王 俊 , 何海霞 , 陳 凱 , 劉 妍, 張 英, 柯宏偉, 蔡明剛,

?

基于DPSIR模型的山東半島藍(lán)色經(jīng)濟(jì)區(qū)海洋生態(tài)可持續(xù)發(fā)展能力綜合評(píng)價(jià)

王 俊1, 2, 何海霞3, 陳 凱3, 劉 妍1, 2, 張 英4, 柯宏偉1, 蔡明剛1, 3

(1. 廈門(mén)大學(xué)海洋與地球?qū)W院, 福建廈門(mén) 361102; 2. 中國(guó)海洋大學(xué)經(jīng)濟(jì)學(xué)院, 山東青島 266100; 3. 廈門(mén)大學(xué)海洋與海岸帶發(fā)展研究院, 福建廈門(mén) 361102; 4. 山東師范大學(xué)地理與環(huán)境學(xué)院, 山東濟(jì)南 250000)

山東半島作為我國(guó)最大的半島, 其地理位置決定了海洋生態(tài)可持續(xù)發(fā)展對(duì)其的重要性。本文使用DPSIR(驅(qū)動(dòng)力-壓力-狀態(tài)-影響-響應(yīng))模型, 結(jié)合社會(huì)經(jīng)濟(jì)和自然生態(tài)兩個(gè)方面搭建指標(biāo)體系評(píng)估其藍(lán)色經(jīng)濟(jì)區(qū)生態(tài)可持續(xù)發(fā)展能力。結(jié)果表明: 山東半島承受的社會(huì)經(jīng)濟(jì)壓力正不斷增大。海洋生態(tài)系統(tǒng)綜合狀態(tài)評(píng)價(jià)值為0.53, 其中海水、沉積物質(zhì)量及生物綜合評(píng)價(jià)值分別為0.22、0.19及0.123, 生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀不容樂(lè)觀。影響和響應(yīng)評(píng)價(jià)值分別為2.5和4.3, 海洋災(zāi)害的影響范圍較大, 危害程度較深, 但海洋管理部門(mén)在面對(duì)生態(tài)環(huán)境變化時(shí)的反應(yīng)較為迅速、有效。

DPSIR模型; 沿岸海域; 山東半島; 藍(lán)色經(jīng)濟(jì); 生態(tài)可持續(xù)發(fā)展

當(dāng)前, 可持續(xù)發(fā)展已成為世界共同關(guān)注的議題?？茖W(xué)合理開(kāi)發(fā)利用海洋資源, 實(shí)現(xiàn)海洋經(jīng)濟(jì)、生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展成為沿海國(guó)家發(fā)展的重要方向[1]。近年來(lái), 我國(guó)海洋經(jīng)濟(jì)一直保持著穩(wěn)定上升的良好發(fā)展態(tài)勢(shì)[2], 但我國(guó)海洋經(jīng)濟(jì)的發(fā)展, 基本沿襲粗獷擴(kuò)張為主的外延式增長(zhǎng)模式, 對(duì)近海生態(tài)系統(tǒng)造成嚴(yán)重威脅[3]。經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展引發(fā)的環(huán)境、生態(tài)問(wèn)題日益凸顯, 海洋生態(tài)可持續(xù)發(fā)展研究迫在眉睫。

海洋生態(tài)可持續(xù)發(fā)展評(píng)價(jià)是個(gè)綜合、復(fù)雜、動(dòng)態(tài)的評(píng)價(jià)系統(tǒng), 全面的評(píng)價(jià)既要包括經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境的動(dòng)態(tài)協(xié)調(diào), 也要充分考慮評(píng)價(jià)的全面性、關(guān)聯(lián)性和平衡性。近年來(lái), 時(shí)間序列分析[4]、多元統(tǒng)計(jì)分析[5]、系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型[6]、模糊綜合評(píng)價(jià)[7]等多種方法, 被學(xué)者們引入到海洋可持續(xù)發(fā)展評(píng)價(jià)過(guò)程中, 并根據(jù)研究對(duì)象的不同特點(diǎn), 對(duì)研究方法進(jìn)行了有效改進(jìn)和綜合運(yùn)用。上述方法側(cè)重于對(duì)自然系統(tǒng)的研究, 同時(shí)也探尋人類(lèi)活動(dòng)對(duì)全球變化的影響。DPSIR(Driving-Pressure-State-Impact-Responses)模型的提出, 將人文方面的研究包括人類(lèi)安全、城市化、工業(yè)轉(zhuǎn)型、環(huán)境治理等納入海洋生態(tài)可持續(xù)發(fā)展研究范圍, 更有利于被決策者所采納[8]。

加拿大學(xué)者David Rapport和Tony Friend首先提出PSR(Pressure-State-Response)模型, 應(yīng)用于生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)[9]。20世紀(jì)90年代, 經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織(OECD)和歐洲環(huán)境局(EEA)進(jìn)一步完善了原有框架并發(fā)展為DPSIR模型, 使之逐步成為一種在環(huán)境系統(tǒng)中廣泛使用的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系概念模型[8]。在DPSIR模型中, D(驅(qū)動(dòng)力)是指導(dǎo)致環(huán)境變化的原因; P(壓力)是指人類(lèi)的開(kāi)發(fā)活動(dòng)對(duì)環(huán)境造成的影響; S(狀況)是指在壓力作用下環(huán)境的當(dāng)前狀態(tài);I(影響)是指環(huán)境當(dāng)前狀態(tài)對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)和環(huán)境整體的影響; R(響應(yīng))是指為保證系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展而采取的一系列對(duì)策[10]。DPSIR模型作為一種因果關(guān)聯(lián)分析方法, 在國(guó)際LOICZ(海岸帶海陸交互作用)項(xiàng)目中已得到了廣泛的應(yīng)用。例如, Sekovski等[11]建立了海岸帶巨型城市建設(shè)與評(píng)價(jià)指標(biāo)體系; Atkins等[12]將生態(tài)系統(tǒng)與社會(huì)效益的概念整合, 應(yīng)用于英國(guó)夫蘭巴洛岬的自然資源變化及環(huán)境可持續(xù)評(píng)估; Pinto等[13]建立生態(tài)安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系, 服務(wù)于區(qū)域生態(tài)安全預(yù)警、土地利用規(guī)劃和環(huán)境經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)等決策過(guò)程; Newton和Weichselgartner[14]將此模型運(yùn)用到歐洲沿海半封閉系統(tǒng)和一些瀉湖的生態(tài)狀況和脆弱性評(píng)價(jià)中。國(guó)內(nèi)基于DPSIR模型的海岸帶環(huán)境分析集中于的生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)、圍填海工程影響, 如雷坤等[15]在DPSIR模型基礎(chǔ)上構(gòu)建了渤海灣生境退化診斷的指標(biāo)體系; Lin等[16]利用DPSIR模型分析廈門(mén)濕地環(huán)境變化與社會(huì)發(fā)展水平的關(guān)系; 胡聰[17]構(gòu)建了基于DPSIR的圍填海開(kāi)發(fā)活動(dòng)對(duì)海洋資源影響框架體系, 并應(yīng)用于天津曹妃甸區(qū)和濱海新區(qū)的發(fā)展對(duì)策研究等。

2011年1月6日, 國(guó)務(wù)院正式批復(fù)《山東半島藍(lán)色經(jīng)濟(jì)區(qū)發(fā)展規(guī)劃》, 山東半島獲批成為國(guó)家創(chuàng)新示范區(qū), 其海洋可持續(xù)發(fā)展能力也隨之成為各方關(guān)注的焦點(diǎn)[18]?；贒PSIR模型評(píng)價(jià)山東半島藍(lán)色經(jīng)濟(jì)區(qū)生態(tài)可持續(xù)發(fā)展能力, 能夠?yàn)樯綎|省的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、污染廢棄物排放、城市土地利用規(guī)劃等方面提出針對(duì)性建議。本文擬選擇膠州灣及萊州灣海域開(kāi)展生態(tài)可持續(xù)發(fā)展評(píng)價(jià), 為山東半島藍(lán)色經(jīng)濟(jì)建設(shè)提供決策支持與科學(xué)保障。

1 研究區(qū)域與方法

1.1 研究區(qū)域

山東半島是中國(guó)第一大半島, 三面環(huán)海, 北面與遼東半島隔渤海相望, 東部與朝鮮半島隔黃海相望。山東半島位于環(huán)渤海地區(qū)與長(zhǎng)江三角洲地區(qū)的重要銜接地帶, 是黃河流域地區(qū)最便捷的出海通道、還是我國(guó)長(zhǎng)三角以北最優(yōu)良的深水港發(fā)展區(qū)域。山東半島藍(lán)色經(jīng)濟(jì)區(qū)范圍包括山東全部海域和青島、東營(yíng)、煙臺(tái)、濰坊、威海、日照6市及濱州市的無(wú)棣、沾化2個(gè)沿海縣所屬陸域, 海域面積15.95萬(wàn)km2, 陸域面積6.4萬(wàn)km2。位于山東半島的萊州灣是渤海三大海灣之一, 是我國(guó)重要的漁鹽生產(chǎn)基地, 并蘊(yùn)藏豐富的石油和天然氣資源, 人類(lèi)活動(dòng)影響顯著[19]; 膠州灣是我國(guó)北方重要的航運(yùn)不凍港, 為區(qū)域建設(shè)和發(fā)展提供重要的支撐, 同時(shí)也面臨著嚴(yán)峻的環(huán)境污染壓力[20]。因此, 本文選此兩個(gè)海灣作為山東半島藍(lán)色經(jīng)濟(jì)區(qū)的典型性海域, 可使研究結(jié)果更具代表性。

1.2 海洋生態(tài)可持續(xù)發(fā)展能力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建

DPSIR模型將表征一個(gè)自然系統(tǒng)的評(píng)價(jià)指標(biāo)分成驅(qū)動(dòng)力(Driving)、壓力(Pressure)、狀態(tài)(State)、影響(Impact)和響應(yīng)(Responses)5種類(lèi)型, 每種類(lèi)型中又分成若干種指標(biāo)。其主要思想是人類(lèi)的活動(dòng), 諸如工業(yè)、農(nóng)業(yè)、牧業(yè)、旅游、交通等生產(chǎn)生活活動(dòng)對(duì)自然資源和生態(tài)環(huán)境施加了一定的壓力, 改變了生態(tài)環(huán)境的狀態(tài)和自然資源的數(shù)量與質(zhì)量, 這種壓力所引起的狀態(tài)變化以一定的狀態(tài)指標(biāo)傳遞到管理層, 人們通過(guò)環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、土地等政策對(duì)這些狀態(tài)變化做出響應(yīng), 以減緩由于人類(lèi)活動(dòng)對(duì)環(huán)境造成的壓力, 維持環(huán)境系統(tǒng)的可持續(xù)性。

圖1 山東半島藍(lán)色經(jīng)濟(jì)區(qū)示意圖

本文結(jié)合山東半島經(jīng)濟(jì)發(fā)展特征, 在經(jīng)濟(jì)發(fā)展指標(biāo)中, 增加了港口貨物吞吐量和海洋捕撈量2個(gè)三級(jí)指標(biāo), 用以衡量山東半島藍(lán)色經(jīng)濟(jì)發(fā)展的初步狀況?；谏綎|半島氣候水文特點(diǎn), 在影響指標(biāo)中加入海水入侵和海冰兩個(gè)具有地區(qū)特色的二級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)。指標(biāo)體系分為5類(lèi)4級(jí), 共57項(xiàng)指標(biāo)。具體指標(biāo)見(jiàn)表1。

1.3 指標(biāo)權(quán)重的構(gòu)建

在本研究中, 通過(guò)向10位山東省海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)中心、海洋相關(guān)研究所、高校等機(jī)構(gòu)的工作人員發(fā)放調(diào)查問(wèn)卷的方式, 評(píng)價(jià)各指標(biāo)間的相對(duì)優(yōu)先級(jí)。即按一定的標(biāo)準(zhǔn)將每一指標(biāo)劃分為不同等級(jí)進(jìn)行賦分, 并對(duì)所得分值標(biāo)準(zhǔn)化后, 再用層次分析法確定每一指標(biāo)的權(quán)重。其中, 層次分析法其作為一種定性與定量分析方法相結(jié)合的綜合性評(píng)價(jià)方法, 已在安全和環(huán)境研究的多個(gè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

權(quán)重設(shè)置見(jiàn)表1。

1.4 評(píng)價(jià)方法與數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化處理

1.4.1 驅(qū)動(dòng)力、壓力數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化處理

驅(qū)動(dòng)力、壓力指標(biāo)數(shù)據(jù)量大, 類(lèi)型復(fù)雜, 沒(méi)有統(tǒng)一的量綱, 且壓力指標(biāo)沒(méi)有統(tǒng)一的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn), 故本文正、負(fù)向指標(biāo)(ij)分別采用如下方式進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。

表1 山東半島生態(tài)可持續(xù)發(fā)展評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重表

續(xù)表

評(píng)價(jià)指標(biāo)一級(jí)指標(biāo)二級(jí)指標(biāo)三級(jí)指標(biāo)四級(jí)指標(biāo)權(quán)重 狀態(tài)(S)生物質(zhì)量近海生物多樣性游泳生物游泳生物多樣性0.03 影響(I)環(huán)境影響公眾對(duì)環(huán)境滿(mǎn)意度0.5 自然災(zāi)害赤潮最大分布面積0.15 海冰最大分布面積0.10 風(fēng)暴潮直接經(jīng)濟(jì)損失0.15 海水入侵和土壤鹽漬化斷面長(zhǎng)度0.10 響應(yīng)(R)生態(tài)環(huán)境保護(hù)與治理環(huán)保相關(guān)法律執(zhí)行0.20 環(huán)保機(jī)構(gòu)設(shè)置0.15 環(huán)保資金投入0.15 社會(huì)經(jīng)濟(jì)響應(yīng)工業(yè)污水處理率0.15 生活污水處理率0.15 宣傳教育0.20

正向指標(biāo)采用:ij=ij/ij, max+ij, min

負(fù)向指標(biāo)采用:ij=1–ij/ij, max+ij, min

其中,ij, max,ij, min分別為歷年統(tǒng)計(jì)值的最大值和最小值。按照上述公式的函數(shù)關(guān)系, 將壓力數(shù)據(jù)進(jìn)行變化, 可消除量綱差異, 得到各指標(biāo)在時(shí)間序列上的變化特征。

1.4.2 狀態(tài)數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化處理

狀態(tài)指標(biāo)數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化處理, 運(yùn)用了定量和非定量相結(jié)合的方法。海水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)參考國(guó)家《海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(GB 3097-1997)》, 選取三類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)價(jià)。沉積物環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)參考國(guó)家《海洋沉積物質(zhì)量(GB 18668-2002)》, 取二類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)價(jià)。生物生態(tài)指標(biāo)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)參考《近岸海洋生態(tài)健康評(píng)價(jià)指南(HY/T 087-2005)》萊州灣部分[21], 將山東半島的生物生態(tài)由劣至優(yōu)劃分為3個(gè)等級(jí), 分別打分0.5, 0.3和0.1。

1.4.3 影響、響應(yīng)數(shù)據(jù)的評(píng)價(jià)方法

本研究以問(wèn)卷形式, 采用德?tīng)柗品▽?duì)山東半島生態(tài)系統(tǒng)響應(yīng)進(jìn)行評(píng)價(jià), 較系統(tǒng)調(diào)查了以下三方面的問(wèn)題: 即山東半島總體海洋管理狀況評(píng)價(jià), 公共管理部門(mén)、非公共管理部門(mén)(商業(yè)機(jī)構(gòu)、企業(yè)單位等、社會(huì)組織等)及民眾對(duì)生態(tài)環(huán)境狀態(tài)的響應(yīng)程度。

問(wèn)卷采用李克特量表(Likert Scale), 每個(gè)問(wèn)題設(shè)有A—E五個(gè)選項(xiàng)可供選擇, 分別賦予5~1分, 代表著管理成效由顯著到不足五個(gè)層次。分?jǐn)?shù)高則代表各界對(duì)生態(tài)環(huán)境狀態(tài)變化反應(yīng)較為迅速、有效, 反之亦然。

1.4.4 綜合指數(shù)的計(jì)算

采用加權(quán)法計(jì)算山東半島海洋可持續(xù)發(fā)展的驅(qū)動(dòng)力、壓力、狀態(tài)綜合指標(biāo),=∑WQ。其中,為綜合指數(shù),W為第參數(shù)的權(quán)重值,Q為第參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化值。對(duì)于影響和響應(yīng)評(píng)價(jià), 則采用賦分法, 分別對(duì)每個(gè)指標(biāo)給出評(píng)價(jià)值, 求和后即為響應(yīng)綜合評(píng)價(jià)指數(shù)。

2 評(píng)價(jià)結(jié)果與討論

2.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

本研究統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)主要源于2009—2014年度《山東省統(tǒng)計(jì)年鑒》、《山東省海洋環(huán)境質(zhì)量公報(bào)》、《山東省環(huán)境質(zhì)量公報(bào)》等政府報(bào)告, 及山東省各市的環(huán)境檢測(cè)質(zhì)量監(jiān)測(cè)資料及評(píng)價(jià)報(bào)告, 影響、響應(yīng)指標(biāo)數(shù)據(jù)源自山東省海洋專(zhuān)家調(diào)查問(wèn)卷。

2.2 數(shù)據(jù)處理與評(píng)價(jià)

2.2.1 驅(qū)動(dòng)力、壓力指標(biāo)評(píng)價(jià)結(jié)果

2012—2014年, 萊州灣驅(qū)動(dòng)力各指標(biāo)的變化范圍不盡相同: 常住人口和人口自然增長(zhǎng)率均持續(xù)增長(zhǎng), 三產(chǎn)中工業(yè)總產(chǎn)值最高, 截止到2012年已達(dá)837.22億元, 且連續(xù)增長(zhǎng)。膠州灣社會(huì)活動(dòng)指標(biāo)均處在持續(xù)增長(zhǎng)之中。與2012年相比, 山東半島藍(lán)色經(jīng)濟(jì)區(qū)常住人口增加了18萬(wàn)人, 除了生育/死亡率的正面人口增長(zhǎng)之外, 區(qū)外人口向區(qū)內(nèi)移民被認(rèn)為是常住人口增加的主要因素。山東半島藍(lán)色經(jīng)濟(jì)區(qū)可為區(qū)外人口提供更好的就業(yè)機(jī)會(huì), 更高的收入水平以及更便利的生活條件, 因而區(qū)內(nèi)常住人口增加顯著以及城市化率上升[22]。

經(jīng)濟(jì)發(fā)展方面, 一二三產(chǎn)業(yè)整體呈走高趨勢(shì), 但與海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展直接相關(guān)的漁業(yè)總產(chǎn)值卻在小范圍內(nèi)有一定波動(dòng)。海洋資源利用指標(biāo)中, 港口貨物吞吐量和海洋捕撈量較2012年分別增加了14%、23%。結(jié)果顯示, 總體驅(qū)動(dòng)力評(píng)價(jià)值逐年遞增, 萊州灣和膠州灣與2012年相比, 增幅分別到達(dá)33.8%和21.9%。據(jù)相關(guān)研究, 就漁業(yè)資源總體情況來(lái)說(shuō), 由于過(guò)度捕撈, 一些重要的經(jīng)濟(jì)種類(lèi)減少, 經(jīng)濟(jì)魚(yú)類(lèi)低齡化明顯, 近海生態(tài)環(huán)境不斷遭到破壞, 魚(yú)群數(shù)量銳減, 沿岸近海急劇下降。海洋漁業(yè)資源存在著衰退的現(xiàn)象[23]。港口航運(yùn)的快速發(fā)展會(huì)產(chǎn)生石油泄漏, 進(jìn)而威脅自然棲息地, 引起藻華, 并可能通過(guò)壓載水排放導(dǎo)致外來(lái)物種入侵[24]等。此外, 為了提供和維護(hù)大型船舶的通道, 航道的拓寬和清淤會(huì)導(dǎo)致水文條件和泥沙通量的變化。

2012—2014年中, 壓力指標(biāo)方面, 兩灣驅(qū)動(dòng)力指標(biāo)中社會(huì)活動(dòng)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展指標(biāo)均在勻速增長(zhǎng)中, 較2012年, 社會(huì)活動(dòng)指標(biāo)平均增幅可達(dá)26.8%。截止到2014年, 山東省常住人口9789萬(wàn)人, 人口增長(zhǎng)成為壓力增長(zhǎng)的主要驅(qū)動(dòng)力, 具體數(shù)據(jù)參見(jiàn)表2。

與2013年相比, 萊州灣、膠州灣壓力指數(shù)均增長(zhǎng)了近20%, 化學(xué)需氧量和氨氮排放量平均減少4%, 但城市用地面積、圍填海面積增長(zhǎng)程度幅度較大, 導(dǎo)致壓力綜合指數(shù)平均升高了18.5%。研究顯示, 2002年后膠州灣圍填海主導(dǎo)因素為港口用海, 隨著城市擴(kuò)張的需要, 圍填海造地速度加快, 圍填海成為海灣面積減小的最主要原因[17]。

表2 壓力指標(biāo)評(píng)價(jià)結(jié)果

2.2.2 狀態(tài)指標(biāo)評(píng)價(jià)結(jié)果

參照第三節(jié)確定的評(píng)價(jià)方法, 對(duì)山東省膠州灣、萊州灣環(huán)境狀態(tài)進(jìn)行評(píng)價(jià), 結(jié)果如表3所示。

綜合山東半島萊州灣、膠州灣水環(huán)境狀態(tài)、沉積物環(huán)境狀態(tài)以及生物質(zhì)量三項(xiàng), 萊州灣總體評(píng)價(jià)值0.4168, 膠州灣總體評(píng)價(jià)值0.6458, 膠州灣海洋生態(tài)環(huán)境情況較萊州灣略劣。其中汞元素在沉積物中超標(biāo)八倍之多。據(jù)《近岸海洋生態(tài)健康評(píng)價(jià)指南(HY/T 087-2005)》中河口及海灣生態(tài)系統(tǒng)生物評(píng)價(jià)指標(biāo)賦值標(biāo)準(zhǔn), 生物質(zhì)量各項(xiàng)指標(biāo)評(píng)價(jià)結(jié)果均處在三級(jí)以下, 由此可以判定生物質(zhì)量處在不健康狀態(tài), 原因主要在于浮游植物及浮游動(dòng)物生物量過(guò)多, 密度過(guò)大。2015年對(duì)山東半島潮間帶大型底棲生物的采樣調(diào)查也發(fā)現(xiàn), 群落物種小型化更重要的原因可能就是人類(lèi)活動(dòng)的干擾和環(huán)境污染[25]。

2010年對(duì)膠州灣生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)中, 影響膠州灣生態(tài)系統(tǒng)健康的主要因素是沉積環(huán)境、棲息地和生物類(lèi)指標(biāo), 尤以生物類(lèi)指標(biāo)最為嚴(yán)重, 膠州灣魚(yú)卵和仔魚(yú)密度過(guò)低、浮游植物密度過(guò)大是評(píng)估生物類(lèi)指標(biāo)不健康的主要原因[26]。萊州灣海域生態(tài)環(huán)境承載力綜合評(píng)價(jià)中確定該海域2006—2009年, 以及2013年生態(tài)環(huán)境承載力均值為0.471, 處于超載狀態(tài)[27]。Lin等[16]分析了廈門(mén)灣1950—2000年的紅樹(shù)林污染水平和生態(tài)質(zhì)量, 顯示在快速發(fā)展的城市化地區(qū), 生態(tài)系統(tǒng)健康普遍面臨著巨大的壓力。相反地是, Ye等[28]報(bào)道了泉州灣2004—2010年的狀態(tài)指標(biāo)評(píng)價(jià)結(jié)果, 在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)若能有效地實(shí)施海岸帶管理, 可顯著改善海洋生態(tài)質(zhì)量。

2.2.3 影響與響應(yīng)指標(biāo)評(píng)價(jià)結(jié)果

山東半島影響指標(biāo)體系綜合評(píng)價(jià)值為2.5分, 響應(yīng)指標(biāo)的綜合評(píng)價(jià)值為4.3分。其中公眾對(duì)環(huán)境滿(mǎn)意度評(píng)價(jià)值為1.5分, 表明大眾對(duì)環(huán)境現(xiàn)狀處于較滿(mǎn)意的狀態(tài), 但由于赤潮、海冰、風(fēng)暴潮等自然災(zāi)害頻繁, 自然災(zāi)害影響評(píng)價(jià)值僅為1分, 導(dǎo)致整體評(píng)價(jià)值不高。

山東半島歷來(lái)是我國(guó)海洋災(zāi)害比較嚴(yán)重的省份, 近年來(lái), 災(zāi)害的影響范圍和危害程度也有加大的趨勢(shì), 2012年山東省沿岸共發(fā)生12次風(fēng)暴潮, 造成直接經(jīng)濟(jì)損失31.59億元; 2011—2012年冬季山東省海域冰清為常冰年(冰級(jí)3.0), 直接經(jīng)濟(jì)損失1.54億元。嚴(yán)重的海洋災(zāi)害, 破壞海岸帶生態(tài)系統(tǒng), 威脅沿海基礎(chǔ)設(shè)施安全, 影響沿海居民正常生產(chǎn)生活。也影響了各項(xiàng)海洋開(kāi)發(fā)活動(dòng)的正常進(jìn)行, 成為制約山東省海洋漁業(yè)資源可持續(xù)利用的重要因素。

表3 海水與沉積物環(huán)境狀態(tài)指標(biāo)評(píng)價(jià)結(jié)果

2.3 山東半島生態(tài)環(huán)境響應(yīng)對(duì)策

2012年以來(lái), 山東省發(fā)布了多部海洋可持續(xù)發(fā)展能力建設(shè)相關(guān)文件, 協(xié)調(diào)漁業(yè)及相關(guān)產(chǎn)業(yè), 海洋空間資源, 海島資源、生態(tài)環(huán)境的開(kāi)發(fā)與保護(hù)活動(dòng), 在國(guó)內(nèi)具有較強(qiáng)的引導(dǎo)作用。然而據(jù)2009—2014年《山東省統(tǒng)計(jì)年鑒》, 近五年山東省環(huán)保資金投入穩(wěn)定在100億元以上, 2014年山東全省環(huán)保投入資金166億元, 用于環(huán)境與生態(tài)保護(hù)的資金僅占當(dāng)年全省GDP的2.7‰, 海洋生態(tài)可持續(xù)發(fā)展能力建設(shè)缺乏足夠的資金支持。制定配套的政策法規(guī)和項(xiàng)目將促進(jìn)海洋可持續(xù)發(fā)展能力建設(shè)的有效實(shí)施和執(zhí)行, 同時(shí)強(qiáng)大的能力建設(shè)離不開(kāi)足夠的資金支持。制定和落實(shí)生態(tài)補(bǔ)償制度, 包括排放權(quán)交易制度、保證金制度等, 以經(jīng)濟(jì)調(diào)節(jié)激勵(lì)生態(tài)環(huán)境保護(hù)和約束生態(tài)消費(fèi), 保障海洋生態(tài)可持續(xù)發(fā)展建設(shè)的需要。

山東省工業(yè)污水處理率近十年穩(wěn)定在98%以上, 專(zhuān)家調(diào)查問(wèn)卷顯示相關(guān)環(huán)保機(jī)構(gòu)和環(huán)保法律的執(zhí)行良好。但人口增長(zhǎng)和城市化率提升導(dǎo)致的市政污水排放量上升, 同時(shí)農(nóng)村地區(qū)非點(diǎn)源污染排放量監(jiān)管仍存在空白, 難以扭轉(zhuǎn)承載力超載的趨勢(shì)。超載的海洋環(huán)境承載力將直接影響生態(tài)可持續(xù)發(fā)展, 有必要制定基于生態(tài)系統(tǒng)的海域使用空間規(guī)劃, 限制生態(tài)受損海域的利用類(lèi)型, 降低人為擾動(dòng)的強(qiáng)度。海洋生態(tài)的修復(fù)需要長(zhǎng)期的努力, 難以短期明顯改善, 鼓勵(lì)和引導(dǎo)公眾參與有助于保證環(huán)境修復(fù)項(xiàng)目的實(shí)施。

聯(lián)合區(qū)域內(nèi)海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)中心、研究院和科研高校, 建立可靠的區(qū)域風(fēng)險(xiǎn)管理綜合災(zāi)害報(bào)告與應(yīng)對(duì)系統(tǒng)。通過(guò)提高涉?？蒲心芰蜑?zāi)害預(yù)報(bào)能力, 完善災(zāi)害應(yīng)對(duì)方案, 減少自然災(zāi)害引起的損失。

3 結(jié)論

(1) 山東半島承受的社會(huì)經(jīng)濟(jì)壓力正不斷增大。山東半島生態(tài)系統(tǒng)綜合狀態(tài)評(píng)價(jià)值為0.5313。其中海水和沉積物質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)值分別為0.22和0.19。

(2) 影響評(píng)價(jià)值為2.5(0~5), 山東半島常年受自然災(zāi)害侵襲, 由災(zāi)害造成的經(jīng)濟(jì)損失直接影響了公眾對(duì)環(huán)境的滿(mǎn)意程度。

(3) 響應(yīng)評(píng)價(jià)值為4.3(0~5), 距離滿(mǎn)分五分僅有0.7分的差距, 表明山東省政府在面對(duì)生態(tài)環(huán)境變化時(shí)的反應(yīng)較為迅速、有效, 能夠采取一定措施對(duì)自然保護(hù)區(qū)等生態(tài)脆弱地區(qū)進(jìn)行及時(shí)保護(hù), 有關(guān)宣傳也能夠落實(shí)。

運(yùn)用DPSIR模型進(jìn)行評(píng)價(jià)能夠綜合較多不同學(xué)科方向的指標(biāo)對(duì)海洋生態(tài)可持續(xù)發(fā)展能力, 但對(duì)于海洋這一特殊的研究對(duì)象, 仍難反映出研究對(duì)象的動(dòng)態(tài)性、預(yù)測(cè)未來(lái)趨勢(shì)變化。此模型還有待于在實(shí)踐中進(jìn)一步改進(jìn)完善, 以發(fā)揮其更大的價(jià)值。

[1] 李虎, 宋秀賢, 俞志明, 等. 山東半島近岸海域生態(tài)系統(tǒng)健康綜合評(píng)價(jià)[J]. 海洋科學(xué), 2014, 38(10): 40-45. Li Hu, Song Xiuxian, Yu Zhiming, et al. An integrative assessment of marine ecosystem health in coastal waters along the Shandong Peninsula[J]. Marine Sciences, 2014, 38(10): 40-45.

[2] 楊蔚皎. 我國(guó)海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)律分析及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變化預(yù)測(cè)[J]. 可持續(xù)發(fā)展, 2015, 5(1): 1-8. Yang Weijiao. Development Tendency Analysis and Industrial Structure Change Forecast of Chinese Marine Economic[J]. Sustainable Development, 2015, 5(1): 1-8.

[3] 吳永華. 我國(guó)海洋區(qū)域污染防治管理模式研究——以渤海海域污染防治模式為例[D]. 重慶: 西南大學(xué), 2014. Wu Yonghua. Sea Area Pollution Prevention Management Research in China - Based on Sea Pollution Control Mode of Bohai[D]. Chongqing: Southwest University, 2014.

[4] Cai M, Liu Y, Chen K, et al. Quantitative analysis of anthropogenic influences on coastal water – A new perspective[J]. Ecological Indicators, 2016, 67: 673-683.

[5] Kai C, Yan L, Huang D, et al. Anthropogenic activities and coastal environmental quality: a regional quantitative analysis in southeast China with management implications[J]. Environmental Science and Pollution Research, 2017: 1-15.

[6] Qin H, Sun A C, Liu J, et al. System dynamics analysis of water supply and demand in the North China Plain[J]. Water Policy, 2012, 14(2): 214-231.

[7] Gong L, Jin C. Fuzzy comprehensive evaluation for carrying capacity of regional water resources [J]. Water Resources Management, 2009, 23(12): 2505-2513.

[8] Gari S R, Newton A, Icely J D. A review of the application and evolution of the DPSIR framework with an emphasis on coastal social-ecological systems[J]. Ocean and Coastal Management, 2015, 103: 63-77.

[9] Rapport D, Friend A. Towards a Comprehensive Fra-mework for Environmental Statistics: A Stress-response Approach[M]. Ottawa: Minister of Supply and Services Canada, Statistics Canada, 1979.

[10] Jago-on K A B, Kaneko S, Fujikura R, et al. Urbanization and subsurface environmental issues: an attempt at DPSIR model application in Asian cities[J]. Science of the Total Environment, 2009, 407(9): 3089-3104.

[11] Sekovski I, Newton A, Dennison W C. Megacities in the coastal zone: Using a driver-pressure-state-impact- response framework to address complex environmental problems[J]. Estuarine, Coastal and Shelf Science, 2012, 96: 48-59.

[12] Atkins J P, Burdon D, Elliott M, et al. Management of the marine environment: integrating ecosystem services and societal benefits with the DPSIR framework in a systems approach[J]. Marine Pollution Bulletin, 2011, 62(62): 215-226.

[13] Pinto R, de Jonge V N, Neto J M, et al. Towards a DPSIR driven integration of ecological value, water uses and ecosystem services for estuarine systems[J]. Ocean and Coastal Management, 2013, 72: 64-79.

[14] Newton A, Weichselgartner J. Hotspots of coastal vulnerability: A DPSIR analysis to find societal pathways and responses[J]. Estuarine Coastal and Shelf Science, 2014, 140(2): 123-133.

[15] 雷坤, 孟偉, 鄭丙輝, 等. 渤海灣海岸帶生境退化診斷方法[J]. 環(huán)境科學(xué)研究, 2009, (12): 1361-1365. Lei Kun, Meng Wei, Zheng Binghui, et al. Diagnosing Coastal Zone Habitat Degradation in the Bohai Bay [J]. Research of Environmental Sciences, 2009, (12): 1361- 1365.

[16] Lin T, Xue X Z, Lu C Y. Analysis of coastal wetland changes using the “DPSIR” model: a case study in Xiamen, China[J]. Coastal Management, 2007, 35(2-3): 289-303.

[17] 胡聰. 圍填海開(kāi)發(fā)活動(dòng)對(duì)海洋資源影響評(píng)價(jià)方法研究[D]. 青島: 中國(guó)海洋大學(xué), 2014. Hu Cong. Evaluation Methods of Reclamation Impact on Marine Resources[D]. Qingdao: Ocean University of China, 2014.

[18] 秦宏, 谷佃軍. 山東半島藍(lán)色經(jīng)濟(jì)區(qū)海洋主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)發(fā)展實(shí)證分析[J]. 海洋科學(xué), 2010, 34(11): 84-90. Qin Hong, Gu Dianjun. Empirical analysis on development of marine leading industries in blue economic zone of Shandong Peninsula[J]. Marine Sciences, 2010, 34(11): 84-90.

[19] 楊建強(qiáng), 朱永貴, 宋文鵬, 等. 基于生境質(zhì)量和生態(tài)響應(yīng)的萊州灣生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)[J]. 生態(tài)學(xué)報(bào), 2014, 34(1): 105-114. Yang Jianqiang, Zhu Yonggui, Song Wenpeng, et al. The eco-environmental evaluation based on habitat quality and ecological response of Laizhou Bay[J]. Acta Ecolo-gica Sinica, 2014, 34(1): 105-114.

[20] 劉健. 膠州灣海岸帶環(huán)境脆弱性分析[J]. 海洋環(huán)境科學(xué), 2016, 35(5): 750-755. Liu Jian. Analysis on environmental vulnerability of the coastal zone in Jiaozhou Bay[J]. Marine Environmental Science, 2016, 35(5): 750-755.

[21] 孫永坤, 楊光, 李超倫, 等. 膠州灣浮游動(dòng)物生物完整性指數(shù)的建立[J]. 海洋科學(xué), 2015(10): 1-7. Yang Jianqiang, Yang Guang, Li Chaolun, et al. Establishment of zooplankton index of biotic integrity for Jiaozhou Bay[J]. Marine Sciences, 2015(10): 1-7.

[22] Jiang Y, Kirkman H, Hua A. Megacity development: managing impacts on marine environments[J]. Ocean and Coastal Management, 2001, 44(5): 293-318.

[23] 丁燕飛. 山東省海洋漁業(yè)資源可持續(xù)利用研究[D]. 濟(jì)南: 山東師范大學(xué), 2014. Ding Yanfei. Study on Sustainable Utilization of Marine Fishery Resources in Shandong Province[D]. Jinan: Shandong Normal University, 2014.

[24] Albert R J, Lishman J M, Saxena J R. Ballast water regulations and the move toward concentration‐based numeric discharge limits[J]. Ecological Applications, 2013, 23(2): 289-300.

[25] 甘志彬, 李新正, 王洪法, 等. 山東半島寧津沿岸潮間帶大型底棲動(dòng)物生態(tài)學(xué)研究[J]. 海洋科學(xué), 2016, 40(6): 41-48. Gan Zhibin, Li Xinzheng, Wang Hongfa, et al. Ecological characteristics of macrobenthos found in the intertidal zone of Ningjin, Shandong[J]. Marine Sciences, 2016, 40(6): 41-48.

[26] 鐘美明. 膠州灣海域生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)估[D]. 青島: 中國(guó)海洋大學(xué), 2010. Zhong Meiming. Ecosystem Health Assessment of Jiaozhou Bay[D]. Qingdao: Ocean University of China, 2010.

[27] 李延峰. 山東半島典型海域生態(tài)環(huán)境承載力評(píng)價(jià)[D]. 北京: 中國(guó)科學(xué)院大學(xué), 2014. Li Yanfeng. An integrated methodology for assessment of marine eco-environment carrying capacity in Shandong Peninsula[D]. Beijing: University of Chinese Academy of Sciences, 2014.

[28] Ye G, Chou L M, Yang L, et al. Evaluating the performance of integrated coastal management in Quanzhou, Fujian, China[J]. Ocean and coastal management, 2014, 96: 112-122.

DPSIR Model-based Assessment of ecologically sustainable development in Shandong Peninsula Blue Economic Zone

WANG Jun1, 2, HE Hai-xia3, CHEN Kai3, LIU Yan1, 2, ZHANG Ying4, KE Hong-wei1, CAI Ming-gang1, 3

(1. College of Ocean and Earth Sciences, Xiamen University, Xiamen 361102, China; 2. School of Economics, Ocean University of China, Qingdao 266100, China; 3. Coastal and Ocean Management Institute, Xiamen University, Xiamen 361102, China; 4. College of Geography and Environment, Shandong Normal University, Jinan 250000, China)

Shandong Peninsula is the largest peninsulas in China and its geographical position plays a vital role in its ecological health. In this paper, we used the Driving-Pressure-State-Impact-Response (DPSIR) model, combined with social economic and natural ecological parameters, to establish an ecologically sustainable development evaluation index system. The results show there to be increasing social and economic pressures on the Shandong Peninsula, and the comprehensive state evaluation value for its ecological system is 0.5313. The water, sediment and biological quality values are 0.22, 0.19, and 0.123, respectively. Current conditions are not encouraging. The impact indicator and response indicator values are 2.5 and 4.7, respectively, which indicates that marine disasters have great influence on the Peninsula and can cause serious damage, although the government’s response to changes in the ecological environment is typically quick and efficient.

DPSIR model; Coastal sea area; Shandong Peninsula; Blue Economic Zone; Ecologically sustainable development

(本文編輯: 康亦兼)

X32

A

1000-3096(2017)07-0129-08

10.11759/hykx20170110003

2017-01-10;

2017-05-26

山東省優(yōu)秀中青年科學(xué)家科研獎(jiǎng)勵(lì)基金計(jì)劃項(xiàng)目(BS2014SF011)

[the Foundation for Outstanding Young Scientist of Shandong Province, No. BS2014SF011]

王俊(1984-), 男, 云南景洪人, 博士研究生, 從事海岸帶綜合管理研究, E-mall: 258509816@qq.com; 劉妍, 通訊作者, 講師, 從事計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)研究, E-mall: liuyan_ouc@126.com

Jan. 10, 2017