資源環(huán)境承載力研究：進展、問題與展望

向秀容　王曉峰

摘 要： 資源環(huán)境承載力的研究對制定經濟與環(huán)境的協(xié)調發(fā)展規(guī)劃有重要意義。本文在簡要敘述資源環(huán)境承載力這一研究的起源，梳理國內外目前的研究進展、研究方法和存在問題的基礎上，提出如下展望：未來的理論研究應充分考慮區(qū)際聯(lián)系對資源空間流動的影響，從綜合的角度探討資源環(huán)境承載力的內在機理；在實際應用中應建立動態(tài)監(jiān)測機制和預警系統(tǒng)。

關鍵詞： 資源環(huán)境承載力；綜合性；開放性；動態(tài)性；預警

資源環(huán)境承載力是用以描述在一定狀態(tài)下，一定時期內資源環(huán)境系統(tǒng)約束人類活動的自然屬性，反應了資源、環(huán)境與人類經濟活動之間的相互影響關系，為經濟與環(huán)境協(xié)調發(fā)展提供理論依據[1]。它描述了特定狀態(tài)和時期內資源環(huán)境系統(tǒng)約束人類活動的自然屬性，從本質上反應了資源、環(huán)境與人類經濟活動之間的相互影響關系，其核心是回答人地關系如何協(xié)調發(fā)展的問題。據《美國新聞與世界報道》，2013年中國占世界GDP的比重為12%，然而我國的能源消耗占比情況卻為：煤炭消耗量占全球的50%（37.5億噸標準煤）其中進口3.3億噸，進口鐵礦石8.2億噸，消耗石油5.14億噸（世界第二），其中進口石油2.89億噸，天然氣進口總量為530億立方米?？梢娢覈洕l(fā)展是以高投入、高消耗、高排放為代價，導致資源和環(huán)境面臨巨大壓力。

十八屆三中全會通過的《中共中央關于全面深化改革若干重大問題的決定》明確提出：“建立資源環(huán)境承載能力監(jiān)測預警機制，對水土資源、環(huán)境容量和海洋資源超載區(qū)域實行限制性措施”，同時將生態(tài)文明納入社會主義現代化建設“五位一體”的總體布局。因此，資源環(huán)境對經濟社會發(fā)展的承載能力研究具有重要意義。

1.資源環(huán)境承載力的研究起源與進展

“承載力”（Carrying Capacity） 是從工程地質領域里轉借過來的概念，其本意是指地基的強度對建筑物負重的能力，現已演變?yōu)閷Πl(fā)展的限制程度進行描述的最常用概念之一[2]在生態(tài)學中一般被定義為“某一生境（habitat）所能支持的某一物種的最大數量”，它所包含的極限思想與“公地”（the commons）及其潛在的過度利用聯(lián)系在一起，最早出現于亞里士多德的一些著作中。Malthus是第一個重視環(huán)境因素對人口規(guī)模影響的學者，他提出了一個著名的預言：人口增長若超越食物供應，會導致人均占有食物的減少。馬爾薩斯預言的提出，拉開了早期承載力研究的序幕。

美國學者William （1940）首次提出土地承載力的概念，認為土地為人類提供飲食住所的能力決定于土地的生產潛力[3]。他指出土地限制著向人們提供的糧食、衣著、住所的能力以及環(huán)境對生物潛力的程度。1953年，Odum在《生態(tài)學原理》（Fundamental of Ecology）中，將承載力概念與對數增長方程特別是其中的常數K相聯(lián)系，賦予承載力概念比較精確的數學形式[4]。20世紀60、70年代，自然資源耗竭和環(huán)境惡化等全球性問題的爆發(fā)，引起資源與環(huán)境承載力相關研究的廣泛開展。1987年，世界環(huán)境與發(fā)展委員會發(fā)表了《我們共同的未來》，提出可持續(xù)發(fā)展概念，為資源環(huán)境承載力研究奠定了理論基礎。

20世紀末期以來，隨著區(qū)域人口、資源、環(huán)境與社會經濟發(fā)展矛盾的不斷加劇，資源環(huán)境承載力概念已涉及到資源環(huán)境領域的方方面面，以人口、資源、環(huán)境與發(fā)展（PRED）為核心的人地關系（Man-Nature Relation）研究再次成為資源環(huán)境科學綜合研究的一個重要科學命題和關鍵政策問題，與可持續(xù)發(fā)展的資源環(huán)境基礎評價密切相關的資源環(huán)境承載力研究廣泛開展。綜觀國內外承載力研究發(fā)展歷程，承載力概念從最初提出至今已有上百年歷史，隨著可持續(xù)發(fā)展理念的引入，其概念和內涵一直處于不斷豐富和深化中。目前，承載力在人口、區(qū)域、城市、自然資源、生態(tài)系統(tǒng)管理及環(huán)境規(guī)劃和管理等領域都得到了廣泛的應用和實踐。

2.資源環(huán)境承載力評價的主要思路

2.1評價的主要指標體系

構建合理的指標體系是對研究對象進行科學評價的重要前提，指標構建需遵循科學性、系統(tǒng)性、代表性、和可操作性原則。由于單項要素研究指標局限性很大，本文僅對綜合評價體系進行整理，結果見表1。

確定權重的方法通常有主觀權重法、客觀權重法、及主客觀權重相結合的方法。主觀權重法有：專家打分法、層次分析法、經驗權數法等?？陀^權重法：統(tǒng)計平均數法、抽樣權數法、主成分分析法、比重權數法、模糊逆方程、熵值法等。

2.2評價的主要分析方法

（1）相對資源承載力：黃寧生等（2000）提出，該模型首先確立對比標準，通常是比具體研究區(qū)更大的一個或數個區(qū)域（參照區(qū)），通過對比參照區(qū)與研究區(qū)的人均資源擁有量或消費量計算出研究區(qū)域的各類相對資源承載力，是區(qū)域間的量的相對比較。包括后來以此為基礎從其余本身資源存量的角度，計算資源的使用量與存量間的比值的相對剩余率法。

（2）生態(tài)足跡分析法： 用以衡量人類對自然資源需求以及自然界為人類社會服務的供給。生態(tài)足跡的計算是基于以下兩個基本事實：①人類可以確定自身消費的絕大多數資源及其所產生的廢棄物的數量；②這些資源和廢棄物流能轉換成相應的生物生產面積。在生態(tài)足跡具體計算中，各種資源和能源消費項目被折算為耕地、草場、林地、建筑用地、化石能源土地和海洋（水域）等6種生物生產面積類型[5]。

（3）狀態(tài)空間法： 利用三維狀態(tài)空間來表示區(qū)域資源環(huán)境承載力，共包括作為受載體的人口及其經濟社會活動和作為承載體的區(qū)域資源、環(huán)境共三個軸， 通過構建理想空間曲面，用現狀點與理想空間曲面比較，能直觀可視資源環(huán)境承載力狀況。示意圖如下所示：

圖1 區(qū)域承載力狀態(tài)空間法示意圖

2.3評價的主要分析模型

（1）系統(tǒng)動力學模型：是一種研究復雜系統(tǒng)行為的方法，它集系統(tǒng)論等多種理論和方法的綜合，研究復雜信息反饋系統(tǒng)的動態(tài)變化趨勢，它能夠定性和定量地分析研究一個復雜的系統(tǒng)。它能將社會、經濟、生態(tài)、環(huán)境等子系統(tǒng)看作一個互相稱合的復雜系統(tǒng)，利用系統(tǒng)動力學理論分析經濟發(fā)展與生態(tài)環(huán)境保護間的相互依存關系，并最終提出在極限狀態(tài)下的資源環(huán)境承載能力。

（2）神經網絡模型：是一個具有高度非線性的超大規(guī)模連續(xù)時間動力系統(tǒng)，是由大量的神經元廣泛互連而形成的網絡，具有強大的自學習能力、聯(lián)想存貯能力、高速尋找，化解能力等特性，特別適用于地理過程模擬與預測、復雜地理系統(tǒng)優(yōu)化計算等問題的研究。

3.相關研究中的問題

雖然承載力研究取得了大量成果，受到了廣泛應用，但是仍具有理論基礎薄弱、調控機理缺失、估算方法不足、可操作性差的不足之處。

（1）研究視角單一，研究方法、標準多樣：已有的研究，視角往往很單一，主要集中在短缺性的水、土、能源等資源要素以及大氣、水等環(huán)境要素的承載力研究，綜合的研究不多，存在著模糊性和不確定性。其次，研究視角、方法，標準多樣，使評價結果側重不同，各評價結果可比性弱，說服力不強，所以導致部分學者建議廢棄之。

（2） 只評價區(qū)域內部的資源環(huán)境承載力，未考慮區(qū)際空間聯(lián)系性：傳統(tǒng)資源環(huán)境承載力的研究忽略了人類生態(tài)系統(tǒng)的開放性特征， 往往以封閉的思想探討區(qū)域范圍內的資源或環(huán)境要素對人口或人類社會經濟活動的支撐能力或規(guī)模。尤其是城市群地區(qū)，人們絡繹不絕的流向大城市，資源的短缺并未給他們生活帶來不便，而數據評價結果明顯超載與實際情況有偏差。

（3） 評價以靜態(tài)時點為主，區(qū)內時間連續(xù)性不強：現有的研究多只有單個區(qū)域靜態(tài)時點的評價，由于資源環(huán)境承載力理論還未形成公認的體系，研究方法也未完成系統(tǒng)標準化過程，這樣的評價在實際應用沒有可用的參考標準，導致評價結果未能達到量化實際可見目的，只能算是相對的定性評價，影響的評價結果的實用性。

4.研究展望

在社會經濟發(fā)展不同階段，對資源環(huán)境承載力這一論題研究的意義差別很大。目前我國，尤其是相對落后地區(qū)，生態(tài)環(huán)境脆弱，存在嚴重的資源環(huán)境、經濟技術約束，若不提前預警將進一步惡化原本脆弱的人地關系。所以即使這一理論尚未成熟，但進一步研究十分重要。

（1）從綜合的角度深入探討資源環(huán)境承載力的內在機理：因為單要素承載力不能準確反映資源環(huán)境承載力的水平，所以迫切需要多要素的綜合研究。為了準確定量資源環(huán)境承載力應綜合考慮資源環(huán)境和社會經濟條件。自然要素包括傳統(tǒng)的水、土、大氣、森林、礦產等資源環(huán)境要素以及地質、生態(tài)、微生物等要素，社會經濟條件包括人口、技術、經濟、消費方式等。探索提高資源環(huán)境承載力和社會經濟發(fā)展質量的路徑與制度體系。

（2） 以開放的視角充分認識到資源的空間流動：在經濟走向全球化的今天，區(qū)際空間聯(lián)系緊密，使得部分資源的空間流動性提高，區(qū)域內的資源短板可以利用市場調節(jié)延伸。因此，應在充分考慮區(qū)域內外一切可得資源的前提下確定區(qū)域所具備的綜合承載力[6]。

（3） 實施動態(tài)監(jiān)測，建立預警系統(tǒng)：由于沒有統(tǒng)一的參考標準，需對同一區(qū)域各要素（包括資源環(huán)境和社會要素）進行連續(xù)的監(jiān)測，進一步研究資源環(huán)境系統(tǒng)和社會經濟系統(tǒng)對資源環(huán)境承載力的影響，建立動態(tài)模擬模型，并以此模型來未來情況，發(fā)揮其預警作用，加強經濟社會發(fā)展同資源環(huán)境的協(xié)調管理，為促進城鎮(zhèn)化可持續(xù)發(fā)展提供有效決策支持。 （作者單位：新疆師范大學地理科學與旅游學院）

資助項目：新疆師范大學地理學博士點支撐學科開放基金資助（編號：XJNU-DL-2014-22）資助

參考文獻：

[1] 張保成，國峰.自然資源承載能力問題研究綜述.經濟經緯，2006，（6）：22-25

[2] 蔣輝，羅國云.資源環(huán)境承載力的緣起與發(fā)展[J].資源與開發(fā)市場，2011，27（05）：453-456.

[3] Ssidl I， Tisdell C A.Carrying capacity reconsidered： from Malthus population theory to cultural carrying capacity [J].Ecological Economics， 1999，31：348-395.

[4] Hardin G， Cultural capacity： a biological approach to human problems [J].Bioscience， 1986，36（9）：599-604.

[5] 劉東，封志明，楊艷昭.基于生態(tài)足跡的中國生態(tài)承載力供需平衡分析.自然資源學報，2012，27（4）：614-624.

[6] 張傳國，方創(chuàng)琳，全華.干旱區(qū)綠洲承載力研究的全新審視與展望[J].資源科學，2002，24（2）：181-187.