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海洋功能區開發潛力評價研究
——以江蘇濱??h為例

2020-07-02 01:43朱宇王在峰李加林龔虹波
海洋通報 2020年1期
關鍵詞:濱??h功能區潛力

朱宇,王在峰,李加林,龔虹波

(1.寧波大學 地理與空間信息技術系,浙江 寧波 315211;2.南京師范大學 海洋科學與工程學院,江蘇 南京 210023;3.寧波大學 東海研究院,浙江 寧波 315211)

開發潛力評價是對區域的可持續開發利用能力進行評價,最早由Gunn 等(1979)在分析得克薩斯州的旅游資源時提出。當前開發潛力評價研究主要包括兩類:對耕地資源開發潛力的評價(張秀英等,2008;胡曉宇等,2015)和對旅游資源開發潛力的評價(廉同輝等,2010;李澤等,2011),主要采用定性與定量相結合的方式進行,建立開發潛力評價指標體系,通過德爾菲法確定各指標得分,通過層次分析法確定各指標權重,評估資源開發潛力。針對德爾菲法和層次分析法過于主觀的問題,研究方法不斷豐富,引入了灰色模型(汪俠等,2007)、熵權法(張丹等,2008)和正態云模型(葉達等,2016)等方法。

隨著我國海洋開發的推進以及海洋功能區劃的落實(欒維新等,2002;王權明等,2016),對海洋資源及海洋功能區開發潛力的評價也開始引起研究者的關注,并從單純的對自然資源如海洋能源的開發潛力評價(AFOsorio et al,2016)發展到結合自然資源與社會經濟條件對海洋產業進行開發潛力評價(李華等,2017)。王江濤等(2008)首次提出海洋功能區開發潛力概念,海洋功能區開發潛力,就是功能區在主導開發方向上的潛在可持續利用能力,海洋功能區的開發潛力評價,就是對海洋功能區主導開發方向上的潛在可持續利用能力進行評價,并以天津市及河北省港口功能區為例進行開發潛力評價。

雖然諸多學者對不同資源開發潛力評價進行了大量研究,總結出了研究的大致流程,但具體的評價指標及選取方法、權重確定方法及綜合評價方法還要根據具體研究選擇。目前我國開發潛力評價多是對區域內某一資源進行評價,或對不同區域的相同資源橫向分析比較,少有結合社會屬性對某一區域的開發潛力進行綜合評價。海洋功能區開發潛力評價雖然已有相關研究,但主要針對特定功能區進行橫向比較,綜合評價較少。本文擬選擇江蘇濱??h海洋功能區為研究單元,針對不同海洋功能區,構建開發潛力評價指標體系,對海洋功能區開發潛力進行綜合研究,為濱??h后續海洋開發提供科學依據與建議。

1 海洋功能區開發潛力評價指標體系構建與評價方法

1.1 評價指標選取

根據《海洋功能區管理條例》中的海域使用管理要求和海洋環境保護要求以及國內外開發潛力評價研究成果,結合濱??h海洋功能區種類和自然社會經濟條件,從海洋環境生態現狀、資源現狀、開發現狀和社會經濟需求四方面綜合考慮選擇指標構建海洋功能區開發潛力評價指標體系表(表1)。針對不同海洋功能區,評價指標選取略有差異,從而反映功能區各自的不同情況。

農漁業區的主要功能是海水增養殖和捕撈,對于水環境和資源要求較高,選擇水質、沉積物、生物、浮游動物四個指標評價環境生態現狀,選擇漁業資源量和灘涂資源面積指標評價資源現狀和養殖對象的生長環境。開發現狀主要是水產品養殖活動的開發情況,選擇養殖面積指標進行評價。社會經濟需求方面主要是水產品消費,選擇年末總人口進行評價。

港口航運區的主要功能是工農業產品集疏運,對水深和腹地經濟發展要求高,選擇水深評價資源現狀,選擇萬噸級泊位占比和吞吐量評價港口開發現狀,選擇臨港工業產值評價社會經濟需求,綜合評價港口所依賴腹地的經濟發展。雖然該區對環境要求較低,但須符合該區水質標準,選擇水質和沉積物評價環境生態現狀。

旅游休閑娛樂區的主要功能是開發利用海岸帶和海上旅游資源,對環境、旅游資源稟賦和交通條件要求高,選擇水質、沉積物評價環境生態現狀,選擇旅游資源量評價資源現狀,進而評價海濱和海上風景是否吸引游客,選擇交通通達度評價社會經濟需求。旅游區級別越高,開發程度越高,越能吸引游客。

濱??h特殊利用區主要為排污傾倒用海,開發利用程度較低,選擇水質、沉積物指標評價水環境現狀,選擇水深指標評價資源現狀,綜合評價特殊利用區的環境容量。

1.2 權重確定

本文借鑒對耕地和旅游資源的開發潛力評價,采用層次分析法確定各評價指標權重。對于不同海洋功能區建立相應開發潛力評價指標體系,按照T.L.Saaty 的1~9 標度法表示,兩兩比較重要性,依據專家咨詢調查結果,得到各評價指標體系中指標的權重。對權重矩陣進行一致性檢驗,確定各指標權重(表1)。

1.3 指標說明

(1)水質(C1),評價各海洋功能區的水質條件,影響因子包括海水石油類和富營養化指數。對各海洋功能區來說,石油類和富營養化指數為成本型指標,指數越低,水質越好,開發潛力越大。指標中,富營養化指數根據COD、無機氮、磷酸鹽實測數據按富營養化指數計算公式(鄒景忠等,1983)得到,計算公式如下:

表1 海洋功能區開發潛力評價指標權重表

式中E 表示海水的富營養化指數,CCOD、CIN、CIP分別為實測的海水化學耗氧量、溶解態無機氮和活性磷酸鹽量值。石油類和富營養化指數參照標準值進行評分,采取均權法得到水質得分。

(2)沉積物(C2),評價各海洋功能區的沉積物條件,影響因子包括重金屬指數、石油類、硫化物和有機碳指數。對于各海洋功能區來說,上述影響因子均屬于成本型指標,指數越低,沉積物條件越好,開發潛力越大。指標中,重金屬指數因子選擇鉛、鎘、鉻、汞、砷5 種重金屬按沉積物重金屬指數計算公式(Hakanson,1980)得到,計算公式如下:

式中P 為沉積物的重金屬指數,Ci為沉積物中第i種重金屬的實測濃度,C0為重金屬濃度的評價標準值。根據《江蘇省海洋功能區劃2011-2020 年(登記表)》中海洋環境保護的要求,標準值選取《海水水質標準》中的一類標準值。重金屬指數、石油類、硫化物和有機碳指數參照標準值評分,采取均權法得到沉積物得分。

(3)生物(C3),評價農漁業區海洋生態系統的穩定性和農漁業區海水捕撈養殖的產量,影響因子為生物多樣性指數,生物多樣性指數越高,開發潛力越大。

(4)浮游生物(C4),評價農漁業區生態系統的初級、次級生產力以及漁獲量,影響因子為浮游生物量現狀值,浮游生物量現狀值越高,開發潛力越大。

(5)漁業資源(C5),評價農漁業區漁業資源的規模程度、海水捕撈漁獲量等,影響因子為漁業資源量現狀值,漁業資源量越大,開發潛力越大。

(6)灘涂資源(C6),評價農漁業區圍墾造田和海水養殖的規模程度,影響因子為灘涂面積,灘涂面積越大,開發潛力越大。

(7)養殖面積(C7),評價農漁業區海水養殖空間資源的開發程度,影響因子為已開發養殖面積,該指標為成本型指標,已開發養殖面積越大,開發潛力越小。

(8)年末總人口(C8),評價依托區域人口對農漁業區開發,尤其是海水捕撈與養殖的需求程度。根據《中國漁業統計年鑒(2016)》,江蘇省人均水產品消費量17.9 kg,隨著地區人口的增長,水產品消費總量上升,對海洋捕撈和養殖需求加大,也即對農漁業區需求越大,后續開發潛力越大。影響因子為年末總人口數量。

(9)水深(C9),評價港口航運區港口開發建設依托海域資源條件,以及特殊利用區污染物容量規模,水深越深,開發潛力越大。

(10)深水泊位占比(C10),評價港口航運區可容納船只數量及噸位、港口開發和運營規模,影響因子為萬噸級泊位占比,萬噸級泊位占比越大,開發潛力越大。

(11)吞吐量(C11),評價港口航運區的生產經營活動規模、港口地位和影響,港口吞吐量越大,開發潛力越大。

(12)臨港工業產值(C12),評價港口航運區發展依托區域的臨港工業對港口航運區開發的需求程度,沿海城市臨港工業產值越高,對海運需求量越大,開發潛力越大。濱??h工業目前正在調整至臨海工業園內,臨港工業產值與全縣工業產值相差不大,因此采用全縣工業產值數據進行計算。

(13)旅游資源(C13),評價旅游休閑娛樂區旅游資源的數量和質量,影響因子包括自然旅游資源和人文旅游資源,兩類旅游資源各賦值0.5。

(14)旅游區級別(C14),評價旅游休閑娛樂區已開發旅游資源的規模和質量,采用定性分析的方法,分為1A(0.2 分)、2A(0.4 分)、3A(0.6分)、4A(0.8 分)、5A(1 分)五個級別。旅游區級別越高,開發潛力越大。

(15)交通通達度(C15),評價旅游休閑娛樂區的交通通達度和便捷度,采用定性分析的方法,公路、鐵路、航空各賦值0.3,三種均有賦值1。交通通達度越好,開發潛力越大。

1.4 數據處理

評價指標的量化包括三種方式。

(1)定性指標進行量化分級。水質(石油類和富營養化指數)、沉積物(重金屬指數、石油類、硫化物和有機碳指數)、生物、浮游動物指標根據各影響因子處理結果,參考生態系統健康評價指標標準值(徐敏 等,2017)進行量化打分(表2),分值區間為[0,1]。含有多個影響因子的指標,按均權法得到最終指標得分。

表2 生態系統健康評價指標標準值

(2)采用標準化處理。灘涂資源、養殖面積、吞吐量、工業產值指標標準化為單位岸線值(王江濤,2009)便于比較。江蘇省海洋產業發展在我國處于領先地位,雖然濱??h為優化開發區,但開發水平較低,遠低于省均值,近期規劃期內,以達到省均值水平為規劃目標,因此采用江蘇省均值作為標準,對漁業資源、灘涂資源、養殖面積、吞吐量、工業產值進行量化,分值區間為[0,1]。

(3)德爾菲法即專家打分法,開發潛力評價指標體系中難以量化的自然數據和社會經濟數據包括水深、旅游區級別、旅游資源和交通通達度,采取德爾菲法進行量化,分值區間為[0,1],便于進行后續計算工作。

1.5 評價模型

采用指標加權集成模型評價海洋功能區的開發潛力,計算公式如下:

式中:V 為海洋功能區開發潛力指標評價值;Wi為各指標的權重。對于海洋功能區綜合開發潛力評價,也采用此模型進行,此時V 為海洋功能區開發潛力值,Wi為各海洋功能區的權重。

2 研究區概況與數據來源

2.1 研究區概況

濱??h地處江蘇省東北部、鹽城市中部及東北部,介于33°43'N-34°23'N,119°37'F-120°20'F之間,海域面積533 km2,內起濱??h海岸線,全長44.46 km,南北兩側為濱海與射陽、濱海與響水的海域分界線,外側至領海外緣線(圖1)。

圖1 研究區位置圖

根據《江蘇省海洋功能區劃(2011-2020年)》,濱??h目前已規劃海洋功能區五種,包括農漁業區、港口航運區、旅游娛樂區、特殊利用區和保留區。其中保留區依據相關法律法規不進行開發活動,數據資料較少,不進行評價。本文所指濱??h海洋功能區包括濱海北農漁業區、濱海南農漁業區、濱海港口航運區、濱海港口航運區Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、廢黃河口旅游休閑娛樂區、??跇屑~旅游休閑娛樂區、濱海港特殊利用區Ⅰ、Ⅱ、濱海中山河口特殊利用區共11 個海洋功能區(表3)。

表3 濱??h海洋功能區劃表

2.2 數據來源

海洋生態環境數據引自2016 年原國家海洋局南通海洋環境監測中心站在濱??h海域開展的海洋監測實測數據,監測要素包括石油類、無機氮、磷酸鹽、重金屬(鉛、鎘、鉻、汞、砷等)、生物多樣性、生物豐富度、浮游生物、漁業資源量等。濱??h灘涂資源和養殖面積來自《江蘇省濱??h海洋生物資源養護與生態環境修復規劃(2018-2022)》,濱??h年末總人口、濱海港吞吐量及臨港工業產值來自《2016 年1-12 月濱??h國民經濟主要指標完成情況》。

3 結果與分析

對于濱??h海洋功能區,按開發主導方向對同一類型功能區依據開發潛力評價指標體系進行評價,得到各海洋功能區開發潛力得分如下表(表4-7)。

表4 濱??h農漁業區指標得分表

濱??h農漁業區開發潛力較高,南區略高于北區。水質得分較好,其中北區受濱海港影響較南區得分低0.149。沉積物指標中重金屬指數均低于0.4,石油類、硫化物和有機碳均符合一類海水水質標準,參照標準值得到兩區沉積物得分均為滿分1,開發利用潛力大。生物和浮游動物指標參照標準值得分均較好,潛力較大。兩區的漁業資源捕撈強度均較大,南農漁業區漁業資源量僅為江蘇省平均漁業資源量的25.6%,北農漁業區為21.2%,遠低于省均水平,漁業資源衰退嚴重,海洋捕撈剩余潛力小。海水養殖是濱??h農漁業區開發的主要途徑之一,灘涂作為養殖的重要場所,面積越大,開發潛力越高。濱??h灘涂資源條件較好,近岸灘涂面積15 400 公頃,已開發養殖面積5 466.64 公頃,灘涂資源量與開發現狀都較好。濱??h年末單位岸線總人口僅占江蘇省的32.12 %,人口數量少,對農漁業區的捕撈和養殖需求量較小,從社會經濟需求方面降低了開發潛力。

表5 濱??h港口航運區指標得分表

港口航運區開發潛力較低。水質潛力得分均高于0.7,沉積物中重金屬指數均低于0.4,石油類、硫化物和有機碳指數均符合一類海水水質標準,對港口航運區污染物容納量較大,開發潛力較大。由于港口航運區對環境生態要求較低,因此環境生態開發潛力較大。濱海港自然條件優越,是江蘇省少有的深水貼岸段,港口功能區港池主體位于0~5 m水深區域,航道延伸至10 m 水深區,三個錨地水深均為20 m 及以上,泊位均為萬噸級及以上。但社會經濟條件較差,年港口吞吐量200 萬噸,僅占江蘇省港口年吞吐量的1.66%,遠低于江蘇省省均水平。2016 年濱??h工業產值191 億元,占江蘇2016 年工業產值的0.54%,得分0.115 3,工業發展落后導致港口發展需求小,碼頭以貨物轉運為主,難以支撐后續發展。

表6 濱??h旅游休閑娛樂區指標得分表

濱??h旅游休閑娛樂區開發潛力較高,古黃河口略高于??跇屑~區。水質、沉積物潛力均高于0.8,海水作為該區一項主要的旅游資源,條件較好,自然環境優美,能夠吸引游客。同時自然及人文旅游資源豐富,尤其是古黃河口區,自然、人文資源兼備。古黃河口旅游休閑娛樂區規劃建設月亮灣景區,為5A 級景區,旅游區級別規劃高,有利于形成高級旅游休閑度假區,但旅游業發展較晚,當前旅游區開發建設不足,且交通方式只有公路,完善后開發潛力還將提高。??跇屑~區當前尚未規劃建設景區,因此開發潛力受當前未開發的現狀影響較低。

表7 濱??h特殊利用區指標得分表

特殊利用區發展潛力較高。水質、沉積物、水深條件都較好,環境容量大,排污容納量大,利于排污傾倒。但特殊利用區Ⅰ屬近岸直接向海洋排放,不符合國家對排污傾倒用海的水深要求,應當改變該功能區的位置,重新選劃排污傾倒區,采用離岸深水排放方式。

依據各類型海洋功能區在濱??h海洋開發中的重要性,采用層次分析法得到濱??h四種海洋功能區在開發潛力評價中所占權重(表8)。

表8 濱??h海洋功能區開發潛力權重表

對于同一主導開發方向的海洋功能區,采取均權法得到該開發方向上的海洋功能區開發潛力。濱??h海洋功能區開發潛力評價最終結果見表9。

表9 濱??h海洋功能區開發潛力得分表

濱??h海洋功能區總體開發潛力較高,海洋開發所依賴的自然條件均較好,且當前開發程度較小,開發潛力大。但社會經濟條件較差,經濟發展對海洋開發所能提供的資金和技術支持較少,難以支撐對功能區的開發和利用,導致濱??h海洋功能區除農漁業區外開發都較落后,同時影響了港口航運區、旅游休閑娛樂區的開發需求,導致海洋功能區開發潛力降低。濱??h海洋經濟發展以第一產業發展為主,主要依靠海洋捕撈和海水養殖,因此農漁業區的發展潛力對濱海向海洋功能區發展潛力至關重要,其次是港口航運區、旅游休閑娛樂區和特殊利用區。隨著濱??h經濟的發展,港口航運區與旅游休閑娛樂區開發潛力上升空間較大,從而推動濱??h海洋功能區開發潛力提高。

4 結論與討論

4.1 結論

本文從環境生態現狀、資源現狀、開發現狀和社會經濟需求四方面選取指標建立海洋功能區開發潛力評價體系,以濱??h為例進行了實證研究,得到以下結論:

(1)濱??h海洋功能區生態現狀與資源現狀得分均較好,提升了海洋功能區開發潛力。自然條件是海洋功能區開發的基礎,良好的自然條件為海洋功能區規劃與開發帶來極大的便利與經濟效益,是海洋功能區后續開發必須考慮的因素。

(2)濱??h海洋功能區開發現狀與社會經濟需求得分較低,影響了海洋功能區開發潛力。社會經濟條件是海洋功能區開發的極大助力,能夠帶動海洋功能區的開發需求并提供資金與技術支持,在無形中增加海洋功能區后續的開發潛力。

濱??h尤其是北農漁業區應大力開展漁業資源增殖放流活動,并確保增殖放流活動切實有效,緩解農漁業區資源量下降的情況,同時加大監管力度,確保伏季休漁制度實行,加大對當地漁民的科普教育,讓漁民意識到保護是開發的前提,從而實現可持續發展。推進臨港工業發展,加強工業基礎設施建設和招商引資,促進臨港工業和經濟發展,帶動港口航運發展,促使濱海港從轉運碼頭發展為后方工業區的貨運碼頭。加強基礎設施建設,建立便利發達的海陸空交通網,對縣內旅游資源進行挖掘和宣傳,促進旅游業發展,可以邊發展邊規劃邊建設,制定好發展規劃并注意對旅游資源和環境的保護,不走先污染后治理的老路。對特殊利用區重新規劃,特殊利用區Ⅰ處建議采用離岸深水排放方式,重新選劃排污區,建議水深在10 m 以上。

4.2 討論

海洋功能區劃自2002 年實行起,定位規劃海域的主導功能,確定規劃功能區的使用管理要求和環境要求,從而建立起海域開發及利用活動的秩序。盡管保護海洋環境和海洋生態系統是海洋功能區劃的目標之一,但當前的海洋功能區劃制度強調對海洋資源的開發,對開發利用和海洋保護的協調不夠,在海域可持續開發利用上考慮不足。目前國家正在進行“多規合一”的海洋空間規劃,對海洋功能區的規劃分布與海洋的可持續發展提出了新的要求。海洋功能區開發潛力評價,從環境資源現狀、生態現狀、開發現狀、社會經濟需求四方面對海洋功能區進行評價,不僅關注開發,也關注限制與保護,為可持續開發利用海洋奠定良好基礎。本文在前人研究的基礎上,建立針對不同海洋功能區的開發潛力評價體系,并選取實例開展實證研究,但仍然存在一些局限性,指標體系中定性評價較多,旅游資源、旅游區級別等指標采取專家打分法,層次分析法確定權重均采取打分方法,主觀性強。后續將繼續完善指標體系,創新指標算法,提升評價準確性。

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