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2020 , Vol. 40 >Issue 10: 1 - 10

DOI: https://doi.org/10.15957/j.cnki.jjdl.2020.10.001

区域经济与理论方法

生态系统生产总值与区域经济耦合协调机制及协同发展——以大连市为例

  • 韩增林 , 1, 2 ,
  • 赵玉青 1 ,
  • 闫晓露 1 ,
  • 钟敬秋 , 1, 3, ※
展开
  • 1.辽宁师范大学 海洋经济与可持续发展研究中心，中国辽宁 大连 116029
  • 2.辽宁师范大学 地理科学学院，中国辽宁 大连 116029
  • 3.中国科学院 地理科学与资源研究所资源/环境信息系统国家重点实验室，中国 北京 100101
※钟敬秋（1987—），男，黑龙江肇东人，博士，讲师，硕士生导师。主要研究方向为海洋经济地理。E-mail：。

韩增林（1956—），男，山东商河人，博士，教授，博士生导师。主要研究方向为海洋经济地理。E-mail：。

收稿日期: 2020-01-05

  修回日期: 2020-07-11

  网络出版日期: 2025-04-21

基金资助

国家自然科学基金项目(41976206)

辽宁省自然科学基金项目(2020-BS-183)

辽宁省教育厅人文社科研究项目(WQ2019020)

辽宁省社会科学规划基金项目(L19CJY005)

辽宁省省社科联2021年度辽宁省经济社会发展研究课题(2021lslybkt-055)

辽宁师范大学研究生创新创业资助项目(2020cx06)

收起

Coupling Coordination Mechanism and Spatial-Temporal Relationship Between Gross Ecosystem Product and Regional Economy：A Case Study of Dalian

  • HAN Zenglin , 1, 2 ,
  • ZHAO Yuqing 1 ,
  • YAN Xiaolu 1 ,
  • ZHONG Jingqiu , 1, 3, ※
Expand
  • 1. Research Center for Marine Economy and Sustainable Development，Liaoning Normal University，Dalian 116029，Liaoning，China
  • 2. School of Geography，Liaoning Normal University，Dalian 116029，Liaoning，China
  • 3. State Key Laboratory of Resources and Environmental Information System / Institute of Geographic Sciences and Natural Resources Research，CAS，Beijing 100101，China

Received date: 2020-01-05

  Revised date: 2020-07-11

  Online published: 2025-04-21

Fold

摘要

以生态系统生产总值（Gross Ecosystem Product，GEP）为手段评估生态系统状况，引领地方绿色发展方向，是实现“绿水青山”向“金山银山”转化的有效路径。文章以滨海城市大连为研究对象，在阐述GEP和区域经济发展的耦合协调机制基础上，对大连市2005、2010和2015年三期GEP进行核算，从时空维度对GEP—经济两大系统耦合协调关系予以分析，并就推动生态系统与区域经济可持续发展提出对策建议。结果表明：①2005—2015年，大连市生态系统生产总值处于上升趋势，实际增值141.95亿元，增幅37.1%，但调节服务价值实际增值仅为10.9亿元，实际增幅5.68%；②2005—2015年，庄河市GEP综合指数上升程度最大，增长率达140.02%，只有长海县GEP综合指数有所降低，下降率为30.61%；③2005—2015年，大连市经济与GEP主要耦合协调发展类型由中度失调—经济滞后变为中度协调—生态滞后，耦合协调发展持续转好，但GEP发展滞后于经济发展。GEP核算可以体现人类活动对生态系统的影响程度，定量反映生态系对经济发展的作用，从而为实现经济社会同生态文明建设协同发展提供科学依据。

关键词： 生态系统生产总值; 区域经济; 耦合协调; 可持续发展; 绿色发展

本文引用格式

韩增林 , 赵玉青 , 闫晓露 , 钟敬秋 . 生态系统生产总值与区域经济耦合协调机制及协同发展——以大连市为例[J]. 经济地理, 2020 , 40(10) : 1 -10 . DOI: 10.15957/j.cnki.jjdl.2020.10.001

Abstract

Using Gross Ecosystem Product (GEP) as a means of assessing the status of the ecosystem and leading the direction of local green development is an effective way to achieve the transformation of "green water and green mountains" into "gold mountains and silver mountains". This article based on exploring interaction mechanism between GEP and regional economic development calculates the GEP of Dalian in 2005,2010 and 2015,then analyzes the coupling coordination relationship between the two systems of GEP and economy from the spatial and temporal perspective and proposes countermeasures on how to promote the sustainable development of ecosystem and regional economy. The research results show that: 1) From 2005 to 2015,the GEP of Dalian was on the rise,with an actual added value of 14.195 billion yuan. GEP's actual increase among 10 years is 37.1%. But the actual added value of the adjustment service value was only 1.09 billion yuan,its actual increase is 5.68%; 2) During the period of 2005 and 2015,the GEP comprehensive index in Zhuanghe City increased the most,at 140.02%. Only the Changhai County's GEP composite index decreased,with a decrease rate of 30.61%. 3) Between 2005 and 2015,the main type of coupling development of Dalian's economy and GEP changed from moderate imbalance-economic lag to moderate coordination-ecological lag. The level of coordinated development of Dalian's GEP and economy both continued to be improved,but the development of GEP lagged behind economic development. GEP accounting can reflect the impact of human activities on the ecosystem and quantitatively reflect the role of ecosystems in economic development,so as to achieve the coordinated development of economic society and ecological civilization.

Key words： gross ecosystem product; regional economy; coupling coordination; sustainable development; green development

生态系统是重要的生态资产，维持良好的生态系统质量、保障生态资产安全既是经济社会发展的内在要求，同时也是推进经济社会可持续发展的根本保障[1]。随着经济社会的快速发展，过度开发自然资源、更改土地利用类型等人类活动使生态系统功能遭到破坏，生态系统提供的价值也随之受到影响。“十九大”报告指出，坚持人与自然和谐共生，必须树立和践行绿水青山就是金山银山的理念，坚持节约资源和保护环境的基本国策。“两山”的转化实质上是生态资源转化为生态资产，即通过自然资源的市场化和价值化来实现。因此，如何准确核算生态系统为人类提供的价值并评估其对经济发展的作用，实现“两山”共存、生态与经济共赢，已成为发展实践的迫切需求和众多学者共同关注的热点问题。
为了解区域生态系统状况，自1990年以来众多学者开展了一系列生态系统服务价值研究。目前，生态系统服务价值评估已经涉及全球、国家、局部地区等不同区域尺度[2⇓⇓⇓⇓-7]和灌丛、林地、耕地等不同生态系统类型[8⇓⇓⇓-12]。受生态系统服务价值评估相关成果的启发，我国学者欧阳志云等于2012年首次提出“生态系统生产总值”（Gross Ecosystem Product，GEP）这一概念，他们认为通过建立GEP核算体系，可以评估区域森林、草原、海洋和水产养殖等生态系统的生产总值，从而衡量和展示生态系统的状况及其变化[13]。目前已有多位学者采用能值分析法、生态经济法以及参照Costanza成果等对不同区域尺度GEP进行核算[14⇓⇓⇓⇓-19]，同时也有基于GEP核算评价区域生态补偿和生态保护成效等方面的研究[1,18⇓-20]。生态系统服务价值评估是对生态资产存量的核算，而GEP是与国内生产总值（Gross Domestic Product，GDP）相对应的生态系统服务流量的价值核算体系[21]，其反映的是生态文明建设的考核标准，用GEP来量化生态系统价值，是确切了解生态系统状况的一条可行路径。通过核算区域GEP，不仅可以直观反映区域生态系统质量，明确其生态资源水平，而且可以反映区域生态保护成效和全面评价政府绩效考核，可为提高区域发展评价的公允性提供科学依据[22]。然而目前政府与民众对GEP了解相对较少，特别是对市、县以及重要生态功能区等小尺度区域的GEP核算还不够丰富，进而导致GEP无法在发展实践中发挥其引领作用。
在生态系统服务价值和GDP核算已经取得一定成果的基础上，GEP可以看作是生态系统服务价值评估与GDP核算的对接端口。GDP是指在一定时期内区域经济活动中所生产的全部最终产品和劳务的价值，而GEP是将生态系统看作统一的自然生产体系，纳入核算范围的包括生态系统对经济体系和人类福祉提供的最终产品和服务。GDP是反映人类经济生产体系的最终产出指标，关注的是经济系统运行情况；GEP则是反映自然生产体系的最终产出指标，关注的是生态系统运行情况。然而，区域GDP不平衡不协调和区域GEP差异大的问题仍然存在，主要表现是经济欠发达的区域反而生态系统质量高。联合国倡导的可持续发展理念要求生态—经济—社会复合系统协调发展，生态系统和经济系统是人类生存与发展联系最为紧密的两个系统，因此，如何准确认识生态系统与经济的互动机制及其协调发展变化，是实现GEP与区域经济双增长的重要前提。
2017年，辽宁省发布《五大区域建设发展三年计划（2018—2020年）》，其中县域作为解决发展不平衡不充分问题的主战场，被纳入“五大区域发展战略”集中攻坚；到2020年，大连市在辽宁沿海经济带中核心地位将会显著提高。但大连市当前仍有不规范的土地开发利用活动，例如长兴岛经济区的开发，仍存在对生态用地乱占滥用、多占少用等问题，另外陆海空间良性互动格局尚未形成，区域发展协调性有待增强。基于此，本文以大连市6区3市1县为研究区（为便于研究，将中山区、西岗区、沙河口区和甘井子区合并为大连市辖区），核算2005、2010和2015年三期GEP，分析其生态系统状况的变化情况；同时建立区域经济指标体系，借助TOPSIS法对GEP和区域经济的水平进行测算，并对二者的互动机制及耦合协调动态关系进行探讨。研究结果可为实现区域更高质量、更公平、更可持续的方向发展提供重要的科学参考。

1 生态系统生产总值与区域经济的耦合协调机制

生态系统与经济发展之间是一个非平衡的、开放的、具有自组织能力以及非线性相互作用的动态变化系统，它们之间存在着既相互促进又相互制约的关系[21]。生态系统生产总值的变化是区域生态系统变化的综合化与定量化，因此，生态系统生产总值与区域经济也同样存在有机统一、相辅相成的耦合协调关系（图1）。
图1 生态系统生产总值与区域经济发展的耦合协调机制

Fig.1 Interaction mechanism of gross ecosystem product and regional economy

第一，生态系统生产总值是区域经济发展的自然前提和物质基础。生态系统是人类生存和发展的根基，人类在同自然的互动中生产、生活、发展。首先，区域内资源环境水平决定人类经济社会对自然资源的开发利用形式，以生态环境为依托的人类活动，使区域发展面临生态系统开发与保护的双重挑战。其次，区域内生态系统类型决定人类活动形式，会直接影响生态系统为人类提供的生态产品及带来的福祉，如地形平坦的地区便于发展农业，发展初期产业结构多以第一产业为主。最后，生态系统状况是实现区域经济发展和人口集聚的必要条件和基本吸引力，只有在合理开发区域资源、保证生态系统生产总值的基础上，持续提高区域经济总体竞争力，才能促进生态系统和区域经济的可持续发展。
第二，区域经济发展是生态系统生产总值的实践载体和外部动力。人类的经济发展活动会推进土地的开发利用，同时发展方式和生活方式的转变会提高人类对生态系统的索取程度。首先，随着城市化进程不断加快，城镇人口集聚，为了满足人民美好生活需要，林地、耕地等生态用地经开发转变为建设用地，导致土地利用结构发生剧烈变化。其次，经济发展意味着产业结构升级优化，如水产养殖的规模化发展会引起海域用途的改变；第二产业的发展对建设用地提出更高需求，同样会改变区域生态系统类型结构。最后，经济发展达到一定水平后，在探究生态系统为人类提供的产品供给、调节服务和文化服务价值等的基础上，可以制定符合当地可持续发展的土地利用规划、政府调控和经济发展相关政策，进而增强区域经济可持续发展能力。

2 数据来源与研究方法

2.1 研究区概况

大连市地理位置为38°43′N~40°12′N，120°58′E~123°31′E之间，位于辽东半岛南端，地处黄渤海之滨，背依东北腹地，与山东半岛隔海相望（图2）。大连市由中间向东西两侧阶梯状降低，直至海滨，构成山地、丘陵半岛的地貌形态。境内生态系统类型众多，主要类型有林地、草地、盐田、滩涂和海洋等。随着经济快速发展，通过围填海、侵占林地、草地等方式缓解日益紧张的土地资源压力，已成为大连市发展经济、扩张城市的一种现实途径。因此深入研究大连市生态系统生产总值及其与经济的时空耦合关系，对于推动大连市生态文明建设及区域可持续发展具有重要的现实意义。
图2 研究区地理位置

Fig.2 Geographical location of the study area

2.2 数据来源

本文所用土地利用数据是基于高分二号（GF-2）数据采用的面向对象的分类技术获取，根据研究需要，经分类得出大连市土地利用类型共有草地、灌木林、海洋、旱地、林地、水产养殖、水体、水田、滩涂、盐田、沼泽、建设用地和其他用地13种类型，空间分辨率为30 m，结果经混淆矩阵精度检验，kappa值均达到0.86以上，符合研究要求；净初级生产力（Net Primary Production，NPP）数据来源于美国航空航天局网站（http://www.nasa.gov/）的MODIS陆地标准产品（MOD17）；气象数据来源于中国气象数据网（http://data.cma.cn/），获取大连市及其周边14个站点的逐月降水量、辐射量、水汽压等数据，利用ArcGIS 10.2反距离权重空间插值、栅格计算器对各气象数据进行处理，获得空间分辨率为30m的降水量、蒸散发量空间分布栅格数据集；研究区DEM数据来源于地理空间数据云（http://www.gscloud.cn/），空间分辨率为30m；农林牧渔产品的产量产值均来源于《大连市统计年鉴》；分行业的水资源用量来源于《大连市水资源公报》。
国内对经济发展水平的研究相对成熟，主要有单一指标法（人均GDP）和综合指标法。为了全面综合地反映区域经济发展水平，本文选取人均GDP和人均地方财政收入反映区域经济发展规模，选取人均社会固定资产投资额和人均社会消费品零售总额反映区域经济发展质量，选取第二产业比例和第三产业比例反映区域经济发展结构。所涉及经济指标的数据来源于《大连统计年鉴》。
表1 经济发展评价指标体系与权重

Tab.1 Evaluation index system and its weight of economic development

指标 单位 权重
人均GDP 元/人 0.16
人均社会固定资产投资额 元/人 0.20
人均地方财政收入 元/人 0.20
人均社会消费品零售总额 元/人 0.24
第二产业比例 % 0.07
第三产业比例 % 0.13
表2 大连市生态系统生产总值核算指标体系与方法

Tab.2 Accounting index system and methods of Dalian’s GEP

核算功能 核算指标 计算方法 模型与数据
产品提供价值 农林牧渔 市场价值法 V 1 = ∑ Y i ∙ P 1 i：V1为农林牧渔供给服务价值（元）；Yi为研究区各年份第i类产品的产量（kg）；P1i为大连市2005年第i类产品单位产量的产值（元/kg）
水资源 市场价值法 V 2 = ∑ Q i ∙ P 2 i：V2为水资源提供价值（元/a）；Qi为第i种用途（生活、工业、农业）用水量（m3/a）；P2i为第i种用途（生活、工业、农业）水的用水单价（元/m3）
调节服务价值 土壤保持 市场价值法、替代成本法 V 3 = ∑ P 3 i ∙ S i ∙ d i / ρ ∙ α ∙ 10 4 + d i ∙ S i ∙ 0.24 ∙ C r / ρ：V3为土壤保持价值（元）；Si为研究区草地、灌丛、旱地、林地水田和沼泽的面积（hm2）；P3i为第i类土壤单位面积经济价值（元/hm2）[23,25]；di为第i类土壤的土壤保持量（t/hm2）[23]；ρ为土壤容重（t/m3）[23]；α为我国耕作土壤平均厚度，取0.5 m； C r表示水库工程成本，取0.67元/m3
涵养水源 影子工程法 V4=V4a+V4b：V4为涵养水源价值（元）；V4a为林地涵养水源的价值（元）；V4b为水田、沼泽、滩涂、草地、灌丛和水体涵养水源的价值（元）； V 4 a = S i ∙ C r ∙ P - E：V4a为研究区林地涵养水源的价值（元）；Si为研究区林地面积（hm2）； C r表示水库工程成本，取0.67元/m3；P为研究区该年平均降水量（mm）；E为研究区该年平均蒸发量（mm）; V 4 b = ∑ C r ∙ S i ∙ D + S j ∙ Z：V4b为研究区其他生态系统涵养水源的价值（元）；Si为研究区水田、沼泽、滩涂、草地和灌丛面积（hm2）；Sj表示水体面积（hm2）； C r表示水库工程成本，取0.67元/m3；D为最大蓄水差额[23,26]；Z表示研究区水体正常水位高度，取2.5 m
净化环境 污水治理成本法、大气污染治理成本法、替代成本法 V5=V5a1+V5a2+V5b：V5为净化环境价值（元）；V5a1为水质净化服务价值（元）；V5a2为浅海水域的水质净化服务价值（元）；V5b为空气净化服务价值（元）; V 5 a 1 = ∑ S i ∙ C i T N ∙ H N + C i T P ∙ H P：V5a1为水质净化服务价值（元）； S i为研究区沼泽、滩涂、水体和水田的面积（hm2）； C i为污水人工处理成本（元/m3），取值0.95元/m3；TN和TP分别代表污水厂单位体积去除N、P的浓度（mg/L）[23]；HN和HP分别代表各生态系统单位面积截留N、P的能力（kg/hm2）[23,27]; V 5 a 2 = Q ∙ C i：V5a2为浅海水域的水质净化服务价值（元）；Q表示入海废水量（m3）；Ci为污水人工处理成本（元/m3），取值0.95元/m3； V 5 b = ∑ S i ∙ A d ∙ C d + A S O 2 ∙ C S O 2 + A N O x ∙ C N O x：V5b为净化服务价值（元）；Si为研究区林地、水田、旱地、灌丛和草地面积（hm2）；Ad、 A S O 2和 A N O x分别代表不同生态系统每单位面积吸收粉尘、SO2和氮氧化物的能力（t/hm2）[23,28]；Cd、 C S O 2和 C N O x分别代表人工处理粉尘、SO2和氮氧化物的成本（元/t），分别取值150（粉尘），1 200（SO2），630（NOx）[23]
固碳释氧 造林成本法、工业制氧法 V 6 = ∑ N P P i ∙ S i 1.62 ∙ P c + 1.2 ∙ P 0：V6为固碳释氧总价值（元）；Si为研究区草地、灌丛、旱地、林地、水田和灌丛的面积（hm2）；NPPi为第i类生态资产类型的NPP；Pc为市场固碳价格，取值1 200元/t[23]；P0为市场制造O2价格，取值1 000元/t[23]
干扰调节 影子工程法 V 7 = ∑ P 4 ∙ S i ∙ V i / α ∙ A：V7为干扰调节价值（元）； P 4为研究区粮食自然产出的平均收益（元/m2）；Si为研究区滩涂或沼泽的面积（hm2）；Vi表示研究区滩涂和沼泽的促淤速度（cm/a）[23]；α表示我国耕作土壤的平均厚度，取0.5 m；A表示时间区间（年），取值1
气候调节 替代成本法 V8=V8a+V8b：V8为气候调节价值（元）；V8a为植被蒸腾价值（元）；V8b为水面蒸发价值（元）; V 8 a = ∑ S i ∙ H a ∙ ρ ∙ P 5 ∙ α：V8a为植被蒸腾价值（元）； S i为研究区林地、草地和灌丛的面积（hm2）；Ha为单位绿地面积吸收的热量，取值81.1·103kJ/hm2[13]；ρ为常数，取值1 kW·h/3 600kJ；P5为大连市2005年电价（元/kW·h）；α为空调效能比，取值3[13]； V 8 b = ∑ S i ∙ E ∙ β ∙ P 5：V8b为水面蒸发价值（元）；Si为研究区水体和浅海水域面积（hm2）；E为年蒸发量（mm）；β为1m3水蒸发耗电量，以市场上较常见家用加湿器功率32W来计算，得出将1 m3水转化为蒸汽耗电量约为125 kW·h[23]；P5为大连市2005年电价（元/kW·h）
文化服务价值 景观旅游 V 9 = ∑ P 6 ∙ R i：V9为文化服务价值（元）；P6为大连市各年旅游收入；Ri为第i种用地类型旅游文化价值占旅游总收入比值（%），各生态类型娱乐文化价值比值为草地∶林地∶水体∶近海水域=1∶34∶72∶115[2]

2.3 生态系统生产总值核算

根据大连市自然地理状况、生态系统分布特征及其所提供的服务，结合其他地区生态系统生产总值核算经验[1,18,23-24]，综合选取核算大连市生态系统生产总值所需指标，包括产品提供价值、调节服务价值和文化服务价值。其中，产品提供价值包括农林牧渔和水资源提供的价值；调节服务价值包括土壤保持、涵养水源、净化环境、固碳释氧、干扰调节和气候调节6个价值；文化服务价值利用景观旅游价值来代替。

2.4 耦合协调度模型

本文首先选用熵值法，由客观原始数据来确定经济发展体系指标权重，全面客观地反映经济基础指标的实际情况，有效解决指标相关性问题[29]。另外，选用TOPSIS法测算GEP和经济发展综合指数，为耦合协调分析提供科学合理的数据。TOPSIS是系统工程中常用的多属性决策方法，原理是通过计算各评价对象与最优方案和最劣方案的距离进行排序优选[30]。
耦合协调度模型在研究多个系统的耦合协调关系方面应用广泛，曾用于区域经济、生态环境与旅游产业[30]、人口与经济发展[31]和生态服务与经济发展[32]等系统间耦合协调关系的探讨。在本文中，虽然耦合度可以表示生态系统生产总值和经济发展之间的耦合作用强度，但难以反映二者之间协同效应，故需要通过构建生态系统生产总值—经济发展耦合协调模型来表征二者之间的耦合协调性[33]。具体计算公式如下：
D = C ∙ T
C = 2 ∙ U 1 ∙ U 2 / U 1 + U 2 2
T = a ∙ U 1 + b ∙ U 2
式中：D为耦合协调度，D ∈[0,1]，D越大说明两系统发展水平越协调，反之则说明两系统之间协同程度低；C为耦合度，C ∈[0,1]，C越大说明两个系统共振耦合状态越好，C越小说明两个系统耦合状态越不好，将趋向无序发展；T为两个系统的综合协调指数； U 1、 U 2分别为生态系统生产总值和经济发展的综合指数；a、b均为待定系数，由于保护生态系统和发展经济同等重要，因此选取a=b=0.5。
耦合协调模型可以很好地反映生态系统生产总值与经济发展的内在联系强度，但并不能反映出两者之间的差距，因此本文借鉴孙剑锋等[33]的研究成果，引入相对发展度模型，来对区域生态系统现状相对于经济发展超前还是滞后发展进行度量。
E = U 1 / U 2
式中：E为相对发展度； U 1、 U 2分别为生态系统生产总值和经济发展的综合发展水平。结合耦合协调度及相对发展度的结果，参考现有文献等级划分成果[29,33]，总结得出生态系统生产总值和经济发展耦合协调发展类型及划分标准（表3）。
表3 GEP与经济发展的耦合协调发展类型及划分标准

Tab.3 Coupling coordination development types of GEP and economy

耦合协调度 相对发展度 耦合协调类型 耦合协调发展特征
0<D≤0.2 0<E≤2 严重失调 严重失调—生态滞后
2<E≤4 严重失调
E>4 严重失调—经济滞后
0.2<D≤0.4 0<E≤2 中度失调 中度失调—生态滞后
2<E≤4 中度失调
E>4 中度失调—经济滞后
0.4<D≤0.6 0<E≤2 基本协调 基本协调—生态滞后
2<E≤4 基本协调
E>4 基本协调—经济滞后
0.6<D≤0.8 0<E≤2 中度协调 中度协调—生态滞后
2<E≤4 中度协调
E>4 中度协调—经济滞后
0.8<D≤1 0<E≤2 高度协调 高度协调—生态滞后
2<E≤4 高度协调
E>4 高度协调—经济滞后

3 结果与分析

3.1 大连市生态系统生产总值核算结果分析

就生态系统生产总值而言（表4），2005—2015年大连市生态系统生产总值由382.61亿元增长到524.56亿元，剔除物价因素，增长率达37.1%（基于2005年不变价，以下内容中增量增幅均为实际增量增幅），呈现明显上升趋势。其中产品提供价值由96.25亿元到143.18亿元，实际增加46.93亿元，实际增幅48.96%，10年间大连市生态产品供给能力逐步增强，保障了当地及周边人民日益增长的物质需要。调节服务价值由191.86亿元到202.76亿元，实际增加10.9亿元，实际增幅仅5.68%，远低于产品提供价值的增幅，可见人类活动给大连市生态系统带来一些问题和隐患，对生态系统的保护力度和保护方法有待加强完善。文化服务价值由94.49亿元到178.62亿元，实际增量84.13亿元，实际增幅89.04%，大连市近年来能够积极丰富旅游产品，实现旅游业持续健康较快发展，主要得益于海洋、林地等用地类型生态状况的维持与提升。
表4 大连市2005、2010和2015年不同指标生态系统生产总值核算结果（108元·a-1）

Tab.4 GEP accounting results of different indicators of Dalian in 2005，2010 and 2015

核算功能 核算指标 2005 2010 2015
产品提供价值 农林牧渔 81.6672 102.9844 125.1721
盐 1.4703 1.7825 1.6053
水资源 13.1110 15.5577 16.3981
调节服务价值 土壤保持 0.9524 0.9198 0.9038
涵养水源 4.2655 4.8286 4.9999
水质净化 15.0667 17.5624 17.3934
空气净化 57.3433 54.2104 53.1770
固碳释氧 69.0449 60.8002 62.7551
干扰调节 0.0072 0.0289 0.0253
气候调节 45.1845 52.8974 63.5099
文化服务价值 旅游收入 94.4926 164.0446 178.6207
总计 382.6057 475.6169 524.5606
就单位面积生态系统生产总值而言，本文对大连市2005、2010和2015年不同用地类型单位面积GEP进行自然断点法分类得到大连市单位面积GEP空间分布图（图3），另外运用趋势面法分析大连市三期单位面积GEP的分异趋势（图4）。从图中可以看出，东西方向的拟合曲线变化程度不大，但2010—2015年西部涨幅明显大于东部，参考土地利用类型变化可以看出，这种变化趋势主要是由瓦房店市水产养殖发展迅猛引起的，但水产养殖需要大量投放饵料和各种药物，会对海域生态环境产生较大影响，因此需要提高对海洋资源的重视程度。从南北方向看，2005年单位面积GEP从北至南呈现下降趋势，2015年单位面积GEP分布从北至南以U型呈现，同时南部地区单位面积GEP远高于北部地区。大连市北部地区多为林地，说明10年间林地单位面积GEP涨幅远低于其他用地类型，林地对GEP的贡献仅次于水体，对林地资源的保护不容忽视。
图3 大连市2005、2010和2015年单位面积生态系统生产总值空间分布图

Fig.3 Spatial distributin of Dalian’s per unit area GEP in 2005，2010 and 2015

图4 大连市2005、2010和2015年单位面积生态系统生产总值趋势面演化

Fig.4 The change of trend surface of Dalian’s per unit area GEP in 2005，2010 and 2015

就11种不同指标生态系统生产总值而言（表4），2005—2010年土壤保持、空气净化和固碳释氧价值均呈下降趋势，下降比例分别为3.42%、5.46%和11.94%。草地、灌丛、林地等用地遭到持续破坏是固碳释氧价值大幅下降的主要原因。2010—2015年盐产品提供、土壤保持、水质净化、空气净化和干扰调节价值均呈下降趋势，下降比例分别为9.94%、1.74%、0.96%、1.91%和12.46%。由于本文核算产品提供价值的依据是最初产品的产量产值，因此说明大连市盐业正由原本的粗放低效加工方式向高效产品链的形成方向发展，同时调节服务价值的下降也反映出生态系统对大气环境、生态环境正向作用力越来越小的问题。
就13种不同用地类型生态系统生产总值而言（表5），2005—2010年灌丛、滩涂和水产养殖的生态系统生产总值均有所下降，分别下降了37.91%、7.72%和4.81%。2010—2015年近海水域、水田、沼泽、盐田、旱地和灌丛的生态系统生产总值均呈下降趋势，下降比例分别为88.58%、19.77%、14.03%、9.94%、5.24%和4.74%，其中引起近海水域生态系统生产总值大幅下降的原因是大量近海水域由于围填海或海域用途的改变引起了用地类型的变化，造成近海水域面积大幅减少，从而导致其生态系统生产总值降低。
表5 大连市2005、2010和2015年不同用地类型生态系统生产总值核算结果（108元·a-1）

Tab.5 Dalian’s different land use types’ per unit area GEP in 2005，2010 and 2015

生态系统类型 2005 2010 2015
草地 4.1866 4.7126 4.5730
灌木林 7.2597 4.5078 4.2940
海洋 40.6294 53.7280 5.2385
旱地 74.4416 75.8849 71.9122
林地 73.9482 101.2203 126.1748
水产养殖 68.3934 65.1048 99.4573
水体 80.1234 128.6586 178.9876
水田 30.3392 36.4749 29.2642
滩涂 0.0253 0.0234 0.0282
盐田 1.4703 1.7824 1.6052
沼泽 1.7882 3.5187 3.0250
总计 382.6057 475.6169 524.5606

3.2 生态系统生产总值与经济发展综合指数分析

从表6大连市各区县生态系统生产总值综合指数来看：2005年瓦房店市GEP综合指数最低，为0.1136；长海县GEP综合指数最高，为0.5236。2010年长海县GEP综合指数最低，为0.3184；大连市辖区GEP综合指数最高，为0.6258。2015年长海县GEP综合指数最低，为0.3764；大连市辖区GEP综合指数最高，为0.8543，但受限于市辖区建设用地比例较大，市辖区产品提供价值和调节服务价值并不高，文化服务价值贡献突出，旅游消费拉动效应凸显。2005—2015年GEP水平提高较大的是瓦房店市，综合指数从0.1136增加到0.6062。2005—2015年只有长海县GEP水平降低，综合指数从0.5236减少到0.3764，此阶段长海县经济发展方式仍为以资源环境消耗为基础的粗放型增长，这与海岛县相对封闭的经济环境、区位条件和缺乏资源等不无关系。
表6 大连市2005、2010和2015年GEP与经济发展综合指数及耦合协调测算结果

Tab.6 Comprehensive index and coupling coordination level of Dalian’s GEP and economy in 2005，2010 and 2015

地区 年份 GEP 经济 耦合协调度 相对发展度 耦合协调发展特征
大连市辖区 2005 0.4199 0.1098 0.4634 3.8258 基本协调
2010 0.7191 0.4240 0.7431 1.6960 中度协调—生态滞后
2015 0.8419 0.4324 0.7768 1.9472 中度协调—生态滞后
旅顺口区 2005 0.4398 0.1054 0.4640 4.1725 基本协调—经济滞后
2010 0.6310 0.5238 0.7582 1.2047 中度协调—生态滞后
2015 0.7984 0.4085 0.7557 1.9544 中度协调—生态滞后
金州区 2005 0.2832 0.1288 0.4370 2.1990 基本协调
2010 0.2907 0.8221 0.6992 0.3536 中度协调—生态滞后
2015 0.2851 0.8727 0.7063 0.3267 中度协调—生态滞后
瓦房店市 2005 0.2521 0.0226 0.2748 11.1463 中度失调—经济滞后
2010 0.4869 0.2659 0.5999 1.8314 基本协调—生态滞后
2015 0.5473 0.3042 0.6388 1.7993 中度协调—生态滞后
普兰店市 2005 0.2919 0.0110 0.2380 26.5705 中度失调—经济滞后
2010 0.4411 0.2288 0.5636 1.9281 基本协调—生态滞后
2015 0.4889 0.2656 0.6003 1.8413 中度协调—生态滞后
庄河市 2005 0.3019 0.0072 0.2162 41.7327 中度失调—经济滞后
2010 0.5992 0.1984 0.5872 3.0203 基本协调
2015 0.7247 0.2182 0.6306 3.3210 中度协调
长海县 2005 0.4984 0.0393 0.3741 12.6806 中度失调—经济滞后
2010 0.3308 0.2228 0.5210 1.4848 基本协调—生态滞后
2015 0.3458 0.2433 0.5386 1.4212 基本协调—生态滞后
从经济发展综合指数来看，可将大连市各区县经济发展综合指数分为5类[34]：即0U1 ≤0.2为经济发展水平低，0.2U1 ≤0.4经济发展水平较低，0.4U1 ≤0.6为经济发展水平一般，0.6U1 ≤0.8为经济发展水平较高，0.8U1 ≤1为经济发展水平高。2005年大连市所有区县经济发展水平都属于低水平类型，整体经济发展水平不高。2010年庄河市经济发展仍属于低水平类型，其余区县经济发展类型都有较为明显的变化，其中2006年国务院正式批准在金州区设立大连大窑湾保税港区，此举极大推动金州区经济快速发展，使其进入高水平阶段。2015年仍然只有金州区经济发展处于高水平，同时庄河市经济发展进入低水平阶段，其余区县经济发展分别处于较低水平和一般水平。2005—2015年经济发展水平变化最小的是旅顺口区，但也实现了由低水平到一般水平的发展；经济发展水平变化最大的是庄河市，综合指数由2005年的0.007 2变化为2015年的0.218 2。其中庄河市发展较快的原因是庄河港于2010年正式对外开放，为庄河市注入了新的市场经济活力。

3.3 生态系统生产总值与经济发展耦合协调时空分析

根据上文耦合协调模型和相对发展度模型，将大连市各区县2005、2010和2015年GEP和经济发展综合指数代入计算，得出两者协调发展结果及变化情况（表6，图5）。
从耦合协调度来看，2005年4个区县处于中度失调，另外大连市辖区、金州区和旅顺口区处于基本协调；2010年3个区县处于中度协调，另外4个区县处于基本协调；2015年只有长海县仍处于基本协调，其余区县均已进入中度协调状态。2005—2015年大连市整体耦合协调度呈上升态势，主要耦合协调类型从中度失调转变为中度协调，表明生态与经济两系统之间正逐渐形成良性互动关系。而且经过计算，大连市各区县在2005、2010和2015年耦合协调度标准差分别为0.0959、0.0837和0.0807，表明大连市7个区县之间GEP和经济发展的耦合协调程度趋于平衡。
结合相对发展度来看，2005年主要耦合协调发展类型为中度失调—经济滞后，大连市对生态系统开发破坏程度较小，生态系统质量和稳定性仍处于较好水平；2010和2015年主要耦合协调发展类型均为中度协调—生态滞后，表明10年间大连市社会经济快速发展，而生态系统为人类提供的价值虽在逐步提高，但其增长率低于经济水平的增长率，二者并未同步发展，系统矛盾开始凸显。

4 生态系统与区域经济协同发展建议

4.1 引入生态系统生产总值，实现科学化生态评价

将生态系统生产总值测度评价应用到大连市生态效益定量研究中，对明确自然生态优势、维持生态平衡、生态补偿绩效考核具有重要的指导意义[35]。结合生态系统带来的经济效益与生态效益，以生态系统生产总值为指标来评价生态系统质量，科学评价区域生态系统完整性和稳定性，体现生态系统为经济社会发展和人类福祉的贡献。以GEP为生态保护绩效考核的核心指标，更加真实地反映生态系统服务的实际状况，同时可作为县域环境考核的优化指标，提高区域生态补偿绩效考核效率，完善生态文明建设的制度保障[20]。

4.2 合理开发自然资源，推进生态经济协调发展

在发展过程中过度追求林地、草地、海洋等生态用地经济价值，容易引发生态系统资源逆转、生态系统承载力负担过重等问题。因此，城市规划部门在开发规划过程中应当遵循优先保护生态的原则，坚持在发展中保护，在保护中发展，在追求经济快速增长的同时，要守住生态环境保护的底线，实现生态环境和区域经济的协调共进。同样，在旅游资源开发规划中，要充分考虑开发规划行为可能对生态系统造成的破坏，合理开发旅游资源，加强对旅游业的规划和指导，划定禁止、限制和允许建设地区。

4.3 优化土地利用格局，实现规模效应

在大连市城镇化进程中，建设用地规模扩张过快，10年间大连市建设用地面积增加值为819.78 km2，长期以来的粗放型经济发展模式造成了城市土地利用效率较低的问题。面对城市发展需求和土地利用低碳发展要求，为避免生态用地被过度侵蚀，应理清建设用地存量，提高存量建设用地利用效率，优化土地利用格局；科学划定城市开发边界，促进土地利用由外延式扩展向内涵提升转变；加强土地节约集约利用，引导土地利用向GEP保值和增值的方向发展，以有限的土地承载经济的长期发展，从而缓解建设用地对生态环境的压力[35]。
图5 大连市2005、2010和2015年各区县GEP与经济耦合协调发展度变化情况

Fig.5 Changes of the coordination of GEP and economy in Dalian’s various districts and counties in 2005，2010 and 2015

4.4 推行“GEP-GDP”双核算机制，加快生态文明建设

实行GEP和GDP双核算、双运行、双考核工作机制，将GEP和GDP同时纳入政府绩效考核和生态文明考核体系，是评估生态系统对经济社会发展支撑作用的有效手段。通过核算区域GEP，量化“绿水青山”的价值，可为政府绩效考核、区域生态保护考量等提供数据支撑，同时也能提高民众对生态系统的关注度与保护力，更好地将人民群众的力量凝聚到生态文明建设中；通过测算区域GEP动态变化率，精准发现变化趋势及其原因，进一步明确发展重点、产业转型方向，助推生态价值向产业发展优势转化，从而加快区域生态文明建设进度。

5 结论与讨论

本文从GEP核算的角度出发，结合大连土地利用类型和各区县矢量数据，得出不同用地类型所提供的价值和不同区县的GEP值，可以看出2005—2015年10年间大连市生态系统为人类提供价值的变化情况，同时依据各区县的经济数据计算得出各区县10年间生态与经济的耦合协调发展情况。研究结论如下：
①2005—2015年，大连市生态系统生产总值处于上升趋势，其中瓦房店市和庄河市变化显著，同时长海县生态系统生产总值呈下降趋势，下降比例达34.63%。2005、2010和2015年对生态系统生产总值贡献最大的用地类型均为水体，分别为20.94%、27.05%和34.12%。相较于调节服务的其他核算指标，2005和2010年固碳释氧价值最高，分别占18.05%和12.78%，2015年气候调节价值最高，占比为12.11%。
②2005—2015年，大连市围填海情况较为严重，10年间约有334.31 km2海洋用地经过围填海改变成为建设用地、水产养殖等能为人类带来更大经济价值的用地，这一举动极大地影响了海洋原本稳定的生态系统。围填海虽然在短时间内能为人类带来更好的经济发展，但并不利于人类社会与生态系统的长期和谐共生。
③2005—2015年，大连市经济与GEP主要耦合协调发展类型由中度失调—经济滞后变为中度协调—生态滞后，说明生态系统与人类社会的耦合协调类型正在向更好的方向转变，但生态系统对经济发展的制约作用越来越强烈。
以实现生态经济协同推进为目标，结合当地生态系统探索构建GEP核算体系，已成为清晰量化生态价值、打通资源、资产、资金转换通道的可行办法。GEP核算为高质量发展提供决策工具，指导当地保护、改善生态环境的行动，同时也将成为各级领导干部考核主要内容，促进发展观念、政绩观念的转变。从大连市GEP变化的视角对生态经济协调发展进行分析，对丰富GEP核算体系、推进海洋国土空间规划及自然—经济—社会三元系统协调发展具有重要的实践意义。良好生态环境是最普惠的民生福祉，为坚持和完善生态文明制度体系、推动海洋强国建设，构建一套基于“陆海统筹”的GEP核算体系并探究GEP变化驱动因素，形成行之有效的地方发展路径，打开“绿水青山就是金山银山”“碧海蓝天就是金山银山”的转化通道，是GEP研究的重要发展方向。

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