魏合義 劉學(xué)軍 陳曉剛 劉金
[摘 要]承載力概念在生態(tài)學(xué)研究領(lǐng)域出現(xiàn)已久。地球人口數(shù)量劇增、自然資源短缺以及人類精神空間受到限制等問題的出現(xiàn),迫使人類重新認(rèn)識到各種資源都不是無限的。景觀資源整合背景下生態(tài)承載力研究,包括土地資源承載力研究、水資源承載力研究、旅游資源承載力研究、森林生態(tài)承載力研究等類型,這些類型的研究隨著新問題的出現(xiàn)而發(fā)生變化,其評價模型由簡單到復(fù)雜,評價指標(biāo)的選取也趨于科學(xué)合理。
[關(guān)鍵詞]生態(tài)學(xué);景觀資源;生態(tài)承載力
一、引言
承載力(Carrying Capacity)這一概念是由一些牧場管理者首先推出的,初衷是因為他們更關(guān)心有限的土地或者草地能夠放養(yǎng)多少牲畜,進(jìn)而開始了對這一理論的研究①。1798年,馬爾薩斯(Thomas Robert Malthus)深受達(dá)爾文物競天擇觀念的影響,在廣泛吸納前人思想和理論的基礎(chǔ)上,出版了《人口原理》(An Essay on the Principle of Population)一書,其中的人口增長理論被認(rèn)為是承載力研究最初的雛形②。但是,馬爾薩斯認(rèn)為食物是人口增長的唯一限制因素,人口數(shù)量按指數(shù)方式增長(未考慮社會道德因素)等,這些觀點引起了一些質(zhì)疑③。承載力概念還可以追溯到美國農(nóng)業(yè)部1906年的統(tǒng)計年鑒①。最初,學(xué)者們主要將這一理論用于家庭飼養(yǎng)動物,很快也用于野生動物的管理工作②,還被一些野生物學(xué)家采納并寫入教科書③。1953年,奧德姆(E. P. Odum)在他的《生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)》(Basic Ecology)一書中給出了準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)表達(dá)式,也就是人們現(xiàn)在所熟悉的Logistic方程。該方程式早在1920年就被珀爾(Raymond Pearl)和他的同事里德(Lowwell Reed)作為一般的人口增長模型提出。在之后的承載力研究中,在影響生物數(shù)量增加的因素中不但考慮了食物的豐富程度,也逐漸把空間環(huán)境作為影響數(shù)量增長的因素。近年來,承載力理論在農(nóng)業(yè)種植、漁業(yè)、牧業(yè)養(yǎng)殖、區(qū)域人口承載數(shù)量等研究中也得到廣泛應(yīng)用,并在確定合理的種植密度、科學(xué)的規(guī)劃放牧數(shù)量(特定的區(qū)域)、預(yù)測區(qū)域人口發(fā)展規(guī)模上發(fā)揮了重要作用④。隨著自然資源短缺、環(huán)境污染以及人類經(jīng)濟(jì)發(fā)展和精神需求受到限制,此后的研究便廣泛開展起來⑤。
早期的承載力應(yīng)用范圍只限于生態(tài)學(xué)領(lǐng)域,但隨著土地退化、環(huán)境污染和人口膨脹等問題的出現(xiàn),人類學(xué)家和生物學(xué)家開始將承載力概念發(fā)展應(yīng)用到人類生態(tài)學(xué)中?!俺休d力”一詞也開始與生態(tài)破壞、環(huán)境退化、資源減少、人口增加、經(jīng)濟(jì)發(fā)展等問題聯(lián)系在一起,其內(nèi)涵也產(chǎn)生相應(yīng)變化⑥。當(dāng)應(yīng)用于區(qū)域和城市系統(tǒng)時,又衍生出社會承載力、文化承載力和旅游承載力等概念⑦。目前,承載力被賦予更豐富的內(nèi)容和更廣闊的用途。隨著自然資源短缺、環(huán)境污染嚴(yán)重以及人類經(jīng)濟(jì)發(fā)展和精神需求的滿足程度受到嚴(yán)重限制等問題頻發(fā),此后的研究便廣泛開展起來。
二、生態(tài)承載力研究分類
景觀(landscape)是指地球上人類視覺能夠觀察到的一切地面特征,這些地面特征既指自然特征,也指人工特征⑧。在不同的時代背景和語義環(huán)境下,其內(nèi)涵較為豐富①。人類賴以生存的各類物資來源、空間棲息地及精神場所均可被稱為資源(Resource)。在景觀資源整合背景下,為便于梳理已有的研究成果,本研究將生態(tài)承載力分為土地資源承載力、水資源承載力、旅游資源承載力和森林承載力等幾個重要領(lǐng)域分別進(jìn)行闡述。
(一)土地資源承載力
在當(dāng)前全球人口不斷增加、人均耕地面積日趨減少和人類糧食危機(jī)不斷加重的背景下,土地資源承載力的概念隨之產(chǎn)生。土地承載力(Land Carrying Capacity)是指在維持一定水平且不引起土地退化的前提下,一個區(qū)域能被永久供養(yǎng)的人口數(shù)量及人類的活動水平②。從土地承載力的原始定義可以看出,土地承載力是以不引起土地肥力下降為前提條件,以承載一定的人口數(shù)量為落腳點,還包括人類活動,即社會經(jīng)濟(jì)活動。
1949年,美國學(xué)者沃格特(William Vogt)發(fā)表了在生態(tài)領(lǐng)域具有一定影響力的文章《通向生存之路》(“Road to Survival”),較早探討了世界人口劇增已經(jīng)造成人口過剩,土地承載力達(dá)到極限③。根據(jù)他當(dāng)時的推測,人口極限數(shù)量約為22億,與當(dāng)前全球76億的人口數(shù)量(2018年聯(lián)合國人口統(tǒng)計數(shù)據(jù))相比,不到30%,可見當(dāng)時的推測方法可能忽略了一些社會要素。
20世紀(jì)50—70年代,一些國外的學(xué)者探討了土地承載力的計算依據(jù),并認(rèn)為土地承載力是在確保不會對土地資源造成不可逆的前提下,土地的生產(chǎn)潛力能容納的最大人口數(shù)量。這個定義僅僅涉及人口數(shù)量,沒有綜合考慮人類的消費水平和科技的發(fā)展水平。20世紀(jì)60年代中期,就職于北羅得西亞(贊比亞的舊稱)農(nóng)業(yè)部門的艾倫(W. Allan)研究員,根據(jù)其工作經(jīng)歷發(fā)表《非洲農(nóng)夫》(“The African Husbandman”)一文,提出以糧食為代表的土地承載力的計算公式。在土地生產(chǎn)力不退化的前提下,他主要考慮了土地面積、耕作要素和耕地面積,計算出單位綜合土地面積能夠供養(yǎng)的人口數(shù)量④。受歷史局限性影響,當(dāng)時他沒有考慮到人類對環(huán)境脅迫的作用,只能粗略計算在某一時期、某一地區(qū)能夠供養(yǎng)的人口數(shù)量。到了70年代初,澳大利亞的米林頓(R. M. Millington)和吉福德(R. M. Gifford)采用多目標(biāo)決策分析法,從各種資源對人口的限制角度出發(fā),討論了該國的土地承載力⑤,這是以澳大利亞流派為代表的土地承載力研究的典范。
中國對土地承載力的研究相對較晚。以中國科學(xué)院自然資源綜合考察委員為代表,在1986年開展的“中國土地生產(chǎn)潛力及人口承載量研究”項目,被認(rèn)為是中國迄今為止進(jìn)行的最全面的土地承載力方面的研究⑥。土地承載力的動態(tài)性特征以及人口和環(huán)境的相互作用的特性,使得該學(xué)科的研究需有系統(tǒng)性。如原華榮就曾探討了關(guān)于土地承載力與人口環(huán)境平衡的問題⑦。在研究方法上,國內(nèi)學(xué)者所使用的方法主要可歸納為系統(tǒng)動力學(xué)模型①、生產(chǎn)力估算模型②、RS估算法③等。如格日樂等學(xué)者針對額濟(jì)納綠洲生態(tài)環(huán)境脆弱復(fù)雜的特點,以及資源、環(huán)境、人口和發(fā)展之間的矛盾關(guān)系,運用系統(tǒng)動力學(xué)原理,建立了額濟(jì)納綠洲土地承載力系統(tǒng)動力學(xué)模型,并通過統(tǒng)計數(shù)據(jù)預(yù)測了未來20年內(nèi)三種水土開發(fā)速率、投入水平以及人口增長速率與三種生活標(biāo)準(zhǔn)下的土地承載力變化④。陳傳美等通過分析土地承載力系統(tǒng)各影響因素間相互制約、相互促進(jìn)的反饋關(guān)系,揭示了土地承載力系統(tǒng)的運行機(jī)制和控制機(jī)制,建立了鄭州市土地承載力系統(tǒng)動力學(xué)模型⑤。陳興鵬等結(jié)合西北干旱區(qū)水土資源和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的特點,應(yīng)用系統(tǒng)動力學(xué)原理建立了西北干旱區(qū)水土資源承載力系統(tǒng)模型,并以甘肅河西地區(qū)為例,對其水土資源承載力作了系統(tǒng)分析研究⑥。隨著現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展,特別是3S技術(shù)和計算機(jī)運算能力的發(fā)展和提高,土地承載力有了新的研究方法。如熊利亞等采用RS和GIS技術(shù)對研究區(qū)域的土地利用現(xiàn)狀和地形地貌特點進(jìn)行分析,預(yù)測不同時間尺度的土地人口承載量,并為作物種植方式提供依據(jù)⑦。人們還可通過遙感獲取地理信息,并結(jié)合調(diào)查統(tǒng)計數(shù)據(jù)和當(dāng)?shù)厝丝谙臓顩r,可以很方便地計算出不同區(qū)域的土地承載狀態(tài)⑧。
總之,隨著社會發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步,對土地承載力的認(rèn)識有了新的變化,研究手段也有所突破。土地承載力的研究方法還需深入討論,其優(yōu)缺點應(yīng)在今后的案例研究中進(jìn)行比較與驗證。
(二)水資源承載力
水是生命物質(zhì)不可缺少的一類生態(tài)系統(tǒng)要素,也是生態(tài)環(huán)境控制性因素之一,同時也是戰(zhàn)略性經(jīng)濟(jì)資源,是一個國家綜合國力的有機(jī)組成部分。水資源正日益影響著全球的環(huán)境和發(fā)展⑨。中國水資源短缺問題已經(jīng)成為限制中國區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要瓶頸,特別是在北方城市這個問題更加明顯⑩。因地下水的過量開采而引起的地面沉降問題,嚴(yán)重威脅著整個生態(tài)環(huán)境。因此,這些突出問題迫使我們必須對水資源問題進(jìn)行認(rèn)真思考。
水資源承載力(Water Resources Carrying Capacity)是繼土地資源承載力研究之后討論較多的研究領(lǐng)域。在國內(nèi)外的研究中,專門針對水資源的研究相對較少,一般是將其納入可持續(xù)發(fā)展的理論研究中①。由于水資源的分布不均,隨著人口增長、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活水平的提高,在許多國家和地區(qū),水資源供需矛盾日趨突出,水資源短缺已成為制約社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素。水資源危機(jī)的出現(xiàn),促使世界各國逐漸開始關(guān)注水資源問題。中國學(xué)者在20世紀(jì)80年代末提出水資源承載力這個概念。夏軍將水資源承載力定義為:“在一定的水資源開發(fā)利用階段,滿足生態(tài)需水的可利用水量能夠維系該地區(qū)人口、資源與環(huán)境有限發(fā)展目標(biāo)的最大的社會/經(jīng)濟(jì)規(guī)模?!雹谝χ尉热朔治隽怂Y源承載力的特點,并認(rèn)為它是“一個具有自然—社會雙重屬性的概念,既反映了水資源系統(tǒng)滿足社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的能力,也與社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)開發(fā)自然水資源系統(tǒng)的深度有關(guān),其大小取決于區(qū)域自然環(huán)境、水資源量、社會經(jīng)濟(jì)技術(shù)水平、社會經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)和承載驅(qū)動力大小等諸多因素”③。朱一中等人在總結(jié)惠泱河和何希吾研究歸納的水資源承載力特點的基礎(chǔ)上提出:“在特定歷史階段的特定技術(shù)和社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平條件下,以維護(hù)生態(tài)良性循環(huán)和可持續(xù)發(fā)展為前提,當(dāng)?shù)厮Y源系統(tǒng)可支撐的社會經(jīng)濟(jì)活動規(guī)模和具有一定生活水平的人口數(shù)量?!雹芡瑫r指出,此概念認(rèn)為水資源承載力是處于特定歷史時期,特定技術(shù)條件和社會背景之下承載了多少人,承載的對象是人口,能較客觀地表達(dá)概念的內(nèi)涵。
國外學(xué)者從供水的角度對城市水資源承載力進(jìn)行了相關(guān)研究,并努力將其納入到城市發(fā)展規(guī)劃中⑤。哈里斯(J. M. Harris)與肯尼迪(S. Kennedy)將水資源作為其中重要的影響因素,著重研究了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)域的耕地承載力,并把綜合土地承載力作為區(qū)域發(fā)展?jié)摿Φ囊豁椫匾暮饬繕?biāo)準(zhǔn)⑥。在對水資源承載力的研究中,一些學(xué)者特別注重應(yīng)用管理學(xué)理論提升資源承載力,如卡恩(S. Khan)和漢吉拉(M. Hanjra)曾研究澳大利亞的達(dá)令河流域(Murray-Darling),深入分析了可持續(xù)的水資源和土地管理對當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)和區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的巨大影響,并認(rèn)為忽視系統(tǒng)的承載力在較長時間內(nèi)會增加農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本,降低區(qū)域發(fā)展⑦。
在國內(nèi)研究方面,姚治君等人在總結(jié)區(qū)域水資源承載力研究歷史和現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,定義了水資源承載力概念,闡釋了水資源承載力的內(nèi)涵與特性⑧。龍騰銳等強(qiáng)調(diào)了系統(tǒng)研究水資源(環(huán)境)承載力的重要現(xiàn)實意義,指出了當(dāng)前研究中的不足以及有待進(jìn)一步研究的問題⑨。夏軍等根據(jù)水資源承載力的定義和水資源承載力的系統(tǒng)關(guān)系,討論了水資源承載力的度量與計算方法①。從當(dāng)前水資源承載力的整體研究情況看,這些研究主要闡述了水資源承載力的內(nèi)涵與特點,對水資源承載力的概念、研究方法和存在問題進(jìn)行了論述,并預(yù)測了今后的發(fā)展趨勢。
(三)旅游資源承載力
從1841年托馬斯·科克(Thomas Cock)組織第一次包價旅游至今,旅游業(yè)已經(jīng)成為世界經(jīng)濟(jì)的重要組成部分。但是,旅游業(yè)的成功和“無煙工業(yè)”的思想掩蓋了其對社會環(huán)境和自然環(huán)境的破壞,也使得旅游資源承載力的研究滯后于旅游學(xué)的其他分支。一個旅游地區(qū)所能容納的游客人數(shù)并非無限的,游人的過度密集會引起諸多環(huán)境問題、經(jīng)濟(jì)問題和社會矛盾,因此存在容量上的極限值和最適值②。
旅游資源承載力(Tourism Carrying Capacity)是指在某一特定時間與特定區(qū)域不對該區(qū)域的資源與環(huán)境發(fā)生破壞或污染的情況下,該區(qū)域所能承載的最大旅游人口數(shù)量③。也有學(xué)者在研究中提出:“一個旅游區(qū)的旅游開發(fā)并不是沒有限度的,旅游的過度開發(fā)會引發(fā)許多環(huán)境、經(jīng)濟(jì)問題和社會矛盾,縮短旅游區(qū)的生命周期,從而影響區(qū)域旅游的可持續(xù)發(fā)展,它客觀上存在著一個容量的極限值或最適值,這就是旅游承載力?!雹苌鷳B(tài)承載力中的物質(zhì)與環(huán)境是不可分割的,這在探討旅游承載力過程中亦同樣重要。如崔鳳軍等從影響旅游環(huán)境承載力的社會與文化環(huán)境、社會與心理環(huán)境、生態(tài)與經(jīng)濟(jì)環(huán)境等諸因子入手分析,提出旅游環(huán)境承載力的概念⑤。劉玲則從旅游環(huán)境承載力的綜合性(包括飯店接待能力、交通運輸能力、旅游物質(zhì)和能源供應(yīng)能力、旅游景點納污能力等)、復(fù)雜性(包括物質(zhì)、生態(tài)、心里、經(jīng)濟(jì)等方面的內(nèi)容,同時涉及多類學(xué)科的交叉)、層次性和可調(diào)節(jié)性等幾個方面進(jìn)行探討,將其細(xì)分為游覽環(huán)境承載力、生活環(huán)境承載力、旅游用地承載力、自然環(huán)境納污力等幾個單項,分別進(jìn)行研究⑥。也有學(xué)者進(jìn)一步提出生態(tài)旅游承載力概念,認(rèn)為其是在生態(tài)承載力的基礎(chǔ)上加上旅游層面的影響因素而發(fā)展出來的⑦。
根據(jù)WTO1999年的統(tǒng)計數(shù)據(jù),在全世界的十大產(chǎn)業(yè)內(nèi),旅游出口創(chuàng)匯額達(dá)5550億美元,超過世界領(lǐng)先行業(yè),如汽車、化工、食品、燃料、計算機(jī)和辦公設(shè)備等⑧。擁有豐富旅游資源的國家、區(qū)域或某地,在旅游熱浪潮的推動下取得了令人矚目的經(jīng)濟(jì)效益。然而旅游活動對自然資源的消耗和對生態(tài)系統(tǒng)的破壞,也造成了不可估量的損失。在這個大趨勢和挑戰(zhàn)領(lǐng)域,各國學(xué)者進(jìn)行了大量研究,以期既實現(xiàn)增加經(jīng)濟(jì)效益使貧窮的國家、地區(qū)富裕起來的目的,又最大限度的減少其對環(huán)境、生態(tài)的負(fù)面影響。如美國學(xué)者內(nèi)托(F. Neto)充分肯定了旅游業(yè)帶來的收益、就業(yè)、財富等積極影響,并詳細(xì)闡述了減少環(huán)境影響的可持續(xù)方法⑨。利姆(C. C. Lim)等學(xué)者通過選取經(jīng)濟(jì)影響、環(huán)境影響、社會態(tài)度和影響、政策、技術(shù)水平和旅游者等各類指標(biāo),建立了多功能互動循環(huán)模型,用于優(yōu)化旅游者和當(dāng)?shù)厣鐣年P(guān)系①。陳瑞秋(R. J. Chen)通過建立島嶼旅游業(yè)的多維模型,結(jié)合定性和定量方法對島嶼旅游業(yè)進(jìn)行了研究②。還有學(xué)者以環(huán)境、社會和基礎(chǔ)設(shè)施為評價參數(shù),研究了菲律賓長灘島(Boracay Island)的旅游承載能力,提出對一個旅游地進(jìn)行研究時可以考慮以下五個主要參數(shù):物質(zhì)承載(包括地下水質(zhì)、水量承載力,海水水質(zhì)承載力,土地承載力,污水和物體廢物的承載力等)、旅游者觀念(比如擁擠,會造成旅游者對所有的海灘都會有同樣的不適感)、當(dāng)?shù)鼐用裼^念、交通(航空航海承載力和道路系統(tǒng)和車輛承載力)和政府(地方、區(qū)域政府)③。在國外,旅游資源承載力的研究同樣經(jīng)常被納入可持續(xù)發(fā)展框架。如喬伊(H. Choi)等學(xué)者為了研究區(qū)域旅游業(yè)的發(fā)展,結(jié)合可持續(xù)發(fā)展框架,利用38個研究人員用修訂過的Delphi方法,選取125個評價指標(biāo)進(jìn)行調(diào)查,將評價指標(biāo)歸納為政策指標(biāo)(32個)、社會指標(biāo)(28個)、生態(tài)指標(biāo)(25個)、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)(24個)、技術(shù)指標(biāo)(3個)和文化層面指標(biāo)(13個)④。Delphi應(yīng)用研究方法較具客觀性,代表了同行業(yè)內(nèi)專家在沒有相互交流的情況下的一致性觀點。
三、生態(tài)承載力的評價體系
隨著經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展和生活方式的轉(zhuǎn)變,人與景觀資源的關(guān)系呈現(xiàn)出消耗(污染)和被消耗(污染)的矛盾關(guān)系,以及人類對物質(zhì)需求的增加與生態(tài)系統(tǒng)供給之間的矛盾關(guān)系。然而一切的污染問題和人與自然的供需矛盾,歸根結(jié)底是行為主體沒有充分利用現(xiàn)代科技,或未進(jìn)行科學(xué)合理的規(guī)劃景觀資源而導(dǎo)致的。正是因為這些問題的凸顯,生態(tài)承載力理論隨之出現(xiàn)和發(fā)展并發(fā)揮了積極作用。根據(jù)研究生態(tài)承載力的不同類型和歷史發(fā)展過程,總體上承載力研究類型是隨著新問題的出現(xiàn)而出現(xiàn),評價模型也從簡單到復(fù)雜,評價指標(biāo)的選取也趨于科學(xué)合理。為更好地利用景觀學(xué)理論解決空間、資源問題,下文將對生態(tài)承載力評價模型、評價指標(biāo)、支撐技術(shù)進(jìn)行總結(jié)與展望。
(一)評價模型
評價模型是針對出現(xiàn)的具體問題,通過數(shù)學(xué)手段進(jìn)行定性、定量模擬計算,皆在利用科學(xué)邏輯解釋問題、分析發(fā)展規(guī)律和預(yù)測發(fā)展趨勢。在生態(tài)學(xué)領(lǐng)域中,最早建構(gòu)的經(jīng)典模型是描述了種群數(shù)量自然增長受環(huán)境承載力總量的限制狀態(tài)的Logistic模型①。1992年提出的生態(tài)足跡模型,通過人類消耗的所有物質(zhì)能源以及由人類產(chǎn)生的廢物總量轉(zhuǎn)化為一定的生物生產(chǎn)性土地面積,計算消耗的土地面積與現(xiàn)存的土地面積之差,可得出研究對象的生態(tài)承載力狀態(tài)是盈余或不足。該方法曾被眾多學(xué)者應(yīng)用,并得出了較直觀的研究結(jié)果②。在水資源評價模型方面,余衛(wèi)東等人分別探討了背景分析、常規(guī)趨勢、模糊綜合評判、主成分分析、系統(tǒng)動力學(xué)和多目標(biāo)決策等問題,并詳細(xì)說明了各自的優(yōu)缺點③。不同的評價模型具有互補(bǔ)性。當(dāng)用于解決具體問題時,由于遇到問題的類型不同、研究資料多寡以及研究手段的差異,決定了適用不同的評價模型。以森林承載力為例,其研究可追溯到20世紀(jì)90年代初,在計算模型上基本是按照統(tǒng)計資料進(jìn)行簡單的加減換算。在隨后的研究中,有學(xué)者用森林承載指數(shù)(Forest Carrying Index)來評價區(qū)域森林承載力是否超載④。狀態(tài)空間模型為生態(tài)承載力研究提供了一種研究思路,如楊志峰等人提出基于系統(tǒng)健康的生態(tài)承載力評價方法,使用狀態(tài)空間概念模型模擬承載力要素之間的關(guān)系⑤。在森林承載力的研究中,狀態(tài)空間模型可用于描述森林生態(tài)承載力要素之間的相互關(guān)系⑥。承載力的評價模型總是發(fā)展的,只有數(shù)學(xué)、生態(tài)學(xué)、環(huán)境科學(xué)、社會學(xué)和經(jīng)濟(jì)學(xué)等多學(xué)科之間的相互交融,才有可能引入新的模型,并發(fā)展和校正現(xiàn)有模型。
(二)評價指標(biāo)
生態(tài)承載力評價指標(biāo)在評價研究過程中非常關(guān)鍵,許多研究成果往往因為不恰當(dāng)、錯選、漏選和重復(fù)選擇(相互包含)評價指標(biāo),而造成評價結(jié)果的不客觀甚至錯誤。根據(jù)生態(tài)承載力評價的眾多研究,在選取評價指標(biāo)上有從少至多、從片面向全面、從單一到綜合這類趨勢發(fā)展。吳基科(K. Oh)等學(xué)者在對韓國漢城城市承載力進(jìn)行研究時,建立了城市承載力評價系統(tǒng)(UCCAS),并以GIS為技術(shù)支持,在由城市承載力組成的四個部分中選取了7個具體指標(biāo)⑦。利姆(C. C. Lim)等人在優(yōu)化島嶼旅游業(yè)的研究中,選用了四大因素的15個具體指標(biāo)⑧。在對水資源承載力的研究中,其評價指標(biāo)體系也發(fā)生了很大變化。如王友貞等學(xué)者圍繞水資源承載力的核心問題——承載力評價指標(biāo)體系,從承載指數(shù)和協(xié)調(diào)指數(shù)兩個綜合指標(biāo)中選取了共計38個單項指標(biāo)⑨。由此可以看出,其評價結(jié)果相對來說更為客觀合理,但其數(shù)據(jù)的獲取和處理會相對復(fù)雜一些。在森林承載力評價指標(biāo)體系的發(fā)展上也存在相應(yīng)的發(fā)展趨勢。最早研究該問題的吳靜和選取了4項評價指標(biāo)⑩,徐德成分別選取了4項及5項評價指標(biāo)①,張健等人選取了7項評價指標(biāo),李瑞選取了4項評價指標(biāo),歐陽勛志在經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、生態(tài)指標(biāo)和社會指標(biāo)這三個維度中共選擇了17個單項指標(biāo),王李進(jìn)在森林結(jié)構(gòu)需求、森林功能需求、經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求和社會發(fā)展需求中選擇了18個指標(biāo)②。由此可見,對森林承載力評價指標(biāo)的研究呈現(xiàn)從單一森林產(chǎn)品供給轉(zhuǎn)向涵蓋生態(tài)防護(hù)、環(huán)境效益和產(chǎn)品供給等多種功能的發(fā)展過程。
(三)支撐技術(shù)
由于生態(tài)承載力評價的復(fù)雜性和動態(tài)性,一定歷史時期的單目標(biāo)技術(shù)承載力階段已經(jīng)過去,承載力大小是承載體與承載對象相互作用的動態(tài)過程,多目標(biāo)決策系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用將成為解決這一問題的方法③。在研究資料的獲取和分析方面,RS和GIS技術(shù)可以為其提供支持④。遙感技術(shù)主要可用來獲取地面信息,特別是對近年來高分辨率衛(wèi)星影像的應(yīng)用,通過人工判讀結(jié)合實際調(diào)查將遙感數(shù)據(jù)解譯分類。對土地類型分類、土地利用變化等基本信息的提取,可作為土地承載力研究、城市承載力研究和森林承載力等研究的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)源。在生態(tài)承載力的研究中,GIS技術(shù)主要用于數(shù)據(jù)的輸入、儲存和輸出,不同數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換以及空間分析等,并發(fā)揮著決策支持的功能⑤。在較大尺度上的景觀空間格局研究中,F(xiàn)RAGSTATS技術(shù)可以提供定量化的景觀結(jié)構(gòu)分析⑥。GIS技術(shù)在生態(tài)承載力應(yīng)用上已進(jìn)行了一些研究。如陳天樂等人運用GIS對上海崇明島區(qū)的生態(tài)承載力進(jìn)行了分析,對研究所用到的統(tǒng)計數(shù)據(jù)和調(diào)查點數(shù)據(jù)利用Kriging內(nèi)插法進(jìn)行柵格化處理,在空間分析模塊中的柵格計算器輸入數(shù)學(xué)模型即可分析生態(tài)承載力的區(qū)域分異⑦。約翰遜(S. Johnson)等利用遙感數(shù)據(jù)、統(tǒng)計數(shù)據(jù)和GIS技術(shù)對影響環(huán)境和軍事用地承載力的因素進(jìn)行了分析,以期得到一種既降低軍事用地維護(hù)費用,又減少對環(huán)境影響的優(yōu)化方案①??傊杂嬎銠C(jī)為平臺的信息技術(shù),為各個領(lǐng)域的科學(xué)研究帶來了便利,同時又開拓了一些新的研究領(lǐng)域②。在解決實際問題時,需要合理利用這些技術(shù)為研究服務(wù)。
四、小結(jié)
在人類自然屬性的立場上,地球僅僅是提供人類生存、發(fā)展所必須的物質(zhì)、能量與空間的載體。從社會學(xué)角度看,人類社會的生存與發(fā)展應(yīng)該是可持續(xù)性的,當(dāng)代人的生存和發(fā)展不應(yīng)該以犧牲后代的利益為代價。衡量人類社會是否可持續(xù)發(fā)展,生態(tài)承載力可作為一個科學(xué)的量化工具。本文在追溯經(jīng)典生態(tài)學(xué)理論的基礎(chǔ)上,挖掘并整理了生態(tài)承載力的起源與發(fā)展脈絡(luò),又系統(tǒng)歸納了生態(tài)承載力研究的分類和評價體系。在景觀資源整合的背景下,本研究可為景觀規(guī)劃、空間規(guī)劃、土地規(guī)劃以及自然資源利用提供理論參考和決策依據(jù)。
責(zé)任編輯:王俊暐 徐 敏