上海市2003～2012年相對(duì)資源承載力分析

張 奎

（中國(guó)勞動(dòng)關(guān)系學(xué)院 基礎(chǔ)部，北京 100048）

承載力一詞原為一個(gè)物理量，在物理力學(xué)中是指物體在不產(chǎn)生任何破壞時(shí)所能承受的最大負(fù)荷，具有力的量綱。一般可以通過(guò)力學(xué)試驗(yàn)得到具體數(shù)據(jù)，在某些情況下（如在材料彈性范圍內(nèi)或在一定試驗(yàn)資料基礎(chǔ)上）也可以通過(guò)力學(xué)理論或經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算獲得。當(dāng)人們?cè)谘芯砍鞘羞@個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)時(shí)，借用了這一概念，用以描述城市系統(tǒng)對(duì)外部環(huán)境變化所能承受的最大能力。根據(jù)聯(lián)合國(guó)教科文組織對(duì)資源承載力①Joel Kotkin: 《資源承載力研究中的ECCO 方法》，王立新等譯，《自然資源譯叢》1988年第1 期，第2-6 頁(yè)。的定義，城市資源承載力可以定義為：某個(gè)城市在可以預(yù)見(jiàn)的時(shí)期內(nèi)，利用該地區(qū)的能源及其他自然資源和智力、技術(shù)等條件，在保證符合其社會(huì)文化準(zhǔn)則的物質(zhì)生活水平條件下能維持供養(yǎng)的人口數(shù)量。

資源有廣義和狹義之分，廣義的資源不但包括自然資源也包括經(jīng)濟(jì)資源和社會(huì)資源等。在科學(xué)技術(shù)的不斷推動(dòng)下，全球經(jīng)濟(jì)一體化進(jìn)程進(jìn)一步加快，一定區(qū)域內(nèi)人們的生產(chǎn)和生活對(duì)區(qū)域內(nèi)已有自然資源存量的依賴性將越來(lái)越低。顯然，將承載資源僅局限于所在區(qū)域的自然資源領(lǐng)域的傳統(tǒng)資源承載力研究具有一定的局限性，因此，必須拓展其外延，在理論上突破傳統(tǒng)的空間和時(shí)間的局限。為此，2000年國(guó)內(nèi)學(xué)者黃寧生、匡耀求等人較早提出了相對(duì)資源承載力的概念。②黃寧生、匡耀求：《廣東相對(duì)資源承載力與可持續(xù)發(fā)展問(wèn)題》，《經(jīng)濟(jì)地理》2000年第2 期，第52-56 頁(yè)。即，相對(duì)資源承載力是以較之研究區(qū)域更大的數(shù)個(gè)參照區(qū)域?yàn)閰⒄諛?biāo)準(zhǔn)，根據(jù)參照區(qū)的人均資源擁有量和消費(fèi)量，計(jì)算出研究區(qū)域相對(duì)于參照區(qū)域的各類資源的相對(duì)承載力。

相對(duì)資源承載力的概念和理論提出后，引起了國(guó)內(nèi)許多學(xué)者和專家的研究興趣，并被他們廣泛借鑒用來(lái)對(duì)區(qū)域可持續(xù)發(fā)展情況進(jìn)行實(shí)證分析。盡管黃寧生等學(xué)者提出的相對(duì)資源承載力理論在實(shí)證方面得到了廣泛的應(yīng)用并取得了許多成果，然而由于該理論還處于發(fā)展階段所以難免存在一些不足。一些研究人員對(duì)模型進(jìn)行了改進(jìn)，如李澤紅等構(gòu)建了幾何相對(duì)資源承載力模型，并對(duì)湖北省年相對(duì)資源承載力進(jìn)行了實(shí)證分析。③李澤紅、董鎖成、湯尚穎：《相對(duì)資源承載力模型的改進(jìn)及其實(shí)證分析》，《資源科學(xué)》2008年第9 期，第1336-1342 頁(yè)。黃常鋒等多次對(duì)模型進(jìn)行了修正，借助修正的模型對(duì)新疆等地進(jìn)行了實(shí)證研究。④黃常鋒、何倫志、劉凌：《基于相對(duì)資源承載力模型的研究》，《經(jīng)濟(jì)地理》2010年第10 期；黃常鋒、何倫志：《相對(duì)資源承載力模型的改進(jìn)及其實(shí)證分析》，《資源科學(xué)》2011年第1 期，第41-49 頁(yè)；黃常鋒、何倫志：《相對(duì)資源承載力模型改進(jìn)及其應(yīng)用》，《資源科學(xué)》2012年第2 期，第41-49頁(yè)。從他們研究結(jié)論可以看出：盡管改進(jìn)后的模型計(jì)算的結(jié)果比傳統(tǒng)模型的結(jié)果或許更加精準(zhǔn)，但是對(duì)一定的區(qū)域傳統(tǒng)模型和改進(jìn)后的模型計(jì)算出的相對(duì)資源綜合承載力的變化趨勢(shì)基本相同。因?yàn)榕c傳統(tǒng)的單一資源承載力相比較，相對(duì)綜合資源承載力彌補(bǔ)了自然資源與經(jīng)濟(jì)資源之間的互補(bǔ)性。又由于相對(duì)資源承載力的相對(duì)性，所以本文只是對(duì)傳統(tǒng)相對(duì)資源承載力模型中的自然資源承載力加以拓寬，借助修正后的模型嘗試對(duì)上海城市的相對(duì)資源承載力進(jìn)行了實(shí)證分析。

一、相對(duì)資源承載力研究方法

2000年國(guó)內(nèi)學(xué)者黃寧生和匡耀求提出的相對(duì)資源承載力模型⑤黃寧生、匡耀求：《廣東相對(duì)資源承載力與可持續(xù)發(fā)展問(wèn)題》，《經(jīng)濟(jì)地理》2000年第2 期，第52-56 頁(yè)。主要由相對(duì)耕地資源承載力和相對(duì)經(jīng)濟(jì)資源承載力兩部分構(gòu)成，具體計(jì)算公式如下：

相對(duì)耕地資源承載力：

式中Crl為相對(duì)耕地資源承載力，Ql為研究區(qū)域耕地資源面積，Il=Qp0/ Ql0為耕地資源承載力指數(shù)，其中，Qp0為參照區(qū)域人口數(shù)量，Ql0為參照區(qū)域耕地資源面積。

相對(duì)經(jīng)濟(jì)資源承載力：

式中Cre為相對(duì)經(jīng)濟(jì)資源承載力，Qe為研究區(qū)域經(jīng)濟(jì)資源總值，Ie= Qp0/ Qe0為經(jīng)濟(jì)資源承載力指數(shù)，其中，Qe0為參照區(qū)域經(jīng)濟(jì)資源總值。

相對(duì)綜合資源承載力：

在計(jì)算出以上相對(duì)耕地資源承載力和相對(duì)經(jīng)濟(jì)資源承載力的基礎(chǔ)上，對(duì)兩者線性加權(quán)計(jì)算得到相對(duì)綜合資源承載力：

式中w1和w2為權(quán)重系數(shù)?？紤]到各個(gè)城市資源的優(yōu)勢(shì)不同，可通過(guò)專家咨詢等方法確定相對(duì)資源承載力的權(quán)重系數(shù)，以保證綜合承載力的測(cè)算結(jié)果更加符合城市的實(shí)際情況。

承載狀態(tài)：

通過(guò)計(jì)算出的相對(duì)綜合資源承載力與研究區(qū)域?qū)嶋H資源承載人口數(shù)量的比較，能夠獲取不同時(shí)間階段該地區(qū)相對(duì)于參照區(qū)域的承載狀態(tài)，一般可包括如下三種狀態(tài)：

超載狀態(tài)：實(shí)際資源承載人口數(shù)量（P）大于相對(duì)綜合資源承載力（Cs），亦即P-Cs＞0；

富余狀態(tài)：實(shí)際資源承載人口數(shù)量（P）小于相對(duì)綜合資源承載力（Cs），亦即P-Cs＜0；

臨界狀態(tài)：實(shí)際資源承載人口數(shù)量（P）等于相對(duì)綜合資源承載力（Cs），亦即P-Cs=0。

相對(duì)資源承載力的研究對(duì)象是自然資源和經(jīng)濟(jì)資源，考慮到生態(tài)足跡中的生產(chǎn)性土地資源（包括可耕地、牧草地、森林、水域、化石能源地和建成地六大類）是自然資源中與人類關(guān)系最密切的資源，而國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值又是體現(xiàn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)資源優(yōu)劣程度的最好指標(biāo)，根據(jù)相關(guān)研究結(jié)果，本文選擇生態(tài)足跡中的生產(chǎn)性土地資源面積（代表耕地資源），國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值（代表經(jīng)濟(jì)資源）作為主要分析對(duì)象，選取不同的參照區(qū)域，計(jì)算得出相對(duì)自然資源承載力、相對(duì)經(jīng)濟(jì)資源承載力和相對(duì)綜合資源承載力。

生產(chǎn)性土地資源面積計(jì)算方法：

加拿大生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)家 Ress 及其學(xué)生Wackernagel①Wackernagel M， Onislo L， Bello P， et al.Ecological Footprints of Nations.Toronto：International Council for Local Environmental Initiatives ，1997；Wackernagel M.，Onisto I.，Bello P..National Natural Capital Accounting with the ecological Footprint Concept.Ecological Economic，1999，29:375-390.與1992年提出并于1996年完善的生態(tài)足跡中，提出了生產(chǎn)性土地的概念，即特定區(qū)域的生產(chǎn)性土地是該區(qū)域在一定時(shí)期內(nèi)（通常為一年）實(shí)際能夠提供給人類的所有可用的生物生產(chǎn)面積和水域的總和，據(jù)此可計(jì)算研究區(qū)域的生產(chǎn)性土地面積，其計(jì)算模型如下：

式中i 分別代表互斥的生產(chǎn)性土地：可耕地、森林、草地（濕地）、建設(shè)用地、水域；ai為實(shí)際占有的第i 類生產(chǎn)性土地面積；ri為均衡因子（某類生物生產(chǎn)土地的均衡因子等于全球該類生物生產(chǎn)土地的平均生產(chǎn)力除以全球所有生物生產(chǎn)土地的平均生產(chǎn)力），Wackernagel（1996）計(jì)算出的各類生產(chǎn)性土地的均衡因子為：可耕地、建筑用地為2.8，森林為1.1，草地為0.5，水域?yàn)?.2；yi為產(chǎn)量因子（表示研究區(qū)域的某種生產(chǎn)性土地的平均生產(chǎn)力與同類土地的世界平均生產(chǎn)力之間的比率）。依據(jù)1997年Wackernagel 等對(duì)中國(guó)的生態(tài)足跡計(jì)算時(shí)的取值，可耕地、建設(shè)用地取1.66，草地（濕地）取0.19，林地取0.91，水域取1.0。

二、上海市相對(duì)資源承載力時(shí)空動(dòng)態(tài)變化結(jié)果與分析

（一）以全國(guó)作為參照區(qū)域

以全國(guó)為參照區(qū)（港、澳、臺(tái)除外），根據(jù)統(tǒng)計(jì)出的全國(guó)和上海2003-2012年的國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值、人口、農(nóng)用地、林地、建設(shè)用地、濕地等數(shù)據(jù)，利用上述計(jì)算模型，計(jì)算2003-2012 全國(guó)相對(duì)自然資源承載指數(shù)Il、相對(duì)經(jīng)濟(jì)承載指數(shù)和上海市相對(duì)自然資源承載力Crl、相對(duì)經(jīng)濟(jì)資源承載力Cre、相對(duì)綜合資源承載力Cs和綜合承載狀況S 的數(shù)據(jù)，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表1。

分析表1和圖1可以發(fā)現(xiàn)：以全國(guó)為參照區(qū)域，上海市相對(duì)綜合資源承載力近幾年略有下降，相對(duì)自然資源承載力盡管略有上升但幅度不大，相對(duì)經(jīng)濟(jì)資源承載力有逐年下降的趨勢(shì)；上海市的相對(duì)經(jīng)濟(jì)資源承載力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于相對(duì)自然資源承載力；上海市相對(duì)承載狀態(tài)數(shù)據(jù)持續(xù)攀升，逐漸由負(fù)數(shù)轉(zhuǎn)為正數(shù)。

（二）以四個(gè)直轄市作為參照區(qū)域

根據(jù)上述計(jì)算方法，以四個(gè)直轄市（北京市、上海市、天津市、重慶市）所在的區(qū)域作為參照區(qū)域，計(jì)算2003-2012 四個(gè)直轄市總的相對(duì)自然資源承載指數(shù)Il、相對(duì)經(jīng)濟(jì)承載指數(shù)和上海市相對(duì)自然資源承載力Crl、相對(duì)經(jīng)濟(jì)資源承載力Cre、相對(duì)綜合資源承載力Cs和綜合承載狀況S 的數(shù)據(jù)，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表2。

表1 2003-2012年全國(guó)資源承載指數(shù)及上海市相對(duì)全國(guó)資源承載力

圖1 2003-2012年上海市相對(duì)全國(guó)資源承載力演化過(guò)程

從表2和圖2可以觀察到：以四直轄市作為參照區(qū)域，2003年以來(lái)，上海市相對(duì)自然資源承載力緩慢上升、相對(duì)經(jīng)濟(jì)資源承載力在2900 萬(wàn)人上下波動(dòng)，而相對(duì)綜合承載力在2050 萬(wàn)人左右波動(dòng)；上海市的相對(duì)經(jīng)濟(jì)資源承載力明顯高于相對(duì)自然資源承載力；上海市相對(duì)承載狀態(tài)數(shù)據(jù)逐漸上升，2008年由負(fù)數(shù)轉(zhuǎn)為正數(shù)。

表2 2003-2012年四直轄市資源承載指數(shù)及上海市相對(duì)四直轄市資源承載力

圖2 2003-2012年上海市相對(duì)四直轄市資源承載力演化過(guò)程

三、結(jié)論與建議

（一）結(jié)論

研究結(jié)果表明：無(wú)論以全國(guó)作為參照區(qū)域還是以四直轄市作為參照區(qū)域，上海市相對(duì)綜合資源承載力都大致在2050 萬(wàn)人左右，波動(dòng)不大，基本平穩(wěn)；上海市的相對(duì)經(jīng)濟(jì)資源承載力都處于富余狀態(tài)，而相對(duì)自然資源承載力都處于嚴(yán)重超載狀態(tài)，相對(duì)經(jīng)濟(jì)資源承載力都大大超過(guò)其相對(duì)自然資源承載力，相對(duì)經(jīng)濟(jì)資源承載力的貢獻(xiàn)處于支配地位，始終保持在70%以上，但相對(duì)自然資源承載力呈緩慢上升趨勢(shì)；由于上海市的人口由2003年的1766 萬(wàn)人快速上升到2012年的2380萬(wàn)人，平均每年上升的速度約為3.3%，導(dǎo)致上海市相對(duì)承載狀態(tài)由2003年的富余狀態(tài)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)?012年的超載狀態(tài)，只是以四直轄市作為參照區(qū)域，2008年是由富余狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槌d狀態(tài)的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，而以全國(guó)作為參照區(qū)域，2011年是由富余狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槌d狀態(tài)的臨界點(diǎn)。

原因在于：無(wú)論以全國(guó)作為參照區(qū)域還是以四直轄市作為參照區(qū)域，盡管上海市屬于較為發(fā)達(dá)地區(qū)，經(jīng)濟(jì)發(fā)展較快，但上海市的人口基數(shù)比較大，人口的增長(zhǎng)量自然就相當(dāng)大，再加上上海的區(qū)位優(yōu)勢(shì)，吸引了大量外來(lái)人口，使得上海市人口快速膨脹，從而導(dǎo)致上海的相對(duì)綜合資源承載狀態(tài)由富余轉(zhuǎn)化為超載。這個(gè)結(jié)果與實(shí)際情況基本相符，說(shuō)明相對(duì)資源承載力的研究方法具有一定的科學(xué)性。

人口總量是上海市相對(duì)資源承載力的關(guān)鍵制約因素。近年來(lái)，上海市人口的急劇增長(zhǎng)對(duì)上海市資源承載能力造成了巨大壓力。如果仍照目前的速度發(fā)展的話，估計(jì)到2020年，上海市人口將超過(guò)3000 萬(wàn)人?？上攵磥?lái)上海市資源綜合承載力不容樂(lè)觀。

（二）建議

上海市發(fā)展的核心問(wèn)題是：經(jīng)濟(jì)發(fā)展要與資源承載力相協(xié)調(diào)。針對(duì)此問(wèn)題提出以下建議：

建立完善的人口綜合管理與優(yōu)生優(yōu)育體系，穩(wěn)定現(xiàn)有的低生育水平，嚴(yán)格控制外來(lái)人口數(shù)量，全面提高人口素質(zhì)。進(jìn)一步調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，改變經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式，尤其要充分利用科教和金融優(yōu)勢(shì)大力發(fā)展高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)和服務(wù)業(yè)，使之成為上海市經(jīng)濟(jì)發(fā)展新的重要增長(zhǎng)點(diǎn)；依靠科技進(jìn)步，合理開(kāi)發(fā)和高效利用資源，不斷提升自然資源承載能力，建成資源可持續(xù)利用的保障體系和重要資源戰(zhàn)略儲(chǔ)備安全體系，以緩解上海市自然資源承載力嚴(yán)重超載的狀態(tài)，提高自然資源的貢獻(xiàn)率；城市發(fā)展是一項(xiàng)涉及社會(huì)經(jīng)濟(jì)、資源、環(huán)境諸多方面的復(fù)雜系統(tǒng)，僅靠某一方面的努力是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，必須綜合分析，深刻了解各子系統(tǒng)之間的相互作用，用科學(xué)發(fā)展觀的思想總體協(xié)調(diào)各個(gè)子系統(tǒng)之間的關(guān)系，實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)、均衡發(fā)展的可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。