陸海統(tǒng)籌背景下唐山市資源環(huán)境承載力綜合評價

馬玉芳，閆晶晶，沙景華，王 福，崔文婧，丁立婷，馬麗娜

(1.中國地質(zhì)大學(xué)(北京)經(jīng)濟管理學(xué)院，北京 100083；2.中國地質(zhì)調(diào)查局天津地質(zhì)調(diào)查中心，天津 300170)

隨著陸地資源的消耗、陸地生態(tài)環(huán)境的退化及海洋科學(xué)技術(shù)的進步，人類逐漸重視海洋資源開發(fā)及海洋環(huán)境保護。2004年，海洋經(jīng)濟學(xué)家張海峰在北京大學(xué)舉行的“鄭和下西洋600周年”報告會上提出“海陸統(tǒng)籌興海強國”；2017年，十九大報告提出“堅持陸海統(tǒng)籌，加快建設(shè)海洋強國”。陸海統(tǒng)籌可定義為在系統(tǒng)性和協(xié)同性基礎(chǔ)上，根據(jù)海洋和大陸的內(nèi)在聯(lián)系，統(tǒng)一籌劃兩大系統(tǒng)的經(jīng)濟發(fā)展、資源利用、生態(tài)安全、環(huán)境保護等，實現(xiàn)區(qū)域健康、科學(xué)地可持續(xù)發(fā)展[1]。國外學(xué)者較少使用陸海統(tǒng)籌概念，其相關(guān)研究主要圍繞海洋經(jīng)濟對當(dāng)?shù)亟?jīng)濟的影響和海岸帶綜合管理[2]。

1798年，馬爾薩斯在其著作《論人口原理》論述了資源有限且影響人口增長的理論，被公認為承載力概念的起源[3]。二十世紀七十年代至九十年代，世界糧農(nóng)組織和聯(lián)合國教科文組織從多個角度提出了承載力的定義及量化方法[4]。目前，通過計算資源環(huán)境承載力判定區(qū)域資源環(huán)境狀況是較為常用的方法[5]。沿海地區(qū)發(fā)展應(yīng)著眼陸海統(tǒng)籌，實現(xiàn)海洋資源開發(fā)和海洋環(huán)境保護與區(qū)域社會經(jīng)濟發(fā)展之間的協(xié)調(diào)，故在陸海統(tǒng)籌背景下對沿海地區(qū)進行資源環(huán)境承載力綜合評價十分必要。

唐山市是非典型的沿海城市，但海域面積達4 467 km2，具有較大的海洋資源開發(fā)潛力，精細化工、裝備制造等傳統(tǒng)與新興產(chǎn)業(yè)相結(jié)合的海洋工業(yè)基地日漸成熟[6]。伴隨用海需求及海洋開發(fā)強度不斷加大，厘清陸海統(tǒng)籌背景下唐山市資源環(huán)境承載力狀況尤為迫切。本文從資源、環(huán)境、社會經(jīng)濟角度，構(gòu)建唐山市及其沿海區(qū)縣的資源環(huán)境承載力指標體系。層次分析法是資源環(huán)境承載力評價中確定指標權(quán)重的常用方法之一[7]，本文利用層次分析法確定指標權(quán)重，輔以專家打分法，定性、定量地評價陸海統(tǒng)籌背景下唐山市及其沿海區(qū)縣的資源環(huán)境承載力狀況，根據(jù)評價結(jié)果對5個沿海區(qū)縣進行類型劃分，提出陸海統(tǒng)籌背景下提高唐山市資源環(huán)境承載力的政策建議。

1 唐山市資源環(huán)境承載力評價體系構(gòu)建

1.1 指標體系構(gòu)建原則與評價指標選取

參照陸海統(tǒng)籌概念[8]和資源環(huán)境承載力概念[9]，歸納陸海統(tǒng)籌背景下資源環(huán)境承載力的含義，即在一定時期和區(qū)域范圍內(nèi)，在陸地和海洋、資源環(huán)境和社會經(jīng)濟統(tǒng)一協(xié)調(diào)發(fā)展下，將陸?？臻g社會經(jīng)濟活動作為相互依賴與作用的整體，綜合評價陸地和海洋在當(dāng)前社會經(jīng)濟發(fā)展?fàn)顟B(tài)下，對區(qū)域內(nèi)資源、環(huán)境、社會經(jīng)濟活動的承載能力。圍繞陸海統(tǒng)籌背景下資源環(huán)境承載力概念，根據(jù)前人的陸海資源環(huán)境承載力研究[10-11]，遵循陸海統(tǒng)籌原則、科學(xué)性原則、全面性原則、層次性原則、區(qū)域特殊性原則[12]，構(gòu)建唐山市資源環(huán)境承載力指標體系(表1)。

唐山市資源環(huán)境承載力指標體系中與海洋資源和海洋環(huán)境相關(guān)的指標展現(xiàn)了海洋蘊藏豐富的物質(zhì)資源，說明海洋是生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分。海洋空間指標加之一般資源環(huán)境承載力評價體系，復(fù)合了陸域承載力指標和海域承載力指標，體現(xiàn)了陸海統(tǒng)籌背景下唐山市資源環(huán)境承載力狀況。

1.2 評價方法的選取與依據(jù)

層次分析法是將決策者對復(fù)雜問題的決策思維過程模型化、數(shù)量化的一種方法，常用于多目標、多要素、多準則、多層次的非結(jié)構(gòu)化的復(fù)雜決策問題，適合定性與定量交叉結(jié)合分析的系統(tǒng)決策[13]。本文運用層次分析法確定指標權(quán)重，分析唐山市資源環(huán)境承載力狀況。評價過程分三個階段：運用層次分析法的思路構(gòu)建陸海統(tǒng)籌背景下唐山市資源環(huán)境承載力指標體系；基于層次分析法原理，結(jié)合專家打分法，進行指標權(quán)重分配；計算承載力得分，分析唐山市及其沿海區(qū)縣資源環(huán)境承載力狀況。

2 唐山市承載力分析

2.1 指標權(quán)重計算結(jié)果

2.1.1 數(shù)據(jù)標準化處理

評價指標有正負之分，正指標即指標數(shù)值大小與績效高低一致的指標，負指標即指標數(shù)值大小與績效高低相反的指標，本文指標的正負分類見表1。根據(jù)簡便性原則，選擇min-max標準化方法對原始數(shù)據(jù)進行標準化處理。min-max標準化方法是對原始數(shù)據(jù)的線性變換，使結(jié)果落到[0，1]區(qū)間。

對序列x1，x2，x3，…，xn進行變換，見式(1)。

(1)

新序列y1，y2，y3，…，yn屬于區(qū)間[0，1]，且無綱量化。

表1 唐山市資源環(huán)境承載力指標體系

2.1.2 評價指標權(quán)重確定

借助yeahp軟件，計算中間層中要素、方案層中要素對決策目標的權(quán)重。計算原理為：將每一層次的各要素兩兩比較，按照薩蒂1～9級標度法[14]，得到相對重要程度的比較標度并建立判斷矩陣；向20名資源環(huán)境經(jīng)濟領(lǐng)域的專家發(fā)放指標體系表，就指標間的重要性評分，確定指標的兩兩判斷矩陣。專家評分和軟件智能檢驗保證了權(quán)重結(jié)果(表1)的可靠性。準則層資源、環(huán)境、社會經(jīng)濟的權(quán)重一致；經(jīng)濟水平表征一個地區(qū)發(fā)展活力，故在要素層中經(jīng)濟水平的權(quán)重最大，符合唐山市的發(fā)展?fàn)顟B(tài)。要素層中第二大權(quán)重為海洋資源，契合陸海統(tǒng)籌背景；指標層中與社會經(jīng)濟、海洋相關(guān)的評價指標權(quán)重較大，體現(xiàn)了唐山市經(jīng)濟需進一步發(fā)展，以及在發(fā)展過程中統(tǒng)籌海洋資源環(huán)境的迫切性。評價指標權(quán)重結(jié)果充分體現(xiàn)了陸海統(tǒng)籌背景下唐山市在社會經(jīng)濟發(fā)展過程中兼顧環(huán)境保護和資源節(jié)約的需求。

2.2 唐山市資源環(huán)境承載力狀況分層次評價

根據(jù)唐山市資源環(huán)境承載力指標體系準則層的三個評價指標將綜合體系劃分為資源子系統(tǒng)、環(huán)境子系統(tǒng)、社會經(jīng)濟子系統(tǒng)，三個子系統(tǒng)相互制衡驅(qū)動唐山市資源環(huán)境承載力變化。將指標體系的標準化數(shù)據(jù)與對應(yīng)權(quán)重相乘，得到各指標、各年份的得分。為保證得分的形象和可比性，各子系統(tǒng)及綜合系統(tǒng)承載力得分均采取百分制。

2.2.1 資源子系統(tǒng)

1) 資源子系統(tǒng)承載力得分。2005～2016年資源子系統(tǒng)得分呈上升趨勢，由2005年的30分上升到2016年的64分，年均增速為7.1%(圖1)。2005～2006年、2008～2009年、2012～2013年、2014～2016年四個階段有微小下降。2005～2011年資源子系統(tǒng)得分均低于60分，2012～2016年得分在60～70分之間徘徊。唐山市資源狀況不容樂觀，有待進一步提升。

2) 資源子系統(tǒng)要素層承載力得分。海洋資源和礦產(chǎn)資源得分大體呈上升趨勢，海洋資源得分由2005年的17分上升到2016年的74分，年均漲幅達16.3%；礦產(chǎn)資源得分由2005年的2分上升到2016年的90分，上升趨勢明顯，年均漲幅高達41.3%；水資源得分呈下降趨勢，由2005年的82分下降到2016年的20分，年均降幅為13.7%(圖2)。唐山市海岸線變化主要受人類活動的影響，受曹妃甸區(qū)、唐山港等重大工程影響，2008年唐山市海岸線長度比2007年增加超過30 km；唐山市鐵礦及煤炭資源豐富，二者儲量處于較高水平。

圖1 2005～2016年資源子系統(tǒng)得分

圖2 2005～2016年資源子系統(tǒng)要素層得分

2.2.2 環(huán)境子系統(tǒng)

1) 環(huán)境子系統(tǒng)承載力得分。環(huán)境子系統(tǒng)得分情況可分為三個階段：2005～2010年緩慢上升，由2005年的46分上升到2010年的73分；2010～2012年大幅度下降，2012年得分僅為2010年的42%；2012～2016年大幅度上升，由2012年的31分上升到2016年的72分(圖3)。2012年環(huán)境子系統(tǒng)承載力得分為近12年的最低值，印證了2012年以大氣環(huán)境為表征的唐山市環(huán)境狀況惡化，多種環(huán)境問題突顯。2013～2016年政府加大環(huán)境治理力度，唐山市環(huán)境狀況得到明顯改善。

圖3 2005～2016年環(huán)境子系統(tǒng)得分

圖4 2005～2016年環(huán)境子系統(tǒng)要素層得分

2) 環(huán)境子系統(tǒng)要素層承載力得分。海洋環(huán)境得分整體呈下降趨勢(圖4)，由2005年的84分下降到2016年的57分；陸地環(huán)境得分呈不斷上升趨勢，由2005年的0分上升到2016年的71分；大氣環(huán)境得分呈現(xiàn)先升后降再升的趨勢，2005～2010年上升階段、2010～2011年下降階段、2011～2016年上升階段，2011～2013年得分處于較低水平；2005～2010年水環(huán)境得分呈緩慢上升趨勢，2012～2016年水環(huán)境緩慢改善。自2001年國家《渤海碧海行動計劃》實施以來，唐山市加大排污治理力度，2002～2004年期間海洋環(huán)境顯現(xiàn)出變好趨勢。2005年后，隨著唐山市工業(yè)快速發(fā)展，海洋環(huán)境質(zhì)量不斷惡化；唐山市開展退耕還林等工程，森林覆蓋率大幅提升，陸地環(huán)境得到改善。伴隨全國霧霾問題爆發(fā)，2010～2012年唐山市大氣環(huán)境顯著惡化。2013年國務(wù)院發(fā)布《大氣污染防治行動計劃》十條，唐山市采取降產(chǎn)能、調(diào)結(jié)構(gòu)等一系列措施，大氣環(huán)境得到改善。

2.2.3 社會經(jīng)濟子系統(tǒng)

1) 社會經(jīng)濟子系統(tǒng)承載力得分。2005～2016年社會經(jīng)濟子系統(tǒng)各年份得分均呈上升趨勢，由2005年的10分上升到2016年的88分，漲幅高達847%，經(jīng)濟發(fā)展呈平穩(wěn)上升趨勢(圖5)。唐山市是一個資源型重化工業(yè)城市，鐵礦、煤炭資源豐富，依靠有利的資源優(yōu)勢，社會經(jīng)濟呈快速發(fā)展趨勢。但近兩年，受環(huán)境制約，社會經(jīng)濟發(fā)展相對較緩慢。

2) 社會經(jīng)濟子系統(tǒng)要素層承載力得分。社會發(fā)展和經(jīng)濟水平得分均呈上升趨勢，經(jīng)濟水平顯著上升，由2005年的0分上升到2016年的98分；社會發(fā)展上升趨勢相對平緩，由2005年的30分上升到2016年的68分，漲幅達一倍(圖6)。唐山市經(jīng)濟狀況呈較好發(fā)展態(tài)勢，社會活力較強。唐山市經(jīng)濟狀況呈較好發(fā)展態(tài)勢，主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)向高新設(shè)備制造業(yè)方向轉(zhuǎn)變。但2012年后，由于環(huán)境治理力度加強，唐山市傳統(tǒng)支柱產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨轉(zhuǎn)型升級挑戰(zhàn)，經(jīng)濟發(fā)展放緩；伴隨唐山市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級，傳統(tǒng)工業(yè)耗能降低，單位GDP能耗下降，唐山市單位GDP能耗降低和城鎮(zhèn)化率提高均助力社會發(fā)展趨勢向好。

圖5 2005～2016年社會經(jīng)濟子系統(tǒng)得分

圖6 2005～2016年社會經(jīng)濟子系統(tǒng)要素層得分

2.3 承載力動態(tài)變化分析

將層次分析法得到的權(quán)重與標準化的數(shù)值對應(yīng)乘積相加，計算2005～2016年陸海統(tǒng)籌背景下唐山市資源環(huán)境承載力綜合得分(圖7)。為直觀形象，將綜合得分擴大100倍。結(jié)果顯示，2005～2016年唐山市資源環(huán)境承載力整體呈增強趨勢，由2005年的29分上升到2016年的75分，得分年均增速高達9.1%。環(huán)境子系統(tǒng)帶來的2012年的低谷值受社會經(jīng)濟子系統(tǒng)得分的影響變得相對平滑，唐山市資源環(huán)境承載力綜合得分變化趨勢與社會經(jīng)濟子系統(tǒng)得分變化趨勢擬合度較高。

3 唐山市沿海區(qū)縣承載力分析

3.1 唐山市沿海區(qū)縣承載力指標體系

唐山市有5個沿海區(qū)縣：灤南縣、樂亭縣、曹妃甸區(qū)、豐南區(qū)、海港經(jīng)濟開發(fā)區(qū)。構(gòu)建唐山市沿海區(qū)縣資源環(huán)境承載力指標體系(表2)，指標體系中資源、環(huán)境、社會、經(jīng)濟稱為子層。為了使資源、環(huán)境、社會、經(jīng)濟各子層的得分更加直觀，將各子層的權(quán)重設(shè)為1，運用層次分析法確定各子層中各評價指標的權(quán)重。將標準化的唐山市沿海區(qū)縣資源環(huán)境承載力指標體系數(shù)據(jù)與對應(yīng)權(quán)重相乘得到各指標各年份得分，計算2011～2016年各區(qū)縣的各指標的年均得分，根據(jù)各子層的年均得分劃分5個沿海區(qū)縣的類型。

圖7 2005～2016年唐山市資源環(huán)境承載力綜合得分

表2 唐山市沿海區(qū)縣資源環(huán)境承載力指標體系及指標權(quán)重

3.2 唐山市沿海區(qū)縣類型劃分

唐山市沿海區(qū)縣類型劃分依據(jù)：將資源、環(huán)境、社會、經(jīng)濟子層年均得分排名倒數(shù)第一位、倒數(shù)第二位(表3)的區(qū)縣稱為該子層脆弱的縣區(qū)。

根據(jù)年均得分排名情況，唐山市5個沿海區(qū)縣的類型分別為：豐南區(qū)為環(huán)境脆弱型、樂亭縣為經(jīng)濟脆弱型、曹妃甸區(qū)為資源環(huán)境社會脆弱型、海港經(jīng)濟開發(fā)區(qū)為資源社會經(jīng)濟脆弱型、灤南縣為資源環(huán)境社會經(jīng)濟較優(yōu)型(圖8)。5個沿海區(qū)縣的類型僅反應(yīng)2011～2016年唐山市沿海區(qū)縣資源環(huán)境承載力指標體系中涉及的狀況，存在一定的局限性，但分類結(jié)果反映了沿海區(qū)縣在發(fā)展過程中存在的部分問題。

表3 2011～2016年5個沿海區(qū)縣子層年均得分

圖8 唐山市5個沿海區(qū)縣類型圖

4 結(jié)論與政策建議

根據(jù)唐山市實際情況和前人研究，本文構(gòu)建了陸海統(tǒng)籌背景下唐山市資源環(huán)境承載力指標體系。將層次分析法用于資源環(huán)境承載力評價，計算資源環(huán)境承載力得分。根據(jù)評價結(jié)果提出以下政策建議。

1) 優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，提升海洋經(jīng)濟活力。唐山市是典型的資源型重化工業(yè)城市，在產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級過程中，可采取財政補貼措施，加大海洋建設(shè)投入，壓縮鋼鐵行業(yè)過剩產(chǎn)能。發(fā)掘海洋經(jīng)濟，建設(shè)以陸海一體化現(xiàn)代交通、旅游、科技信息等為代表的產(chǎn)業(yè)體系，提升海洋經(jīng)濟對唐山市經(jīng)濟發(fā)展的貢獻度。

2) 挖掘海洋優(yōu)勢，打造沿海城市形象。唐山市是一座不典型的沿海城市，在陸海統(tǒng)籌背景下，挖掘唐山市海洋優(yōu)勢、提高海洋資源利用率十分必要。打造唐山市沿海城市形象的首要步驟是改善海洋環(huán)境，唐山市應(yīng)進一步強化海域治理。唐山市是河北海岸線最長的城市，應(yīng)提升港口綜合能級，打造國際化的綜合型大港。

3) 合理開發(fā)陸海資源，提高資源利用效率。資源的高消耗與脆弱的生態(tài)環(huán)境之間的矛盾突出?？赏ㄟ^技術(shù)行政雙手段，提升資源利用效率。以鋼鐵為例，鼓勵引進高新技術(shù)和先進設(shè)備，提高鐵礦利用率，減少鋼鐵資源損失。除此之外，唐山市是一個水資源匱乏的城市，鋼鐵行業(yè)需使用大量水資源，故加強技術(shù)研發(fā)，提升鋼鐵行業(yè)的水資源重復(fù)利用率，對于緩解唐山市水資源緊張局面有著十分重要的意義。海洋資源如石油等是寶貴的能源，通過市場化配置方式規(guī)劃海洋資源開發(fā)具有重大意義。

4) 協(xié)調(diào)區(qū)縣發(fā)展。協(xié)調(diào)沿海區(qū)縣發(fā)展，有助于推進陸海統(tǒng)籌。曹妃甸區(qū)和海港經(jīng)濟開發(fā)區(qū)的資源水平較低，應(yīng)立足陸海統(tǒng)籌，將海洋開發(fā)利用納入規(guī)劃范圍，協(xié)調(diào)陸海經(jīng)濟；曹妃甸區(qū)和豐南區(qū)的環(huán)境水平處于較低位，在發(fā)展過程中應(yīng)秉持可持續(xù)發(fā)展理念，減排二氧化硫等大氣污染物及氨氮等水污染物；曹妃甸區(qū)和海港經(jīng)濟開發(fā)區(qū)的社會水平處于較低位，為促進社會發(fā)展，應(yīng)加大基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，鼓勵科技創(chuàng)新；樂亭縣和海港經(jīng)濟開發(fā)區(qū)的經(jīng)濟水平處于較低位，在經(jīng)濟發(fā)展中應(yīng)注重招商引資，吸引更多資金，加快區(qū)域建設(shè)。