资源环境承载力与区域可持续发展

廖慧璇，籍永丽，彭少麟

资源环境承载力与区域可持续发展

廖慧璇，籍永丽，彭少麟*

中山大学生命科学学院，广东 广州 510006

实施“可持续发展战略”是世界各国的发展共识。可持续发展理念的核心是经济发展、资源保护和生态环境保护相协调统一。资源环境承载力是制定可持续发展战略规划的基础。只有准确衡量区域的资源环境承载力，才能从整体上以承载力为约束对国土空间进行科学规划，引导社会经济活动在资源节约、环境保护的基础上科学发展，从而实现区域的可持续发展。文章综述了与区域可持续发展密切相关的四大类资源承载力（包括土地资源、水资源、能源资源和生物资源承载力）和两大类环境承载力（包括空气环境和水环境承载力）的重要性。在综合我国国家标准文件和研究论文的基础上，总结了四大类资源承载力和两大类环境承载力的主要评价指标和评价标准。更进一步，结合我国的资源承载力和可持续发展的研究和实践现状，从研究内容和指标体系构建两方面着眼，指出应尽快制定符合我国国情的评价标准和综合评价体系，并通过简化评价过程来提高资源环境承载力评价的可操作性。

生态文明；资源承载力；环境承载力；监测评价；可持续发展

引用格式：廖慧璇， 籍永丽， 彭少麟. 资源环境承载力与区域可持续发展［J］. 生态环境学报， 2016， 25（7）： 1253-1258.

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1992年，在里约热内卢召开的联合国环境与发展大会上通过的《21世纪议程》（《Agenda 21》），是世界范围内可持续发展行动议程（牛文元，2012）。1994年3月，国务院常务会议讨论通过了《中国21世纪议程——中国21世纪人口、环境与发展白皮书》，该议程从中国的人口、环境与发展的总体情况出发，提出了促进中国经济、社会、资源和环境相互协调的可持续发展的战略目标。可持续发展理念的核心是经济发展、资源保护和生态环境保护相协调统一（郭亚军等，2002；中国科学院可持续发展研究组，2003）。中共十八大五中全会提出，要坚持绿色发展，坚持节约资源和保护环境的基本国策，坚持可持续发展，坚定走生产发展、生活富裕、生态良好的文明发展道路（财新网，2015）。习近平总书记在中共中央政治局第六次集体学习时也强调指出，“按照人口资源环境相均衡、经济社会生态效益相统一的原则，整体谋划国土空间开发，科学布局生产空间、生活空间、生态空间”（新华网，2013）。可见，优化国土空间布局是落实生态文明、实现可持续发展的重要举措。作为评价一个地区的资源环境能够支撑和容纳的经济建设活动和人类活动强度的指标，资源环境承载力（resource and environment carrying capacity）是实现可持续发展战略的基础。只有准确衡量区域的资源环境承载力，才能从整体上以承载力为约束对国土空间进行科学规划，引导社会经济活动在资源节约、环境保护的基础上科学发展，从而实现区域的可持续发展。

本文通过对与区域可持续发展密切相关的几大类资源环境承载力的重要性和评价方法进行综述，并结合我国的资源环境承载力和可持续发展研究和实践现状，为未来区域的可持续发展研究和实践提出针对性建议。

1　资源环境承载力概念的提出

承载力概念应用最初是被引进到区域系统的生态学研究中，其含义是在某种环境条件下，某种生物个体可存活的最大数量的潜力（Park et al.，1969；Rees，1996）。承载力概念在实践中的最初应用领域是畜牧业（郭秀锐等，2000）。在环境污染蔓延全球、资源短缺和生态环境不断恶化的背景下，科学家们相继提出了资源承载力、环境承载力、生态承载力等概念（Schneider，1978；高吉喜，1999）。资源承载力是基础，环境承载力是核心。资源承载力和环境承载力综合起来又可称作生态承载力。

1.1资源承载力

联合国教科文组织给资源承载力（resource carrying capacity）下的定义是“一个国家或地区的资源承载力是指在可以预见的时期内，利用本地能源、自然资源、智力和技术等条件，在保证符合其社会文化准则的物质生活水平条件下，该国家或地区能持续供养的人口数量”（傅鸿源等，2009）。资源承载力是一个复杂系统，其承载量一是取决于资源系统本身，包括资源的数量、质量、资源的开采条件以及人们利用资源的程度、方式与手段等；二是取决于资源系统与人口、环境、经济、社会系统的相互协调程度（景跃军，2006）。

从一般属性上看，资源可以分为自然资源和社会资源。目前有关资源承载力的研究主要集中在自然资源领域，土地又是最重要的自然资源之一，土地资源承载力是最基本的资源承载力，因此土地资源承载力的研究历史相对较长，取得的成果也相对较多（封志明，1994）。随着科技进步和全球一体化的发展，一定区域内人们的生活和生产对区域内已有自然资源存量的依赖性逐渐变低，同时，在特定时间段内，影响区域内人与自然相互作用过程的因子是有限的，因此资源承载力的研究范围逐步从自然资源承载力扩展到社会资源承载力（景跃军，2006）。考虑到人是社会子系统的主要组成因素，是承载力中的承载对象，因此社会发展中的经济要素，即经济资源承载力开始作为社会资源承载力研究的主要内容（高吉喜，2001）。

1.2环境承载力

环境承载力（environment carrying capacity）从广义上讲，指某一区域的环境对人口增长和经济发展的承载能力（Schneider，1978）。从狭义上讲，即为环境容量。目前关于环境承载力大致主要有3种定义，（1）从“容量”角度的定义，环境容量是指环境系统对外界污染的最大允许承受量或负荷量。主要包括大气环境容量、水环境容量等。如高吉喜（2001）在《可持续发展理论探索》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”。（2）从“阈值”角度的定义，如“环境承载力是指在某一时期，某种环境状况下，某一区域环境对人类社会经济活动的支持能力的阈值”（唐剑武等，1997）。《中国大百科全书》（中国大百科全书编委会，2002）关于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（2000）学者认为“环境承载力是指在一定时期、一定状态或条件下，一定环境系统所能支持的生物和人文系统正常运行的最大承受阈值”。它不仅体现了环境系统资源的价值，而且还突出了环境系统与生物和人文系统间的密切作用关系。环境承载力具有客观性、相对性、可调性和随机性的特征。（3）从“能力”角度的定义，彭再德等（1996）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（1978）强调，“环境承载力是自然或人造环境系统在不严重退化的前提下，对人口增长的容纳能力”。环境承载力与环境容量有所不同。环境承载力强调的是环境系统资源对生物和人文系统活动的支撑能力，突出的是其量化测度；而环境容量强调的则是环境系统要素对生物和人文系统排污的容纳能力，突出的是其质地衡量。环境容量侧重体现和反映环境系统的纯自然属性；而环境承载力则突出显示和说明环境系统的综合功能（生物、人文与环境的复合）（倪天麟等，2000）。

2　主要资源环境承载力类型的监测与评价

对于一个区域的可持续发展而言，有几类资源环境承载力是与之密切相关的，主要包括了四大类资源承载力（包括土地资源承载力、水资源承载力、能源资源承载力和生物资源承载力）和两大类环境承载力（包括空气环境承载力和水环境承载力）。

2.1土地资源承载力

土地资源是一个区域发展的必要条件之一。土地资源具有发展经济和生产食物的主要功能，而社会经济条件对人类生存发展的支撑则更为重要（申元村，1990；郭志伟，2008）。因此，区域土地资源主要考量以下四类土地类型：农业用地、绿地、居住用地和建设用地。同时主要关注以下四大类指标：主要利用类型的土地面积、土地开发强度、土地的人口承载强度和土地的产出强度。其中涉及到的主要监测数据包括：土地面积、常住人口数量和地区GDP收入。

2.1.1农业用地资源承载力

过去的土地资源承载力都是以农业用地为考量的核心内容。农业用地主要包括耕地、牧草地、养捕水面等（单胜道等，2000）。

刘东等（2011）根据联合国粮农组织和我国卫生部的数据，得出我国居民的人均粮食消费营养安全值为400 kg·a。根据邓大才（2010）的数据，我国2005年粮食亩产量可达309.4 kg，因此，人均耕地的最小面积应为1亩（即666.7 m2）左右。世界银行的粮食指数（food production index）显示，2005年美国、英国、澳大利亚、日本和中国的粮食指数分别为99.3、100.1、107.9、101.0和100.4，全世界的粮食指数则为100.0（世界银行公开数据）。而至2013年，美国、英国、澳大利亚、日本和中国的粮食指数分别为100.2、119.5、113.2、97.9和129.5（世界银行公开数据）。这表明中国的粮食总产量逐渐增加，从2005年低于日本和澳大利亚的水平增长为远高于世界平均水平。然而，由于人口基数庞大，我国人均可获得粮食量依旧较低。

2.1.2绿地资源承载力

对绿地资源的承载力进行分析，有助于了解区域在绿地系统规划的进程中，人居环境是否随着长期的土地开发和市政建设保持应有的水平和质量，从而为将来土地利用生态安全格局的构建提供依据（郭微等，2012；金云峰等，2014）。森林是陆地生态系统的主体，也是维持生态环境质量的重要组成部分。森林承载力是森林可持续性评价中的一个重要的关键性指标，是制定和实施区域可持续林业发展规划、战略的前提，是区域森林经营管理决策的依据，同时也是可持续林业理论的重要组成部分。区域绿化是生态环境建设的重要载体，是区域生态安全的重要保障，也是区域可持续发展的重要基础设施。因此，绿地资源承载力的主要监测内容是森林和区域绿地的覆盖率和人均面积。

根据中华人民共和国环境保护部（2007）印发的《生态县、生态市、生态省建设指标（修订稿）》，平原地区的生态县森林覆盖率必须大于18%。而根据《国家生态园林城市标准》，区域生态环境指标中建成区人均公共绿地不得少于11 m2。2016年世界各国森林覆盖率的数据显示，日本、美国和中国的全国森林覆盖率超过了18%（分别为68.5%、33.9%和22.2%），而澳大利亚和英国则未达到18%（分别为16.2%和13.0%）（世界银行公开数据）。

2.1.3居住用地资源承载力

基于人口规模的居住用地承载力分析主要是从人均居住用地面积的指标来衡量现状居住用地所能承载的人口规模。根据《城市用地分类与规划建设用地标准（GB50137—2011）》，区域人均居住用地指标应为23.0～36.0 m2。

2.1.4建设用地资源承载力

建设用地资源承载力主要用于衡量区域人类生活空间的大小，包括交通、居住以及日常活动等的空间（封志明，1994）。根据《城市用地分类与规划建设用地标准（GB50137—2011）》，我国城镇建设人均用地国家标准是60～120 m2。

2.2水资源承载力

水资源对一个区域的发展也是至关重要的。水资源的丰富程度直接关系到区域的发展方式和前景，很多区域的发展都受到水资源的制约（Simonovic，2002；刘子刚等，2011）。水资源承载力监测的核心是在一定的水资源开发利用阶段和生态环境保护目标下，一个流域或者区域的可利用的水资源量究竟能够支撑多大的社会经济系统发展规模，如何合理管理有限的水资源，维持和改善陆地系统水资源承载能力，支持区域社会经济的发展。与土地资源类似，水资源监测的主要内容包括资源量（包括总量和可利用量）、水资源承载人口的强度和水资源产出强度，涉及的主要指标包括人均水资源量、人均用水量和万元GDP耗水量。人均水资源量用来衡量水资源的丰富程度。人均用水量用以衡量人均水资源使用量，体现了对水资源的需求和节约程度。万元GDP耗水量体现了区域的生产活动对水资源的利用效率。

国际公认的人均水资源使用量标准是3000 m3/人，水资源警戒线为1 700 m3/人（Falkenmark et al.，1989）。根据《城市居民生活用水量标准（GB/T 50331—2002）》，世界上不同发达城市居民生活用水量存在显著差异：日本东京、德国法兰克福和中国台北居民人均生活用水量都较低，分别为190、171和188 L·d-1，而美国的洛杉矶和费城居民人均生活用水量则达到308和341 L·d-1。我国大部分地区居民人均生活用水量在150 L·d-1左右。

2.3能源资源承载力

能源资源是一个区域发展的必要条件之一，能源资源是生产生活中必须消耗的资源，能源资源匮乏将制约区域经济的快速发展（唐葆君等，2015）。对能源资源的承载力分析，可以预测在一定时间和技术条件下区域发展社会经济的能力，可为科学合理地制定区域发展计划，合理配置资源提供依据。能源资源监测的主要内容包括资源量（包括总量和可利用量）、能源资源承载人口的强度和能源资源产出强度，涉及的主要指标包括人均能源资源量、人均能耗和万元GDP能耗。人均能源资源量用以衡量区域所能供给每个人的生产、生活的能源资源量。人均能耗就是衡量人均能源资源使用量，体现了对能源资源的需求和节约程度。万元GDP能耗体现了区域的生产活动对能源资源的利用效率。

根据世界银行数据，2013年全球发达国家澳大利亚、法国、德国、日本、英国和美国的人均燃油消耗量分别为5586、3840、3868、3570、2978和6 916 kg，这些国家燃烧1 kg石油产生的GDP分别为7.7、9.7、10.9、10.0、12.5和7.4美元（世界银行公开数据）。我国人口基数大，2013年的人均燃油消费仅为2226 kg（世界银行公开数据）。但燃油消耗总量巨大，燃烧1 kg石油产生的GDP仅为5.5美元（世界银行公开数据）。这说明目前我国经济结构中单位能源的投入产出仍然较低，能源利用效率不高。

2.4生物资源承载力

区域的生物资源主要指农林牧渔业中的林木资源、农牧产品与水产品等，是提供原料、能源、产品和食物的自然宝库，既与居民的基本日常生活紧密相连，又与区域的发展密不可分。林木资源承载力是指森林及林木对人类社会经济活动的支持能力的阈值及可供养的具有一定生活质量的最大人口数，可通过人均持有量来反映。而农产品与水产品的人均年产量亦可作为区域内农业土地、水资源利用规模和程度的评判依据，是反映当前增减和未来需求关系的重要参考指标。

已有文献提及我国居民的人均粮食消费营养安全值为400 kg·a-1（刘东等，2011）。目前，其他的生物资源量并没有国际或国内公认的参考值，故本文不加以讨论。

2.5水环境承载力

水环境承载力是指根据区域环境质量的要求，在保证区域水环境自身功能可持续发展的前提下，对人类社会、经济活动的一种支撑能力（贾振邦等，1995）。具体而言就是区域水环境在不影响水资源利用的前提下所能容纳污染物的能力，一般用水环境容量来表征。主要监测对象包括自然、人工水体（河流、湖泊、水库）的纳污能力和区域污水处理率。另外，饮用水的质量与人居生活质量密切相关，也是水环境承载力的重要监测内容。

如果无法100%处理掉区域建设和居民生活产生的污水，势必会使区域的人居环境恶化，洁净水资源进一步稀缺，因此区域污水处理率的标准值应为100%。依据《国家环境保护“十二五”规划》（国务院，2011）中的总量控制指标，至2015年全国地表水国控断面水质优于Ⅲ类的比重提高到51.9%，水体的化学需氧量（COD）、氨氮（NH3-N）、总氮（Total N）和总磷（Total P）质量浓度分别小于或等于20、1.0、1.0和0.2 mg·L-1（参考《地表水环境质量标准（GB3838—2002）》）。

2.6空气环境承载力

大气环境质量是人居生活环境质量的重要方面，与居民的健康质量息息相关（唐燕秋等，2016）。大气环境承载力监测的主要工作是大气污染物浓度监测，包括SO2、NO2、PM10、PM2.5和悬浮颗粒物（TSP）浓度监测。

《环境空气质量标准（GB3095—2012）》，将环境空气功能区分为两类：一类区为自然保护区、风景名胜区和其他需要特殊保护的区域；二类区为居住区、商业交通居民混合区、文化区、工业区和农村地区。一类区域的环境空气中，SO2、NO2、PM10、PM2.5、TSP的年平均质量浓度分别不超过20、40、40、15、80 μg·m-3。对于二类区域，SO2、NO2、PM10、PM2.5、TSP的上限浓度分别为60、40、70、35、200 μg·m-3。

2.7其它资源环境承载力

社会经济发展伴随着大量固体废物的产生，及时有效地处理固体废弃物能够保障区域的生态环境质量和人们的生活质量（杨屹等，2015）。固废环境承载力的监测包括生产、生活和医疗三方面固废，涉及到固废的产生量和处理率的问题。

区域道路网络是在一定的区域发展与交通规划下形成的，取决于区域空间布局与土地利用类型。随着社会经济的飞速发展，区域道路网络面临着越来越大的压力（李铁柱等，2009），严重制约了社会经济的发展和人民生活水平的提高。目前对于区域道路网络的供给大部分采用路网容量的概念，交通空间容量是交通设施在单位空间上能够容纳的最大车辆数，实际上也是路网容量的概念（李铁柱等，2009）。

3　对区域可持续发展规划的若干建议

上述各类资源环境承载力都直接或间接影响了区域的发展和人们的生活质量，因此都是区域可持续发展规划中应该考虑的内容。然而，如何更好地利用这些资源环境承载力评价指标来为区域的可持续发展服务，是一项充满挑战的课题。

基于以上分析，我们认为，应从以下几个方面加强资源环境承载力与区域可持续发展的研究。

首先，应加强资源环境承载力评价方法的研究，提出适合我国国情的资源环境承载力评价体系。在评价一个区域的资源环境承载力的过程中，往往遇到一个问题，那就是该如何确定某项资源环境承载力的标准值。以中国为例，我国人口基数大，多数资源的人均资源量都远远低于全球平均值。若以全球的人均资源量作为标准值，则明显不符合我国的国情，也不利于我国可持续发展规划的制定。另外，即使是在我国的国土范围内，资源的空间分布也极不均匀，这不利于全国统一规划的制定（李泽红等，2008）。对于这两点问题，相关的政府部门和研究机构已有较为充分的认识，因此在《城市居民生活用水量标准（GB/T 50331—2002）》、《地表水环境质量标准（GB 3838—2002）》等国家标准中，均对不同区域制定了不同的执行标准。只有确定了科学合理的标准值，才能准确判断资源承载力所处的状态：究竟是盈余还是负载？若负载，负载的程度有多严重（熊德国等，2003）？

其次，应提高资源环境承载力评价的可操作性，以便于政府部门将其利用于区域发展规划的实践中。任何评价体系如果仅仅停留在理论层面，不具备强的可操作性，将很难为政策法规和发展规划的制定提供指导。因此，需要通过简化数据来源和计算过程来简化指标的评价方法（王书华等，2001；臧蕾等，2012）。例如，在森林资源承载力评估上，林地面积和林分质量都会影响到区域的森林资源能够承载的人口数量和发展需求。然而，相对林地面积和林分质量而言，森林生物量是一个更加综合的指标，与森林的生态功能关系更密切（宋庆丰等，2015）。因此，森林生物量可能成为简化森林资源承载力评估方法的关键。

最后，应综合协调各类不同的资源环境承载力，构建综合的资源环境承载力体系，为可持续发展规划提供切实的指导。可持续发展规划涉及的资源环境类型不仅仅是一两类，而是多个类别（刘文英等，2005）。因此，应根据规划的需求对多种资源环境承载力进行组合，设置合理的权重，以形成可满足不同规划需求的方案（黄宁生等，2000）。比如，对区域内的功能区进行重新划分时应该主要倾向于区域的经济支撑、人口支撑和生态服务功能，综合该区域的土地资源承载力、水资源承载力和绿地资源承载力。在规划过程中，还应基于区域内各功能区的承载力优势类别和短板类别的综合考量来进行功能区的合理划分。又比如，针对水资源的保护规划，应着重考虑当地的水资源承载力和水环境承载力，只是这两部分承载力孰轻孰重仍需结合区域的实际情况进行深入研究。

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Resource and Environm ent Carrying Capacity and Sustainab le Developm ent

LIAO Huixuan， JI Yongli， PENG Shaolin
State Key Laboratory of Biocontrol， School of Life Sciences， Sun Yat-Sen University， Guangzhou 510275， China

More and more countries have imp lemented the principle of “sustainable development” into their own development agenda. The key to “sustainable development” is to keep a perfect balance among economic development， resource conservation and environment protection. As the estimations of the magnitudes of the econom ic development and human population that can be supported by the resource and environment in an area， resource and environment carrying capacities is the foundation of any actions implementing “sustainable development”. Only w ith the accurate measurements on the resource and environment carrying capacities，w ill we be able to device developmental plans that take into account of the limiting resources or the worsening environmental conditions， so that “sustainable development” can be realized. In this review， w e summarized the im portance of four types of resource carrying capacities （i.e. land， water， energy and biotic resource capacities） and two types of environment carrying capacities（i.e. air and water quality）. In addition， the means to evaluate these carrying capacities were also demonstrated by referring to numerous national standards and related literatures. Finally， we made suggestions on future studies on resource and environment carrying capacities and how to apply these measurements to the future development agenda implementing “sustainable development”.

ecological civilization； resource carrying capacity； environment carrying capacity； monitor and evaluate； sustainable development

10.16258/j.cnki.1674-5906.2016.07.023

X2

A

1674-5906（2016）07-1253-06

打造“理论粤军”重点资助项目

廖慧璇（1989年生），女，副研究员，博士，研究方向为群落生态学。E-mail： liaohuix5@mail.sysu.edu.cn *通信作者

2016-07-01