柯麗娜,韓 旭,韓增林,王 輝,孫才志,王權(quán)明,許淑婷

1 遼寧師范大學(xué)城市與環(huán)境學(xué)院,大連 116029 2 遼寧師范大學(xué)海洋經(jīng)濟(jì)與可持續(xù)發(fā)展研究中心,大連 116029 3 國家海洋環(huán)境監(jiān)測中心,大連 116023

基于生態(tài)系統(tǒng)管理理論的海域集約利用評價
——以河北沿海地級市為例

柯麗娜1,2,*,韓 旭1,韓增林2,王 輝1,孫才志2,王權(quán)明3,許淑婷1

1 遼寧師范大學(xué)城市與環(huán)境學(xué)院,大連 116029 2 遼寧師范大學(xué)海洋經(jīng)濟(jì)與可持續(xù)發(fā)展研究中心,大連 116029 3 國家海洋環(huán)境監(jiān)測中心,大連 116023

基于生態(tài)系統(tǒng)管理理論,從海洋投入強(qiáng)度、海洋利用強(qiáng)度、海洋經(jīng)濟(jì)效益及海洋生態(tài)環(huán)境質(zhì)量層面,構(gòu)建海域集約利用評價的指標(biāo)體系,運(yùn)用模糊決策分析理論計(jì)算各指標(biāo)權(quán)重,得到河北省沿海地級市2005—2014年的海域集約利用綜合指數(shù),并利用聚類分析法及協(xié)調(diào)度指數(shù)對河北省海域集約利用的區(qū)域差異特征進(jìn)行了分析。研究結(jié)果表明：2005—2014年河北省海域集約利用綜合水平不斷提高,除海洋生態(tài)環(huán)境質(zhì)量準(zhǔn)則層指數(shù)呈下降趨勢外,海洋投入強(qiáng)度、海洋利用強(qiáng)度、海洋經(jīng)濟(jì)效益3個層面指數(shù)均呈上升趨勢,其中持續(xù)增加趨勢最明顯的是海洋經(jīng)濟(jì)效益準(zhǔn)則層；河北省沿海三市海域集約利用綜合指數(shù)及各準(zhǔn)則層指數(shù)的時序變化特征基本一致,但各區(qū)域之間仍體現(xiàn)著不同的變化特點(diǎn),滄州市海域集約利用程度較高,唐山市海域集約利用經(jīng)歷了由低到高的過程,秦皇島市海域集約利用的狀況整體處于一般水平；河北省及沿海三市海域集約利用總體保持了較高的協(xié)調(diào)度,但各地區(qū)不同時段的變化特征有所不同。

海域；集約利用；生態(tài)系統(tǒng)管理理論；模糊決策分析理論

海洋為人類生存和發(fā)展提供了重要的物質(zhì)基礎(chǔ)和空間保障,但是隨著人口的迅速增加,工業(yè)、城市建設(shè)、港口運(yùn)輸業(yè)迅速發(fā)展,人類對資源空間的需求不斷增加,海岸帶開發(fā)強(qiáng)度不斷加強(qiáng),海岸帶空間日益匱乏。不合理的海洋資源開發(fā)導(dǎo)致了海洋環(huán)境污染、海洋資源短缺、海洋生態(tài)系統(tǒng)破壞等一系列問題[1-2]。因此探討如何合理配置海域利用結(jié)構(gòu),提高單位海域面積綜合效益,提高海域集約利用成為解決我國海洋供需矛盾,保證社會、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑,海域集約利用研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

當(dāng)前,關(guān)于集約利用的研究大多集中在土地集約利用,多從不同土地類型的集約利用情況[3-6]、土地集約利用與其他影響因素的關(guān)系[7-10]、指標(biāo)體系和評價方法[11-15]等多個角度出發(fā)進(jìn)行研究。目前,對海域集約利用的研究仍處于初步階段,還僅側(cè)重于評價集約用海對海洋生態(tài)、海洋資源的影響,缺乏明確的對海域集約利用的概念及內(nèi)涵的探討,更缺乏對海域集約利用水平進(jìn)行定量評價和實(shí)證分析的研究實(shí)例。 Airoldi L指出歐洲沿海開發(fā)導(dǎo)致沿海濕地和海草等不斷減少,嚴(yán)重威脅多樣化的生物棲息地[16]；Lee Y K研究發(fā)現(xiàn)韓國Donggum-do由于海岸工程減弱了潮流,增加了海域沉降速率,最終導(dǎo)致東部鹽土植物山茶的加速消失[17]。羅先香等從海洋生態(tài)系統(tǒng)的非生物因子和生物因子兩個方面構(gòu)建了基于“生境質(zhì)量”、“生態(tài)響應(yīng)”的集約用海對海洋生態(tài)環(huán)境影響的評價指標(biāo)體系[18]；李志偉等在分析集約用海工程對海洋資源影響的基礎(chǔ)上,從海洋生物資源、海洋空間資源、港口航道資源等方面構(gòu)建了集約用海對海洋資源影響的綜合評價指標(biāo)體系[19]；林磊等分別從水動力和生態(tài)系統(tǒng)兩個方面對圍填海對海洋環(huán)境和生態(tài)的影響及作用機(jī)制進(jìn)行了概述[20]。

基于生態(tài)系統(tǒng)理論的海洋管理思想為海洋管理政策制定和綜合管理提供了新的框架和方向[21],因此本文提出基于生態(tài)系統(tǒng)管理理論的海域集約利用的概念,并嘗試從海域集約利用的相關(guān)理論入手,以追求海域資源利用綜合效益最大化為出發(fā)點(diǎn)和落腳處,進(jìn)一步探討基于生態(tài)系統(tǒng)管理的海域集約利用的定義、內(nèi)涵及其評價方法,并以河北省秦皇島市、唐山市、滄州市為例對其海域集約利用水平進(jìn)行定量評價和實(shí)證分析,以期為該區(qū)域優(yōu)化海域空間利用結(jié)構(gòu),促進(jìn)海洋資源合理利用和可持續(xù)發(fā)展提供一定的政策建議支持。

1 基于生態(tài)系統(tǒng)管理理論的海域集約利用分析框架

海洋環(huán)境特有的多因素、多層次的自然及社會經(jīng)濟(jì)屬性決定了海洋管理的復(fù)雜性、不確定性和綜合性。如何正確的控制和調(diào)節(jié)海域利用和海洋環(huán)境保護(hù)之間的平衡,促進(jìn)海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展,達(dá)到人、海和諧,是進(jìn)行海域集約利用研究的主要任務(wù)[22]。

1.1 海洋生態(tài)系統(tǒng)管理

海洋生態(tài)系統(tǒng)是海洋生物種群與非生物環(huán)境相互依托、相互作用的龐大動力學(xué)系統(tǒng),包含著生物過程、生物地球化學(xué)過程、地質(zhì)過程、物理過程等的疊加過程及其非線性相互作用,具有高度的復(fù)雜性,隨著時空轉(zhuǎn)移容易受到多樣化的內(nèi)、外部因素影響,導(dǎo)致海洋生態(tài)系統(tǒng)功能與結(jié)構(gòu)的不確定性,因此海洋系統(tǒng)的管理面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)[22]。海洋生態(tài)系統(tǒng)管理是對影響海洋生態(tài)系統(tǒng)功能和結(jié)構(gòu)的人類活動進(jìn)行分析、管理的一系列方法、理念,該理論以科學(xué)理解生態(tài)系統(tǒng)的關(guān)聯(lián)性、完整性和生物多樣性為基礎(chǔ),以海洋生態(tài)系統(tǒng)為管理對象,在充分考慮人類活動與海洋生態(tài)系統(tǒng)關(guān)聯(lián)性和影響的累積性,以海域資源的可持續(xù)利用為目標(biāo),達(dá)到利用海洋生態(tài)系統(tǒng)的自我恢復(fù)力和人類的調(diào)節(jié)能力來實(shí)現(xiàn)社會、經(jīng)濟(jì)和生態(tài)效益耦合最大化的管理方式。海洋生態(tài)系統(tǒng)管理關(guān)注的是海洋生態(tài)系統(tǒng)健康,行動的主體是人類的開發(fā)與管理活動,維持這種經(jīng)濟(jì)、社會與生態(tài)耦合系統(tǒng)的功能與結(jié)構(gòu)穩(wěn)定構(gòu)成了海洋生態(tài)系統(tǒng)管理的核心[23]。

1.2 基于生態(tài)系統(tǒng)管理理論的海域集約利用

集約,源于古典經(jīng)濟(jì)學(xué)家李嘉圖的地租理論,許多理論指導(dǎo)和促進(jìn)了集約利用內(nèi)涵的演變及集約利用研究的發(fā)展,博弈論、系統(tǒng)學(xué)理論、協(xié)同學(xué)理論、行為經(jīng)濟(jì)學(xué)等理論都對集約利用理論起到重要的指導(dǎo)作用[24-28]。海域集約利用是以追求海域資源利用綜合效益最大化為目的,而綜合效益最大化不止是著眼于充分利用目前可以開發(fā)的資源,還應(yīng)該從可持續(xù)發(fā)展的角度對海洋進(jìn)行保護(hù)和修復(fù)。海洋生態(tài)管理理念充分考慮了人類活動和海洋生態(tài)環(huán)境之間的關(guān)聯(lián),契合了海域集約利用的要求,由此構(gòu)成了基于生態(tài)系統(tǒng)管理理論的海域集約利用分析框架(圖1)。

圖1 基于生態(tài)系統(tǒng)管理理論的海域集約利用分析框架Fig.1 Evaluation of the intensive utilization of sea area based on ecosystem management theory

在圖1中,人類是海洋生態(tài)系統(tǒng)管理與海域利用的主體,處于控制地位,通過海洋生態(tài)系統(tǒng)管理對海洋資源進(jìn)行合理有效的利用,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)海洋社會經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展,其主要的手段就是在海域使用過程中進(jìn)行集約利用,并對海洋環(huán)境進(jìn)行保護(hù),海洋生態(tài)環(huán)境的質(zhì)量決定了為人類經(jīng)濟(jì)活動提供的資源和空間的質(zhì)量和可持續(xù)性。在此,借鑒前人相關(guān)理論和概念[23,29-30]進(jìn)一步提出基于生態(tài)系統(tǒng)管理理論的海域集約利用概念：以可持續(xù)發(fā)展理念為指導(dǎo),在充分了解和尊重海洋生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能的基礎(chǔ)上對海洋開發(fā)活動進(jìn)行全面管理,以合理布局、優(yōu)化海洋利用結(jié)構(gòu)、維護(hù)海洋生態(tài)系統(tǒng)健康、維持其生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能為目的,在海洋資源使用量既定的約束條件下提高單位海域的要素投入,優(yōu)化海洋利用結(jié)構(gòu)和加強(qiáng)海域科學(xué)管理,充分挖掘海洋利用潛力,使有限海洋資源得到最佳配置,以實(shí)現(xiàn)海洋經(jīng)濟(jì)、社會、生態(tài)綜合效益的最大化——海域集約利用的內(nèi)涵體現(xiàn)著海洋利用強(qiáng)度的合理化、海洋經(jīng)濟(jì)收益的最大化及海洋利用結(jié)構(gòu)的最優(yōu)化。

2 實(shí)證案例研究

2.1 案例區(qū)介紹及數(shù)據(jù)來源

圖2 研究區(qū)區(qū)位圖Fig.2 The location map of the study area

河北省地跨36°03′—42°40′N,113°27′—119°50′E,處于中緯度沿海與內(nèi)陸交接地帶,大陸海岸線長 487km,海岸帶管轄面積約7227.76km2,約占全省陸域面積的1/4,包括秦皇島、唐山、滄州三市所轄行政區(qū)域(圖2)。河北省海洋資源類型多樣,海洋生態(tài)系統(tǒng)發(fā)育典型,環(huán)境特征和生物群落豐富[31]。2010—2015年河北省的海洋生產(chǎn)總值由1100億元增加到2070億元,其占河北省GDP比重由5.45%增加到6.9%,海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化,比重由4∶54∶42變?yōu)?.7∶45.7∶50.6。然而在河北省海洋經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,海洋資源開發(fā)強(qiáng)度不斷加快的過程中,出現(xiàn)了海域自然生態(tài)空間被擠壓、海洋污染加劇、水生生物棲息環(huán)境受損、生物多樣性下降等問題[32-33]。2014年河北省海洋環(huán)境公報顯示,夏季污染嚴(yán)重的四類和劣四類水質(zhì)海域面積達(dá)到海域總面積的17.5%。這些海洋問題都嚴(yán)重影響了河北海洋經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展,作為北京非首都功能緩解和京津產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的重要承接地,河北省沿海地區(qū)在國家實(shí)施京津冀協(xié)同發(fā)展戰(zhàn)略推進(jìn)的過程中起著舉足輕重的作用,因此,對河北省沿海地區(qū)海域集約利用水平狀況進(jìn)行定量評價具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

本論文數(shù)據(jù)主要來源于《河北經(jīng)濟(jì)年鑒》(2006—2015)、《唐山統(tǒng)計(jì)年鑒》(2006—2015)、《秦皇島年鑒》(2006—2015)、《滄州年鑒》(2006—2015)及河北省海洋環(huán)境狀況公報(2005—2014)等。由于評價指標(biāo)的單位和數(shù)據(jù)量級不同,為了便于各指標(biāo)之間的對比,采用極差標(biāo)準(zhǔn)化的方法對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,使各原始數(shù)據(jù)統(tǒng)一在[0,1]區(qū)間內(nèi)。

2.2 分析方法

2.2.1指標(biāo)體系構(gòu)建

指標(biāo)體系是按照隸屬關(guān)系和層次原則確定的指標(biāo)的有序集合,反映海域集約利用的目標(biāo)、內(nèi)容及其程度的屬性特征。本文在對基于生態(tài)系統(tǒng)管理理論的海域集約利用的內(nèi)涵和定義,及其影響因素進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上,借鑒評價體系構(gòu)建的原則,鑒于相關(guān)數(shù)據(jù)的易得性,并結(jié)合河北省海域利用的實(shí)際情況,從海洋投入強(qiáng)度、海洋利用強(qiáng)度、海洋經(jīng)濟(jì)效益、海洋生態(tài)環(huán)境質(zhì)量4個方面對海域集約利用進(jìn)行分析,構(gòu)建海域集約利用評價的指標(biāo)體系,具體構(gòu)建的指標(biāo)體系見表1。

表1 河北省海域集約利用評價指標(biāo)體系

注：括號內(nèi)數(shù)據(jù)是指標(biāo)權(quán)重

在海洋投入強(qiáng)度方面,設(shè)置單位面積固定資產(chǎn)投資額、單位海域面積從業(yè)人數(shù)及漁業(yè)用海所占比例3個指標(biāo),單位面積固定資產(chǎn)投資額、單位海域面積從業(yè)人數(shù)和漁業(yè)用海所占比例的指標(biāo)值越大,說明單位面積海域的資金與勞動力投入越多,海洋投入強(qiáng)度就越高。在海洋利用強(qiáng)度方面,設(shè)置海岸線利用率、人均海域面積、海洋利用率3個指標(biāo),海岸線利用率值越大,說明岸線利用強(qiáng)度越大；人均海域面積比值越大,說明人均海域資源越豐富；海洋利用率越大,證明海域開放程度越高,利用強(qiáng)度越大。在海洋經(jīng)濟(jì)效益方面,設(shè)置人均GDP、人均海洋生產(chǎn)產(chǎn)值、漁農(nóng)民人均純收入、第三產(chǎn)業(yè)所占GDP比例4個指標(biāo),人均GDP值、人均海洋生產(chǎn)產(chǎn)值、漁農(nóng)民人均純收入越大說明海洋經(jīng)濟(jì)效益越好；第三產(chǎn)業(yè)所占GDP比例是對第三產(chǎn)業(yè)在海域經(jīng)濟(jì)所處地位的反映,比例越高說明海洋經(jīng)濟(jì)效益構(gòu)成越合理。在海洋生態(tài)環(huán)境質(zhì)量方面,設(shè)置海域水質(zhì)綜合指數(shù)、海洋疏浚傾瀉量、海洋養(yǎng)殖環(huán)境及生物質(zhì)量3個指標(biāo),海域水質(zhì)綜合指數(shù)和海洋養(yǎng)殖環(huán)境及生物質(zhì)量指標(biāo)值越大,海洋疏浚傾泄量越小,說明受污染程度越小,海洋生態(tài)環(huán)境質(zhì)量越好。

2.2.2綜合指數(shù)、協(xié)調(diào)度指數(shù)及權(quán)重計(jì)算

本文采用綜合指數(shù)法對海域集約利用程度狀況進(jìn)行綜合測算,綜合指數(shù)法是在各指標(biāo)層指數(shù)基礎(chǔ)之上,按照各自的權(quán)重再進(jìn)行一次加權(quán)求和,從而得到各準(zhǔn)則層、目標(biāo)層指數(shù)的計(jì)算方法,其計(jì)算公式為[34]：

(1)

(2)

協(xié)調(diào)度指數(shù)可定量描述系統(tǒng)內(nèi)各因素之間的發(fā)展協(xié)調(diào)狀況,其具體公式為[7]：

(3)

式中：CI為海域集約利用協(xié)調(diào)度；a為海洋投入強(qiáng)度指標(biāo)值；b為海洋利用強(qiáng)度指標(biāo)值；c為海洋經(jīng)濟(jì)效益指標(biāo)值；d為海洋生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指標(biāo)值。

權(quán)重的確定方法可以分為主觀賦權(quán)法和客觀賦權(quán)法兩種,主觀賦權(quán)法包括Delphi法、層次分析法(AHP)、模糊決策分析理論等,客觀賦權(quán)法包括熵權(quán)法、主成分分析法、相關(guān)系數(shù)法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法、變異系數(shù)法等。本文選用模糊決策分析理論確定各指標(biāo)的權(quán)重[35]。

模糊決策分析理論根據(jù)排序一致性矩陣行和數(shù)由大到小排列,給出目標(biāo)集在滿足一致性條件下關(guān)于重要性的排序,然后對目標(biāo)集就重要性作二元比較排序,再對其進(jìn)行歸一化,從而得到各指標(biāo)的目標(biāo)權(quán)向量為：

(4)

βij為目標(biāo)i對于j關(guān)于重要性的模糊標(biāo)度。

3 結(jié)果分析

3.1 研究區(qū)海域集約狀況時空變化分析

3.1.1河北省海域集約利用的整體狀況

圖3 2005—2014年河北省海域集約利用狀況 Fig.3 The evaluation result of the intensive utilization of sea area in Hebei Province from 2005 to 2014

從整體的變化特征來看(圖3),2005—2014年河北省海域集約利用綜合水平不斷提高,指數(shù)值由0.31增加到0.56,年均增長率為7.08%,除海洋生態(tài)環(huán)境質(zhì)量準(zhǔn)則層指數(shù)呈下降趨勢外,海洋投入強(qiáng)度、海洋利用強(qiáng)度、海洋經(jīng)濟(jì)效益3個層面指數(shù)均呈上升趨勢,其中持續(xù)增加趨勢最明顯的是海洋經(jīng)濟(jì)效益準(zhǔn)則層。

具體分析來看,2005—2014年河北省海域集約利用各準(zhǔn)則層指數(shù)年均增幅由大到小的順序依次為：海洋經(jīng)濟(jì)效益、海洋投入強(qiáng)度、海洋利用強(qiáng)度和海洋生態(tài)環(huán)境質(zhì)量。海洋經(jīng)濟(jì)效益在2005—2014年間增長迅速,其中以2006—2008年間增長最為明顯,這主要是因?yàn)楹颖笔≡谠撈陂g港口業(yè)大力發(fā)展,“以港建區(qū)、以區(qū)促港,以港興城、以港興市” 加快了工業(yè)向沿海的轉(zhuǎn)移,秦皇島、唐山、滄州三市的臨港經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)海洋經(jīng)濟(jì)都得到了快速發(fā)展,海洋經(jīng)濟(jì)在2008年達(dá)到頂峰；2009年之后,河北省海域由于海洋利用結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型,海洋科技投入不足等問題,海洋經(jīng)濟(jì)效益呈逐年下降的趨勢。在該段時期內(nèi),河北省海洋生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)波動下降,尤其是2012年,由于出現(xiàn)多次強(qiáng)降水,導(dǎo)致大量陸源污染物被徑流攜帶入海,近岸海域納污量大幅增加,海水環(huán)境質(zhì)量大幅下降。

3.1.2三個地級市海域集約利用的時空變化

河北沿海三市的海域集約利用情況及其準(zhǔn)則層指標(biāo)指數(shù)值的測度情況見圖4所示。自2005年以來,河北沿海三市的海域集約利用指數(shù)及各準(zhǔn)則層指標(biāo)指數(shù)值的時序變化特征和河北省海域的整體變化特征基本一致,即海域集約利用水平不斷提高,海洋投入強(qiáng)度、海洋利用強(qiáng)度、海洋經(jīng)濟(jì)效益指數(shù)呈上升趨勢,海洋生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)呈下降趨勢。

圖4 2005—2014年河北省沿海三市海域集約利用情況及各準(zhǔn)則層指標(biāo)指數(shù)值Fig.4 The evaluation result of the intensive utilization of sea area and the criterion layers in coastal cities of Hebei Province from 2005 to 2014

從空間上看,除海洋經(jīng)濟(jì)效益指標(biāo)值以唐山市最高外,海域集約利用度和其他3個準(zhǔn)則層指數(shù)均以滄州市最高,這主要和各區(qū)域的自然環(huán)境條件和社會經(jīng)濟(jì)條件的差異有關(guān)。滄州市的海域面積較小,可開發(fā)潛力與其他兩市相比相對較小,所以其海洋的利用比例以及海域集約利用的效率也相對較高。唐山市和秦皇島市的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)相對較好、發(fā)展?jié)摿^大,尤其是唐山市毗鄰北京、天津,具有良好的工業(yè)基礎(chǔ)優(yōu)勢,秦皇島市濱海旅游業(yè)發(fā)展較快。

雖然河北省沿海三市海域集約利用總的變化趨勢相似,但是各區(qū)域之間仍體現(xiàn)著不同的變化特點(diǎn)。海域集約利用度上升過程中,滄州市和秦皇島市的增長較為和緩,唐山市相對較快,并于2012年超過滄州,秦皇島市在2005—2012年間波動增長,2012年后快速增長,這主要得益于《河北省海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展“十二五”規(guī)劃》,提出“建立以北戴河新區(qū)為核心的現(xiàn)代濱海休閑旅游基地以及建立以秦皇島經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)、秦皇島臨港產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)為依托的高端重大裝備制造基地”的海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展政策,促使秦皇島市海洋產(chǎn)業(yè)體系不斷完善,海洋開發(fā)的區(qū)域布局日趨合理,海域集約利用的綜合能力快速提升。海洋投入強(qiáng)度方面,河北省沿海3市均呈上升趨勢,其中滄州市遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他兩市,秦皇島市在2014年后海洋投入強(qiáng)度快速增長。海洋經(jīng)濟(jì)效益方面,唐山市和滄州市增長較平穩(wěn),秦皇島市前期呈波動增長,2009年之后持續(xù)增長。海洋生態(tài)環(huán)境質(zhì)量方面,河北省沿海3市均呈波動下降趨勢,其中又以滄州市波動最為顯著,下降最快,且三市在2012—2014年期間海洋生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)又大幅回升,究其原因,主要是河北省“十二五”期間,全面實(shí)施海洋生態(tài)保護(hù)和大力推進(jìn)海洋污染防治,海洋生態(tài)環(huán)境質(zhì)量明顯改善,可持續(xù)發(fā)展能力得到顯著提高。

3.2 河北省海域集約利用的空間差異分析

采用SPSS的快速聚類法將研究期的海域集約利用狀況劃分為高度集約利用、中度集約利用、低度集約利用和粗放利用4個等級,并選取2005年、2008年、2011年和2014年4個時間截面數(shù)據(jù)繪制河北省海域集約利用狀況的空間格局演化圖(圖5)。

滄州市海域集約利用程度較高,其主要原因是,滄州市灘涂、海鹽資源豐富,海域開發(fā)利用較早,船舶工業(yè)、海洋漁業(yè)、海洋鹽業(yè)和海洋鹽化工業(yè)等傳統(tǒng)行業(yè)有較好的自然條件和發(fā)展基礎(chǔ)；毗鄰天津、山東,有利于進(jìn)行戰(zhàn)略合作交流,承接京津產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移；海洋基礎(chǔ)設(shè)施不斷加強(qiáng),黃驊港于2010年開港,并建成相應(yīng)配套設(shè)施,構(gòu)建立體交通網(wǎng)；在河北省海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展“十一五”、“十二五”規(guī)劃中滄州市逐漸完善了以渤海新區(qū)為核心,以海洋交通運(yùn)輸、海水利用、海洋工程裝備制造、海洋食品加工為重點(diǎn)的物流基地、能源基地、裝備制造基地以及海洋食品加工基地的發(fā)展思路,海域利用的集約化程度較高。

唐山市海域集約利用經(jīng)歷了由低到高的過程,該市油氣資源豐富,位于環(huán)渤海中心地帶,是京津冀協(xié)同發(fā)展的戰(zhàn)略核心區(qū)；具有優(yōu)質(zhì)港址資源和工業(yè)基礎(chǔ)優(yōu)勢,逐步形成以曹妃甸區(qū)為核心的新型海洋工業(yè)基地和現(xiàn)代物流基地,且海域集約利用的狀況仍有較大的上升空間。

秦皇島市海域集約利用的狀況整體處于一般水平,在河北省3個地級市中處于相對偏低的水平,因該市支柱產(chǎn)業(yè)較為單一,主要依靠單一的煤炭運(yùn)輸,但近幾年來隨著其基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)、產(chǎn)業(yè)布局的優(yōu)化調(diào)整,該市的海洋集約利用度增幅較快。

圖5 河北省海域集約利用度的空間格局演化Fig.5 The spatial evolution of the intensive utilization of sea area in Hebei Province

3.3 協(xié)調(diào)度分析

圖6 2005—2014年河北省海域集約利用協(xié)調(diào)度 Fig.6 The coordination degree of the intensive utilization of sea area in Hebei Province from 2005 to 2014

圖6反映了河北省及沿海三市的海域集約利用協(xié)調(diào)度的變化趨勢,2005—2014年期間,河北省及沿海三市總體保持了較高的協(xié)調(diào)度,但各地區(qū)不同時段的變化特征有所不同。除了2012年河北省由于海洋生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的下降導(dǎo)致海域集約利用總協(xié)調(diào)度小幅下降外,其他時段一直增加。

唐山市協(xié)調(diào)度呈分段變化的趨勢,2005—2009年間唐山市協(xié)調(diào)性逐漸增強(qiáng),各準(zhǔn)則層指數(shù)保持相對平穩(wěn),2009年后逐漸降低,究其原因,主要是由于該段時期內(nèi),唐山市曹妃甸工業(yè)區(qū)、唐山港等重大工程建設(shè)發(fā)展的大規(guī)模圍填海工程的環(huán)境累積效應(yīng),導(dǎo)致附近的水域水動力條件發(fā)生改變,底質(zhì)沉積物類型發(fā)生變化,生物多樣性降低,生態(tài)環(huán)境質(zhì)量下降,成為制約唐山市協(xié)調(diào)發(fā)展的瓶頸。

滄州市海域集約利用協(xié)調(diào)度總體呈上升趨勢,2012年略有下降。滄州市在海洋投入強(qiáng)度和海洋利用強(qiáng)度方面優(yōu)勢明顯,但海洋經(jīng)濟(jì)效益相對較低,制約了海域集約利用的協(xié)調(diào)發(fā)展；海洋生態(tài)環(huán)境質(zhì)量在2005—2011年高于其他兩市,但2012年大幅下降,這是滄州市海域集約利用協(xié)調(diào)度略有下降的主要原因。

秦皇島市海域集約利用協(xié)調(diào)度是三市中最低的,但總體也呈現(xiàn)出一個波動上升的趨勢,2009年之后協(xié)調(diào)度迅速增加,尤其以2013—2014年間增長最為顯著。秦皇島市海洋生態(tài)環(huán)境質(zhì)量較好,但海洋利用結(jié)構(gòu)布局不合理,導(dǎo)致海洋經(jīng)濟(jì)效益不穩(wěn)定,再加上海洋投入強(qiáng)度不足,導(dǎo)致秦皇島市海域集約利用的協(xié)調(diào)度水平整體偏低。

4 結(jié)論與討論

4.1 結(jié)論

本文從海洋生態(tài)系統(tǒng)管理理論入手,將海洋生態(tài)系統(tǒng)管理和海域集約利用有機(jī)聯(lián)系起來,構(gòu)建基于生態(tài)系統(tǒng)管理理論的海域集約利用指評價標(biāo)體系,并以河北3個沿海地級市為研究實(shí)例,運(yùn)用模糊決策分析理論計(jì)算各指標(biāo)權(quán)重,得到河北沿海地級市2005—2014年的海域集約利用綜合指數(shù),利用聚類分析法和協(xié)調(diào)度指數(shù)對河北省海域集約利用的空間格局、區(qū)域差異特征及演化趨勢進(jìn)行了分析。主要研究結(jié)論如下：

(1)從整體的變化特征來看,2005—2014年河北省海域集約利用綜合水平不斷提高,指數(shù)值由0.31增加到0.56,年均增長率為7.08%,除海洋生態(tài)環(huán)境質(zhì)量準(zhǔn)則層指數(shù)呈下降趨勢外,海洋投入強(qiáng)度、海洋利用強(qiáng)度、海洋經(jīng)濟(jì)效益3個層面指數(shù)均呈上升趨勢,其中持續(xù)增加趨勢最明顯的是海洋經(jīng)濟(jì)效益準(zhǔn)則層。

(2)河北省沿海三市海域集約利用綜合指數(shù)及各準(zhǔn)則層指數(shù)的時序變化特征基本一致,但各區(qū)域之間仍體現(xiàn)著不同的變化特點(diǎn)。除海洋經(jīng)濟(jì)效益指標(biāo)值以唐山市最高外,海域集約利用度和其他3個準(zhǔn)則層指數(shù)均以滄州市最高,這主要和各區(qū)域的自然環(huán)境條件和社會經(jīng)濟(jì)條件的差異有關(guān)。

(3)聚類結(jié)果表明,河北省沿海地級市海域集約利用狀況區(qū)域差異明顯,滄州市海域集約利用程度較高；唐山市海域集約利用經(jīng)歷了由低到高的過程；秦皇島市海域集約利用的狀況整體處于一般水平。

(4)2005—2014年期間,河北省及沿海三市海域集約利用總體保持了較高的協(xié)調(diào)度,但各地區(qū)不同時段的變化特征有所不同。唐山市協(xié)調(diào)度呈分段變化的趨勢,2005—2009年間唐山市協(xié)調(diào)性逐漸增強(qiáng),2009年后由于環(huán)境質(zhì)量問題逐漸降低；滄州市和秦皇島市海域集約利用協(xié)調(diào)度總體呈上升趨勢。

4.2 討論建議

目前將生態(tài)系統(tǒng)管理理論與海域集約利用結(jié)合起來,進(jìn)行基于生態(tài)系統(tǒng)管理理論的海域集約利用的研究與評價的本文尚屬首次,本文初步對2005年以來河北省海域集約利用的時空變化特征進(jìn)行了研究分析,對于海域管理相關(guān)政策的制定有一定的指導(dǎo)意義。

(1)鑒于維護(hù)海洋生態(tài)系統(tǒng)健康和安全是基于生態(tài)系統(tǒng)管理理論的海域集約利用的重要前提,要辯證的看待,科學(xué)合理地引導(dǎo)開發(fā),既要控制陸源污染物排放總量,實(shí)施海洋自然岸線保有率的目標(biāo)控制制度,完善海洋生態(tài)紅線管控,控制各類損害海洋生態(tài)系統(tǒng)功能的開發(fā)活動,又不是絕對的保護(hù),需要綜合考慮和權(quán)衡,是在維護(hù)海洋生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能完整的基礎(chǔ)上進(jìn)行有度的開發(fā)利用,最終實(shí)現(xiàn)海洋經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展,達(dá)到社會、經(jīng)濟(jì)和生態(tài)耦合效益的最大化。

(2)在現(xiàn)有海洋開發(fā)活動的基礎(chǔ)上,應(yīng)加大科技、資金扶持力度,優(yōu)化調(diào)整海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),統(tǒng)籌安排各行業(yè)用海,加快轉(zhuǎn)變海洋經(jīng)濟(jì)的發(fā)展模式,積極發(fā)展海洋特色新興產(chǎn)業(yè),從而有效提高海洋經(jīng)濟(jì)效益,促進(jìn)海域的集約利用,建立良性循環(huán)的海洋生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)。

基于生態(tài)系統(tǒng)管理理論的海域集約利用在測度過程中,獲取的數(shù)據(jù)受制于海洋經(jīng)濟(jì)及社會生態(tài)數(shù)據(jù)的不足,評價指標(biāo)體系還需要進(jìn)一步完善,以在更深程度上對海域集約利用時空差異及演化趨勢的成因進(jìn)行深入分析。

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Evaluationontheintensiveutilizationofseaareabasedonecosystemmanagementtheory:acasestudyoncoastalcitiesofHebeiProvince

KE Lina1,2,*, HAN Xu1, HAN Zenglin2, WANG Hui1, SUN Caizhi2, WANG Quanming3, XU Shuting1

1CollegeofUrbanandEnvironment,LiaoningNormalUniversity,Dalian116029,China2CenterforStudiesofMarineEconomyandSustainableDevelopment,LiaoningNormalUniversity,Dalian116029,China3NationalMarineEnvironmentMonitoringCenter,Dalian116023,China

Based on ecosystem management theory, an evaluation index system of the intensive utilization of sea area was constructed, which covered four aspects, namely marine input intensity, marine utilization intensity, marine economic benefits, and marine ecological environmental quality. This study used the fuzzy decision theory to calculate the weight of each index, obtained the composite index of the intensive utilization of sea area in coastal cities of Hebei Province from 2005 to 2014, and analyzed the regional difference characteristics of intensive utilization of sea area in Hebei Province by use of cluster analysis and coordination degree method. The results showed that: (1) The condition of the intensive utilization of sea area in coastal cities of Hebei Province was improved continually from 2005 to 2014. Except for the marine ecological environmental quality index criterion layer, the marine input intensity, marine utilization intensity and marine economic benefits were all on the rise, and the most obvious trend of continuous increase was observed in the marine economic benefits criterion layer. (2) The changes in the three coastal areas of Hebei Province were basically the same in the time-sequence variations in the intensity of intensive utilization of sea area and the criterion layers, but different regions still embodied different characteristics of change. Intensity of the intensive utilization of sea area in Cangzhou city was the highest, Tangshan city experienced a process of low to high intensity, and the situation of the intensive utilization of sea area in Qinhuangdao was roughly at an average level. (3) Hebei Province and the three coastal cities maintained a high degree of coordination on the whole, but the variation characteristics of different periods and regions were different also.

sea area; intensive utilization; ecosystem management theory; fuzzy decision theory

國家自然科學(xué)基金(41501594)；遼寧省社會科學(xué)規(guī)劃基金項(xiàng)目(L15DJL001)；遼寧省教育廳人文社會科學(xué)重點(diǎn)研究基地專項(xiàng)項(xiàng)目(ZJ2015032)；遼寧經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展立項(xiàng)課題(2017lslktjd-038)

2017-03-31;

2017-09-11

*通訊作者Corresponding author.E-mail: kekesunny@163.com

10.5846/stxb201703310556

柯麗娜,韓旭,韓增林,王輝,孫才志,王權(quán)明,許淑婷.基于生態(tài)系統(tǒng)管理理論的海域集約利用評價——以河北沿海地級市為例.生態(tài)學(xué)報,2017,37(22):7453- 7462.

Ke L N, Han X, Han Z L, Wang H, Sun C Z, Wang Q M, Xu S T.Evaluation on the intensive utilization of sea area based on ecosystem management theory: a case study on coastal cities of Hebei Province.Acta Ecologica Sinica,2017,37(22):7453- 7462.