資源環(huán)境承載力應(yīng)用領(lǐng)域綜述

■ 鐘維瓊

（中國地質(zhì)大學(xué)（北京），北京 100083）

0 引言

資源環(huán)境承載力的研究最早開始于20世紀20年代，60年代發(fā)展到一個較熱的階段，相繼提出了區(qū)域承載力、生態(tài)系統(tǒng)承載力等概念，主要是單要素承載力。20世紀80年代初，我國開始進行資源環(huán)境承載力研究，早期研究關(guān)注較多的是水土資源承載力，90年代后，越來越多的學(xué)者開始研究資源環(huán)境綜合承載力的理論和方法，并將其應(yīng)用于土地、礦產(chǎn)、能源、環(huán)保等各個領(lǐng)域，取得了眾多成果。

1 區(qū)域、城市、產(chǎn)業(yè)規(guī)劃領(lǐng)域

1.1 區(qū)域資源環(huán)境承載力

區(qū)域資源環(huán)境承載力的研究對象是一個按地理位置劃分的大區(qū)域。20世紀90年代以來，國內(nèi)學(xué)者對區(qū)域資源環(huán)境承載力的概念、驅(qū)動機制、模式類型、評價指標(biāo)體系、更替機理等進行了深入研究。目前國內(nèi)對區(qū)域資源環(huán)境承載力的研究主要集中在我國幾個典型的大區(qū)域，如長江三角洲、黃河三角洲、中部六省、京津冀、長株潭等。具體做法主要是建立評價體系對所研究區(qū)域的資源環(huán)境承載力進行評價，并提出政策建議[1-5]。采用定量方法對所研究區(qū)域的資源環(huán)境承載力進行定量測度，包括生態(tài)足跡分析法、主成分分析法和集對分析法[6-7]。學(xué)者們提出的主要的政策建議包括：建立統(tǒng)一的資源環(huán)境承載力預(yù)警系統(tǒng)；優(yōu)化空間資源配置；提高全民環(huán)保意識；調(diào)整區(qū)域自然-經(jīng)濟-社會系統(tǒng)結(jié)構(gòu)；保障性制度建設(shè)等。

區(qū)域承載力的研究對象也包括城市群，但是，目前我國對城市群資源環(huán)境承載力進行系統(tǒng)分析的研究成果有限，尚處于探索性研究階段。唐凱等人[8]從社會經(jīng)濟、資源利用、環(huán)境保護三方面構(gòu)建了資源環(huán)境承載力評價指標(biāo)體系，運用集對分析法對長株潭城市群的資源環(huán)境承載力進行評價。

1.2 城市資源環(huán)境承載力

1.2.1 城市規(guī)模

我國城市化進程中存在的問題主要有：目標(biāo)不清，缺乏系統(tǒng)規(guī)劃，城市規(guī)模結(jié)構(gòu)性失衡，資源和能耗激增等，因此利用資源環(huán)境承載力對城市規(guī)模進行研究不失為一種好方法。張臻漢等人[13]對不同規(guī)模城市人均資源消耗進行了實證研究，得出了中國城市的最優(yōu)規(guī)模區(qū)間。另外，特定的資源環(huán)境承載力要素對城市規(guī)模的影響也不容忽視。石培基等人[14]基于可利用水量、水質(zhì)及水權(quán)建立了水資源承載力模型，并構(gòu)建了城市適度規(guī)模與實際人口的距離協(xié)調(diào)度評價模型，給出了評價區(qū)間標(biāo)準(zhǔn)，并以武威市涼州區(qū)為例，對未來可利用水量、未來可能配水量、未來城市適度規(guī)模、水資源超載度進行了分析和預(yù)測。

1.2.2 大城市綜合承載力

大城市綜合承載力評價指標(biāo)體系的理論基礎(chǔ)是：城市社會經(jīng)濟活動要與資源、環(huán)境、社會、經(jīng)濟承載力相適應(yīng)；資源和環(huán)境是城市發(fā)展的基礎(chǔ)要素，而社會和經(jīng)濟是城市系統(tǒng)持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵因素。在分析綜合承載力影響因素的基礎(chǔ)上，羅鳳金等人[12]從資源、環(huán)境、經(jīng)濟和社會等要素對全國14個大城市進行綜合承載力評價，并以廣州為例研究大城市人口承載現(xiàn)狀，進而提出了增強大城市承載力的途徑和建議。

1.2.3 資源型城市深化綠色轉(zhuǎn)型

資源型城市是指以不可再生的自然資源開采和加工產(chǎn)業(yè)為主導(dǎo)的工業(yè)城市。這類城市在產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中不可避免地會破壞當(dāng)?shù)刈匀毁Y源和生態(tài)環(huán)境，其可持續(xù)發(fā)展一直備受關(guān)注，而基于資源環(huán)境承載力對這類城市進行研究也是近年來興起的一個新熱點。

我國西部資源型城市較多，且普遍存在生態(tài)赤字，因此對西部資源型城市的研究也相對較多。陳晨等人[9]運用調(diào)整后的生態(tài)足跡模型，計算了9個西部典型資源型城市的生態(tài)足跡和生態(tài)承載力，同時評價了這些城市資源利用和生態(tài)可持續(xù)發(fā)展?fàn)顩r。他們提出了造成西部資源型城市生態(tài)赤字的主要原因是經(jīng)濟發(fā)展對化石能源的高度依賴，能源需求量遠遠大于供給量。劉峰等人[10]對攀枝花市3個行政分區(qū)進行了生態(tài)環(huán)境承載力評價，進而提出了以工業(yè)園生態(tài)化推動城市可持續(xù)發(fā)展的觀點，認為在城市轉(zhuǎn)型過程中可以將現(xiàn)有工業(yè)園區(qū)向生態(tài)園區(qū)轉(zhuǎn)化，構(gòu)建生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈。

在轉(zhuǎn)型預(yù)測方面，謝元博[11]對2015年阜新發(fā)展模式進行對比預(yù)測，提出阜新在發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟基礎(chǔ)上深化綠色轉(zhuǎn)型，可實現(xiàn)承載力富余，為中國其他眾多轉(zhuǎn)型城市相關(guān)研究提供參考。

1.3 基于資源環(huán)境承載力的產(chǎn)業(yè)規(guī)劃研究

1.3.1 產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整

通過資源環(huán)境承載力對地區(qū)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)規(guī)劃進行研究是一種比較有效的思路。畢岑岑等人[15]通過產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)綜合評價坐標(biāo)系統(tǒng)對渤海海濱城市進行評價，得出了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的變化對區(qū)域經(jīng)濟效益和環(huán)境效益造成的影響，天津市的主要問題是資源環(huán)境超載，而大連、唐山和煙臺應(yīng)該有效利用資源環(huán)境的支持能力。覃玲玲等人[16]從水資源、土地資源和礦產(chǎn)資源承載力，及環(huán)境容量和生態(tài)功能區(qū)劃等方面對貴港市生態(tài)承載力進行了研究；并對限制農(nóng)業(yè)與工業(yè)產(chǎn)業(yè)布局與結(jié)構(gòu)優(yōu)化的生態(tài)承載力約束因子進行了分析，進而對其工農(nóng)業(yè)發(fā)展進行了空間布局規(guī)劃，提出了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化策略。

生態(tài)足跡等概念同樣也可以運用于基于資源環(huán)境承載力的產(chǎn)業(yè)規(guī)劃研究。趙卉卉等人[17]結(jié)合物質(zhì)流分析方法和生態(tài)足跡模型，構(gòu)建了可持續(xù)發(fā)展指標(biāo)體系，并利用因子分析法評價了安徽省銅陵市的可持續(xù)發(fā)展?fàn)顩r。最后，得出了銅陵市應(yīng)調(diào)整三次產(chǎn)業(yè)關(guān)系、轉(zhuǎn)變經(jīng)濟運行方式，實現(xiàn)真正意義上的可持續(xù)發(fā)展。

1.3.2 主體功能區(qū)研究

構(gòu)建清晰的資源環(huán)境承載力空間框架，對促進我國主體功能區(qū)建設(shè)、理順地區(qū)發(fā)展順序具有重要的基礎(chǔ)性、導(dǎo)向性作用。朱麗萌[18]基于縣域經(jīng)濟發(fā)展的視角，研究了欠發(fā)達地區(qū)主體功能區(qū)劃分的方法。以江西省為研究對象，以縣為基本研究單元，提出了以“分類診斷”為核心的“發(fā)展階段判斷→時空演變特征→經(jīng)濟發(fā)展機制→區(qū)劃方案確定”的技術(shù)路線，并將資源環(huán)境承載力和經(jīng)濟布局等因素綜合考慮。

另外，穆松林等人[19]分析了北京市房山區(qū)自然地理格局、綜合生態(tài)系統(tǒng)敏感性及服務(wù)功能，得出了深山區(qū)—兩大流域區(qū)—淺山區(qū)的生態(tài)功能區(qū)劃格局。在生態(tài)功能區(qū)劃的基礎(chǔ)上，評價其相對綜合資源承載力，并提出從地域整體視角統(tǒng)籌區(qū)域發(fā)展，開發(fā)強度應(yīng)控制在資源環(huán)境承載力范圍之內(nèi)。通過分析不同類型區(qū)的特征，分別制訂產(chǎn)業(yè)準(zhǔn)入門檻、產(chǎn)業(yè)規(guī)模和產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向等調(diào)控政策。

2 礦產(chǎn)及能源領(lǐng)域

目前單獨對礦產(chǎn)資源承載力以及能源承載力進行研究的文獻較少，但是礦產(chǎn)及能源是資源承載力研究當(dāng)中重要的一部分。

2.1 礦產(chǎn)資源承載力

礦產(chǎn)資源承載力指的是在一個可預(yù)見的時期內(nèi)，在當(dāng)時的科學(xué)技術(shù)、自然環(huán)境和社會經(jīng)濟條件下，礦產(chǎn)資源可支持的經(jīng)濟總量。礦產(chǎn)資源承載力近年來也受到越來越多的重視。近兩年學(xué)者的研究大多是針對某一特定地區(qū)或城市的研究，比如：何政偉等人[20]對西部礦產(chǎn)資源開發(fā)的地質(zhì)生態(tài)環(huán)境承載力可通過捕捉異常，揭示地質(zhì)生態(tài)環(huán)境風(fēng)險的形成機制，并運用包含物質(zhì)、能量、信息的對流-擴散模型，結(jié)合實地遙感、野外調(diào)查以及室內(nèi)實驗等方法，對礦業(yè)活動及環(huán)境中要素-子系統(tǒng)聯(lián)動進行數(shù)學(xué)模型擬合和虛擬顯示推演，進而得出地質(zhì)生態(tài)環(huán)境風(fēng)險的形成機制。陳明曦等人[21]采用層次分析法對甘孜州礦產(chǎn)開發(fā)對資源環(huán)境承載力進行了評價，得出了甘孜州的礦產(chǎn)開發(fā)對資源環(huán)境承載力的影響在可接受范圍之內(nèi)。郭利君等人[22]分析了南川區(qū)的礦業(yè)、鎂鋁工業(yè)、現(xiàn)代制造業(yè)、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)等支柱產(chǎn)業(yè)的資源環(huán)境承載力，提出了延長礦業(yè)服務(wù)年限作為發(fā)展的緩沖階段，發(fā)展旅游產(chǎn)業(yè)為替代產(chǎn)業(yè)的觀點，并對城市發(fā)展架構(gòu)與功能定位進行了構(gòu)想。

比較系統(tǒng)和規(guī)范的研究是2012年劉葉志以礦產(chǎn)資源經(jīng)濟承載力水平為評價指標(biāo)，構(gòu)建了靜態(tài)和動態(tài)相結(jié)合的礦產(chǎn)資源承載力評價模型，找出了生態(tài)環(huán)境承載力對其的約束機制，并采用情景分析法對福建省煤炭資源進行實證分析，結(jié)果表明了其2010年開始出現(xiàn)生態(tài)環(huán)境赤字，礦產(chǎn)資源承載力已經(jīng)成為制約經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展的因素之一[23]。

2.2 能源承載力

能源承載力方面的研究比礦產(chǎn)資源承載力還要少，而且僅僅集中在電力能源方面。陳丹等人[24]研究了臨海東部的經(jīng)濟、生態(tài)環(huán)境及能源消耗，以臺州臨海東部電網(wǎng)城市承載力為約束條件實現(xiàn)電網(wǎng)可持續(xù)發(fā)展。從能源承載力、環(huán)境承載力和經(jīng)濟發(fā)展承載力3個方面，利用層次分析法構(gòu)建了電網(wǎng)發(fā)展生態(tài)承載力評估系統(tǒng)。石成春[25]對羅源灣區(qū)域天氣系統(tǒng)和低空污染氣象特征進行了研究，并對環(huán)羅源灣區(qū)域的環(huán)境空氣質(zhì)量現(xiàn)狀進行了評價，根據(jù)該區(qū)域的火電能源規(guī)劃設(shè)置了多種污染物排放總量情景，用A ERM OD模型模擬研究了其大氣環(huán)境承載力。

3 農(nóng)業(yè)及土地資源管理領(lǐng)域

將資源環(huán)境承載力用于農(nóng)業(yè)發(fā)展及土地資源管理方面的研究比較多。具體包括以下幾方面：

3.1 基于生態(tài)環(huán)境承載力的耕地研究

洪名勇[26]利用生態(tài)足跡模型研究了貴州1978～2008年的農(nóng)業(yè)生態(tài)足跡和生態(tài)承載力。結(jié)果表明：貴州農(nóng)業(yè)生態(tài)效率一直處于增長狀態(tài)，其農(nóng)業(yè)資源利用效率正逐年提高。白立佳等人[27]在前人生態(tài)足跡分析方法的基礎(chǔ)上，提出了耕地可持續(xù)利用指數(shù)，用于定量評估耕地利用可持續(xù)發(fā)展?fàn)顩r。王建洪等人[28]修正了W ackernagel提出的耕地產(chǎn)量因子，利用生態(tài)足跡方法對西安市1997—2009年的生態(tài)足跡、生態(tài)承載力和生態(tài)赤字/盈余進行了測算，并建立了生態(tài)壓力指數(shù)模型以及生態(tài)足跡、生態(tài)承載力、生態(tài)盈余和生態(tài)壓力指數(shù)預(yù)測模型。

3.2 “人糧關(guān)系”

由于中國是一個人口大國，糧食問題至關(guān)重要，因此從“人糧關(guān)系”角度估算土地生產(chǎn)潛力，對耕地資源人口承載力進行研究的學(xué)者也不少。謝平等人[29]利用土地資源人口承載力和土地資源人口承載指數(shù)模型研究了湖南省2000—2008年耕地資源的“人糧關(guān)系”，得出湖南省耕地資源人口承載力地區(qū)差異較大，人口增長空間有限。李強[30]研究了不同人口、糧食產(chǎn)量及土地資源消費水平下，土地承載力的時間變化與空間分布，探討了土地面積的有限性和土地需求的增長性之間的矛盾。

從土地功能視角出發(fā)，彭立等人[31]提出了基于三種不同視角的土地資源人口承載力評價體系：基于土地糧食視角、基于建設(shè)用地視角和基于土地經(jīng)濟關(guān)系視角。將土地經(jīng)濟關(guān)系引入到土地資源承載力評價中，基于不同土地類型與國民經(jīng)濟部門的關(guān)系進行人口測算，可以真實地反映當(dāng)今經(jīng)濟社會下人口承載的實際狀態(tài)。并以攀枝花市、六盤水市為例進行了實證研究，結(jié)果顯示傳統(tǒng)的土地糧食人口承載能力在此次評價中并不是最大的限制因素，最大限制因素是建設(shè)用地或土地經(jīng)濟關(guān)系等因素。

3.3 農(nóng)業(yè)資源綜合承載力

部分學(xué)者提出了農(nóng)業(yè)資源綜合承載力的概念，把農(nóng)業(yè)資源看作一個由人口、資源、環(huán)境等幾個子系統(tǒng)構(gòu)成的大系統(tǒng)，而農(nóng)業(yè)綜合承載力可以用四個具有代表性的評價指標(biāo)來表示：土地資源、水資源、氣候資源、生物資源[32]。

3.4 土地資源管理

將資源、環(huán)境問題納入綜合的社會經(jīng)濟分析框架中，全面分析外部沖擊或政策變動所造成的影響對如何科學(xué)地調(diào)控土地資源非常重要。韋燕飛等人[33]在傳統(tǒng)的社會核算矩陣基礎(chǔ)上引入了土地資源核算賬戶，基于南寧市2005年的相關(guān)數(shù)據(jù)，構(gòu)建了土地-社會核算矩陣，在土地利用對社會經(jīng)濟的影響分析中加入資源與環(huán)境因素，使得該分析工具具有較強的通用性。

4 環(huán)保、旅游及其它領(lǐng)域

4.1 環(huán)保

在環(huán)保領(lǐng)域，主要涉及到的是環(huán)境承載力。張京美等人[34]基于協(xié)調(diào)度理論，利用經(jīng)濟與環(huán)境方面的評價指標(biāo)、計算方法和模型，對遼寧省沿海經(jīng)濟帶及其6市10年的17項指標(biāo)進行技術(shù)處理和分析，對經(jīng)濟帶各市的經(jīng)濟與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展度進行了時空演變研究。結(jié)果表明，經(jīng)濟帶及其6市10年間協(xié)調(diào)發(fā)展度在時間維度上呈現(xiàn)逐年上升的趨勢，其類型由中度失調(diào)衰退型和瀕臨失調(diào)衰退型逐漸演變成中級協(xié)調(diào)發(fā)展型和高級協(xié)調(diào)發(fā)展型，經(jīng)濟帶經(jīng)濟環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展度整體水平逐年提高，經(jīng)濟帶的經(jīng)濟綜合實力和環(huán)境承載力差距不大，經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境保護基本保持協(xié)調(diào)，在環(huán)境承載力范圍內(nèi)經(jīng)濟綜合實力有發(fā)展空間。

4.2 旅游

旅游環(huán)境承載力是一個專門的概念，目前國內(nèi)有大量對旅游環(huán)境承載力的研究，而資源環(huán)境承載力是旅游環(huán)境承載力其中的一個方面，其他方面還包括經(jīng)濟、社會、交通承載力等。例如姚仕萍等人[35]在旅游環(huán)境承載力的基礎(chǔ)上，構(gòu)建鄱陽湖生態(tài)經(jīng)濟區(qū)旅游環(huán)境承載力的實證模型，進行定量分析，為鄱陽湖生態(tài)經(jīng)濟區(qū)的旅游業(yè)發(fā)展提供對策與建議。劉佳等人[36]構(gòu)建了由資源、生態(tài)、經(jīng)濟、社會四個承載子系統(tǒng)構(gòu)成的濱海旅游環(huán)境承載力評價體系，按照評價體系的層次結(jié)構(gòu)構(gòu)造判斷矩陣，利用層次分析法確定評價指標(biāo)權(quán)重，并運用物元評價模型和灰色預(yù)測模型對山東半島藍色經(jīng)濟區(qū)濱海旅游環(huán)境承載力水平進行量化測度與系統(tǒng)分析。李文博等人[37]針對大昭寺景區(qū)的實際情況，構(gòu)建了包含自然環(huán)境承載力、經(jīng)濟環(huán)境承載力、社會環(huán)境承載力3個承載力分量共27個評價指標(biāo)的大昭寺景區(qū)旅游環(huán)境承載力評價指標(biāo)體系，并采用層次分析法構(gòu)造判斷矩陣，構(gòu)建了景區(qū)旅游環(huán)境承載力綜合評價模型，建立了大昭寺景區(qū)旅游環(huán)境承載力評價等級標(biāo)準(zhǔn)，對大昭寺景區(qū)各項指標(biāo)進行了測算。結(jié)果表明大昭寺景區(qū)旅游環(huán)境基本屬于適載階段。

根據(jù)旅游承載力計算的“木桶原理”及權(quán)重因素，張敏等人[38]根據(jù)旅游承載力評價指標(biāo)體系，結(jié)合珠峰景區(qū)的實際數(shù)據(jù)，建立了基于自然條件的旅游承載力模型，并進行測算。結(jié)果顯示在資源、設(shè)施、生態(tài)環(huán)境承載力中，資源承載力最小，設(shè)施承載力居中，生態(tài)環(huán)境承載力最大。在資源承載力方面，水、電承載力小，植被承載力較小，土地、空間承載力大；在設(shè)施承載力方面，道路交通、服務(wù)設(shè)施承載力小；在生態(tài)環(huán)境承載力方面，固體垃圾、大氣承載力大，水環(huán)境、土地生態(tài)環(huán)境承載力相對較小。

4.3 其他

資源環(huán)境承載力還可用于其他行業(yè)的研究，這類文獻不多，但也有一些比較典型的，比如余勁松[39]研究了宿松縣的林下經(jīng)濟發(fā)展模式，提出相應(yīng)的技術(shù)措施，認為林下經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)發(fā)展應(yīng)以生態(tài)為基礎(chǔ)以效益為目標(biāo)，與生態(tài)承載力相結(jié)合，保證林地的可持續(xù)發(fā)展。張勇[40]對海洋要素承載力進行了系統(tǒng)的分析，提出了應(yīng)科學(xué)測算我國海洋要素的實際承載能力，在合理開發(fā)海洋資源的同時適當(dāng)進行環(huán)境回補，保證海洋產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

5 總結(jié)

資源環(huán)境承載力理論自提出以來,一直是生態(tài)學(xué)、經(jīng)濟學(xué)、管理學(xué)等研究的熱點、難點和理論前沿。目前我國資源環(huán)境承載力研究應(yīng)用較多的是在區(qū)域、城市、土地資源領(lǐng)域。本文通過文獻分析得出，在資源環(huán)境承載力應(yīng)用方面，預(yù)計國內(nèi)的資源環(huán)境承載力研究未來將會出現(xiàn)更多農(nóng)、林、牧、漁和其他應(yīng)用領(lǐng)域，而礦業(yè)、地質(zhì)、能源方向上的資源環(huán)境承載力應(yīng)用研究也具有較高的實際價值。

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