洞庭湖區(qū)生態(tài)承載力動(dòng)態(tài)特征與趨勢(shì)預(yù)測(cè)

譚潔 郝琪 譚雪蘭 吳憶澤 周衛(wèi)軍

摘要：利用狀態(tài)空間法對(duì)洞庭湖區(qū)2005、2010和2015年生態(tài)承載力演變狀況進(jìn)行了評(píng)價(jià)，并通過(guò)灰色預(yù)測(cè)模型對(duì)2020年和2025年洞庭湖區(qū)生態(tài)承載力情況進(jìn)行了模擬預(yù)測(cè)。結(jié)果表明，2005—2015年洞庭湖區(qū)生態(tài)承載力呈現(xiàn)出上升趨勢(shì)，除資源環(huán)境承載力外，生態(tài)彈性力和社會(huì)經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)力均處于超載狀態(tài);2020—2025年洞庭湖區(qū)生態(tài)承載力預(yù)計(jì)將繼續(xù)保持上升趨勢(shì)，并維持在可載狀態(tài)，區(qū)域自然、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)復(fù)雜動(dòng)態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定度和協(xié)調(diào)度均有所回升;生態(tài)彈性力與社會(huì)經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)力是生態(tài)承載力提高的主要制約因素，洞庭湖區(qū)未來(lái)應(yīng)進(jìn)一步積極轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式，著力提升生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)和自我維持的能力。

關(guān)鍵詞： 生態(tài)承載力; 動(dòng)態(tài)模擬; 狀態(tài)空間法; 灰色預(yù)測(cè)模型; 洞庭湖區(qū)

中圖分類號(hào)：X22;X26? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：0439-8114（2020）14-0024-06

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2020.14.004 開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

Abstract： The state space method was used to evaluate the evolution of ecological carrying capacity in Dongting Lake area in 2005， 2010 and 2015. The ecological carrying capacity of Dongting Lake area in 2020 and 2025 was simulated and predicted by grey prediction model. The results showed that the ecological carrying capacity of Dongting Lake area exhibited an upward trend from 2005 to 2015. In addition to the carrying capacity of resources and environment， the ecological resilience and social and economic coordination were in a state of overload. From 2020 to 2025， the ecological carrying capacity of Dongting Lake area was expected to continue to increase and remain in the loadable state. Stability and coordination degree of the complex natural， economic and social dynamic system in the area will rise to some extent. The ecological resilience and the coordination of social economy were the main restricting factors for the improvement of ecological carrying capacity. In the future， Dongting Lake area should further transform the economic development mode and strive to improve the ability of ecological system self-regulation and self-maintenance.

Key words： ecological carrying capacity; dynamic simulation; state-space method; gray forecast model; Dongting Lake area

生態(tài)承載力概念最早由Park和Burgess于1921年提出，并定義為生物個(gè)體在特定空間、特定生存環(huán)境下能夠存活的最大數(shù)量，反映了人類活動(dòng)與自然生態(tài)系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)關(guān)系，對(duì)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的速度、規(guī)模起著決定性影響，是判斷區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的重要依據(jù)[1，2]。黨的十九大報(bào)告樹立了中國(guó)特色社會(huì)主義新時(shí)代生態(tài)文明新的里程碑，將生態(tài)文明、美麗中國(guó)與中國(guó)夢(mèng)進(jìn)行結(jié)合，既要?jiǎng)?chuàng)造更多的物質(zhì)財(cái)富，又要建設(shè)優(yōu)美生態(tài)環(huán)境以滿足人民日益增長(zhǎng)的對(duì)美好生活的需要。生態(tài)承載力是資源環(huán)境承載力的重要組成部分，開展生態(tài)承載力研究對(duì)生態(tài)文明建設(shè)和可持續(xù)發(fā)展至關(guān)重要。生態(tài)承載力作為“自然-經(jīng)濟(jì)-社會(huì)”復(fù)雜系統(tǒng)，是生態(tài)學(xué)、地理學(xué)與環(huán)境學(xué)等學(xué)科研究的交叉前沿領(lǐng)域。國(guó)內(nèi)外學(xué)者通過(guò)凈初級(jí)生產(chǎn)力法[3]、生態(tài)足跡法[4]、供需平衡法[5]、系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型[6]、狀態(tài)空間法[7]、灰色預(yù)測(cè)模型[8]等方法，圍繞生態(tài)承載力的概念和內(nèi)涵[9-12]、定量評(píng)估[4，13-15]、影響因素[3，16-18]和模擬預(yù)測(cè)[8，19，20]等領(lǐng)域，對(duì)不同時(shí)空尺度和地域類型的生態(tài)承載力問題開展了大量理論與實(shí)證研究，生態(tài)承載力逐漸滲透到土地、流域、生態(tài)脆弱區(qū)、旅游和城市綜合系統(tǒng)等多個(gè)領(lǐng)域。

洞庭湖區(qū)是中國(guó)最大的淡水湖泊濕地生態(tài)系統(tǒng)之一，占據(jù)著長(zhǎng)江中下游最敏感、最脆弱的生態(tài)區(qū)位，是構(gòu)建“十大生態(tài)屏障”之一的長(zhǎng)江流域的重點(diǎn)區(qū)域[21]。長(zhǎng)期以來(lái)，復(fù)雜的湖垸、江湖關(guān)系及長(zhǎng)期、強(qiáng)烈的人類活動(dòng)對(duì)生態(tài)承載力影響產(chǎn)生了巨大空間差異性，其生態(tài)承載力演變趨勢(shì)將對(duì)中國(guó)生態(tài)文明的建設(shè)和長(zhǎng)江中下游區(qū)域的可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)生至關(guān)重要的影響。為此，《洞庭湖生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)規(guī)劃》提出了要以推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)為主題，以創(chuàng)新體制機(jī)制為動(dòng)力，建立新的江湖平衡關(guān)系，保障國(guó)家糧食安全和長(zhǎng)江流域水安全和生態(tài)安全。已有對(duì)洞庭湖區(qū)生態(tài)承載力的研究多集中于現(xiàn)狀評(píng)價(jià)，對(duì)其未來(lái)演變發(fā)展趨勢(shì)的預(yù)測(cè)較為鮮見。因此，本研究以洞庭湖區(qū)的岳陽(yáng)市、常德市、益陽(yáng)市為研究對(duì)象，在對(duì)2005—2015年的生態(tài)承載力進(jìn)行定量評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上，通過(guò)灰色預(yù)測(cè)模型對(duì)2020年和2025年的生態(tài)承載力狀況進(jìn)行模擬，以期為洞庭湖區(qū)生態(tài)可持續(xù)發(fā)展和大湖流域生態(tài)文明建設(shè)引領(lǐng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)全面發(fā)展新路徑提供科學(xué)依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

研究區(qū)域?yàn)楹鲜≡狸?yáng)市、益陽(yáng)市和常德市，均屬于洞庭湖區(qū)。其中，岳陽(yáng)轄區(qū)包括2市（臨湘市、汨羅市）、4縣（華容縣、平江縣、湘陰縣、岳陽(yáng)縣）、3區(qū)（岳陽(yáng)樓區(qū)、君山區(qū)、云溪區(qū)）;常德轄區(qū)包括6縣（安鄉(xiāng)縣、漢壽縣、桃源縣、臨澧縣、石門縣、澧縣）、2區(qū)（武陵區(qū)、鼎城區(qū)），代管縣級(jí)市津市;益陽(yáng)轄區(qū)包括1市（沅江市）、3縣（桃江縣、安化縣、南縣）、3區(qū)（資陽(yáng)區(qū)、赫山區(qū)、大通湖區(qū)）。該區(qū)域以山地、平原、丘陵為主，年平均氣溫16～17 ℃，年降水量在1 200 mm之上，具有氣候溫暖、四季分明、熱量充足、雨水集中等亞熱帶季風(fēng)氣候特征。區(qū)域總面積為45 353 km2，總?cè)丝? 588.43萬(wàn)人，總GDP為6 949.71億元，岳陽(yáng)市、益陽(yáng)市和常德市研究區(qū)的面積、人口和GDP分別占湖南省的23.4%、21.41%和24.05%;2005—2015年森林覆蓋率從44.69%增加到49.10%。

2 研究方法與數(shù)據(jù)來(lái)源

2.1 指標(biāo)選取與數(shù)據(jù)來(lái)源

生態(tài)承載力研究是在資源、環(huán)境、人類社會(huì)和經(jīng)濟(jì)包含在內(nèi)的復(fù)雜生態(tài)系統(tǒng)基礎(chǔ)之上建立起來(lái)的。本研究參考中國(guó)科學(xué)院可持續(xù)發(fā)展指標(biāo)體系[22]及相關(guān)文獻(xiàn)[20，23，24]，結(jié)合洞庭湖區(qū)自然、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)實(shí)際，通過(guò)層次分析法，將洞庭湖區(qū)3個(gè)市的生態(tài)承載力評(píng)估指標(biāo)分為目標(biāo)層、準(zhǔn)則層和指標(biāo)層3個(gè)層次;以生態(tài)承載力作為評(píng)估體系的目標(biāo)層，根據(jù)生態(tài)承載力內(nèi)涵，將生態(tài)彈性力、資源環(huán)境承載力、社會(huì)經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)力3個(gè)方面作為評(píng)估體系的準(zhǔn)則層。在此基礎(chǔ)上，根據(jù)科學(xué)性、可比性、簡(jiǎn)明性、動(dòng)態(tài)性，采用主成分分析法和德爾菲法，定性與定量相結(jié)合確定最終指標(biāo)體系（表1）。生態(tài)彈性力大小通過(guò)年平均氣溫、年降水量、年日照時(shí)數(shù)、地表水資源量、地下水資源量、建成區(qū)綠化覆蓋率、土地墾殖指數(shù)7項(xiàng)指標(biāo)反映，代表區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)的狀態(tài);資源環(huán)境承載力通過(guò)人均水資源量、人均耕地面積、萬(wàn)元GDP用水量、化肥施用強(qiáng)度（折純量）、單位規(guī)模工業(yè)增加值能耗5項(xiàng)指標(biāo)反映，代表資源對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的供給能力和環(huán)境對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的容納能力;社會(huì)經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)力由人口密度、城市化率、城鎮(zhèn)居民可支配收入、人均GDP、第三產(chǎn)業(yè)占GDP比重5項(xiàng)指標(biāo)反映，代表區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展的協(xié)調(diào)能力。

由于指標(biāo)中包括正項(xiàng)指標(biāo)和負(fù)向指標(biāo)，本研究通過(guò)極差正規(guī)化法將原始數(shù)據(jù)有效歸一化在（0，1）之間，離散度具有一致性[25]。指標(biāo)權(quán)重的確定則采用熵值法，根據(jù)各指標(biāo)的變異程度，反映指標(biāo)的區(qū)分能力，進(jìn)而確定權(quán)重[26]。對(duì)于計(jì)算和評(píng)價(jià)洞庭湖區(qū)生態(tài)承載力而言，某項(xiàng)指標(biāo)的數(shù)據(jù)差異程度越小，則其對(duì)生態(tài)承載力的影響越小，即在對(duì)生態(tài)承載力評(píng)價(jià)中的作用越小，熵越小;反之則對(duì)生態(tài)承載力評(píng)價(jià)中的作用越大，熵越大（表1）。

本研究所涉及的數(shù)據(jù)主要來(lái)源于湖南省統(tǒng)計(jì)局網(wǎng)站中的2005—2015年各期《湖南省統(tǒng)計(jì)年鑒》、湖南省和各市州的《國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)》等公開統(tǒng)計(jì)資料，水資源的數(shù)據(jù)主要來(lái)源于《湖南省水資源公報(bào)》。

2.2 研究方法

2.2.1 狀態(tài)空間法 該方法是歐氏幾何空間用于定量描述系統(tǒng)狀態(tài)的一種科學(xué)方法，通常由表示系統(tǒng)各要素狀態(tài)向量的三維狀態(tài)空間軸組成，具有能揭示系統(tǒng)內(nèi)部變量和外部變量之間關(guān)系的優(yōu)勢(shì)[27]?？h域生態(tài)承載力大小可以用狀態(tài)空間的原點(diǎn)與系統(tǒng)狀態(tài)點(diǎn)所構(gòu)成的矢量模型來(lái)描述。當(dāng)考慮到狀態(tài)軸的權(quán)重時(shí)，生態(tài)承載力的數(shù)學(xué)表達(dá)式為：

2.2.2 灰度預(yù)測(cè)法本研究采用的是灰色預(yù)測(cè)法中的數(shù)列預(yù)測(cè)方法GM（1，1），通過(guò)處理原始數(shù)據(jù)和建立灰色模型，發(fā)現(xiàn)并掌握系統(tǒng)的發(fā)展規(guī)律，科學(xué)地動(dòng)態(tài)模擬預(yù)測(cè)系統(tǒng)的未來(lái)狀態(tài)[28]。

檢驗(yàn)預(yù)測(cè)值要求達(dá)C<0.35，P>0.95，模型精度為優(yōu)。

2.3 評(píng)價(jià)指標(biāo)理想值確定

根據(jù)洞庭湖生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)規(guī)劃、長(zhǎng)江中游城市群發(fā)展規(guī)劃和湖南省國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展十三五規(guī)劃綱要，以規(guī)劃中設(shè)定的各指標(biāo)閾值和規(guī)劃中未涉及的指標(biāo)以湖南省的平均值為參考值，確定各評(píng)價(jià)指標(biāo)的理想值（表2），并依據(jù)評(píng)價(jià)模型計(jì)算生態(tài)承載力、生態(tài)彈性力、資源環(huán)境承載力、社會(huì)經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)力理想值（表3）。

將現(xiàn)實(shí)值與理想值進(jìn)行比較，即可知區(qū)域生態(tài)承載力水平，判斷其為可載、滿載或超載情況。借鑒王開運(yùn)[2]的研究方法，本研究將各個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的容差設(shè)定為0.02，設(shè)定生態(tài)承載力評(píng)價(jià)范圍如表4所示。

3 結(jié)果與分析

3.1 生態(tài)彈性力評(píng)價(jià)

生態(tài)彈性力是指生態(tài)系統(tǒng)有抵抗外界壓力、自我維持和調(diào)節(jié)的能力。由表5可以看出，洞庭湖區(qū)生態(tài)彈性力指數(shù)呈現(xiàn)出向理想值靠近的趨勢(shì)，特別是2010年以后，出現(xiàn)了一個(gè)快速回升過(guò)程，且超過(guò)了2005年的水平，但仍低于理想值指數(shù)，該子系統(tǒng)處于超載狀態(tài)。表明洞庭湖區(qū)在2005—2015年生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)和抗干擾的能力整體處于較低水平，這與該區(qū)域高密度人口的生產(chǎn)與資源開發(fā)壓力造成生態(tài)環(huán)境退化有關(guān)。但在“退田還湖、平垸行洪、退耕還林、封山育林”等生態(tài)恢復(fù)和環(huán)境保護(hù)措施逐步有效實(shí)施后，洞庭湖區(qū)的生態(tài)彈性力已在向良性方向加速發(fā)展。從區(qū)域空間情況來(lái)看，常德市生態(tài)彈性力指數(shù)最高，益陽(yáng)市次之，岳陽(yáng)市最低，且2015年常德市生態(tài)彈性力指數(shù)達(dá)0.203 0，幾乎接近滿載水平，這與湖南省“3+5”城市群兩型社會(huì)試驗(yàn)區(qū)的發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施，常德市積極落實(shí)洞庭湖區(qū)生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)規(guī)劃，區(qū)域生態(tài)環(huán)境調(diào)節(jié)功能得到了明顯增強(qiáng)有關(guān)[29]。

3.2 資源環(huán)境承載力評(píng)價(jià)

資源環(huán)境承載力結(jié)合資源要素和環(huán)境要素，反映資源環(huán)境與人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的適應(yīng)程度，包括資源對(duì)人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的供給能力和環(huán)境對(duì)人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的容納能力。由表6可以看出，2005—2015年洞庭湖區(qū)資源環(huán)境承載力子系統(tǒng)與生態(tài)彈性力不同，其指數(shù)一直高于理想值指數(shù)，處于可載狀態(tài)。但其發(fā)展趨勢(shì)與生態(tài)彈性力類似，均呈現(xiàn)出不斷提升態(tài)勢(shì)，在2010年之后提升速度也明顯加快。這表明洞庭湖區(qū)豐富的光熱、水土、礦產(chǎn)和生物資源，較強(qiáng)的水、氣、土壤的自凈能力，使得自然資源變量、環(huán)境資源變量和社會(huì)條件變量對(duì)區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展需求尚具備較好的支撐能力。未來(lái)應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)科技創(chuàng)新，提升資源利用率，不斷降低生產(chǎn)能耗，促使資源環(huán)境承載力能夠支撐洞庭湖區(qū)可持續(xù)發(fā)展的需要。資源環(huán)境承載力也存在空間分異，常德市作為環(huán)洞庭湖經(jīng)濟(jì)帶的核心城市之一，2005年其資源環(huán)境承載力指數(shù)為0.399 9，比岳陽(yáng)市和益陽(yáng)市分別高出26.43%和26.07%，隨后一直保持并進(jìn)一步擴(kuò)大了領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。2015年常德市的資源環(huán)境承載力指數(shù)比岳陽(yáng)市和益陽(yáng)市分別高出37.31%和27.49%。2005—2015年，常德市資源環(huán)境承載力指數(shù)的提升速度最快，2015年比2005年提升了14.48%;益陽(yáng)市資源環(huán)境承載力指數(shù)2015年比2005年提升了13.21%，也高于岳陽(yáng)市同期7.71%的增長(zhǎng)幅度。

3.3 社會(huì)經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)力評(píng)價(jià)

社會(huì)經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)力可反映社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和人口發(fā)展的協(xié)調(diào)程度，體現(xiàn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化程度。由表7可以看出，洞庭湖區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)力與生態(tài)彈性力、資源環(huán)境承載力發(fā)展趨勢(shì)呈現(xiàn)明顯差異，整體呈現(xiàn)出先降后增的發(fā)展趨勢(shì)，2015年社會(huì)經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)力指數(shù)低于理想值，該子系統(tǒng)處于超載水平。這表明洞庭湖區(qū)的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境的協(xié)調(diào)度較差，應(yīng)在今后的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中堅(jiān)守生態(tài)紅線底線，統(tǒng)籌解決發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)、綠色經(jīng)濟(jì)、低碳經(jīng)濟(jì)中的深層次問題，著力探索大湖流域經(jīng)濟(jì)生態(tài)協(xié)調(diào)發(fā)展新模式。從區(qū)域差異來(lái)看，2005年常德市、益陽(yáng)市和岳陽(yáng)市的社會(huì)經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)力指數(shù)分別為0.118 4、0.066 1、0.052 6，除常德市為可載水平外，其余兩市均處于超載水平。2005—2010年，三市的社會(huì)經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)力均出現(xiàn)降低趨勢(shì)，其中，常德市下降幅度最大，達(dá)58.87%;其次為岳陽(yáng)市，下降了29.05%;益陽(yáng)市則下降了8.17%。這可能與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)對(duì)資源的依賴程度較大和現(xiàn)代第三產(chǎn)業(yè)滯后有較大關(guān)系。雖然常德市、益陽(yáng)市、岳陽(yáng)市在2010—2015年社會(huì)經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)力又開始逐步回升，但尚未達(dá)到可載水平，都需進(jìn)一步推動(dòng)該湖區(qū)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型，著力構(gòu)建科技含量高、經(jīng)濟(jì)效益好、資源消耗低、環(huán)境污染少的新型產(chǎn)業(yè)體系。

3.4 生態(tài)承載力綜合評(píng)價(jià)

由表8可知，2005—2010年，洞庭湖區(qū)雖然社會(huì)經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)力出現(xiàn)下降，但在生態(tài)彈性力和資源環(huán)境承載力同時(shí)上升的拉動(dòng)下，生態(tài)承載力指數(shù)整體呈現(xiàn)緩慢上升趨勢(shì);2010—2015年，在生態(tài)彈性力、資源環(huán)境承載力和社會(huì)經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)力3個(gè)子系統(tǒng)共同提升的影響下，生態(tài)承載力指數(shù)整體呈現(xiàn)較為快速的上升趨勢(shì)。這反映了洞庭湖區(qū)生態(tài)彈性力、資源環(huán)境承載力和社會(huì)經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)力都在逐步恢復(fù)，但生態(tài)彈性力和社會(huì)經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)力均還處于超載狀態(tài)，洞庭湖區(qū)生態(tài)承載力還存在較大的提升空間。從空間分布上來(lái)看，常德市生態(tài)承載力水平最高，其生態(tài)承載力指數(shù)一直高于理想值指數(shù)，處于可載水平，并呈現(xiàn)出明顯上升趨勢(shì);岳陽(yáng)市生態(tài)承載力水平最低，生態(tài)承載力指數(shù)從超載水平緩慢回升，但到2015年仍處于滿載狀態(tài);益陽(yáng)市的生態(tài)承載力總體水平雖低于常德市，但其生態(tài)承載力指數(shù)一直在上升，并由超載逐步提升到了可載狀態(tài)。

3.5 洞庭湖區(qū)生態(tài)承載力發(fā)展模擬

利用MATLAB R2018a軟件，檢驗(yàn)可得生態(tài)承載力原始數(shù)據(jù)能夠通過(guò)級(jí)比檢驗(yàn)。構(gòu)建了2005、2010、2015年生態(tài)承載力灰色預(yù)測(cè)模型，根據(jù)式（6）、式（7），得到岳陽(yáng)市、常德市、益陽(yáng)市的生態(tài)承載力預(yù)測(cè)值的后驗(yàn)差比值分別為0.005 1、0.003 0、0.002 0，皆<0.35，小誤差概率100%>95%，模型精度為優(yōu)。由表9可知，2020和2025年洞庭湖區(qū)生態(tài)承載力水平將不斷提高，整體達(dá)可載水平，區(qū)域自然、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)復(fù)雜動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定程度和協(xié)調(diào)程度都將回升到較好的狀態(tài)。其中，常德市和益陽(yáng)市的生態(tài)承載力將一直處于可載狀態(tài)，常德市的生態(tài)承載力水平優(yōu)于益陽(yáng)市;岳陽(yáng)市的生態(tài)承載力指數(shù)將于2020年由滿載上升到可載狀態(tài)，至2025年也將維持可載狀態(tài)。

根據(jù)表10可知，洞庭湖區(qū)2020、2025年生態(tài)彈性力狀況呈上升趨勢(shì)，區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)的自我維持與調(diào)節(jié)能力逐步提高。其中，常德市生態(tài)彈性力上升幅度最大，預(yù)測(cè)將由超載狀態(tài)上升到2020年滿載，2025年將達(dá)到可載狀態(tài);岳陽(yáng)市生態(tài)彈性力指數(shù)最低，處于超載狀態(tài)，但超載程度趨于減緩;益陽(yáng)市生態(tài)彈性力指數(shù)基本與岳陽(yáng)市持平，同樣處于超載狀態(tài)，超載程度也趨于減緩，說(shuō)明岳陽(yáng)市和益陽(yáng)市未來(lái)生態(tài)系統(tǒng)所承受的壓力仍然相對(duì)較大。2020、2025年資源環(huán)境承載力也將繼續(xù)保持上升趨勢(shì)，且都為可載狀態(tài)，說(shuō)明區(qū)域資源的供給能力和環(huán)境對(duì)人類排污活動(dòng)的容納能力將趨于穩(wěn)定。從區(qū)域差異來(lái)看，常德市資源環(huán)境承載力指數(shù)最高，益陽(yáng)市次之，岳陽(yáng)市最低。2020、2025年社會(huì)經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)力預(yù)測(cè)結(jié)果與生態(tài)彈性力和資源環(huán)境承載力預(yù)測(cè)情況一致，也為繼續(xù)上升趨勢(shì)。其中，岳陽(yáng)市社會(huì)經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)力指數(shù)最高，預(yù)計(jì)將由2020年的超載狀態(tài)回升到滿載狀態(tài);常德市稍低于岳陽(yáng)市，2020年仍處于超載狀態(tài)，2025年將基本恢復(fù)到滿載狀態(tài);益陽(yáng)市最低，2025年之前都將處于超載狀態(tài)，但超載程度略有減緩。這說(shuō)明洞庭湖區(qū)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)的協(xié)調(diào)能力在逐步提高，但其協(xié)調(diào)程度仍有待加強(qiáng)，未來(lái)還需進(jìn)一步調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，建立生態(tài)產(chǎn)業(yè)體系。

4 小結(jié)與建議

本研究利用狀態(tài)空間法測(cè)算了岳陽(yáng)市、常德市、益陽(yáng)市3個(gè)區(qū)域2005、2010、2015年的生態(tài)承載力，從時(shí)間和空間上進(jìn)行了對(duì)比分析，并通過(guò)灰色預(yù)測(cè)模型對(duì)2020、2025年的生態(tài)承載力進(jìn)行了模擬預(yù)測(cè)。得出結(jié)論并提出建議如下。

1）2005—2015年洞庭湖區(qū)生態(tài)承載力整體呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，從超載、滿載水平逐步提高到了可載水平。各市生態(tài)承載力水平存在空間差異，常德市生態(tài)承載力水平最高，保持在可載狀態(tài)且還在逐步上升;益陽(yáng)市生態(tài)承載力上升幅度大于岳陽(yáng)市，已從超載恢復(fù)到可載狀態(tài);岳陽(yáng)市處于三市中的最低水平，但也由超載提升到了滿載狀態(tài)。

2）2020—2025年洞庭湖區(qū)生態(tài)承載力預(yù)計(jì)將維持在可載水平，且保持提升趨勢(shì)。其中，益陽(yáng)市與常德市都將繼續(xù)上升，維持在可載狀態(tài);岳陽(yáng)市生態(tài)承載力水平則將于2020年發(fā)展為滿載狀態(tài)，2025年將維持可載狀態(tài)，且可載水平進(jìn)一步得到提升。

3）從洞庭湖區(qū)的生態(tài)承載力演變和預(yù)測(cè)情況來(lái)看，資源環(huán)境與人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的適應(yīng)程度較好，但是生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)和自我維持的能力和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化程度較差，可見生態(tài)彈性力與社會(huì)經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)力是制約洞庭湖生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)生態(tài)承載力提高的主要原因。在洞庭湖生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)建設(shè)過(guò)程中，應(yīng)以生態(tài)文明引領(lǐng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的全面發(fā)展，應(yīng)以保護(hù)和修復(fù)生態(tài)環(huán)境為主，著力加強(qiáng)生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)和自我維持的能力，采取適當(dāng)措施加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化和升級(jí)，控制人口發(fā)展，協(xié)調(diào)好與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式的關(guān)系，打造更加安全、秀美和富饒的生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)，為大湖流域以生態(tài)文明建設(shè)引領(lǐng)區(qū)域可持續(xù)發(fā)展探索新的路徑。

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