环境承载力研究进展

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索 一 书中指出 环境 承载力 是指在 一定生 活水平和 环境 质 量要求下 , 在不超出生态系统弹性限度条件下环境子系统 所 能承纳的污染物数量 , 以及可支撑的经济规模与相应人口 数 量 . 从 阈值 角度 的定义 , 如 环境 承载力 是指在 某一 时
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期 , 某种环境状 态下 , 某 一区域 环境对 人类社 会经济 活动 的 支持能力的阈值 ; 中国大百科全 书[ 34] 中 , 环境 承载力 的 定义是 在维持环境系统 功能与 结构不 发生变 化的前 提下 , 整个地球生物圈或某一区域所能承受的人类作用 在规模、 强 度和速度上的限值 ; 郭秀 锐等
* 国家重点基础研究发展规 划项目 ( 2004CB418503) 、 国家自然科 学 基金重点资助项目( 20337010) 和沈阳大学环境工程重点实验室基金 资助项目 . * * 通讯联系人 . 2004- 09- 18 收稿 , 2005- 01- 11 接受 .
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引
言
日益严 峻的环 境污 染问 题 , 对 人类 生存 构 成了 严 重威 胁 , 这促使了人们对环 境问题 的重新 评估 , 于是环 境自 净能 力、 环境容量、 环境承载力等概念相继被提出 , 并受到 世界各 国的普遍重视 . 环境承载力的概念在环境与人类活动 之间建 立了联系桥梁 , 使环境与社会经济的 协调有了 宏观准则 [ 35] . 进行环境承载力相关问题 的研究 对于调 节人类 自身的 社会 经济活动 , 实现自然 经济 社会 的可持 续发展 具有重要 的指 导意义和现 实意义 . 近 年来 , 国内外 学者对 环境承 载力 的研 究主要 包 括 综 合 环 境 承 载 力 研 究 和 环 境 要 素 ( 包 括 土 地 [ 18, 36] 、 水环境 、 大 气环 境、 旅游 环境 [ 16, 29] 等 ) 承载 力 研究 两个方面 , 也提出了相 应的概 念与量 化研究 方法 . 国内 较严 格的环境承 载力 概念 最早 出 现于 1991 年的 中 国科 研 项目 我国沿海经济技术开发区环境的综合研究 福建省 湄洲湾 开发区环境规划综合研究总报告 中 [ 32] . 国外对环境 承载力 的研究 大 多 集 中 在 环 境 要 素 承 载 力 方面 , 如 水 环 境 承 载 力 [ 3, 8] 、 土地承载力 [ 14] 、 旅游 环 境承 载力 [ 2] 的研 究等 . 由于 环境要素承载力的研究在很多文献中
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已有论述 , 所以本文
主要针对国内外综合环境承载力的研究现状 , 从环境 承载力 理论研究与定量化研究两 个方面 来论述 环境承 载力研 究进
4期
王
俭等 : 环境承载力研究进展
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增加、 资源减少、 经济发展相联系在一起的 , 承载力概 念的外 延也不断发生着相应的变化 [ 4, 20] . 20 世纪 60 、 70 年代 , 自然 资源耗竭和环境恶化等全球性环境问题的爆发 , 引起 了地球 承载能力及相关问题的广泛开展 , 1968 年 , 日 本学者将 环境 容量的概念 引入到环境 科学中 , 可以 认为 , 环境容 量就 是环 境承载力概 念的理论ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ雏形 [ 13] , 但环境 容量 只反映 了环 境消 纳污染物一个功能 , 不能全面表述环境系统对人类活 动的支 持功能 . 随着世界各国 经济的 迅速发 展 , 资 源短缺 与环 境污 染问题日益 突 出 . 根 据世 界 资源 报 告
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指在一定时期、 一定状态或 条件下 , 一 定环境 系统所 能承 受 的生物和人文系统正 常运行 的最大 支持阈 值 . 角度的定义 , 彭再德等 [ 23] 学 者将 环境承 载力 定义为 : 在 一 定的时期和一定区域范围内 , 在维持区域环境系统结构不 发 生质的改变 , 区 域环境功能 不朝恶 性方向 转变 的条件 下 , 区 域环境系 统 所能 承 受的 人 类 各种 社 会经 济 活 动 的能 力 ; Schneider [ 26] 强调 , 环境承载力是自 然或人 造环境 系统在 不 会遭到严重退化的前提下 , 对人口增长的容纳能力 . 通过以上分析可以 看出 , 目前的 定义 方式 虽然不 同 , 但 是各种定义都注重区域环境系统结构和功能的完 整 , 而由 于 定义中对环境泛指过 大 , 涉 及范围 广 , 在一定 程度上 导致 了 环境承载力可操作性 较差 , 不易于 量化 , 这也 是目前 没有 能 够形成公认的环境承载力量化方法的重 要原因之一 . 2 3 环境承载力的主要特征 环境承载力作为判 断人类社 会经济 活动 与环境 是否 协 调的依据 , 具有以下主要 特征 : ( 1) 客观性 和主 观性 . 客观 性 体现在一定时期、 一定状态 下的环 境承载 力是 客观存 在的 , 是可以衡量和评价的 , 它是该区域环境结构和功能的一种 表 征 ; 主 观性体现在人们用怎样的判断标准和量化方法去衡 量 它 , 也 就是人们对环境承载力的评价分析具有主观性 . ( 2) 区 域性和时间性 . 环 境承 载力 的区 域性 和时 间 性是 指不 同 时 期、 不同区域的 环境承载力 是不同 的 , 相应的 评价指 标的 选 取和量化评价方法也应有所不同 . ( 3) 动态性和可 调控性 . 环 境承载力的动态性和可调控性是指其大小是随着 时间、 空间 和生产力水平的变化而变化的 . 人类可以通过改变经济增 长 方式、 提高技术 水平等手段 来提高 区域环 境承 载力 , 使其 向 有利于人类的方向发展 . 从上述的环境承载力的定义和特征可以看出 , 环境承 载 力既不是一个纯粹描述自然环境特征的量 , 又不是一个描 述 人类社会的量 , 它与环境容 量是有 区别的 . 环 境容量 是指 某 区域环境系统对该区 域发展 规模及 各类活动 要素的 最大 容 纳阈值 [ 19] . 这些活动 要素包 括自 然环境 的各 种要素 ( 大气、 水、 土壤、 生物等 ) 和社会环境的各种要素 ( 人口、 经济、 建筑、 交通等 ) . 环境容量侧重反映环境系统的自然属性 , 即内在 的 秉赋和性质 ; 环境承载力则侧重体现和反映环境系统的社 会 属性 , 即外在的 社会禀赋和 性质 , 环境 系统的 结构和 功能 是 其承载力的根源 . 在科学技术和社会关系发展的一定历史 阶 段 , 环境容量具有相对的 确定性 , 有限 性 [ 5] ; 而 一定时 期 , 一 定状态下的环境承载 力也是 有限的 . 这是 两者 的共同 之处 .
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, 在 20 世 纪 80 年
学者 认为 环境承 载力 是 从 能力
代 , 全球森林、 疏 林和 灌木 丛覆 盖面 积减 少了 32% . 在 全球 许多地区 , 淡水压力越 来越大 , 不少 地区甚 至缺乏 足够 的饮 用水供应 . 其它资源如矿产资源、 渔业资源都在不断减少 . 在 这种情况下 , 资源承载 力的概 念应运 而生 . 在人类 面临 资源 短缺的同时 , 大气、 水体、 土壤、 固体废 弃物 的污染 对人 类生 存构成了严 重威胁 . 于 是 , 人 们在充 分认识 环境系 统与 人类 社会经济活 动的关系 , 并在承 载力和 环境容 量概念 基础 上 , 提出了环境 承载力的概 念 . 环 境承载 力的概 念被提 出后 , 受 到了世界各 国的普遍 重视
摘要 进行环境承载力理论与量化方法的研究 , 对于指导人类社会经济活动 , 协调人类发展与环境的关 系 , 具 有十分重要而迫切的现实意义 . 本文论述了 环境承载力 概念的发 展过程 , 并从 容量 、 阈值 和 能 力 三方面介绍了环境承载力定义 , 指出了环境承 载力具有客观性和主观性、 区域性和时间性、 动态性和可 调控性的主要特征 . 在此基础上 , 对目前国内外用 于环境承载力定量化研究的指数评价法、 承载率评价 法、 系统动力学方法和多目标模型最优化等 方法进行了分析 , 最后对环境承载力研究的发展趋势 进行了讨论 . 关键词 环境承载力 量化方法 发展 趋势 文章编号 1001- 9332( 2005) 04- 0768- 05 中图分类号 X26 文献标识码
应用生态学报
2005 年 4 月
第 16 卷
第4期
CHIN ESE JO UR NAL OF A PPL IED ECOLO GY, Apr. 2005, 16( 4) 768~ 772
环 境 承 载 力 研 究 进 展*
王 俭
1, 2* *
孙铁珩
2
李培军
2
李法云
1
( 1辽宁 大学环境科学系 , 沈阳 110036; 2 中国科学院沈阳应用生态研究所 , 沈阳 110016)
1, 2
A
Research progress on environmental carrying capacity. WA NG Jian , SU N T ieheng 2, L I Peijun2 , LI F ayun 1 ( 1 Dep ar tment of Environmental Sciences , Liaoning University , Shenyang 110036 , China; 2 I nstitute of A p p lied Ecology , Chinese A cademy of Sciences , S heny ang 110016, China) . Chin. J . A pp l . Ecol . , 2005, 16 ( 4) : 768~ 772. T o study the theories and quant ification methods of environmental carry ing capacit y is of significance in reality for directing human beings econo mic behav iors and harmonizing the r elat ionships between social development and env ironment. In this paper , the definition of envir onmental carr ying capacity was intr oduced from the aspects of capacity , threshold and capability , with t he main char acterist ics of objectiv e and subjective, regional and temporal, and dynamic and adjustable, and its research progress w as rev iewed. O n the basis of t hese, the quantifi cation methods of environmental carr ying capacity, including ex ponential assessment, carr ying rate assessment, system dynamics, and multi objective optimization, w ere analyzed, and the research perspectives of environmental car rying capacit y were discussed. Key words Environmental car rying capacit y, Q uant ificational method, Perspective. 展 . 具 体论述了环境承载力概念的发展和环境承载力的主 要 特征 , 分析比较了目前用于环境承载力量化研究的指数评 价 法、 承载率评价 法、 系统 动力学 方法和 多目标 模型最 优化 方 法等主要方法 , 最后对环境承载力研究发展趋势作一展望 . 2 2 1 环境承载力的理论研究 概念的提出及其发展 环境承载力这一概念是由承载力的概念派生 而来的 . 承 载力的概念最早来源于力学 , 是指物体在不产生任何破坏 时 的最大荷载 , 19 世纪 80 年代后 期 , 开 始在 畜牧 场管 理中 得 到应用 , 如美国农业部 1906 年年鉴就 曾采用这 一概念 . Park 和 Burgess 于 1921 年在有关研究中应用了承载力 概念 , 认 为 可根据某一地区的食物资源来确定该地区的人口 数量 , 带 动 了土地 承载力 领域的 研究 . 1953 年 , Odum 在 生态学 原理 ( F undamentals of Ecolog y) 中 , 赋予承载力概念较精确的数 学 形式 [ 17, 24] . 承载力一 词也总 是与 环境退 化、 生态 破坏、 人口