资源环境承载力研究：进展、问题与展望

向秀容　王晓峰

摘 要： 资源环境承载力的研究对制定经济与环境的协调发展规划有重要意义。本文在简要叙述资源环境承载力这一研究的起源，梳理国内外目前的研究进展、研究方法和存在问题的基础上，提出如下展望：未来的理论研究应充分考虑区际联系对资源空间流动的影响，从综合的角度探讨资源环境承载力的内在机理；在实际应用中应建立动态监测机制和预警系统。

关键词： 资源环境承载力；综合性；开放性；动态性；预警

资源环境承载力是用以描述在一定状态下，一定时期内资源环境系统约束人类活动的自然属性，反应了资源、环境与人类经济活动之间的相互影响关系，为经济与环境协调发展提供理论依据[1]。它描述了特定状态和时期内资源环境系统约束人类活动的自然属性，从本质上反应了资源、环境与人类经济活动之间的相互影响关系，其核心是回答人地关系如何协调发展的问题。据《美国新闻与世界报道》，2013年中国占世界GDP的比重为12%，然而我国的能源消耗占比情况却为：煤炭消耗量占全球的50%（37.5亿吨标准煤）其中进口3.3亿吨，进口铁矿石8.2亿吨，消耗石油5.14亿吨（世界第二），其中进口石油2.89亿吨，天然气进口总量为530亿立方米。可见我国经济发展是以高投入、高消耗、高排放为代价，导致资源和环境面临巨大压力。

十八届三中全会通过的《中共中央关于全面深化改革若干重大问题的决定》明确提出：“建立资源环境承载能力监测预警机制，对水土资源、环境容量和海洋资源超载区域实行限制性措施”，同时将生态文明纳入社会主义现代化建设“五位一体”的总体布局。因此，资源环境对经济社会发展的承载能力研究具有重要意义。

1.资源环境承载力的研究起源与进展

“承载力”（Carrying Capacity） 是从工程地质领域里转借过来的概念，其本意是指地基的强度对建筑物负重的能力，现已演变为对发展的限制程度进行描述的最常用概念之一[2]在生态学中一般被定义为“某一生境（habitat）所能支持的某一物种的最大数量”，它所包含的极限思想与“公地”（the commons）及其潜在的过度利用联系在一起，最早出现于亚里士多德的一些著作中。Malthus是第一个重视环境因素对人口规模影响的学者，他提出了一个著名的预言：人口增长若超越食物供应，会导致人均占有食物的减少。马尔萨斯预言的提出，拉开了早期承载力研究的序幕。

美国学者William （1940）首次提出土地承载力的概念，认为土地为人类提供饮食住所的能力决定于土地的生产潜力[3]。他指出土地限制着向人们提供的粮食、衣着、住所的能力以及环境对生物潜力的程度。1953年，Odum在《生态学原理》（Fundamental of Ecology）中，将承载力概念与对数增长方程特别是其中的常数K相联系，赋予承载力概念比较精确的数学形式[4]。20世纪60、70年代，自然资源耗竭和环境恶化等全球性问题的爆发，引起资源与环境承载力相关研究的广泛开展。1987年，世界环境与发展委员会发表了《我们共同的未来》，提出可持续发展概念，为资源环境承载力研究奠定了理论基础。

20世纪末期以来，随着区域人口、资源、环境与社会经济发展矛盾的不断加剧，资源环境承载力概念已涉及到资源环境领域的方方面面，以人口、资源、环境与发展（PRED）为核心的人地关系（Man-Nature Relation）研究再次成为资源环境科学综合研究的一个重要科学命题和关键政策问题，与可持续发展的资源环境基础评价密切相关的资源环境承载力研究广泛开展。综观国内外承载力研究发展历程，承载力概念从最初提出至今已有上百年历史，随着可持续发展理念的引入，其概念和内涵一直处于不断丰富和深化中。目前，承载力在人口、区域、城市、自然资源、生态系统管理及环境规划和管理等领域都得到了广泛的应用和实践。

2.资源环境承载力评价的主要思路

2.1评价的主要指标体系

构建合理的指标体系是对研究对象进行科学评价的重要前提，指标构建需遵循科学性、系统性、代表性、和可操作性原则。由于单项要素研究指标局限性很大，本文仅对综合评价体系进行整理，结果见表1。

确定权重的方法通常有主观权重法、客观权重法、及主客观权重相结合的方法。主观权重法有：专家打分法、层次分析法、经验权数法等。客观权重法：统计平均数法、抽样权数法、主成分分析法、比重权数法、模糊逆方程、熵值法等。

2.2评价的主要分析方法

（1）相对资源承载力：黄宁生等（2000）提出，该模型首先确立对比标准，通常是比具体研究区更大的一个或数个区域（参照区），通过对比参照区与研究区的人均资源拥有量或消费量计算出研究区域的各类相对资源承载力，是区域间的量的相对比较。包括后来以此为基础从其余本身资源存量的角度，计算资源的使用量与存量间的比值的相对剩余率法。

（2）生态足迹分析法： 用以衡量人类对自然资源需求以及自然界为人类社会服务的供给。生态足迹的计算是基于以下两个基本事实：①人类可以确定自身消费的绝大多数资源及其所产生的废弃物的数量；②这些资源和废弃物流能转换成相应的生物生产面积。在生态足迹具体计算中，各种资源和能源消费项目被折算为耕地、草场、林地、建筑用地、化石能源土地和海洋（水域）等6种生物生产面积类型[5]。

（3）状态空间法： 利用三维状态空间来表示区域资源环境承载力，共包括作为受载体的人口及其经济社会活动和作为承载体的区域资源、环境共三个轴， 通过构建理想空间曲面，用现状点与理想空间曲面比较，能直观可视资源环境承载力状况。示意图如下所示：

图1 区域承载力状态空间法示意图

2.3评价的主要分析模型

（1）系统动力学模型：是一种研究复杂系统行为的方法，它集系统论等多种理论和方法的综合，研究复杂信息反馈系统的动态变化趋势，它能够定性和定量地分析研究一个复杂的系统。它能将社会、经济、生态、环境等子系统看作一个互相稱合的复杂系统，利用系统动力学理论分析经济发展与生态环境保护间的相互依存关系，并最终提出在极限状态下的资源环境承载能力。

（2）神经网络模型：是一个具有高度非线性的超大规模连续时间动力系统，是由大量的神经元广泛互连而形成的网络，具有强大的自学习能力、联想存贮能力、高速寻找，化解能力等特性，特别适用于地理过程模拟与预测、复杂地理系统优化计算等问题的研究。

3.相关研究中的问题

虽然承载力研究取得了大量成果，受到了广泛应用，但是仍具有理论基础薄弱、调控机理缺失、估算方法不足、可操作性差的不足之处。

（1）研究视角单一，研究方法、标准多样：已有的研究，视角往往很单一，主要集中在短缺性的水、土、能源等资源要素以及大气、水等环境要素的承载力研究，综合的研究不多，存在着模糊性和不确定性。其次，研究视角、方法，标准多样，使评价结果侧重不同，各评价结果可比性弱，说服力不强，所以导致部分学者建议废弃之。

（2） 只评价区域内部的资源环境承载力，未考虑区际空间联系性：传统资源环境承载力的研究忽略了人类生态系统的开放性特征， 往往以封闭的思想探讨区域范围内的资源或环境要素对人口或人类社会经济活动的支撑能力或规模。尤其是城市群地区，人们络绎不绝的流向大城市，资源的短缺并未给他们生活带来不便，而数据评价结果明显超载与实际情况有偏差。

（3） 评价以静态时点为主，区内时间连续性不强：现有的研究多只有单个区域静态时点的评价，由于资源环境承载力理论还未形成公认的体系，研究方法也未完成系统标准化过程，这样的评价在实际应用没有可用的参考标准，导致评价结果未能达到量化实际可见目的，只能算是相对的定性评价，影响的评价结果的实用性。

4.研究展望

在社会经济发展不同阶段，对资源环境承载力这一论题研究的意义差别很大。目前我国，尤其是相对落后地区，生态环境脆弱，存在严重的资源环境、经济技术约束，若不提前预警将进一步恶化原本脆弱的人地关系。所以即使这一理论尚未成熟，但进一步研究十分重要。

（1）从综合的角度深入探讨资源环境承载力的内在机理：因为单要素承载力不能准确反映资源环境承载力的水平，所以迫切需要多要素的综合研究。为了准确定量资源环境承载力应综合考虑资源环境和社会经济条件。自然要素包括传统的水、土、大气、森林、矿产等资源环境要素以及地质、生态、微生物等要素，社会经济条件包括人口、技术、经济、消费方式等。探索提高资源环境承载力和社会经济发展质量的路径与制度体系。

（2） 以开放的视角充分认识到资源的空间流动：在经济走向全球化的今天，区际空间联系紧密，使得部分资源的空间流动性提高，区域内的资源短板可以利用市场调节延伸。因此，应在充分考虑区域内外一切可得资源的前提下确定区域所具备的综合承载力[6]。

（3） 实施动态监测，建立预警系统：由于没有统一的参考标准，需对同一区域各要素（包括资源环境和社会要素）进行连续的监测，进一步研究资源环境系统和社会经济系统对资源环境承载力的影响，建立动态模拟模型，并以此模型来未来情况，发挥其预警作用，加强经济社会发展同资源环境的协调管理，为促进城镇化可持续发展提供有效决策支持。 （作者单位：新疆师范大学地理科学与旅游学院）

资助项目：新疆师范大学地理学博士点支撑学科开放基金资助（编号：XJNU-DL-2014-22）资助

参考文献：

[1] 张保成，国峰.自然资源承载能力问题研究综述.经济经纬，2006，（6）：22-25

[2] 蒋辉，罗国云.资源环境承载力的缘起与发展[J].资源与开发市场，2011，27（05）：453-456.

[3] Ssidl I， Tisdell C A.Carrying capacity reconsidered： from Malthus population theory to cultural carrying capacity [J].Ecological Economics， 1999，31：348-395.

[4] Hardin G， Cultural capacity： a biological approach to human problems [J].Bioscience， 1986，36（9）：599-604.

[5] 刘东，封志明，杨艳昭.基于生态足迹的中国生态承载力供需平衡分析.自然资源学报，2012，27（4）：614-624.

[6] 张传国，方创琳，全华.干旱区绿洲承载力研究的全新审视与展望[J].资源科学，2002，24（2）：181-187.