生態(tài)承載力的國內(nèi)外研究進展_第1頁
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1、論文標題:生態(tài)承載力的國內(nèi)外研究進展論文作者高鷺張宏業(yè)論文關(guān)鍵詞論文來源中國人口資源與環(huán)境,論文單位濟南,點擊次數(shù)37論文頁數(shù)19~26頁2007年2007月論文網(wǎng)承載力最初被引進區(qū)域系統(tǒng)是在生態(tài)學中的應用,其含義是在某種環(huán)境條件下,某種生物個體可存活的最大數(shù)量的潛力[1],在實踐中的最初應用領(lǐng)域是畜牧業(yè)。隨著人地矛盾不斷加劇,承載力概念發(fā)展并應用到自然——社會系統(tǒng)中,提出了土地資源承載力概念,即在一定生產(chǎn)條件下土地資源的生產(chǎn)力和一定生

2、活水平下所承載的人口限度。20年代70年代以后,人口、經(jīng)濟、資源與環(huán)境等全球性問題日益突出,人口承載力、資源承載力、環(huán)境承載力、水資源承載力、礦產(chǎn)資源承載力的研究也應運而生。1986年,Catton定義了“環(huán)境承載力”的概念,后來國外很多學者把它引申為生態(tài)承載力并定義為“在一定區(qū)域內(nèi),在不損害該區(qū)域環(huán)境的情況下,所能承載的人類最大負荷量”。20世紀90年代初,加拿大生態(tài)經(jīng)濟學家William和Wackernagel提出“生態(tài)足跡”(Ec

3、ologicalFootprint)的概念,使承載力的研究從生態(tài)系統(tǒng)中的單一要素轉(zhuǎn)向整個生態(tài)系統(tǒng)[2,3]。與此同時國外對于生態(tài)承載力的研究,也逐漸從靜態(tài)轉(zhuǎn)向動態(tài),從定性轉(zhuǎn)為定量,從單一要素轉(zhuǎn)向多要素乃至整個生態(tài)系統(tǒng),對于生態(tài)承載力的概念也日趨完善。我國在總結(jié)吸收國外經(jīng)驗教訓的基礎(chǔ)上對承載力進行了研究。任美鍔先生是我國最早注意到承載力研究重要性的學者。在40年代末任美鍔先生通過對四川省農(nóng)作物生產(chǎn)力分布的地理研究,首先計算了以農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力為

4、基礎(chǔ)的土地承載力。1986年中科院綜考會等多家科研單位聯(lián)合開展的“中國土地生產(chǎn)潛力及人口承載量研究”是我國迄今為止進行得最全面的土地承載力方面的研究[4]。隨著研究的深入,20世紀80年代末,我國承載力研究大多不再局限于某一種資源,而是更強調(diào)綜合性,如資源與環(huán)境綜合承載力、地理環(huán)境人口承載潛力、生存空間的人口承載力、區(qū)域承載力等。近年來,關(guān)于生態(tài)承載力的量化方法的研究日益興旺,提出了一系列觀點,主要研究者為王家驥和高吉喜[5,6],主要

5、成果為黑河流域生態(tài)承載力的研究。承載力概念的演化與發(fā)展,體現(xiàn)了人類社會對自然界的認識不斷深化,在不同的發(fā)展階段和不同的資源條件下,產(chǎn)生了不同的承載力概念和相應的承載力理論。1概念與內(nèi)涵在環(huán)境污染蔓延全球、資源短缺和生態(tài)環(huán)境不斷惡化的情況下,科學家相繼提出了資源承載力、環(huán)境承載力、生態(tài)承載力等概念。資源承載力是基礎(chǔ)、環(huán)境承載力是關(guān)鍵、核心,生態(tài)承載力是綜合[7]。1.1資源承載力資源承載力是指一個國家或地區(qū)資源的數(shù)量和質(zhì)量,對該空間內(nèi)人口

6、的基本生存和發(fā)展的支撐能力。資源承載力是一個相對客觀的量。目前有關(guān)資源承載力的研究主要集中在自然資源領(lǐng)域,其中土地資源承載力的研究歷史較長,取得的成果也較多。同時由于不同的側(cè)重點和對象,出現(xiàn)了水資源承載力、森林資源承載力等的多種承載力[8]。①土地資源承載力。土地承載力是近20年來資源、人口、生態(tài)環(huán)境等許多領(lǐng)域的熱點問題[9]。它是繼60~70年代能源危機、糧食短缺以及人口爆炸等人類面臨的重大問題提出之后,所開展的一項務實的研究工作。中

7、國科學院綜考會為土地資源承載力所下的定義是“在一定生產(chǎn)條件下土地資源的生產(chǎn)力和一定生活平下所承載的人口限度”[10]。②水資源承載力。自20世紀80年代末以來,許多專家、學者或課題研究組織對水資源承載力概念予以定義。一般認為:水資源承載力是在特定的歷史發(fā)展階段,以可持續(xù)發(fā)展為原則,以維護生態(tài)良性發(fā)展為條件,以可預見的技術(shù)、經(jīng)濟和社會發(fā)展水平為依據(jù),在水資源得到適度開發(fā)并經(jīng)優(yōu)化配置的前提下,區(qū)域(或流域)水資源系統(tǒng)對當?shù)厝丝诤蜕鐣?jīng)濟發(fā)展

8、的最大支持能力[11]。也有的將其定義為在一定的技術(shù)經(jīng)濟水平和社會生產(chǎn)條件下,水資源可最大供境子系統(tǒng)和社會子系統(tǒng),生態(tài)系統(tǒng)的承載力要素應包含資源要素、環(huán)境要素及社會要素。所以,某一區(qū)域的生態(tài)承載力概念,是某一時期某一地域某一特定的生態(tài)系統(tǒng),在確保資源的合理開發(fā)利用和生態(tài)環(huán)境兩性循環(huán)發(fā)展的條件下,可持續(xù)承載人口數(shù)量、經(jīng)濟強度及社會總量的能力[26]。張傳國[27]在“干旱區(qū)綠洲系統(tǒng)生態(tài)——生產(chǎn)——生活承載力相互作用的驅(qū)動機制分析”一文中,

9、則認為綠洲生態(tài)承載力是指綠洲生態(tài)系統(tǒng)自我維持、自我調(diào)節(jié)能力,在不危害綠洲生態(tài)系統(tǒng)的前提下的資源與環(huán)境的承載能力以及由資源和環(huán)境承載力所決定的系統(tǒng)本身表現(xiàn)出來的彈性力大小,通過資源承載力、環(huán)境承載力和生態(tài)系統(tǒng)的彈性力來反映。程國棟[28]在對西北水資源承載力進行研究時認為:生態(tài)承載力是指生態(tài)系統(tǒng)所提供的資源和環(huán)境對人類社會系統(tǒng)良性發(fā)展的一種支持能力,由于人類社會系統(tǒng)和生態(tài)系統(tǒng)都是一種自組織的結(jié)構(gòu)系統(tǒng),二者之間存在緊密的相互聯(lián)系,相互影響和

10、相互作用,因此,生態(tài)承載力研究的對象是生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng),研究其中所有組分的和諧共存關(guān)系。王家驥[6]先生認為生態(tài)承載力是自然體系維持和調(diào)節(jié)系統(tǒng)的能力的閾值。超過這個閾值,自然體系將失去維持平衡的能力,遭到摧殘或歸于毀滅,由高一級的自然體系(如綠洲)降為低一級的自然體系(如荒漠)。生態(tài)承載力僅僅體現(xiàn)在生態(tài)系統(tǒng)的支持層,方創(chuàng)琳等綜合表現(xiàn)層的生產(chǎn)承載力和生活承載力,發(fā)展了生態(tài)——生產(chǎn)——生活系統(tǒng)承載力(三生承載力)。三生承載力是指區(qū)域資源與生態(tài)環(huán)

11、境的供容能力、經(jīng)濟活動能力和滿足一定生活水平人口數(shù)量的社會發(fā)展能力的有機綜合體[29]。2估算方法對于承載力的量化,國內(nèi)外提出了許多直觀的、較易操作的定量評價方法及模式。2.1生態(tài)足跡法生態(tài)足跡分析法(Ecologicalfootprintanalysis)是1992年加拿大生態(tài)經(jīng)濟學家WilliamRees和其博士生Wackernagel提出的一種度量可持續(xù)發(fā)展程度的生物物理方法,即基于土地面積的量化指標。將其定義為:任何已知人口的生

12、態(tài)足跡是生產(chǎn)這些人口所消費的所有資源和吸納這些人口所產(chǎn)生的所有廢棄物所需要的生物生產(chǎn)土地的總面積和水資源量。生態(tài)足跡分析法從需求面計算生態(tài)足跡的大小,從供給面計算生態(tài)承載力的大小,經(jīng)對二者的比較,評價研究對象的可持續(xù)發(fā)展狀況。生態(tài)足跡計算模型:任何個人或區(qū)域人口的生態(tài)足跡,應該是生產(chǎn)這些人口所消費的所有資源和吸納這些人口所產(chǎn)生的廢棄物而需要的生態(tài)生產(chǎn)性土地的面積總和[30]。在計算中,不同的資源和能源消費類型均被折算為耕地、草地、林地、

13、建筑用地、化石燃料用地和水域六種生物生產(chǎn)土地面積類型(這六種土地類型在空間上被假設是互斥的)??紤]到六類土地面積的生態(tài)生產(chǎn)力不同,因此將計算得到的各類土地面積乘以一個均衡因子。生態(tài)足跡法從一個全新的角度考慮人類及其發(fā)展與生態(tài)環(huán)境的關(guān)系,通過跟蹤區(qū)域能源與資源消費,將它們轉(zhuǎn)化為這種物質(zhì)流所必需的各種生物生產(chǎn)土地的面積,即人類的生物生產(chǎn)面積需求。在計算生態(tài)足跡的思路上,將現(xiàn)有的耕地、牧地、林地、建筑用地、海洋的面積乘以相應的均衡因子和當?shù)氐?/p>

14、產(chǎn)量因子,就可以得到生態(tài)承載力。為了便于直接對比,將不同國家或地區(qū)的某類生物生產(chǎn)面積所代表的局部產(chǎn)量與世界平均產(chǎn)量的差異,即“產(chǎn)量因子”來調(diào)整。處于謹慎性考慮,在生態(tài)承載力計算時,還應扣除12%的生物多樣性保護面積。計算公式如下:生態(tài)足跡計算公式為:生態(tài)承載力計算公式為:其中,i為消費商品或生產(chǎn)生物的類型;cc[,i]為第i種消費商品的生產(chǎn)足跡;ac[,i]為第i種消費商品的消費總量;p[,i]為第i種商品的生物生產(chǎn)單位面積產(chǎn)量;ep[

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