生態承載力研究進展

黃 鑫 葛小龍

（1.華北水利水電大學 鄭州 454600 2.河南省水利勘測有限公司 鄭州 450000）

在20世紀60年代末至70年代初的大發展背景下，人類對環境資源的攫取造成了自然生態難以逆轉的傷害。在逐漸意識到環境問題對人類長期可持續發展的重要性后，人類圍繞環境議題進行廣泛而深入的探索。有學者提出，環境問題的根源在于人類對自然環境資源不加節制的過度利用，資源開采速度遠遠超出生態環境的恢復速度，造成生態系統功能的自我調節機制嚴重受損，進而反噬威脅人類的永續發展。實際上，環境問題歸根到底是人類社會經濟發展問題，資源開采速度超出地域環境承載力，必然將對經濟發展造成反作用[1]。當前，國家或地區的可持續發展業規模成為衡量其社會經濟發展健康水平的重要標尺[2]，人口規模持續增長、可利用資源儲備不足、生活環境惡劣退化使人們逐漸意識到資源、環境與人類生存之間的相互矛盾與依存關系[3]。生態承載力已成為衡量地域經濟可持續發展水平的重要標尺，其理論拓展和實踐應用一直是近年來國內外的研究熱點。眾多自然、社會、經濟等學科領域的研究者已對生態承載力進行多方面的探討挖掘。本文主要以環境承載力概念為切入點，橫向對比幾類主流的生態承載力評價方法，并總結幾類方法的優劣，以及對人類未來發展的導向作用。

1 研究現狀

1.1 承載力的概念

承載力概念最早由馬爾薩斯提出，馬爾薩斯是首位闡述了環境因素與人類物質社會發展之間的辯證關系的科學家，他闡述了環境資源的有限性及對人口規模擴張的影響，其思想是時代發展的產物。1921年，Park 和Burgess 二人首次將環境承載力定義如下：在生態環境條件（如地域空間、可利用自然資源等）穩定不變的情況下，可生存于該地域個體的最大數量。由于人類社會不斷向全球開拓，地球可利用資源與日俱減，社會經濟發展的負面產物流入自然界，造成土壤、水體、空氣等的污染惡化，加上全球人口總數居高不下，使環境治理問題舉步維艱。自20世紀70年代末，承載力概念開始活躍在有關環境生態研究的各領域，如人口承載力、環境承載力等概念如雨后春筍般出現。環境承載力最早由Catton 提出，進而又延伸為生態承載力，國外學者將生態承載力定義如下：某個地域在生態環境未被開發損害的前提下，所能承載的人類最大負荷量。20世紀40年代末，我國學者任美鍔以四川省農作物成產力分布為課題，研究出以地域的農業生產力衡量土地承載力的方法[4]；到90年代初，生態足跡概念被提出，各國逐漸意識到承載力研究的巨大影響力。

1.2 生態承載力的概念

國外研究學者對生態承載力的研究多以群生態學的理論為依據。例如，BaileyJ.A.利用動物生態學將生態和經濟的承載力加以區分；Holling 等人提出在注重環境資源開采速度和總量的同時，也應明確生態環境對人生物質社會發展兩個方向的作用。Daily 指明人類社會對生態環境恢復機制造成的損害是制約人口規模增長的主要限制因素，若想實現社會發展力不停滯、不倒退的可持續性的發展，必須將地域人口規模控制在生態可承受范圍以內。Rees和Wackemagel 分別提出了區域生態承載力的計算思路和具體辦法，將生態足跡融入生態承載力評估的研究。通過對澳大利亞1926—1995年內生態足跡數據的研究，Daberl 計算出所研究地域的生態承載力，分析了其發展規律和趨勢[5]。20世紀80年代末，我國對承載力展開了多方面的綜合性調研，由先前的單一性研究角度進行拓展，將資源與環境、地理環境與人口、生存空間與人口進行綜合性研究。生態承載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驥[6]提出的預估算法，兩位學者以黑河流域的生態環境數據為依據，將生態環境承載力定義如下：生態系統的自我維持調節能力,資源與環境子系統的供容能力及其可維育的社會經濟活動強度和具有一定生活水平的人口數量。王家驥認為生態承載力是自然生態系統自我調節能力的客觀反映，超過生態承載力，閾值系統就會失衡。

2 評價方法

承載力的量化模型搭建的評估算法已日益成熟，對生態承載力的估測呈現出百家爭鳴的態勢，不同的學者通過估測環境承載力從深層次上確定了制約地域生態承載力的根源[8]。根據生態承載力評估模型和方法的思路本源，可將生態承載力評估分為以下兩類：一方面是具象的體系評價法，另一方面則是普適的綜合評價法。

2.1 指標體系評價法

第一類的體系評價法利用均方差決策法將生態承載力的指標層予以不同權重，層次分析用于準則層和影響因素權重的確定，指標作為生態承載力模型的重要輸入，對生態承載力模型的指數及準則層輸出準確性至關重要[9]。生產態承載力體系評價法中最具代表性的評測方法由高吉喜提出，其創造性地引入了承載指數、壓力指數、承壓度等概念，用于定量描述某地域生態系統的承載水平，該方法的使用針對性強，評估結果與實際情況較為吻合。1992年MathisWackernagel 首次創建生態足跡模型，模型的輸入數據通常由兩種方法獲取：一類是自上而下法，即通過調研問卷、相關資料等，先獲取地域人均數據，如消費數據，再對整體進行評估；第二類是自下而上法，即通過調研各地區及全國的總數據，如消費的分項總和等，再計算地域和全國的人均消費數據。生態足跡法可為相關研究學者提供物質社會發展與該地域生態承受力關系的重要信息[10]，該模型的建立在完備正確的理論基礎之上，且具有結果直觀簡單的特點。王中根以西北干旱流域生態為研究對象，采用供需平衡法評估該地域的承載力，最終得出該地域的社會經濟發展與生態資源需求量、生態環境質量的關系，同時也給出該地域居民對所具備人均資源總量、質量的滿意程度。魯豐先利用改進的生態足跡模型計算出河南省1990—2007年的生態供需情況。毛漢英等通過構建指標體系利用狀態空間法測定環渤海地區的生態承載力。付會利用系統動力學模型和多目標規劃模型對青島市1998—2007年的海洋生態承載力進行了評價。

2.2 綜合評判法

自然植被凈第一性生產力估測法的研究在國外已先行研究，1975年Lieth 等開始對植被凈第一性生產力的模型進行研究，Ulittaker、Uchijima 建立了模型。自然植被凈第一性生產力反映的是某一自然體系的恢復能力，李金海利用自然植被凈第一性生產力估算法，以生態系統NPP 背景值確定了自然生態系統承載力的閾值，研究了河北省豐寧縣的生態承載力狀況。王開運等提出了融合地理信息系統和決策支持系統的空間決策支持系統模型（SDSS），對生態承載力進行評價。

3 結論與展望

生態承載力是一個“自然—經濟—社會”三位一體的復雜系統[11]，生態承載力系統內在協調性是生態系統可持續承載的關鍵[12]。現針對區域生態承載力的研究多基于傳統方法，忽略了很多重要的影響因素，無法滿足社會經濟發展對承載力的實際需求，仍需進一步探索[13]。要加強對生態承載力基礎理論研究和學科交叉融合，以尋找新思路、新方法,為開展生態承載力評估技術革新與探索研究提供借鑒[14]。未來生態承載力研究可從以下幾個方面開展：（1）由靜態走向動態,由單一走向整體；（2）大系統多目標綜合研究；（3）由靜態分析走向動態預測,日趨模式化；（4）生態承載力和環境人口容量類研究日趨活躍化；（5）以可持續利用為中心,研究生態系統的生態承載能力[15]■