生态资源环境承载力

环境生态社区ecocity2010 整理 一、资源环境承载力概念 1、承载力

承载力在生态学中的最早应用始见于1921年。在这一年，帕克(Park)和伯吉斯(Burgess)在有关的人类生态学杂志中，提出了承载力的概念，即“某一特定环境条件下(主要指生存空间、营养物质、阳光等生态因子的组合)，某种个体存在数量的最高极限”。在讨论生态系统所提供的资源和环境与人类社会系统之间的关系时，承载力便成为了一个探讨可持续发展不可回避的概念。

承载力在人口、环境规划和管理、畜牧系统管理、农业、旅游、自然资源管理、森林管理以及城市规划等领域都得到了广泛的应用和研究，被赋予了十分丰富的内涵，也因此产生了不同的承载力概念和相应的承载力理论，形成了不同类型的承载力，研究的目标仍以人口为主流，主要的有土地承载力、资源承载力、环境承载力、生物物理承载力、文化承载力、社会承载力、经济承载力等。 2、资源承载力

联合国教科文组织给资源承载力(Resource Bearing Capacity)下的定义是：“一个国家或地区的资源承载力是指在可以预见到的期间内，利用本地能源及其自然资源和智力、技术等条件，在保证符合其社会文化准则的物质生活水平条件下，该国家或地区能持续供养的人口数量。”资源承载力是一个复杂系统，其承载量一是取决于资源系统本身，包括资源的数量、质量、资源的开采条件以及人们利用资源的程度、方式与手段等;二是取决于资源系统与人口、环境、经济和社会系统的相互协调程度。 3、环境承载力

在充分认识环境系统与人类社会经济活动的关系，并在承载力和环境容量概念基础上，提出了环境承载力的概念。国内较严格的“环境承载力”的概念最早出现在北京大学完成的《福建省湄洲湾开发区环境规划综合研究总报告》中,即“在某一时期、某种状态或条件下,某地区的环境所能承受的人类活动的阈值”。这里,“某种状态或条件”,是指现实的或拟定的环境结构不发生明显向不利于人类生存的方向改变的前提条件。所谓“能承受”是指不影响环境系统正常功能的发挥。由于环境所承载的是人类的活动(主要指人类的经济活动),因而承载力的大小可以用人类活动的方向、强度、规模等来表示。

环境承载力研究拓展了承载力研究的范围,将大气、水环境等纳入了自己的研究范畴。其主要目的是为环境规划、环境影响评价提供理论依据。总体上看,目前环境承载力研究主要是在土地资源承载力研究的基础上叠加了环境容量部分,并试图通过评价包括环境容量资源在内的资源观,探讨人类活动与环境之间的协调程度。因此,本质上主要是对人类活动的环境影响的事后评价。

随着研究的深入、环境定量技术的开发和信息技术的运用,特别是系统动力学(SD)所具有的对环境承载力系统进行动态的定量化计算的优点,遥感技术(RS)所具有的快速、准确的数据采集能力,地理信息系统(GIS)技术所具有的对环境承载力进行空间分析的功能,使得环境承载力定量化研究更加深入。 4、资源环境承载力

资源环境承载力的提出，和资源承载力、环境承载力有着密切的内在联系。所谓资源环境承载力 (Resource Environmental Bear Capacity)，是指在一定的时期和一定的区域范围内，在维持区域资源结构符合持续发展需要区域环境功能仍具有维持其稳态效应能力的条件下，区域资源环境系统所能承受人类各种社会经济活动的能力。资源环境承载力是一个包含了资源、环境要素的综合承载力概念。其中，承载体、承载对象和承载率是资源环境承载力研究的三

个基本要素。

区域资源环境承载力的分析，实质上就是寻求在特定时空条件下，对区域资源环境进行深入研究，以定性和定量相结合的方法来表征区域资源环境系统对社会经济的承受能力。目前人类所依存的有两个系统，一个是资源系统，一个是环境系统，资源环境承载力就是这两种系统的复合承载力。

二、??资源环境承载力主要内容

区域资源环境承载力的研究包括1)资源环境承载力的评价指标体系2)资源环境承载力表征模型;(3)资源环境承载力综合评估;(4)与区域资源环境承载力相协调的区域资源环境保护的对策措施等。

目前,根据各种实际情况和研究对象,研究人员提出了各种各样资源环境承载力的概念和内涵,可以说,各种类型的资源环境承载力形成了一个环境承载力集合,从而丰富和发展了环境承载力理论。总结一下,目前最重要的承载力研究主要集中在以下方面: 1、区域环境承载力

区域环境承载力是指在一定的时期和一定的区域范围内,在维持区域环境系统结构不发生质的改变,区域环境功能不朝恶性方向转变的条件下,区域环境系统所能承受的人类各种社会经济活动的能力,它可看作是区域环境系统结构与区域社会经济活动的适宜程度的一种表示。 2、资源环境综合承载力

资源环境综合承载力可由一系列相互制约又相互对应的发展变量和制约变量构成。①自然资源变量:水资源、土地资源、矿产资源、生物资源的种类、数量和开发量;②社会条件变量:工业产值、能源、人口、交通、通讯等;③环境资源变量:水、气、土壤的自净能力。计算资源与环境综合承载力时可采用专家咨询法针对5个要素:大气、水质、生物、水资源、土地资源分别选取了发展变量和制约变量组成发展变量集和制约变量集,然后将发展变量集的单要素与相对应的制约变量集中的单要素相比较,得到单要素环境承载力,再将各要素进行加权平均,即得到资源与环境综合承载力值。 3、资源环境要素承载力

从要素构成的角度对区域资源环境承载力进行分析，可以从两个方面来入手，即资源承载力要素系统和环境承载力要素系统。其中，资源承载力要素系统和环境承载力要素系统又是由各个要素子系统组成的。目前，关于资源承载力要素系统的研究有:土地资源承载力、矿产资源承载力、水资源承载力等;关于环境承载力要素系统的研究有:大气环境承载力、水环境承载力、旅游环境承载力等。 3.1 土地资源承载力

中国科学院自然资源综合考察委员会对土地资源承载力的定义是:在一定生产条件下土地资源的生产能力和一定生活水平下所承载的人口限度。这一定义明确了土地资源承载力的四个要素:生产条件、土地生产力、人的生活水平和被承载人口的限度。国内计算土地承载力的方法主要有经验模型法、遥感方法、系统动力学方法等。 3.2 矿产资源承载力

矿产资源的承载力主要是指在可以预见的时期内,通过利用矿产资源,在保证正常的社会文化准则的物质生活条件下,用直接或间接的方式表现的资源所能持续支撑的经济社会发展的保障能力。

3.3 城市水环境承载力

采用系统研究方法,对城市水环境承载力的概念、实质、功能及定量表达方法作出了分析,认为:城市水环境承载力是指某一城市、某一时期内在某种状态下的水环境条件对该区域的经济发展和生活需求的支持能力,它是该区域水环境系统结构性的一种抽象表示方法。它具有

时空分布上的不均衡性和客观性、变动性和可调性的特征。 3.4 大气环境承载力

大气环境承载力主要是指大气环境对污染物的消纳能力，即可以认为在一定标准下，某一环境单元大气所能承纳的污染物最大排放量。 3.5 旅游环境承载力

旅游环境承载力是在某一旅游地环境(指旅游环境系统)的现存状态和结构组合不发生对当代人(包括旅游者和当地居民)及未来人有害变化(如环境美学价值的损减、生态系统的破坏、环境污染、舒适度减弱等过程)的前提下，在一定时期内旅游地(或景点、景区)所能承受的旅游者人数。它由环境生态承纳量、资源空间承容量、心理承受量、经济承载量四项内容组成。 3.6 生态环境承载力

生态环境承载力是指在某一时期某种环境状态下,某区域生态环境对人类社会经济活动的支持能力,它是生态环境系统物质组成和结构的综合反映。生态环境系统的物质资源以及其特定的抗干扰能力与恢复能力具有一定的限度,即一定组成和结构的生态环境系统对社会经济发展的支持能力有一个“阈值”。这个“阈值”的大小取决于生态环境系统与社会经济系统两方面因素,在不同时间、不同区间、不同生态环境、不同社会经济状况下,“阈值”的取值是不同的。

3.7 可持续环境承载力

对于一个区域来说,环境承载力存在一个是否可持续的阈值———可持续环境承载力(ECCs)。在可更新自然资源的再生产力和不可再生资源的开发替代能力建设方面取得综合平衡的前提下,选用可持续发展模式对R、P、N进行组合所产生的环境承载力的大小,称为可持续环境承载力ECCs。可持续环境承载力是研究环境、经济、社会是否协调发展的一个重要依据。

ECCs=F(Rs,Ps,Ns)

式中:Rs为不可再生资源的替代技术开发能力和可持续利用量;Ps为污染物允许排放量、环境纳污能力、可再生资源的持续利用量;Ns为环境无害经济技术体系,如清洁生产工艺、生态农业技术、环境友好技术等。

三、??资源环境承载力主要研究方法

环境承载力定量化评价主要是在理论研究的基础上,针对环境承载力评价指标的具体数值,采用统计学方法、系统动力学方法等对环境承载力进行综合分析.概括起来,目前主要有指数评价法、承载率评价法、系统动力学方法和多目标模型最优化方法。 1、生态足迹法

生态经济学家W.E. Ree和M.Wackernagel在20世纪90年代提出了生态足迹的概念和分析方法,可用于测人类对自然产生的压力以及压力是否在自然的生态承载范围之内。生态承载力是指一定区域所拥有的生物性生产空间。主要包括耕地、草地、森林和具有生物生产力的水域。生态承载力通过下式计算： ECx=Ax?Yx?Ex

式中ECx为x类人均生态承载力,Ax为该类人均实际生产性土地面积,Yx为产量因子,Ex为当量因子。 2、指数评价法

指数评价是目前环境承载力量化评价中应用较多的一种.该种评价法需要根据各项评价指标的具体数值,应用统计学方法或其它数学方法计算出综合环境承载力指数,进而实现环境承载力的评价.目前用于计算环境承载力指数的方法主要有矢量模法、模糊评价法、主成分分析法等.

矢量模法是将环境承载力视为n维空间的一个矢量,这一矢量随人类社会经济活动方向和大小的不同而不同.设有m个发展方案或m个时期的发展状态,分别对应着m个环境承载力,对每个环境承载力的n个指标进行归一化,则归一化后向量的模即是相应方案或时期的环境承载力.通过比较各矢量模的大小来比较不同发展方案或发展状态下的环境承载力的大小。 模糊评价法是将环境承载力视为一个模糊综合评价过程,通过合成运算,可得出评价对象从整体上对于各评语等级的隶属度,再通过取大或取小运算就可确定评价对象的最终评语.

主成分分析法在一定程度上克服矢量模法和模糊评价法的缺陷,它是在力保数据信息丢失最小的原则下,对高维变量进行降维处理.即在保证数据信息损失最小的前提下,经线性变换和舍弃一小部分信息,以少数综合变量取代原始采用的多维变量.其本质目的是对高维变量系统进行最佳综合与简化,同时也客观地确定各个指标的权重,避免了主观随意性.

3、多目标模型

多目标模型最优化方法是另一种常用的量化方法,它采用分解—协调的系统分析思路,将特定地区的水资源-人类社会经济系统划分成若干个子系统,并采用数学模型对其进行刻画,各子系统模型之间通过多目标核心模型的协调关联变量相连接。 4、系统动力学

系统动力学方法也是目前使用的一种重要的进行环境承载力评价的量化方法.这种方法的主要特点是通过一阶微分方程组来反映系统各个模块变量之间的因果反馈关系.在实用中,对不同发展方案采用系统动力学模型进行模拟,并对决策变量进行预测,然后将这些决策变量视为环境承载力的指标体系,再运用前述的指数评价方法进行比较,得到最佳的发展方案及相应的承载能力。 四、??总结

目前关于环境承载力研究还尚未形成公认的理论方法体系,缺乏能够同时描述环境承载力客观性、区域性及动态性的科学、系统的指标体系和综合评价模型.另外,以环境承载力为依据,合理调整产业结构和生产力布局,科学的制定社会经济发展目标,协调人类发展与环境关系的实际应用略显不足。

资源环境承载力并不仅仅是一个单纯的数字，运用计量方法得出的资源环境承载力可以有许多的实际用途，例如资源环境承载力评价是进行主体功能区划分的重要依据。进行主体功能区划后，不同的主体功能区只能从事与自身的资源环境承载能力相适应的经济活动，这就从根本上避免了资源环境的过度开发，有利于促进区域的可持续发展。对优化开发区、重点开发区、限制开发区和禁止开发区实施区别化的区域政策，按照主体功能定位调整完善区域政策和绩效评价，规范空间开发秩序，形成合理的空间开发结构。

主要参考文献略