上海市2003～2012年相对资源承载力分析

张 奎

（中国劳动关系学院 基础部，北京 100048）

承载力一词原为一个物理量，在物理力学中是指物体在不产生任何破坏时所能承受的最大负荷，具有力的量纲。一般可以通过力学试验得到具体数据，在某些情况下（如在材料弹性范围内或在一定试验资料基础上）也可以通过力学理论或经验公式计算获得。当人们在研究城市这个复杂系统时，借用了这一概念，用以描述城市系统对外部环境变化所能承受的最大能力。根据联合国教科文组织对资源承载力①Joel Kotkin: 《资源承载力研究中的ECCO 方法》，王立新等译，《自然资源译丛》1988年第1 期，第2-6 页。的定义，城市资源承载力可以定义为：某个城市在可以预见的时期内，利用该地区的能源及其他自然资源和智力、技术等条件，在保证符合其社会文化准则的物质生活水平条件下能维持供养的人口数量。

资源有广义和狭义之分，广义的资源不但包括自然资源也包括经济资源和社会资源等。在科学技术的不断推动下，全球经济一体化进程进一步加快，一定区域内人们的生产和生活对区域内已有自然资源存量的依赖性将越来越低。显然，将承载资源仅局限于所在区域的自然资源领域的传统资源承载力研究具有一定的局限性，因此，必须拓展其外延，在理论上突破传统的空间和时间的局限。为此，2000年国内学者黄宁生、匡耀求等人较早提出了相对资源承载力的概念。②黄宁生、匡耀求：《广东相对资源承载力与可持续发展问题》，《经济地理》2000年第2 期，第52-56 页。即，相对资源承载力是以较之研究区域更大的数个参照区域为参照标准，根据参照区的人均资源拥有量和消费量，计算出研究区域相对于参照区域的各类资源的相对承载力。

相对资源承载力的概念和理论提出后，引起了国内许多学者和专家的研究兴趣，并被他们广泛借鉴用来对区域可持续发展情况进行实证分析。尽管黄宁生等学者提出的相对资源承载力理论在实证方面得到了广泛的应用并取得了许多成果，然而由于该理论还处于发展阶段所以难免存在一些不足。一些研究人员对模型进行了改进，如李泽红等构建了几何相对资源承载力模型，并对湖北省年相对资源承载力进行了实证分析。③李泽红、董锁成、汤尚颖：《相对资源承载力模型的改进及其实证分析》，《资源科学》2008年第9 期，第1336-1342 页。黄常锋等多次对模型进行了修正，借助修正的模型对新疆等地进行了实证研究。④黄常锋、何伦志、刘凌：《基于相对资源承载力模型的研究》，《经济地理》2010年第10 期；黄常锋、何伦志：《相对资源承载力模型的改进及其实证分析》，《资源科学》2011年第1 期，第41-49 页；黄常锋、何伦志：《相对资源承载力模型改进及其应用》，《资源科学》2012年第2 期，第41-49页。从他们研究结论可以看出：尽管改进后的模型计算的结果比传统模型的结果或许更加精准，但是对一定的区域传统模型和改进后的模型计算出的相对资源综合承载力的变化趋势基本相同。因为与传统的单一资源承载力相比较，相对综合资源承载力弥补了自然资源与经济资源之间的互补性。又由于相对资源承载力的相对性，所以本文只是对传统相对资源承载力模型中的自然资源承载力加以拓宽，借助修正后的模型尝试对上海城市的相对资源承载力进行了实证分析。

一、相对资源承载力研究方法

2000年国内学者黄宁生和匡耀求提出的相对资源承载力模型⑤黄宁生、匡耀求：《广东相对资源承载力与可持续发展问题》，《经济地理》2000年第2 期，第52-56 页。主要由相对耕地资源承载力和相对经济资源承载力两部分构成，具体计算公式如下：

相对耕地资源承载力：

式中Crl为相对耕地资源承载力，Ql为研究区域耕地资源面积，Il=Qp0/ Ql0为耕地资源承载力指数，其中，Qp0为参照区域人口数量，Ql0为参照区域耕地资源面积。

相对经济资源承载力：

式中Cre为相对经济资源承载力，Qe为研究区域经济资源总值，Ie= Qp0/ Qe0为经济资源承载力指数，其中，Qe0为参照区域经济资源总值。

相对综合资源承载力：

在计算出以上相对耕地资源承载力和相对经济资源承载力的基础上，对两者线性加权计算得到相对综合资源承载力：

式中w1和w2为权重系数。考虑到各个城市资源的优势不同，可通过专家咨询等方法确定相对资源承载力的权重系数，以保证综合承载力的测算结果更加符合城市的实际情况。

承载状态：

通过计算出的相对综合资源承载力与研究区域实际资源承载人口数量的比较，能够获取不同时间阶段该地区相对于参照区域的承载状态，一般可包括如下三种状态：

超载状态：实际资源承载人口数量（P）大于相对综合资源承载力（Cs），亦即P-Cs＞0；

富余状态：实际资源承载人口数量（P）小于相对综合资源承载力（Cs），亦即P-Cs＜0；

临界状态：实际资源承载人口数量（P）等于相对综合资源承载力（Cs），亦即P-Cs=0。

相对资源承载力的研究对象是自然资源和经济资源，考虑到生态足迹中的生产性土地资源（包括可耕地、牧草地、森林、水域、化石能源地和建成地六大类）是自然资源中与人类关系最密切的资源，而国内生产总值又是体现区域经济资源优劣程度的最好指标，根据相关研究结果，本文选择生态足迹中的生产性土地资源面积（代表耕地资源），国内生产总值（代表经济资源）作为主要分析对象，选取不同的参照区域，计算得出相对自然资源承载力、相对经济资源承载力和相对综合资源承载力。

生产性土地资源面积计算方法：

加拿大生态经济学家 Ress 及其学生Wackernagel①Wackernagel M， Onislo L， Bello P， et al.Ecological Footprints of Nations.Toronto：International Council for Local Environmental Initiatives ，1997；Wackernagel M.，Onisto I.，Bello P..National Natural Capital Accounting with the ecological Footprint Concept.Ecological Economic，1999，29:375-390.与1992年提出并于1996年完善的生态足迹中，提出了生产性土地的概念，即特定区域的生产性土地是该区域在一定时期内（通常为一年）实际能够提供给人类的所有可用的生物生产面积和水域的总和，据此可计算研究区域的生产性土地面积，其计算模型如下：

式中i 分别代表互斥的生产性土地：可耕地、森林、草地（湿地）、建设用地、水域；ai为实际占有的第i 类生产性土地面积；ri为均衡因子（某类生物生产土地的均衡因子等于全球该类生物生产土地的平均生产力除以全球所有生物生产土地的平均生产力），Wackernagel（1996）计算出的各类生产性土地的均衡因子为：可耕地、建筑用地为2.8，森林为1.1，草地为0.5，水域为0.2；yi为产量因子（表示研究区域的某种生产性土地的平均生产力与同类土地的世界平均生产力之间的比率）。依据1997年Wackernagel 等对中国的生态足迹计算时的取值，可耕地、建设用地取1.66，草地（湿地）取0.19，林地取0.91，水域取1.0。

二、上海市相对资源承载力时空动态变化结果与分析

（一）以全国作为参照区域

以全国为参照区（港、澳、台除外），根据统计出的全国和上海2003-2012年的国内生产总值、人口、农用地、林地、建设用地、湿地等数据，利用上述计算模型，计算2003-2012 全国相对自然资源承载指数Il、相对经济承载指数和上海市相对自然资源承载力Crl、相对经济资源承载力Cre、相对综合资源承载力Cs和综合承载状况S 的数据，计算结果见表1。

分析表1和图1可以发现：以全国为参照区域，上海市相对综合资源承载力近几年略有下降，相对自然资源承载力尽管略有上升但幅度不大，相对经济资源承载力有逐年下降的趋势；上海市的相对经济资源承载力远远高于相对自然资源承载力；上海市相对承载状态数据持续攀升，逐渐由负数转为正数。

（二）以四个直辖市作为参照区域

根据上述计算方法，以四个直辖市（北京市、上海市、天津市、重庆市）所在的区域作为参照区域，计算2003-2012 四个直辖市总的相对自然资源承载指数Il、相对经济承载指数和上海市相对自然资源承载力Crl、相对经济资源承载力Cre、相对综合资源承载力Cs和综合承载状况S 的数据，计算结果见表2。

表1 2003-2012年全国资源承载指数及上海市相对全国资源承载力

图1 2003-2012年上海市相对全国资源承载力演化过程

从表2和图2可以观察到：以四直辖市作为参照区域，2003年以来，上海市相对自然资源承载力缓慢上升、相对经济资源承载力在2900 万人上下波动，而相对综合承载力在2050 万人左右波动；上海市的相对经济资源承载力明显高于相对自然资源承载力；上海市相对承载状态数据逐渐上升，2008年由负数转为正数。

表2 2003-2012年四直辖市资源承载指数及上海市相对四直辖市资源承载力

图2 2003-2012年上海市相对四直辖市资源承载力演化过程

三、结论与建议

（一）结论

研究结果表明：无论以全国作为参照区域还是以四直辖市作为参照区域，上海市相对综合资源承载力都大致在2050 万人左右，波动不大，基本平稳；上海市的相对经济资源承载力都处于富余状态，而相对自然资源承载力都处于严重超载状态，相对经济资源承载力都大大超过其相对自然资源承载力，相对经济资源承载力的贡献处于支配地位，始终保持在70%以上，但相对自然资源承载力呈缓慢上升趋势；由于上海市的人口由2003年的1766 万人快速上升到2012年的2380万人，平均每年上升的速度约为3.3%，导致上海市相对承载状态由2003年的富余状态逐渐转变为2012年的超载状态，只是以四直辖市作为参照区域，2008年是由富余状态转变为超载状态的转折点，而以全国作为参照区域，2011年是由富余状态转变为超载状态的临界点。

原因在于：无论以全国作为参照区域还是以四直辖市作为参照区域，尽管上海市属于较为发达地区，经济发展较快，但上海市的人口基数比较大，人口的增长量自然就相当大，再加上上海的区位优势，吸引了大量外来人口，使得上海市人口快速膨胀，从而导致上海的相对综合资源承载状态由富余转化为超载。这个结果与实际情况基本相符，说明相对资源承载力的研究方法具有一定的科学性。

人口总量是上海市相对资源承载力的关键制约因素。近年来，上海市人口的急剧增长对上海市资源承载能力造成了巨大压力。如果仍照目前的速度发展的话，估计到2020年，上海市人口将超过3000 万人。可想而知，未来上海市资源综合承载力不容乐观。

（二）建议

上海市发展的核心问题是：经济发展要与资源承载力相协调。针对此问题提出以下建议：

建立完善的人口综合管理与优生优育体系，稳定现有的低生育水平，严格控制外来人口数量，全面提高人口素质。进一步调整产业结构，改变经济增长方式，尤其要充分利用科教和金融优势大力发展高新技术产业和服务业，使之成为上海市经济发展新的重要增长点；依靠科技进步，合理开发和高效利用资源，不断提升自然资源承载能力，建成资源可持续利用的保障体系和重要资源战略储备安全体系，以缓解上海市自然资源承载力严重超载的状态，提高自然资源的贡献率；城市发展是一项涉及社会经济、资源、环境诸多方面的复杂系统，仅靠某一方面的努力是远远不够的，必须综合分析，深刻了解各子系统之间的相互作用，用科学发展观的思想总体协调各个子系统之间的关系，实现协调、均衡发展的可持续发展目标。