嚴(yán) 巖，陳添錚，劉興龍

(1.福建信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 福建福州 350001；2.福州市海洋與漁業(yè)技術(shù)中心 福建福州 350001；3.閩江學(xué)院 福建福州 350108)

近海漁業(yè)區(qū)的發(fā)展與生態(tài)環(huán)境安全的和諧發(fā)展符合國家生態(tài)文明建設(shè)的基本要求，將成為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重要趨勢[1]。中國已經(jīng)進(jìn)入漁牧業(yè)發(fā)展的快速階段，人們的生活也充滿了蓬勃希望。但是近海漁業(yè)區(qū)的快速發(fā)展在一定程度上對生態(tài)環(huán)境造成一定影響，使得近海漁業(yè)區(qū)的自然環(huán)境逐漸朝著人工環(huán)境演化，出現(xiàn)了一系列的生態(tài)環(huán)境問題，如水土流失、水土資源污染，生物種群滅絕等[2]，致使近海漁業(yè)區(qū)的生態(tài)平衡受到很大程度的破壞，生態(tài)環(huán)境安全也遭受到了相應(yīng)威脅，為此，對于海洋近海漁業(yè)區(qū)生態(tài)環(huán)境安全的研究得到相關(guān)學(xué)者越來越多的關(guān)注。

俞存根等[3]以舟山近岸海域?yàn)槔芯繃詈^(qū)漁業(yè)生態(tài)損害的補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)定量研究，結(jié)合漁民調(diào)查訪談溝通和查閱歷史資料收集海區(qū)漁業(yè)資源數(shù)量分布情況，設(shè)計(jì)不同海域的權(quán)重系數(shù)，建立生態(tài)損害的補(bǔ)償模型，設(shè)計(jì)近海漁業(yè)區(qū)生態(tài)環(huán)境安全的定量價(jià)值標(biāo)準(zhǔn)。TUNCA等[4]研究利用多種污染測定方法對地中海北部海岸沉積物進(jìn)行生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)調(diào)查，評估愛琴海沉積物中的金屬污染水平。從土耳其北地中海地區(qū)7個(gè)不同地點(diǎn)采集的沉積物樣品中，采用石墨爐原子吸收分光光度法(GFAAS)和火焰原子吸收分光光度法(FAAS)分析調(diào)查了多種元素(銅、鐵、鋅、鎘、鎳、砷、鉛、錳、鈷和鉻)。采用沉積物評估方法對研究結(jié)果進(jìn)行評估，然后調(diào)查元素剖面對活生物體的不利生物效應(yīng)，從而分析海域生態(tài)環(huán)境安全的影響因素。

雖然上述研究取得一定進(jìn)展，但并不適用當(dāng)前近海漁業(yè)區(qū)的生態(tài)環(huán)境安全分析，為此本文分析近海漁業(yè)區(qū)生態(tài)環(huán)境安全耦合度關(guān)鍵技術(shù)，為漁業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供必要的科學(xué)依據(jù)。近海漁業(yè)區(qū)的快速發(fā)展對漁牧業(yè)整體發(fā)展有著巨大的推動(dòng)作用，近海漁業(yè)區(qū)的發(fā)展也對區(qū)域生態(tài)環(huán)境安全提出了更高的要求，必須促進(jìn)二者之間的協(xié)調(diào)發(fā)展，才能取得最大的經(jīng)濟(jì)利益。

1 近海漁業(yè)區(qū)生態(tài)環(huán)境安全耦合度關(guān)鍵技術(shù)分析

1.1 確定近海漁業(yè)區(qū)安全文化與生態(tài)環(huán)境安全耦合關(guān)系

通過對安全文化和生態(tài)環(huán)境安全的認(rèn)識，來確定近海漁業(yè)區(qū)安全文化與生態(tài)環(huán)境安全的耦合關(guān)系，從而提高近海漁業(yè)區(qū)生態(tài)環(huán)境安全的耦合度[5]。在不同的研究領(lǐng)域，生態(tài)環(huán)境安全的含義也是不同的，本文研究的生態(tài)環(huán)境安全是指以近海漁業(yè)區(qū)作為主體，對漁業(yè)區(qū)的發(fā)展有著重要影響的環(huán)境條件和自然因子的總和，包括大氣、水、土、自然資源和能源以及區(qū)域中生物等環(huán)境要素。近海漁業(yè)區(qū)安全文化是解決近海漁業(yè)區(qū)安全問題的最基本的方法，近海漁業(yè)區(qū)安全文化是指近海區(qū)域捕魚業(yè)安全監(jiān)管理念和制度、捕魚業(yè)的安全意識、漁業(yè)區(qū)的生產(chǎn)經(jīng)營行為等多方面的綜合。從安全文化影響的主體不同來看，近海漁業(yè)區(qū)安全文化由捕魚業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營行為、政府的監(jiān)管制度、社會(huì)的監(jiān)督水平等組成。近海漁業(yè)區(qū)安全文化與生態(tài)環(huán)境安全的耦合關(guān)系肯定了環(huán)境多元化的結(jié)果，需要尊重近海漁業(yè)區(qū)地域鄉(xiāng)土以及歷史文脈，還要尊重近海漁業(yè)區(qū)原本的生態(tài)群落、水體、地貌以及地形等。破壞近海漁業(yè)區(qū)地方生態(tài)環(huán)境，移植的樹木通常會(huì)面目全非，在很長的時(shí)間內(nèi)，都難以發(fā)揮應(yīng)該具有的生態(tài)效應(yīng)，所以營造反映近海漁業(yè)區(qū)景觀以及自然景觀，要符合自然的規(guī)律，將美學(xué)、社會(huì)學(xué)、人居學(xué)、景觀生態(tài)學(xué)以及植物學(xué)等文化作為基礎(chǔ)條件，遵循生態(tài)環(huán)境安全法則。

生態(tài)環(huán)境有其本身更新規(guī)律以及演變法則，所以在規(guī)劃時(shí)需要考慮到人和環(huán)境因子、微生物、動(dòng)物以及自然植物構(gòu)成的有機(jī)整體，盡可能地保留和采用原有微生物以及動(dòng)植物，要和近海漁業(yè)區(qū)特定安全文化以及生態(tài)環(huán)境安全相適應(yīng)，才能夠體現(xiàn)二者及其子系統(tǒng)之間各因素的相互作用的結(jié)果。耦合度屬于一個(gè)物理學(xué)概念，一般情況下是兩個(gè)或兩個(gè)以上的體系通過相互作用而互相影響的現(xiàn)象[6-7]。近海漁業(yè)區(qū)安全文化與生態(tài)環(huán)境安全可以通過自身獨(dú)有的耦合元素來互相作用和影響，近海漁業(yè)區(qū)安全文化作用于生態(tài)環(huán)境安全系統(tǒng)，同時(shí)還會(huì)受到生態(tài)環(huán)境安全系統(tǒng)的制約。良好的生態(tài)環(huán)境安全可以為近海漁業(yè)區(qū)安全文化提供良好的發(fā)展環(huán)境，本文將兩者的相互作用作為近海漁業(yè)區(qū)安全文化與生態(tài)環(huán)境安全的耦合。二者之間的耦合關(guān)系主要表現(xiàn)在近海漁業(yè)區(qū)安全文化中的政府資金投入，促進(jìn)人們對生態(tài)環(huán)境安全的重視，從而改善近海漁業(yè)區(qū)的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量。近海漁業(yè)區(qū)生態(tài)環(huán)境安全通過改善區(qū)域生態(tài)環(huán)境、加強(qiáng)基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，來為近海漁業(yè)區(qū)安全文化的發(fā)展提供良好的環(huán)境條件。近海漁業(yè)區(qū)安全文化與生態(tài)環(huán)境安全的耦合關(guān)系如圖1所示。

圖1 近海漁業(yè)區(qū)安全文化與生態(tài)環(huán)境安全的耦合關(guān)系

由圖1可知，總結(jié)生態(tài)環(huán)境安全在不同研究領(lǐng)域的意義，分析影響安全文化的不同主體，得到了近海漁業(yè)區(qū)安全文化的組成。從耦合度角度出發(fā)，分析了近海漁業(yè)區(qū)安全文化與生態(tài)環(huán)境安全之間的相互作用，得到了近海漁業(yè)區(qū)安全文化與生態(tài)環(huán)境安全的耦合關(guān)系，完成了近海漁業(yè)區(qū)安全文化與生態(tài)環(huán)境安全耦合關(guān)系的確定。

1.2 構(gòu)建生態(tài)環(huán)境安全的灰色關(guān)聯(lián)度模型

在確定近海漁業(yè)區(qū)安全文化與生態(tài)環(huán)境安全耦合關(guān)系后，采用生態(tài)環(huán)境安全的灰色關(guān)聯(lián)分析法，來構(gòu)建生態(tài)環(huán)境安全的灰色關(guān)聯(lián)度模型，達(dá)到提高生態(tài)環(huán)境安全耦合度的目的。生態(tài)環(huán)境安全的灰色關(guān)聯(lián)度模型通過計(jì)算近海漁業(yè)區(qū)安全文化系統(tǒng)與生態(tài)環(huán)境安全系統(tǒng)之間的指標(biāo)關(guān)聯(lián)度，從模型內(nèi)部指標(biāo)的整體角度出發(fā)，反映了二者之間的耦合度關(guān)系[8]。近海漁業(yè)區(qū)安全文化與生態(tài)環(huán)境安全之間關(guān)聯(lián)系數(shù)的計(jì)算公式(1)所示：

(1)

由于近海漁業(yè)區(qū)安全文化與生態(tài)環(huán)境安全之間的關(guān)聯(lián)系數(shù)過于分散且多，但是為了方便兩者之間的比較，將每一時(shí)刻的近海漁業(yè)區(qū)安全文化與生態(tài)環(huán)境安全之間的關(guān)聯(lián)系數(shù)集中到一個(gè)值附近[9]，本文采用平均值計(jì)算公式來處理關(guān)聯(lián)系數(shù)，公式為：

(2)

式中，γij表示近海漁業(yè)區(qū)安全文化與生態(tài)環(huán)境安全之間的關(guān)聯(lián)度。通過比較γij的大小，可以快速篩選出生態(tài)環(huán)境安全對近海漁業(yè)區(qū)安全文化影響較大的因素。若γij=1，則說明生態(tài)環(huán)境安全中的其中一項(xiàng)指標(biāo)與近海漁業(yè)區(qū)安全文化中的某一個(gè)指標(biāo)有著密切的關(guān)系，且兩個(gè)指標(biāo)的變化規(guī)律也完全相同；若0<γij<1且γij值越接近1，則說明近海漁業(yè)區(qū)安全文化與生態(tài)環(huán)境安全之間的關(guān)聯(lián)性越強(qiáng)，γij的值越接近0，則說明二者的關(guān)聯(lián)性越弱。

在確定近海漁業(yè)區(qū)安全文化與生態(tài)環(huán)境安全耦合關(guān)系的基礎(chǔ)上，采用灰色關(guān)聯(lián)分析法，計(jì)算了近海漁業(yè)區(qū)安全文化與生態(tài)環(huán)境安全之間關(guān)聯(lián)系數(shù)，由于近海漁業(yè)區(qū)安全文化與生態(tài)環(huán)境安全之間的關(guān)聯(lián)系數(shù)過于分散且數(shù)量較多，采用算術(shù)平均值計(jì)算公式來處理關(guān)聯(lián)系數(shù)，完成生態(tài)環(huán)境安全灰色關(guān)聯(lián)度模型的構(gòu)建，接下來通過分析近海漁業(yè)區(qū)生態(tài)環(huán)境安全耦合的時(shí)序規(guī)律，來實(shí)現(xiàn)近海漁業(yè)區(qū)生態(tài)環(huán)境安全耦合度關(guān)鍵技術(shù)分析。

1.3 分析近海漁業(yè)區(qū)生態(tài)環(huán)境安全耦合的時(shí)序規(guī)律

在灰色關(guān)聯(lián)度模型內(nèi)部，將生態(tài)環(huán)境安全評價(jià)指標(biāo)進(jìn)行分類，在分類的基礎(chǔ)上分析近海漁業(yè)區(qū)生態(tài)環(huán)境安全耦合的時(shí)序規(guī)律，實(shí)現(xiàn)近海漁業(yè)區(qū)生態(tài)環(huán)境安全耦合度關(guān)鍵技術(shù)分析，提高近海漁業(yè)區(qū)生態(tài)環(huán)境安全的耦合度[10-11]。將近海漁業(yè)區(qū)安全文化設(shè)為x(t)，增長率r表示x(t)的函數(shù)，記為r(x)。假設(shè)r(x)是x的函數(shù)，這時(shí)需要一個(gè)引入系數(shù)s，當(dāng)x=xm時(shí)，此時(shí)增長率為零，即r(xm)=0，即可以求出引入系數(shù)的值。增長率函數(shù)r(x)可以表示為：

(3)

近海漁業(yè)區(qū)安全文化的增長率可以表示為：

(4)

將增長率方程用分離變量法求解，可以得到：

(5)

運(yùn)用增長率方程的求解結(jié)果，構(gòu)建了近海漁業(yè)區(qū)生態(tài)環(huán)境安全耦合度模型：

(6)

式中，C表示耦合度，u1和u2表示時(shí)序參量。

綜上所述，從安全文化影響的主體不同分析，得到了近海漁業(yè)區(qū)安全文化的組成，采用灰色關(guān)聯(lián)分析法來計(jì)算近海漁業(yè)區(qū)安全文化與生態(tài)環(huán)境安全之間的關(guān)聯(lián)系數(shù)。以方便近海漁業(yè)區(qū)安全文化與生態(tài)環(huán)境安全之間的比較為目的，采用算術(shù)平均值計(jì)算公式來處理關(guān)聯(lián)系數(shù)，完成生態(tài)環(huán)境安全灰色關(guān)聯(lián)度模型的構(gòu)建；最后利用分離變量法求解，在增長率方程的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了近海漁業(yè)區(qū)生態(tài)環(huán)境安全耦合度模型[12]，完成近海漁業(yè)區(qū)生態(tài)環(huán)境安全耦合的時(shí)序規(guī)律的分析，實(shí)現(xiàn)了近海漁業(yè)區(qū)生態(tài)環(huán)境安全耦合度關(guān)鍵技術(shù)分析。

2 實(shí)驗(yàn)對比分析

為了驗(yàn)證近海漁業(yè)區(qū)生態(tài)環(huán)境安全耦合度關(guān)鍵技術(shù)的效果和可行性，在某近海漁業(yè)區(qū)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，同時(shí)結(jié)合該近海漁業(yè)區(qū)的發(fā)展水平與生態(tài)環(huán)境安全現(xiàn)狀，分析兩者之間的耦合度關(guān)系，實(shí)驗(yàn)的具體實(shí)施步驟如下。

步驟1：構(gòu)建指標(biāo)體系

先對該近海漁業(yè)區(qū)的生態(tài)環(huán)境安全進(jìn)行分類，通過分析生態(tài)環(huán)境安全的分類結(jié)果，選取合適的指標(biāo)，確定近海漁業(yè)區(qū)生態(tài)環(huán)境安全的指標(biāo)體系。利用數(shù)據(jù)載入工具將不同核心指標(biāo)數(shù)據(jù)根據(jù)其特性載入數(shù)據(jù)圖表工具進(jìn)行數(shù)據(jù)展示。圖2是利用生態(tài)環(huán)境安全的分類結(jié)果，預(yù)先設(shè)計(jì)的選取合適的指標(biāo)連接流程。

圖2 選取合適的指標(biāo)業(yè)務(wù)連接流程圖

選取評價(jià)指標(biāo)選取的標(biāo)準(zhǔn)主要體現(xiàn)在如下兩個(gè)方面：(1)評價(jià)指標(biāo)可用率：一般來說近海漁業(yè)區(qū)的生態(tài)環(huán)境安全可靠率≥99.9%；(2)評價(jià)指標(biāo)可用性：對生態(tài)環(huán)境安全關(guān)鍵業(yè)務(wù)活動(dòng)應(yīng)重點(diǎn)保證其可用性。對于評價(jià)指標(biāo)，根據(jù)其重要程度分別制定其可用性。當(dāng)突發(fā)狀況發(fā)生時(shí)，可保證評價(jià)指標(biāo)具備最佳的運(yùn)行能力，保證關(guān)鍵評價(jià)指標(biāo)的可用性。

步驟2：近海漁業(yè)區(qū)的現(xiàn)狀分析

采用多個(gè)指標(biāo)共同評價(jià)的方法，分別測算出近海漁業(yè)區(qū)的廢水、廢氣和廢棄物的排放情況，以及目前的發(fā)展水平。其中多個(gè)指標(biāo)以及評價(jià)方法具體如下所示。

(1)地方性原則指標(biāo)

該原則指標(biāo)主要是肯定了近海漁業(yè)區(qū)環(huán)境多元化的結(jié)果，為如今的捕撈作業(yè)方式、周邊建筑建造模式、漁民生活方式以及千姿百態(tài)的海洋文化樣貌奠定了基礎(chǔ)。

(2)保護(hù)多樣性的原則指標(biāo)

符合近海漁業(yè)區(qū)自然的規(guī)律，將美學(xué)、社會(huì)學(xué)、人居學(xué)、景觀生態(tài)學(xué)以及植物學(xué)等作為基礎(chǔ)條件，遵循近海漁業(yè)區(qū)生態(tài)法則，以此重新認(rèn)識自然景觀的要素。

(3)社會(huì)性原則指標(biāo)

在規(guī)劃近海漁業(yè)區(qū)時(shí)，需要對多個(gè)學(xué)科進(jìn)行交叉研究，其中涉及有經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、藝術(shù)以及科學(xué)等許多方面問題，它們之間是相輔相成、密不可分的。所以，規(guī)劃之前需要全面以及綜合分析漁業(yè)區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件以及景觀的自然條件等。

(4)可持續(xù)性的原則指標(biāo)

該原則指標(biāo)應(yīng)該遵循一種全新價(jià)值、道德以及倫理的觀念，在本質(zhì)上是充分利用現(xiàn)代科技手段，通過發(fā)展清潔生產(chǎn)、開發(fā)綠色資源，來改善以及優(yōu)化近海漁業(yè)區(qū)生態(tài)的環(huán)境，從而促進(jìn)人和自然的和諧發(fā)展，促進(jìn)環(huán)境、資源以及人口之間的相互協(xié)調(diào)性。

步驟3：生態(tài)環(huán)境安全現(xiàn)狀分析

利用生態(tài)模型進(jìn)行定性分析，闡明近海漁業(yè)區(qū)生態(tài)環(huán)境安全的總體與局部變化情況，展現(xiàn)出近海漁業(yè)區(qū)生態(tài)環(huán)境安全的發(fā)展趨勢。

利用上述的實(shí)驗(yàn)方法及步驟，通過本文方法對比文獻(xiàn)[3-4]方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得到了近海漁業(yè)區(qū)生態(tài)環(huán)境復(fù)雜程度對比結(jié)果，如圖3所示。

圖3 近海漁業(yè)區(qū)生態(tài)環(huán)境復(fù)雜程度對比結(jié)果

由圖3可知，隨著近海漁業(yè)區(qū)安全文化與生態(tài)環(huán)境安全之間的關(guān)聯(lián)系數(shù)增加，三種方法耦合度關(guān)鍵技術(shù)分析獲取到的生態(tài)環(huán)境復(fù)雜程度上、下限都有下降的趨勢，其中本文方法下降趨勢最為明顯，且當(dāng)關(guān)聯(lián)系數(shù)達(dá)到100時(shí)，文獻(xiàn)[3]方法和文獻(xiàn)[4]方法的生態(tài)安全環(huán)境復(fù)雜程度最終分別下降到73%和20%，而本文方法的生態(tài)安全環(huán)境復(fù)雜程度最終下降到8%。生態(tài)環(huán)境越復(fù)雜，本文方法的效果越好。

為進(jìn)一步驗(yàn)證近海漁業(yè)區(qū)生態(tài)環(huán)境安全耦合度關(guān)鍵技術(shù)的可行性，按照以下步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：

步驟1：近海漁業(yè)區(qū)生態(tài)環(huán)境安全耦合關(guān)系分析

采用灰色關(guān)聯(lián)度模型分析近海漁業(yè)區(qū)生態(tài)環(huán)境安全耦合關(guān)系及變化趨勢。

步驟2：基于相關(guān)分析，結(jié)合定性與定量結(jié)合的研究方法，提取近海漁業(yè)區(qū)生態(tài)環(huán)境安全的影響因素。

步驟3：分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果并記錄，繪制近海漁業(yè)區(qū)生態(tài)環(huán)境安全耦合度曲線。其近海漁業(yè)區(qū)生態(tài)環(huán)境安全耦合度曲線結(jié)果如圖4所示。

圖4 近海漁業(yè)區(qū)生態(tài)環(huán)境安全耦合度曲線結(jié)果

圖4是利用本文方法進(jìn)行近海漁業(yè)區(qū)生態(tài)環(huán)境安全耦合曲線結(jié)果。從耦合度角度出發(fā)，近海漁業(yè)區(qū)安全文化與生態(tài)環(huán)境安全之間存在相互作用的關(guān)系，由此確定本文方法所進(jìn)行的近海漁業(yè)區(qū)安全文化與生態(tài)環(huán)境安全的耦合關(guān)系較為密切。

3 結(jié)束語

近海漁業(yè)區(qū)的快速發(fā)展，造成了資源過度消耗，生態(tài)環(huán)境安全逐漸惡化，間接地提高了工業(yè)發(fā)展的成本。近海漁業(yè)區(qū)產(chǎn)生和排放的廢水、廢氣，嚴(yán)重影響了生態(tài)環(huán)境安全，甚至危害捕魚人的健康，人為地增加了生態(tài)保護(hù)的成本。近海漁業(yè)區(qū)的大量物質(zhì)需求也加劇了區(qū)域生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，嚴(yán)重制約了漁業(yè)的發(fā)展。為此本文提出近海漁業(yè)區(qū)生態(tài)環(huán)境安全耦合度關(guān)鍵技術(shù)，所設(shè)計(jì)的方法創(chuàng)新點(diǎn)在于提出近海漁業(yè)區(qū)安全文化與生態(tài)環(huán)境安全之間的關(guān)聯(lián)度規(guī)則。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：本設(shè)計(jì)方法近海漁業(yè)區(qū)生態(tài)環(huán)境復(fù)雜程度下降趨勢最為明顯，生態(tài)環(huán)境越來越復(fù)雜；生態(tài)環(huán)境安全耦合度關(guān)系較為密切。在未來的研究中，可就如何減少近海漁業(yè)區(qū)生態(tài)環(huán)境安全耦合時(shí)間進(jìn)行深入研究。