性：当=0.5 时，该时间序列各指标是独立的，其变化是随机的；当0.5＜＜1 时，该时间序列具有持续性，未来的变化与现状相同，且越大，持续性越强；当0＜＜0.5 时，该时间序列具有反持续性，未来的变化与现状相反，且越小，反持续性越强.

1.3 稀土产业与劳动力变化关联评价

1.3.1 劳动力指数(LFI)的构建

城市化的核心是人口的城市化，为揭示资源型产业对于城市人口尤其是劳动力变化的影响，该研究参照Lee 等思路使用向量法(见图1)构造劳动力指数，对比赣州不同县(市、区)因稀土产业布局差异导致劳动力的变化.劳动力指数计算步骤有以下几步.

图1 劳动力指数计算示意Fig.1 Calculation schematic diagram of labor force index

a)将各年龄段人口分为3 组，分别为儿童和青少年年龄段的人口(0～17 岁，)、劳动年龄段的人口(18～59 岁，)、老年年龄段的人口(≥60 岁，).

b)分组计算人口变化比例，计算公式：

式中：为所计算的年龄段人口分组；为所计算的时段，该研究为2010—2019 年；N为第年组的人口数量，人；R为第年组人口变化比例.

c)分年份对各地区三组人口变化比例进行由小至大排序，获得排序数据S.

d)计算劳动力指数，计算公式：

式中，L FI为年该地区的劳动力指数，c os、c os分别为S、S与的相关系数.

1.3.2 产业与劳动力关联评价

考虑稀土产业布局对于赣州不同县(市、区)劳动力变化的影响主要分为两步：①稀土产业布局是否对各县(市、区)劳动力变化产生了影响，该研究中采用Kruskal-Wallis H 检验进行分析；②如果稀土产业布局对劳动力变化存在影响，则采用Pearson 相关分析判断二者的关系.此外，在对稀土产业的分析中还应分采矿业与制造业两个方面进行分析，故与耦合协调评价一致，选择稀有金属矿和单一稀土金属产量反映赣州稀土采矿业与制造业的发展情况，且与劳动力指数均使用排序数据进行分析.

2 结果与分析

2.1 稀土产业与城市化耦合协调评价结果

2.1.1 赣州稀土产业与城市化现状分析

由图2 可见，2010—2019 年是赣州城市化高速发展的时期，其城市化评价指数由2010 年的0.101升至2019 年的0.883，赣州城市化的4 个子系统—人口城市化、经济城市化、空间城市化、社会城市化在2010—2019 年均呈良好的上升趋势.在人口城市化方面，常住人口城镇化率提高了38%，二三产业从业人员比重超过70%.就经济而言，人均GDP 提升了170%，城镇居民人均可支配收入由14 203 元增至34 826 元，提高了145%.空间城市化评价指数由0.050 增至0.288，社会城市化评价指数由0.052 增至0.187.赣州2010—2019 年的城市化建设切实增强了赣州的综合实力，为赣州全市各方面带来了巨大变化.

图2 赣州稀土产业与城市化现状评价Fig.2 Evaluation of rare earth industry and urbanization status in Ganzhou

随着国家对稀土行业高质量发展的要求以及社会对稀土产业带来的资源与环境问题的关注，2010—2019 年，赣州的稀土产业进入变革期，赣州的稀土产业评价指数也不断波动(见图2).稀土等资源型产业整体发展情况受政策变化影响较大.2012 年工信部在生产与环保等方面设置了稀土产业准入条件淘汰不达标企业，并推动形成大型企业集团，其产业评价指数由2011 年的0.458 降至2012 年的0.206，这种下降趋势至2014 年赣州稀土公司牵头组建中国南方稀土集团获批后才被逆转，使赣州稀土产业重新进入快速发展期.随着生态文明建设的推进与中央环保督察和中央环保督察“回头看”对赣州稀土产业环境问题的关注，赣州的稀土开采全面停产，这直接导致了稀土产业评价指数在2018 年的断崖式下降.此后由于原料的匮乏，因资源优势在赣州布局的稀土产业链企业甚至需要进口离子型稀土原矿维持生产，使得赣州原有的资源优势面临挑战，解决稀土绿色开采的问题迫在眉睫.

2.1.2 赣州稀土产业与城市化耦合协调评价

赣州2010—2019 年稀土产业与城市化耦合协调评价结果如图3 所示.由图3 可见，赣州稀土产业与城市化的耦合度一直维持在0.8～1.0，表明稀土产业与赣州城市化发展紧密相连，但随着几次稀土产业政策调整也导致了耦合度的波动.就产值而言，稀土与钨产业集群是赣州第一个产值破千亿的产业集群，稀土产业的发展态势直接影响赣州的经济发展进而影响赣州的城市化进程.稀土产业与城市化的协调度与综合调和指数以一致的趋势上升，表明赣州稀土产业与城市化发展整体上趋于协调，即现有就稀土产业的调整政策是有利于赣州城市化和高质量发展的.耦合度、综合调和指数与协调度的波动也与赣州稀土产业调整的窗口期基本一致(见图3)，数值的短暂下降也是产业调整中所面临的阵痛期.

图3 赣州稀土产业与城市化耦合协调评价Fig.3 Coupling coordination evaluation of rare earth industry and urbanization in Ganzhou

2.1.3 赣州稀土产业与城市化耦合协调预测

为了区分稀土产业调整给赣州稀土产业与城市化耦合协调带来的变化，分全局〔即从2010 年起，图4(a)～(c)〕和稀土产业进入调整期后〔即从2013 年起，图4(d)～(f)〕两种情况使用R/S 分析法对耦合度、综合调和指数及协调度进行预测.从全局看，耦合度、综合调和指数及协调度三者的指数分别为0.445、0.431、0.468，均小于0.5，说明赣州稀土产业与城市化耦合度、综合调和指数及协调度均呈反持续性，即尽管现在整体为逐步上升趋势，但长期看稀土产业与赣州城市化的耦合协调发展趋势不够匹配，城市发展中存在耦合失衡、协调不够的隐患.从稀土产业进入调整期看，耦合度和协调度的指数均大于0.5，分别为0.595 和0.508，表明稀土产业进入调整期后，稀土产业与城市化的耦合度及协调度有长期优化的趋势，说明现有的稀土产业调整政策有利于推进赣州稀土产业与城市化的耦合协调发展.但两个指数都小于0.6，未来应更加深入和持续地进行产业调整，以促进二者的耦合协调发展.

图4 赣州稀土产业与城市化耦合协调预测Fig.4 Coupling coordination prediction of rare earth industry and urbanization in Ganzhou

2.2 稀土产业与劳动力变化关联评价结果

赣州市内18 个县(市、区)的劳动力指数(=56.913，＜0.001)有显著的地区差异，存在明显的劳动力流入区与流失区；同时，赣州稀土采矿业(=148.085，＜0.001)和稀土制造业(=115.567，＜0.001)产业布局也存在着显著地区差异，这种差异与稀土资源分布和城市产业布局规划息息相关.由图5 可见，采矿业规模与劳动力指数的相关系数为—0.218，而制造业规模与劳动力指数的相关系数为0.022.结果表明，赣州稀土产业链不同环节对劳动力的集聚效果不一致.稀土采矿业在稀土矿资源开采中带来的水土流失等地质环境问题都进一步加速了当地人口尤其是劳动年龄人口的流失，而稀土分离冶炼、功能材料等制造业环节本身就是劳动密集型行业，这类企业的布局促进了劳动年龄人口的集聚.

图5 赣州稀土采矿业与制造业对劳动力指数影响散点图Fig.5 Scatter chart of impact of rare earth mining and manufacturing on labor force index in Ganzhou

3 讨论

3.1 赣州稀土产业与赣州城市化发展的现实困境

城市化持续发展的核心是人口的城市化，赣州的稀土产业作为当地资源型支柱产业对于城市化发展有重要影响.Ahmed 等研究表明，城市的发展会带来环境的退化和资源的消耗，但城市化带来的人口集聚和人口素质的提升却减轻了环境的退化，从而促进了城市高质量发展.赣州稀土产业劳动力的集聚促进全年龄人口的集聚，进而影响整个城市化的进程.但产业链不同环节的配置对于劳动力的集聚影响不同，稀土制造业有利于人口集聚而采矿业却有反作用.陷入同质化竞争的稀土分离冶炼和功能材料企业的主要限制是稀土的原料供应，要扩大赣州稀土制造业规模需要充足的原料支撑.近年来，稀土采矿企业由于赣州稀土开采的污染和环评等问题而停产，因资源优势发展起来的赣州稀土产业也随之陷入瓶颈期.因此，要实现赣州稀土产业与城市化持续的协调发展，必须利用好赣州的稀土资源优势，加大绿色开采工艺的技术攻关，使赣州的稀土开采符合生态环境保护的需要和现行产业与环保政策的要求.解决了赣州稀土产业稳定绿色的资源供给难题，不仅可使矿区环境得到优化从而减少采矿业布局地人口的流失，还可保障稀土矿分离冶炼与功能材料等制造业企业的可持续发展.赣州稀土产业得到长久的发展，才能促进劳动力集聚和经济发展，赣州的城市化水平才得以进一步提升.

3.2 赣州稀土产业与赣州城市化发展的优化方向

资源型产业的一大特征就是资源的有限性.资源型产业往往因资源丰富而兴盛，也会因资源枯竭而衰败.已有研究证明，对于资源型城市，资源利用效率是影响城市发展水平的主要因素，通过产能和产业链调整是可以实现环境与产业的可持续发展.从全国水平而言，稀土产业整体产值不大，其备受关注的原因不仅是我国储量丰富且长期价格失真，更重要的是电子信息等高科技领域不可替代的重要作用.“中东有石油，中国有稀土”体现的正是中国稀土资源的战略性价值.资源型产业往往因矿产分布而集聚成产业，我国的稀土资源就是我国稀土产业赖以发展的优势.但长期以来，我国的稀土制造业领域处于产业链底端，众多的稀土功能材料技术都由国外掌控，国内的稀土产业陷入了低技术的同质化竞争.要实现稀土产业与赣州城市化协调发展的持续性，必须坚持技术创新开发绿色采矿技术，突破稀土功能材料的技术壁垒，延伸稀土产业链来提高产业附加值.目前，赣州市正发力建设“中国稀金谷”，通过实现技术、产业、人才的集聚，以做大做强赣州稀土产业，实现产业与城市化的协调发展.

4 结论

a) 2010—2019 年赣州城市化快速发展，人口城市化、经济城市化、空间城市化、社会城市化水平都有所提高，赣州稀土产业这10 年间受产业政策影响有较大波动.

b) 赣州稀土产业作为赣州的资源型支柱产业与赣州的城市化发展耦合度较高，表明二者相互联系较强.随着产业政策的不断调整，尽管存在政策调整适应期，赣州稀土产业与赣州城市化发展协调性整体上仍不断提升.

c) 赣州的稀土产业从产业链环节上分为采矿业和制造业，二者对劳动力集聚的影响不一致.赣州应通过创新驱动、绿色采矿、延伸产业链等措施进一步提升稀土制造业水平，实现稀土产业与城市化的高质量协调发展.