生态承载力研究进展

黄 鑫 葛小龙

（1.华北水利水电大学 郑州 454600 2.河南省水利勘测有限公司 郑州 450000）

在20世纪60年代末至70年代初的大发展背景下，人类对环境资源的攫取造成了自然生态难以逆转的伤害。在逐渐意识到环境问题对人类长期可持续发展的重要性后，人类围绕环境议题进行广泛而深入的探索。有学者提出，环境问题的根源在于人类对自然环境资源不加节制的过度利用，资源开采速度远远超出生态环境的恢复速度，造成生态系统功能的自我调节机制严重受损，进而反噬威胁人类的永续发展。实际上，环境问题归根到底是人类社会经济发展问题，资源开采速度超出地域环境承载力，必然将对经济发展造成反作用[1]。当前，国家或地区的可持续发展业规模成为衡量其社会经济发展健康水平的重要标尺[2]，人口规模持续增长、可利用资源储备不足、生活环境恶劣退化使人们逐渐意识到资源、环境与人类生存之间的相互矛盾与依存关系[3]。生态承载力已成为衡量地域经济可持续发展水平的重要标尺，其理论拓展和实践应用一直是近年来国内外的研究热点。众多自然、社会、经济等学科领域的研究者已对生态承载力进行多方面的探讨挖掘。本文主要以环境承载力概念为切入点，横向对比几类主流的生态承载力评价方法，并总结几类方法的优劣，以及对人类未来发展的导向作用。

1 研究现状

1.1 承载力的概念

承载力概念最早由马尔萨斯提出，马尔萨斯是首位阐述了环境因素与人类物质社会发展之间的辩证关系的科学家，他阐述了环境资源的有限性及对人口规模扩张的影响，其思想是时代发展的产物。1921年，Park 和Burgess 二人首次将环境承载力定义如下：在生态环境条件（如地域空间、可利用自然资源等）稳定不变的情况下，可生存于该地域个体的最大数量。由于人类社会不断向全球开拓，地球可利用资源与日俱减，社会经济发展的负面产物流入自然界，造成土壤、水体、空气等的污染恶化，加上全球人口总数居高不下，使环境治理问题举步维艰。自20世纪70年代末，承载力概念开始活跃在有关环境生态研究的各领域，如人口承载力、环境承载力等概念如雨后春笋般出现。环境承载力最早由Catton 提出，进而又延伸为生态承载力，国外学者将生态承载力定义如下：某个地域在生态环境未被开发损害的前提下，所能承载的人类最大负荷量。20世纪40年代末，我国学者任美锷以四川省农作物成产力分布为课题，研究出以地域的农业生产力衡量土地承载力的方法[4]；到90年代初，生态足迹概念被提出，各国逐渐意识到承载力研究的巨大影响力。

1.2 生态承载力的概念

国外研究学者对生态承载力的研究多以群生态学的理论为依据。例如，BaileyJ.A.利用动物生态学将生态和经济的承载力加以区分；Holling 等人提出在注重环境资源开采速度和总量的同时，也应明确生态环境对人生物质社会发展两个方向的作用。Daily 指明人类社会对生态环境恢复机制造成的损害是制约人口规模增长的主要限制因素，若想实现社会发展力不停滞、不倒退的可持续性的发展，必须将地域人口规模控制在生态可承受范围以内。Rees和Wackemagel 分别提出了区域生态承载力的计算思路和具体办法，将生态足迹融入生态承载力评估的研究。通过对澳大利亚1926—1995年内生态足迹数据的研究，Daberl 计算出所研究地域的生态承载力，分析了其发展规律和趋势[5]。20世纪80年代末，我国对承载力展开了多方面的综合性调研，由先前的单一性研究角度进行拓展，将资源与环境、地理环境与人口、生存空间与人口进行综合性研究。生态承载力的量化手段日益成熟，其中，最具代表性的有由高吉喜和王家骥[6]提出的预估算法，两位学者以黑河流域的生态环境数据为依据，将生态环境承载力定义如下：生态系统的自我维持调节能力,资源与环境子系统的供容能力及其可维育的社会经济活动强度和具有一定生活水平的人口数量。王家骥认为生态承载力是自然生态系统自我调节能力的客观反映，超过生态承载力，阈值系统就会失衡。

2 评价方法

承载力的量化模型搭建的评估算法已日益成熟，对生态承载力的估测呈现出百家争鸣的态势，不同的学者通过估测环境承载力从深层次上确定了制约地域生态承载力的根源[8]。根据生态承载力评估模型和方法的思路本源，可将生态承载力评估分为以下两类：一方面是具象的体系评价法，另一方面则是普适的综合评价法。

2.1 指标体系评价法

第一类的体系评价法利用均方差决策法将生态承载力的指标层予以不同权重，层次分析用于准则层和影响因素权重的确定，指标作为生态承载力模型的重要输入，对生态承载力模型的指数及准则层输出准确性至关重要[9]。生产态承载力体系评价法中最具代表性的评测方法由高吉喜提出，其创造性地引入了承载指数、压力指数、承压度等概念，用于定量描述某地域生态系统的承载水平，该方法的使用针对性强，评估结果与实际情况较为吻合。1992年MathisWackernagel 首次创建生态足迹模型，模型的输入数据通常由两种方法获取：一类是自上而下法，即通过调研问卷、相关资料等，先获取地域人均数据，如消费数据，再对整体进行评估；第二类是自下而上法，即通过调研各地区及全国的总数据，如消费的分项总和等，再计算地域和全国的人均消费数据。生态足迹法可为相关研究学者提供物质社会发展与该地域生态承受力关系的重要信息[10]，该模型的建立在完备正确的理论基础之上，且具有结果直观简单的特点。王中根以西北干旱流域生态为研究对象，采用供需平衡法评估该地域的承载力，最终得出该地域的社会经济发展与生态资源需求量、生态环境质量的关系，同时也给出该地域居民对所具备人均资源总量、质量的满意程度。鲁丰先利用改进的生态足迹模型计算出河南省1990—2007年的生态供需情况。毛汉英等通过构建指标体系利用状态空间法测定环渤海地区的生态承载力。付会利用系统动力学模型和多目标规划模型对青岛市1998—2007年的海洋生态承载力进行了评价。

2.2 综合评判法

自然植被净第一性生产力估测法的研究在国外已先行研究，1975年Lieth 等开始对植被净第一性生产力的模型进行研究，Ulittaker、Uchijima 建立了模型。自然植被净第一性生产力反映的是某一自然体系的恢复能力，李金海利用自然植被净第一性生产力估算法，以生态系统NPP 背景值确定了自然生态系统承载力的阈值，研究了河北省丰宁县的生态承载力状况。王开运等提出了融合地理信息系统和决策支持系统的空间决策支持系统模型（SDSS），对生态承载力进行评价。

3 结论与展望

生态承载力是一个“自然—经济—社会”三位一体的复杂系统[11]，生态承载力系统内在协调性是生态系统可持续承载的关键[12]。现针对区域生态承载力的研究多基于传统方法，忽略了很多重要的影响因素，无法满足社会经济发展对承载力的实际需求，仍需进一步探索[13]。要加强对生态承载力基础理论研究和学科交叉融合，以寻找新思路、新方法,为开展生态承载力评估技术革新与探索研究提供借鉴[14]。未来生态承载力研究可从以下几个方面开展：（1）由静态走向动态,由单一走向整体；（2）大系统多目标综合研究；（3）由静态分析走向动态预测,日趋模式化；（4）生态承载力和环境人口容量类研究日趋活跃化；（5）以可持续利用为中心,研究生态系统的生态承载能力[15]■