崔昊天,賀桂珍,呂永龍,*,苑晶晶

1 中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心城市與區(qū)域生態(tài)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 北京 100085 2 中國科學(xué)院大學(xué), 北京 101407

承載力最早起源于古希臘時代的工程力學(xué)領(lǐng)域,是指建筑物不發(fā)生破壞時的最大荷載能力[1]。隨著資源短缺、生態(tài)破壞等問題的出現(xiàn),生態(tài)學(xué)家Park、 Burgess和Odum首次在生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域提出了承載力(Carrying Capacity)的概念[2- 3],研究領(lǐng)域從種群承載力、土地承載力逐漸拓展到區(qū)域承載力和生態(tài)承載力[4]。生態(tài)承載力不同于單一要素的承載力,它既考慮自然資源與環(huán)境的可持續(xù)性,同時也關(guān)注人類社會經(jīng)濟(jì)與生態(tài)系統(tǒng)完整性、協(xié)調(diào)性與相關(guān)性,重點(diǎn)關(guān)注人類經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展壓力與資源環(huán)境的關(guān)系,并結(jié)合相關(guān)要素的動態(tài)變化以及管理目標(biāo)具體分析[5-6]。目前,在國際國內(nèi),生態(tài)承載力并沒有形成科學(xué)統(tǒng)一的內(nèi)涵[7- 8]。隨著復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)理論的提出,生態(tài)承載力被認(rèn)為是在資源合理開發(fā)利用和環(huán)境良性循環(huán)的條件下復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的承載能力與壓力的反映[7- 9],并逐漸成為評估區(qū)域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的重要指標(biāo),廣泛應(yīng)用到陸地生態(tài)系統(tǒng)功能評價中[7]。

海岸帶是海陸相互作用的過渡地帶,是人類活動密集的生態(tài)脆弱帶,也是社會經(jīng)濟(jì)最為活躍的區(qū)域。全球海岸帶以地球表面積的20%養(yǎng)育著全球約50%的人口[10],且仍有繼續(xù)上漲的趨勢[11]。隨著人類活動向海洋的不斷拓展,全球范圍約41%的海岸帶受到人類活動的強(qiáng)烈影響[12]。我國海岸帶地區(qū)聚集了大約60%的人口和三分之二的大中型城市。近些年來,海岸帶地區(qū)的城市化和工業(yè)化進(jìn)程加速,然而區(qū)域發(fā)展缺乏科學(xué)規(guī)劃,導(dǎo)致過度及不良空間競爭,資源環(huán)境壓力大,區(qū)域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理,污染排放總量不斷增加,對近海生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生了日益嚴(yán)重的影響[13-14]。國內(nèi)外學(xué)者針對海岸帶污染脅迫與響應(yīng)、海域綜合評價、生態(tài)脆弱性、生態(tài)敏感性、生態(tài)系統(tǒng)健康等方面開展了一系列研究[15-19],其工作重點(diǎn)主要是對海岸帶城市環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行承載力的評價,或者是對地質(zhì)環(huán)境、水產(chǎn)養(yǎng)殖、濱海旅游承載力等某一特定方面進(jìn)行研究[20-24]。

然而,海岸帶生態(tài)系統(tǒng)屬于典型的“社會-經(jīng)濟(jì)-自然”復(fù)合生態(tài)系統(tǒng),它的承載力涉及到生態(tài)、經(jīng)濟(jì)、社會等很多方面,單一指標(biāo)、靜態(tài)分析往往難以評價復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的的持續(xù)發(fā)展問題,所以需要構(gòu)建指標(biāo)體系進(jìn)行多目標(biāo)分析以及動態(tài)綜合評價[25]。因此,本文提出綜合生態(tài)承載力(CECC)概念,指的是在一定時空尺度下,特定區(qū)域的自然資源、環(huán)境質(zhì)量、生產(chǎn)消費(fèi)、基礎(chǔ)設(shè)施、科技創(chuàng)新等方面共同支撐區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的能力。通過構(gòu)建P(壓力)-S(狀態(tài))-R(響應(yīng))概念模型,分析社會-經(jīng)濟(jì)-自然不同要素與生態(tài)系統(tǒng)綜合承載力的關(guān)系,以連云港為例定量評價城市生態(tài)承載力,為沿海地區(qū)科學(xué)合理地進(jìn)行產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整及海陸環(huán)境管理提供技術(shù)支撐。

1 研究區(qū)域與方法

1.1 研究區(qū)概況

連云港位于江蘇省東北部,北緯33°59′—35°07′、東經(jīng)118°24′—119°48′之間。東瀕黃海,與韓國、日本隔海相望,北與山東日照市接壤,西與山東臨沂市毗鄰,海域面積6677 km2,海岸線長度204.817 km。

連云港經(jīng)濟(jì)發(fā)展位居江蘇省前列,2015年連云港地區(qū)生產(chǎn)總值、工業(yè)增加值、工業(yè)用電量、社會消費(fèi)品零售總額等增幅全省第一,工業(yè)投資增幅全省第三[26]。連云港作為長江三角洲的重點(diǎn)發(fā)展區(qū)域,北接渤海灣,西依大陸橋,處于連接新亞歐大陸橋產(chǎn)業(yè)帶、亞太經(jīng)濟(jì)圈、環(huán)渤海經(jīng)濟(jì)圈和長三角經(jīng)濟(jì)圈的“十字結(jié)點(diǎn)”位置,同時又是國家“一帶一路”建設(shè)重點(diǎn)發(fā)展區(qū)域,在全省乃至全國的地理位置與經(jīng)濟(jì)地位十分重要[27]。隨著《江蘇沿海地區(qū)發(fā)展規(guī)劃(2009—2020年)》等戰(zhàn)略規(guī)劃的實(shí)施,連云港的發(fā)展迎來了新的戰(zhàn)略機(jī)遇,同時也面臨資源與環(huán)境的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)[28]。

1.2 綜合生態(tài)承載力評價模型

1.2.1模型構(gòu)建的假設(shè)

本文采用的P-S-R概念模型基于海岸帶環(huán)境壓力、海岸帶城市經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展現(xiàn)狀以及人類和生態(tài)系統(tǒng)共同做出的響應(yīng)三者間的因果關(guān)系鏈條,突出展現(xiàn)人類活動對海岸帶生態(tài)系統(tǒng)的影響。模型的建立主要基于以下三個假設(shè)：

(1)模型由壓力指標(biāo)和單向承壓指標(biāo)共同支撐,使承載狀態(tài)保持穩(wěn)定；(2)模型假設(shè)在某一連續(xù)的時間段內(nèi),環(huán)境、資源、經(jīng)濟(jì)要素呈線性變化,國家和區(qū)域政策導(dǎo)向相對穩(wěn)定；(3)模型假設(shè)生態(tài)承載力在有單向外力的支持下可以保持健康發(fā)展,當(dāng)某一方向的外力不足時,生態(tài)承載力降低,生態(tài)系統(tǒng)出現(xiàn)退化。

1.2.2指標(biāo)體系的構(gòu)建

綜合生態(tài)承載力指標(biāo)體系應(yīng)體現(xiàn)連云港作為海岸帶城市的發(fā)展特點(diǎn)以及社會-經(jīng)濟(jì)-自然子系統(tǒng)間的耦合關(guān)系,但任何一個承載力評價指標(biāo)體系都難以完全涵蓋影響該城市承載力大小的各項(xiàng)因素。本文遵循科學(xué)性、全面性、層次性、獨(dú)立性、動態(tài)性、可操作性等基本原則,構(gòu)建P-S-R模型指標(biāo)體系。

在P-S-R模型框架內(nèi),海岸帶城市生態(tài)承載力具體指標(biāo)的選取主要取決于以下三個方面：

一是壓力層面,反映的是人類社會經(jīng)濟(jì)活動對海岸帶生態(tài)系統(tǒng)造成的負(fù)荷,主要包括當(dāng)前海岸帶城市面臨的環(huán)境問題及人口壓力等,如萬元GDP工業(yè)COD排放強(qiáng)度、人口密度等。

二是狀態(tài)層面,反映的是生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)功能以及區(qū)域環(huán)境質(zhì)量的現(xiàn)狀,主要包括當(dāng)前海岸帶城市的資源環(huán)境現(xiàn)狀、經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展水平、重點(diǎn)海洋產(chǎn)業(yè)的發(fā)展能力等,如海洋漁業(yè)總產(chǎn)值、港口貨物吞吐量等。

三是響應(yīng)層面,反映的是人類面臨環(huán)境問題時,為保持和提高生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性、服務(wù)功能及承載能力采取的必要措施,主要包括當(dāng)前國家和地方政府制定的海岸帶社會及科技支撐政策,如污水處理率、研發(fā)經(jīng)費(fèi)投入占GDP比重、高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值[29]等。

在具體指標(biāo)的篩選過程中,為了確保指標(biāo)選取的科學(xué)性、系統(tǒng)性,避免各指標(biāo)間的重復(fù)性,在考慮數(shù)據(jù)可得性的同時,參考國內(nèi)外大量文獻(xiàn),通過實(shí)地調(diào)研以及專家研討,充分考慮海岸帶城市的環(huán)境壓力、資源供給及經(jīng)濟(jì)發(fā)展特點(diǎn),將人類經(jīng)濟(jì)社會活動與生態(tài)環(huán)境變化有機(jī)結(jié)合在一起,最終確定了4層23個具體指標(biāo)(表1)。

1.2.3評估數(shù)學(xué)模型

國內(nèi)外對生態(tài)承載力進(jìn)行定量評估的模型有海岸帶綜合管理周期模型、凈初級生產(chǎn)力模型、生態(tài)足跡模型、狀態(tài)空間模型等[30-31]。其中,狀態(tài)空間模型可以綜合評價社會、經(jīng)濟(jì)、自然等多方面的影響因素,適合本文基于P-S-R概念模型建立的綜合評價體系,因此選用狀態(tài)空間模型進(jìn)行數(shù)據(jù)的定量描述。

狀態(tài)空間模型中的承載狀態(tài)點(diǎn)(圖1)(圖中A、B、C點(diǎn)),表示一定時間段內(nèi)生態(tài)承載力的不同狀況。任何低于該曲面的點(diǎn)(如圖中B、C點(diǎn))代表某一特定資源環(huán)境組合下,該區(qū)域處于平衡或可載狀態(tài),而任何高于該曲面的點(diǎn)(如圖中A點(diǎn))則表明人類活動導(dǎo)致該區(qū)域處于超載狀態(tài),生態(tài)承載力評估的最終目的就是要在可持續(xù)發(fā)展的原則下,使曲面上任意一點(diǎn)的配置達(dá)到均衡[32-33]。

1.2.4可載性判斷

通過比較空間原點(diǎn)到該狀態(tài)點(diǎn)和狀態(tài)點(diǎn)在XmaxOYmax上的投影之間的矢量模的大小判定空間內(nèi)一點(diǎn)同曲面XmaxOYmax間的位置關(guān)系,該區(qū)域的綜合生態(tài)承載能力可由矢量在坐標(biāo)軸上的模計算得出[34]。由于同一指標(biāo)年際變化相對穩(wěn)定,且指標(biāo)之間存在一定的相互作用關(guān)系,因此,本文擬采用指標(biāo)的平均值作為其理想值。基于狀態(tài)空間模型的海岸帶生態(tài)承載力的實(shí)際值與理想值的計算公式如下：

表1 海岸帶生態(tài)承載力綜合評價指標(biāo)體系

圖1 狀態(tài)空間法評價模型Fig.1 Spatial-State evaluation model A、B、C、D、P代表承載狀態(tài)點(diǎn)

實(shí)際值：

(1)

理想值：

(2)

根據(jù)狀態(tài)空間模型,將生態(tài)承載力狀況分為3個級別,即可載、滿載、超載。生態(tài)承載力綜合判定標(biāo)準(zhǔn)如下：

當(dāng)CECC>CECC′時,可載；

當(dāng)CECC′-r≤CECC≤CECC′+r時,滿載；

當(dāng)CECC

其中,根據(jù)海岸帶區(qū)域綜合承載力已有的容差研究結(jié)果[21],結(jié)合評價區(qū)域調(diào)研及專家建議,將容差r取0.1。

1.3 數(shù)據(jù)來源與處理

1.3.1數(shù)據(jù)來源

本文通過選取2005—2014年10年間連云港市的社會、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境等方面的數(shù)據(jù)構(gòu)建綜合生態(tài)承載力評價模型,為確保評估體系的類比性及可靠性,本文的數(shù)據(jù)主要通過以下幾個渠道獲得：生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)主要來源于《江蘇省環(huán)境統(tǒng)計年鑒》、《中國城市統(tǒng)計年鑒》及部分以往的研究數(shù)據(jù)；社會經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)主要來源于《江蘇省統(tǒng)計年鑒》、《連云港市統(tǒng)計年鑒》、《連云港市國民經(jīng)濟(jì)與社會發(fā)展統(tǒng)計公報》以及各年度的《連云港市政府工作報告》等。

1.3.2數(shù)據(jù)預(yù)處理

指標(biāo)層中的各項(xiàng)指標(biāo)相互之間在數(shù)據(jù)特征、數(shù)量級及量綱上存在著差異,為了保證指標(biāo)間可以進(jìn)行對比,運(yùn)用極差法對指標(biāo)進(jìn)行無量綱化處理。根據(jù)指標(biāo)內(nèi)容,將指標(biāo)分為成本性指標(biāo)與效益性指標(biāo)兩大類,成本性指標(biāo)為壓力層下的指標(biāo),與其屬性數(shù)據(jù)成反比關(guān)系,效益性指標(biāo)與其屬性數(shù)據(jù)成正比關(guān)系,包括狀態(tài)層和響應(yīng)層下的指標(biāo)。具體計算過程如下：

假設(shè)有m個指標(biāo)的數(shù)據(jù)集(Xi)m,對于成本性指標(biāo),有：

(3)

對于效益性指標(biāo),有：

(4)

式中,Yi為指標(biāo)歸一化化值,Xi為指標(biāo)初始值,max(Xi)和min(Xi)分別為指標(biāo)數(shù)據(jù)的最大值和最小值。當(dāng)Yi=0時,指標(biāo)狀態(tài)最差,當(dāng)Yi=1時,指標(biāo)狀態(tài)最好。

1.3.3指標(biāo)權(quán)重的確定

某一指標(biāo)的權(quán)重是指該指標(biāo)在整體評估中的相對重要水平。常用的權(quán)重確定方法分為主觀賦權(quán)法和客觀賦權(quán)法兩類。兩種方法各有優(yōu)劣[34]。因此,本文采用主客觀組合賦權(quán)的方法,通過德爾菲法與熵值法分別計算指標(biāo)權(quán)重,在吸納專家經(jīng)驗(yàn)和建議的同時,結(jié)合數(shù)據(jù)本身的屬性,從而盡量避免兩種方法的缺點(diǎn),充分發(fā)揮其優(yōu)勢,計算其組合權(quán)重。

(1)熵值法。熵值法賦權(quán)已相對成熟,在此不再對其具體過程贅述。

(2)德爾菲法。具體的實(shí)現(xiàn)過程如下：

①從環(huán)境科學(xué)與生態(tài)學(xué)領(lǐng)域邀請10位專家進(jìn)行首輪打分,對分?jǐn)?shù)進(jìn)行統(tǒng)計分析,采訪部分專家聽取其意見和建議。然后,將首輪專家打分的統(tǒng)計分析結(jié)果整理出詳細(xì)報告,再次征詢專家意見并依據(jù)反饋報告修改意見,經(jīng)過若干輪反饋,專家意見逐漸趨向統(tǒng)一。

②計算權(quán)重。計算專家對各指標(biāo)賦分的平均值,再對其進(jìn)行歸一化處理,具體計算過程如下：

(5)

(6)

式中,di表示10位專家對第i個指標(biāo)賦分的平均值,xji表示第j個專家對第i個指標(biāo)所賦分值。

本研究結(jié)合上述兩種方法,通過組合權(quán)重的計算方法,保證指標(biāo)權(quán)重的主觀性與客觀性,計算方法如下：

(7)

1.3.4數(shù)據(jù)分析方法

(1)貢獻(xiàn)度判斷

為具體分析引起連云港綜合生態(tài)承載力變化的原因,本文引入“貢獻(xiàn)度”的概念。所謂“貢獻(xiàn)度”,就是指不同因素層指標(biāo)的承載力占綜合承載力的百分比,可用于分析導(dǎo)致承載力滿載或超載的具體因素。因素層的指標(biāo)貢獻(xiàn)度越大,對生態(tài)承載力有促進(jìn)作用；反之,對生態(tài)承載力有抑制性作用。公式如下：

(8)

(9)

式中,χi表示第i個指標(biāo)的值,j表示因素層中具體指標(biāo)的個數(shù),CECCk表示因素層指標(biāo)的承載力,Rk表示因素層指標(biāo)對綜合生態(tài)承載力的貢獻(xiàn)度。

(2)相關(guān)與因子分析

相關(guān)分析是一種研究兩個或兩個以上同等地位隨機(jī)變量間的相關(guān)關(guān)系的統(tǒng)計分析方法,可以體現(xiàn)總體間的因果關(guān)系,其結(jié)果表示變量間相互關(guān)系的密切程度。本研究通過相關(guān)分析,探究綜合生態(tài)承載力與因素層指標(biāo)間的依賴性,分析影響承載力的關(guān)鍵因素。

因子分析是指研究從變量群中提取共性因子的統(tǒng)計技術(shù),可用于確定多變量之間的聯(lián)系。因子分析的結(jié)果將相關(guān)比較密切的幾個變量歸位同一類因子并找到有代表性的變量。通過因子分析,我們可以確定變量與因子之間的相關(guān)系數(shù),從而反映變量對于總體的重要性。

本研究中,相關(guān)性與因子分析均通過SPSS 22.0軟件進(jìn)行分析計算,計算過程不再贅述[36]。

2 結(jié)果與分析

2.1 綜合生態(tài)承載力分析

圖2 連云港綜合生態(tài)承載力變化趨勢Fig.2 The temporal change of comprehensive ecological carrying capacity in Lianyungang City

本文以連云港市為評價單元,計算2005—2014年間的綜合生態(tài)承載力,得到連云港市10年間綜合生態(tài)承載力的變化趨勢,結(jié)果如圖2所示。

從圖2中可以看出,連云港市海岸帶綜合生態(tài)承載力總體呈現(xiàn)波動上升趨勢,10年間的平均增幅達(dá)到10.4%。其中,2007—2008年漲幅最大,同比增長46.59%,2006—2007年的漲幅也達(dá)到了26.64%。2008—2011年的四年時間里其承載力出現(xiàn)不穩(wěn)定波動,并呈現(xiàn)小幅下降,2011年后承載力空間重新呈現(xiàn)上升趨勢并趨于穩(wěn)定,但增長速度有所減慢,這種波動式階梯邏輯斯蒂上升模式符合多數(shù)城市的發(fā)展模式[37]。

根據(jù)綜合生態(tài)承載力判定標(biāo)準(zhǔn),設(shè)置生態(tài)承載力理想值的誤差線為0.1,可以得出,2005—2007年連云港海岸帶生態(tài)承載力小于理想值,處于超載狀態(tài),2008—2011年的生態(tài)承載力基本處于平衡狀態(tài)附近,2012年后的生態(tài)承載力大于理想值,處于可載狀態(tài)。

2.2 貢獻(xiàn)度判斷

本文通過貢獻(xiàn)度分析,分別探討因素層6個指標(biāo)影響綜合承載能力的差異。

壓力層兩個影響因素屬于成本性指標(biāo)，其貢獻(xiàn)度如圖3所示。10年間連云港海岸帶環(huán)境壓力的貢獻(xiàn)度呈現(xiàn)先上升后下降的態(tài)勢,2009年環(huán)境壓力的貢獻(xiàn)度最大。這說明隨著初期沿海工業(yè)的不斷發(fā)展,各類污染物的排放成為破壞生態(tài)系統(tǒng)平衡的重要因素。隨著“十一五規(guī)劃”的實(shí)施,倡導(dǎo)沿海地區(qū)轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長方式，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。2007年后連云港市大力發(fā)展節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)、推廣低碳經(jīng)濟(jì),開發(fā)清潔能源,加強(qiáng)水源保護(hù)及海洋綜合管理并疏散中心城區(qū)人口,使污染排放對生態(tài)承載力的影響逐漸減弱。但是,2009年后環(huán)境壓力的整體貢獻(xiàn)程度進(jìn)一步下降,說明環(huán)境壓力綜合指標(biāo)逐漸減小,各類環(huán)境污染物排放再次增加,抑制了生態(tài)系統(tǒng)承載力的上升趨勢。另一方面,海岸帶人口聚集度的貢獻(xiàn)度在2006年小幅上升后,總體呈下降趨勢,2012年后趨于平穩(wěn)。在2008年之前,海岸帶人口聚集度大于海岸帶環(huán)境壓力的貢獻(xiàn)度,說明2008年之前發(fā)展壓力主要來源于人口,而在2009年以后連云港逐漸控制人口增長,雖然旅游人次有所增加,但總體趨于穩(wěn)定。隨著沿海工業(yè)的迅速發(fā)展,2008年后生態(tài)系統(tǒng)的主要壓力來源逐漸變?yōu)榄h(huán)境壓力并且始終大于人口聚集度,再次印證各類工業(yè)污染物的排放成為限制連云港生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的重要因素。

狀態(tài)層兩個影響因素的貢獻(xiàn)度如圖4所示。2005—2014年連云港市海岸帶經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平尤其是港口經(jīng)濟(jì)的貢獻(xiàn)度呈現(xiàn)上升趨勢,2014年達(dá)到29.19%。而海岸可利用資源的貢獻(xiàn)度呈波動下降趨勢,從2005年的32.08%下降到2014年的9.84%,其中以人均可利用水資源的減少最為顯著。這說明連云港作為沿海港口城市,其海洋經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)及海岸帶資源擁有重要地位,必須合理開發(fā)并加以保護(hù)。在2010年之前,海岸帶可利用資源的貢獻(xiàn)度大于海岸帶經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平,說明2010年之前連云港的發(fā)展以海岸帶自然資源為依托,為整體經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供了重要保障,但是隨著海岸帶可利用資源的減少,其經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式逐漸轉(zhuǎn)變,已經(jīng)不單純依賴于資源支撐,逐漸轉(zhuǎn)向科技支撐。

圖3 壓力層二級指標(biāo)貢獻(xiàn)度Fig.3 Contribution of the secondary indicators at “pressure” level

圖4 狀態(tài)層二級指標(biāo)貢獻(xiàn)度Fig.4 Contribution of the secondary indicators at “state” level

圖5 響應(yīng)層二級指標(biāo)貢獻(xiàn)度Fig.5 Contribution of the secondary indicators at “response” level

圖5顯示了響應(yīng)層兩個影響因素的貢獻(xiàn)度,結(jié)果表明,10年間連云港社會支撐條件的貢獻(xiàn)度先上升再緩慢下降又上升,2008年最高為32.2%,2010年為15.39%,2014年又上升到23.21%,說明2008年之前連云港大力發(fā)展城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),拓展城市空間,通過積極對接國家推動江蘇沿海開發(fā)的戰(zhàn)略部署,廣泛招商引資,城市化建設(shè)取得突破性進(jìn)展,社會支撐條件迅速提升,但是隨著基礎(chǔ)設(shè)施的日益完善,其對于綜合承載力的貢獻(xiàn)度逐漸下降。2012年后,由于注重污染物綜合治理與利用、外資引進(jìn)等方面的工作,社會支撐條件的貢獻(xiàn)度小幅上漲。而科技支撐條件的貢獻(xiàn)度呈持續(xù)上升趨勢,2014年達(dá)到13%。連云港針對環(huán)境污染和生態(tài)破壞的壓力,在國家和區(qū)域政策的支持下,進(jìn)行了經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,注重高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,推行科技強(qiáng)市的戰(zhàn)略方針,其創(chuàng)新研發(fā)投入與高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值逐漸增加,為生態(tài)承載力的提升打下了基礎(chǔ),但是目前的整體科技支撐條件仍相對薄弱,如研發(fā)經(jīng)費(fèi)投入與高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值占比不高，有進(jìn)一步提升的空間。

2.3 綜合生態(tài)承載力的關(guān)鍵因素分析

為進(jìn)一步分析影響綜合生態(tài)承載力的關(guān)鍵因素,對因素層的6個二級指標(biāo)進(jìn)行Spearman秩相關(guān)分析,結(jié)果如表2所示,在相關(guān)分析的過程中,我們發(fā)現(xiàn)狀態(tài)層的海岸帶經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平與響應(yīng)層的科技支撐條件與綜合生態(tài)承載力呈極顯著正相關(guān),而海岸帶經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、社會支撐條件和科技支撐條件三個變量相互之間可能由于存在一定的自相關(guān)性導(dǎo)致其存在極顯著正相關(guān)關(guān)系,在此通過因子分析進(jìn)一步判斷。

在進(jìn)行相關(guān)性檢驗(yàn)的基礎(chǔ)上,對因素層的6個指標(biāo)進(jìn)行因子分析,進(jìn)一步驗(yàn)證結(jié)果的準(zhǔn)確性,得出KMO=0.609,P<0.05,數(shù)據(jù)滿足因子分析條件,結(jié)果如表3所示,選取特征根λ>1,可以得到兩個主成分,其累積貢獻(xiàn)度為85.74%,分析因子載荷矩陣可得海岸帶經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、海岸帶可利用資源、社會支撐條件和科技支撐條件具有一定的自相關(guān)性,同為第一因子,根據(jù)因子載荷矩陣(表4)的計算結(jié)果,科技支撐條件和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的因子載荷量最大，分別為0.980和0.951,因此在正向指標(biāo)層面上,科技支撐條件和海岸帶經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平對于綜合生態(tài)承載力的影響居于主導(dǎo)地位,而負(fù)向指標(biāo)層面上,人口聚集度對于綜合生態(tài)承載力的影響并不顯著。因此,結(jié)合貢獻(xiàn)度分析及相關(guān)分析的計算結(jié)果,可以明確得出海岸帶環(huán)境壓力、科技支撐條件及經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平在未來將成為制約連云港市綜合生態(tài)承載力的三個關(guān)鍵因素,需要在未來的政策調(diào)整中給予重點(diǎn)關(guān)注。

表2 主要因素相關(guān)分析結(jié)果

**. 在P<0.01(雙側(cè)),相關(guān)性顯著; *. 在P<0.05(雙側(cè)),相關(guān)性顯著

表3 因子分析結(jié)果

表4 因子載荷矩陣

3 結(jié)論與建議

本文充分考慮人類社會經(jīng)濟(jì)活動對海岸帶生態(tài)系統(tǒng)造成的各種影響,建立了海岸帶城市綜合生態(tài)承載力評價的具體指標(biāo),將P(壓力)-S(狀態(tài))-R(響應(yīng))綜合評估模型與狀態(tài)空間模型相結(jié)合,以連云港市為基本評價單元,通過貢獻(xiàn)度分析、相關(guān)分析及因子分析,提出海岸帶城市綜合生態(tài)承載力及其關(guān)鍵影響因素評價方法,為海岸帶城市綜合承載力研究提供了新的研究思路。

首先,本文通過構(gòu)建多重指標(biāo)體系,結(jié)合熵值法與德爾菲法,對承載力的指標(biāo)權(quán)重進(jìn)行組合修正,保證評價結(jié)果的準(zhǔn)確性與科學(xué)性。研究結(jié)果表明：(1)連云港海岸帶綜合生態(tài)承載力呈現(xiàn)階梯邏輯斯蒂上升趨勢。(2)2005—2007年生態(tài)承載力處于超載狀態(tài),2008—2011年基本處于平衡狀態(tài)附近,2012年后處于可載狀態(tài)。(3)雖然2011年以來生態(tài)承載力呈現(xiàn)明顯上升趨勢,但是其增長速率在逐漸減慢。

其次,本文對因素層指標(biāo)進(jìn)行貢獻(xiàn)度分析,探討不同因素對綜合承載力的影響強(qiáng)度,可以得出：連云港市海岸帶環(huán)境壓力和人口聚集度先降后升,海岸帶可利用資源波動下降,海岸帶經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、社會支撐條件以及科技支撐條件整體呈上升趨勢,是綜合生態(tài)承載力上升的關(guān)鍵因素。結(jié)合相關(guān)分析和因子分析,得出海岸帶環(huán)境壓力、科技支撐條件及經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平是制約綜合承載力的關(guān)鍵因素。

從評價結(jié)果上看,連云港綜合生態(tài)承載力變化趨勢呈現(xiàn)“U型”,即“先破壞-后治理”的模式。作為我國重要的沿海城市,連云港經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展模式正是我國眾多海岸帶城市的典型代表,為了避免生態(tài)承載力再度下降,同時為其他海岸帶城市提供借鑒經(jīng)驗(yàn),提出以下政策建議。

(1) 為減小海岸帶環(huán)境壓力,應(yīng)當(dāng)統(tǒng)籌推進(jìn)陸海環(huán)境綜合治理,強(qiáng)化主要污染物減排,建立完善污染物排放總量控制制度,推進(jìn)沿海地區(qū)重點(diǎn)耗能企業(yè)的改造,淘汰落后產(chǎn)能,大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)和節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè),以持續(xù)改善環(huán)境質(zhì)量,使生態(tài)承載力進(jìn)一步提升。

(2)針對海岸帶可利用資源減少以及科技支撐能力不強(qiáng)的現(xiàn)狀,應(yīng)充分運(yùn)用沿海地區(qū)良好的地理位置和資源條件,大力發(fā)展藍(lán)色海洋經(jīng)濟(jì),優(yōu)化海洋經(jīng)濟(jì)布局,以連云港為核心的江蘇沿海港口群建設(shè)推動臨港工業(yè)發(fā)展,合理開發(fā)促進(jìn)資源集約高效利用；深化落實(shí)創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略,繼續(xù)保持科技支撐條件穩(wěn)定提升,增加研發(fā)經(jīng)費(fèi)占GDP的比重,大力發(fā)展科技創(chuàng)新企業(yè),使沿海地區(qū)形成以創(chuàng)新為導(dǎo)向的經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式。

(3)為保障社會支撐條件繼續(xù)改善,應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步完善沿海交通、綠化、水利等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),構(gòu)建規(guī)劃合理、性能完善、保障有力的綠色基礎(chǔ)設(shè)施支撐體系,提高生態(tài)承載力。