朱德洲
(国家海洋局宣传教育中心 北京 100860)
中国海岛县生态经济协调开发模式研究
朱德洲
(国家海洋局宣传教育中心 北京 100860)
文章基于海岛相对独立的地域特征及生态环境脆弱性的特点,选取生态环境健康状况和经济社会发展程度两个领域30项基础指标,采用AHP、熵值法以及耦合模型,对2009年中国12个海岛县的生态经济发展协调度进行横向研究,结果显示:嵊泗县、普陀区、定海区和玉环县生态经济矛盾较为尖锐,协调度处于拮抗阶段;岱山县和洞头县生态经济协调度处于磨合阶段,可持续危机突出。进而结合具体实际,依据12个海岛县生态经济演变现状,构建出4种海岛县生态经济协调开发模式,包括生态保护模式、生态修复模式、战略后备模式和适度发展模式,从而为海岛县生态经济实现可持续发展提供支撑。
海岛县;生态经济;协调度;开发模式
海岛是我国拓展发展空间、壮大海洋经济的重要依托,是保护海洋环境、维护生态平衡的重要环节,更是捍卫国家权益、保障国防安全的战略前沿[1],作为海陆兼备的国家领土,既是海域的特殊组成部分,也是重要的海洋资源类型。近年来,随着陆域经济的飞速发展和自然资源的日益短缺,开发利用海岛已成为新一轮海洋开发的重点战略。但从当前情况来看,大多数海岛资源开发活动仍处于粗放式、盲目性阶段,开发层次不高、效益低下,滥捕、采砂和炸岛等行为十分普遍,不仅使诸多海岛生态环境遭到严重损坏,而且造成一些海岛固有经济、生态价值急剧下降。
随着人们开发海岛资源的规模化推进,海岛生态环境状况正面临前所未有的威胁。20世纪90年代后期尤其是进入21世纪,学术界对于海岛生态的相关研究不断增多,研究领域主要集中在海岛景观格局及生态服务功能[2-3]、海岛生态条件评价[4-6]、海岛可持续发展[7-8]、海岛生态恢复与保护[9-10]及海岛管理与立法[11-13]等方面。但在现有海岛生态研究中,并未重视将海岛经济社会与生态环境相结合予以研究,对海岛经济社会发展与海岛生态环境演变之间关系及其协调度的研究尚不多见,关于海岛生态经济协调开发模式的研究基本处于空白状态。鉴于此,笔者将以海岛资源开发基本行政单元——海岛县为研究对象,在剖析海岛县经济、社会、生态现状的基础上,构建海岛县生态经济协调性评价指标体系,运用耦合模型对海岛县生态环境健康状况和经济社会发展程度的协调度进行测算,判断我国12个海岛县生态经济协调发展所处阶段,并依据其协调状态选择相应的资源开发模式,以期弥补当前研究不足,并为海岛生态经济可持续发展提供科学决策依据。
我国海岛县自北向南有辽宁长海县;山东长岛县;上海崇明县;浙江嵊泗县、岱山县、普陀区、定海区、玉环县和洞头县;福建平潭县和东山县以及广东南澳县,12个海岛县共拥有大小岛屿1 738个,占全国海岛的26.7%,海岸线总长4 411 km,占全国海岛岸线的31.5%[14],12个海岛县将分散于广阔海域的海岛群组成县级行政整体,在我国开发海岛资源、发展海洋经济、促进社会进步的过程中发挥着至关重要的作用。
海岛作为大陆和大洋的连接纽带,同时拥有陆地和海洋的资源优势。我国海岛数量众多,充分利用其资源是海岛县经济社会发展的基础与关键。总体来看,我国多数海岛县利用自身优势开发了生物、矿产和土地等资源,渔业、采矿业、旅游业和港口业等相关产业发展态势良好。具体而言,在生物资源开发方面,渔业仍是我国多数海岛县的传统产业和支柱产业,渔业产量较高、品种也较为齐全,据《2010中国海洋年鉴》数据显示,海岛周围的滩涂和浅海为海产养殖、浮游生物生长提供了良好的场所,12个海岛县共发现并捕捞鱼类资源和无脊椎生物近1 526种,其中包括经济价值较高的鳗鱼、梭鱼、沙丁鱼、鲈鱼、海参、龙虾和鲍鱼等。在土地资源开发方面,我国海岛土地资源较为丰富,其中海岛陆地面积约为8万km2,礁滩面积约为1.5万km2,有近1/4的海岛县利用可耕地适当发展了种植业,但由于海岛土壤相对贫瘠、淡水资源也较为有限,海岛农作物产量并不高,现有土地资源利用主要集中在滩涂养殖、城乡工矿建设、旅游景点建设和港口建设等方面。在矿产资源开发方面,我国海岛县及周边海域周围蕴藏着丰富的非金属矿物和大量石油天然气资源,现已探明储量矿产资源32种,矿床46个,这些矿产组合条件较好,为开采与加工提供了方便,许多矿种已形成较大开发规模,为海岛县经济社会发展提供着强有力的支持。
我国海岛不仅拥有金沙碧水和奇山怪石等自然景色,而且还拥有各类古代文明足迹和宗教文化建筑等人文景观,目前,各海岛县纷纷利用各自独有的资源优势大力发展海洋旅游特色项目。以广东省南澳县为例,该县利用得天独厚的资源打造出“海、山、史、庙”立体交叉特色旅游产品,2009年,进岛旅游人数达64.43万人次,旅游综合收入为2.07亿元。同时,我国许多海岛县利用地区水域宽阔和海岸线漫长曲折等优良条件,积极开发港口资源,如辽宁省长海县、浙江省洞头县等已经建成数个通航港口,构成了南北交叉的海上交通网络。
截至2009年年底,我国12个海岛县实现区域经济总值1 532.6亿元,地区生产总值654.3亿元,财政收入达78.4亿元。其中三大产业总值分别为1 063 778万元、1 918 066万元和1 654 159万元。地区生产总值超过70亿元的海岛县有4个,分别为崇明县、普陀区、定海区和玉环县,其中,玉环县GDP总量超过100亿元,居全国12个海岛县首位。经过近几年的快速发展,我国海岛县自2000年以来逐步形成了海洋生物资源、土地资源、旅游资源和港口资源等同步开发的格局,各海岛县构建出以传统渔业和生态农业开发、特色工业开发、生态旅游资源开发、交通综合建设、能源资源综合生产及水资源综合利用为基础的海岛县产业体系总体框架。从产业结构来看,其三产构成从1980年的38.0∶36.3∶25.7演变为2000年的29.1∶35.6∶35.3,再到2009年的15.4∶40.3∶44.3,总体趋势是第一产业比重逐年下降,第二、三产业比重逐年上升,由“一二三”形态转变为“三二一”形态。
总的来看,我国各海岛县经济发展取得了长足的进步,经济规模逐步扩大、产业结构也趋于合理。但不容忽视的是我国海岛县经济发展总体水平仍然落后于内陆沿海地区,财政收入、人均GDP和人均可支配收入等数据与内陆沿海地区相比尚有很大差距。受自然条件和历史因素的约束,我国大多数海岛县仍以渔业生产为主,辅以其他少量种植业,二、三产业发展仍较滞后,海岛产业结构水平远落后于内陆沿海地区产业结构水平。除少数条件较好的海岛县外,其他地区尚处于由农业型经济向工业型经济过渡的初级阶段。
统计数据显示,截至2009年,我国海岛县总人口数达150万人,其中常住人口约为100万人。海岛县渔农人均纯收入8 113元,城镇居民人均可支配收入13 640元,城乡居民人均储蓄10 834元,较2008年分别提高了7.9%、5.6%和6.3%。在具体量化指标中,海岛县居民有线电视入户率为93.1%,移动电话普及率为每百人102.0部,渔农村彩电普及率为143.4%,电脑普及率达到30.6%,生活水平显著提高。此外,多数海岛县制定了“居民医疗保险实施条例”等确保居民权益的政策法规,为岛内居民解决基本生活问题提供了有效、可靠的保障。但与内陆沿海地区相比,海岛县无论人口素质还是生活质量仍然偏低。
随着海岛资源开发进程的加速,海岛县生态资源环境正面临巨大威胁。在生物资源方面,由于过度、无序捕捞已造成海岛县近海渔业资源显著衰退,近海生物多样性与生物密度不断下降;同时,由于近海水产品养殖业的迅速发展,许多海岛县浅海水域受到不同程度的污染,周边海域生态系统的产卵场、索饵场、越冬场功能以及天然平衡能力迅速退失。在土地资源方面,一方面,大量化肥、农药的使用已造成许多海岛县土壤肥力下降,不合理的耕作方式致使大面积土壤退化;另一方面,工业“三废”的过度排放不仅导致海岛县空气质量下降,并且使原本就已紧张的海岛水资源更加紧缺。在矿产资源方面,海域油气资源开发引起的溢油、泥浆排放给许多海岛县的海域生态环境造成了毁灭性破坏,而海岛内矿产资源的过量开采亦使海岛县海岸侵蚀、岸滩后退现象愈加严重。在旅游资源方面,许多海岛县不但因宾馆等基础设施的修建占用了大量土地资源,而且大量游客的涌入也消耗着海岛珍贵的淡水资源,导致海岛地下水位下降、海水倒灌和土壤盐碱化等现象日益突出。此外,由于长期忽视对海岛林业的保护和投资,加之技术水平有限,近年来一些海岛县森林资源锐减,森林覆盖率屡创新低,相应的海岛内水土流失越发严重,生物多样性持续下降,生态环境进一步恶化。
Grossman等[15]早就证实生态环境状况与经济社会发展水平之间是一种倒“U”型曲线的交互关系。由分析可知,我国海岛县生态环境运行与经济社会发展之间客观上也存在着动态胁迫与约束的交互关系。因此,这里借助系统科学理论,构建用于衡量海岛县生态经济协调度的动态耦合模型[16],以对沿海12个海岛县生态经济交互胁迫关系下的协调发展态势作进一步定量探讨。具体模型构建如下。
海岛县生态环境状况与经济社会发展程度交互胁迫与演进的变化过程可视为一种非线性过程[17],其演化方程可表示为:x2,…,xi)i=1,2,…,n;f为xi的非线性函数。由于非线性系统运动的协调性取决于一次近似系统特征根的性质[18],因此,在保证运用协调的前提下,将其在原点附近按泰勒级数展开,并略去高次项e(x1,x2,…,xn),可以得到上述演化方程的近似表达为:根据该方程,可以建立海岛县生态环境状况(简称生态)与经济社会发展程度(简称经济)的表示函数:其中:g,h分别为海岛县生态与经济的评价指标;b,c为各指标的权重。按照一般系统理论[19],海岛县生态经济交互胁迫关系用协调度表示的演化方程可推导为:arctan(vA/vB)。式中:A,B表示海岛县生态和经济演化状态;vA,vB分别为海岛县生态和经济的演化速度,如此,即可以通过分析vA,vB表示的反正切角度α来研究两者间的协调度。
由于海岛县生态经济动态交互胁迫关系呈周期性变化,可以将vA和vB的演化轨迹投影在二维坐标系平面中进行分析,根据协调度α的取值,将海岛县生态经济的协调演化过程划分为低级协调(Ⅰ)、拮抗(Ⅱ)、磨合(Ⅲ)和同步协调(Ⅳ)4个阶段,(图1)。当90°<α≤180°时,两者处于低级协调阶段,这一时期以生产要素向海岛县集聚为主,由于经济社会进展缓慢,基本不受生态环境的限制和约束,两者之间的相互胁迫几乎为0。当270°<α≤360°时,两者处于拮抗阶段,由于经济社会的快速发展对生态环境的索取和破坏日益严重,生态环境对经济社会的约束、限制也越来越大,生态经济之间存在错综复杂的拮抗作用。当180°<α≤270°时,两者处于磨合阶段,由于经济社会的快速发展,生态环境逐渐逼近阈值,两者矛盾由尖锐到缓和再到尖锐不断交替,伴随积极措施的实施,两者之间交互胁迫关系将发生重组。当0°<α≤90°时,两者处于同步协调阶段,一般出现于生态投入较大或生态保持较好的海岛县,其经济与生态均有良好发展。需要说明的是,4个演化阶段仅是相对而言,由于海岛县生态、经济、社会始终处于螺旋式上升过程(图2),新一轮的低级协调—拮抗—磨合—同步协调过程即是前一轮的高级演进。
海岛县生态经济运行以人为主体,以生态环境为基础,以经济社会发展为核心,涵盖资源、环境、经济和社会多类要素,据此,这里从生态环境健康状况、经济社会发展程度两方面分别考虑制订海岛县生态经济协调性表征指标体系。
2.1.1 生态环境健康状况指标
生态资源环境是海岛县经济社会发展的基础,这里将从资源条件、运行状态、压力水平和响应力度4个方面衡量海岛县生态环境健康状况。其中,资源条件主要采用人均淡水资源占有量、森林覆盖率、旅游资源丰度和人均水产品产量4项指标来表示;运行状态主要从生物多样性、严重污染海域面积比重、年均赤潮发生次数3项指标来判断;压力水平主要用可养殖面积利用率、单位面积工业废水排放量、单位面积工业固体废物产生量、海平面上升、年均单位岸线灾害损失5项指标来测量;响应力度主要用环保投入占GDP比重来反映海岛县为改善生态环境所作出的努力,用近岸海洋生态系统健康状况来反映生态环境改善的结果。
2.1.2 经济社会发展程度指标
经济社会发展推动着海岛县生态环境的发展演化,是海岛县生态经济运行的核心。这里将从规模总量、结构特征、发展活力和生活质量4个方面反映海岛县经济社会发展程度。其中,规模总量选取人均生产总值、人口密度、城镇居民人均可支配收入和人均固定资产投资指标用以反映海岛县经济社会总体概况及集约程度;结构特征由第三产业比重、第二产业比重、产业多元化程度和城镇化水平4项指标表示,用来衡量海岛县经济社会发展质量及结构的优劣;发展活力主要采用生产总值增长率、劳动生产率、产业竞争优势指数和居民受教育程度4项指标,直接反映海岛县经济社会扩张效率、竞争力及发展潜力;生活质量选取自来水供给率、城镇居民人均消费总额、人均用电量和恩格尔系数4项指标,用以衡量海岛县居民消费及生活水平。
海岛县生态经济协调性评价指标体系共分2个领域层,8个状态层,30项基础指标。各基础指标原始数据主要来自2009年或2010年《中国海洋环境质量公报》《中国海洋灾害公报》《中国海平面公报》《中国海洋发展报告》《中国海洋统计年鉴》《中国环境统计年鉴》《中国人口统计年鉴》《中国统计年鉴》以及12个海岛县统计年鉴、政府工作报告等。为确保指标权重的科学性,选取层次分析法(AHP)[20]1种主观赋权法和熵值法[21]1种客观赋权法,共同确定评价指标体系的权重(表1)。
表1 海岛县生态经济协调性评价指标体系权重计算结果
指标实际值无量纲化是将所有指标根据原始数据计算出的实际值都转化为区间[0,1]的数值。海岛县生态经济协调性评价指标分为两种类型:指标实际值越大越好的正向指标与指标实际值越小越好的负向指标,对不同类型指标需采用不同的无量纲化方法。
式中:xij为第i个指标的实际计算值,分别为第i个指标在12个海岛县中的最大值和最小值。以各指标的标准值作为评定值,记作rij。根据公式计算我国2009年12个海岛县生态环境健康状况和经济社会发展程度综合评价值。式中:Dl为某一海岛县生态或经济领域综合评价值;βm为第l领域层第m状态层指标体系的权重;wi为第l领域层第m状态层中第i项基础指标的权重;rij为第l领域层第m状态层中第i项基础指标的评定值;l=2;p,n分别为第l领域层状态层数和第l领域层第m状态层中基础指标数,由此计算得出2009年12个海岛县各状态层评价值、生态环境健康状况评价值和经济社会发展程度评价值。
进而,应用matlab7.0对我国12个海岛县生态环境健康状况和经济社会发展程度两个领域的评价值进行非线性拟合,得到各自拟合曲线方程(表2)。
采用公式对拟合曲线方程求导,并应用耦合模型公式,得出2009年我国12个海岛县生态经济协调度α的值及其所处协调阶段(表3)。
表2 我国海岛县生态环境与社会经济发展态势曲线拟合
表3 2009年我国12个海岛县生态经济协调度及其所处阶段
计算结果显示,伴随经济社会的发展演进,许多海岛县如嵊泗县、普陀区、定海区、玉环县、岱山县和洞头县的生态环境已呈现出明显的恶化趋势,表明其经济社会的迅速扩张对生态环境产生了较强胁迫作用,而一些海岛县如岱山县、洞头县,随着生态资源环境危机的逐渐显现,经济社会已有所倒退。具体而言,长海县、平潭县、东山县和南澳县经济社会规模总量不大,居民生活水平较低,对生态环境造成的压力一般,加之生态响应较为积极,生态环境运行状态保持良好,生态经济目前处于初级协调阶段;嵊泗县、普陀区、定海区和玉环县正在经济社会高速发展中期,由于经济社会规模扩张较快、产业结构不尽合理、当地居民生活水平较高等原因,对生态环境产生了较大压力,加之生态响应滞后,生态投入不足,生态环境健康状况有所下滑,生态经济矛盾较为尖锐,目前处于拮抗阶段;岱山县和洞头县濒临上海和浙江温州等经济相对发达地区,受周边海洋生态环境影响,生态恶化程度较高,加之经济与社会同步发展,对生态环境产生了较强的胁迫作用,受衰退生态环境制约,经济社会发展已略有倒退趋势,生态经济目前处于磨合阶段,协调运行问题十分严峻;长岛县与崇明县则依托相对较好的资源条件,经济社会发展规模总量适中,环境压力较小,生态运行状态保持良好,目前处于生态经济同步协调阶段。
我国12个海岛县经济社会的快速发展加剧了生态资源的短缺以及生态环境的恶化,退化的生态必将反过来限制经济社会的发展,由此形成恶性循环,制约整个海岛县生态、经济与社会体系的良性运行;倘若海岛县在经济社会发展的同时,对生态资源进行优化配置,增加生态维护和修复的投入,使生态环境得以不断改善,则能够形成经济社会发展与生态环境优化的良性循环,推动海岛县整体向更高阶段发展。由此,根据以上我国12个海岛县生态经济协调度的计算结果及其所处协调阶段,结合各海岛县生态环境与经济社会具体情况及其演变态势,将12个海岛县资源开发模式划归为4种类型,即生态保护模式、生态修复模式、战略后备模式与适度发展模式(表4)。
表4 我国12个海岛县生态经济协调开发模式选择
生态保护模式指在海岛县资源开发的过程中侧重于海岛县的生态保护,把生态保护作为一切开发建设活动的出发点和归宿点。适合该模式的海岛县应具有以下3个特点:①海岛县的生态系统较为脆弱,一旦被破坏后将很难恢复;②海岛县的海洋灾害或地质灾害较为频繁,对其开发的成本较大;③受多种不确定性因素的影响,在海岛县游览或者工作的居民生命受到多种潜在风险的威胁。简言之,该模式适宜于生态环境评价值较高,但经济社会评价值较低的海岛县,包括长海县、平潭县、东山县和南澳县等。从经济开发的角度来看,该模式的经济开发主要依附于海岛县生态建设的需要。而海岛县由于其特殊的地理位置,面临着诸多的生态风险,如污染、溢油及风暴潮等,对其进行大规模经济开发,必然要对这些风险要素进行评估和权衡,在极端的情况下,甚至要放弃经济开发活动,以保障海岛县生态系统不被额外的人为因素所破坏。从生态保护的角度来看,这些海岛县的生态保护工作应当集中在海岛岛屿、岛基、滩涂的保护、海岛属性的保护以及海岛周围水域环境的保护等,由于人为保护的加强,岛屿中各类环境要素能够实现彼此之间的能量循环、物质流通和信息传递,从而有利于不断强化其自我调节功能和自我恢复功能。
生态修复模式是指在海岛县资源开发的过程中,由于过分突出经济社会发展的位置,忽略了生态环境建设对其实现可持续发展的重要作用,以至于生态系统失衡,必须采取措施对其进行修复。适合该模式的海岛县一般具有以下两个特点:①海岛县的生态环境已遭到严重毁坏,岛屿生态系统几近失衡或者已经失衡;②不合理的资源开采及严重的环境污染,已使海岛县环境承载能力不断下降。简言之,该模式适宜于经济社会评价值较高,但生态环境评价值较低的海岛县,包括嵊泗县、普陀区、定海区和玉环县。随着近年来陆地经济的迅猛发展,其资源匮乏与环境污染问题日益突出,客观上对新区域开发提出了要求,而海岛作为21世纪海洋开发的主要战略基地,无疑对人类有着强大的吸引力,一方面,海岛开发涉及诸多产业内容,如海洋渔业、海洋矿业和海洋旅游业等,发展潜力巨大,前景乐观;另一方面,海岛属于新兴的开发领域,国家对其法律和制度建设相对滞后,漏洞较多。在这种情况下,许多人利令智昏,在海岛县资源开发过程中,置长远利益于不顾,盲目追求眼前的经济效益,不断挑战生态承载能力的极限,最终使一些海岛县的资源环境遭受严重破坏,不得不对其进行生态修复,以确保其生态经济实现可持续运行。
战略后备模式是指在海岛县资源开发的过程中要着重考虑其所辖海岛背后的战略意义,并将其作为进行资源开发方式选择的主要依据。适合战略后备模式的海岛县应具有以下几个特点:①海岛县地理位置敏感,国防价值较大;②海岛县所处生态环境较差,生态系统较为脆弱,且资源的经济开发价值不大。简言之,该模式适宜于经济社会与生态环境评价值均较低的海岛县,主要包括岱山县和洞头县。选择该模式的海岛县将为国防和生态安全的需要做出“牺牲”,是否对其进行开发以及如何进行开发,不仅取决于当今经济、社会与科技的发展水平,而且还与国家政治和国家发展战略密切相关。但是,作为战略后备的海岛县的经济与生态意义并非一成不变,尤其在和平与发展已成为当今世界主题的形势下,通过积极协商和合理规划,根据海岛县的具体状况进行有计划的生态维护和开发建设是今后战略后备海岛县的重要发展趋势。
适度发展模式是指在海岛县资源开发过程中,着重坚持经济发展与生态保护并重。适合该模式的海岛县应具有以下几个特点:①从海岛县战略地位来看,国家对海岛县所辖海岛应具有绝对拥有主权,且海岛县的军事和国防意义相对较小;②从资源开发来看,适合适度发展模式的海岛县应拥有一定数量的可开发资源;③从环境承载力来看,海岛县的环境承载力应较强、环境容量较大。简言之,该模式适宜于经济社会与生态环境评价值均较高的海岛县,如长岛县和崇明县。从经济社会发展的角度来看,该模式在海岛县资源开发过程中,能够充分利用海岛县的生物资源、土地资源、矿产资源、旅游资源和区位条件禀赋,通过相对完善的制度设计,有规划地对海岛县周围的资源进行合理、适度的开发,使海岛县资源潜力在制度的保护下得以有效释放,从而实现其经济价值。从生态保护的角度来看,该模式杜绝在经济社会发展时盲目求大求全,而是注重经济社会发展与岛屿生态环境的和谐共存,在海岛县基础设施得到改善的同时,对海岛县环境容量和资源承载力进行科学的评估,在此基础上,制订有利于海岛县可持续发展的战略措施,力求海岛县的生态经济共存共赢,互相支持,以达到经济社会发展与生态环境建设的和谐统一。
由于我国陆域资源开发利用日趋极限、陆域生态环境日益恶化,海洋已成为人类社会赖以生存与发展的第二疆土,作为海洋资源的重要组成部分及海洋资源开发的主要战略基地,海岛资源同样具有公共物品性质,且其生态系统本身极具脆弱性,在一定时期与空间范围内,海岛所拥有的不可再生与可再生生态资源环境数量有限。然而,随着海岛社会人口逐渐增多,生活水平不断提高,经济规模持续上升,社会总体需求急剧膨胀,在没有良好的生态保护与建设机制情况下,人们为了维持生存,必将过度开发与利用海岛资源,并制造大量的废弃物,导致海岛生态环境恶化甚至崩溃,但若投入大量人力物力用于生态保护与建设,选择适宜资源的开发模式,同时积极研制资源替代技术、资源利用率提高技术,不断提升海岛生态管理水平,则能够促成海岛经济社会适度发展与生态环境利用得当的良性循环,而健康的海岛生态环境也将有利于提高人口身心素质,从而支持其创造出更高的物质文明与精神文明。
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