城市生態(tài)安全承載力概況與體系構(gòu)建研究★

董 君 李麗微*

(東北林業(yè)大學(xué)，黑龍江哈爾濱 150040)

0 引言

隨著霧霾天氣近期的不斷出現(xiàn)，城市環(huán)境問題又再一次成為了社會的關(guān)注熱點(diǎn)，城市生態(tài)承載力的限度確立對城市的發(fā)展以及城市的安全起到了重要的指導(dǎo)作用，迄今為止城市生態(tài)安全承載力的研究方法尚沒有統(tǒng)一，研究人員已從各自不同的領(lǐng)域來探討研究城市生態(tài)承載力，由于不同領(lǐng)域研究方法的多變性，使城市生態(tài)安全承載力評價指標(biāo)體系的構(gòu)建、承載力閾值的選取、指標(biāo)的定量化選取等多方面存在分歧，仍需要進(jìn)一步的研究、完善和統(tǒng)一。

1 相關(guān)概念

1．1 承載力

承載力是指物體在不受破壞時可承受的最大荷載能力，是力學(xué)概念中描述發(fā)展限制程度的常用概念。

承載力的概念起源十分久遠(yuǎn)，有的學(xué)者認(rèn)為源于生態(tài)學(xué)，有的學(xué)者認(rèn)為源于古希臘的力學(xué)，也有的認(rèn)為源于工程地質(zhì)學(xué)、人口統(tǒng)計學(xué)等。1798年發(fā)表《人口原理》并提出“人口論”的英國人口學(xué)家托馬斯·羅伯特·馬爾薩斯［1］更是將人們引入了人口與環(huán)境承載的思考中。生態(tài)承載力的演化過程如圖1所示。

圖1 生態(tài)承載力概念的演化和發(fā)展

1．2 城市生態(tài)安全承載力

城市生態(tài)安全承載力是指生態(tài)系統(tǒng)通過自身的恢復(fù)能力和自身的調(diào)節(jié)能力來平衡人類社會生產(chǎn)生活所需要的自然資源和環(huán)境的容納能力(即自我維持、自我調(diào)節(jié)能力的閾值)，包括資源安全承載力、環(huán)境安全承載力、社會系統(tǒng)安全承載力。

2 國內(nèi)外生態(tài)承載力研究

2．1 國外生態(tài)承載力研究概況

1921年在人類生態(tài)學(xué)雜志上人類生態(tài)學(xué)者帕克和伯吉斯準(zhǔn)確的提出了生態(tài)承載力的概念，指在某一特定環(huán)境條件下，某種個體存在數(shù)量的最高極限［1］。1986年，Catton首先給環(huán)境承載力下了定義，逐漸國外的一些學(xué)者便把它擴(kuò)展成為生態(tài)承載力并定義為在一定區(qū)域內(nèi)，在不損害該區(qū)域環(huán)境的情況下，生態(tài)環(huán)境所能承載的人類最大負(fù)荷量。20世紀(jì)90年代初，加拿大生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)家瓦克納格爾(Walker Nagel)提出生態(tài)足跡(Ecological Footprint)的概念，并于1996年完善了生態(tài)足跡模型和分析計算方法［1］，在這一時期國外對于生態(tài)承載力的研究也趨于多樣化。

2．2 國內(nèi)生態(tài)承載力研究概況

王家驥認(rèn)為生態(tài)承載力是自然體系調(diào)節(jié)能力的客觀反映［2］;自然體系的自我恢復(fù)能力決定了城市的發(fā)展空間。高吉喜提出的生態(tài)承載力是指各種生態(tài)系統(tǒng)的自我維持與自我調(diào)節(jié)能力，以及區(qū)域內(nèi)經(jīng)濟(jì)社會子系統(tǒng)的發(fā)展能力［3］。生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)能力直接影響著城市的可持續(xù)發(fā)展條件。張傳國提出了綠洲系統(tǒng)“生態(tài)—生產(chǎn)—生活”的三生承載力概念［4］，綠洲系統(tǒng)本身所表現(xiàn)出來的彈性力大小，在不危害綠洲生態(tài)系統(tǒng)的前提下是由綠洲資源和環(huán)境承載力決定。程國棟［5］定義生態(tài)承載力是指生態(tài)系統(tǒng)所提供的資源科學(xué)，資源和環(huán)境對人類社會系統(tǒng)良性發(fā)展的一種支持能力。支持能力越強(qiáng)，生活在城市的居民生活環(huán)境越穩(wěn)定越健康，反之，生活環(huán)境受到破壞，人們的生活條件就處于危險的邊緣，社會也處于一種極度不穩(wěn)定狀態(tài)，使城市的安全受到威脅。除此以外，王景福等［6］對涪江流域綿陽段的承載壓力度進(jìn)行分級評價，還對該流域的綜合生態(tài)承載力進(jìn)行了詳細(xì)的評價;李金海給出了生態(tài)承載力的概念，建立了生態(tài)承載力的估測方法，并且以豐寧縣為例，研究確定了自然系統(tǒng)最優(yōu)生態(tài)承載力的依據(jù)。

3 城市生態(tài)安全承載力評價指標(biāo)體系的構(gòu)建

3．1 構(gòu)建原則

科學(xué)性原則:從指標(biāo)的定義、計算、收集等都必需有科學(xué)依據(jù)為依托，這樣的指標(biāo)更可信、更權(quán)威、更能夠得到人們的認(rèn)同?？尚行栽瓌t:城市生態(tài)安全承載力涵蓋的方面頗為廣泛，指標(biāo)的選擇需要有據(jù)可查，不可盲目選取。及時性原則:指標(biāo)可以直接體現(xiàn)出生態(tài)系統(tǒng)近期的變化規(guī)律以及波動情況。適應(yīng)性原則:指標(biāo)體系中所包含的指標(biāo)是能夠有針對性的反映出評價對象的特性。完備性原則:指標(biāo)能在長時間內(nèi)全面反映區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)的狀況和功能，同時兼顧生態(tài)系統(tǒng)壓力與承載力兩個方面。

3．2 城市生態(tài)安全承載力評價指標(biāo)體系

根據(jù)上述構(gòu)建原則，綜合考慮生態(tài)安全承載力的特性，本文構(gòu)建的城市生態(tài)安全承載力指標(biāo)體系包括1個總體指標(biāo)，3個分級要素和27個具體指標(biāo)，如表1所示。

表1 城市生態(tài)安全承載力評價指標(biāo)分類

3．3 指標(biāo)說明

根據(jù)城市生態(tài)安全承載力的概念和內(nèi)涵，將城市生態(tài)安全承載力劃分為資源安全承載力、環(huán)境安全承載力和社會系統(tǒng)安全承載力三個分要素，每個分要素承載力涵蓋壓力指標(biāo)和支撐力指標(biāo)兩大類。壓力指標(biāo)是城市發(fā)展的制約變量(即需求壓力)，需求量越大，城市發(fā)展的制約性越強(qiáng)，面臨的壓力也越大;承載力指標(biāo)是指發(fā)展變量(即供應(yīng)能力)，城市對某要素的供應(yīng)越多，城市的發(fā)展空間越大，承受壓力的能力越強(qiáng)，越有利于承載力的提高。

資源承載力反映城市自然資源狀況，其中包括8項(xiàng)具體指標(biāo)，4項(xiàng)屬于資源消耗類指標(biāo)，反映城市對資源的需求量，4項(xiàng)屬于資源供給類指標(biāo)，反映城市對資源的支撐能力;環(huán)境承載力反映城市環(huán)境情況，其中包括10項(xiàng)具體指標(biāo)，5項(xiàng)屬于環(huán)境污染類指標(biāo)，反映城市污染狀況，5項(xiàng)屬于環(huán)境治理類指標(biāo)，反映城市環(huán)境治理和自我恢復(fù)能力;社會系統(tǒng)承載力反映城市社會經(jīng)濟(jì)活動情況，其中包括9項(xiàng)具體指標(biāo)，4項(xiàng)屬于經(jīng)濟(jì)活動強(qiáng)度類指標(biāo)，反映城市經(jīng)濟(jì)活動強(qiáng)度，5項(xiàng)屬于發(fā)展能力類指標(biāo)，反映城市經(jīng)濟(jì)活動的可持續(xù)發(fā)展能力。

3．4 評價模型的構(gòu)建

根據(jù)生態(tài)指數(shù)法建立城市生態(tài)安全承載力指數(shù)計算方法:F=P壓/P支。其中，F(xiàn)為生態(tài)承載力指數(shù);P壓為生態(tài)承載壓力指數(shù);P支為生態(tài)承載支撐力指數(shù)。=CiWi(i=1，2，3，…，n)，=CjWj(j=1，2，3，…，n)。其中，Ci，Cj分別為第 i項(xiàng)、第j項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重;Wi，Wj分別為第i項(xiàng)、第j項(xiàng)指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化值(各項(xiàng)指標(biāo)的計量單位、數(shù)值范圍等各不相同，所以需要將其進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化)。Ci，Cj的數(shù)值越大，代表指標(biāo)權(quán)重越大，在生態(tài)承載力評價系統(tǒng)中的重要程度越大。

3．5 評價結(jié)果說明

計算得出的生態(tài)承載力指數(shù)越小，說明城市的發(fā)展空間越大，其中分為:F＜1，城市生態(tài)安全處于較安全狀態(tài)，F(xiàn)越小城市的發(fā)展空間越大，承受壓力的能力越強(qiáng);F=1，城市生態(tài)安全處于警戒線位置，城市滿載，城市沒有發(fā)展空間;F＞1，城市生態(tài)安全處于危險狀態(tài)，城市發(fā)展超負(fù)荷。

4 發(fā)展方向

在我國城市生態(tài)安全承載力的研究還處于初級階段，目前已經(jīng)從起初的靜態(tài)研究逐步轉(zhuǎn)變?yōu)閯討B(tài)預(yù)測，并且越來越趨于模型化。隨著我國科學(xué)技術(shù)的逐步提高，一些新技術(shù)、新方法也逐漸應(yīng)用到城市生態(tài)安全承載力的研究中，不但提高了承載力標(biāo)準(zhǔn)化的合理程度，還為城市生態(tài)安全承載力的研究方法提供了更可靠的技術(shù)支持。城市生態(tài)安全承載力的可實(shí)施執(zhí)行化將為今后城市生態(tài)安全承載力研究提供切實(shí)可行的理論依據(jù)和基礎(chǔ)。

5 結(jié)語

論文嘗試定義了城市生態(tài)安全承載力的概念，不僅根據(jù)構(gòu)建原則確立了城市生態(tài)安全承載力評價體系的分級指標(biāo)，還展望了其未來的發(fā)展方向，期望可以為今后的城市生態(tài)安全承載力的實(shí)際研究應(yīng)用提供良好的開端，為城市安全規(guī)劃等相關(guān)方面的研究提供合理的數(shù)據(jù)支持和理論基礎(chǔ)，以便于城市安全的合理規(guī)劃與建設(shè)改造，為城市的發(fā)展指明方向。

［1］文 魁，祝爾娟．京津冀發(fā)展報告——承載力測度與對策［M］．北京:社會科學(xué)文獻(xiàn)出版社，2013:28-32．

［2］王家驥，姚小紅．黑河流域生態(tài)承載力估測［J］．環(huán)境科學(xué)研究，2000，13(2):44-48．

［3］高吉喜．可持續(xù)發(fā)展理論探索——生態(tài)承載力理論、方法與應(yīng)用［M］．北京:中國環(huán)境科學(xué)出版社，2001．

［4］張傳國，劉 婷．綠洲系統(tǒng)“三生”承載力驅(qū)動機(jī)制與模式的理論探討［J］．經(jīng)濟(jì)地理，2003，23(1):83-87．

［5］程國棟，張志強(qiáng)，徐中民．生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)與自然資本價值評估［J］．生態(tài)學(xué)報，2001，21(11):1918-1926．

［6］王景福，張金池，林 杰．綿陽涪江流域生態(tài)承載力研究［J］．中國水利，2003(11):48-50．