村镇建设生态承载力： 内涵、对象测算和提升路径

李海东，赵立君，张龙江，纪荣婷，燕守广，张云华，柳本立，张继飞，刘 畅

(1.生态环境部南京环境科学研究所，江苏 南京 210042；2.安徽农业大学资源与环境学院，安徽 合肥 230036；3.中国科学院西北生态环境资源研究院沙漠与沙漠化重点实验室，甘肃 兰州 730000；4.中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所，四川 成都 610041；5.重庆交通大学建筑与城市规划学院，重庆 400074)

乡村承载着超过世界75%的贫困人口[1]，村镇建设受区域主导生态功能(生态调节、产品提供和人居保障)和承载对象(土地、人口和产业等)的双重约束，不同区域/类型村镇建设生态空间管控和产业布局直接影响其可持续发展能力。研究表明，乡村地域系统是一个由城乡融合体、乡村综合体、村镇有机体和居业协同体等组成的地域多体系统[2]，转型发展过程中面临严峻的资源供给紧张、生产环境恶化、生态环境污染和功能退化等问题，乡村生态系统是全球最大的受人类干扰的生态系统[3]。现阶段，我国不少村镇出现非农化、老弱化、空废化、污损化和贫困化现象(简称“五化”)[4-5]，以农业生产为主导功能的村镇产业布局和人口数量亟待多元转型，从而巩固脱贫攻坚成果和支撑乡村生态振兴。国外相关经验表明，因地制宜、充分利用当地水土资源优势，实施“一乡一品”，发展特色农产品及其产业链是振兴乡村的成功途径[6]。

生态承载力研究对象经历了物种、人口、资源、环境、资源环境和生态系统等视角的演变过程[7-8]，逐步发展为表征“自然资源-生态环境-社会经济”复合生态系统的综合承载能力[9]。我国水土资源总量大而人均量少，村镇建设的自然禀赋和生态条件复杂多样，区域差别大，如何结合主导生态功能保护，科学评估与测算村镇建设生态承载力，是制定乡村振兴规划和管理政策的基础[2-3]。传统生态承载力理论和评估方法，如生态足迹法、能值分析法和状态空间法等，主要面向区域和流域尺度，鲜有面向小尺度的方法，而如何结合乡村振兴战略实施和村镇建设生态安全评估，对传统理论方法进行降尺度和降维度处理，是建立小尺度复合生态系统承载力测算方法的基础，也是开展村镇绿色生态建设和实施可持续发展管理的客观需要[10]。

1 村镇建设生态承载力概念与内涵

1.1 区域、聚落与村镇概念辨析

区域的概念最早起源于地理学，指地球表面地域单元。区域不仅是地理概念，随着人类社会发展和学科领域拓展，更强调不同地域之间因某种联系而形成的共同体，如行政区域、经济区域和生态区域[11](图1)。行政区划即行政区域划分，是国家为了进行分级管理而实行的区域划分，我国现行行政区划包括省级行政区、地级行政区、县级行政区和乡级行政区4类。县域是以县城为中心、乡镇为纽带、乡村为腹地的区域空间结构(图2)。经济区域是人的经济活动所造就的、围绕经济中心而客观存在的、具有特定地域构成要素并且不可无限分割的经济社会综合体，如长江经济带和长三角区域。生态区域是以生态介质为纽带形成的具有相对完整生态结构、生态过程和生态功能的地域综合体，包括流域、风域和资源域[12]。

聚落指人们居住、生活、休息和进行各种社会活动的场所，是人们进行劳动生产的场所[13]。从广义上说，聚落包括村落和城市2种居住地[13]，狭义上则仅指村落。农村聚落是人口集聚的原生地，而城市是随生产力发展、社会分工深化而形成的人类集聚的次生地[14]。乡村、集镇、村庄和农村等概念用于表述我国以农业经济为主的人口聚居的地域单元，其节点的内涵与外延具有一定关联性和差异性。辨识相关概念的研究范畴和核心要点有助于正确认识和理解村镇建设过程中面临的资源、环境及发展之间的问题。

村镇指村庄、集镇及县城以外的建制镇，是在一定区域内，以建制镇等为中心由不同层次的村庄与村庄、村庄与集镇、集镇与建制镇之间相互联系、相互作用形成的群体网络组织，是一个完整的具有特定经济、社会和自然景观特点的地域综合体[15]。村镇由镇(不含城关镇)、乡(集镇)和村庄(农村)构成，而乡村由乡(集镇)和村庄(农村)构成。乡村与农村具有很高的重合性，农村是乡村的主体，而乡村是由乡(集镇)与村庄构成的社会生活范围[16]。

村镇空间是由乡镇与村庄及周围区域共同组合而形成的空间。村镇由区域要素或成分(建筑物、道路、绿地和水域等)及其组合构成关系、作用过程和功能结构共同构成，反映自然和人类活动、演变机理的空间组织形式[17]。

1.2 生态承载力概念的发展历程

承载力的概念起源于物理力学，后被引入生态学领域，可分为生态容纳能力、单项承载力和综合承载力3个发展阶段(图3)[18]。生态容纳能力是承载力概念的第1次发展，特点是表示一种最大极限容纳量，研究对象范围是有限的[19]。与20世纪90年代提出的可持续发展理论原则相类似，“平衡数量”和“环境平衡范围”理论为承载力提供了新的概念立足点。1985年联合国教科文组织(UNESCO)首次提出资源承载力概念，根据研究对象不同，分为土地、旅游和矿产等类型[20]。高吉喜[7]以人类社会活动为核心提出生态承载力的概念，即在生态系统自我维持、自我调节前提下，自然生态系统的资源和环境供容能力以及可维持的社会经济活动强度和正常生活水平下的人口数量。王开运[9]通过限定研究尺度，强调复合生态系统功能与子系统的交互作用，提出了新的承载力概念，即在一定时期内，以资源合理开发利用和生态环境良性循环为前提，同时保持一定物质交流规模的条件下，区域生态系统能够承载的人类数量规模和开展相应社会经济活动的能力。现有生态承载力的计算方法主要包括生态足迹法、状态空间法、人类净初级生产力占用法、指标评价法、系统动力学模型法和生态系统服务消耗评价法，每种方法侧重点、适用对象和适用范围均有所不同[8,21]。

随着研究对象的复杂化，承载力从单一因子研究转变为多因子研究，出现综合承载力的概念。综合承载力指特定研究区域内2种及以上承载力的叠加，如资源承载力(土地、旅游、水、森林、矿产等)、环境承载力和生态承载力。从研究尺度上看，目前生态承载力研究主要集中在省级行政区、地级市、县和县级市、区域/流域等大尺度上[8,22]。在小尺度承载力测算上，不同学者分别在国家公园、自然保护区、森林公园、地质公园、湿地公园和风景名胜区等不同类型保护地进行实践，丰富了生态承载力核算在保护地体系中的实证研究[23]。目前关于村镇承载力的研究很少，随着与村镇建设有关的新概念、新业态和新模式的不断涌现，如田园综合体、特色小镇等，村镇建设生态承载力研究面临新要求[24]。由于村镇空间尺度较小，数据获取难度大，同时村镇生态系统与外界环境物质循环和能量流动较为频繁，难以直接通过尺度变换进行类推，因而在村镇尺度上将生态承载力与村镇建设结合起来的研究鲜见报道。

1.3 村镇建设生态承载力内涵

村镇建设生态承载力本质是以协调自然资源、生态环境和社会经济要素为主要对象的复合生态系统承载力，表征为乡村振兴战略实施和村镇建设可能影响甚至破坏生态系统健康和良性循环的某种压力、生态系统产生的防御能力、在压力消失后生态系统的恢复能力以及确保优质生态产品持续达到供给目标的发展能力。其中，复合(complex)不是指简单地组合在一起，而是表达生态系统之间有机联系和相互支持的意义。承载(carrying)同时具有携带、承受和维系及支撑的意义，承载力以carrying capacity描述。传统的种群承载力、资源承载力和环境承载力等将承载基体与承载对象视为2个有密切联系的不同系统，而村镇复合生态系统承载力的概念与内涵均发生了很大变化，承载对象与承载基体的关系趋于复杂。

生态系统的自我维持、自我调节能力是生态承载力的决定因素，根源在于生态系统健康状况[21]。村镇复合生态系统承载力包括3层基本含义：第1层是自然资源子系统的供给能力，指本地资源和环境承载能力的大小，是村镇建设生态承载力的基础条件；第2层是生态环境子系统的自我维持与自我调节能力，指村镇建设在压力条件下的防御和恢复力(弹性力)，是村镇建设生态承载力的约束条件；第3层是社会经济系统的发展能力，指生态环境子系统提高人的生活质量和加强资源环境系统承载水平的能力，为生态承载力的“压力-驱动”部分。

村镇复合生态系统承载力以自然资源子系统的持续支持为基础，以生态环境子系统的维持和调节功能为约束，以社会经济子系统的发展为驱动。村镇生态系统健康(village and town ecosystem health)指符合一定发展适宜目标的村镇自然生态系统状态，对应自然生态安全边界，实质是判断村镇建设是否有能力达到一定目标状态，以及怎样维持这个状态。“维持自然生态系统健康、达到一定的优质生态产品持续供给目标”是村镇建设生态承载力发挥效用的现实意义。

2 村镇类型与复合生态系统的承载对象测算

2.1 村镇类型

根据《乡村振兴战略规划(2018—2022年)》，乡村类型按发展现状、区位条件、地貌特点和资源禀赋等划分为集聚提升类(T1)、城郊融合类(T2)、特色保护类(T3)和搬迁撤并类(T4)(表1)。现有规模较大的中心村和其他仍将存续的一般村庄，属于集聚提升类(T1)，占乡村类型的大多数，是乡村振兴的重点。城市近郊区和县城城关镇所在地的村庄，具备成为城市后花园的优势，也具有向城市转型的条件，属于城郊融合类(T2)。特色保护类(T3)包括历史文化名村、传统村落、少数民族特色村寨和特色景观旅游名村等自然历史文化特色资源丰富的村庄，是彰显和传承中华优秀传统文化的重要载体。对位于生存条件恶劣、生态环境脆弱和自然灾害频发等地区的村庄，因重大项目建设需要搬迁的村庄，以及人口流失特别严重的村庄，可通过易地扶贫搬迁、生态宜居搬迁和农村集聚发展搬迁等方式统筹解决村庄村民生计、生态保护等问题，属于搬迁撤并类(T4)。

表1 村镇类型划分和建设要求

按村镇的发展模式与功能定位来划分，村镇类型可划分为美丽乡村(S1)、特色小镇(S2)、特色小城镇(S3)、森林特色小镇(S4)、生态乡镇(原环境优美乡镇，S5)、生态村(S6)、生态文明建设示范村镇(S7)和文明村镇(S8)8类(表2)。根据GB/T 332000—2015《美丽乡村建设指南》，美丽乡村(S1)指经济、政治、文化、社会和生态文明协调发展，规划科学、生产发展、生活宽裕、乡风文明、村容整洁、管理民主，宜居和宜业的可持续发展的乡村(包括建制村和自然村)。特色小镇(S2)是在几平方公里土地上集聚特色产业、生产生活生态空间相融合、不同于行政建制镇和产业园区的创新创业平台。特色小城镇(S3)是拥有几十平方公里以上土地和一定人口经济规模，特色产业鲜明的行政建制镇。森林特色小镇(S4)指在森林资源丰富、生态环境良好的国有林场和国有林区林业局的场部、局址、工区等适宜地点，重点利用老旧场址工区、场房民居，通过科学规划设计、合理布局，建设接待设施齐全、基础设施完备、服务功能完善，以提供森林观光游览、休闲度假、运动养生等生态产品与生态服务为主要特色的，融合产业、文化、旅游和社区功能的创新发展平台。生态乡镇(原环境优美乡镇，S5)、生态村(S6)和生态文明建设示范村镇(S7)由原环境保护部门开展生态示范创建，目前均已停止。其中，生态村(S6)是运用生态经济学原理和系统工程的方法，从当地自然环境和资源条件实际出发，按生态规律进行生态农业的总体设计，合理安排农林牧副渔及工、商、服务等各业的比例，促进社会、经济、环境效益协调发展而建设和形成的一种具有高产、优质、低耗，结构合理，综合效益最佳的村级社会、经济和自然环境的复合生态系统或新型的农村居民点。文明村镇(S8)和文明城市、文明单位一起，是中央精神文明建设指导委员会开展的创建对象。

表2 典型村镇建设指标和管理依据

2.2 村镇建设复合生态系统承载力水平确定

资源承载力是生态承载力的基础条件，环境承载力是生态承载力的约束条件，生态弹性力是生态承载力的支持条件[8]。村镇建设生态压力实质上会破坏生态系统结构和功能，其主要表现则是资源占用和环境污染；生态弹性力是生态压力的反作用力，它不仅表现为生态系统的自我恢复和抵抗力，更重要的是表现为人的社会行为的反馈力。在村镇复合生态系统承载力测算中，基于生态压力与生态弹性力的相互作用机制构建评价指标体系[25]。结合《乡村振兴战略规划(2018—2022年)》、GB/T 32000—2015《美丽乡村建设指南》和《国家级生态乡镇申报及管理规定(试行)》(环发〔2010〕75号)等，依据科学性、代表性、层次性和可操作性原则构建村镇建设复合生态系统承载力评价指标体系(表3)，共包括4层：第1层为目标层，即生态承载力水平指数(S)；第2层为约束层，包括生态压力指数(A1)和生态弹性力指数(A2)；第3层为准则层，生态压力指数评价由资源占用(B1)和环境污染(B2)2部分要素构成，生态弹性力指数评价由生态宜居(B3)、生态经济(B4)、系统开放(B5)和管理政策(B6)4部分要素构成；第4层为指标层，由表征准则层的具体指标(C1～C27)构成。

表3 村镇建设复合生态系统承载力评价指标体系

村镇建设复合生态系统承载力(ECC)是生态压力(EPI)与生态弹性力(ERI)相互作用的体现。生态压力是复合生态系统所承受的压力水平，生态弹性力是复合生态系统抵抗外界压力的能力水平。生态压力若在生态弹性力的可控范围内，则生态系统是安全的；反之，生态压力若超过生态弹性力的作用范围，则生态系统面临崩溃。评价模型如下

(1)

(2)

生态承载力模型：CEC=(IER-IEP)/IER。

(3)

式(1)～(3)中，IEP为生态压力指数；IEPi为生态压力指数第i类指标；IER为生态弹性力指数；IERi为生态弹性力指数第i类指标；CEC为村镇建设复合生态系统承载力指数；Wi为第i类指标权重，采用层次分析法进行赋值确定；n为指标数。

对评价指标值进行标准化和相应处理，每个指标范围均介于0～1之间，生态压力指数和生态弹性力指数评价结果也介于0～1之间。评价结果值越大，则生态压力越大或生态弹性力越大；相反，值越小，则生态压力越小或生态弹性力越小。根据复合生态系统承载力将村镇建设复合生态系统承载力水平以红色、黄色、蓝色和绿色4个等级表示(表4)。

表4 村镇建设复合生态系统承载力水平的结果等级

2.3 生态安全约束下承载对象测算思路

有关生态承载力概念的定义均认为载体是生态系统，其支持对象为从种群到社会经济系统[21]。村镇建设涉及一个复杂系统，它是由自然、生态、社会和经济等各子系统构成[26]，人口、土地和产业分别是社会系统、资源系统与经济系统的重要内容之一。人口对村镇发展至关重要，人口规模变化会影响粮食安全、乡村贫困趋势等[27]，也会通过自身行为影响其他要素[28]。土地是村镇人口和产业要素的空间载体，体现为其所能承担的人口数量和粮食生产规模，描述的是人类活动和自然环境的动态协调与平衡关系[29]。产业是村镇地区发展的内生动力，也是一个地区能够实现可持续发展的重要保障[30]。根据村镇建设生态承载力内涵以及构建的村镇建设复合生态系统承载力评价指标体系和模型，村镇建设承载对象包括人口数量、主导生态功能和产业规模。生态安全约束下村镇建设承载对象测算思路见图4。

3 承载力提升路径

相关研究[21,25]表明，一定时空尺度和经济技术条件下的资源环境承载能力是一定的，有固定的生态承载力阈值。开展重要生态功能区村镇承载力提升方案研究，目的是通过一定环境管理和经济技术手段，便其不断接近生态承载力阈值，以达到理想状态。

3.1 减轻村镇建设生态压力

村镇建设生态压力主要来源于资源占用和环境污染2个方面(表3)，村镇地域系统和人地关系的协调发展，是实现村镇建设过程中人与自然和谐共生的基础，减轻生态压力是生态安全约束下村镇承载力提升的“核心内容”[29]。主要路径包括：

一是实现水土资源高效集约利用。村镇无序建设容易占用大量耕地资源，“空心村”“老人村”现象普遍，亟待优化村镇人口布局，合理确定人口数量，并将农田生态系统嵌入村庄绿地系统。实施迁村并居、退宅还田等工程，通过空心村整治、中心村建设和中心镇转移的地域模式，加强乡村聚落空间集聚，改善群众居住环境和生活环境。

二是加强农村环境综合整治和环境污染防治。通过发展绿色有机农业，实现生产与农用化学品脱钩，用绿肥和商品有机肥替代化肥，推广绿色防控，解决化学农药过量使用问题。大力发展种养融合的生态产业体系，解决规模化畜禽养殖污染问题。弘扬生态文化，开展教育、培训和交流活动，增强农村居民绿色发展理念，引导村民主动参与村镇绿色生态建设和环境保护。

3.2 提高村镇建设生态弹性力

村镇建设生态弹性力包括生态宜居、生态经济、系统开放和管理政策4个方面(表3)，提高生态弹性力是生态安全约束下村镇承载力的“重要支撑”[31]。主要路径包括：

一是实施村镇建设生态保护修复工程。开展农村河塘、沟渠清淤整治，实施河湖水系连通工程，提高山水林田湖草系统完整性。扩大绿色生态空间，做好山区宜林荒山造林、矿区生态修复、平原绿色廊道建设，构建以景观绿带为支撑、以绿色廊道为骨架的互联互通的绿色生态体系，提升生态景观。加强森林、湿地、草原保护和恢复，开展荒漠化土地治理，提升生态系统的灾害防控能力。实施造林绿化与退耕还林、森林质量提升、湿地保护与恢复、生物多样性保护等工程措施。

二是构建村镇生态经济体系。推进村镇生态产业化和产业生态化发展，立足于村镇资源基础，发展特色和优势农业，实现绿水青山转化为金山银山[32]。以生态优先、绿色发展为导向，推动农业向生产清洁化、废弃物资源化和产业模式生态化发展。推动乡村旅游、休闲观光农业和民宿经济等旅游业向资源节约型、环境友好型生态旅游转化。

三是完善村镇基础设施建设和公共服务供给。提高农村卫生厕所及互联网普及率、建制村硬化路比例和农村居民教育文化娱乐支出占比，增强村镇居民获得感、幸福感和安全感。

3.3 增强村镇复合生态系统承载力

做好污染减排和生态扩容两手发力是村镇承载力提升的“关键补充”。在减轻村镇建设生态压力、提高村镇建设生态弹性力的基础上，其他路径包括：

一是做好村镇空间布局和产业发展规划引领。立足于村镇建设的水土资源赋存条件和生态约束，把“绿水青山就是金山银山”“冰天雪地也是金山银山”等绿色发展理念融入乡村振兴的生态产业化和产业生态化过程中，建立与主导生态功能保护相适应的生态产业体系。根据村镇建设自然生态安全边界，合理确定生态保护红线、基本农田保护控制线、城镇开发边界控制线，防止出现以牺牲绿水青山为代价的村镇建设活动。

二是实施自然生态保护与污染协同治理。统筹山水林田湖草一体化生态保护修复，建立健全自然生态安全边界预警体系，提高村镇复合生态系统服务能力、自我调控能力和自我修复能力。聚焦村镇水源地保护、农业面源污染控制、村镇工业企业污染防治、农业废弃物处置、村镇生活垃圾及污水无害化等，加大污染治理力度，多措并举，切实提升村镇承载力。

4 结语

该研究在辨析区域、聚落、村镇和乡村相关概念的基础上，梳理了生态承载力的起源和发展历程，界定了村镇建设生态承载力的内涵和复合生态系统的属性。结合《乡村振兴战略规划(2018—2022年)》和村镇功能定位，划分了村镇类型和建设要求，分析了美丽乡村、特色小镇、生态乡镇等8类典型村镇的建设指标和管理依据,构建了包括资源占用、环境污染、生态宜居、生态经济、系统开放和管理政策6个准则层27项指标的村镇建设生态承载力评价指标体系和模型，明确了村镇建设承载对象(人口数量、主导生态功能和产业规模)，提出了基于生态安全约束的村镇建设承载对象测算思路。初步探析了村镇建设生态承载力提升路径，包括减轻村镇建设的生态压力、提高村镇建设的生态弹性力、增强村镇复合生态系统的承载力3个方面7条措施。

我国幅员辽阔，由于地理位置、资源禀赋、经济基础和政策导向等方面原因，不同区域/类型村镇建设的功能定位、产业方向和发展模式存在较大差异，亟待加强村镇建设生态安全评估和绿色生态建设模式研究。下一步，建议结合水源涵养、生物多样性维护、水土保持、防风固沙和减灾防灾等主导生态功能保护，筛选确定有代表性的天目山-怀玉山区水源涵养与生物多样性保护重要区、大娄山区水源涵养与生物多样性保护重要区、三峡库区土壤保持重要区、黑河中下游防风固沙重要区、川西北水源涵养与生物多样性保护重要区5个重要生态功能区，基于该研究构建的村镇建设复合生态承载力评价方法和承载对象测算思路，有针对性地做好黄山市新明乡(生态乡镇)、仁怀市茅台镇(特色小镇)、重庆市万州区武陵镇(生态乡镇)、敦煌市月牙泉镇(特色小镇)和汶川县国家级防灾减灾示范社区等不同类型宜居村镇生态建设成效评估、主导生态功能辩识、区域生态安全约束和承载力测算。重点面向村镇建设生态安全和可持续发展需求，研究生态安全约束下村镇发展的适宜产业和优化途径，提出美丽宜居村镇绿色生态建设和可持续发展模式。