生態(tài)承載力研究進(jìn)展

黃 鑫 葛小龍

（1.華北水利水電大學(xué) 鄭州 454600 2.河南省水利勘測有限公司 鄭州 450000）

在20世紀(jì)60年代末至70年代初的大發(fā)展背景下，人類對環(huán)境資源的攫取造成了自然生態(tài)難以逆轉(zhuǎn)的傷害。在逐漸意識到環(huán)境問題對人類長期可持續(xù)發(fā)展的重要性后，人類圍繞環(huán)境議題進(jìn)行廣泛而深入的探索。有學(xué)者提出，環(huán)境問題的根源在于人類對自然環(huán)境資源不加節(jié)制的過度利用，資源開采速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出生態(tài)環(huán)境的恢復(fù)速度，造成生態(tài)系統(tǒng)功能的自我調(diào)節(jié)機(jī)制嚴(yán)重受損，進(jìn)而反噬威脅人類的永續(xù)發(fā)展。實(shí)際上，環(huán)境問題歸根到底是人類社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展問題，資源開采速度超出地域環(huán)境承載力，必然將對經(jīng)濟(jì)發(fā)展造成反作用[1]。當(dāng)前，國家或地區(qū)的可持續(xù)發(fā)展業(yè)規(guī)模成為衡量其社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展健康水平的重要標(biāo)尺[2]，人口規(guī)模持續(xù)增長、可利用資源儲備不足、生活環(huán)境惡劣退化使人們逐漸意識到資源、環(huán)境與人類生存之間的相互矛盾與依存關(guān)系[3]。生態(tài)承載力已成為衡量地域經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展水平的重要標(biāo)尺，其理論拓展和實(shí)踐應(yīng)用一直是近年來國內(nèi)外的研究熱點(diǎn)。眾多自然、社會、經(jīng)濟(jì)等學(xué)科領(lǐng)域的研究者已對生態(tài)承載力進(jìn)行多方面的探討挖掘。本文主要以環(huán)境承載力概念為切入點(diǎn)，橫向?qū)Ρ葞最愔髁鞯纳鷳B(tài)承載力評價方法，并總結(jié)幾類方法的優(yōu)劣，以及對人類未來發(fā)展的導(dǎo)向作用。

1 研究現(xiàn)狀

1.1 承載力的概念

承載力概念最早由馬爾薩斯提出，馬爾薩斯是首位闡述了環(huán)境因素與人類物質(zhì)社會發(fā)展之間的辯證關(guān)系的科學(xué)家，他闡述了環(huán)境資源的有限性及對人口規(guī)模擴(kuò)張的影響，其思想是時代發(fā)展的產(chǎn)物。1921年，Park 和Burgess 二人首次將環(huán)境承載力定義如下：在生態(tài)環(huán)境條件（如地域空間、可利用自然資源等）穩(wěn)定不變的情況下，可生存于該地域個體的最大數(shù)量。由于人類社會不斷向全球開拓，地球可利用資源與日俱減，社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的負(fù)面產(chǎn)物流入自然界，造成土壤、水體、空氣等的污染惡化，加上全球人口總數(shù)居高不下，使環(huán)境治理問題舉步維艱。自20世紀(jì)70年代末，承載力概念開始活躍在有關(guān)環(huán)境生態(tài)研究的各領(lǐng)域，如人口承載力、環(huán)境承載力等概念如雨后春筍般出現(xiàn)。環(huán)境承載力最早由Catton 提出，進(jìn)而又延伸為生態(tài)承載力，國外學(xué)者將生態(tài)承載力定義如下：某個地域在生態(tài)環(huán)境未被開發(fā)損害的前提下，所能承載的人類最大負(fù)荷量。20世紀(jì)40年代末，我國學(xué)者任美鍔以四川省農(nóng)作物成產(chǎn)力分布為課題，研究出以地域的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力衡量土地承載力的方法[4]；到90年代初，生態(tài)足跡概念被提出，各國逐漸意識到承載力研究的巨大影響力。

1.2 生態(tài)承載力的概念

國外研究學(xué)者對生態(tài)承載力的研究多以群生態(tài)學(xué)的理論為依據(jù)。例如，BaileyJ.A.利用動物生態(tài)學(xué)將生態(tài)和經(jīng)濟(jì)的承載力加以區(qū)分；Holling 等人提出在注重環(huán)境資源開采速度和總量的同時，也應(yīng)明確生態(tài)環(huán)境對人生物質(zhì)社會發(fā)展兩個方向的作用。Daily 指明人類社會對生態(tài)環(huán)境恢復(fù)機(jī)制造成的損害是制約人口規(guī)模增長的主要限制因素，若想實(shí)現(xiàn)社會發(fā)展力不停滯、不倒退的可持續(xù)性的發(fā)展，必須將地域人口規(guī)?？刂圃谏鷳B(tài)可承受范圍以內(nèi)。Rees和Wackemagel 分別提出了區(qū)域生態(tài)承載力的計(jì)算思路和具體辦法，將生態(tài)足跡融入生態(tài)承載力評估的研究。通過對澳大利亞1926—1995年內(nèi)生態(tài)足跡數(shù)據(jù)的研究，Daberl 計(jì)算出所研究地域的生態(tài)承載力，分析了其發(fā)展規(guī)律和趨勢[5]。20世紀(jì)80年代末，我國對承載力展開了多方面的綜合性調(diào)研，由先前的單一性研究角度進(jìn)行拓展，將資源與環(huán)境、地理環(huán)境與人口、生存空間與人口進(jìn)行綜合性研究。生態(tài)承載力的量化手段日益成熟，其中，最具代表性的有由高吉喜和王家驥[6]提出的預(yù)估算法，兩位學(xué)者以黑河流域的生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)為依據(jù)，將生態(tài)環(huán)境承載力定義如下：生態(tài)系統(tǒng)的自我維持調(diào)節(jié)能力,資源與環(huán)境子系統(tǒng)的供容能力及其可維育的社會經(jīng)濟(jì)活動強(qiáng)度和具有一定生活水平的人口數(shù)量。王家驥認(rèn)為生態(tài)承載力是自然生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力的客觀反映，超過生態(tài)承載力，閾值系統(tǒng)就會失衡。

2 評價方法

承載力的量化模型搭建的評估算法已日益成熟，對生態(tài)承載力的估測呈現(xiàn)出百家爭鳴的態(tài)勢，不同的學(xué)者通過估測環(huán)境承載力從深層次上確定了制約地域生態(tài)承載力的根源[8]。根據(jù)生態(tài)承載力評估模型和方法的思路本源，可將生態(tài)承載力評估分為以下兩類：一方面是具象的體系評價法，另一方面則是普適的綜合評價法。

2.1 指標(biāo)體系評價法

第一類的體系評價法利用均方差決策法將生態(tài)承載力的指標(biāo)層予以不同權(quán)重，層次分析用于準(zhǔn)則層和影響因素權(quán)重的確定，指標(biāo)作為生態(tài)承載力模型的重要輸入，對生態(tài)承載力模型的指數(shù)及準(zhǔn)則層輸出準(zhǔn)確性至關(guān)重要[9]。生產(chǎn)態(tài)承載力體系評價法中最具代表性的評測方法由高吉喜提出，其創(chuàng)造性地引入了承載指數(shù)、壓力指數(shù)、承壓度等概念，用于定量描述某地域生態(tài)系統(tǒng)的承載水平，該方法的使用針對性強(qiáng)，評估結(jié)果與實(shí)際情況較為吻合。1992年MathisWackernagel 首次創(chuàng)建生態(tài)足跡模型，模型的輸入數(shù)據(jù)通常由兩種方法獲?。阂活愂亲陨隙路ǎ赐ㄟ^調(diào)研問卷、相關(guān)資料等，先獲取地域人均數(shù)據(jù)，如消費(fèi)數(shù)據(jù)，再對整體進(jìn)行評估；第二類是自下而上法，即通過調(diào)研各地區(qū)及全國的總數(shù)據(jù)，如消費(fèi)的分項(xiàng)總和等，再計(jì)算地域和全國的人均消費(fèi)數(shù)據(jù)。生態(tài)足跡法可為相關(guān)研究學(xué)者提供物質(zhì)社會發(fā)展與該地域生態(tài)承受力關(guān)系的重要信息[10]，該模型的建立在完備正確的理論基礎(chǔ)之上，且具有結(jié)果直觀簡單的特點(diǎn)。王中根以西北干旱流域生態(tài)為研究對象，采用供需平衡法評估該地域的承載力，最終得出該地域的社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)資源需求量、生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的關(guān)系，同時也給出該地域居民對所具備人均資源總量、質(zhì)量的滿意程度。魯豐先利用改進(jìn)的生態(tài)足跡模型計(jì)算出河南省1990—2007年的生態(tài)供需情況。毛漢英等通過構(gòu)建指標(biāo)體系利用狀態(tài)空間法測定環(huán)渤海地區(qū)的生態(tài)承載力。付會利用系統(tǒng)動力學(xué)模型和多目標(biāo)規(guī)劃模型對青島市1998—2007年的海洋生態(tài)承載力進(jìn)行了評價。

2.2 綜合評判法

自然植被凈第一性生產(chǎn)力估測法的研究在國外已先行研究，1975年Lieth 等開始對植被凈第一性生產(chǎn)力的模型進(jìn)行研究，Ulittaker、Uchijima 建立了模型。自然植被凈第一性生產(chǎn)力反映的是某一自然體系的恢復(fù)能力，李金海利用自然植被凈第一性生產(chǎn)力估算法，以生態(tài)系統(tǒng)NPP 背景值確定了自然生態(tài)系統(tǒng)承載力的閾值，研究了河北省豐寧縣的生態(tài)承載力狀況。王開運(yùn)等提出了融合地理信息系統(tǒng)和決策支持系統(tǒng)的空間決策支持系統(tǒng)模型（SDSS），對生態(tài)承載力進(jìn)行評價。

3 結(jié)論與展望

生態(tài)承載力是一個“自然—經(jīng)濟(jì)—社會”三位一體的復(fù)雜系統(tǒng)[11]，生態(tài)承載力系統(tǒng)內(nèi)在協(xié)調(diào)性是生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)承載的關(guān)鍵[12]?，F(xiàn)針對區(qū)域生態(tài)承載力的研究多基于傳統(tǒng)方法，忽略了很多重要的影響因素，無法滿足社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展對承載力的實(shí)際需求，仍需進(jìn)一步探索[13]。要加強(qiáng)對生態(tài)承載力基礎(chǔ)理論研究和學(xué)科交叉融合，以尋找新思路、新方法,為開展生態(tài)承載力評估技術(shù)革新與探索研究提供借鑒[14]。未來生態(tài)承載力研究可從以下幾個方面開展：（1）由靜態(tài)走向動態(tài),由單一走向整體；（2）大系統(tǒng)多目標(biāo)綜合研究；（3）由靜態(tài)分析走向動態(tài)預(yù)測,日趨模式化；（4）生態(tài)承載力和環(huán)境人口容量類研究日趨活躍化；（5）以可持續(xù)利用為中心,研究生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)承載能力[15]■