楊泓川, 陳松林

(1.福建師范大學(xué) 地理科學(xué)學(xué)院, 福建 福州 350007; 2.福建省亞熱帶資源與環(huán)境重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 福建 福州 350007)

耦合是指兩個(gè)(或兩個(gè)以上的)系統(tǒng)或運(yùn)動(dòng)形式以各種媒介實(shí)現(xiàn)諸如物質(zhì)交換、能量傳遞、形態(tài)轉(zhuǎn)移等多種相互作用的物理學(xué)現(xiàn)象[1]。而脫鉤也稱“去耦”，外在表現(xiàn)為耦合系統(tǒng)中相互作用力的消失，但本質(zhì)上卻體現(xiàn)了耦合系統(tǒng)進(jìn)入更高(或更低)級(jí)的協(xié)調(diào)階段[2]。因此，脫鉤和耦合可以看作是同一過(guò)程的不同階段，脫鉤耦合關(guān)系可以用來(lái)描述兩個(gè)(或兩個(gè)以上的)系統(tǒng)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)[3]。生態(tài)環(huán)境壓力與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的脫鉤耦合關(guān)系就是生態(tài)環(huán)境與經(jīng)濟(jì)發(fā)展兩大系統(tǒng)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。

國(guó)外對(duì)生態(tài)經(jīng)濟(jì)耦合系統(tǒng)的研究主要集中在模型分析以及理論框架的構(gòu)建上，發(fā)展并產(chǎn)生了3項(xiàng)標(biāo)志性成果[4]：①20世紀(jì)80—90年代由聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署(UNEP)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展與合作組織(OECD)聯(lián)合開(kāi)發(fā)的“壓力—狀態(tài)—響應(yīng)”(PSR)模型，為探討經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境關(guān)系提供了一套完整的理論框架和全新的分析思路；②20世紀(jì)末提出的環(huán)境庫(kù)滋涅茨曲線認(rèn)為經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與環(huán)境污染之間存在一種先同步后相背的“倒U型”變化規(guī)律，即伴隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，環(huán)境經(jīng)歷了一個(gè)先惡化后改善的變化過(guò)程[5]；③21世紀(jì)初，OECD提出脫鉤模型，認(rèn)為當(dāng)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)率高于環(huán)境壓力增長(zhǎng)率時(shí)，生態(tài)經(jīng)濟(jì)耦合系統(tǒng)趨于協(xié)調(diào)，應(yīng)當(dāng)通過(guò)各種手段加快二者的相背變化，以使環(huán)境壓力不再成為經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的“阿喀琉斯之踵”[6]。國(guó)內(nèi)相關(guān)研究起步較晚，一般基于國(guó)外理論展開(kāi)概念辨析、機(jī)制分析和實(shí)證研究[7-10]，主要體現(xiàn)出3個(gè)方面的特色：①由于中國(guó)行政區(qū)劃體系的影響，多空間尺度下生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)耦合關(guān)系的差異性成為研究的重點(diǎn)[11-13]；②通過(guò)跨學(xué)科理論遷移豐富和完善既有理論，特別注重物理學(xué)研究宏觀物體的理論與方法和地理學(xué)過(guò)程和格局的分析視角相結(jié)合[14-15]。③以經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要表現(xiàn)形式城市化與生態(tài)環(huán)境的耦合關(guān)系在此類研究中占據(jù)主導(dǎo)地位[16-19]，這和中國(guó)當(dāng)前的經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段密切相關(guān)。

通過(guò)文獻(xiàn)梳理發(fā)現(xiàn)，目前關(guān)于生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)耦合關(guān)系判別的研究仍存在缺陷：①研究方法難以適應(yīng)脫鉤耦合關(guān)系在短期尺度上的細(xì)微變化；②對(duì)生態(tài)環(huán)境壓力的內(nèi)涵不明晰，以至于難以識(shí)別經(jīng)濟(jì)發(fā)展與資源消耗、經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境污染和經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)壓力綜合狀況之間的差異化關(guān)系，造成結(jié)果分析片面化?；诖耍狙芯繑M以福州市為例，采用“省公頃”生態(tài)足跡模型將研究區(qū)生態(tài)壓力狀況本地化，分別設(shè)立表征區(qū)域生態(tài)環(huán)境壓力的綜合性指標(biāo)和資源、環(huán)境兩方面的分解性指標(biāo)，利用多因素評(píng)價(jià)法測(cè)度研究區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，并借助改良脫鉤耦合模型對(duì)研究區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與資源消耗、環(huán)境污染和生態(tài)綜合狀況的脫鉤耦合關(guān)系進(jìn)行判別，揭示研究區(qū)經(jīng)濟(jì)生態(tài)系統(tǒng)耦合特征。

福建省作為中國(guó)東南沿海的重要開(kāi)放窗口和生態(tài)大省，其經(jīng)濟(jì)和生態(tài)的協(xié)調(diào)發(fā)展對(duì)于全國(guó)具有一定的先行和示范意義。而福州市作為福建省省會(huì)，其經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)過(guò)程和生態(tài)文明建設(shè)過(guò)程必將成為整個(gè)省域的宏觀折射及微觀縮影，具有較強(qiáng)的代表性。從研究視角看，當(dāng)前對(duì)福州市的研究通常只從單方面考察其生態(tài)環(huán)境壓力或經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r，而并未揭示兩者的相互作用關(guān)系[20-21]；少數(shù)研究涉及到兩者的協(xié)調(diào)性但理論依據(jù)有所不足[22]。因此本研究以耦合模型為載體，定量研判福州市生態(tài)環(huán)境壓力和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的耦合特征，這對(duì)于明晰福州市生態(tài)環(huán)境壓力現(xiàn)狀以及統(tǒng)籌生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展具有一定的積極意義。

1 理論模型與數(shù)據(jù)來(lái)源

生態(tài)環(huán)境壓力的內(nèi)涵和外延國(guó)內(nèi)外學(xué)者尚未達(dá)成共識(shí)，但國(guó)內(nèi)大多數(shù)學(xué)者普遍接受修飾壓力的定語(yǔ)生態(tài)環(huán)境是由生態(tài)和環(huán)境構(gòu)成的一個(gè)組合名詞[23]，它既包括各種生態(tài)生產(chǎn)性產(chǎn)品與人類生存發(fā)展的資源保障關(guān)系也包含了環(huán)境容量與人類永續(xù)發(fā)展的約束控制關(guān)系，也就是說(shuō)生態(tài)環(huán)境可分為資源保障和環(huán)境容量?jī)纱笠?。值得注意的是，壓力的根本受體并非環(huán)境本身，而是人，而人類活動(dòng)又是生態(tài)環(huán)境壓力產(chǎn)生的根本因素之一。基于此，本研究認(rèn)為生態(tài)環(huán)境壓力是指生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)所提供的資源供給功能和環(huán)境容量功能同人類活動(dòng)的需求不相適應(yīng)的矛盾而導(dǎo)致人類整體福利下降的系統(tǒng)負(fù)效應(yīng)。因此可以表觀為人類活動(dòng)、資源供給與環(huán)境容量三元耦合模型(圖1)。

圖1 經(jīng)濟(jì)發(fā)展、資源供給和環(huán)境容量三元耦合模型

其中經(jīng)濟(jì)發(fā)展是最具活力的人類活動(dòng)，它是在經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的基礎(chǔ)上，一個(gè)國(guó)家或地區(qū)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)和社會(huì)結(jié)構(gòu)持續(xù)高級(jí)化的創(chuàng)新過(guò)程或變化過(guò)程[24]，最直接表現(xiàn)為人民生活富裕?？梢?jiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展是經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)水平和人民生活水平兩大要素綜合體。在宏觀世界中，經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境壓力是一對(duì)典型的交互耦合關(guān)系，主要體現(xiàn)在： ①人類社會(huì)在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的不同階段對(duì)生態(tài)環(huán)境所施加的壓力存在差異； ②由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展的非線性特征，脅迫生態(tài)環(huán)境也呈現(xiàn)出對(duì)應(yīng)的非線性響應(yīng)； ③生態(tài)環(huán)境的負(fù)效應(yīng)阻礙社會(huì)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展； ④經(jīng)濟(jì)發(fā)展系統(tǒng)和生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)內(nèi)部諸要素的耦合關(guān)系并不一定是同步的。經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境壓力間的耦合關(guān)系就是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要素綜合體與資源供給和環(huán)境容量?jī)纱笠亟换ッ{迫的非線性復(fù)雜關(guān)系的總和[25]。

本研究測(cè)算生態(tài)足跡所需的福建省各年份生物產(chǎn)量數(shù)據(jù)、土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)以及福州市城鎮(zhèn)、農(nóng)村居民各類產(chǎn)品年人均消費(fèi)量等資料，來(lái)自2011—2016年《福建統(tǒng)計(jì)年鑒》，2011—2016年《福州市統(tǒng)計(jì)年鑒》，2011—2016年《福建農(nóng)村統(tǒng)計(jì)年鑒》和福建省土地利用變更調(diào)查成果；脫鉤耦合模型中計(jì)算經(jīng)濟(jì)發(fā)展指數(shù)所需的10項(xiàng)指標(biāo)均采自2011—2016年《中國(guó)城市統(tǒng)計(jì)年鑒》。

2 研究方法

2.1 生態(tài)足跡模型

生態(tài)足跡模型用以表征生態(tài)環(huán)境壓力，本研究采用“省公頃”對(duì)傳統(tǒng)生態(tài)足跡模型進(jìn)行修正主要原因在于客觀性。①通過(guò)省域內(nèi)土地實(shí)際生態(tài)生產(chǎn)能力求取均衡因子和產(chǎn)量因子，有助于消除全球單位產(chǎn)量年際波動(dòng)造成的“生態(tài)足跡幻覺(jué)”[26-27]，更能反映福州市的生態(tài)環(huán)境壓力狀況；②福州市作為福建省省會(huì)城市的人地關(guān)系特殊性只有在省域范圍內(nèi)才能較好體現(xiàn)。“省公頃”生態(tài)足跡模型的計(jì)算結(jié)果是全省平均生產(chǎn)力的面積當(dāng)量(hm2)，它代表省域內(nèi)平均生產(chǎn)水平下1 hm2土地的生產(chǎn)能力[28]。

任意一種土地利用類型，省域內(nèi)任何一個(gè)區(qū)域基于“省公頃”生態(tài)足跡為：

(1)

式中：EF——區(qū)域生態(tài)足跡； ef——人均生態(tài)足跡；N——研究區(qū)常住人口數(shù)；ci——第i種產(chǎn)品的年人均消費(fèi)量(kg/人)；pi——第i種產(chǎn)品在省域內(nèi)的平均產(chǎn)量；n——生態(tài)物質(zhì)產(chǎn)品數(shù)。YF和EQF——所研究土地利用類型基于“省公頃”的產(chǎn)量因子和均衡因子。由于篇幅有限；“省公頃”均衡因子和產(chǎn)量因子的計(jì)算過(guò)程詳參考薛若晗[28]的研究，取2010—2015年福建省均衡因子的平均值作為計(jì)算參數(shù)，農(nóng)地、林地、草地、水域的均衡因子分別為3.70；0.36；0.20；0.64，建成地和碳吸收地的均衡因子分別等于農(nóng)地和林地的均衡因子(hm2)。2010—2015年福州市產(chǎn)量因子(ahm2/hm2)計(jì)算結(jié)果歸納整理見(jiàn)表1。

表1 2010-2015年福州市產(chǎn)量因子 hm2

碳吸收地生態(tài)足跡主要由消費(fèi)化石能源所致，計(jì)算公式為：

(2)

式中：PC——該地區(qū)CO2排放量，這里用“萬(wàn)元地區(qū)生產(chǎn)總值能耗”和“地區(qū)生產(chǎn)總值”折算該地區(qū)消耗的標(biāo)準(zhǔn)煤當(dāng)量，根據(jù)相應(yīng)的轉(zhuǎn)換系數(shù)[29]得到CO2排放量；SOCEAN——給定年份海洋吸收CO2的百分比，參考相關(guān)資料取值為21.74%[30]，YC——每年福建省林地平均碳吸收率，參照已有研究[31]，福建省杉木林、馬尾松林、闊葉林和竹林4種森林類型的碳吸存量超過(guò)總量的93.5%，依據(jù)各類森林的面積和年碳凈吸存量，加權(quán)平均得到Y(jié)C為3.978 4 t/hm2。

省域內(nèi)任意一種土地利用類型的生態(tài)承載力為：

ED=A×YF×EQF

(3)

式中：A——一種給定土地利用類型可得面積。根據(jù)生產(chǎn)潛力的相似性將耕地和園地合并為農(nóng)地，此外，本研究只核算淡水產(chǎn)品的生態(tài)足跡，為了盡可能考慮原始物質(zhì)來(lái)源的準(zhǔn)確性使均衡因子和產(chǎn)量因子的設(shè)置更加合理，所以在核算水域面積時(shí)扣除了“沿海灘涂”。

區(qū)域生態(tài)環(huán)境壓力靜態(tài)狀況的生態(tài)赤字為：

ED=EF-BC

(4)

沿用傳統(tǒng)生態(tài)足跡模型中的生態(tài)超載指數(shù)(BOI)來(lái)表征區(qū)域內(nèi)生態(tài)環(huán)境綜合壓力狀況，根據(jù)生態(tài)足跡賬戶中農(nóng)地、林地、草地、水域、建設(shè)用地和碳吸收地在屬性上表現(xiàn)出的資源環(huán)境偏好，將前5類生態(tài)生產(chǎn)性土地上的生態(tài)足跡進(jìn)行匯總，設(shè)立資源消耗指數(shù)(RPI)以衡量研究區(qū)內(nèi)資源壓力狀況。將碳吸收地生態(tài)足跡為變量設(shè)立環(huán)境污染指數(shù)(EPI)表征研究區(qū)環(huán)境壓力狀況。

計(jì)算公式分別為：

RF=EF-EF碳

(5)

(6)

(7)

(8)

式中：RF——資源消耗足跡； RPIk——第k年資源消耗指數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化值； RFk和RF2010——第k年和基期年的資源消耗足跡； EPIk——第k年環(huán)境污染指數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化值； EF碳k和EF碳2010——第k年和基期年的環(huán)境污染足跡； BOIk——第k年生態(tài)超載指數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化值，其余變量涵義同理可知。

2.2 多因素綜合評(píng)價(jià)法

多因素綜合評(píng)價(jià)法用以測(cè)算經(jīng)濟(jì)發(fā)展指數(shù)，綜合度量福州市經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r，從經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)水平和人民生活水平兩方面選取10項(xiàng)指標(biāo)構(gòu)建評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。采用極值標(biāo)準(zhǔn)化法消除各項(xiàng)指標(biāo)原始量綱，并用Matlab編程得到各指標(biāo)熵值及權(quán)重，評(píng)價(jià)指標(biāo)體系見(jiàn)表2。

表2 福州市經(jīng)濟(jì)發(fā)展指數(shù)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

注：“+”為正向指標(biāo)，“-”為負(fù)向指標(biāo)。

任意一年的經(jīng)濟(jì)發(fā)展指數(shù)計(jì)算公式：

(9)

式中：EDIk——第k年經(jīng)濟(jì)發(fā)展指數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化值；m——指標(biāo)的個(gè)數(shù)；Wj——第j項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重；Pkj——第k年第j項(xiàng)指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化值。

2.3 脫鉤耦合模型

根據(jù)公式(1)—(9)測(cè)得參數(shù)計(jì)算資源消耗指數(shù)(RPI)、環(huán)境污染指數(shù)(EPI)、生態(tài)超載指數(shù)(BOI)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展指數(shù)(EDI)，以分別表征福州市資源消耗、環(huán)境污染、生態(tài)壓力和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平。將上述各指標(biāo)年際變化率作為變量計(jì)算出脫鉤彈性系數(shù)，以此作為經(jīng)濟(jì)發(fā)展綜合狀況與資源消耗狀況、環(huán)境污染狀況和生態(tài)壓力綜合狀況三組脫鉤耦合類型的評(píng)判依據(jù)，公式如下：

(10)

(11)

(12)

式中：EBOI,EDI，ERPI,EDI和EEPI,EDI——經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)壓力綜合狀況、資源消耗狀況和環(huán)境污染狀況的脫鉤彈性系數(shù)。

3 結(jié)果與分析

3.1 生態(tài)環(huán)境壓力狀況分析

根據(jù)公式(1)—(4)計(jì)算得到福州市2010—2015年區(qū)域生態(tài)足跡和區(qū)域生態(tài)承載力(圖2)以及生態(tài)赤字(圖3)，并分析福州市生態(tài)環(huán)境壓力狀況：

(1) 由圖2a可知，縱向上福州市生態(tài)足跡呈逐年上升趨勢(shì)，由基期的5.94×106hm2升至6.80×106hm2，增幅為14.57%，而在2015年下降至6.78×106hm2。在6種生態(tài)生產(chǎn)性土地中，除農(nóng)地生態(tài)足跡逐年下降明顯，草地和水域生態(tài)足跡圍繞基期年小幅上下浮動(dòng)外，其余3種生態(tài)生產(chǎn)性土地，碳吸收地、建成區(qū)和林地的足跡均逐年升高。農(nóng)地足跡的下降主要是由于農(nóng)地產(chǎn)量因子下降、城鎮(zhèn)居民糧食消費(fèi)顯著下降和城鎮(zhèn)人口基數(shù)的不斷擴(kuò)大同時(shí)催生的。其中農(nóng)地產(chǎn)量因子下降(表1)的原因是，盡管福州市農(nóng)地的平均生產(chǎn)力在研究期內(nèi)仍處于持續(xù)增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，但是其增長(zhǎng)速度要慢于省域農(nóng)地生產(chǎn)力的平均增速，其根源在于福州市本身并非省內(nèi)農(nóng)業(yè)優(yōu)勢(shì)產(chǎn)區(qū)，并且隨著近年來(lái)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整步伐加快，農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型形勢(shì)趨于嚴(yán)峻。按常理，消費(fèi)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化應(yīng)該會(huì)體現(xiàn)在草地和水域足跡的上升上，但就現(xiàn)狀而言，這2類土地產(chǎn)品的消費(fèi)變化比較小，并伴隨年際波動(dòng)。碳吸收地、建成區(qū)和林地生態(tài)足跡增加的原因較為明顯且最終都指向經(jīng)濟(jì)支撐，分別是能耗的逐年增加、建成區(qū)面積的不斷擴(kuò)大和家具消費(fèi)量的增加；橫向上足跡賬戶的內(nèi)部結(jié)構(gòu)貢獻(xiàn)率大小依次為：碳吸收地>農(nóng)地>建成地>林地>草地>水域。若將生態(tài)壓力分解為資源消耗壓力和環(huán)境污染壓力兩大部分，則依據(jù)生態(tài)足跡的研究的基本邏輯將農(nóng)地、建成地、林地、草地和水域等5項(xiàng)足跡合并表征資源壓力，而碳吸收地表征環(huán)境壓力?？梢?jiàn)在生態(tài)壓力的內(nèi)部結(jié)構(gòu)中環(huán)境壓力的貢獻(xiàn)率已超過(guò)60%，表明福州市環(huán)境污染壓力高于資源消耗壓力居于主體地位。

圖2 2010-2015年福州市區(qū)域生態(tài)足跡與區(qū)域生態(tài)承載力

(2) 由圖2b可知，福州市區(qū)域生態(tài)承載力波動(dòng)上升，但整體上升幅度較小,僅上升1.68%，縱向變化最為明顯的是農(nóng)地、建成地和林地。農(nóng)地與建成地之間承載力此消彼長(zhǎng)，主要原因是土地面積的變化，這也印證了福州市的快速城鎮(zhèn)化必定以犧牲耕地為代價(jià)；林地承載力增長(zhǎng)歸因于林地產(chǎn)量因子的上升；此外，由于“沿海灘涂”以及居民的海產(chǎn)品消費(fèi)均未納入計(jì)算，水域生態(tài)足跡和生態(tài)承載力都會(huì)相對(duì)低估；草地足跡和承載力之間相對(duì)差距最大，原因是一方面福州市草地面積較少，人均占有量低；另一方面，受現(xiàn)代健康理念和傳統(tǒng)飲食文化的影響，福州人日常食品消費(fèi)結(jié)構(gòu)中奶制品和牛羊肉所占份額較高。

(3) 就生態(tài)環(huán)境壓力狀況而言(圖3)，2010—2015年福州市的生態(tài)賬戶處于持續(xù)赤字狀態(tài)，支撐經(jīng)濟(jì)發(fā)展所需的額外生態(tài)承載力由2010年的2.89倍，增長(zhǎng)到2015年的3.37倍，基本處于生態(tài)透支較為嚴(yán)重的高壓態(tài)。其中，2010—2014年福州市生態(tài)赤字逐年攀升，從4.41×106hm2上升到5.25×106hm2，總增長(zhǎng)率為18.96%，年平均增長(zhǎng)率為3.16%。2015年仍處于赤字高位，但有略微回落至5.22×106hm2，原因主要是和2014年相比，城鎮(zhèn)居民的糧食消費(fèi)有所回落，盡管總?cè)丝跀?shù)在增加，但是糧食消費(fèi)更少的城鎮(zhèn)居民基數(shù)也在增大，兩種因素的共同作用導(dǎo)致其變化過(guò)程發(fā)生波動(dòng)。

圖3 2010-2015年福州市生態(tài)壓力變化

3.2 生態(tài)環(huán)境壓力與經(jīng)濟(jì)發(fā)展脫鉤耦合關(guān)系

3.2.1 脫鉤耦合關(guān)系判別 OECD最初將脫鉤程度劃分為脫鉤、耦合、負(fù)脫鉤三大類型[32]，Tapio進(jìn)一步將其細(xì)化為強(qiáng)負(fù)脫鉤、弱負(fù)脫鉤、衰退性耦合、衰退性脫鉤、強(qiáng)脫鉤、弱脫鉤、擴(kuò)張性耦合和擴(kuò)張性負(fù)脫鉤8類[33]，傳統(tǒng)方法都考慮了兩系統(tǒng)同向變化和反向變化的所有可能情形。本文不再沿用傳統(tǒng)分類方法，原因是短期尺度的經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程通常是穩(wěn)定的，如福州市在研究期內(nèi)經(jīng)濟(jì)負(fù)增長(zhǎng)現(xiàn)象不可能發(fā)生，若按原始耦合關(guān)系判別方法將造成大量判別類型冗余，且無(wú)法刻畫(huà)耦合關(guān)系的細(xì)微波動(dòng)?；诖藢?duì)傳統(tǒng)模型予以改進(jìn)，通過(guò)選擇性預(yù)設(shè)某一要素的變動(dòng)方向，即只考慮ΔEDI>0的情形，同時(shí)采用分級(jí)的方式強(qiáng)化脫鉤類型的劃分而弱化耦合部分的劃分以降低冗余，并彌補(bǔ)經(jīng)典脫鉤模型無(wú)法精細(xì)描述脫鉤演化過(guò)程的缺陷。以生態(tài)環(huán)境綜合壓力指數(shù)(BOI)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展指數(shù)(EDI)為例，當(dāng)ΔBOI<0且ΔEDI>0時(shí)，脫鉤類型為強(qiáng)脫鉤；當(dāng)ΔBOI>0且ΔEDI>0時(shí),脫鉤類型為弱脫鉤，上述兩類脫鉤類型稱為基底類型。在基底類型中以0.25為間隔在EBPI,EDI絕對(duì)值[0,1]范圍內(nèi)劃分出Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ4種程度類型，并以1為閾值作為脫鉤和耦合的臨界狀態(tài)。脫鉤耦合類型的判定標(biāo)準(zhǔn)及內(nèi)涵見(jiàn)表3，EDI同其他兩項(xiàng)分解性指標(biāo)的脫鉤耦合關(guān)系可類比判別。

表3 經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境綜合壓力脫鉤耦合類型判定標(biāo)準(zhǔn)

3.2.2 脫鉤耦合關(guān)系分析 根據(jù)公式(1)—(12)計(jì)算得到脫鉤耦合彈性系數(shù)(表4)，結(jié)果表明：福州市經(jīng)濟(jì)發(fā)展與資源消耗壓力、經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境污染壓力、經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境綜合壓力3組脫鉤耦合要素在T1—T5全時(shí)期范圍內(nèi)的脫鉤耦合類型均為脫鉤型，未出現(xiàn)臨界狀態(tài)和耦合型，這也意味著3組脫鉤耦合要素要么處于良性協(xié)調(diào)狀態(tài)，要么處于同向增長(zhǎng)的合理區(qū)間內(nèi)，以上結(jié)果合力表征了福州市區(qū)域發(fā)展總體可持續(xù)性。然而，3組脫鉤耦合要素呈現(xiàn)出差異化的時(shí)序演化特征。

表4 3組要素脫鉤耦合類型演化過(guò)程

(1)ERDI,EDI的演化過(guò)程可分為平穩(wěn)期(T1—T2)和震蕩期(T3—T5)。平穩(wěn)期內(nèi)福州市經(jīng)濟(jì)發(fā)展與資源消耗壓力的脫鉤耦合類型均為強(qiáng)脫鉤Ⅰ，在這一階段福州市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展與資源消耗壓力之間具備較低程度的良性互動(dòng)關(guān)系，即福州市該階段經(jīng)濟(jì)綜合實(shí)力的高速增長(zhǎng)并沒(méi)有以資源的過(guò)度消耗為代價(jià)，相反由于科技水平的進(jìn)步和資源配置效率的提升驅(qū)動(dòng)資源消耗壓力產(chǎn)生了明顯的下降趨勢(shì)；震蕩期內(nèi)ERDI,EDI值波動(dòng)幅度較大，從-0.71躍升至0.96隨后又驟降至-0.42，變化形態(tài)呈現(xiàn)為明顯的低—高—低“倒V字”型特征，這也導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)發(fā)展與資源消耗壓力脫鉤耦合類型一度經(jīng)歷了由強(qiáng)脫鉤Ⅲ到弱脫鉤Ⅳ再到強(qiáng)脫鉤Ⅱ的起伏變化過(guò)程。一方面資源消耗壓力觸底反彈，而另一方面經(jīng)濟(jì)發(fā)展恰逢降速提質(zhì)階段，兩相作用催生T4時(shí)期ERDI,EDI逼近臨界狀態(tài)?？傮w來(lái)看脫鉤耦合類型在研究期80%的時(shí)段中為強(qiáng)脫鉤，福州市經(jīng)濟(jì)發(fā)展與資源消耗的矛盾較小。

(2)EEPI,EDI在時(shí)間序列的格局上呈現(xiàn)出“兩端低，中間高”的特點(diǎn)。起始時(shí)期經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境污染壓力同向增長(zhǎng)，但ΔEPI的增長(zhǎng)速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)滯后于ΔEDI，導(dǎo)致其在脫鉤耦合類型的上屬于弱脫鉤Ⅰ。而在T2—T4時(shí)期ΔEPI持續(xù)高水平增長(zhǎng)，年平均增長(zhǎng)率超過(guò)7%，相比而言ΔEDI在增速方面正逐漸喪失優(yōu)勢(shì)地位，經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境污染壓力的脫鉤耦合類型由弱脫鉤Ⅲ進(jìn)一步發(fā)展成為弱脫鉤Ⅳ，折射出的現(xiàn)實(shí)含義就是這一階段福州市經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)環(huán)境污染造成的影響具有顯化趨勢(shì)。T5時(shí)期福州市明確精心打造“美麗福州”的目標(biāo)，并以國(guó)家級(jí)生態(tài)市創(chuàng)建工作為契機(jī)，在推進(jìn)節(jié)能減排攻堅(jiān)、加大環(huán)境保護(hù)力度和上實(shí)施了一系列積極舉措，使得生態(tài)環(huán)境狀況得到明顯改善，經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境污染壓力的脫鉤耦合類型回到弱脫鉤Ⅰ。總體來(lái)看該組要素的脫鉤耦合類型在研究期內(nèi)均為弱脫鉤，福州市經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境污染的矛盾依然需要謹(jǐn)慎對(duì)待。

(3)EBOI,EDI的一個(gè)重要特征是無(wú)論在任何時(shí)期其值均介于該時(shí)期ERDI,EDI和EEPI,EDI兩項(xiàng)指標(biāo)值的區(qū)間范圍內(nèi)，體現(xiàn)出生態(tài)環(huán)境綜合壓力是資源消耗壓力和環(huán)境污染壓力綜合作用的結(jié)果，同時(shí)也能看到前兩組脫鉤耦合要素對(duì)于第三組脫鉤耦合要素的影響程度有所區(qū)別。它們之間的基本關(guān)系是：①第三組要素的基底類型為ERDI,EDI和EEPI,EDI之間絕對(duì)值較大一方的基底類型；②當(dāng)前兩組脫鉤耦合要素基底類型相同時(shí)，第三組要素的程度類型大于或等于前兩組要素的最大程度類型，反之則小于或等于前兩組要素的最大程度類型。T1—T4時(shí)期經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境綜合壓力的脫鉤耦合類型的基底類型均為弱脫鉤，程度類型不斷提升，這與經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境污染壓力的脫鉤耦合類型基本保持一致，生態(tài)環(huán)境綜合壓力伴隨經(jīng)濟(jì)發(fā)展呈波動(dòng)上升趨勢(shì)；T5時(shí)期該組要素的脫鉤耦合類型為強(qiáng)脫鉤Ⅰ，但EBOI,EDI的值僅為-0.03，這表明這種良性互動(dòng)的狀態(tài)極不穩(wěn)定。

4 結(jié)論與討論

通過(guò)概念辨析和結(jié)果與分析，本研究得出以下主要結(jié)論：

(1) 福州市生態(tài)環(huán)境壓力狀況總體較大，生態(tài)透支程度較高，在生態(tài)環(huán)境壓力的內(nèi)部結(jié)構(gòu)中環(huán)境污染壓力比重高于資源消耗壓力并居于主體地位。

(2) 從福州市經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要素綜合體與資源保障和環(huán)境容量?jī)纱笠厮尸F(xiàn)的脫鉤耦合關(guān)系看，研究期內(nèi)3組脫鉤耦合要素在T1—T5范圍內(nèi)的脫鉤耦合類型均為脫鉤型，未出現(xiàn)臨界狀態(tài)和耦合型，經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式基本處在可持續(xù)的范圍之中。

(3) 從3組脫鉤耦合要素的脫鉤耦合關(guān)系差異化的時(shí)序演化特征看：①福州市經(jīng)濟(jì)發(fā)展與資源消耗的矛盾較?。虎诮?jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境污染的矛盾整體呈顯化趨勢(shì)，盡管期末有所緩和，但仍需謹(jǐn)慎對(duì)待；③經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境綜合狀況的脫鉤耦合關(guān)系是前兩組脫鉤耦合要素綜合作用的結(jié)果，其基本延續(xù)了經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境污染壓力關(guān)系的變化特征，兩者在期末產(chǎn)生的良性協(xié)調(diào)狀態(tài)極不穩(wěn)定。應(yīng)當(dāng)堅(jiān)持綠色發(fā)展的正確導(dǎo)向，加快實(shí)施在生態(tài)環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域特別是節(jié)能減排上的有力舉措，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)關(guān)系常態(tài)化。

本研究綜合生態(tài)足跡模型、多因素綜合評(píng)價(jià)法和改良脫鉤耦合模型揭示了福州市的生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)脫鉤耦合關(guān)系特征，結(jié)果表明改良脫鉤耦合模型能夠有效刻畫(huà)短期尺度生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)耦合關(guān)系，對(duì)變化現(xiàn)象的解釋力增強(qiáng)具有一定積極意義。但仍存在一些不足，研究旨在探討短期尺度上城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境壓力脫鉤耦合關(guān)系的現(xiàn)狀及其相互關(guān)系，并未深入分析影響兩者脫鉤耦合關(guān)系的主導(dǎo)因子和作用機(jī)理，而這一部分的研究對(duì)于實(shí)際工作具有較強(qiáng)的指導(dǎo)意義。此外，生態(tài)足跡模型的優(yōu)勢(shì)和局限性都比較明顯，該方法固然能夠避免在使用多因素綜合評(píng)價(jià)法時(shí)權(quán)重確定的主觀性，但其在表征環(huán)境污染壓力方面仍不夠充分。