自人類世以來(lái)，緩解日益加劇的人與自然沖突是對(duì)聯(lián)合國(guó)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)（SDGs）的積極回應(yīng)（聯(lián)合國(guó)，2015年；Winkler等人，2021年）。然而，隨著全球工業(yè)化和城市化的擴(kuò)張，世界面臨著氣候變化和環(huán)境污染的雙重挑戰(zhàn)，這對(duì)城市發(fā)展和人類健康構(gòu)成了不可避免的威脅（Li等人，2024年）。以二氧化碳（CO₂為代表的溫室氣體是導(dǎo)致氣候變化的主要原因，占全球自然災(zāi)害的90%以上（Meinshausen等人，2009年）。同時(shí)，空氣污染物、廢水和固體廢物也給許多國(guó)家?guī)��?lái)了巨大壓力。因此，協(xié)同控制碳排放和環(huán)境污染已被證明是同時(shí)解決這兩個(gè)問(wèn)題并促進(jìn)人與自然和諧的有效方法（Scovronick等人，2021年；Xian等人，2024年）。

從理論和實(shí)踐上來(lái)看，實(shí)現(xiàn)二氧化碳（CO₂）和污染物的協(xié)同減排是可行的（Wang和Fang，2025a）。首先，以化石燃料為主的能源燃燒和利用是這些污染物的主要來(lái)源（Qin等人，2023年）。其次，過(guò)度的人類活動(dòng)產(chǎn)生了大量的灰質(zhì)排放物，這些排放物在工業(yè)化和城市化地區(qū)分布廣泛（Chen等人，2023a）。同時(shí)，碳排放和環(huán)境污染之間存在相互制約的關(guān)系。二氧化碳（CO₂引起的溫度上升會(huì)通過(guò)改變物理、化學(xué)和生物過(guò)程加劇環(huán)境污染，而一些針對(duì)污染物的末端處理設(shè)施可能會(huì)導(dǎo)致二氧化碳（CO₂的額外排放（Zhao和Wang，2024年）。此外，多項(xiàng)研究表明，由于碳減排或污染減排政策，可以實(shí)現(xiàn)“1+1>2”的協(xié)同效益（Qian等人，2021年；Tibrewal和Venkataraman，2021年）。Shi等人（2022年）發(fā)現(xiàn)，中國(guó)2013年至2020年實(shí)施的清潔空氣行動(dòng)大幅升級(jí)了污染嚴(yán)重且效率低下的能源設(shè)施，從而顯著減少了碳排放。Cheng等人（2021年）指出，當(dāng)末端污染控制的效果減弱時(shí)，中國(guó)的碳中和目標(biāo)將在滿足世界衛(wèi)生組織（WHO）的空氣污染物標(biāo)準(zhǔn)方面發(fā)揮重要作用。

另一方面，碳排放和環(huán)境污染所代表的生態(tài)問(wèn)題本質(zhì)上與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)模式密切相關(guān)（Liu和Tian，2024年）。因此，協(xié)同控制二氧化碳（CO₂和污染物不僅需要加速減少它們的協(xié)同效應(yīng)（SEM），還需要實(shí)現(xiàn)“降低成本”和“最大化效益”的目標(biāo)，以促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的綠色轉(zhuǎn)型（Liu和Tian，2024年；Mao等人，2021年）。基于碳效率和環(huán)境效率（Taleb等人，2023年；Tian和Pang，2025年），兩者之間的協(xié)同效率（SEF）從投入產(chǎn)出的角度描述了資源消耗、碳排放、環(huán)境污染和經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的相互作用。較高的SEF水平可以歸因于低消耗、低碳、低污染和高經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出的協(xié)調(diào)（Yang等人，2022b；Zha等人，2023年）。

理論上，SEM和SEF應(yīng)該相互作用，類似于環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線（EKC）所展示的那樣。EKC表達(dá)了經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與二氧化碳（CO₂/環(huán)境退化之間的倒U形關(guān)系，即隨著經(jīng)濟(jì)水平的提高，灰質(zhì)排放量會(huì)先增加后減少（Grossman和Krueger，1991年）。與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)不同，SEF包含了資源保護(hù)和環(huán)境友好的概念，旨在實(shí)現(xiàn)高效和可持續(xù)的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)（Li等人，2022年），這可能會(huì)對(duì)SEM產(chǎn)生負(fù)面影響。Li等人（2020年）指出，環(huán)境效率可以提高管理水平和優(yōu)化生產(chǎn)規(guī)模，從而降低PM_2.5濃度。Chen等人（2024a）指出，提高能源效率可以減少水消耗并抑制溫室氣體和環(huán)境污染物，這對(duì)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型有積極影響。然而，隨著SEM水平的提高，城市生態(tài)環(huán)境的質(zhì)量將受到嚴(yán)重破壞，導(dǎo)致城市熱島效應(yīng)和極端天氣事件（Imdad等人，2023年；Yang等人，2025年）。農(nóng)業(yè)和工業(yè)的生產(chǎn)活動(dòng)以及人類居住區(qū)也會(huì)相應(yīng)受損，這不利于SEF的提高。因此，SEM和SEF之間可能存在相互制約的關(guān)系。

為了追蹤碳排放和污染的協(xié)同控制，大多數(shù)學(xué)者使用了耦合協(xié)調(diào)度（Chen等人，2023a）、交叉彈性分析（Gao等人，2022）和協(xié)同坐標(biāo)系統(tǒng)（Guo等人，2024）來(lái)分析這兩個(gè)系統(tǒng)之間的相關(guān)性，或者構(gòu)建了計(jì)量經(jīng)濟(jì)模型進(jìn)行回歸分析（Xian等人，2024）。然而，很少有研究測(cè)量SEF，這些研究忽略了協(xié)同控制過(guò)程中“降低成本”和“最大化效益”的考慮。同時(shí)，以往的研究主要集中在基于EKC理論分析經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境問(wèn)題之間的關(guān)系（Bao和Lu，2023年；Guliyev和Seyfullayev，2025年）。鑒于碳減排和污染減排之間的協(xié)同作用的重要性，迫切需要揭示SEF與SEM之間的相互作用，這是一個(gè)尚未得到明確解答的關(guān)鍵問(wèn)題。減排只是必要的方法，而實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的可持續(xù)轉(zhuǎn)型才是最終目標(biāo)。

為了解決這些研究空白，我們?cè)u(píng)估了中國(guó)五大城市群的SEM和SEF情況，這些地區(qū)多年來(lái)一直面臨嚴(yán)重的人與自然沖突（Wang和Fang，2025b）。此外，本研究的主要目的是揭示兩者之間的脫鉤關(guān)系和動(dòng)態(tài)互動(dòng)，以促進(jìn)這些地區(qū)的和諧人與自然關(guān)系（圖1）。本文的四個(gè)創(chuàng)新點(diǎn)如下：（1）采用交叉乘數(shù)法和超效率SBM模型分別評(píng)估SEM和SEF，全面描繪了2006年至2022年的時(shí)空模式；（2）利用Tapio脫鉤模型從不同時(shí)間角度確認(rèn)了SEM與SEF之間的關(guān)系；（3）基于單位根檢驗(yàn)和協(xié)整檢驗(yàn)，進(jìn)一步使用面板向量自回歸（PVAR）模型分析了SEM與SEF之間的動(dòng)態(tài)互動(dòng)；（4）考慮到空間異質(zhì)性，探討了五大城市群之間SEM-SEF關(guān)系的差異，并為它們的綠色轉(zhuǎn)型提供了針對(duì)性的建議。