东营市海岸带区域综合承载力评估.doc

1、1东营市海岸带区域综合承载力评估摘要 随着人类对海岸带开发强度的不断提高，海岸带资源、环境问题日益突出，海岸带可持续发展成为人类共识，海岸带区域综合承载力研究作为该区域可持续发展的基础性研究，可以为海岸带区域合理开发与管理提供重要理论支撑。本文选取东营市海岸带为研究区域，以海岸带湿地遥感解译数据、浅海水质监测数据及社会经济统计数据为数据源，运用状态空间法计算了研究区 20102014 年海岸带区域的综合承载力；对东营市与潍坊市、滨州市的海岸带区域综合承载力进行了比较分析；预测了 20162020 年东营市海岸带区域综合承载力；依据研究结果探讨了海岸带可持续利用的未来途径。结果表明：在过去的 2

2、0102014年和预测的 20162020 年东营市海岸带区域综合承载力均处于超载状态，但总趋势是向好的；同时，20102014 年东营市海岸带在吸引外资、港口发展、海岸带生态系统服务价值、浅海海域水环境方面具有明显优势，但社会公共服务投入不平衡、不稳定。与 20162020 年东营市海岸带区域综合承载力预测结果相比较而言，2011 年东营市海岸带区域综合承载力超载最明显，与该年环境压力大和社会投入不足有关。2014 年东营市各县区海岸带区域综合承载力均处于超载状态，广饶县超载最明显；同时各县区自然、社会、经济发展水平差异较大，市辖区社会经济指标优于各县区。东营市海岸带区域综合承载力相比潍坊市

3、、滨州市在资源、环境、生态方面具有明显优势，但在社会支撑方面投入不足，因此可以通过保持资源、生态优势，弥补社会投入不足等措施提高东营市海岸带2可持续利用水平。 关键词 海岸带；综合承载力；状态空间法；可持续利用；东营市 中图分类号 K903 文献标识码 A 文章编号 1002-2104（2017）02-0093-09 doi：10.3969/j.issn.1002-2104.2017.02.014 开展海岸带区域综合承载力研究是实现海岸带可持续发展的前提，然而，随着黄河三角洲海岸带城市化进程的加速和经济的快速发展，海岸带水环境和生态环境不断恶化、淡水资源日益紧缺，导致海岸带区域综合承载力超载。

4、基于此，本文以东营市海岸带湿地遥感解译数据、浅海水质监测数据及社会经济统计数据为数据源，运用状态空间法对东营市海岸带承载力进行评价与预测，以期丰富和深化海岸带承载力理论体系，为东营市海岸带合理开发提供科技支撑。 1 文献综述 目前国外对海岸带区域承载力的研究多限于单要素评价，集中于对渔业资源、旅游资源、滩涂资源等承载力及可持续利用等方面的研究，如 Enrique Navarro、Jurado 等1对海岸带旅游资源承载力的研究，Carver CEA 等2对加拿大 Nova Scotia 东部海岸贻贝承载能力的估算，Tejada M 等3对印度 Kerala Kumarakom 海岸旅游地自然承载

5、力的研究，Williams P 等4对澳大利亚黄金海岸南部海滩社会承载力的研究等。 相对于国外来说国内对于海岸带承载力的研究侧重于综合评价，包括对综合承载力的概念及评价指标体系的定性描述和方法多样的定量描3述。前者如刘康等据“驱动力（压力）-状态-响应” （P-S-R）概念模型，建立了海岸带承载力评估指标体系5；熊永柱6对海岸带环境承载力的概念、内涵、指标体系和评价模型进行了初步探讨。后者如苏盼盼等建立了社会、经济和自然三个维度的海岸带生态系统综合承载力评估指标体系，并运用改进的 AD-AS 模型，计算舟山海岸带综合承载力7；苏蔚潇计算了 2005-2009 年的海岸带区域生态环境综合承载力

6、8。同年，魏超等以江苏省南通市海岸带为例，利用状态空间法计算了研究区 2005年、2008 年和 2009 年的综合承载力9。上述研究为丰富和完善海岸带承载力的理论和实践奠定了重要基础。 2 研究区界定 关于海岸带的概念目前尚不统一，如 2000 年第 147 次香山科学会议提出海岸带范围是指由 0 m 等深线向陆延伸 10 km，向海延至水下 15 m等深线范围；再如陈述彭10提出海岸带是以海岸为基线向海陆两侧扩散而且辐射，靠得最近的是一个最基本的单元，而逶迤扩大可到省、市、自治区甚至周边国家，其辐射程度、广度、深度不一样，逐渐减弱、逐渐模糊。本文考虑到数据获取的可行性，借鉴上述学者的观点，

7、将海岸带定义为：由 0 m 等深线向陆延伸至沿海地级市（县）行政边界，向海洋延至-15 m 等深线范围。 根据承载力的研究内容由单一要素走向综合、系统的演化过程，延伸出本文综合承载力的定义：即一定历史时期，一定空间范围内，以实现区域复合生态系统可持续发展为目标，在确保自然社会经济复合系统各要素相互作用并良性循环发展的条件下，海岸带区域自然社4会经济复合系统对人类社会经济活动支持能力的阈值。其中人口及人类社会经济活动是受载体，自然社会经济复合系统是承载体。 本文以东营市海岸带作为研究区域，其范围由 0 m 等深线向陆延伸至?|营市（县、区）行政边界，向海洋延至-15 m 等深线范围。其中包括浅海

8、面积 4 800 km2，陆域面积 8 243 km2，行政区包括东营区、河口区、利津县、垦利县、广饶县。 3 海岸带区域综合承载力评估 3.1 研究方法 3.1.1 P-S-R 模型 P-S-R 模型从人与自然关系入手，分为压力、状态、响应 3 个组成部分。压力是指人类生产消费活动对资源环境的压力；状态是指在一定人类生产消费活动下资源环境的状态；响应是指人类在变化了的资源环境状态下所做出的响应。各组成部分既相互联系、相互依存又相互制约，具有较强的系统性。因此结合目前国内外有关海岸带综合承载力评价指标体系以及状态空间法在承载力研究中的应用，选取开展海岸带区域承载力研究较常用的评价指标6-9，1

9、1-15，将其分为 3 个层次，包括评价模式层（P-S-R） 、一级指标层（子系统层）和二级指标层（指标层） 。本文构建的海岸带区域综合承载力评估指标体系见表 1。 对以下几项指标进行解释说明： （1）富营养化指数。富营养化指数16是指水体中因大量氮磷等营养物质富集引起藻类等浮游生物迅速繁殖，从而导致其他生物大量死亡，用来评价研究区海域富营养化程度。计算方法如下： 5E=SCODSNSP4500（1） 式中，E 表示富营养化指数；SCOD 表示水质中化学需氧量（COD）的浓度（mg/L） ；SN 表示水质中总氮含量（mg/L） ；SP 表示水质中总磷的含量（mg/L） 。 （2）植被净初级生产

10、力。植被净初级生产力17是指植物在单位时间单位面积上由光合作用产生的有机物质总量中扣除自养呼吸后的剩余部分，是生态系统中其他生物生存的物质基础。计算方法如下： 式中，Ca 表示表层水中叶绿素 a 的含量；Q 表示同化系数；E 表示真光层深度（m） ，采用透明度的 3 倍；D 表示白昼时间（h） 。 （4）海岸带生态系统服务价值。海岸带生态系统服务价值是指人类从海岸带生态系统获得的所有惠益，包括供给服务价值、调节服务价值、文化服务价值、支持服务价值。计算方法是将各子系统每个服务的单位公顷价值乘以各子系统面积，最后相加得到海岸带生态系统的供给、调节、文化和支持服务价值21，并转化为人民币计算22。

11、 3.1.2 指标标准化与熵权法 因综合承载力评价指标体系中涉及环境、自然、社会、经济等指标，它们在数量、单位量纲上存在较大差异，需要对数据进行标准化处理，以消除原始数据的量纲影响。本文按指标的不同性质，分为正向指标和负向指标，分别采用如下方法： 本文选用较为客观的熵权法确定指标权重以消除主观影响。该方法的原理是信息是系统有序程度的度量，熵是系统无序程度的一个度量，如果评价指标的信息熵越小，那么它提供的信息量就越大，即在综合评6估中的作用就越大，权重越大，反之，权重就越小。其计算过程如下： 3.1.3 状态空间法 本文采用状态空间法计算东营市海岸带区域综合承载力。状态空间是欧氏几何空间用于定量

12、描述系统状态的一种有效方法，能够从综合、宏观的角度定量化地描述区域系统的现实承载状况23，其实现的原理即比较可持续状态下的综合承载力与实际综合承载力的大小，选取 n 项评价指标，根据研究区域资源环境及社会经济发展状况，同时结合区域可持续原则，确定至少（对效益型指标）或至多（对成本型指标）应取的值为研究区的时段理想值 RCCj，将 n 个指标的现实值记为 RCSj，首先构造向量，RCS*j=RCSj（opr）RCCj（12） 式中， （opr）代表某种运算符、运算方法或过程，其作用在于使RCS*j 的值在取1、=1、1、=1、RCC 表示超载，M=RCC 表示满载，M0.80，均方差比 c调节服

13、务价值支持服务价值文化服务价值，也就是说海岸带各生态子系统所提供的水、食物、原材料供给以及气体调节、气候调节、干扰调节、水分调节、侵蚀控制、废物处理、授粉、生态控制等服务价值较大，而对于其带来的娱乐休闲、文化服务价值以及土壤形成、养分循环和栖息地庇护的服务价值相对较小。（4）社会公共服务投入不均衡、不稳定。社会公共服务体系中的环保投入比例、科研投入比例权重较高，分别为 0.051 14、0.049 97，相比之下百人病床数、公路通车里程的权重不高，都在 0.047 以下。同时，20102014 年东营市环保投入比例和科研投入比例表现出波动状态，因此，东营市海岸带卫生和交通条件仍需要改善。环保投入比例和科研投入比例不稳定，可以说在一定程度上东营市海岸带社会公共投入不均衡、不稳定。 东营市海岸带区域综合承载力 RCC 值为 0.217，20102014 年海岸带区域综合承载力实际值 M 如表 3 所示。因此，根据海岸带区域综合承载力的实际值 M 与 RCC 值的关系，可以看出 20102014 年东营市海岸带区域综合承载力都处于超载状态。但从变化趋势来看，其综合承载力是逐渐向可持续发展状态发展的。