中國(guó)海洋資源環(huán)境經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)承載力及協(xié)調(diào)性的時(shí)空演變

蓋 美,鐘利達(dá),柯麗娜

1 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 2 遼寧師范大學(xué)城市與環(huán)境學(xué)院, 大連 116029

中國(guó)是海洋大國(guó),海洋復(fù)合系統(tǒng)承載力研究對(duì)于海洋合理開發(fā)布局、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。承載力起源于力學(xué),Maltus[1]和Verhulst[2]將其引入到生態(tài)領(lǐng)域,20世紀(jì)60年代后經(jīng)濟(jì)發(fā)展與資源環(huán)境之間矛盾日益突出,承載力研究開始被廣泛關(guān)注[3-4]。研究?jī)?nèi)容由單一要素承載力研究向單系統(tǒng)研究再向多元系統(tǒng)[5-10]研究方向發(fā)展;研究對(duì)象由陸地開始,尤其是生態(tài)脆弱區(qū)[11]逐漸關(guān)注海岸帶、海洋等方向[12-13]。關(guān)于承載力定義,高吉喜[14]和張燕等[15]認(rèn)為資源環(huán)境承載力是生態(tài)系統(tǒng)能支撐人類社會(huì)系統(tǒng)良性發(fā)展的能力,并應(yīng)以協(xié)調(diào)發(fā)展為目標(biāo),狄乾斌和韓帥帥[16]將經(jīng)濟(jì)承載力理解為資源條件和環(huán)境容量下經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的規(guī)模等[17-18]?？梢钥闯龀休d力核心內(nèi)容始終圍繞可支撐能力內(nèi)涵,并且以可持續(xù)發(fā)展理論為指導(dǎo)思想。當(dāng)前承載力研究側(cè)重支撐水平和程度,中國(guó)社會(huì)主要矛盾已經(jīng)轉(zhuǎn)化為人民日益增長(zhǎng)的美好生活需要和不平衡不充分的發(fā)展之間的矛盾。海洋復(fù)合系統(tǒng)實(shí)際上是海洋經(jīng)濟(jì)、海洋資源、海洋環(huán)境3個(gè)子系統(tǒng)的有機(jī)構(gòu)成,綜上所述,本文將海洋資源環(huán)境經(jīng)濟(jì)復(fù)合系統(tǒng)承載力定義為：在現(xiàn)有海洋資源可支撐水平、不以犧牲海洋環(huán)境為代價(jià)實(shí)現(xiàn)海洋經(jīng)濟(jì)穩(wěn)步增長(zhǎng),支撐人民生活水平提高的能力。

已有研究不足主要有：(1)海洋多元系統(tǒng)承載力研究較少,魏超等[19]利用狀態(tài)空間法對(duì)南通市海岸帶區(qū)域綜合承載力研究未實(shí)現(xiàn)真正意義的海洋承載力研究;狄乾斌等[20]借鑒生物免疫學(xué)理論對(duì)遼寧省海域生態(tài)承載力研究缺少對(duì)包括海洋經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)在內(nèi)的海洋多元系統(tǒng)承載力思考,且對(duì)承載力變化規(guī)律的進(jìn)一步探討不足;(2)海洋是復(fù)雜開放式系統(tǒng),與以往研究主體不同的是海洋變化較為穩(wěn)定且不易察覺,是一個(gè)緩慢質(zhì)變的過程,目前研究方法如主成分分析法、狀態(tài)空間法、能值分析法、非線性模糊綜合評(píng)價(jià)、突變級(jí)數(shù)法、熵權(quán)TOPSIS法等[21-22]對(duì)于數(shù)據(jù)的敏感程度較高,對(duì)海洋承載力狀況反映不足;(3)現(xiàn)有研究[23-24]對(duì)海洋復(fù)合系統(tǒng)承載力驅(qū)動(dòng)因素必要的定量分析較少,大部分研究從現(xiàn)象出發(fā),缺少對(duì)相關(guān)關(guān)系的探討,影響因素分析較為主觀。

本文通過總結(jié)已有研究,考慮海洋經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)構(gòu)建海洋資源環(huán)境經(jīng)濟(jì)三元系統(tǒng)體系全面反映海洋復(fù)合系統(tǒng)承載力狀態(tài);引入環(huán)境EKC機(jī)理與可持續(xù)發(fā)展理論相結(jié)合,為海洋復(fù)合系統(tǒng)承載力演變規(guī)律提供了理論支撐;運(yùn)用可變模糊識(shí)別4種參數(shù)模型對(duì)中國(guó)海洋資源環(huán)境經(jīng)濟(jì)承載力進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),減少了數(shù)據(jù)波動(dòng)的影響,大大提高了計(jì)算結(jié)果的穩(wěn)定性和科學(xué)性;將海洋資源環(huán)境經(jīng)濟(jì)作為整體復(fù)合系統(tǒng),運(yùn)用三元協(xié)調(diào)發(fā)展模型對(duì)承載力進(jìn)行深入研究,拓展了海洋多元系統(tǒng)的研究廣度和深度;最后采用灰色關(guān)聯(lián)法定量計(jì)算承載力驅(qū)動(dòng)因素,為提高中國(guó)海洋復(fù)合系統(tǒng)承載力,實(shí)現(xiàn)海洋可持續(xù)發(fā)展提供一定的參考依據(jù)。

1 研究機(jī)理、方法與數(shù)據(jù)來源

1.1 研究機(jī)理

圖1 基于EKC的海洋資源環(huán)境經(jīng)濟(jì)復(fù)合系統(tǒng)承載力動(dòng)態(tài)演變機(jī)理Fig.1 Dynamic evolution mechanism of composite carrying capacity of marine resource environment and economy based on EKC EKC：環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線,Environmental Kuznets Curve

本文將環(huán)境EKC[25-26]引用到海洋領(lǐng)域,認(rèn)為海洋資源環(huán)境經(jīng)濟(jì)承載力演變軌跡呈“C字型”(圖1)。初期海洋經(jīng)濟(jì)處于低水平,經(jīng)濟(jì)承載力較低,較少的人為干預(yù)使海洋環(huán)境質(zhì)量較好,海洋資源相對(duì)豐富,海洋資源環(huán)境承載力相對(duì)較高;隨著海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展,消耗海洋資源同時(shí)產(chǎn)生廢棄物污染了海洋環(huán)境,降低了海洋資源環(huán)境承載力;隨著海洋經(jīng)濟(jì)繼續(xù)發(fā)展,經(jīng)濟(jì)承載力繼續(xù)上升,相關(guān)技術(shù)進(jìn)步為海洋環(huán)境改善提供支撐,海洋資源利用效率提高及海洋新能源開發(fā)等又提高了海洋資源承載力,最終海洋資源環(huán)境經(jīng)濟(jì)復(fù)合系統(tǒng)承載力達(dá)到較高水平和良好協(xié)調(diào)狀態(tài)。但在海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中,海洋資源環(huán)境都有一定承載能力,嚴(yán)重超過海洋資源環(huán)境的承受能力,海洋資源環(huán)境將難以恢復(fù),海洋生態(tài)環(huán)境不斷惡化、海洋資源逐漸枯竭,最終反向作用于海洋經(jīng)濟(jì),導(dǎo)致海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展畸形。避免海洋資源環(huán)境經(jīng)濟(jì)復(fù)合系統(tǒng)惡性發(fā)展需要明確海洋資源環(huán)境經(jīng)濟(jì)復(fù)合系統(tǒng)的承載能力、承載力變化趨勢(shì)、協(xié)調(diào)情況以及尋找阻礙承載力良性發(fā)展的原因。

1.2 研究方法

1.2.1 韋伯-費(fèi)希納定律

韋伯-費(fèi)希納定律(W-F)[27]揭示了刺激量變化對(duì)于感知反映變化是由量變到質(zhì)變的過程。將評(píng)價(jià)海洋資源環(huán)境經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的各項(xiàng)指標(biāo)作為外界的刺激量c,將承載力的等級(jí)變化對(duì)應(yīng)于外界刺激量c的反映量k,根據(jù)W-F定律,k與c存在以下關(guān)系：

k=alogc

(1)

式中,a為韋伯常數(shù)。

經(jīng)過推導(dǎo)以及已有研究成果,若將指標(biāo)i分成5級(jí),不難得到：

ai=(cid/ci0)1/6

(2)

式中,ai為指標(biāo)i在同一等級(jí)上下界閾重要程度的比值,cid是對(duì)應(yīng)于i指標(biāo)最高級(jí)別的上限閾值,ci0是對(duì)應(yīng)于i最低級(jí)別的下限域值。

1.2.2可變模糊識(shí)別理論[28]

本文首次將可變模糊識(shí)別模型引入海洋復(fù)合系統(tǒng)承載力評(píng)價(jià)中,該模型評(píng)價(jià)承載力與以往方法相比優(yōu)點(diǎn)和原理在于：不僅將要素的單一區(qū)間隸屬度拓展到相鄰區(qū)間的綜合隸屬度,而且通過可變化參數(shù)將模糊綜合評(píng)價(jià)模型、理想點(diǎn)模型、Sigmoid型函數(shù)、模糊優(yōu)選模型4種數(shù)學(xué)模型結(jié)合起來對(duì)待評(píng)對(duì)象承載力進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),大大提高了結(jié)果的穩(wěn)定性和科學(xué)性,更適合相對(duì)穩(wěn)定且復(fù)雜的海洋復(fù)合系統(tǒng)承載力研究。

可變模糊識(shí)別模型為：

VA(u)=1/[1+(dg/db)a]

(3)

根據(jù)VA(u)的計(jì)算結(jié)果,采用級(jí)別特征值公式,確定海洋資源環(huán)境經(jīng)濟(jì)復(fù)合系統(tǒng)所屬等級(jí),VA(u)在不同級(jí)別上均存在相對(duì)隸屬度,h為VA(u)相應(yīng)的級(jí)別,Hu為最終級(jí)別特征值。公式如下：

(4)

1.2.3 三元協(xié)調(diào)發(fā)展度模型

為進(jìn)一步研究海洋資源、環(huán)境與經(jīng)濟(jì)承載力之間的相互協(xié)調(diào)關(guān)系,以便更好的反映海洋復(fù)合系統(tǒng)發(fā)展的狀態(tài),引入三元系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展度模型[29]進(jìn)行測(cè)算,公式如下：

(5)

T=αu1+βu2+γu3

(6)

式中,D為系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展度;C為協(xié)調(diào)度;T為發(fā)展度;α、β、r是待定權(quán)重;u1、u2、u3分別是海洋資源、海洋環(huán)境、海洋經(jīng)濟(jì)承載力特征值的倒數(shù)。

1.3 數(shù)據(jù)來源

本文所采用的數(shù)據(jù)來源于2006—2014年間的《中國(guó)海洋統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國(guó)環(huán)境統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國(guó)國(guó)土資源統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國(guó)城市統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國(guó)省市經(jīng)濟(jì)發(fā)展年鑒》以及沿海11省市的相關(guān)統(tǒng)計(jì)年鑒和統(tǒng)計(jì)公報(bào)。

2 指標(biāo)體系和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

2.1 指標(biāo)體系

依據(jù)整體性、科學(xué)性和可比性等原則,結(jié)合魏超等學(xué)者[19,27]相關(guān)研究確定指標(biāo)體系,本文側(cè)重于海洋復(fù)合系統(tǒng)對(duì)于人類發(fā)展的支撐作用,具體表現(xiàn)為：海洋經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)通過海洋總產(chǎn)值、海岸線經(jīng)濟(jì)密度、人均海洋產(chǎn)值等直接反映生活水平,通過海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、科研投入等反映海洋產(chǎn)業(yè)格局,進(jìn)而反映海洋經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)支撐能力的合理性;海洋環(huán)境子系統(tǒng)通過主要污染物和治理等顯示海洋環(huán)境狀況,進(jìn)而影響支撐人類生存和發(fā)展的能力;海洋資源子系統(tǒng)是支撐人類生存與發(fā)展的基礎(chǔ),海洋資源的豐富度影響著海洋經(jīng)濟(jì)水平和生活水平。采用 AHP 主觀賦權(quán)和熵值客觀賦權(quán)法確定指標(biāo)權(quán)重。指標(biāo)體系如表1。

表1 海洋資源環(huán)境經(jīng)濟(jì)承載力指標(biāo)體系

2.2 評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

科學(xué)的制定分級(jí)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)是承載力研究的關(guān)鍵。韋伯-費(fèi)希納定律(W-F)反映了心理量與物理量之間的數(shù)量關(guān)系,揭示了刺激量變化對(duì)于感知變化是由量變到質(zhì)變的過程。引入W-F定律,根據(jù)式(1)、式(2)并參考孫才志等人[27]的研究,對(duì)中國(guó)海洋資源環(huán)境經(jīng)濟(jì)25個(gè)指標(biāo)進(jìn)行承載力評(píng)價(jià)分級(jí),承載力分級(jí)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)如表2。

表2 海洋資源環(huán)境經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

表3 承載力特征值評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

3 結(jié)果與分析

3.1 中國(guó)海洋資源環(huán)境經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)承載力分析

3.1.1 中國(guó)海洋復(fù)合系統(tǒng)承載力時(shí)空變化分析

將中國(guó)沿海11省市海洋資源環(huán)境經(jīng)濟(jì)指標(biāo)體系數(shù)據(jù)(2006—2014年)結(jié)合評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)代入可變模糊識(shí)別式(3)、式(4),計(jì)算承載力特征值,計(jì)算結(jié)果如表4、圖2。根據(jù)表4結(jié)果,中國(guó)海洋復(fù)合系統(tǒng)承載力的時(shí)序變化總體呈現(xiàn)先升后降再升的“N型”波動(dòng)上升規(guī)律。大體分為3個(gè)階段：第一階段(2006—2010年)承載力由2.873上升到2.657,年均上升率為1.5%,該階段處于中國(guó)海洋“十一五”規(guī)劃階段,海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展較快,海洋科研和環(huán)保投入明顯增加、資源利用效率顯著提高;第二階段(2011—2012年)承載力由2.657下降到2.88,年均下降率為4.2%,這一階段正處于2008年國(guó)際金融危機(jī)的后效作用影響階段,同時(shí)海洋自然災(zāi)害頻發(fā),海洋環(huán)境管理的松懈,海洋復(fù)合系統(tǒng)承載力有所下降;第三階段(2013—2014年)承載力由2.88上升到2.703,年均上升率為3.1%,國(guó)際金融危機(jī)后效作用影響逐漸減小以及海洋環(huán)境的不斷惡化引起了有關(guān)部門的重視,開始加大對(duì)海洋環(huán)境的治理力度,使海洋復(fù)合系統(tǒng)承載力重新向良好方向轉(zhuǎn)變。

表4 中國(guó)海洋資源環(huán)境經(jīng)濟(jì)復(fù)合系統(tǒng)綜合承載力特征值

由圖2可以看出,中國(guó)海洋復(fù)合系統(tǒng)承載力的空間分異明顯,呈北中南“三足鼎立”格局。北部天津、中部上海、南部海南3個(gè)地區(qū)海洋復(fù)合承載力特征值分別為2.101、2.511、2.344,總體屬于較高承載力水平;天津是中國(guó)北方最重要的港口城市,海上區(qū)位優(yōu)勢(shì)突出、海洋資源豐富;海南是中國(guó)重要的旅游地,且地廣人稀,人均海洋資源占有量具有明顯優(yōu)勢(shì)。河北和廣西兩地海洋復(fù)合承載力較低,承載力特征值分別為3.240、3.263,河北海洋資源貧瘠、海洋生態(tài)環(huán)境惡化以及受周邊地區(qū)“極化效應(yīng)”的影響等;廣西海洋經(jīng)濟(jì)占比低、結(jié)構(gòu)不盡合理,同時(shí)海洋災(zāi)害頻繁。其余各地區(qū)海洋復(fù)合系統(tǒng)承載力均屬于中等承載力水平,且有著以上海為中心,南北兩側(cè)呈現(xiàn)對(duì)稱狀態(tài)的中等承載力分布規(guī)律。

圖2 2006—2014中國(guó)海洋資源環(huán)境經(jīng)濟(jì)復(fù)合系統(tǒng)承載力空間分布Fig.2 Spatial distribution of carrying capacity of marine resource environment and economy of China from 2006 to 2014

除上海和海南地區(qū)以外,其余各地區(qū)承載力呈現(xiàn)波動(dòng)中上升的趨勢(shì)。2006年中國(guó)海洋復(fù)合承載力水平較高、中等、較低的地區(qū)分別為3個(gè)、3個(gè)、5個(gè);2010年承載力中等水平地區(qū)由3個(gè)增加到6個(gè),承載力水平較低的地區(qū)由5個(gè)減少到2個(gè),江蘇、浙江、福建3個(gè)地區(qū)承載力水平顯著提升,由較低水平發(fā)展到中等水平;2014年較高承載力、中等承載力、較低承載力的地區(qū)分別為2個(gè)、7個(gè)、2個(gè)。上海海洋復(fù)合承載力有明顯下降,從較高承載力轉(zhuǎn)變?yōu)橹械瘸休d力,外向型經(jīng)濟(jì)受國(guó)際經(jīng)濟(jì)變化影響較大,同時(shí)海洋資源人均占有量不足制約了海洋復(fù)合承載力;海南海洋復(fù)合承載力略有下降,海南海洋復(fù)合承載力水平起點(diǎn)較高,海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展主要依靠良好的海洋環(huán)境和豐富的海洋資源,近年來大量利用海洋資源來發(fā)展海洋經(jīng)濟(jì),一定程度上釋放了海洋資源潛能,同時(shí)也加劇了海洋環(huán)境污染,制約了其海洋資源環(huán)境經(jīng)濟(jì)復(fù)合系統(tǒng)承載力的提高。

3.1.2 中國(guó)海洋復(fù)合系統(tǒng)承載力分解分析

海洋經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)、環(huán)境系統(tǒng)、資源系統(tǒng)是海洋復(fù)合系統(tǒng)的3個(gè)子系統(tǒng),為深入探究中國(guó)海洋資源環(huán)境經(jīng)濟(jì)承載力的時(shí)空規(guī)律,對(duì)復(fù)合系統(tǒng)進(jìn)行分解分析,結(jié)果如圖3、圖4、圖5。

圖3 中國(guó)沿海11省市海洋經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)承載力動(dòng)態(tài)變化(2006—2014年)Fig.3 Dynamic change of carrying capacities of marine economy system in 11 provinces of China (from 2006 to 2014)

(1) 海洋經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)承載力分析

（4）攤鋪?；鶎訑備伹皯?yīng)將結(jié)合面清掃潔凈，并適當(dāng)灑水，使結(jié)合面保持濕潤(rùn)，以提高層間結(jié)合效果。運(yùn)料車應(yīng)倒車至攤鋪機(jī)前0.1～0.3m處停車等候，嚴(yán)禁撞擊攤鋪機(jī)，攤鋪機(jī)推動(dòng)自卸汽車一同前進(jìn)攤鋪，開啟螺旋布料器進(jìn)行布料攤鋪。攤鋪速度應(yīng)控制在4～5/min，攤鋪機(jī)后應(yīng)安排專員檢測(cè)攤鋪質(zhì)量，同時(shí)進(jìn)行輔助攤鋪，對(duì)局部離析進(jìn)行相應(yīng)修整。

由圖3可知,中國(guó)海洋經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)承載力在2006—2014年的時(shí)序變化呈現(xiàn)波動(dòng)中上升規(guī)律,海洋經(jīng)濟(jì)承載力由3.14上升到2.49,這是中國(guó)大力發(fā)展海洋經(jīng)濟(jì)的結(jié)果;2011年前后出現(xiàn)波動(dòng),受到2008年國(guó)際金融危機(jī)后效作用影響,海洋經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)速度較上年放緩2.5%,承載力由2.69下降到2.74?？臻g上天津、上海、海南3個(gè)地區(qū)海洋經(jīng)濟(jì)承載力水平較高,承載力特征值分別為1.94、1.59、1.86,這3個(gè)地區(qū)的海洋經(jīng)濟(jì)比重較大,占到了地區(qū)總GDP的1/4強(qiáng),人均海洋GDP也是中國(guó)沿海地區(qū)的前三強(qiáng);除河北、廣西以外的大部分地區(qū)海洋經(jīng)濟(jì)承載力由較低水平發(fā)展到中等水平;河北和廣西的海洋經(jīng)濟(jì)承載力處于較低水平,其特征值分別為3.79和4.05,主要原因是兩地忽視海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展,兩地的海洋GDP僅占到5.7%和5.2%,人均海洋GDP、海洋科研實(shí)力也處于沿海地區(qū)的后兩位。

(2) 海洋環(huán)境系統(tǒng)承載力分析

由圖4可知中國(guó)海洋環(huán)境承載力呈“倒U型”變化規(guī)律,2006—2011年海洋環(huán)境承載力特征值由2.52升到1.83,2006—2010是中國(guó)海洋“十一五”規(guī)劃階段,海洋環(huán)境建設(shè)取得初步成效。但自2011年以后,海洋環(huán)境有惡化趨勢(shì),承載力由1.83下降到2.78,可能是由于新一輪海洋“十二五”規(guī)劃加快了海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展,新的海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來了新的海洋環(huán)境惡化?？臻g上天津、海南兩地的環(huán)境承載力較高,平均值分別為1.87和1.94,天津環(huán)境治理力度較大,污染物排放總量較少,海南初期發(fā)展重點(diǎn)是污染較少的第一、三產(chǎn)業(yè);廣西、江蘇、遼寧3地區(qū)海洋環(huán)境承載力處于中國(guó)沿海地區(qū)的后三位,平均值分別為2.84、2.66和2.65,均屬于中等承載力水平,主要原因是海洋污染物排放較多,同時(shí)海洋環(huán)保投資也較低,多年平均值僅有1%左右。

(3) 海洋資源系統(tǒng)承載力分析

圖5 中國(guó)沿海11省市海洋資源系統(tǒng)承載力動(dòng)態(tài)變化 (2006—2014年)Fig.5 Dynamic change of carrying capacities of marine resource system in 11 provinces of China (from 2006 to 2014)

由圖5可知中國(guó)海洋資源系統(tǒng)承載力特征值在2.36—2.48之間,基本上處于較高承載力,主要分為2個(gè)階段：第一階段(2006—2011年)承載力特征值由2.48上升到2.36,主要原因是海洋經(jīng)濟(jì)在宏觀政策的指導(dǎo)下向著集約化的方向發(fā)展,資源利用效率顯著提高,人均海洋原油、天然氣占有量由0.13 t/人、24 m3/人分別上升到0.26 t/人和26 m3/人;第二階段(2011—2014年)海洋資源系統(tǒng)承載力略有下降,原因是新一輪海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展加大了對(duì)海洋資源的消耗量,但是在科學(xué)發(fā)展觀指導(dǎo)下,總體上海洋資源系統(tǒng)承載力還在可控范圍之內(nèi)。海洋資源承載力較高的地區(qū)是山東(2.2)和遼寧(2.29),總體來看兩地區(qū)無論是資源總量還是人均占有量都具有優(yōu)勢(shì);而天津、上海、廣東3個(gè)地區(qū)的海洋資源承載力較低,平均值分別為2.71、2.8、2.5,均屬于中等承載力水平,人均海域面積、人均海岸線長(zhǎng)度不到全國(guó)平均水平的10%,人均海洋資源不足限制了海洋資源承載力的發(fā)展。

3.2 中國(guó)海洋資源環(huán)境經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)承載力協(xié)調(diào)性分析

中國(guó)海洋資源環(huán)境經(jīng)濟(jì)承載力特征值的變化反映了承載力的時(shí)空變化趨勢(shì),其最終目的是指導(dǎo)中國(guó)海洋資源環(huán)境經(jīng)濟(jì)復(fù)合系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展,但海洋資源環(huán)境經(jīng)濟(jì)承載力水平的提高既可能是3個(gè)子系統(tǒng)間協(xié)調(diào)穩(wěn)步的提高,又可能是單或雙子系統(tǒng)承載力的提高牽引復(fù)合系統(tǒng)承載力的提高,因此需要深入探究中國(guó)海洋復(fù)合系統(tǒng)承載力協(xié)調(diào)發(fā)展情況,全面而深入地探索中國(guó)海洋資源環(huán)境經(jīng)濟(jì)承載力發(fā)展規(guī)律。

3.2.1海洋資源環(huán)境經(jīng)濟(jì)承載力協(xié)調(diào)度時(shí)空分布規(guī)律分析

將海洋資源環(huán)境經(jīng)濟(jì)3個(gè)系統(tǒng)的承載力數(shù)據(jù)代入式(5),利用ArcGIS空間自然斷裂法對(duì)協(xié)調(diào)度進(jìn)行分級(jí)計(jì)算,自然斷裂法根據(jù)數(shù)據(jù)固有特點(diǎn),對(duì)數(shù)據(jù)相似程度進(jìn)行判斷,在差異性較大處進(jìn)行間斷,盡可能體現(xiàn)數(shù)據(jù)內(nèi)容,結(jié)果如圖6：

(1)總體上好轉(zhuǎn),且有向北移動(dòng)的趨勢(shì)。2016—2014年期間,中國(guó)海洋復(fù)合系統(tǒng)承載力協(xié)調(diào)情況有所好轉(zhuǎn),協(xié)調(diào)度由0.986上升到0.989,體現(xiàn)了海洋子系統(tǒng)間有協(xié)調(diào)發(fā)展的趨勢(shì)。極高協(xié)調(diào)地區(qū)由2個(gè)上升到3個(gè),較高協(xié)調(diào)地區(qū)在2010年前后由2個(gè)上升到3個(gè),較低協(xié)調(diào)地區(qū)由3個(gè)下降到2個(gè)。通過對(duì)海洋子系統(tǒng)承載力進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn),海洋經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)承載力一直呈現(xiàn)上升趨勢(shì);而資源子系統(tǒng)的變化較小,狀態(tài)平穩(wěn);2006年的渤海環(huán)境保護(hù)總體規(guī)劃、2010年關(guān)于印發(fā)《十二五近岸海域污染防治規(guī)劃編制工作方案》等環(huán)保措施相繼出臺(tái),一定程度上改善了海洋環(huán)境,多數(shù)地區(qū)的直排入海量有所減少、廢棄物處理率和環(huán)保投資總額有所增加,提高了海洋環(huán)境的承載能力,縮小了與海洋經(jīng)濟(jì)承載力轉(zhuǎn)好態(tài)勢(shì)之間的變化差距,從而實(shí)現(xiàn)了海洋資源環(huán)境經(jīng)濟(jì)三系統(tǒng)承載力的協(xié)調(diào)穩(wěn)步上升。同時(shí)協(xié)調(diào)地區(qū)呈現(xiàn)由海南向廣東福建再向浙江江蘇的北移趨勢(shì)。

圖6 2006—2014年中國(guó)海洋資源環(huán)境經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)承載力協(xié)調(diào)性時(shí)空分布Fig.6 Spatial and temporal distribution of carrying capacity coordination of marine resource environment and economy system in China from 2006 to 2014

(2)空間差異明顯,協(xié)調(diào)度相近的省份有一定的聚集現(xiàn)象。中國(guó)海洋復(fù)合系統(tǒng)承載力協(xié)調(diào)度在空間上呈現(xiàn)較大差距,總體上南方地區(qū)協(xié)調(diào)性優(yōu)于北方地區(qū),主要原因是北方地區(qū)和南方地區(qū)海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)存在較大不同,北方地區(qū)相比于南方地區(qū)海洋第二產(chǎn)業(yè)比重很大,有些地區(qū)甚至超過海洋第一產(chǎn)業(yè)與第三產(chǎn)業(yè)之和(如天津的海洋三次產(chǎn)業(yè)的比例為1∶65∶34,河北的海洋三次產(chǎn)業(yè)比例為3∶50∶47);而南方地區(qū)的海洋二、三產(chǎn)業(yè)比重與北方地區(qū)正好相反。結(jié)果還顯示協(xié)調(diào)度相近的省份具有一定的集聚性,由北至南,分別是：較低協(xié)調(diào)型(遼寧-河北)、中等協(xié)調(diào)型(天津-山東-江蘇)、較高協(xié)調(diào)型(浙江-福建)、高度協(xié)調(diào)型(廣東-海南)。

3.2.2 海洋資源環(huán)境經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)承載力協(xié)調(diào)發(fā)展度分析

協(xié)調(diào)度的高低不能完全反映一個(gè)地區(qū)的發(fā)展情況,因此引入?yún)f(xié)調(diào)發(fā)展度,將海洋資源環(huán)境經(jīng)濟(jì)三系統(tǒng)的承載力以及三系統(tǒng)協(xié)調(diào)度計(jì)算結(jié)果代入式(6),得到中國(guó)海洋各地區(qū)資源環(huán)境經(jīng)濟(jì)復(fù)合系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展度,計(jì)算結(jié)果如表5。

表5 中國(guó)海洋資源環(huán)境經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展度計(jì)算結(jié)果

從表5中可以看出,中國(guó)海洋資源環(huán)境經(jīng)濟(jì)復(fù)合系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展程度大致分為4個(gè)梯隊(duì)：第一梯隊(duì)：以“海南、天津、上?！?個(gè)地區(qū)為代表的協(xié)調(diào)發(fā)展程度較高地區(qū),其協(xié)調(diào)發(fā)展度均超過了0.4,這3個(gè)地區(qū)的海洋復(fù)合系統(tǒng)承載力也是沿海地區(qū)的前三位;第二梯隊(duì)：以“山東、福建、江蘇”3個(gè)地區(qū)為代表,協(xié)調(diào)發(fā)展度在0.37—0.39之間,這些地區(qū)協(xié)調(diào)發(fā)展度也上升的最快,年均上升1.31%;第三梯隊(duì)：以“遼寧、廣東、浙江”3個(gè)地區(qū)為代表,協(xié)調(diào)發(fā)展度在0.35—0.37之間;第四梯隊(duì)：以“河北、廣西”兩個(gè)地區(qū)為代表,協(xié)調(diào)發(fā)展度在0.32—0.35之間,兩地?zé)o論是協(xié)調(diào)度還是復(fù)合系統(tǒng)承載力的發(fā)展情況都不容樂觀。

3.3 中國(guó)海洋資源環(huán)境經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)承載力驅(qū)動(dòng)因素分析

本文利用灰色關(guān)聯(lián)模型定量測(cè)算承載力驅(qū)動(dòng)因素,限于篇幅及方法較成熟不再做詳細(xì)介紹,將海洋復(fù)合系統(tǒng)25個(gè)指標(biāo)代入公式計(jì)算出關(guān)聯(lián)度最大的9個(gè)因素,結(jié)果如表6。

表6 指標(biāo)體系下與海洋復(fù)合系統(tǒng)承載力關(guān)聯(lián)度排名前九位指標(biāo)

括號(hào)外表示影響因素代碼(見表1指標(biāo)層),括號(hào)內(nèi)關(guān)聯(lián)系數(shù)表示關(guān)聯(lián)程度

天津海洋復(fù)合承載力較高的驅(qū)動(dòng)因素是海洋GDP比重大(1/3強(qiáng))、海洋科研實(shí)力強(qiáng)、海洋污染排放較少、港口貨物吞吐量較大等,但較高的第二產(chǎn)業(yè)比重(63%)、人均海岸線資源匱乏(僅全國(guó)人均的10%左右)阻礙了天津的良性發(fā)展,因此應(yīng)該繼續(xù)發(fā)揮海洋經(jīng)濟(jì)規(guī)模優(yōu)勢(shì),并借鑒山東“藍(lán)色海洋”和上海發(fā)展經(jīng)驗(yàn),發(fā)展如海洋生物醫(yī)藥、海洋信息服務(wù)業(yè)等新型海洋產(chǎn)業(yè),促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級(jí)。

河北海洋復(fù)合承載力較低的主要原因是海洋資源不足、二三次產(chǎn)業(yè)比重過高,應(yīng)揚(yáng)長(zhǎng)避短,調(diào)整海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),避免產(chǎn)業(yè)趨同,尋找和發(fā)展有特色的產(chǎn)業(yè)。遼寧廢棄物排放多降低了海洋復(fù)合承載力,政府應(yīng)加強(qiáng)對(duì)污水處理的監(jiān)管力度;人均海洋資源不足、海洋第二產(chǎn)業(yè)比重過高、產(chǎn)業(yè)單一,也影響了海洋復(fù)合承載力,應(yīng)注意優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),健全產(chǎn)業(yè)體系。

上海海洋復(fù)合承載力較高的原因是海洋經(jīng)濟(jì)規(guī)模大、海洋科研實(shí)力強(qiáng)、海洋環(huán)境治理較好,但要注意到產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)單一、人均海洋自然資源不足等,應(yīng)繼續(xù)發(fā)揮海洋經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì),多方位發(fā)展海洋產(chǎn)業(yè)以提高抵抗海洋經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)的能力;江蘇、福建、廣西人均海洋資源量不足,發(fā)展海洋經(jīng)濟(jì)時(shí)也應(yīng)該揚(yáng)長(zhǎng)避短,結(jié)合本地的區(qū)位優(yōu)勢(shì),避免產(chǎn)業(yè)趨同,發(fā)展相對(duì)優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)。

阻礙浙江和廣東兩地海洋復(fù)合系統(tǒng)承載力良性發(fā)展的原因是海洋產(chǎn)業(yè)重心偏向第二產(chǎn)業(yè),加重了海洋資源環(huán)境的負(fù)擔(dān),應(yīng)引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)向“三二一”結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變;山東海洋復(fù)合系統(tǒng)承載力近年來提升速度較快,繼續(xù)發(fā)揮海洋優(yōu)勢(shì),保持多元化和對(duì)外交流,打造本土品牌走向世界;海南海洋復(fù)合系統(tǒng)承載力雖然水平較高,但發(fā)展趨勢(shì)并不樂觀,以旅游業(yè)為主的單一第三產(chǎn)業(yè)比重近60%不利于抵抗外部經(jīng)濟(jì)的風(fēng)險(xiǎn),應(yīng)加強(qiáng)自身的經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,合理范圍內(nèi)發(fā)展多元經(jīng)濟(jì),避免只發(fā)展片面的幾種產(chǎn)業(yè)。

4 結(jié)論與對(duì)策建議

4.1 結(jié)論

海洋復(fù)合系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展是合理開發(fā)海洋所必須遵循的,可變模糊識(shí)別搭配四種可變參數(shù)模型相比于其他方法對(duì)于非線性復(fù)雜的海洋系統(tǒng)具有良好的可識(shí)別性和穩(wěn)定性,為研究海洋系統(tǒng)提供了技術(shù)支持;復(fù)合系統(tǒng)承載力應(yīng)遵循協(xié)調(diào)發(fā)展而不是單一系統(tǒng)片面發(fā)展,通過協(xié)調(diào)發(fā)展模型對(duì)承載力進(jìn)行協(xié)調(diào)度和協(xié)調(diào)發(fā)展度測(cè)算推動(dòng)了承載力向更深層面發(fā)展。

研究結(jié)果表明：(1)中國(guó)海洋資源環(huán)境經(jīng)濟(jì)復(fù)合系統(tǒng)承載力總體向著良好態(tài)勢(shì)發(fā)展,承載力由2.87上升到2.7;但區(qū)域間差異性較大,呈現(xiàn)“南北中”較高承載力的三足鼎立格局;經(jīng)濟(jì)、資源、環(huán)境子系統(tǒng)承載力的總體變化趨勢(shì)分別為上升、“倒型U”、上升;(2)中國(guó)海洋復(fù)合系統(tǒng)承載力協(xié)調(diào)性和協(xié)調(diào)發(fā)展度總體上也呈現(xiàn)上升趨勢(shì),空間上協(xié)調(diào)性和協(xié)調(diào)發(fā)展較好的地區(qū)分別為海南、山東、福建和海南、上海、天津;從復(fù)合系統(tǒng)承載力和協(xié)調(diào)性的匹配來看,復(fù)合系統(tǒng)承載力較高的地區(qū),子系統(tǒng)間承載力的發(fā)展并不協(xié)調(diào),表明了綜合承載力的發(fā)展是由單一子系統(tǒng)發(fā)展所牽引;(3)對(duì)復(fù)合系統(tǒng)承載力變化的影響因素進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)中國(guó)各地區(qū)的海洋資源環(huán)境經(jīng)濟(jì)承載力的影響因素存在不同,大體上經(jīng)濟(jì)規(guī)模與經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、海洋科研實(shí)力、海洋環(huán)境治理、海洋資源稟賦等因素是阻礙海洋復(fù)合系統(tǒng)承載力發(fā)展的主要影響因素。

4.2 對(duì)策建議

天津、河北、江蘇、浙江、廣東等地應(yīng)積極調(diào)整海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),降低重污染高耗能產(chǎn)業(yè)比重,發(fā)展海洋新能源產(chǎn)業(yè)、海洋生物醫(yī)藥業(yè)等第三產(chǎn)業(yè),促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)向“三二一”結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變;上海應(yīng)引導(dǎo)海洋經(jīng)濟(jì)建設(shè)向多元化方向發(fā)展,繼續(xù)培育海洋金融服務(wù)業(yè)、信息服務(wù)業(yè)、海洋文化創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)等以抵抗外部經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn);河北、福建、廣西、海南應(yīng)借鑒山東海洋科技發(fā)展經(jīng)驗(yàn),合作建設(shè)海洋科技產(chǎn)業(yè)園,努力提高海洋科研實(shí)力;遼寧、福建應(yīng)加強(qiáng)海洋環(huán)境保護(hù)與治理,借鑒山東“藍(lán)色海洋”發(fā)展經(jīng)驗(yàn),建設(shè)海洋生態(tài)園,加大環(huán)保投資;天津、上海、江蘇、福建、廣西應(yīng)通過提高海洋資源利用效率,立體利用海洋資源,發(fā)展海洋集約產(chǎn)業(yè),發(fā)展如海水淡化業(yè)、海洋新能源業(yè)等海洋新興產(chǎn)業(yè)解決人均海洋資源不足的問題。

致謝：遼寧師范大學(xué)海洋經(jīng)濟(jì)與可持續(xù)發(fā)展研究中心蓋美老師幫助寫作;展亞榮幫助模型講解，滿謙寧和謝永順同學(xué)幫助制圖，特此致謝。