曹威威,孫才志,楊璇業(yè),崔 瑩

1 遼寧師范大學(xué)城市與環(huán)境學(xué)院,大連 116029 2 海南大學(xué)應(yīng)用科技學(xué)院,儋州 571737 3 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 4 大連海洋大學(xué)馬克思主義學(xué)院,大連 116023

從人類社會發(fā)展初期一直到后工業(yè)化社會時期,人地關(guān)系在人類對資源環(huán)境要素開發(fā)利用方式轉(zhuǎn)變過程中不斷演進(jìn),使區(qū)域可持續(xù)發(fā)展及人地關(guān)系機理調(diào)控研究被社會各界高度關(guān)注[1- 5]。海島作為獨立的自然、社會綜合體,脆弱的生態(tài)環(huán)境和獨特的生態(tài)系統(tǒng),使其成為人地關(guān)系研究的典型代表[6- 7]。國外學(xué)者早在20世紀(jì)60年代就已經(jīng)開始關(guān)注和研究海島人地關(guān)系[8],研究內(nèi)容主要集中在人類活動對海島生態(tài)系統(tǒng)的影響[9]、人類活動干預(yù)下的海島可持續(xù)發(fā)展[10]、海島資源環(huán)境承載力[11]、人類與海島資源環(huán)境的交互作用[12]等方面。國內(nèi)海島人地關(guān)系理論研究在20世紀(jì)80年代中后期逐步展開,研究內(nèi)容包括人類對海島資源開發(fā)利用[13- 14]、海島環(huán)境保護(hù)[15]、海島生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值與生態(tài)安全評價[16]、海島生態(tài)整治修復(fù)與管理[17]等。從國內(nèi)外研究來看,海島人地關(guān)系研究注重人類社會系統(tǒng)與海島資源環(huán)境系統(tǒng)關(guān)系的探討,但對海島人地關(guān)系演化機制、人地關(guān)系系統(tǒng)要素及其相互關(guān)系、作用機制等方面的研究不夠系統(tǒng)。此外,多數(shù)研究側(cè)重點在于人類與海洋的地域關(guān)系。在海島型人地關(guān)系地域系統(tǒng)中,人類與海洋、人類與陸地和海洋與陸地之間構(gòu)成了生態(tài)系統(tǒng)最基本的相互關(guān)系[18]。因此,海島型人地關(guān)系地域系統(tǒng)不能簡單以陸域或海域視角研究,而應(yīng)綜合考慮“人-陸-?！比咧g關(guān)系。

長山群島自2009年實施對外開放政策以后,經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速發(fā)展,尤其是以漁業(yè)為主的第一產(chǎn)業(yè)和以旅游業(yè)為主的第三產(chǎn)業(yè)發(fā)展速度明顯加快。由于島陸資源不足和海洋漁業(yè)資源過度開發(fā),海島生態(tài)環(huán)境日趨脆弱,資源環(huán)境壓力持續(xù)增加[19]。因此,有必要對長山群島人地關(guān)系展開系統(tǒng)評價。

在人地關(guān)系研究方法中,能值生態(tài)足跡模型將能值分析和生態(tài)足跡模型結(jié)合,克服了傳統(tǒng)生態(tài)足跡模型存在的缺陷,能夠更全面、準(zhǔn)確地評價人類經(jīng)濟(jì)發(fā)展的資源消耗和環(huán)境影響[20]。20世紀(jì)90年代“脫鉤”概念的提出為以經(jīng)濟(jì)發(fā)展與資源環(huán)境之間的關(guān)聯(lián)性為主要內(nèi)容的人地關(guān)系研究提供了理論方法[21]。因此,本文針對長山群島資源環(huán)境特點,改進(jìn)能值生態(tài)足跡模型,并利用脫鉤效應(yīng)模型,分析1996—2016年長山群島人地關(guān)系的變化特征,探究人類活動對海島資源環(huán)境的影響規(guī)律,以期為系統(tǒng)研究海島型人地關(guān)系演化機制和海島型人地關(guān)系地域系統(tǒng)要素的交互影響機制提供理論依據(jù),并為長山群島人地關(guān)系可持續(xù)發(fā)展提供理論指導(dǎo)。

1 研究區(qū)與數(shù)據(jù)

1.1 研究區(qū)概況

長山群島地處遼東半島東側(cè)、黃海北部海域,是我國地理分布最北的群島。長山群島分外長山群島、里長山群島和石城群島三部分(圖1),島陸面積153 km2,海域面積7720 km2 [22]。外長山群島和里長山群島行政歸屬遼寧省大連市長?？h管轄,轄大長山島鎮(zhèn)、獐子島鎮(zhèn)、廣鹿島鎮(zhèn)、小長山島鎮(zhèn)、海洋島鎮(zhèn)等五鎮(zhèn)；石城群島歸屬大連市莊河市(縣級)管轄,轄王家鎮(zhèn)、石城鄉(xiāng)等兩個鄉(xiāng)鎮(zhèn)[23]。考慮數(shù)據(jù)可得性,本研究區(qū)為外長山群島和里長山群島所在的長?？h。近年來,長?？h經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)有所優(yōu)化,地區(qū)生產(chǎn)總值從1996年6.58億元增長到2016年84.2億元(以1990年不變價計算),三次產(chǎn)業(yè)構(gòu)成比例由2006年最高75∶10∶14,調(diào)整到2016年55∶6∶39；但受海島區(qū)位影響,人口數(shù)量呈倒“V”形變化趨勢,1996—2002年基本保持增長態(tài)勢,到2002年達(dá)到歷史最高水平,為8.95萬人,其后開始持續(xù)下降,2016年降至7.19萬人(圖2)。

圖1 長山群島區(qū)位圖Fig.1 Changshan Archipelago

圖2 1996—2016年長山群島產(chǎn)業(yè)和人口變化 Fig.2 Industrial and population change in Changshan Archipelago from 1996 to 2016

1.2 數(shù)據(jù)來源與處理

研究數(shù)據(jù)來自《長?？h史志資料》(1996—2002年)和《長海統(tǒng)計年鑒》(2003—2016年)。其中,1996—2016年GDP數(shù)據(jù)均以1990年不變價換算。長山群島海域初級生產(chǎn)力數(shù)據(jù)源于2009年國家海洋環(huán)境監(jiān)測中心《長海縣海域養(yǎng)殖容量與增殖潛力調(diào)查研究報告》[24]。各項目能量由項目實際數(shù)量×能量折算系數(shù)計算得來,能量折算系數(shù)參考文獻(xiàn)[25- 27]。次級加工產(chǎn)品數(shù)據(jù)為生產(chǎn)數(shù)據(jù),表征工業(yè)生產(chǎn)對生物原料的消費,通過轉(zhuǎn)換因子將次級加工產(chǎn)品量轉(zhuǎn)換為生產(chǎn)該產(chǎn)品所需要的主要原材料數(shù)量之后,再計算其能值和生態(tài)足跡,轉(zhuǎn)換因子參考文獻(xiàn)[26- 27]。各消費項目能值由項目能量×能值轉(zhuǎn)化率計算得來。水產(chǎn)品由人類通過捕撈和養(yǎng)殖活動從自然界獲取,因此用水產(chǎn)品產(chǎn)量數(shù)據(jù)表示人類對漁業(yè)資源的消費量。

2 研究方法

2.1 賬戶構(gòu)建

長山群島產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)以第一、三產(chǎn)業(yè)為主,第二產(chǎn)業(yè)較為薄弱。在第一產(chǎn)業(yè)中,漁業(yè)占主導(dǎo)地位,2017年農(nóng)林牧漁業(yè)產(chǎn)值118.8億元,其中漁業(yè)達(dá)101.8億元。長山群島能源短缺,電力、煤炭、石油、天然氣消費,主要依賴島外輸入。受海島區(qū)位條件限制,海島居民生活消費結(jié)構(gòu)較為單一,糧食、蔬菜、水果、肉、蛋、奶類等初級農(nóng)業(yè)產(chǎn)品主要由島內(nèi)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和島外市場調(diào)入,食用油、糕點、酒類、糖類等次級加工產(chǎn)品主要由島外供給。因此,為清晰反映海島人地關(guān)系地域系統(tǒng)要素間的作用關(guān)系,從人類活動消費和資源環(huán)境供給兩個端口構(gòu)建包含生物產(chǎn)品賬戶、能源賬戶、海洋賬戶在內(nèi)的生態(tài)足跡賬戶體系(圖3)。根據(jù)生態(tài)足跡理論,結(jié)合長山群島實際情況,將其生物生產(chǎn)性土地分為耕地、林地、園地和水域四類。長山群島生物產(chǎn)品賬戶中,肉、蛋、奶等畜牧產(chǎn)品以農(nóng)畜結(jié)合和工業(yè)化飼養(yǎng)方式生產(chǎn),飼料主要來自糧食類作物,因此將其歸為耕地；生態(tài)足跡中并沒有為吸收化石能源燃燒所排放CO2的專門用地[27],根據(jù)生態(tài)足跡理論有關(guān)化石能源用地的定義和生物生產(chǎn)用地的“空間互斥假設(shè)”[28],本研究將化石能源消費用地歸為林地,與資源環(huán)境供給端的林地對應(yīng)；長山群島園地主要為水果種植用地,林地為生態(tài)保護(hù)用地,二者有明顯界線,故將園地作為獨立生物生產(chǎn)性土地。在生態(tài)足跡賬戶體系中,生物產(chǎn)品賬戶主要為生活性消費,能源賬戶和海洋賬戶雖然也為居民生活提供所需能源產(chǎn)品和水產(chǎn)品,但為經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供的生產(chǎn)性原材料所占比重更高,因此將二者歸為生產(chǎn)性消費。

圖3 人地關(guān)系地域系統(tǒng)賬戶體系Fig.3 Account system of man-land relationship

2.2 能值生態(tài)足跡模型

(1)基于傳統(tǒng)生態(tài)足跡理論中生態(tài)承載力計算方法,對能值生態(tài)承載力方法進(jìn)行改進(jìn)[27,29]。海洋賬戶能值生態(tài)承載力由海域漁業(yè)資源最大可持續(xù)供給量決定,公式為：

(1)

式中,EEC海洋表示海洋賬戶能值生態(tài)承載力；EP為區(qū)域所能提供的海域漁業(yè)資源能值；D1為全球能值密度,基于9.44×1024sej/a的全球能值基準(zhǔn)計算D1為3.10×1014sej/hm2；Tr為能值轉(zhuǎn)化率(單位為sej/J)；MSY為最大可持續(xù)開發(fā)量,采用營養(yǎng)動態(tài)模型估算,計算公式：

MSY=0.5×BP=0.5×B×ETL

(2)

式中,BP為漁業(yè)資源年生產(chǎn)力,即生物生產(chǎn)量；B為初級生產(chǎn)量(濕重)(初級生產(chǎn)量濕重=干重÷0.35,100g干重相當(dāng)于35 g有機碳[30]),根據(jù)國家海洋環(huán)境監(jiān)測中心調(diào)查數(shù)據(jù),長山群島海域初級生產(chǎn)力為78605.46 kg km-2a-1,由此計算初級產(chǎn)量為4.95×106t/a[24]；E為生態(tài)效率,取15%,TL為海域漁獲物營養(yǎng)級,取TL=3.0[30-31]。

能源賬戶能值生態(tài)承載力表示林地吸收化石能源燃燒排放的CO2能力。但是,在能值分析方法中碳足跡的承載力不能簡單以林地面積計算,需要根據(jù)能源的碳排放系數(shù)和單位面積林地碳吸收量,轉(zhuǎn)化為單位面積林地能夠承載的能源消費量。具體公式為：

(3)

式中,EEC林地為林地承載力；A林地為林地面積；α為單位面積林地承載的能源消費量(折標(biāo)煤),按照原煤碳排放因子26 tC/TJ,1 t原煤能量為0.0293 TJ,根據(jù)相關(guān)研究,中國森林植被碳吸收量為1.04 tC hm-2a-1,則長山群島1 hm2林地能夠吸收1.04/(26×0.0293)=1.3652 t標(biāo)煤產(chǎn)生的CO2[32]。

生物產(chǎn)品賬戶承載力由區(qū)域所能提供的相應(yīng)土地面積決定,公式為：

(4)

式中,Ai為i類項目的實際土地面積；D2為研究區(qū)能值密度,其計算公式為：

(5)

式中,a,b,c,d,e,f,g分別代表太陽輻射能、風(fēng)能、雨水化學(xué)能、雨水勢能、波浪能,地球旋轉(zhuǎn)能和潮汐能(表1)。太陽輻射能、風(fēng)能、雨水化學(xué)能、雨水勢能、波浪能由太陽輻射作用產(chǎn)生,為了避免重復(fù)計算,取其中最大值。地球旋轉(zhuǎn)能和潮汐能分別由地球內(nèi)能和地月日引力引起,需加總計算。

(2)能值生態(tài)足跡計算公式為：

(6)

式中,EEF為能值生態(tài)足跡；EMci為第i類消費項目能值。

表1 長山群島1996—2016年平均可更新資源能值

“—”代表無數(shù)據(jù)

(3)能值生態(tài)盈余公式為：

EER=EEC-EEF

(7)

式中, EER為能值生態(tài)盈余。當(dāng)EEC>EEF時,EER為正數(shù),表示人地關(guān)系地域系統(tǒng)處于可持續(xù)狀態(tài)；當(dāng)EEC

2.3 人地關(guān)系脫鉤模型

能值生態(tài)足跡模型僅衡量了人類活動對資源環(huán)境占用與生態(tài)系統(tǒng)供給能力間的平衡關(guān)系,但難以衡量“人”與“地”之間的復(fù)雜關(guān)系[33]。因此,運用脫鉤理論[34],構(gòu)建長山群島經(jīng)濟(jì)發(fā)展與能值生態(tài)足跡脫鉤模型,對其二者關(guān)系進(jìn)行定量評價,公式為：

(8)

式中,Di為第i時期的脫鉤指數(shù)；ΔE為能值生態(tài)足跡變化率,表征資源環(huán)境壓力；Estart、Eend分別為第i時期始年和末年能值生態(tài)足跡,ΔG為GDP的變化率,Gstart、Gend分別表示第i時期始年和末年GDP值。脫鉤狀態(tài)及其含義見表2[35-36]。

表2 彈性脫鉤指數(shù)劃分標(biāo)準(zhǔn)

ΔE為能值生態(tài)足跡變化率 Change rate of emergy ecological footprint;ΔG為GDP的變化率 Change rate Gross Domestic Product;Di為第i時期的脫鉤指數(shù) Decoupling index of periodi;

3 結(jié)果

3.1 能值生態(tài)足跡模型計算結(jié)果

長山群島能值生態(tài)承載力呈下降趨勢,2008年最低,較1996年下降了22.03%；2009—2016年基本保持穩(wěn)定,平均為8.31×105hm2(圖4)。1996—2016年長山群島能值生態(tài)足跡大幅增長,尤其是2009年以后,增長速度明顯加快,2013年達(dá)到最高,較1996年增長了256.46%,其后有所下降,2016年降到2.78×107hm2(圖4)。長山群島能值生態(tài)赤字不斷擴(kuò)大,1996年生態(tài)赤字為8.33×106hm2,2016年增加到2.70×107hm2,增幅達(dá)到224.13%(圖4)。圖5反映了耕地、園地、林地、水域等四類生物生產(chǎn)性土地的能值生態(tài)承載力、能值生態(tài)足跡和能值生態(tài)盈余及其人均指標(biāo)變化狀況,結(jié)合圖2可知,長山群島近年來人口出現(xiàn)緩慢下降,但總體保持平穩(wěn),因此其人均指標(biāo)變化趨勢和總量變化基本保持一致。

圖4 長山群島能值生態(tài)承載力、生態(tài)足跡、生態(tài)赤字/盈余動態(tài)變化Fig.4 Change of emergy ecological capacity, ecological footprint and ecological reserve in Changshan Archipelago

3.2 海島人地關(guān)系脫鉤效應(yīng)

長山群島人地關(guān)系脫鉤效應(yīng)表示一時間段內(nèi)始年和末年之間的海島生態(tài)占用(以能值生態(tài)足跡表征)與海島經(jīng)濟(jì)發(fā)展(以 GDP表征)之間的彈性關(guān)系,為保證研究期內(nèi)各時間段脫鉤效應(yīng)測度的連續(xù)性,根據(jù)公式(8),以三年為期、以第i-1期的末年為第i期始年,將研究期劃分為10期(T1—T10),計算得到長山群島能值生態(tài)足跡與GDP的脫鉤指數(shù)和各時間段脫鉤狀態(tài)以及各類型的生物生產(chǎn)性土地占用與GDP之間脫鉤狀態(tài)(表3、4)。

表3 1996—2016 年長山群島能值生態(tài)足跡與GDP脫鉤效應(yīng)

T為時間段 Time

表4 1996—2016年不同土地能值生態(tài)足跡與GDP脫鉤狀態(tài)

圖5 長山群島各類生物生產(chǎn)性土地能值生態(tài)承載力、生態(tài)足跡、生態(tài)盈余變化Fig.5 Emergy ecological capacity, footprint and reserve of various biological productive areas in Changshan Archipelago

4 討論

4.1 長山群島人地關(guān)系供需平衡變化

一般而言,人口增長以及經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來的生活性資料消費和能源消耗是生態(tài)足跡增加的主要原因[37]。但長山群島作為海島型人地關(guān)系地域系統(tǒng),產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)較為單一,島內(nèi)居民生活消費以糧食、蔬菜、肉蛋奶類等基礎(chǔ)性產(chǎn)品為主,且近年來人口數(shù)量持續(xù)下降。隨著長山群島經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,居民的生活消費結(jié)構(gòu)發(fā)生較大變化,發(fā)展性物質(zhì)消費總量和人均消費水平均有較大幅度提高,糧食、蔬菜等基本性物質(zhì)消費總量和人均消費數(shù)量呈下降趨勢,總體上耕地和園地足跡總量和人均足跡水平在2009年后出現(xiàn)上升趨勢。作為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的動力基礎(chǔ)和物質(zhì)條件,能源賬戶和海洋賬戶足跡變化顯著。尤其是長山群島對外開放以后,漁業(yè)資源和能源的消費快速增長。自然環(huán)境系統(tǒng)在供給人類消費需求方面具有有限性[38],過度捕撈使?jié)O業(yè)資源環(huán)境受到破壞,限制了海洋漁業(yè)發(fā)展,使得海洋賬戶足跡在2013年以后呈現(xiàn)下降趨勢。

生態(tài)系統(tǒng)為人類提供了賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ),其承載能力受到自身屬性和外部環(huán)境的雙重影響。學(xué)者認(rèn)為,經(jīng)濟(jì)發(fā)展和城市擴(kuò)張侵占了生態(tài)系統(tǒng)資源,使生態(tài)承載力下降[39]。近年來,長山群島經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,海島城鎮(zhèn)化加快推進(jìn),使大量耕地資源被占用,園地面積縮減,導(dǎo)致島陸系統(tǒng)生態(tài)承載力下降。根據(jù)圖5分析,耕地承載力變化是造成1996—2003年能值總生態(tài)承載力下降的主要原因。2004年以后隨著生態(tài)環(huán)境保護(hù)的加強和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,土地資源被占用的態(tài)勢得到有效遏制,同時由于退耕還林和封山育林政策的實施,林地有一定幅度增長,長山群島整體生態(tài)環(huán)境得到恢復(fù),能值生態(tài)承載力得以保持穩(wěn)定。

生態(tài)盈余反映了人地關(guān)系地域系統(tǒng)中人類活動需求與資源環(huán)境供給的平衡關(guān)系。由于對土地、能源、海洋漁業(yè)資源的過度依賴,尤其是對海洋漁業(yè)資源的長期過度開發(fā)[40],導(dǎo)致長山群島長期處于生態(tài)赤字,并呈擴(kuò)大趨勢。但各賬戶生態(tài)赤字涵義不盡相同[41-43]。首先,生物產(chǎn)品賬戶赤字表示人口消費超過了本地生物產(chǎn)品供給能力,可通過貿(mào)易彌補資源短缺。長山群島所屬島嶼中,大長山島、廣鹿島、小長山島面積較大,耕地資源相對較多,但其他島嶼耕地資源有限,生物產(chǎn)品無法滿足居民生活需求。因此,糧食、蔬菜、肉蛋奶類等島內(nèi)短缺的初級農(nóng)產(chǎn)品和酒類、食用油等島內(nèi)無法生產(chǎn)的次級加工產(chǎn)品,需要通過市場從大陸地區(qū)補給。其次,能源賬戶的生態(tài)赤字表示化石能源燃燒產(chǎn)生的CO2超出本區(qū)生態(tài)系統(tǒng)吸收能力,其反映了地區(qū)應(yīng)承擔(dān)的碳排放責(zé)任。近年來,隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,長山群島能源需求加大,加上能源基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的增強,能源供給能力顯著增加,使化石能源足跡大幅增加。再次,海洋賬戶生態(tài)赤字表示人類開發(fā)海洋漁業(yè)資源的強度超出了海域生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)能力,表明漁業(yè)資源系統(tǒng)已經(jīng)處于過度開發(fā)狀態(tài)。1996—2013年隨著海洋漁業(yè)資源開發(fā)力度不斷加大,海洋賬戶生態(tài)赤字逐步加?。?013年以后,由于漁業(yè)資源保護(hù)力度加強,漁業(yè)資源的捕撈強度有所下降,生態(tài)赤字縮小。

4.2 長山群島人地關(guān)系脫鉤效應(yīng)變化

根據(jù)脫鉤效應(yīng)分析,長山群島能值生態(tài)足跡與GDP之間經(jīng)歷了“擴(kuò)張連接-弱脫鉤-擴(kuò)張連接-弱脫鉤-強脫鉤”的轉(zhuǎn)變,反映了海島經(jīng)濟(jì)發(fā)展從以資源環(huán)境消耗為基礎(chǔ)的粗放型增長向以提高生產(chǎn)效率為動力的集約型增長的轉(zhuǎn)變歷程。1996—2000年,脫鉤指數(shù)表現(xiàn)為介于脫鉤與負(fù)脫鉤之間的連接狀態(tài),GDP受第一產(chǎn)業(yè)變化影響出現(xiàn)小幅波動,與能值生態(tài)足跡同步變化。2000—2008年,隨著外部經(jīng)濟(jì)社會環(huán)境的快速變化,第一產(chǎn)業(yè)持續(xù)增長,第二、三產(chǎn)業(yè)有一定程度發(fā)展,能值生態(tài)足跡也相應(yīng)增加,脫鉤指數(shù)增大,但總體處于弱脫鉤狀態(tài)。這一時期主要得益于技術(shù)進(jìn)步使生產(chǎn)效率提升,對資源依賴一定程度減弱。2008—2012年,第一產(chǎn)業(yè)和第三產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展,第二產(chǎn)業(yè)也有一定增幅,使海洋漁業(yè)資源和能源消耗增加,GDP與能值生態(tài)足跡同步增長。2012—2014年,以旅游業(yè)主的第三產(chǎn)業(yè)加速發(fā)展,海水養(yǎng)殖業(yè)和水產(chǎn)品加工業(yè)快速提升,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級,資源和能源消耗降低,能值生態(tài)足跡一定程度降低,經(jīng)濟(jì)對資源環(huán)境依賴減弱。2014—2016年,由于海洋賬戶能值生態(tài)足跡降低,GDP與能值生態(tài)足跡之間出現(xiàn)強脫鉤。

從能值生態(tài)足跡與GDP間的脫鉤效應(yīng)變化來看,經(jīng)濟(jì)發(fā)展的速度、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和增長方式對能值生態(tài)足跡強度產(chǎn)生影響,使各類型的生物生產(chǎn)性土地占用與經(jīng)濟(jì)增長之間表現(xiàn)出不同的脫鉤關(guān)系。1996—2008年,長山群島產(chǎn)業(yè)體系以第一產(chǎn)業(yè)為主導(dǎo),對化石能源和海洋漁業(yè)資源依賴較強,GDP與林地和水域足跡表現(xiàn)為弱脫鉤關(guān)系,而與耕地和園地足跡表現(xiàn)為強脫鉤關(guān)系。2009年開始第一產(chǎn)業(yè)持續(xù)增長,第二產(chǎn)業(yè)規(guī)模縮減,第三產(chǎn)業(yè)發(fā)展速度明顯加快,第一、二產(chǎn)業(yè)比重下降,對化石能源和漁業(yè)資源的需求的降低使GDP與林地和水域足跡分別出現(xiàn)弱脫鉤和擴(kuò)張連接。2012—2016年,由于漁業(yè)資源的衰退,促使第一產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)變增長方式,GDP與水域由弱脫鉤向強脫鉤轉(zhuǎn)變；以旅游業(yè)為核心的第三產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級使經(jīng)濟(jì)發(fā)展重心從海洋轉(zhuǎn)向島陸,GDP與耕地、園地、林地足跡出現(xiàn)了擴(kuò)張連接、弱脫鉤向擴(kuò)張負(fù)脫鉤的轉(zhuǎn)變。

5 結(jié)論

本文通過改進(jìn)能值生態(tài)足跡模型,計算了1996—2016年長山群島能值生態(tài)足跡和能值生態(tài)承載力,分析了海島人地關(guān)系供需平衡變化情況,并利用脫鉤模型探討了海島經(jīng)濟(jì)發(fā)展與能值生態(tài)足跡之間的關(guān)系。結(jié)論如下：(1)1996—2016年,經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度和海島居民生活水平的提高,加大了資源和能源的需求,使長山群島能值生態(tài)足跡快速增長。其中,海洋漁業(yè)資源開發(fā)和化石能源利用對能值生態(tài)足跡影響最大。(2)長山群島經(jīng)濟(jì)發(fā)展和城鎮(zhèn)擴(kuò)張,導(dǎo)致耕地和園地資源供給減少,能值生態(tài)承載力從1996—2003年持續(xù)下降。2004年以后隨著耕地資源和生態(tài)環(huán)境保護(hù)的加強,能值生態(tài)承載力得以保持穩(wěn)定。耕地資源的減少是造成生態(tài)承載力下降的主要原因。(3)長山群島人地關(guān)系始終處于生態(tài)赤字狀態(tài)并呈擴(kuò)大趨勢,漁業(yè)資源過度開發(fā)是能值生態(tài)赤字的主導(dǎo)因素。各賬戶生態(tài)赤字應(yīng)區(qū)別對待：生物產(chǎn)品賬戶赤字表示海島對生物產(chǎn)品外部依賴的程度；能源賬戶赤字表示海島應(yīng)當(dāng)承擔(dān)的碳排放責(zé)任；海洋賬戶赤字表示人類過度開發(fā)海洋漁業(yè)資源的強度。(4)長山群島GDP與能值生態(tài)足跡的關(guān)聯(lián)性經(jīng)歷了“擴(kuò)張連接-弱脫鉤-擴(kuò)張連接-弱脫鉤-強脫鉤”的轉(zhuǎn)變過程。經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和增長方式是影響其脫鉤狀態(tài)的重要因素,隨著經(jīng)濟(jì)重心由第一產(chǎn)業(yè)向第三產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移,經(jīng)濟(jì)增長與耕地、園地、林地間的脫鉤效應(yīng)轉(zhuǎn)向擴(kuò)張性負(fù)脫鉤狀態(tài),表明產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移使人類生態(tài)足跡的影響從海洋轉(zhuǎn)向島陸。

基于能值生態(tài)足跡模型的長山群島人地關(guān)系供需平衡和脫鉤效應(yīng)變化,反映了海島人類生產(chǎn)和生活活動與資源環(huán)境的關(guān)聯(lián)性、海島發(fā)展過程中人地關(guān)系的變化特征以及海島人類活動對資源環(huán)境的影響規(guī)律,為進(jìn)一步深入研究海島型人地關(guān)系演化機制和海島型人地關(guān)系地域系統(tǒng)要素交互影響機制提供了參考依據(jù),也可為長山群島在科學(xué)引導(dǎo)海島人類生產(chǎn)活動、保護(hù)海島和海洋資源提供理論依據(jù)。但是由于缺乏污染物排放數(shù)據(jù),污染足跡未能計入計算范疇,因此在能值生態(tài)足跡指標(biāo)選取的全面性方面仍需進(jìn)一步完善。此外,“海洋初級生產(chǎn)力不變”的假設(shè)對海洋漁業(yè)資源承載力的精確性造成一定影響,有待深化研究。

致謝：遼寧師范大學(xué)城市與環(huán)境學(xué)院李悅錚教授為本研究提供基礎(chǔ)資料，特此致謝。