PAGE1116生態(tài)環(huán)境第15卷第5期（2006年9月）許聯(lián)芳等：生態(tài)承載力研究進(jìn)展PAGE1117生態(tài)環(huán)境2006,15(5):1111-1116EcologyandEnvironmentE-mail:editor@基金項(xiàng)目：國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃（2006CB403208）；中國科學(xué)院知識(shí)創(chuàng)新工程領(lǐng)域前沿項(xiàng)目（01200220055413）作者簡(jiǎn)介：許聯(lián)芳（1978－），男，博士研究生，主要從事區(qū)域發(fā)展與景觀生態(tài)學(xué)研究。E-mail:xulf2008@163.com*通訊作者：E-mail:kelin@收稿日期：200生態(tài)承載力研究進(jìn)展許聯(lián)芳1，2，楊勛林3，王克林1，2*，李曉青4，張明陽1，21.中國科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所，湖南長(zhǎng)沙410125；2.中國科學(xué)院研究生院，北京100039；3.蘭州大學(xué)資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，甘肅蘭州730000；4.湖南師范大學(xué)資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，長(zhǎng)沙410081摘要：從生態(tài)承載力角度研究區(qū)域資源-生態(tài)-環(huán)境問題，是當(dāng)今生態(tài)學(xué)、地理學(xué)和經(jīng)濟(jì)學(xué)等學(xué)科研究的熱點(diǎn)與前沿領(lǐng)域之一。在調(diào)研現(xiàn)有研究成果基礎(chǔ)上，闡述了承載力的起源、演化與發(fā)展以及國內(nèi)外研究進(jìn)展，對(duì)生態(tài)承載力的概念、研究方法、研究趨勢(shì)及其與可持續(xù)發(fā)展的關(guān)系等進(jìn)行了評(píng)述。生態(tài)承載力內(nèi)涵可以概括為“特定時(shí)間、特定生態(tài)系統(tǒng)自我維持、自我調(diào)節(jié)的能力，資源與環(huán)境子系統(tǒng)對(duì)人類社會(huì)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展的一種支持能力以及生態(tài)系統(tǒng)所能持續(xù)支撐的一定發(fā)展程度的社會(huì)經(jīng)濟(jì)規(guī)模和具有一定生活水平的人口數(shù)量”。今后生態(tài)承載力研究的發(fā)展方向是：研究對(duì)象趨向多元化，研究領(lǐng)域呈現(xiàn)交叉綜合趨勢(shì)；生態(tài)脆弱帶將繼續(xù)成為研究的熱點(diǎn)地區(qū)；研究重點(diǎn)將繼續(xù)向動(dòng)態(tài)模擬化方向發(fā)展；新方法、新技術(shù)手段將不斷應(yīng)用于生態(tài)承載力研究。關(guān)鍵詞：承載力；生態(tài)承載力；生態(tài)系統(tǒng)；可持續(xù)發(fā)展；研究進(jìn)展中圖分類號(hào)：X171.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1672-2175（2006）05-1111-0620世紀(jì)以來，隨著科技進(jìn)步和社會(huì)生產(chǎn)力的極大提高，人類創(chuàng)造了前所未有的物質(zhì)財(cái)富，加速推進(jìn)了文明發(fā)展的進(jìn)程；與此同時(shí)，人口劇增、資源過度消耗、環(huán)境污染、生態(tài)破壞等問題日益凸顯，導(dǎo)致許多地區(qū)生態(tài)承載力下降，威脅人類的未來生存。人類逐漸認(rèn)識(shí)到，生態(tài)系統(tǒng)如同有生命有機(jī)體一樣，有自我維持和自我調(diào)節(jié)能力，人類的可持續(xù)發(fā)展必須建立在生態(tài)系統(tǒng)完整、資源持續(xù)供給和環(huán)境長(zhǎng)期有容納量的基礎(chǔ)之上，不應(yīng)超越生態(tài)系統(tǒng)的承載限值。生態(tài)承載力作為評(píng)價(jià)可持續(xù)發(fā)展能力基礎(chǔ)支持系統(tǒng)的方法之一，其理論及研究方法倍受可持續(xù)發(fā)展研究者的廣泛關(guān)注，成為生態(tài)學(xué)、地理學(xué)與環(huán)境學(xué)等研究的交叉前沿領(lǐng)域。由于生態(tài)承載力受眾多因素和不同時(shí)空條件制約，目前的相關(guān)研究工作尚處于起步階段，沒有形成完整的理論體系，對(duì)于生態(tài)承載力的定義學(xué)術(shù)界也存在爭(zhēng)議。但是，地球上不同等級(jí)生態(tài)系統(tǒng)所提供的資源對(duì)人類社會(huì)系統(tǒng)發(fā)展的支持能力和對(duì)環(huán)境變化的耐受能力是有限度的，這是一個(gè)不爭(zhēng)的事實(shí)。在調(diào)研現(xiàn)有研究成果的基礎(chǔ)上，闡述了承載力的起源、退化、演化與發(fā)展，著重探討了生態(tài)承載力的概念、研究方法和趨勢(shì)、與可持續(xù)發(fā)展的關(guān)系等。1承載力概念承載力原為力學(xué)中的一個(gè)概念，指物體在不產(chǎn)生任何破壞時(shí)的最大負(fù)載，通常具有力的量綱。當(dāng)人們研究區(qū)域系統(tǒng)時(shí)，普遍借用了這一概念，以描述區(qū)域系統(tǒng)對(duì)外部環(huán)境變化的最大承受能力。隨著區(qū)域研究的深入，承載力被發(fā)展成為現(xiàn)代的承載能力，成為用以描述區(qū)域發(fā)展受限制程度最常用的概念。承載力概念的演化與發(fā)展是人類對(duì)自然界改造和發(fā)展的必然結(jié)果。承載力早期應(yīng)用范圍只限于生態(tài)學(xué)領(lǐng)域，但隨著土地退化、環(huán)境污染和人口膨脹等問題的出現(xiàn)，人類學(xué)家和生物學(xué)家將承載力的概念發(fā)展并應(yīng)用到人類生態(tài)學(xué)中，承載力一詞也總是與生態(tài)破壞、環(huán)境退化、資源減少、人口增加、經(jīng)濟(jì)發(fā)展等相聯(lián)系在一起，承載力概念的意義也發(fā)生了相應(yīng)變化[1]。在北美、南美及亞洲草原地區(qū)，由于草地開墾，過渡放牧等原因，土地開始退化，為有效管理草原和取得最大經(jīng)濟(jì)效益，一些學(xué)者將承載力理論引人到草原管理中，于是草原承載力、最大載畜量等相關(guān)概念被提出[2-3]。隨著土地退化、人口膨脹、工業(yè)化的加速發(fā)展，環(huán)境污染與資源短缺問題日漸明顯，工業(yè)化發(fā)展導(dǎo)致對(duì)能源消耗的迅速增長(zhǎng)，引起人們對(duì)全球資源的重新評(píng)估，提出全球不可再生資源和再生資源到底可承載多少人口的問題，資源承載力概念應(yīng)運(yùn)而生。在全球人口不斷增加，耕地面積日趨減少，人類面臨糧食危機(jī)的背景下，生物學(xué)家和生態(tài)學(xué)家將承載力概念發(fā)展并應(yīng)用到人類生態(tài)學(xué)中，以研究現(xiàn)有土地到底可承載多少人口，提出了土地資源承載力概念。1949年美國的Allan將土地承載力定義為：“在維持一定水平并不引起土地退化的前提下，一個(gè)區(qū)域能永久地供養(yǎng)人口數(shù)量及人類活動(dòng)水平”。20世紀(jì)50—70年代，國外許多學(xué)者探討了土地承載力的計(jì)算依據(jù)并認(rèn)為：“土地承載力是在確保不會(huì)對(duì)土地資源造成不可逆的負(fù)面影響的前提下，土地的生產(chǎn)潛力能容納的最大人口數(shù)量”。Millington等應(yīng)用多目標(biāo)決策分析方法，以各種資源對(duì)人口數(shù)量的限制，計(jì)算了澳大利亞的土地資源承載力。國內(nèi)的研究始于20世紀(jì)80年代初，石玉林、陳百明等將土地承載力定義為：“在未來不同時(shí)間尺度上，以可以預(yù)見的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展水平及與此相適應(yīng)的物質(zhì)生活水準(zhǔn)為依據(jù)，一個(gè)國家和地區(qū)利用自身的土地資源所能持續(xù)供養(yǎng)的人口數(shù)量”。1986年中科院綜考會(huì)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”是中國迄今為止進(jìn)行得最全面的土地承載力方面的研究。隨后中國學(xué)者對(duì)土地資源承載力從各個(gè)方面進(jìn)行了研究，提出了土地資源承載力概念，其中耕地、糧食、人口承載力研究始終是主流。水資源承載力是繼土地資源承載力之后研究的比較多的領(lǐng)域。隨著社會(huì)的高速發(fā)展，人類對(duì)水資源的利用強(qiáng)度和需求量持續(xù)上升，人們?cè)陂_采和利用各種淡水資源的同時(shí)，污染和破壞了許多江河、湖泊和地下水源的水質(zhì)，大大減少了淡水資源的供應(yīng)。尤其是在干旱地區(qū)，水資源成為生態(tài)環(huán)境和社會(huì)經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展的主要限制因子。關(guān)于水資源承載力定義目前還存在著爭(zhēng)議，程國棟將其歸納為“某一區(qū)域在具體的歷史發(fā)展階段下，考慮可預(yù)見的技術(shù)、文化、體制和個(gè)人價(jià)值選擇的影響，在采用合適的管理技術(shù)條件下，水資源對(duì)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)良性發(fā)展的支持能力”[4]。國內(nèi)就水資源承載力開展的研究工作有很多，其中具有代表性的有許新宜等完成的華北平原水資源承載力研究和賈紹鳳等完成的柴達(dá)木盆地水資源承載力研究。由于區(qū)域環(huán)境承載力是由環(huán)境容量概念演化而來的，因此，環(huán)境承載力概念自20世紀(jì)70年代起就廣泛應(yīng)用于環(huán)境管理與環(huán)境規(guī)劃中。1974年，Bishop在《環(huán)境管理中的承載力》一書中指出：“環(huán)境承載力表明在維持一個(gè)可以接受的生活水平前提下，一個(gè)區(qū)域所能永久地承載的人類活動(dòng)的強(qiáng)烈程度”。D．Schneider強(qiáng)調(diào)，環(huán)境承載力是“自然或人造環(huán)境系統(tǒng)在不會(huì)遭到嚴(yán)重退化的前提下，對(duì)人口增長(zhǎng)的容納能力”。WorldConservationUnion（IUCN），UnitedNationEnvironmentProgramme(UNEP)，theWorldWildlifeFund(WWF)等組織于1991年在《保護(hù)地球》中指出：“地球或任何一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)所能承受的最大限度的影響就是其承載力。人類對(duì)這種承載力可以借助于技術(shù)而增大，但往往是以減少生物多樣性和生態(tài)功能作為代價(jià)的，然而在任何情況下，也不可能將其無限的增大”。葉文虎，唐劍武等將環(huán)境承載力定義為：“某一時(shí)期，某種環(huán)境狀態(tài)下，某一區(qū)域環(huán)境對(duì)人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)支持能力的閾值”，所謂某種環(huán)境狀態(tài)是指“環(huán)境系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)不向明顯不利于人類生存方向轉(zhuǎn)變”[5]。彭再德等則認(rèn)為，“區(qū)域環(huán)境承載力是指在一定時(shí)期和一定區(qū)域范圍內(nèi)，在維持區(qū)域環(huán)境系統(tǒng)不發(fā)生質(zhì)的改變，區(qū)域環(huán)境功能不朝惡性方向轉(zhuǎn)變的條件下，區(qū)域環(huán)境系統(tǒng)所能承受的區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的適宜程度”[6]，區(qū)域承載力是以區(qū)域資源、環(huán)境為對(duì)象，研究它同人類的經(jīng)濟(jì)社會(huì)活動(dòng)之間的相互關(guān)系。早在20世紀(jì)60年代末到70年代初，由美國麻省理工學(xué)院的D．梅多斯等學(xué)者組成的“羅馬俱樂部”，就利用系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型對(duì)世界范圍內(nèi)的資源(包括土地、水、糧食、礦產(chǎn)等)環(huán)境與人的關(guān)系進(jìn)行評(píng)價(jià)，構(gòu)建了著名的“世界模型”，深入分析了人口增長(zhǎng)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展同資源過度消耗、環(huán)境惡化和糧食生產(chǎn)的關(guān)系，并預(yù)測(cè)到21世紀(jì)中葉全球經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)將達(dá)到極限。為避免世界經(jīng)濟(jì)社會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重衰退，提出了經(jīng)濟(jì)的“零增長(zhǎng)”發(fā)展模式。英國的SLesser提出采用ECCO(EnhancementofCarryingCapacityOption)模型作為新的資源環(huán)境承載力的計(jì)算方法，該模型在“一切都是能量”的假設(shè)前提下，綜合考慮人口－資源－環(huán)境－發(fā)展之間的相互關(guān)系，以能量為折算標(biāo)準(zhǔn)，建立系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型，模擬不同發(fā)展策略下，人口與資源環(huán)境承載力之間的彈性關(guān)系，從而確定以長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展為目標(biāo)的區(qū)域發(fā)展優(yōu)選方案[7]。該模型在一些國家應(yīng)用取得了較好的效果，并得到聯(lián)合國開發(fā)計(jì)劃署的認(rèn)可。20世紀(jì)末期，國內(nèi)一些學(xué)者也嘗試進(jìn)行以區(qū)域資源環(huán)境諸要素綜合體為對(duì)象的區(qū)域承載力研究。王學(xué)軍是較早地提出“地理環(huán)境人口承載潛力”概念者之一，將其定義為：“在一定時(shí)間、一定的空間內(nèi)，在保持一定生活水準(zhǔn)，并不使環(huán)境發(fā)生不可逆化前提下，生產(chǎn)的物質(zhì)和全體環(huán)境要素狀況所能容納的最大人口限度”，它是“由地理環(huán)境各要素和人類本身的數(shù)量、素質(zhì)、分布、活動(dòng)，以及區(qū)際間的人員、物質(zhì)、能量、信息交流所決定的”。與資源短缺和環(huán)境污染不可分割的另一問題是生態(tài)破壞，如草原退化、水土流失、荒漠化、生物多樣性喪失等。這些變化引起了人們對(duì)資源消耗與供給能力、生態(tài)破壞與可持續(xù)問題的思考。綜合分析發(fā)現(xiàn)，生態(tài)破壞的明顯特點(diǎn)是生態(tài)系統(tǒng)的完整性遭到損害，從而使生存于生態(tài)系統(tǒng)之內(nèi)的人和各種動(dòng)植物面臨生存危險(xiǎn)。為此，許多科學(xué)家呼吁，保持生態(tài)系統(tǒng)的完整性，將人類活動(dòng)控制在生態(tài)系統(tǒng)承載能力范圍之內(nèi)，是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)與區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的最基本和首要條件。于是許多學(xué)者從系統(tǒng)的整合性出發(fā)，提出了生態(tài)承載力的概念[8-9]。生態(tài)承載力概念的誕生，可以說是對(duì)資源與環(huán)境承載力概念的擴(kuò)展與完善。2生態(tài)承載力研究進(jìn)展2.1生態(tài)承載力的概念國外相關(guān)研究報(bào)道大多數(shù)都是從種群生態(tài)學(xué)角度出發(fā)的。BaileyJ.A.從動(dòng)物生態(tài)學(xué)角度將承載力區(qū)別為“經(jīng)濟(jì)承載力”和“生態(tài)承載力”，經(jīng)濟(jì)承載力屬于牧場(chǎng)管理學(xué)的概念，由動(dòng)物種群生產(chǎn)力的管理目標(biāo)、動(dòng)物的質(zhì)量和生境的狀況來定義，而生態(tài)承載力則屬于野生動(dòng)物管理學(xué)范疇，是指在無狩獵等干擾下種群與環(huán)境所達(dá)到的平衡點(diǎn)，在無狩獵或正常水平的狩獵對(duì)種群數(shù)量無多大影響的情況下，生態(tài)承載力僅由有限的生境資源決定[10]。A.C.Smaal,T.C.Prins等認(rèn)為生態(tài)系統(tǒng)承載力是在特定時(shí)間內(nèi)特定生態(tài)系統(tǒng)所能支持的最大種群數(shù)。Andrew，T.Hudak給出的生態(tài)承載力定義是指在特定時(shí)期內(nèi)，植被所能提供的最大種群數(shù)量。這二種定義內(nèi)涵是一致的，都是指在現(xiàn)有狀況下生態(tài)系統(tǒng)所能容納的最大種群數(shù)量[11]。國內(nèi)學(xué)者于20世紀(jì)90年代初開始對(duì)生態(tài)承載力進(jìn)行研究。楊賢智給出的生態(tài)環(huán)境承載力定義是生態(tài)系統(tǒng)的客觀屬性，是其承受外部擾動(dòng)的能力，也是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能優(yōu)劣的反映[12]。王中根，夏軍根據(jù)環(huán)境承載力理論，認(rèn)為區(qū)域生態(tài)環(huán)境承載力是指在某一時(shí)期某種環(huán)境狀態(tài)下，某區(qū)域生態(tài)環(huán)境對(duì)人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的支持能力，它是生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)物質(zhì)組成和結(jié)構(gòu)的綜合反映[13]。王家驥認(rèn)為生態(tài)承載力是自然體系調(diào)節(jié)能力的客觀反映，地球上不同等級(jí)自然體系均具有自我維持生態(tài)平衡的功能，這是由于系統(tǒng)功能的核心是生物，生物有適合環(huán)境變化的功能，生物的適應(yīng)性是其細(xì)胞、個(gè)體、種群和群體在一定環(huán)境下的演化過程中逐漸發(fā)展起來的生物學(xué)特性，是生物與環(huán)境相互作用的結(jié)果[14]。高吉喜將生態(tài)承載力定義為：生態(tài)系統(tǒng)的自我維持、自我調(diào)節(jié)能力，資源與環(huán)境子系統(tǒng)的供容能力及其可維育的社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)強(qiáng)度和具有一定生活水平的人口數(shù)量；并指出資源承載力是生態(tài)承載力的基礎(chǔ)條件，環(huán)境承載力是生態(tài)承載力的約束條件，生態(tài)彈性力是生態(tài)承載力的支持條件[15]。張傳國則認(rèn)為生態(tài)承載力是指生態(tài)系統(tǒng)的自我維持、自我調(diào)節(jié)能力，在不危害生態(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[16]。程國棟在對(duì)水資源承載力進(jìn)行研究時(shí)認(rèn)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(duì)人類社會(huì)系統(tǒng)良性發(fā)展的一種支持能力，由于人類社會(huì)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，相互影響和相互作用，因此，生態(tài)承載力研究的對(duì)象是生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)，研究其中所有組分的和諧共存關(guān)系[5]。楊志峰等提出了基于生態(tài)系統(tǒng)健康的生態(tài)承載力定義：在一定社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件下，自然生態(tài)系統(tǒng)維持其服務(wù)功能和自身健康的潛在能力。生態(tài)承載力不是固定不變的，它是相對(duì)于某一具體歷史發(fā)展階段和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平而言的，集中體現(xiàn)了自然生態(tài)系統(tǒng)對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)發(fā)展強(qiáng)度的承受能力和一定社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)發(fā)展強(qiáng)度下自然生態(tài)系統(tǒng)健康發(fā)生損毀的難易程度[17]。根據(jù)前人的研究成果[11，17-18]，本文將生態(tài)承載力總結(jié)為“特定時(shí)間、特定生態(tài)系統(tǒng)自我維持、自我調(diào)節(jié)的能力，資源與環(huán)境子系統(tǒng)對(duì)人類社會(huì)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展的一種支持能力以及生態(tài)系統(tǒng)所能持續(xù)支撐的一定發(fā)展程度的社會(huì)經(jīng)濟(jì)規(guī)模和具有一定生活水平的人口數(shù)量”。其概念至少應(yīng)包括三層基本涵義：一是指生態(tài)系統(tǒng)的自我維持與自我調(diào)節(jié)能力；二是指生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)資源與環(huán)境子系統(tǒng)的供容能力；三是指生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)社會(huì)經(jīng)濟(jì)—人口子系統(tǒng)的發(fā)展能力。前兩層涵義為生態(tài)承載力的支持部分，第三層涵義為生態(tài)承載力的壓力部分。生態(tài)系統(tǒng)的自我維持與自我調(diào)節(jié)能力是指生態(tài)系統(tǒng)的彈性力大小，資源與環(huán)境子系統(tǒng)的供容能力則分別指資源和環(huán)境的承載能力大?。欢鐣?huì)經(jīng)濟(jì)－人口子系統(tǒng)的發(fā)展能力則指生態(tài)系統(tǒng)可支撐的社會(huì)經(jīng)濟(jì)規(guī)模和具有一定生活水平的人口數(shù)量[11]。2.2生態(tài)承載力的研究方法生態(tài)承載力研究是生態(tài)環(huán)境規(guī)劃和實(shí)現(xiàn)生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的前提，其研究方法目前尚處于探索階段。雖然承載力理論不太成熟，但承載力研究已從最初的定性靜態(tài)分析走向動(dòng)態(tài)模擬與預(yù)測(cè)[19-20]，系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型、灰色系統(tǒng)模型、模糊目標(biāo)規(guī)劃模型、回歸預(yù)測(cè)模型、層次分析模型等在承載力的動(dòng)態(tài)研究中得了廣泛應(yīng)用。靜態(tài)研究方法主要是估算人口承載力的上限值，以大量的實(shí)際獲得的單因子數(shù)據(jù)為依據(jù)，把人口作為外生變量，不考慮人口對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的反饋?zhàn)饔煤图s化農(nóng)業(yè)所要求的投入水平，所得結(jié)果有一定的參考價(jià)值，且所用資料少，計(jì)算方便易行，但是無法反映承載力隨時(shí)間的變動(dòng)情況，極大限制了這些方法的應(yīng)用范圍，很快被動(dòng)態(tài)研究方法取代[21]。陳百明較早地將靜態(tài)研究方法應(yīng)用到承載力研究中，在土地資源評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上，利用線性規(guī)劃方法探討了黃淮海土地資源的優(yōu)化利用模型。目前主要有以下幾種研究方法。自然植被凈第一性生產(chǎn)力估測(cè)法。自然植被凈第一性生產(chǎn)力反映的是某一自然體系的恢復(fù)能力。自然植被凈第一性生產(chǎn)力作為表征植物活動(dòng)的關(guān)鍵變量，是陸地生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)與能量運(yùn)轉(zhuǎn)研究的重要環(huán)節(jié)，其研究將為合理開發(fā)、利用自然資源及對(duì)全球變化所產(chǎn)生的影響采取相應(yīng)的策略和途徑提供科學(xué)依據(jù)。它的研究在國外已有很久的歷史，1975年Lieth等首先開始對(duì)植被凈第一性生產(chǎn)力的模型進(jìn)行研究，此外，Ulittaker，Uchijima等也對(duì)植被凈第一性生產(chǎn)力進(jìn)行了研究，建立了一些模型。根據(jù)模型的難易程度，對(duì)各種調(diào)控因子的側(cè)重及對(duì)凈第一性生產(chǎn)力調(diào)控機(jī)理解釋的不同，模型分為三類：氣候統(tǒng)計(jì)模型、過程模型和光能利用率模型。我國的凈第一性生產(chǎn)力研究起步較晚，研究過程中一般采用氣候統(tǒng)計(jì)模型。近年來，自然植被凈第一性生產(chǎn)力的研究倍受重視，尤其在國際生物學(xué)計(jì)劃(IBP)期間進(jìn)行了大量的研究，以測(cè)定的資料為基礎(chǔ)并聯(lián)系環(huán)境因子建立的模型可以對(duì)自然植被的凈第一性生產(chǎn)力的區(qū)域分布和全球分布進(jìn)行評(píng)估。王家驥等在比較各種模型后，根據(jù)水熱平衡聯(lián)系方程及植物的生理生態(tài)特點(diǎn)建立了自然植被的凈第一性生產(chǎn)力模型，并對(duì)黑河流域自然植被凈第一性生產(chǎn)力進(jìn)行估算[14]。生態(tài)足跡法。生態(tài)足跡法是由加拿大生態(tài)學(xué)家E.R.WilliamRees及其學(xué)生M.Wachernagel在1992年提出，并且在1996年由M.Wachernagel進(jìn)一步完善，將其定義為：任何已知人口(某個(gè)個(gè)人，地區(qū)或國家)的生態(tài)足跡是指能夠持續(xù)的生產(chǎn)這些人口所消費(fèi)的所有資源、能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[22]。生態(tài)足跡對(duì)判斷人類社會(huì)是否生存于生態(tài)系統(tǒng)的承載力范圍之內(nèi)給出了一種簡(jiǎn)單但實(shí)用的計(jì)算方法。李金平，王志石應(yīng)用該方法對(duì)澳門2001年的生態(tài)足跡進(jìn)行了計(jì)算和分析，表明澳門生態(tài)系統(tǒng)承受著較大的壓力。趙先貴，肖玲等人利用生態(tài)足跡分析方法對(duì)陜西省1978－2002年的生態(tài)足跡和生態(tài)承載力進(jìn)行了研究，獲得了該地區(qū)生態(tài)足跡與生態(tài)承載力隨時(shí)間變化的預(yù)測(cè)模型。高吉喜法。高吉喜從承載媒體與承載對(duì)象間的關(guān)系出發(fā)，提出了生態(tài)承載遞階原理，探索了生態(tài)承載力判定模式與綜合評(píng)價(jià)方法，給出了生態(tài)承載力的基本判定指標(biāo)與計(jì)算方法[15]；在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步給出了生態(tài)承載指數(shù)、生態(tài)壓力指數(shù)和生態(tài)承壓度的表達(dá)模式與計(jì)算方法；提出了區(qū)域生態(tài)承載力綜合評(píng)價(jià)的指標(biāo)選取與分級(jí)計(jì)算方法；并以生態(tài)承載力理論為指導(dǎo)，GIS為手段，對(duì)黑河流域的生態(tài)承載力和可持續(xù)發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行了實(shí)證研究。該方法得出的評(píng)價(jià)結(jié)果明了準(zhǔn)確，具有針對(duì)性，但難以對(duì)生態(tài)系統(tǒng)各要素間的復(fù)雜性進(jìn)行探討。供需平衡法。王中根等認(rèn)為區(qū)域生態(tài)環(huán)境承載力體現(xiàn)了一定時(shí)期、一定區(qū)間的生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)，對(duì)區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人類各種需求(生存需求、發(fā)展需求和享樂需求)在量(各種資源量)與質(zhì)(生態(tài)環(huán)境質(zhì)量)方面的滿足程度，據(jù)此認(rèn)為衡量區(qū)域生態(tài)環(huán)境承載力應(yīng)從該地區(qū)現(xiàn)有的各種資源量與當(dāng)前發(fā)展模式下社會(huì)經(jīng)濟(jì)對(duì)各種資源的需求量之間的差量關(guān)系，以及該地區(qū)現(xiàn)有的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量與當(dāng)前人們所需求的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量之間的差量關(guān)系入手。王中根運(yùn)用此方法對(duì)西北干旱區(qū)河流流域進(jìn)行了生態(tài)承載力評(píng)價(jià)分析，證明此方法能夠簡(jiǎn)單、可行地對(duì)區(qū)域生態(tài)承載力進(jìn)行有效的分析與預(yù)測(cè)[13]。2.3生態(tài)承載力的研究趨勢(shì)總之，生態(tài)承載力研究尚處于起步階段，沒有形成完整的理論體系。生態(tài)承載力研究經(jīng)歷了從一般定性描述到定量和機(jī)制的探討，越來越趨近于生態(tài)承載力問題的客觀本質(zhì)，各種定量研究的成熟推動(dòng)著承載力研究日趨完善。其研究呈現(xiàn)以下特點(diǎn)：（1）研究對(duì)象趨向多元化，研究領(lǐng)域呈現(xiàn)交叉綜合趨勢(shì)。以單要素承載力研究已很難適應(yīng)生態(tài)系統(tǒng)資源開發(fā)與發(fā)展的要求，以系統(tǒng)的觀點(diǎn)，從綜合多要素角度研究生態(tài)承載力是今后生態(tài)承載力研究的方向和趨勢(shì)。而且隨著生態(tài)承載力研究的深入，生態(tài)系統(tǒng)資源之間的相互廣義替代性研究將越來越受到重視。這就客觀上要求加強(qiáng)交叉綜合研究，從系統(tǒng)的角度研究生態(tài)承載力問題。因此，生態(tài)承載力必將從單學(xué)科、單因子研究趨向多學(xué)科合作，開展人口、資源、環(huán)境、發(fā)展多因素、多層次的交叉綜合研究。（2）生態(tài)脆弱帶將繼續(xù)成為生態(tài)承載力研究的熱點(diǎn)地區(qū)。隨著人類活動(dòng)的增強(qiáng)，特殊的自然與生態(tài)環(huán)境使得生態(tài)脆弱帶面臨著比其它地區(qū)更為嚴(yán)峻的資源與環(huán)境問題。雖然許多學(xué)者在不同領(lǐng)域從理論及研究方法等方面做了一些研究，生態(tài)脆弱帶生態(tài)承載力研究日益得到重視和加強(qiáng)，豐富和發(fā)展了生態(tài)承載力理論。但在生態(tài)承載力層次性上的分析與評(píng)價(jià)，承載力閾值估算，動(dòng)態(tài)變化過程的預(yù)測(cè)以及指標(biāo)的定量化篩選等方面仍需進(jìn)一步完善。（3）研究重點(diǎn)將繼續(xù)向動(dòng)態(tài)模擬化方向發(fā)展。目前應(yīng)用于承載力的模型方法不是很多，特別是對(duì)于承載力研究具有普遍意義的模型方法還處于探索階段。為了提高生態(tài)承載力研究的科學(xué)性與應(yīng)用性，必須加強(qiáng)生態(tài)承載力的動(dòng)態(tài)模擬研究，建立一套能反映生態(tài)承載力本質(zhì)的模型體系，實(shí)現(xiàn)對(duì)生態(tài)承載力的估算與動(dòng)態(tài)變化過程的預(yù)測(cè)。（4）新方法、新技術(shù)手段將不斷應(yīng)用于生態(tài)承載力研究。生態(tài)系統(tǒng)的復(fù)雜性決定了其承載力研究方法和手段的復(fù)雜性。在計(jì)量分析手段上，系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)、多因子分析、投入—產(chǎn)出分析、資金勞動(dòng)力生產(chǎn)函數(shù)、人口遷移矩陣及馬爾可夫過程都將成為主力軍。遙感手段可以提供快速、準(zhǔn)確的信息，地理信息系統(tǒng)可以對(duì)承載力進(jìn)行空間分析，因此，成熟的模型和遙感、地理信息系統(tǒng)技術(shù)相結(jié)合的方法將對(duì)承載力研究提供更精確、更全面的研究結(jié)果。3生態(tài)承載力與可持續(xù)發(fā)展的關(guān)系生態(tài)持續(xù)承載是可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)，開展生態(tài)承載力研究有利于實(shí)施可持續(xù)發(fā)展。承載力和可持續(xù)發(fā)展的概念都是在人類認(rèn)識(shí)自然、改造自然，在自然條件對(duì)人類發(fā)展產(chǎn)生限制時(shí)提出的。1992年里約熱內(nèi)盧召開的聯(lián)合國環(huán)境與發(fā)展大會(huì)上形成了建立可持續(xù)發(fā)展的《21世紀(jì)議程》國際公約，作為人類今后的發(fā)展目標(biāo)。因此，生態(tài)承載力研究也應(yīng)建立在可持續(xù)發(fā)展的框架下。過去，生態(tài)承載力研究基本上是脫開生態(tài)系統(tǒng)的整體效應(yīng)的單要素研究，而這很容易導(dǎo)致顧及一方而偏廢另一方，結(jié)果往往造成生態(tài)平衡破壞，生態(tài)系統(tǒng)衰退，最終引起的后果是包括人類在內(nèi)的物種不可持續(xù)發(fā)展。許多地區(qū)的生態(tài)惡化都是在生態(tài)系統(tǒng)超負(fù)荷狀態(tài)下造成的[23]。因此，面向可持續(xù)發(fā)展，開展以生態(tài)系統(tǒng)為對(duì)象，以生態(tài)承載力為基礎(chǔ)的研究具有重要意義，具體體現(xiàn)在：（1）地球上任何生命體的生存、繁衍與活動(dòng)都需要有一定的生態(tài)環(huán)境作支撐，這種生態(tài)環(huán)境為人類及其它生物的發(fā)展提供必要的生存空間、載體以及物質(zhì)需求的功能被稱為生態(tài)功能，而生態(tài)環(huán)境功能的發(fā)展必須有健康的生態(tài)系統(tǒng)作支持。維持生態(tài)系統(tǒng)的持續(xù)承載是保障生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)各種生物正常生長(zhǎng)發(fā)育與人類持續(xù)發(fā)展最基本的條件。（2）從生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和組成看，生態(tài)系統(tǒng)是包括資源與環(huán)境要素在內(nèi)的，因此維持生態(tài)系統(tǒng)的整體性在可自我調(diào)節(jié)范圍內(nèi)，是維持資源承載力和環(huán)境承載力的先決條件。（3）開展生態(tài)承載力研究，進(jìn)行生態(tài)承載力理論探索，可為可持續(xù)發(fā)展論的完善與發(fā)展奠定基礎(chǔ)。生態(tài)承載力是衡量可持續(xù)發(fā)展的重要標(biāo)志?？沙掷m(xù)發(fā)展是當(dāng)今人類追求的共同目標(biāo)，但到底什么是可持續(xù)發(fā)展似乎很難給出一個(gè)令人滿意的答案。產(chǎn)生這種情況的主要原因之一是缺乏完善的可持續(xù)發(fā)展基礎(chǔ)理論。目前普遍認(rèn)為可持續(xù)發(fā)展需解決的核心問題是PRED（人口(population)、資源(resources)、環(huán)境(environment)和發(fā)展(develop-ment)，簡(jiǎn)稱PRED)的協(xié)調(diào)發(fā)展問題，因此PRED被作為可持續(xù)發(fā)展的基本理論[24]。但PRED理論基本上偏重于人口、資源、環(huán)境與發(fā)展之間的協(xié)調(diào)關(guān)系研究，而基于承載力的研究很少。一個(gè)區(qū)域的發(fā)展必定是以消耗一定的物質(zhì)資源以及排放一定的污染物為基礎(chǔ)的。從生態(tài)承載力的角度看，這種物質(zhì)的消耗和污染物的排放必須限定在資源儲(chǔ)量及環(huán)境容納的閾限值以內(nèi)。毫無疑問，較高的生態(tài)承載力表明具有較豐富的資源、較大環(huán)境容量、較為適宜的人口規(guī)模以及較好的經(jīng)濟(jì)環(huán)境和較高的科技含量?？沙掷m(xù)發(fā)展的實(shí)現(xiàn)終究不能脫離自然資源與環(huán)境的束縛，不能離開生態(tài)系統(tǒng)的持續(xù)支撐。因此，可持續(xù)發(fā)展理論的完善需要生態(tài)承載力理論的支持，生態(tài)承載力理論應(yīng)作為可持續(xù)發(fā)展的重要支撐理論之一。反之，開展生態(tài)承載力研究是發(fā)展可持續(xù)發(fā)展論所必需的，進(jìn)行生態(tài)承載力的理論探索，為可持續(xù)發(fā)展論的完善與成熟奠定基礎(chǔ)。參考文獻(xiàn)：[1]毛漢英,余丹林.區(qū)域承載力定量研究方法探討[J].地球科學(xué)進(jìn)展,2001,16(4):549-555.MAOHanying,YUDanlin.Astudyonthequantitativeresearchofregionalcarryingcapacity[J].AdvanceInEarthSciences,2001,16(4):549-555.[2]GUEVARAJC.Productivity,managementanddevelopmentproblemsinthearidrangelandcentralMendozaplains[J].JournalofAridEnvironments,1997,35:575-600.[3]CAREYDI.Developmentbasedoncarryingcapacity[J].GlobalEnvironmentalChange,1993,3(2):140-148.[4]程國棟.承載力概念的演變及西北水資源承載力的應(yīng)用框架[J].冰川凍土,2002,24(4):361-367.CHENGGuodong.EvolutionoftheConceptofCarryingCapacityandtheAnalysisFrameworkofWaterResourcesCarryingCapacityinNorthwestofChina[J].JournalofGlaciologyandGeocryology,2002,24(4):361-367.[5]唐劍武,郭懷成,葉文虎.環(huán)境承載力及其在環(huán)境規(guī)劃中的初步應(yīng)用[J].中國環(huán)境科學(xué),1997,17(1):6.TANGJianwu,GUOHuaicheng,YEWenhu.Environmentalbearingcapacityanditsapplicationonenvironmentalplanning[J].ChinaEnvironmentalScience,1997,17(1):6.[6]彭再德,楊凱,王云.區(qū)域環(huán)境承載力研究方法初探[J].中國環(huán)境科學(xué),1996,16(1):6-9.PENGZaide,YANGKai,WANGYun.TheprimaryexploringoftheresearchmethodofAESC[J].ChinaEnvironmentalScience,1996,16(1):6-9.[7]SLEESERM.EnhancementofCarryingCapacityOptionECCO[M].TheResourceUseInstitute,1990:86-99.[8]SMAALAC,PRINSTC,BANKERSN,etal.Minimumrequirementsformodelingbivalvecarryingcapacity[J].AquaticEcology,1998,31:423-428.[9]HUDAKAT.RangelandMismanagementinSouthAfrica:FailuretoApplyEcologicalKnowledge[J].HumanEcology,1999,27(1):55-78.[10]李曉文,肖篤寧,胡遠(yuǎn)滿.遼河三角洲濱海濕地景觀規(guī)劃各預(yù)案對(duì)指示物種生態(tài)承載力的影響[J].生態(tài)學(xué)報(bào),2001,21(5):709-715.LIXiaowen,XIAODuning,HUYuanman.Theeffectsofdifferentland-usescenariosonhabitatcarryingofindicatorspeciesintheLiaoheRiverDeltawetlands[J].ActaEcologicaSinica,2001,21(5):709-715.[11]王寧,劉平,黃錫歡.生態(tài)承載力研究進(jìn)展[J].中國農(nóng)學(xué)通報(bào),2004,20(6)12:278-281.WANGNing,LIUPing,HUANGXihuan.Researchprogressinecologicalcarryingcapicity[J].ChineseAgriculturalScienceBulletin,2004,20(6)12:278-281.[12]楊賢智.環(huán)境管理學(xué)[M].北京:高等教育出版社,1990:150-155.YANGXianzhi.EnvironmentalManagement[M].Beijing:HigherEducationPress,1990:150-155.[13]王中根,夏軍.區(qū)域生態(tài)環(huán)境承載力的量化方法研究[J].長(zhǎng)江職工大學(xué)學(xué)報(bào),1999,16(4):9-12.WANGZhonggen,XIAJun.QuantitativeAnalysisonBearingCapacityofEcologicalEnvironment[J].JournalofChannjiangVocationalUniversity,1999,16(4):9-12.[14]王家驥,姚小紅,李京榮.黑河流域生態(tài)承載力估測(cè)[J].環(huán)境科學(xué)研究,2000,13(2):44-48.WANGJiaji,YAOXiaohong,LIJingrong.AssessmentforEcologicalCarryingCapacityofHeiheRiverBasi[J].ResearchofEnvironmentalScience,2000,13(2)[15]高吉喜.可持續(xù)發(fā)展理論探討:生態(tài)承載力理論、方法與應(yīng)用[M].北京:中國環(huán)境科學(xué)出版社,2001:12-28GAOJX.DiscussionoftheTheoreticofSustainableDevelopment:EcologicalCarryingTheory,MethodanditsApplication[M].Beijing:ChinaEnviro[16]張傳國,方創(chuàng)琳,全華.干旱區(qū)綠洲承載力研究的全新審視與展望[J].資源科學(xué),2002,24(2):42-47.ZHANGChuangguo,FANGChuanglin,QUANHua.Oasiscapacityinaridregion:reconsiderationandprospect[J].ResourcesScience,2002,24(2):42-47.[17]楊志峰,隋欣.基于生態(tài)系統(tǒng)健康的生態(tài)承載力評(píng)價(jià)[J]．環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào),2005,25(5):586-594.YANGZhifeng,SUIXin．Assessmentoftheecologicalcarryingcapacitybasedontheecosystemhealth[J]．ActaScientiaeCircumstantiae,2005,25(5):586-594.[18]劉兆德,虞孝感.長(zhǎng)江流域相對(duì)資源承載力與可持續(xù)發(fā)展研究[J].長(zhǎng)江流域資源與環(huán)境,2002,11(1):10-15.LIUZhaode．YUXiaogan.CarryingCapacityofResourcesandProblemsofSustainableDevelopmentinYangtzeBasin[J].ResourcesandEnv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