河北省海域承载力多层次模糊综合评价

崔力拓,李志伟

(1.中国环境管理干部学院,河北 秦皇岛066004;2.河北农业大学海洋学院,河北 秦皇岛066003)

河北省海域承载力多层次模糊综合评价

崔力拓1,李志伟2

(1.中国环境管理干部学院,河北 秦皇岛066004;2.河北农业大学海洋学院,河北 秦皇岛066003)

借鉴有关承载力的研究成果,利用多层次模糊综合评判法对河北省海域承载力进行了评价分析。结果表明:1996—2006年间河北省近海海域承载力一直处于超载状态,但承载状况总体趋于好转;人口和环境污染的加剧、环境治理能力和科技发展水平缓慢、资源供给能力不足是导致河北省海域承载力超载的主要因素。基于此提出了改善河北省海域承载状况的对策建议。

海域承载力;多层次模糊综合评价;河北省海域;指标体系

海域承载力是指一定时期内,以海洋资源环境的可持续利用,海洋生态环境不被破坏为原则,在不超出海洋生态系统弹性限度的条件下,通过自我调节和维持,海洋生态系统最大供给与纳污能力,以及对沿海社会经济、人口和环境协调发展的最大支撑能力[1～2]。海域承载力已经成为评判沿海人口、环境与社会协调发展与否的重要标识,是确定沿海社会经济发展速度、结构及其规模,实现沿海经济发展、资源配置与海洋生态环境承载能力之间的平衡与协调发展的重要参考依据。因此对海洋承载力进行综合评价具有十分重要的意义。河北省海域总面积10 052.56 km2,目前区域优势海洋资源开发程度较高,但资源利用、生产效率低,海洋资源对海洋经济发展的支撑力偏弱;同时河北省海洋经济总量仍然较小,海洋经济发展相对落后;海水养殖、河流排污也导致河北省海洋环境不断恶化。因此河北省在2006年制定了发展海洋经济的战略举措,但海域承载力问题也成为了河北省发展海洋经济面临的现实问题。本文通过对河北省1996—2006年相关数据分析,运用多层次模糊综合评判方法,对其海域承载力及其变迁进行了初步评价与分析,以更好地为河北省科学的制定海洋经济发展规划,实现海洋经济、人口、资源环境之间协调发展提供参考依据。

1 评价指标体系的建立

基于海域承载力的内涵,参考国内外相关研究成果[3～5],按照综合性、主导性、可操作性、可比性、动态性等原则,结合河北省海域实际状况,采用理论分析、经验选择和专家咨询相结合的方法,着重考虑对海域承载力有重大影响的指标,并利用社会经济统计分析软件SPSS11.5,通过线性回归法对因素间的多重共线性进行分析,经过筛选集聚构建一套相应的评价指标体系(图1)。

注:图中数字是用AHP法赋权技术所得的指标权重值图1 河北省海域承载力评价指标体系

2 评价方法

模糊综合评判方法是将海域承载力的评价视为一个模糊综合评价过程,在对影响海域承载力的各个因素进行单因素评价的基础上,通过综合评判矩阵对其承载力做出多因素综合评价。

2.1 建立评价空间,确定评价集和因子集

评价集U={U1,U2,U3...Un},为所有的评价因子所组成的集合,式中Un表示第n个评价因子。

因子集S={S1,S2,S3...SN},为所有的评价等级所组成的集合,各评价指标评价等级划分及划分依据见表1(参考1996-2006年沿海省市相关统计数据以及国际社会公认的相关标准[6～8])。对于海域承载力评价,本文将最终评价结果分为“可载”、“适载”、“超载”3个等级,即S={S1,S2,S3}=(可载 ,适载 ,超载)

表1 河北省海域承载力评价指标分级标准及依据

续表1

2.2 确定评价因子的隶属函数

参照前人隶属函数构造的经验[9～10],并结合研究地区的实际情况,本文选用了较为简便的半梯形分布隶属函数。对于越小越好的指标:

当j=1时,即第一级的隶属函数为:

当j=3时,即第三级的隶属函数为:

式中 xi表示第i种评价因子的实际数值,rij表示第i种因素对第j级的隶属度

si1,si2,si3表示第种因子1-3级的分级标准(表1)

2.3 建立因子评价矩阵 R

将各评价单元的实测值进行数量化,按各级隶属函数计算因子的隶属度,其结果为评价集S的模糊子集,对于第i个因子,其评价集为 R={ri1,ri2,ri3}式中i分别代表一个评价因子,每个评价单元分别得到1个n×3模糊矩阵R。

通过建立的单因素评价矩阵 R,以及 A H P法得到的权重值W(见图1),就可得到对综合评价结果B。

本文根据以往的研究成果[6,11～12],将海域承载力状况划分为3个区间,分别为[0,0.4],(0.4,0.6],(0.6,1.0],分别对应着可载、适载、超载三种状态,则分界线为 C=(0.4,0.6,1.0)。将综合评判结果B规范化 :A=B＊CT,得到海域综合承载力值,然后确定其承载力状态。

3 结果与分析

3.1 河北省海域承载力状况变化

运用上述模糊综合评判法,对1996—2006年河北省海域有关指标数据进行计算,得到河北省海域1996—2006年逐年的海域承载力,结果见图2。1996—2006年,各年份的海域承载力值都大于0.6,由1996年的0.860 7减小到2006年的0.809 2,均处于超载状态。曲线整体呈减小趋势,逐渐向满载靠近,这表明承载状况逐步得以改善。

图2 河北省海域承载力变化趋势

图3 资源环境、经济发展及社会发展承载力变化

3.2 河北省海域资源环境、经济发展和社会发展承载力分析

由于海域承载力是一个由多因素组成的复杂系统,实际分析中需要在上述总体评价的基础上,利用评价指标的原始数据,对资源环境承载力、经济发展承载力和社会发展承载力进行了分析评价,以找出影响河北省近海海域承载状况变化的主要原因,结果见图3。

3.2.1 河北省海域资源环境承载力分析

从各年度的变化趋势来看,1996—2006年河北省海域资源环境承载力变化不大,在0.798 1～0.838 1之间变化,均处于超载状态,尤其2000年以后资源环境对海域承载力的影响占据主导地位。进一步分析原因发现,万元 GDP入海废水量、人均海洋水产品产量、环境治理能力偏离该时段理想状态较远;同时人口的过快增长,加大了对海洋资源的开发利用强度,但海洋资源开发总体水平较低,过度捕捞已经使海洋渔业资源不堪重负。1996—2006年河北省海洋产业产值年均增长率为 16.6%,明显高出该时段理想状态值(7%);同时海洋产业产值占 GDP比重平均为3.11%,低于全国平均值8.0%。这种粗放型的发展模式必然会引起资源的过度消耗、环境的污染,给资源环境系统造成巨大的压力。

为了更进一步的分析资源环境超载的原因,比较了资源环境承载力及其各系统指标之间的关系(图4),可以看出,1996—2006年资源供给、环境污染始终都处于超载状态,尤其环境污染产生的压力较大,主要原因是入海废水量过高。11年间环境治理能力虽然逐步提高,但发展速度较慢,环境治理能力落后,有待于进一步提高。总之,提高资源环境的承载力是提高整个海域承载状况的关键,因此需要从海洋资源保护利用,环境污染与环境治理三个方面着手,积极控制人口数量,调整海洋产业结构,加强海洋资源保护,削减污染物排放量,改善海域环境质量,增强环境治理能力是提高海域承载力的关键。

图4 资源供给、环境污染及治理能力变化趋势

图5 海洋经济和社会经济发展变化趋势

3.2.2 河北省海域经济发展承载力分析

从各年度的变化趋势来看(图3),河北省海域经济发展承载力在分析时段内逐步有所恢复。1996—2006年经济发展承载力从0.846 5恢复到0.736 1,逐步靠近适载状态。为了进一步分析经济发展承载力的变化状况,对其下属的海洋经济增长和社会经济发展水平进行分析,见图5。

根据图5来看,社会经济发展水平总体上呈下降趋势,由0.957 8降低到0.763 2,但仍处于超载状态;而海洋经济增长却有上升的趋势,2001年之前基本处于适载状态,之后处于超载状态。比较经济发展承载力与其各指标的关系,可以看出经济发展承载力变化与人均海洋产业产值、海洋经济密度、海洋产业产值年增长率有密切关系。1996—2006年河北省海洋产业产值年均增长率为16.6%,明显高出该时段国际通认的合理增长值(7%);同时海洋经济中传统的海洋渔业所占比重较大,海洋第三产业仅占到海洋经济总产值的47.7%,低于全国平均值52.3%,与同期美国海洋第三产业占到海洋经济总产值比重68.8%差距更大。这反映出河北省海洋经济发展属于粗放式的发展模式,海洋经济发展总体水平比较低,海洋产业结构问题突出,基本停留在“渔盐之利,舟楫之便”的基础上,是传统型、初级型海洋经济,产业结构优化度低。因此调整海洋产业结构,促进海洋产业优化,是河北省提高海域承载力,发展壮大海洋经济的首要举措。

3.2.3 河北省海域社会发展承载力分析

从各年度的变化趋势来看(图3),河北省海域社会发展承载力在分析时段内逐步有所恢复。1996—2006年社会发展承载力从0.906 1恢复到0.809 3,但仍处于超载载状态。为了进一步分析社会发展承载力的变化状况,对其下属的科技发展水平、人口发展和区际交流能力进行分析,见图6。

根据图6来看,人口发展水平在分析时段内略有下降趋势,但仍处于超载状态,且超载比较严重;科技发展水平在分析时段内逐步上升,处于可载状态,但发展速度相对缓慢;区际交流能力近年来逐步发展,已经达到适载状态。比较社会发展承载力与其各指标的关系,可以看出社会发展承载力变化与人口发展变化有密切关系。1996—2003年,由于人口发展速度一定程度上得到控制,社会发展承载力恢复比较明显,但由于海洋科技发展水平的不足以及过高的人口密度的影响,2004年后又开始恶化,因此人口问题、海洋科技发展问题是影响河北省海域对社会发展的支撑力的重要因素。

根据前面分析,河北省海域承载力面临的主要问题有:(1)人口、环境污染一直处于超载状态,这是导致海域压力过大的主要因素。经济发展压力近年逐渐增大,也开始处于超载状态;而随着人口的继续增长,污染物排放量增加,环境污染和人口压力将会越来越大。(2)从分析结果可看出,环境治理能力、科技发展水平虽然逐步提高,但发展非常缓慢,而资源供给已经处于超载状态,海域的支撑能力明显不足。

图6 科技、人口及区际交流变化趋势

4 改善河北省海域承载状况的对策建议

调整海洋产业结构,促进海洋产业结构优化升级。当前河北省海洋经济发展速度与全国比较相对缓慢,总体水平较低,海洋经济总产值中,科技含量相对较低的滨海旅游、海洋水产、海洋交通运输、海盐及海洋化工总计占88.42%,而高附加值的新兴产业很少[13]。因此在河北省海洋产业发展上,应以科技创新和体制创新为动力,大力调整海洋产业结构,优化沿海区域经济布局:海洋渔业总体规模应停止扩张,甚至适度收缩,海洋渔业要向产业化、规范化、集约化方向发展;以港口及临港产业大基地、大项目建设为重点,大力发展化工业、电力工业、机电设备制造业;以重大工程建设为龙头,通过科技进步,调整、改造、提升传统海洋产业;加快发展旅游服务业,壮大海洋油气业、海洋服务业和海水直接利用业等新兴产业,加快进行海洋药物、海洋能的开发试验,逐步形成具有河北特色的海洋产业体系。

加强海洋环境保护,建立可持续发展的海洋生态系统。良好的海洋生态环境,是海洋经济持续发展的重要保障,在发展海洋经济的同时,必须加强海域生态环境的保护。根据海洋环境容量,分别制定不同行业、沿海和内陆地区的污染物排放限定标准,实行排污总量控制;坚持开发与保护并重、防治结合、以防为主的方针,通过强化海域的综合管理,预防和控制海洋污染,建立稳定的良性循环的海洋生态系统,保持经济发展与社会进步、环境保护的和谐统一,从而提高海域承载力。

控制人口数量,提高社会支撑能力。海域承载力归根结底是海域地区所能承载的最大人口数量及经济规模,因此控制人口数量就处在十分重要的战略地位。在河北省人口自然增长率有下降趋势的基础上,进一步降低人口的增长率,降低人口数量对海洋资源环境产生的压力。此外还要大力发展海洋科技教育,大幅度增加科技教育投入,培育高素质海洋科技类人才,促进海洋经济可持续发展水平的提高。

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Multiple Fuzzy Comprehensive Evaluation of Carrying Capacity for Hebei Province Marine

Cui Lituo1,Li Zhiwei2

(1.Environmental Management College of China,Qinhuangdao Hebei 066004;2.Ocean College of Hebei Agricultural University,Qinhuangdao Hebei 066003;)

Based on the research results of carrying capacity,the carrying capacity of Hebei province marine was assessed through introducing the mutiple fuzzy comprehensive evaluation method.The results showed the carrying capacity of Hebei Provincemarine had been overloading from 1996 to 2006,but the developing trend of carrying capacity has become better;The overloading reseasons of Hebei province marine were the extensive development of marine economy,the lower optimization degree of marine industrial structure,the rapid grow th of population,the large quantities of pollutants into the sea and the lag of environmental protection and marine science and technology;Based on this analysis,the suggestions of imp roving the loads status of Hebei province marine were put forward.

carrying capacity of marine;the multiple fuzzy comprehensive evaluation;Hebei province marine;index system

X826

A

1008-813(2010)02-0026-06

10.3969/j.issn.1008-813X.2010.02.008

2010-03-08

河北省科技厅科技支撑计划项目(07276762)

崔力拓(1975—),男,内蒙赤峰人,硕士毕业于西北农林科技大学,讲师,主要从事环境生态学方面的教学与科研工作。