海岸带是海洋和陆地相互作用的地带,是地球上水圈、岩石圈、大气圈和生物圈之间相互作用最频繁、最活跃的地带,兼具了海洋和陆地两种不同属性的环境特征,资源和环境条件比较优越。由于资源、环境上的优越性可以在发展陆域经济的同时兼顾海洋经济效益的开发,因此海岸带成为社会经济地域中的“黄金地带”。海岸带经济开发需求的不断扩大,吸引了大量人口流入,导致人口的大量增加,海岸带面临着环境压力加大、海岸带资源日益短缺、海洋生态系统退化严重、海洋环境污染加重等一系列的问题[1]。

山东省作为我国海洋资源大省,海岸带资源的开发和海洋经济发展对我国GDP的贡献巨大,因此山东省海岸带地区的可持续发展对于山东经济乃至全国经济都有积极的影响。如何解决海岸带地区发展中出现的问题,实现海岸带地区的协调可持续发展,已经成为海岸带地区重点关注的问题。对山东省海岸带协调发展水平进行研究,揭示海岸带系统协调发展的变化规律,为海岸带地区环境治理、资源保护、经济发展和社会发展提供决策参考。

2.1 构建海岸带协调发展评价指标体系

2.1.1 构建指标体系

评价海岸带地区协调发展的关键是构建海岸带协调发展指标体系,综观21世纪以来国内学者在研究区域协调发展、区域环境承载力等方面的研究,建立区域协调发展评价指标体系的基本原则主要有:①全面性,对海岸带地区协调发展指标体系进行构建时,应该考虑全面,使其能够比较完整地反映海岸带区域的状况。②科学性,指标体系中选取的各项指标能够用来客观评价海岸带地区的协调发展状况。③可获得性,指标体系中的数据要便于获得并且真实可靠。④层次性,指标体系要层次分明,根据各项指标的逻辑关系划分不同的层次。⑤动态性,由于海岸带的协调状况是随时间不断变化的,在进行指标的选择时应该尽可能地选择随时间演变的指标。

协调发展强调的是整体性的发展,不是单一要素的发展而是多种要素综合发展,地理系统包括自然系统与人文系统,在构建评价体系时,应该尽可能地反映自然系统与人文系统的情况。根据人地关系地域系统理论结合海岸带发展的特点,本研究构建的评价指标体系共分为4个层次,如表1所示。

第一层为目标层,即海岸带地区协调发展水平(A);第二层为准则层,包含2个层次,即自然系统指数(B1)、人文系统指数(B2);第三层为要素层,包含4个要素,即生态环境(C1)、海洋资源(C2)、社会发展(C3)、经济发展(C4);第四层为指标层,共选取了14个指标(D1~D14)。

2.1.2 指标因子的解释

(1)生态环境要素,选取了海洋自然保护区面积、新增造林面积、可吸入颗粒物年均浓度、较清洁海域面积和工业废水处理量5个指标来分别反映海岸带地区近海海域生态环境、陆地生态系统、海岸带地区大气环境状况、海岸带地区水环境和沿海地区城市污染物处理状况。

(2)海洋资源要素,选取了码头岸线长度、海洋矿产产量和人均海岸线长度3个指标来反映海岸带地区的港口资源、海洋矿产资源和海岸线资源。

(3)社会发展要素,选取人口总数来反映海岸带地区的人口资源状况,选取城镇化率和城镇居民人均住宅面积来反映海岸带地区的城镇化水平发展状况,选取海洋科研课题数量和高等学校在校学生数来反映海洋科研与管理能力。

(4)经济发展要素,选取GDP来反映海岸带地区经济发展规模,选取固定资产投资额来反映海岸带地区的固定投资情况,选取全年进出口总额来反映地区的对外贸易情况。

2.2 指标体系的标准化处理

为了使数据具有可比性,需要对收集到的数据进行标准化处理。本研究将收集到的数据采用指数化的处理方法,将所有的数值都映射到特定的数值区间[0~1]内,可以使后续的计算结果更加精确。指数化处理中,将所有的指标分为两大类:对指标层有正向作用的为正向指标;对指标层有负向作用的为负向指标。具体计算公式如下[9]: 

式中:x_i为标准化处理之后的数值;x为指标原始数值;x_max为某个指标中的最大值;x_min为某个指标中的最小值。

2.3 确定评价指标权重

指标权重是指评价体系中的每个指标的重要程度,本研究采用层次分析法(AHP)结合德尔菲专家咨询法(DelphiMethod)来确定评价体系中各指标的权重。层次分析法是美国运筹学家A.L.Saaty于20世纪70年代提出的一种定性与定量相结合的分析方法,将需要解决的问题分为不同的层次结构,在专家打分的基础上,求解判断矩阵的特征向量,以此来确定各指标的权重,进行决策分析。判断矩阵是根据目标层中的评价目标,判断每一层中的目标B_i(i=1,2,3,…,n)的相对重要性的矩阵,其形式见表2。

b_ij表示对于A_k而言,B_i对B_j相对重要性的判断值(i=1,2,…,n;j=1,2,…,n),bij的取值见表3。其中b_ij的取值可以与专家咨询法相结合,综合每位专家的打分值来计算判断矩阵的最大特征根与特征向量,通过一致性检验后,从而确定B_i的权重。

本研究通过专家咨询法构造判断矩阵,利用AHP法计算出了各项指标的权重,并通过了一致性检验,各项指标的具体权重值见表4。 

2.4 海岸带协调发展度评价模型

廖重斌[7]通过在诠释协调发展概念的基础上,利用变异系数提出了协调度和协调发展度的计算模型。王春子等[1]在廖重斌研究成果的基础上利用变异系数对福建省海岸带地区的协调度、发展度和协调发展水平进行了测算。本研究借鉴这一方法来测度山东省海岸带的协调发展水平,其计算公式如下: 

式中:B₁为自然系统指数;B₂为人文系统指数;ω_i、ω_j为权重;C为协调度;T为发展度;D为地区协调发展水平;α和β是待定权数,α、β均为0.5,k≥2。

综合各位学者关于协调发展水平的研究成果[7,32]和本研究测度结果,确定了海岸带地区协调发展水平的评价标准(表5)。 

2.5 山东省海岸带协调发展评价结果

通过收集到的数据及2.4中的评价指标模型,得出山东省2009—2018年海岸带地区协调发展的评价结果(表6)。

3.1 山东省海岸带协调发展演变特征分析

3.1.1自然系统指数和人文系统指数分析

根据图1,2009—2018年山东省海岸带地区自然系统指数呈现波动式上升趋势,人文系统指数呈现直线上升趋势,虽然发展状态略有不同,但总体而言,山东省海岸带地区自然系统指数与人文系统指数较2009年呈现增长趋势,可以分为两个阶段。

(1)2009—2012年,自然系统发展指数高于人文系统发展指数,人文系统发展比较滞后但增长速度更快。本研究中自然系统指数和人文系统指数是受选取的指标因子的影响,因此从要素层来看,两个系统指数的高低受生态环境、海洋资源、经济发展和社会发展4个主要因素影响。综合具体指标来看,人文指数加速增长的主要原因是经济的发展以及伴随而来的人民受教育水平的大幅度提高,促进了全民素质和环保意识的提高以及科技水平的提高。自然系统指数的增长主要是因为植树造林,海洋自然保护区的建设,污染治理水平的提高,环境整治力度加大等措施带来的环境质量的改善,以及加快港口建设、保护海岸线资源、海洋矿产的开采与利用等一系列海岸带资源利用措施。但自然系统指数和人文系统指数均较低,究其原因可能与部分领域开发方式还比较粗放、产业结构不够合理、科技水平较低、海洋综合管理能力和环境治理能力与海洋经济的快速发展速度不匹配有关。

(2)2013—2018年,人文系统指数高于自然系统指数,自然综合指数在2014—2016年、2017—2018年两个时间段出现下降趋势,变化趋势呈“M”形。从指标体系来看,山东省海岸带地区自然综合指数的下降与植树造林面积的减少、较清洁海域面积的减少,以及人口数量过多带来的资源环境压力有关。与自然系统发展趋势相比,人文系统发展程度比较超前,2014年之后山东省的一系列政策措施在很大程度上促进了人文综合指数的提高。2015年山东半岛蓝色经济区现代海洋产业体系基本建立,大大提高了山东省的综合经济实力和竞争力,也使海洋科技创新能力大幅度提升。海洋经济对外开放格局不断扩展与完善,在一定程度上促使了人文指数的进一步上升。

3.1.2 山东省海岸带协调发展水平分析

根据图2,山东省海岸带的协调发展曲线呈“M”形,经历了3个阶段,即不太协调阶段(2009年)、比较协调阶段(2010—2011年)、协调发展阶段(2012—2018年)。

 (1)不太协调阶段(2009年):从发展度和协调度两方面来看,协调度高于发展度。协调水平低主要是由于发展度低造成的,发展度受自然系统指数和人文系统指数的影响。2009年自然系统指数和人文系统指数都较低,因此发展度低,导致海岸带协调水平较低,处于不太协调阶段。

(2)比较协调阶段(2010—2011年):2011年协调发展水平超过0.3,进入比较协调阶段,协调度仍高于发展度,但协调度与发展度之间的差距缩小。自然系统指数高于人文系统指数,人文系统发展比较滞后,但二者发展差距逐渐减小,自然系统逐渐滞后于人文系统的发展水平。

(3)协调发展阶段(2012—2018年):协调度依旧高于发展度,但协调度与发展度之间的差距进一步缩小。自2013年开始,人文系统指数开始超过自然系统指数,且差距逐渐加大,协调水平进一步提高,达到0.6以上,进入协调发展阶段。虽然2016年、2018年受自然系统指数的影响,协调发展水平呈现下降趋势,但仍处于协调发展阶段。

3.2 山东省海岸带协调发展的对策研究

(1)环境治理方面。最重要的是加强海岸带生态环境的保护与改善,提高环境治理水平。要加强城市生产与生活污染的防治,加大污水处理厂的建设,改进污水处理的技术工艺,有关部门加强监管控制城市工业和生活污水的排放,防止未达到排放标准的废水入海造成海岸带地区的污染;统筹规划,合理布局,根据海水的自净能力,划分近岸海域环境功能区来控制近岸海域的环境污染;优化海陆生态环境,增加绿地面积,进一步改善海岸带地区空气环境质量,继续加强海洋自然保护区的建设,建立生态红线制度和生态补偿制度,保持滨海湿地面积的稳定;要以《山东省海洋生态文明建设规划》为指导,加快浅海海底森林营造、蓝色海湾治理、重要河口生境修复、黄金岸线恢复、潮间带湿地绿化“五大工程”的建设,修复海岸带生态环境,认真实施《山东生态省建设规划纲要》,围绕“海上山东建设”和“碧海行动计划”,加强海洋生态建设改善海洋生态环境。

(2)资源保护方面。为保证海洋产业的发展,经济利益的驱动,导致海洋资源的需求量不断增加,以及海洋矿产开采量逐年增加,出现了诸多资源不合理开发利用的现象,因此需要优化海洋开发格局,合理安排海洋资源开发的时间顺序,提高海洋资源的集约利用程度,控制海域开发强度和规模,防止过度开发造成海岸带生态环境承载力过载;围海造陆、填海建港、码头建设等导致天然海岸线不断减少,沿海滩涂、湿地面积锐减,因此在海岸带地区工程建设过程中要注重海岸线与滩涂资源保护,有关部门需要严格监管,控制各类建设用地规模,将资源保护放在首位。

(3)经济发展方面。发展海洋经济主导型协调发展模式[33],以经济发展带动社会进步,以此来为海岸带生态保护与修复提供资金和技术支持,最终实现协调发展。优化产业结构提高第二、第三产业比例,推进经济发展方式的转型,避免粗放式的经济发展方式,依托黄河三角洲、莱州湾、胶州湾等建设特色海洋经济区,依托“山东蓝黄”两区和山东青岛西海岸新区,培育海洋优势产业集群,建设山东蓝色经济示范区和高效生态经济区,借助海洋资源优势,发展海洋特色产业,顺应山东省海洋生态文明建设的规划,促进海洋科技链与海洋经济链的有机融合,重点发展海洋物流、海洋能开发、海洋旅游等新兴产业;山东省作为沿海地区,也要充分发挥港口的经济效益,港口是海洋经济发展的基础,要发展壮大临港产业,建设临港基地,强化港口的龙头地位,创造新的经济增长极;同时利用“21世纪海上丝绸之路”的战略优势,提高开放合作水平,加强与沿线国家和地区经济的联系,发展外向型经济,促进海洋产业更好的走出去。

(4)社会完善方面。根据山东省实际情况,借鉴国内外的海岸带开发经验,加强海岸带综合管理。沿海地区由于生态、经济条件的优越性,吸引大量人口趋向沿海地区移动,但沿海地区的人口环境容量有限,人口增加势必会给海洋生态系统尤其是离人类活动更近的海岸带系统带来巨大压力,也会导致人均海洋资源持有量的下降,但经济社会大发展离不开人口,因此要从思想观念入手,加强海岸带保护教育与宣传,提高人民素质和环保意识并且提高公众参与度,转变人的意识与行为;实现海岸带协调发展,政府的引领带动作用不容忽视,政府要制定优惠政策,吸引产业入驻,加大对海洋新兴产业发展的扶持力度,加强各涉海部门的交流与合作,完善海岸带管理的法律法规,建立完整有效的海洋管理法规体系;除此之外还需加大海洋科技的自主创新能力,加大对海洋科研课题的审批力度,继续培养海洋专业人才,加快科技成果的转化;在政府监管的基础上,充分发挥人民群众的作用,畅通公众参与渠道,健全监督机制,构建全民参与的社会行动体系。