劉文政 朱瑾
摘要資源環(huán)境承載力作為連接社會(huì)系統(tǒng)、環(huán)境系統(tǒng)與經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)之間的紐帶,是協(xié)調(diào)人口、資源與環(huán)境相互聯(lián)系、又彼此相對(duì)獨(dú)立的矛盾統(tǒng)一體的關(guān)鍵所在。資源環(huán)境承載力是地理學(xué)綜合研究的重要方向。綜合性與區(qū)域性、人地關(guān)系是支撐其發(fā)展的重要理論框架。本文對(duì)國(guó)內(nèi)外資源環(huán)境承載力的研究進(jìn)展、存在問(wèn)題和發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了詳盡的綜述。國(guó)內(nèi)外資源環(huán)境承載力研究經(jīng)近百年發(fā)展,從最初的單一的土地資源承載力、水資源承載力甚至農(nóng)業(yè)資源承載力發(fā)展到資源承載力、環(huán)境承載力以及生態(tài)環(huán)境承載力。近幾十年,生態(tài)足跡、虛擬水、能值分析等綜合研究理論與方法興起,極大地推動(dòng)了資源環(huán)境承載力研究的定量化和模式化。目前,資源環(huán)境承載力的研究面臨著一系列新的要求和挑戰(zhàn)。主要表現(xiàn)在:資源環(huán)境承載力理論基礎(chǔ)、學(xué)科范式和方法體系尚需繼續(xù)完善;若干關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題(包括:尺度效應(yīng)、關(guān)鍵閾值、變化機(jī)制等)亟待解答;基礎(chǔ)研究需要與實(shí)踐應(yīng)用加強(qiáng)聯(lián)系等等。在此基礎(chǔ)上,本文主張從地理學(xué)綜合視角重新審視資源環(huán)境承載力研究的理論框架和今后研究的優(yōu)先主題。通過(guò)建構(gòu)資源環(huán)境承載力的地理學(xué)綜合研究范式,能夠拓展資源環(huán)境承載力的理論深度和廣度,有助于提升資源環(huán)境承載力在國(guó)民經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展中的應(yīng)用水平。本研究提出未來(lái)相關(guān)研究應(yīng)圍繞以下優(yōu)先主題開展:①資源環(huán)境承載力關(guān)鍵要素的變化及驅(qū)動(dòng)機(jī)制;②資源環(huán)境承載力綜合評(píng)價(jià)的理論與方法;③資源環(huán)境承載力的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與預(yù)警;④基于資源環(huán)境承載力的國(guó)土功能區(qū)劃與管控;⑤重點(diǎn)區(qū)域的資源環(huán)境承載力的恢復(fù)與提升途徑。
關(guān)鍵詞資源環(huán)境承載力;研究進(jìn)展;地理學(xué);綜合視角;優(yōu)先主題
中圖分類號(hào)K90文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)1002-2104(2017)06-0075-12DOI:10.12062/cpre.20170365
人口、資源與環(huán)境是當(dāng)今世界面臨的重大問(wèn)題,隨著區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)快速發(fā)展,人類整體面臨著資源約束趨緊、環(huán)境污染嚴(yán)重、生態(tài)系統(tǒng)退化的嚴(yán)峻形勢(shì)[1]。資源環(huán)境承載力作為連接社會(huì)系統(tǒng)、環(huán)境系統(tǒng)與經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)之間的紐帶,是協(xié)調(diào)人口、資源與環(huán)境這一相互聯(lián)系、又彼此相對(duì)獨(dú)立的矛盾統(tǒng)一體的關(guān)鍵所在,可以為經(jīng)濟(jì)與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展提供理論依據(jù)。我國(guó)作為最大的發(fā)展中國(guó)家,在全球變暖與經(jīng)濟(jì)全球一體化的新形勢(shì)下,過(guò)度依賴高資源消耗、高污染排放的粗放型發(fā)展方式應(yīng)該調(diào)整與優(yōu)化,以建設(shè)生態(tài)文明、新型城鎮(zhèn)化和“美麗中國(guó)”的宏偉目標(biāo)[2-4]。正因如此,我國(guó)國(guó)土空間內(nèi)的資源環(huán)境對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的承載能力業(yè)已成為中央及各級(jí)政府關(guān)注的重大議題。十八屆三中全會(huì)明確提出:“建立資源環(huán)境承載能力監(jiān)測(cè)預(yù)警機(jī)制,對(duì)水土資源、環(huán)境容量和海洋資源超載區(qū)域?qū)嵭邢拗菩源胧?。資源環(huán)境承載力作為可持續(xù)發(fā)展理念的重要體現(xiàn),一直是國(guó)內(nèi)外相關(guān)學(xué)科探討的熱點(diǎn)。僅近十年,中國(guó)知網(wǎng)收錄的期刊發(fā)表相關(guān)論文就多達(dá)10 000多篇。相關(guān)研究主要集中在資源環(huán)境承載力的概念內(nèi)涵、評(píng)價(jià)指標(biāo)體系與方法以及對(duì)不同區(qū)域或?qū)ο蟮脑u(píng)價(jià)實(shí)踐等方面。然而,隨著時(shí)代的發(fā)展和人們認(rèn)識(shí)的不斷深入,資源環(huán)境承載力的研究面臨著一系列新的要求和挑戰(zhàn)。主要表現(xiàn)在:資源環(huán)境承載力理論基礎(chǔ)、學(xué)科范式和方法體系仍需完善;若干關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題(包括:尺度效應(yīng)、關(guān)鍵閾值、變化機(jī)制等)亟待解答;基礎(chǔ)研究與實(shí)際應(yīng)用脫節(jié),對(duì)國(guó)家經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和生態(tài)文明建設(shè)的支撐力度明顯不夠,等等。本文通過(guò)綜述國(guó)內(nèi)外資源環(huán)境承載力研究的進(jìn)展、存在問(wèn)題和發(fā)展趨勢(shì)。在此基礎(chǔ)上,從地理學(xué)綜合研究的視角,重新審視資源環(huán)境承載力研究的理論框架,提出我國(guó)未來(lái)資源環(huán)境承載力研究的優(yōu)先主題。
1資源環(huán)境承載力概念的緣起與發(fā)展
資源環(huán)境承載力是衡量人類經(jīng)濟(jì)社會(huì)生活與自然環(huán)境之間相互關(guān)系的重要概念[5-7],最早可追溯至18世紀(jì)Malthus人口理論,Malthus指出資源有限并影響著人口的增長(zhǎng)[8]。1921年人類生態(tài)學(xué)家Park和Burgess明確提出了承載力的概念,即“某一特定環(huán)境條件下(主要指生存空間、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、陽(yáng)光等生態(tài)因子的組合),某種類個(gè)體存在數(shù)量上的最高極限”[9]。1949年,美國(guó)學(xué)者William提出了土地資源承載力的概念,他認(rèn)為土地的生產(chǎn)潛力決定了它為人類提供飲食住所的能力[10]。這種土地向人們提供糧食、衣著、住所的能力以及環(huán)境阻力對(duì)生物潛力限制的程度是土地資源承載力的主要內(nèi)涵。1953年Odum將承載力,與對(duì)數(shù)增長(zhǎng)方程(尤其是常數(shù)K)相聯(lián)系,將這一概念用數(shù)學(xué)形式表達(dá)了出來(lái)[11]。
至20世紀(jì)60、70年代,自然資源耗竭和環(huán)境惡化等問(wèn)題日益突出推動(dòng)了資源與環(huán)境承載力的相關(guān)研究,其概念也不斷隨之發(fā)生相應(yīng)的外延。資源環(huán)境承載力概念較為明確的提出,是1972年“羅馬俱樂(lè)部”發(fā)表的關(guān)于世界發(fā)展趨勢(shì)的研究報(bào)告《增長(zhǎng)的極限》。該報(bào)告指出,人類社會(huì)的增長(zhǎng)由五種相互影響、相互制約的發(fā)展趨勢(shì)構(gòu)成:快速發(fā)展的工業(yè)化、劇增的人口、糧食私有制、非再生資源枯竭化以及生態(tài)環(huán)境惡化,它們均以非線性的指數(shù)形式增長(zhǎng),全球的增長(zhǎng)將會(huì)因?yàn)榧Z食短缺和生態(tài)環(huán)境破壞在某個(gè)時(shí)段內(nèi)達(dá)到極限[12]。
1978年,Schneider發(fā)展了環(huán)境承載力的概念,指出“人為或自然環(huán)境系統(tǒng)在不遭受嚴(yán)重退化的情況下,其對(duì)人口增長(zhǎng)的持續(xù)容納能力”[13]。進(jìn)入80年代,區(qū)域復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展成為人們的新共識(shí),該觀點(diǎn)將承載力研究與可持續(xù)發(fā)展更加緊密的聯(lián)系起來(lái),這一時(shí)期產(chǎn)生了生態(tài)承載力的概念。其中聯(lián)合國(guó)教科文組織(UNESCO)的定義被廣泛認(rèn)可,即“某一國(guó)家或地區(qū)的資源承載力是指在可預(yù)見的時(shí)期內(nèi),利用該國(guó)家或地區(qū)的能源和其它自然資源以及智力、技術(shù)等條件,在保證符合其社會(huì)文化準(zhǔn)則的物質(zhì)生活水平下所能持續(xù)供養(yǎng)的人口數(shù)量”[14]。1987年世界環(huán)境與發(fā)展委員會(huì)編寫的《我們共同的未來(lái)》報(bào)告中正式提出“既要滿足當(dāng)代人發(fā)展的需要而又不犧牲下一代人滿足他們需要的能力”這一可持續(xù)發(fā)展的基本綱領(lǐng),使資源環(huán)境承載力理論基礎(chǔ)得到了進(jìn)一步深化[15]。
在可持續(xù)發(fā)展理論的指導(dǎo)下,隨著研究不斷深入,國(guó)內(nèi)學(xué)者從不同的著眼點(diǎn)入手,提出若干種資源環(huán)境承載力的定義[16-18]。盡管定義多種多樣,但眾學(xué)者普通認(rèn)同,承載力是評(píng)價(jià)資源環(huán)境與社會(huì)經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)度的重要標(biāo)準(zhǔn),資源環(huán)境承載力反映了人類與環(huán)境相互作用的界面[19]。其內(nèi)涵的基本特征表現(xiàn)在:①資源環(huán)境承載力是人類活動(dòng)與自然環(huán)境不斷相互作用的過(guò)程,人類不斷改造和利用自然環(huán)境,自然環(huán)境反過(guò)來(lái)約束人類活動(dòng);②資源環(huán)境承載力的大小受到特定區(qū)域環(huán)境狀態(tài)與條件的制約;③人類活動(dòng)的方向、強(qiáng)度、規(guī)模影響著資源環(huán)境承載力的大?。虎苜Y源環(huán)境承載力是資源環(huán)境系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特性的抽象表示;⑤資源環(huán)境承載力通常是指系統(tǒng)最大承載能力。近年來(lái),也有學(xué)者將環(huán)境價(jià)值、經(jīng)濟(jì)學(xué)的外部性等理論應(yīng)用到資源環(huán)境承載力理論研究與實(shí)踐中。但總體來(lái)說(shuō),資源環(huán)境承載力的理論體系并不非常完善,尚缺乏可以支撐資源環(huán)境承載力研究的核心理論框架。
2資源環(huán)境承載力的研究進(jìn)展
2.1國(guó)內(nèi)外總體研究進(jìn)展
20世紀(jì)60至70年代,自然資源耗竭和環(huán)境惡化等全球性問(wèn)題頻發(fā),生態(tài)系統(tǒng)與人類之間的矛盾及依賴關(guān)系得到廣泛關(guān)注,資源環(huán)境承載力研究得以蓬勃開展。《增長(zhǎng)的極限》利用系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)理論建立了著名的“世界模型”——DYNAMO模型,對(duì)世界范圍內(nèi)的資源(土地、水、糧食、礦產(chǎn)等)、生態(tài)環(huán)境與人的關(guān)系進(jìn)行了評(píng)估,揭示了人口增長(zhǎng)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展(工業(yè)化)同資源過(guò)度消耗、生態(tài)環(huán)境惡化和有限的糧食生產(chǎn)之間的關(guān)系,預(yù)測(cè)到21世紀(jì)中葉全球經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)將達(dá)到極限進(jìn)而進(jìn)入全球經(jīng)濟(jì)衰退,因此應(yīng)及早實(shí)現(xiàn)世界經(jīng)濟(jì)“零增長(zhǎng)”發(fā)展模式[12];70年代后期到90年代初,聯(lián)合國(guó)教科文組織(UNESCO)和糧農(nóng)組織(FAO)等國(guó)際組織相當(dāng)重視資源環(huán)境承載力研究,提出了一系列定義和量化方法,在國(guó)內(nèi)外得到廣泛應(yīng)用[14]。如,針對(duì)湄公河流域規(guī)劃開展城市承載力評(píng)價(jià)[20];利用生態(tài)學(xué)方法討論文化承載力與人類社會(huì)發(fā)展的關(guān)系[21];深入討論人口、可持續(xù)發(fā)展和地球承載力的相互作用的機(jī)理[22]。1995年,諾貝爾經(jīng)濟(jì)學(xué)獎(jiǎng)獲得者Arrow等人在《Science》上發(fā)表的“經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、承載力和環(huán)境”論文[23],進(jìn)一步引起了人們對(duì)資源環(huán)境承載力的廣泛關(guān)注。隨后出現(xiàn)了一系列的研究,如馬爾代夫和尼泊爾的環(huán)境承載能力和旅游業(yè)的發(fā)展研究[24];塞浦路斯(Cyprus)東海岸的環(huán)境承載力研究與評(píng)價(jià)[25];日本北部水產(chǎn)業(yè)環(huán)境承載力研究[26]等等。2012年Running在《Science》上發(fā)表的文章指出可供人類使用的生物質(zhì)資源將在未來(lái)數(shù)十年達(dá)到“生態(tài)邊界”[27]。以上這些研究受到國(guó)際社會(huì)的高度重視,UNEP全球環(huán)境展望評(píng)估報(bào)告指出如果關(guān)鍵的環(huán)境閾值被超過(guò),地球的生命支持系統(tǒng)的功能將可能發(fā)生不可逆轉(zhuǎn)的突變[28]。國(guó)際上很多國(guó)家也在用資源環(huán)境承載力理論來(lái)指導(dǎo)本國(guó)的人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)。如美國(guó)環(huán)保局進(jìn)行的城鎮(zhèn)和湖泊環(huán)境承載力研究,為改善湖泊水質(zhì)和保護(hù)湖泊生態(tài)環(huán)境的建議提供了重要依據(jù)[29];澳大利亞學(xué)者[30-31]對(duì)東南昆士蘭進(jìn)行了承載力的研究,用于指導(dǎo)可持續(xù)評(píng)估。中國(guó)和韓國(guó)學(xué)者構(gòu)建城市資源環(huán)境承載力評(píng)價(jià)系統(tǒng),對(duì)長(zhǎng)江流域城市群以及首爾市城市發(fā)展的人口與經(jīng)濟(jì)密度限制進(jìn)行決策支持[32-33]。印尼學(xué)者[34]針對(duì)日惹地區(qū)的土地資源承載力和水資源承載力的研究,用以評(píng)估可持續(xù)的城市發(fā)展。我國(guó)資源環(huán)境承載力的研究,最先實(shí)踐于土地、糧食與人口關(guān)系的土地資源承載力研究方面,其定量化研究歷史可以追溯到1964年竺可楨先生對(duì)中國(guó)糧食作物生產(chǎn)潛力的探討[35]。20世紀(jì)80年代,隨著承載力概念的引入,國(guó)內(nèi)開始大規(guī)模開展了“以多少土地-糧食,養(yǎng)活多少人”為核心的土地資源承載力研究[36-39]。土地資源承載力是我國(guó)開展的最早也是最為廣泛的資源環(huán)境承載力研究[40-42]。20世紀(jì)80年代末期,伴隨經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展對(duì)水資源需求增加,我國(guó)北方干旱地區(qū)相繼出現(xiàn)了生態(tài)環(huán)境惡化等問(wèn)題。在此情況下,以施雅風(fēng)院士為代表的中科院水資源新疆課題組于1989年率先提出了水資源承載力的概念[43]。由此,國(guó)內(nèi)廣泛開展了水資源承載力研究工作,特別是對(duì)北方干旱地區(qū)的研究居多。20世紀(jì)末期,隨著中國(guó)區(qū)域環(huán)境問(wèn)題的不斷出現(xiàn),人們開始關(guān)注中國(guó)的環(huán)境問(wèn)題[44]。國(guó)內(nèi)較為規(guī)范的“環(huán)境承載力”概念最早于1991年由北京大學(xué)提出[45]。自此,學(xué)者們對(duì)環(huán)境承載力進(jìn)行了廣泛研究,研究對(duì)象多集中于大氣環(huán)境、水環(huán)境和土壤環(huán)境等[46-48]。此外,承載力成為描述衡量區(qū)域發(fā)展的限制程度的最常用概念之一,承載力評(píng)價(jià)在人口、資源、環(huán)境與社會(huì)經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域都得到了不同程度的延伸,海洋承載力、湖泊承載力和旅游資源承載力等均得到了相應(yīng)研究[49-51]。隨著國(guó)內(nèi)資源環(huán)境承載力研究的深入,越來(lái)越多國(guó)內(nèi)學(xué)者開始注意到資源或環(huán)境單要素承載力的片面性,他們積極探討資源環(huán)境綜合承載力的理論和方法體系[52-53]。從進(jìn)入新世紀(jì)開始,以“自然-經(jīng)濟(jì)-社會(huì)”區(qū)域復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)發(fā)展為目標(biāo),聚焦“生態(tài)承載力”和“資源環(huán)境綜合承載力”的綜合性承載力研究逐漸成為國(guó)內(nèi)承載力研究的熱點(diǎn)[54-58]。
縱觀國(guó)內(nèi)外資源環(huán)境承載力研究近百年發(fā)展,其從最初的單一的土地資源承載力(Land Resource Carrying Capacity)、水資源承載力(Water Resource Carrying Capacity)甚至農(nóng)業(yè)資源承載力(Agricultural Resource Carrying Capacity)發(fā)展到資源承載力(Resource Carrying Capacity)、環(huán)境承載力(Environmental Carrying Capacity)以及生態(tài)環(huán)境承載力(Ecoenvironmental Carrying Capacity)。近幾十年,生態(tài)足跡(Footprint)、虛擬水(Virtual Water)、能值分析(Energy)等綜合研究理論與方法興起,極大地推動(dòng)了資源環(huán)境承載力研究的定量化和模式化。對(duì)該理論的應(yīng)用也廣泛遍及區(qū)域經(jīng)濟(jì)、城市和城鎮(zhèn)化、自然資源與生態(tài)系統(tǒng)管理及環(huán)境規(guī)劃管理等領(lǐng)域。
2.2評(píng)價(jià)指標(biāo)體系
資源環(huán)境承載力研究的核心內(nèi)容之一是構(gòu)建評(píng)價(jià)指標(biāo)體系??茖W(xué)、合理的資源環(huán)境承載力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,不但可以涵蓋經(jīng)濟(jì)社會(huì)環(huán)境系統(tǒng)中諸多要素的相對(duì)情況,還可以在時(shí)間和空間維度上進(jìn)行比較,反映區(qū)域環(huán)境承載力的變化狀況,為決策提供建議[59-60]。通過(guò)構(gòu)建指標(biāo)體系來(lái)反映區(qū)域資源環(huán)境承載力是當(dāng)前研究的通常做法。資源環(huán)境承載力評(píng)價(jià)體系需要探尋并構(gòu)建具有描述性、評(píng)價(jià)性的可度量參數(shù)的集合,并遵循科學(xué)性、系統(tǒng)性、層次性、動(dòng)態(tài)性、可量化等原則。
現(xiàn)階段國(guó)際學(xué)術(shù)界可持續(xù)發(fā)展的研究包括了許多對(duì)資源環(huán)境承載力有關(guān)的概念和衡量方法。聯(lián)合國(guó)很多機(jī)構(gòu),如可持續(xù)發(fā)展委員會(huì)、環(huán)境規(guī)劃署、統(tǒng)計(jì)局、環(huán)境問(wèn)題科學(xué)委員會(huì)和世界銀行等國(guó)際組織都提出了有代表性的可持續(xù)發(fā)展指標(biāo)體系,其中最具影響力的指標(biāo)體系為UNEP的DPSIR概念框架。DPSIR模型包括驅(qū)動(dòng)力、壓力、狀態(tài)、影響和響應(yīng)五個(gè)部分。每部分為同一類型的指標(biāo),下面又分為若干指標(biāo)項(xiàng)。模型從系統(tǒng)分析的角度看待人和環(huán)境系統(tǒng)的相互作用[61],涉及經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境、政策諸多要素,既反映社會(huì)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人類行為對(duì)環(huán)境的影響,也體現(xiàn)人類行為及其最終導(dǎo)致的環(huán)境狀態(tài)對(duì)社會(huì)的反作用。社會(huì)為應(yīng)對(duì)環(huán)境狀態(tài)的變化以及由此造成的對(duì)人類生存環(huán)境的不利影響,必須采取各種應(yīng)對(duì)措施[62]。
國(guó)內(nèi)學(xué)者針對(duì)資源環(huán)境承載力的單要素評(píng)價(jià)、綜合評(píng)價(jià)、不同應(yīng)用領(lǐng)域或不同區(qū)域評(píng)價(jià)等,建立了不同評(píng)價(jià)指標(biāo)體系[63-69]。如,高素芳[67]選取人均水資源可利用量等9個(gè)指標(biāo)對(duì)和田河流域各縣市水資源承載能力進(jìn)行評(píng)價(jià)分析;李磊等[68]采用層次分析法—熵值法從資源與環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)等子系統(tǒng)內(nèi)使用水資源供求平衡、經(jīng)濟(jì)實(shí)力、技術(shù)管理、人口、社會(huì)生活水平指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)了武漢市水環(huán)境承載力;任家強(qiáng)等[69]綜合考慮人口—資源—環(huán)境之間的協(xié)調(diào)發(fā)展,構(gòu)建了盤錦市土地承載力評(píng)價(jià)體系;范麗雅等[70]選取了SO2、NO2、PM10作為大氣環(huán)境發(fā)展空間的判定指標(biāo),以污染物濃度不超過(guò)《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3905-1996)規(guī)定的二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)年均值75%作為大氣污染物允許濃度限值,運(yùn)用大氣環(huán)境承載力相對(duì)剩余率和大氣環(huán)境承載指數(shù)兩個(gè)指標(biāo),研究了浙江省2009—2011年大氣環(huán)境承載力時(shí)空分布特征及影響因素;劉葉志等[71]認(rèn)為礦產(chǎn)資源承載力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系通常分為兩類,直接指標(biāo)包括礦產(chǎn)資源經(jīng)濟(jì)承載力、人口承載力等指標(biāo);間接指標(biāo)包括礦產(chǎn)資源經(jīng)濟(jì)保證年限、礦產(chǎn)資源人口平衡等;程鵬等[72]選取人均煤炭資源、SO2剩余承載力、煙塵排放量和人口密度、工業(yè)廢氣治理率、土地復(fù)墾率等14個(gè)指標(biāo)從自然環(huán)境承載力和人為環(huán)境承載力角度綜合評(píng)價(jià)了西山礦區(qū)的礦區(qū)環(huán)境承載力。也有學(xué)者開展了地質(zhì)環(huán)境承載力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系研究,如李樹文等[73]建立了包括地質(zhì)環(huán)境承載力、生態(tài)環(huán)境、社會(huì)環(huán)境若干子系統(tǒng)在內(nèi)的生態(tài)-地質(zhì)環(huán)境承載力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。隨著資源環(huán)境綜合承載力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系成為學(xué)界新熱點(diǎn),樊杰等[54,56]構(gòu)建了包括自然地理?xiàng)l件、地質(zhì)條件與次生災(zāi)害危險(xiǎn)性、生態(tài)環(huán)境條件以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展基礎(chǔ)在內(nèi)的12項(xiàng)綜合指標(biāo),應(yīng)用于汶川、舟曲、廬山、玉樹四次災(zāi)后重建的承載力評(píng)價(jià)。
資源環(huán)境承載力評(píng)價(jià)指標(biāo)涉及資源、環(huán)境、生態(tài)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)等諸多系統(tǒng),不同系統(tǒng)的評(píng)價(jià)指標(biāo)之間又相互影響、相互制約。隨著資源環(huán)境承載力研究的不斷深入,研究對(duì)象由單一要素轉(zhuǎn)向復(fù)合系統(tǒng),應(yīng)用領(lǐng)域也不斷擴(kuò)大,傳統(tǒng)的資源環(huán)境承載力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系漸漸難以滿足研究的需求,主要表現(xiàn)在:第一,尚未形成統(tǒng)一適用的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系;第二,往往追求“大而全”的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,但涉及范圍廣、覆蓋面大,缺乏可操作性;第三,仍有部分資源環(huán)境子系統(tǒng)的承載力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系由于種種原因研究較少涉及,如地下水環(huán)境、土壤環(huán)境承載力;第四,缺乏科學(xué)、可操作的綜合承載力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系;第五,大多只是沿用前人指標(biāo)體系,更新、創(chuàng)新研究較少。在新形勢(shì)下,如新型城鎮(zhèn)化、城鄉(xiāng)一體化背景下,經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展出現(xiàn)了新的特征,人類對(duì)資源環(huán)境的開發(fā)利用也具有了新的特點(diǎn),必然要求評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的動(dòng)態(tài)更新。
2.3評(píng)價(jià)方法
不同學(xué)者基于不同研究目標(biāo),在資源環(huán)境承載力評(píng)價(jià)中往往選取不同的方法。然而,現(xiàn)有評(píng)價(jià)方法的主要思路不外乎以某一生物物理量或價(jià)值量換算為研究視角和衡量指標(biāo),對(duì)資源利用過(guò)程中的資源消耗量及地球系統(tǒng)壓力進(jìn)行評(píng)估,將其結(jié)果作為衡量區(qū)域資源環(huán)境承載力大小的依據(jù)。對(duì)當(dāng)前國(guó)內(nèi)外常用的資源環(huán)境承載力評(píng)價(jià)方法簡(jiǎn)述如下。
2.3.1FAO的農(nóng)業(yè)生態(tài)區(qū)域法(AEZ)
農(nóng)業(yè)生態(tài)區(qū)域(AgroEcological Zone Project, AEZ)法是最經(jīng)典的土地資源承載力評(píng)價(jià)方法,由聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織(FAO)創(chuàng)立,其核心假設(shè)是氣候類型、土壤環(huán)境近似的地區(qū),亦具有相似的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)潛力[74]。具體做法是將土地按照氣候、土壤、地形、水文等原則劃分為若干自然特征、作物種類、種植制度、生產(chǎn)潛力均相似的區(qū)域,在此基礎(chǔ)上對(duì)土地的生產(chǎn)潛力進(jìn)行計(jì)算。其主要評(píng)價(jià)過(guò)程包括作物潛在生產(chǎn)力計(jì)算、土地資源清查、土地利用方式確定、土地人口承載力分析等。
AEZ法于20世紀(jì)70—80年代在非洲、西南亞、東南亞、南美洲、中美洲五大區(qū)的117個(gè)發(fā)展中國(guó)家得到廣泛應(yīng)用和推廣,并得以不斷完善。國(guó)內(nèi)學(xué)者主要利用AEZ法開展土地資源承載力評(píng)價(jià),如鄧祥征等[75]利用AEZ法分析了耕地變化對(duì)生物生產(chǎn)力的影響;封志明等[76]利用改進(jìn)的AEZ法對(duì)全國(guó)的糧食生產(chǎn)資源潛力進(jìn)行評(píng)估,李忠武等[77]對(duì)我國(guó)重要商品糧基地洞庭湖區(qū)的晚稻生產(chǎn)潛力進(jìn)行研究,為充分挖掘這些地區(qū)的糧食生產(chǎn)潛力做出了理論支撐。
2.3.2系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)法
系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)(System Dynamics, SD)模型是當(dāng)前研究中應(yīng)用領(lǐng)域最為廣泛的一種評(píng)價(jià)方法。其原理是通過(guò)建立一階微分方程組反映系統(tǒng)中各模塊變量之間的因果反饋關(guān)系。由于系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型能夠?qū)Σ煌l(fā)展方案進(jìn)行模擬研究,預(yù)測(cè)決策變量,因此用這種方法對(duì)資源環(huán)境承載力指標(biāo)體系進(jìn)行評(píng)價(jià),能夠得到最佳的發(fā)展方案及相應(yīng)的承載力狀態(tài)。
Meadows等在提出了著名的“增長(zhǎng)的極限”理論后,進(jìn)一步集成多種因子開發(fā)了“世界模型II”[78],成為系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)在資源環(huán)境承載力研究中應(yīng)用的典范。在聯(lián)合國(guó)教科文組織的資助下,英國(guó)的Slesser[79]提出ECCO(提高承載力的策略)的系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型,以能量為折算標(biāo)準(zhǔn),綜合考慮PRED相互關(guān)系,建立了模擬不同發(fā)展策略下,人口與資源環(huán)境承載力彈性關(guān)系模型,并以此作為優(yōu)選區(qū)域發(fā)展方案的標(biāo)準(zhǔn)。該模型已在非洲的肯尼亞、毛里求斯、贊比亞等發(fā)展中國(guó)家成功地應(yīng)用。
由于系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型是研究復(fù)雜系統(tǒng)的有效方法,因此得以在不同領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。瑞典和冰島學(xué)者[80]利用此方法計(jì)算了工業(yè)革命以前冰島的自然資源承載力。張志良等[81]、郭守前[82]、祝秀芝等[83]則將系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型引入土地承載力研究領(lǐng)域,分別對(duì)寧夏、四川、上海的土地承載力進(jìn)行分析,毛漢英等[17]利用系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方法對(duì)環(huán)渤海地區(qū)區(qū)域承載力進(jìn)行研究,方創(chuàng)琳等[84]基于多模型互補(bǔ)對(duì)接支持下的系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型對(duì)塔里木河下游尉犁地區(qū)生態(tài)-生產(chǎn)-生活承載力進(jìn)行預(yù)測(cè)。
2.3.3生態(tài)足跡法(EF)
生態(tài)足跡(Ecological footprint, EF)法是1992年加拿大生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)家William Rees提出的定量核算人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)對(duì)自然資源的需求與地球承載力之間的關(guān)系、度量可持續(xù)發(fā)展程度的生物物理方法[85-86]。該方法首先進(jìn)行土地面積量化,并計(jì)算需求層面的生態(tài)足跡和供給層面的生態(tài)承載力,然后對(duì)比供需是否平衡,進(jìn)而評(píng)價(jià)系統(tǒng)是否可持續(xù)發(fā)展。該方法是目前生態(tài)承載力研究的主流。
生態(tài)足跡法具有概念標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一、方法簡(jiǎn)便易行、便于區(qū)域間比較等優(yōu)點(diǎn)并在全球多個(gè)國(guó)家和地區(qū)得到廣泛應(yīng)用[30,87]。徐中民等[88]對(duì)全國(guó)生態(tài)足跡進(jìn)行計(jì)算和發(fā)展能力分析,閔慶文等[89]則從生活消費(fèi)角度對(duì)全國(guó)部分城市的生態(tài)系統(tǒng)的占用進(jìn)行分析,謝高地等[90]則將生態(tài)足跡法引入生態(tài)服務(wù)消耗及其所形成的生態(tài)債務(wù)進(jìn)行分析。
2.3.4水足跡法(WF)
水足跡(Water footprint, WF)的概念于2003年由荷蘭學(xué)者Chapagain和Hoekstra[90]首次提出,它表征的是維持人類產(chǎn)品和服務(wù)消費(fèi)所需要的真實(shí)水資源量。水足跡有別于傳統(tǒng)取水指標(biāo),是對(duì)水資源占用的綜合表征。水足跡主要由地表水和淺層地下水的藍(lán)水資源、儲(chǔ)存在非飽和土壤層中并通過(guò)植被蒸散消耗的綠水資源、以及經(jīng)濟(jì)活動(dòng)產(chǎn)生污染的灰水三部分組成。其計(jì)算方法主要分為兩種,即由區(qū)域所消耗的產(chǎn)品(服務(wù))數(shù)量與單位產(chǎn)品(服務(wù))的虛擬水含量相乘求和的自下而上法,以及用本地用水總量加上虛擬水進(jìn)口量減去虛擬水出口量的自上而下法。
水足跡法通過(guò)整合人類消費(fèi)產(chǎn)品或服務(wù)對(duì)水資源的使用和污染,定量核算產(chǎn)品或服務(wù)的潛在水資源占用,揭示了人類生產(chǎn)生活消費(fèi)與水資源利用之間、全球貿(mào)易與水資源管理之間的聯(lián)系。蓋力強(qiáng)等[92]利用水足跡法對(duì)全國(guó)水生態(tài)功能進(jìn)行分區(qū),李澤紅等[93]則通過(guò)綠洲水足跡的變化和驅(qū)動(dòng)機(jī)制研究為綠洲農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供了依據(jù)。
2.3.5能值分析法
美國(guó)生態(tài)學(xué)家Odum在20世紀(jì)80年代后期提出能值理論,他將一種流動(dòng)或貯存的能量中所包含的另一種能量的數(shù)量稱為該能量的能值;例如產(chǎn)品或勞務(wù)形成過(guò)程中直接和間接投入應(yīng)用的某種有效能量,就是其所具有的能值[94]。
能值分析是以能值為基準(zhǔn),統(tǒng)一化、標(biāo)準(zhǔn)化地衡量和分析生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中眾多非同類、不可比的能量,綜合分析系統(tǒng)中各種生態(tài)能,構(gòu)建能值綜合指標(biāo)體系。就具體操作而言,能值分析法主要分為如下步驟:①資料收集;②能量系統(tǒng)圖的繪制;③編制各種能值分析表;④構(gòu)建系統(tǒng)的能值綜合結(jié)構(gòu)圖;⑤建立能值指標(biāo)體系;⑥系統(tǒng)模擬;⑦系統(tǒng)發(fā)展評(píng)價(jià)和策略分析。
由于能量貫穿了區(qū)域系統(tǒng)運(yùn)行的始終,因此生態(tài)系統(tǒng)和人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)均可視為能量系統(tǒng)。這些能量系統(tǒng)通過(guò)能量的流動(dòng)、轉(zhuǎn)化和貯存,形成了系統(tǒng)內(nèi)部多種復(fù)雜作用形式。因此,人們可以使用能值定量評(píng)價(jià)區(qū)域生態(tài)承載力。Campbell利用能值分析對(duì)美國(guó)緬因州的人口承載力進(jìn)行了研究[95];Nam等人對(duì)韓國(guó)西南海岸帶荒島運(yùn)動(dòng)能值方法進(jìn)行了承載力評(píng)估[96];嚴(yán)茂超等[97]利用能值分析法分別對(duì)西藏生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)承載力進(jìn)行分析;劉欽普等[98]運(yùn)用能值分析對(duì)江蘇省耕地承載力進(jìn)行了研究;張雪花等[99]提出能值-生態(tài)足跡整合模型,并用于天津市生態(tài)承載力的計(jì)算。
3問(wèn)題與趨勢(shì)
3.1理論體系需要完善
承載力概念實(shí)踐于研究人口問(wèn)題帶動(dòng)土地資源承載力的研究,后來(lái)陸續(xù)涌現(xiàn)出資源承載力、環(huán)境容量、環(huán)境承載力、生態(tài)承載力、資源環(huán)境承載力等若干概念及相應(yīng)的研究方法。然而,目前對(duì)于承載力的概念和內(nèi)涵尚未形成共識(shí),對(duì)于承載力的內(nèi)涵還存在一些不同的觀點(diǎn),如承載“能力”、承載“規(guī)?!薄⒊休d“閾值”、承載“限值”等。就土地資源承載力而言,陳百明認(rèn)為其為在一定生產(chǎn)條件下,土地資源的生產(chǎn)能力及其在一定生活水平下所能供養(yǎng)的人口數(shù)量[36];徐永勝的概念和內(nèi)涵中加入了區(qū)域的概念,將其定義為某一國(guó)家和地區(qū),在滿足人民基本生活需要和人口正常繁衍的前提下,其所占有的土地上能夠負(fù)擔(dān)的最大人口數(shù)[100];繼而有學(xué)者在此基礎(chǔ)上,增加了時(shí)間尺度問(wèn)題,認(rèn)為土地資源承載力是“在特定時(shí)間和地理區(qū)域內(nèi),在可預(yù)見的自然技術(shù)、經(jīng)濟(jì)及社會(huì)諸因素綜合制約下,土地資源持續(xù)的生產(chǎn)能力,以及所能持續(xù)供養(yǎng)的、具有相當(dāng)生活水準(zhǔn)的人口數(shù)量”[101]。究其原因,盡管已有近百年的歷史,資源環(huán)境承載力還沒有形成一個(gè)比較完整的理論體系,資源稀缺理論、效用利用論、極限增長(zhǎng)論、可持續(xù)發(fā)展論、人地系統(tǒng)協(xié)調(diào)共生理論、復(fù)雜系統(tǒng)理論等均指導(dǎo)于資源環(huán)境承載力研究,尚缺乏公認(rèn)的理論基礎(chǔ)。
3.2評(píng)價(jià)方法體系有待進(jìn)一步發(fā)展
首先,當(dāng)前資源環(huán)境承載力研究方法主要集中于單要素評(píng)價(jià),“綜合性”不夠??v觀國(guó)內(nèi)外承載力相關(guān)的研究,以水資源和土地資源為主的單要素承載力評(píng)價(jià)研究相對(duì)較多,而宏觀的、綜合的、著眼于資源環(huán)境整體評(píng)價(jià)的研究工作還不多,資源環(huán)境承載力評(píng)價(jià)尚沒有統(tǒng)一的方法體系,缺乏一致的綜合指標(biāo)體系和評(píng)價(jià)模型。隨著資源環(huán)境承載力研究的深入,單要素承載力的研究局限性越來(lái)越突出,往往難以綜合反映資源環(huán)境系統(tǒng)對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的整體承載能力。從系統(tǒng)論和整體論的觀點(diǎn)出發(fā),綜合考慮自然、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)等諸多要素,對(duì)區(qū)域綜合承載力進(jìn)行分析研究就變得越來(lái)越迫切。其次,目前的資源環(huán)境承載力研究主要偏重于現(xiàn)狀的、靜態(tài)的分析和評(píng)價(jià),對(duì)區(qū)域動(dòng)態(tài)變化過(guò)程的分析和發(fā)展趨勢(shì)的預(yù)測(cè)研究較為缺乏,“動(dòng)態(tài)性”研究不足。承載力與資源稟賦、技術(shù)手段、社會(huì)選擇和價(jià)值觀念等因素密切相關(guān),具有相對(duì)極限內(nèi)涵和明顯的倫理特征,它本質(zhì)上是動(dòng)態(tài)的和綜合的。尤其在全球變化與全球化的背景下,資源環(huán)境系統(tǒng)與社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)都在發(fā)生變化,相應(yīng)地資源環(huán)境承載力也隨之動(dòng)態(tài)變化。此外,區(qū)域人口、資源環(huán)境與社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)作為高度開放的人工系統(tǒng),除了要綜合考慮各單要素等內(nèi)生變量,還要重視開放系統(tǒng)區(qū)內(nèi)各空間單元間以及區(qū)內(nèi)外不同地區(qū)間的相互作用等影響,探討開放系統(tǒng)資源環(huán)境區(qū)域綜合承載力的內(nèi)部作用機(jī)理和變化規(guī)律。
3.3基礎(chǔ)研究需要與實(shí)踐應(yīng)用要加強(qiáng)聯(lián)系
作為衡量人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)與資源環(huán)境協(xié)調(diào)程度的一把重要標(biāo)尺,資源環(huán)境承載力研究廣泛應(yīng)用于國(guó)土功能區(qū)劃[102-103]、城鎮(zhèn)化建設(shè)與布局[104-106]、人口空間布局[107-108]、災(zāi)后重建規(guī)劃[109-110],以及農(nóng)業(yè)及土地資源管理、礦產(chǎn)資源的開發(fā)與能源安全、環(huán)保[111]、旅游[112]、人口、海洋產(chǎn)業(yè)[113]等諸多領(lǐng)域。盡管資源環(huán)境承載力研究目前已經(jīng)在多個(gè)領(lǐng)域取得了一定的應(yīng)用,但還存在局限性,且實(shí)用性不強(qiáng),阻礙了資源環(huán)境承載力應(yīng)用領(lǐng)域的拓展。具體原因主要有:①當(dāng)前的資源環(huán)境承載力概念內(nèi)涵的不一致,評(píng)價(jià)體系綜合性、開放性、動(dòng)態(tài)性不足,致使承載力的研究缺乏標(biāo)準(zhǔn)化的理論體系;②當(dāng)前的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系缺乏對(duì)實(shí)際社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與資源環(huán)境具體指標(biāo)要素的機(jī)制分析及能夠準(zhǔn)確描述人、物種與環(huán)境之間關(guān)系的定量化方法,使得評(píng)價(jià)結(jié)果科學(xué)性不夠,不能夠較好地反映社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的具體問(wèn)題,造成基礎(chǔ)研究與社會(huì)應(yīng)用的脫節(jié);③決策者出于區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展及政績(jī)等因素的考慮,刻意忽略資源環(huán)境因素在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的制約作用,從而導(dǎo)致了資源環(huán)境承載力有限的具體應(yīng)用領(lǐng)域。未來(lái)資源環(huán)境承載力研究必須打破已往的單系統(tǒng)模式,充分考慮到社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的開放性以及日益頻繁的資源跨區(qū)域流動(dòng)對(duì)區(qū)域資源環(huán)境承載力的影響,基于一個(gè)動(dòng)態(tài)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)平臺(tái)對(duì)區(qū)域的資源環(huán)境承載力進(jìn)行研究,將資源環(huán)境系統(tǒng)與社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)聯(lián)合起來(lái)進(jìn)行機(jī)制探討與量化研究,在基礎(chǔ)研究與社會(huì)應(yīng)用研究之間架起橋梁,資源環(huán)境承載力研究方能更加接近于實(shí)際,其結(jié)論才能為區(qū)域可持續(xù)發(fā)展具備更好的指導(dǎo)意義。
4從地理學(xué)綜合視角重新審視資源環(huán)境承載力
4.1地理學(xué)基礎(chǔ)理論在資源環(huán)境承載力研究中的應(yīng)用
4.1.1綜合性與區(qū)域性
地理學(xué)家黃秉維一直強(qiáng)調(diào),綜合性與區(qū)域性是地理學(xué)的根本特點(diǎn)。他指出,自然地理綜合研究應(yīng)指向生態(tài)、資源和環(huán)境,并與經(jīng)濟(jì)研究結(jié)合起來(lái)。深入探索自然與人文要素的交互作用關(guān)系時(shí)至今日也是地理學(xué)頗具挑戰(zhàn)性的課題。資源環(huán)境承載力評(píng)價(jià)不僅需要開展多要素綜合集成分析,研究不同資源環(huán)境要素的相互作用和變化過(guò)程,還要結(jié)合人口、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià),乃至考慮經(jīng)濟(jì)社會(huì)對(duì)資源環(huán)境系統(tǒng)的反饋,才能最終得到自然環(huán)境對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的承載能力。綜合研究是資源環(huán)境承載力研究的必由途徑。另一方面,地域空間分異規(guī)律也是地理學(xué)的基礎(chǔ)理論之一。中國(guó)國(guó)土范圍內(nèi)資源環(huán)境稟賦的空間差異顯著、經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展基礎(chǔ)的地域分異明顯,以不同區(qū)域?yàn)樵u(píng)價(jià)單元,探索資源環(huán)境承載力的區(qū)域差異性,并以此指導(dǎo)國(guó)土空間規(guī)劃和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展布局,是地理學(xué)界的重要研究方向。所以資源環(huán)境承載力研究是地理學(xué)綜合研究的重要實(shí)踐。從地理學(xué)綜合視角研究資源環(huán)境承載力,應(yīng)當(dāng)以系統(tǒng)綜合性和區(qū)域差異性作為切入點(diǎn),綜合集成分析資源環(huán)境系統(tǒng)與社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的相互作用。
4.1.2人地關(guān)系
對(duì)人地關(guān)系的認(rèn)識(shí),是地理學(xué)理論研究的核心命題和長(zhǎng)期任務(wù)。人口增長(zhǎng)、資源枯竭和環(huán)境退化等問(wèn)題的凸顯,使人們逐漸意識(shí)到資源環(huán)境與人類之間的相互矛盾與相互依賴。作為衡量人口、資源環(huán)境與社會(huì)經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)程度的重要工具,資源環(huán)境承載力的本質(zhì)就是回答“人-地”關(guān)系如何協(xié)調(diào)發(fā)展的根本問(wèn)題。鄭度院士指出:“21世紀(jì)人地關(guān)系研究的重要前沿領(lǐng)域包括全球環(huán)境變化及其區(qū)域響應(yīng)、區(qū)域可持續(xù)發(fā)展及人地關(guān)系機(jī)理調(diào)控、社會(huì)生態(tài)與環(huán)境倫理研究與體系構(gòu)建”[114]。在全球變化、經(jīng)濟(jì)全球化的背景下,資源與環(huán)境的時(shí)空格局發(fā)生強(qiáng)烈變化、空間流動(dòng)日益加劇,不同資源環(huán)境要素之間的耦合作用及其綜合效應(yīng)逐漸凸顯。資源環(huán)境承載力評(píng)價(jià)的最終目標(biāo)是國(guó)家和區(qū)域的發(fā)展、人口資源環(huán)境均衡和經(jīng)濟(jì)社會(huì)生態(tài)效益三者相互統(tǒng)一。新時(shí)期的資源環(huán)境承載力研究必須以“人地系統(tǒng)相互作用機(jī)理”研究為切入點(diǎn),從不同空間和時(shí)間的尺度、不同學(xué)科的角度全面挖掘人地關(guān)系相互作用的機(jī)理,包括資源環(huán)境承載力的變化過(guò)程與驅(qū)動(dòng)機(jī)制、不同資源與環(huán)境要素之間的相互作用過(guò)程與綜合效應(yīng)、資源環(huán)境的空間流動(dòng)特征與機(jī)理等。
4.2資源環(huán)境承載力研究的未來(lái)優(yōu)先主題
(1)資源環(huán)境承載力關(guān)鍵要素變化及驅(qū)動(dòng)機(jī)制。在全球變化與人類活動(dòng)等多重因素驅(qū)動(dòng)下,不僅水、土、氣、生等地球圈層自身結(jié)構(gòu)與功能發(fā)生變化,人類對(duì)資源環(huán)境的利用方式與強(qiáng)度也不斷改變。要把握資源環(huán)境承載力的動(dòng)態(tài)變化規(guī)律,首先要實(shí)現(xiàn)對(duì)資源環(huán)境承載力關(guān)鍵要素的識(shí)別、監(jiān)測(cè)。進(jìn)而分析資源環(huán)境承載力關(guān)鍵要素時(shí)空變化特征,研究多要素的相互作用與耦合效應(yīng),揭示關(guān)鍵要素變化的驅(qū)動(dòng)機(jī)制。在此基礎(chǔ)上,構(gòu)建基于風(fēng)險(xiǎn)的資源環(huán)境承載力關(guān)鍵要素基準(zhǔn)與閾值確定技術(shù),研究不同區(qū)域、不同應(yīng)用目標(biāo)的關(guān)鍵要素變化的安全閾值。
(2)資源環(huán)境承載力綜合評(píng)價(jià)理論與方法體系。無(wú)論科學(xué)研究層面,還是實(shí)踐應(yīng)用層面,資源環(huán)境承載力的綜合評(píng)價(jià)是必然發(fā)展趨勢(shì),這要求傳統(tǒng)評(píng)價(jià)的理論與方法體系進(jìn)行較大發(fā)展與完善。打破傳統(tǒng)資源環(huán)境承載力研究中單一要素的、孤立的、靜態(tài)的評(píng)價(jià)方法體系和模式,從“綜合性、動(dòng)態(tài)性、開放性”入手,探索適用于不同空間尺度的、綜合的、動(dòng)態(tài)的評(píng)價(jià)技術(shù),發(fā)展適合目前國(guó)情的資源環(huán)境承載力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系與方法模式。
(3)資源環(huán)境承載力動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與預(yù)警。對(duì)資源環(huán)境承載力開展動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)工作,并建立預(yù)警機(jī)制是保障國(guó)土空間合理布局與資源優(yōu)化配置的重要手段。這不僅是要對(duì)資源環(huán)境現(xiàn)狀保護(hù)、國(guó)土空間開發(fā)與利用進(jìn)行支撐,還要對(duì)未來(lái)的資源環(huán)境承載能力的潛在風(fēng)險(xiǎn)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)預(yù)估。根據(jù)不同區(qū)域的自然資源稟賦與環(huán)境條件,劃定資源環(huán)境承載能力紅線。當(dāng)開發(fā)強(qiáng)度接近紅線時(shí),提出警告警示,對(duì)超載的實(shí)行限制性措施,防止過(guò)度開發(fā)后造成不可逆的嚴(yán)重后果。
(4)基于資源環(huán)境承載力的國(guó)土功能規(guī)劃與管治。基于資源環(huán)境承載力綜合評(píng)價(jià),開展國(guó)土功能區(qū)劃、加強(qiáng)國(guó)土空間管控,是實(shí)施生態(tài)文明建設(shè)的必然條件。以資源環(huán)境承載力理論為基礎(chǔ),開展國(guó)土范圍內(nèi)不同區(qū)域資源環(huán)境承載力綜合評(píng)價(jià),完成全國(guó)國(guó)土功能科學(xué)區(qū)劃,劃分不同資源環(huán)境承載力類型區(qū)。根據(jù)不同類型區(qū)特點(diǎn),制定不同的區(qū)域發(fā)展戰(zhàn)略,并據(jù)此實(shí)施國(guó)土資源管控與優(yōu)化配置。
(5)重點(diǎn)區(qū)域的資源環(huán)境承載力恢復(fù)與提升途徑。區(qū)域資源環(huán)境承載力的恢復(fù)與提升是開展資源環(huán)境承載力研究的目標(biāo)之一。在全國(guó)國(guó)土功能區(qū)劃的基礎(chǔ)上,針對(duì)資源環(huán)境承載力較低區(qū)域,分析各地區(qū)環(huán)境、生態(tài)、資源的受損程度,確定一批資源環(huán)境承載力退化區(qū)(如環(huán)境損害區(qū)、生態(tài)脆弱區(qū)、資源負(fù)載區(qū)),針對(duì)這些區(qū)域構(gòu)建基于資源環(huán)境承載力的國(guó)土功能空間調(diào)控技術(shù)和適應(yīng)策略,實(shí)現(xiàn)資源環(huán)境承載力的恢復(fù)或提升。
(編輯:李琪)
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Research progress of resources and environmental carrying capacity: from theperspective of the comprehensive study of geography
LIU Wenzheng1ZHU Jin2
(1.Research Center for Sustainable Development of Shandong Province,Shandong Normal University,Jinan Shandong 250014,China;
2.School of Management Science and Engineering,Shandong Normal University,Jinan Shandong 250014,China)
AbstractAs the significant bond connecting between social system, environment system and economic system, the resources and environmental carrying capacity is the key issue to coordinate the contradictory unity of population, resources and environment, which interact with each other and relatively independent from each other. It is an important research topic of comprehensive geography. Comprehensive, regional and humanland relationship is the important theoretical framework to support its development. After many years of development at home and abroad, the research on the carrying capacity of resources and environment has been developing from some initial single factor concepts, such as Land Resource Carrying Capacity, Water Resource Carrying Capacity, and even Agricultural Resources Carrying Capacity to more comprehensive concepts, i.e. Resource Carrying Capacity, Environmental Carrying Capacity and Ecoenvironmental Carrying Capacity. In recent decades, the theories and methods of Ecological Footprint, Virtual Water, Emergy Analysis and the others have greatly promoted the quantification and modelization of RECC research. At present, the study of resources and environment carrying capacity is facing a series of new requirements and challenges: theory basis, subject paradigms and methodologies still need to improve; Some key scientific problems (including scale effects, key thresholds, change mechanisms, etc.) need to be answered urgently; the links of basic research and practical application need to be strengthen ties; and so on.In this paper, the author reviewed in detail about the research progress, existing problems and development trends of RECC at home and abroad. Then the article reexamines the theoretical framework and the research priorities in the future from the perspective of integrated geography. By constructing a comprehensive geography research paradigm, it is possible to expand the theoretical depth and breadth of the RECC, and to improve the application level of RECC in national economic and social development. This study suggests that future research should focus on the following priority themes: ①the change and driving mechanism of the key factors of RECC; ②the comprehensive evaluation theory and method of RECC; ③the dynamic monitoring and early warning of RECC; ④the territorial function zoning and controlling based on RECC;⑤the restore and enhance way of RECC for key areas.
Key wordsresources and environmental carrying capacity; research progress; geography; comprehensive aspect; priority theme