環境承載力

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環境承載力(environmental carrying capacity)

目錄

什麼是環境承載力

  環境承載力是指“某一時期,某種環境狀態下,某一區域環境對人類社會經濟活動的支持能力的閾值”。這裡,“某一區域”是廣義的,可以大到整個地球。

環境承載力的實質內涵

  A.從哲學層次上講,環境承載力可表示為“人類經濟活動(載荷現量)/環境承載力”。

  此值≥1,表明經濟發展對環境的索取遠大於環境對經濟活動的支持度,環境已“嚴重超載”;此值=1,表明環境處於基本滿負荷狀態;此值≤1,表明環境尚未滿負荷,允許進一步發展。

  B.從技術層次上講,環境承載力是環境系統結構特征的反映,故其“量”和“質”兩個方面的規定性是客觀的,可以把握的,並能定量和定性表達。環境承載力的客觀性,不等於它一成不變;相反,它可因人類對環境的改造而發生變化。人類在經濟活動過程中應有目的地尋求環境限制因數並降低其限制強度,以使環境承載力在量和質兩個方面向人類預定的目標變化。

  從技術層次上把握環境承載力,還應該掌握它的“多向性”和“多層次性”,即環境承載力將因人類社會經濟發展活動的層次、內容不同而具備不同的表現形式和可能得到不同的結論值。

環境承載力的特點

  環境承載力最主要的特點是客觀性和主觀性的結合,另一特點是具有明顯的區域性和時間性。

環境承載力的分類[1]

  根據環境質量標準分類

  (1)環境基本承栽力

  環境基本承載力是環境承載力的最基本性質。可通過擬訂的環境質量標準減去環境本底值求得。或分別由大氣.水.土地.社會經濟環境指數來表示。

  (2)環境污染物承載力

  環境污染物承載力主要從污染物角度考察污染物在一定的區域環境下對環境的侵占度及破壞度。從而反映區域環境系統對社會發展。特別是工業發展的承載力與支持度。即區域環境通過對污染物的負荷而體現對社會發展的支撐力度和承載力度。一般選取大氣污染指數.水污染指數.污染物排放密度指數和污染物排放強度指數作為環境污染物承載力指數因數。

  (3)環境抗逆承載力

  環境污染物抗逆承載力主要是指環境本身自我調節和恢復的能力。一般以氣候變異指數生態脆弱指數和生態調控指數來表示。這裡所說的生態調控指數反映區域生態環境的主動性和適應性。該指數包括污染物調控指數和環境調控指數。前者是人為改善生態環境的能力。體現了人在區域環境承載力中的作用;後者是自然環境本身對環境破壞的緩解與承載能力。體現了環境自然秉性對環境的承載能力。

  (4)環境動態承載力

  環境動態承載力主要取決於環境基本承載力.環境污染物承載力.環境抗逆承載力的變化程度。其中起決定性變化作用的在於環境污染物承載力。在生態建設過程中通過污染物的控制。提高環境基本承載力和環境抗逆承載力。保持環境承載力的穩定性。這裡通過對主要環境污染物的預測。分析環境動態承載力變化趨勢

  根據環境的時空分佈分類

  (1)區域環境承載力

  ①區域環境承載力及其研究內容。區域環境承載力是指在一定的時期和一定的區域範圍內。在維持區域環境系統結構不發生質的改變。區域環境功能不朝惡性方向轉變的條件下。區域環境系統所能承受的人類各種社會經濟活動的能力。它可看作是區域環境系統結構與區域社會經濟活動的適宜程度的一種表示。區域環境承載力具有客觀性和可變性的兩重性。對某一區域來說。在某一時段內它的環境承載力是客觀存在的量。同時。區域環境承載力會隨著科技的進步以及人們對環境質量的不同要求而變化。區域環境承載力的研究包括:區域環境承載力指標體系;區域環境承載力大小表徵模型及求解;區域環境承載力綜合評估;與區域環境承載力相協調的區域社會經濟活動的方向.規模和區域環境保護規劃的對策措施等。

  ②區域環境承載力的構成。從可持續發展戰略和促進經濟與環境協調發展的高度看。區域(或城市)綜合環境承載力的分析。實質上就是尋求在特定時空條件下。對區域(或城市)環境系統和社會經濟進行深入研究。以定性和定量相結合的方法來表徵區域(或城市)環境系統對社會經濟的承受能力。目前人類所依存的環境是自然生態環境和經濟社會發展所形成的人工生態環境(如城市生態環境.水利工程生態環境等)的複合環境系統。其環境承載力就成為這兩種環境系統的複合承載力。自然環境承載力:它是區域可持續發展的基礎。其承載力是自然環境的固有屬性。與自然資源的稀缺和環境容量的有限性緊密相關。因此要求根據自然環境條件來確定人類活動的方向.規模和速度。一般來講。自然環境系統具有一定的自我調節能力。因而使自然環境系統具有較強的穩定性。但是。當人類活動對自然環境系統的作用超過一定的限度時。自然環境系統的結構和功能就會發生質的變化。它將反過來危及人類的生存與可持續發展。由經濟社會發展所形成的人工環境的承載力:人類在經濟社會發展等活動中。總要伴隨著各種有利於人類自身的人工生態環境。如城市中的各種建築物.園林綠化.各種交通.通信電力等均屬於人工生態環境的組成部分。由於受自然.經濟.技術等條件的影響。人工生態環境也有其固有的環境承載能力。超過了其極限。就會帶來交通擁擠.雜訊和汽車尾氣排放等嚴重城市問題。

  (2)資源環境綜合承載力

  資源環境綜合承載力可由一系列相互制約又相互對應的發展變數和制約變數構成。

  ①自然資源變數:水資源.土地資源.礦產資源.生物資源的種類.數量和開發量;

  ②社會條件變數:工業產值.能源.人口.交通.通信等;

  ③環境資源變數:水.氣.土壤的自凈能力。計算資源與環境綜合承載力時可採用專家咨詢法。針對5個要素即大氣.水質.生物.水資源.土地資源。分別選取發展變數和制約變數組成發展變數集和制約變數集。然後將發展變數集的單要素與相對應的制約變數集中的單要素相比較。得到單要素環境承載力。再將各要素進行加權平均。即得到資源與環境綜合承載力值。

  根據環境構成要素分類

  (1)土地資源承載力

  中國科學院綜合考察委員會對土地資源人口承載力的定義是:在一定生產條件下土地資源的生產能力和一定生活水平下所承載的人口限度。這一定義明確了土地承載力的四個要素:生產條件.土地生產力.人的生活水平和被承載人口的限度。實際上。現在人們對土地資源承載力的研究是著眼於人類生活和社會生產發展的支撐與保障能力。國內計算土地承載力的方法主要有經驗模型法.遙感方法.系統動力學方法等。經驗模型法主要包括:陳國南測算我國生物生產量時所採用的邁阿密模型;周白.鄭劍非在內蒙古武川旱農實驗區自然降水生產潛力的研究中採用的瓦赫寧根法;聯合國糧農組織農業生態區域項目研製的模式——農業生態區域(AEZ)法;聶慶華.戴進分別進行的陝西省洛川縣土地生產潛力及人口容量研究;陝北黃土高原土地生產力與人口適宜容量研究採用的模式——Doorenbos模型等。利用遙感技術建立一定的估產模型估算作物產量的研究也十分豐富。如:李付琴以北京順義縣為例。建立了冬小麥遙感信息——氣象因數綜合模型;楊星衛的研究將遙感與動力估產相結合來估算水稻總乾物質重和產量;池巨集康利用葉面積持久期(LAD)建立了LAD一產量模型;王乃斌提出了以綠度指數.溫度和綠度變化速率等因數。構建出大面積冬小麥遙感估產模型。張志良.童玉芬.範小琴等運用系統動力學方法。在新疆.寧夏.青海.甘肅.陝西等進行了土地承載力和城市人口承載量研究的實踐。

  (2)礦產資源承載力

  礦產資源承載力主要是指在可以預見的時期內。通過利用礦產資源。在保證正常的社會文化準則的物質生活條件下。用直接或間接的方式表現的資源所能持續支撐的經濟社會發展的保障能力。

  (3)城市水環境承載力

  有的學者採用系統研究方法。對城市水環境承載力的概念.實質.功能及定量表達方法作出了分析。認為城市水環境承載力是指某一城市.某一時期內在某種狀態下的水環境條件對該區域的經濟發展和生活需求的支持能力。它是該區域水環境系統結構性的一種抽象表示方法。它具有時空分佈上的不均衡性.客觀性.變動性和可調性的特征。如崔鳳軍選擇了8個變數指標構建了水環境承載力。利用系統動力學模擬手段進行了實證研究。利用水環境承載力指數變化對擬定的調整策略變數作出了預測.優化。

  (4)大氣環境承載力

  對大氣環境承載能力研究多局限於大氣環境對污染物的消納能力。有的學者將其定義為:“在一定標準下。某一環境單元大氣所能承納的污染物最大排放量”。如王民良以SO。為代表污染物。對上海市的現有大氣污染源進行歸類。應用大氣擴散模型。計算出在不同環境質量目標下全市範圍大氣污染物的環境承載能力。

  (5)旅游環境承載力

  對於旅游環境承載力。有的學者定義為:“在某一旅游環境的現有狀態和結構組合不發生對當代人及未來人有壞變化的前提下。在一定時期內旅游地所能承受的旅游活動強度”。它由環境生態承納量.資源空間承容量.心理承受量.經濟承載量四項組成。如崔鳳軍進一步設定了三類旅游環境承載力的影響因數:社會文化環境因數——游客密度指數;社會經濟環境因數——旅游經濟收益指數;生態環境因數——土地利用強度指數。併在此基礎上建立了旅游環境承載力指數的數學表達式。對泰山風景區進行了實例研究。

  (6)生態環境承載力

  生態環境承載力是指在某一時期某種環境狀態下。某區域生態環境對人類社會經濟活動的支持能力。它是生態環境系統物質組成和結構的綜合反映。生態環境系統的物質資源以及其特定的抗干擾能力與恢復能力具有一定的限度。即一定組成和結構的生態環境系統對社會經濟發展的支持能力有一個“閾值”。這個“閾值”的大小取決於生態環境系統與社會經濟系統兩方面因素。在不同時間.不同區間.不同生態環境.不同社會經濟狀況下“閾值”的取值是不同的。

環境承載力的確定

  “環境承載力”這一概念的提出,思想前提是環境的“資源觀”和“價值觀”。

  環境作為一種資源,它包含了兩層涵義:一是指環境的單個要素以及它們的組合方式;二是指環境納污能力,即“環境自凈能力”。這種資源觀告訴我們,環境要素的供應量和產出速度是有限的,環境要素組合方式的形成速度是極其緩慢的,環境的自凈能力更是有限的,也就是說在一定的時空條件下,環境對人類社會經濟發展活動的支持能力是有限的,我們應根據環境資源的有限的支持能力來確定人類社會經濟活動的方向和速度。

  環境又是有價值的,這種價值的含義是“客體對主體需求的滿足程度”,環境資源的價值是指環境對人類這一主體在物質、精神、文化、情感、美學、經濟諸方面需要的滿足度。環境價值與經濟價值是兩類不同的價值,對人類社會的永久生存而言,環境價值的重要性決不低於經濟價值的重要性。因此,決不能簡單、片面地追求環境價值的貨幣化。但為使環境資源得以永續利用、環境價值得以保持或提高,必須對環境作一定經濟投入。

環境承載力的應用

  環境承載力作為衡量社會經濟與發展是否匹配的重要尺度,可從產業結構與環境承載力是否匹配,佈局是否能提高環境承載力等角度來考察。同樣,利用區域環境承載力研究的結果調整人類經濟發展行為,是環境科學對社會經濟發展的重要貢獻之一可被廣泛應用於區域環境規劃生產佈局經濟結構的調整上。

  因為環境承載力直接建立在微觀研究的基礎上,使環境規劃的科學性得到了保證,同時它又直接同經濟發展相聯繫,使環境與經濟發展的協調有了巨集觀依據,加之環境承載力的可調節性,使環境與經濟發展的協調有了現實可能性。

  環境承載力擁有一系列指標,包括:

  1.港口資源指標

  2.水資源指標

  3.土地資源指標

  4.大氣輸送擴散能力指標 

  5.海域污染物擴散自凈能力指標

  6.污染承受能力指標

參考文獻

  1. 周兆德.農業生產潛力及人口承載力理論探索.中國林業出版社,2007.12.
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