環境承載力

環境承載力

環境承載力是可持續發展的內涵之一,也是生態學的規律之一。一般地說,環境承載力是指環境能持續供養的人口數量(一種資源)。它的內涵有幾個方面,其中有一個很重要的方面就是可持續發展要求以環境與自然資源為基礎,同環境承載能力相協調。另外,我們經常說搞循環經濟要以生態學的規律作為指導,那么生態學的規律之一叫做“負載定額”。也就是說,每一個承載系統對任何的外來干擾都有一定的忍耐極限,當外來干擾超過此極限時,生態系統就會被損傷、破壞乃至瓦解。無論是自然生態系統,比如說水環境、大氣環境、土壤環境,還是城市區域、流域等都存在環境承載力的問題。

基本信息

概念由來

被酸雨腐蝕的森林被酸雨腐蝕的森林

當人類社會經濟活動對環

境的影響超過了環境所能支持的極限,即外界的“刺激”超過了環境系統維護其動態平衡與抗干擾的能力,也就是人類社會行為對環境的作用力超過了環境承載力。因此,人們用環境承載力作為衡量人類社會經濟與環境協調程度的標尺。環境承載力決定著一個流域(或區域)經濟社會發展的速度和規模。如果在一定社會福利和經濟技術水平條件下,流域(或區域)的人口和經濟規模超出其生態環境所能承載的範圍,將會導致生態環境的惡化和資源的匱竭,嚴重時會引起經濟社會不可持續發展。

一種說法認為,承載力是從工程地質領域轉借過來的概念,其本意是指地基的強度對建築物負重的能力。生態學最早將此概念轉引到該學科領域內,即“某一特定環境條件下,某種個體存在數量的最高極限”。承載力概念引入生態學後發生了演化與發展,體現了人類社會對自然界的認識不斷深化,在不同的發展階段和不同的資源條件下,產生了不同的承載力概念和相應的承載力理論。生態承載力是生態系統的自我維持、自我調節能力,資源與環境的供應與容納能力及其可維持的社會經濟活動強度和具有一定生活水平的人口數量。對於某一區域,生態承載力強調的是系統的承載功能,而突出的是對人類活動的承載能力,其內容包括資源子系統、環境子系統和社會子系統。所以,某一區域的生態承載力概念,是某一時期某一地域某一特定的生態系統,在確保資源的合理開發利用和生態環境良性循環發展的條件下,可持續承載的人口數量、經濟強度及社會總量的能力。

水資源承載力多目標分析決策核心模型框圖水資源承載力多目標分析決策核心模型框圖

另一種說法認為,承載力的起源可以追溯到馬爾薩斯時代。馬爾薩斯是第一個看到環境限制因子對人類社

會物質增長過程有重要影響的科學家,他的資源有限並影響人口增長的理論不僅反映了當時的社會存在,而且對後來的科學研究產生了廣泛的影響。達爾文在其進化論觀點中採用了人口幾何增長和資源有限約束的觀點。同樣馬爾薩斯的資源環境對人口增長的限制的觀點對人口統計學也存在巨大的影響。將馬爾薩斯的理論用邏輯斯締方程的形式表示出來,用容納能力指標反映環境約束對人口增長的限制作用可以說是現今研究承載力的起源。生態學家將容納能力定義為:對某一具體的研究區域,在不削弱其未來支持給定種群的條件下,當前的資源和環境狀況所能支持的最大種群數量。在20世紀60年代晚期至70年代早期,容納能力的概念被廣泛用於討論環境對人類活動的限制,用來說明生態系統和經濟系統之間的相互影響。在人類活動與生態環境之間的矛盾關係日益突出的情況下,人們意識到人類社會系統只是生態系統的一個子系統,人類社會系統結構和功能的好壞取決於生態系統的結構和功能的狀態,生態系統提供的資源和環境支撐起整個人類社會系統。因此在討論生態系統所提供的資源和環境與人類社會系統之間的關係時,突破了以前的環境容納能力的概念,提出了承載力的概念。環境承載力是指生態系統所提供的資源和環境對人類社會系統良性發展的一種支持能力。

量化研究

加以保護,環境承載力可以得升加以保護,環境承載力可以得升

環境承載力的研究,需要在“社會—經濟—生態環境”複合系統中,在可持續發展原則的指導下進行。具

體的量化方法包括:部分內容:量化社會、經濟、生態環境各個子系統的發展質量,包括建立各部分評估指標體系和確定量化方法;提出“社會—經濟—生態環境”複合系統可持續發展的綜合測度函式,量化流域(或區域)可持續發展的質量;建立生態環境承載力量化分析模型,通過模型調整人口數量和經濟規模,在保持一定生態環境質量前提下,使得“社會—經濟—生態環境”複合系統具有較高的發展質量。此時對應的人口數量和經濟規模,便是研究區生態環境承載能力。

環境承載力評測模型環境承載力評測模型

量化社會、經濟、生態環境的發展質量,是定量分析流域(或區域)生態環境承載力的第一步。社會系統的發展質量用“社會福利”綜合性指標來表示,“社會福利”又是由眾多的可以量化的指標來衡量。在以水資源短缺為制約的流域生態環境承載力分析中,評估“社會福利”的具體指標,分別從反映生活質量和

人均水土資源占有量的指標中篩選。同理,經濟系統的發展質量用“經濟技術水平”綜合指標來表示,評估“經濟技術水平”的具體指標來自反映經濟結構和生產技術與用水效率等方面。“生態環境質量”表示生態環境系統的發展質量狀態,針對研究區的生態環境問題,篩選出評估“生態環境質量”的指標。具體指標體系如下:社會福利:人均GDP、飲用水水質、人均水資源量、人均耕地面積等;經濟技術水平:單方水GDP、單位糧食產量、單位GDP排污量、第三產業比重、城鎮化率等;生態環境質量:河道斷流長度、濕地面積比、地下水開採係數、河流水質級別、土壤侵蝕模數、森林植被復蓋率等。

社會福利、經濟技術水平、生態環境質量均屬於綜合性指標,主要採用多極關聯分析方法進行定量評估。該方法由夏軍等發展和完善,最早套用於水環境質量多目標綜合分析中,後來被成功套用於生態環境質量等複雜系統的定量評價。多極關聯分析方法具有以下特點:研究的對象可以是一個多層結構的動態系統;指標標準的級別可以用連續函式表達,也可以採用在標準區間內做離散分級;方法本身具有很強的可操作性,易與現行方法對比

區別

“環境承載力”這一概念的提出其思想前提是環境的“資源觀和價值觀”。環境作為一種資源,環境承載力包含了兩層涵義:一是指環境的單個要素(如土地、水、氣候、動植物、礦產等資源)以及它們的組合方式(環境狀態)的承載能力;二是指環境污染相對應的環境納污能力即“環境自淨能力”。因此“環境承載力”的科學定義可表述為:在某一時期、某種狀態或條件下,某地區的環境資源所能承受的人口規模和經濟規模的大小即生態系統所能承受的人類經濟與社會的限度。這裡“某種狀態或條件”是指現實的或擬定的環境結構不發生明顯不利於人類生存方向改變的前提條件;所謂“能承受”是指不影響環境系統正常功能的發揮。地球的面積和空間是有限的,它的資源是有限的,顯然它的承載力也是有限的,因此人類的活動必須保持在地球承載力的極限之內。

環境人口容量概念產生的背景是只有地球上有適合人類生存的條件,而地球的空間和資源是有限的,面對數量龐大且與日俱增的人口的事實,人們必然關注人口增長與環境承載力的問題,從而提出了“環境人口容量”的概念。

按一般理解,環境人口容量又稱資源承載力,簡單地看作是環境所能容納的最大人口數,超過這個人口數,人口就不能正常生存,即偏向於最高人口的涵義。由於對環境人口容量確定因素的理解不同,所以存在著不同的環境人口容量的定義,教材中採取的是套用較為廣泛的聯合國教科文組織下的定義:一個國家或地區的環境人口容量,是在可預見的時期內,利用本地資源及其他資源、智力和技術等條件,在保證符合社會文化準則的物質生活水平條件下,該國家或地區所能持續供養的人口數量。該定義在強調自然資源的同時,也考慮到技術條件。這個概念包含以下幾層意思:①分析環境人口容量應針對具體的時期,因為環境人口容量是時間的函式,具有不確定性;②資源、科技水平、生活(包括物質和文化生活)水平是制約環境人口容量的重要因素;③如果研究某一國家或地區的環境人口容量,要以該國或地區所能利用的資源和技術為依據,而所利用的資源和技術可以是本地的,也可以是定義中所說的“其他”(如國外或地區外)資源和技術,這一點對地區環境人口容量的估計結果有較大的影響。

環境人口容量具有不確定性和相對確定性。環境人口容量具有不確定性主要是指它的制約因素不確定。時期不同制約因素必然發生變化,造成環境人口容量的變化。但在具體時期,假定製約環境人口容量的因素保持不變或變化很少時可以對環境人口容量進行相定量的分析,即環境人口容量的相對確定性。環境人口容量是在假定條件下得出的,假定的條件,估計的方法不同,結論也會不同。人類發展史的每一時期由於受當時科技水平條件的限制都不得有各自的環境人口容量即當時所能容納的最大人口數,但人類的人口總數從未達到過最高的人口容量。

環境承載力是指在未來不同的時間尺度上,以預期的技術、經濟和社會發展水平及與此相適應的物質生活水平為依據,一個區域利用其自身的資源所能持續穩定供養的人口數量。環境人口容量則是在一定地區或國家所容納的人口數量。環境承載力相對穩定,它受資源生產能力與人的生活水平所制約,受人的行為影響小,比較客觀。環境人口容量則受人口政策、人的生育行為和人口遷移等因素的影響較大,主觀性強,它可以大於或小於環境的人口承載力。

聯繫

環境人口容量與環境承載力是既相互區別又相互聯繫的概念。環境承載力可以用來表示環境對人口的容量的限度。一般地說,環境承載力是指環境能持續供養的人口數量。所以人口數量是衡量環境承載力的重要指標。在對一個地區、一個國家,乃至整個地球的環境人口容量的實際估計中往往用某一種或幾種資源的環境承載力作為環境人口容量。如我國的環境人口容量為16億左右,就是根據據土地承載力做出的估計。

綜上所述,環境人口容量與環境承載力是既相互區別又相互聯繫的概念。環境承載力多用於研究某一種資源與供養人口數量的關係。如土地人口承載力,就是在保持生態系統結構和功能不受破壞的前提下,土地為居民提供的食物能健康地供養的最大人口數。環境人口容量,主要研究的是一個地區,一定時期環境所能容納的最大人口數,它是隨時間變化的。因此,筆者認為:由於考慮的範圍、時期、條件和目標不同,人口容量也就具有了不同的涵義,因而就有土地人口承載力、資源承載力、環境人口容量、合理人口容量等一系列人口容量的概念。所以環境承載力和環境人口容量的具體規定性不同,也就有了它們的內涵不完全相同。

認為環境承載力大於等於環境人口容量,環境承載力包含了環境人口容量,它是一個地區的環境和不同的資源,所能承受的人類的活動,包括人口數量、人們經濟活動的規模以及環境容納污染物的能力。如果只用某一資源所能持續供養的人口數量的話,那么環境承載力就等於環境人口容量了。簡言之,環境人口容量是從人口的數量角度表達環境承載力。

定義1:是指在一定的自然資源和經濟社會條件下,一個國家或地區所能容納的最高人口數量。

定義2:人口容量就是環境人口容量的簡稱,指一國或一地區在可以預見的時期內,利用該地的能源和其他自然資源及智力、技術等條件,在保證符合社會文化準則的物質生活水平條件下,所能持續供養的人口數量。

環境人口容量(狹義):從生態、資源或環境的角度看:一定時期內,某一地域能夠維持撫養的最大人口數量。

環境人口容量:①在可預見的時期內,②利用本地資源及其他資源、智力和技術等條件,③在保證符合社

會文化準則的物質生活水平條件下,該國家或地區能夠維持供養的人口數量。

合理人口容量按照①合理的生活方式,②保障健康的生活水平,③同時又不妨礙未來人口生活質量的前提下,一個國家或地區最適宜的人口數量。

如何正確理解環境承載力、人口容量與人口合理容量?這三個概念的理解應從人口增長、人地關係、人口問題等角度來全面理解。

人類是地理環境演化發展的產物,本來也是自然地理環境的組成要素,即人類具有自然屬性。人類的生產、生活既要從自然環境中獲取物質和能量,也要向環境中排放生產、生活的廢棄物。故一個地區或國家的人口數量和人口增長首先受自然環境的影響。而一個區域自然地理環境所能供養的最大人口數量即是環境承載力(考慮資源的供給能力與環境容納污染物的能力)。但一個區域自然環境供給資源的能力也與社會生產力發展水平有關,即一個區域的環境承載力也是隨時間不斷變化的。

而一個區域的人口容量則除了要考慮該區域的資源條件即環境承載力的影響外,還應考慮社會經濟的發展。一個區域人口的增長、出生率、死亡率也受生產力發展水平和社會經濟的發展所制約。原始型、傳統型人口增長是因為社會生產力發展水平低,人類開發利用資源的能力有限,環境承載力小,人類創造的財富少(因人也是消費者),醫療衛生水平落後,導致死亡率高。產業革命後,已開發國家因社會生產力水平的提高和社會經濟的發展,死亡率下降。已開發國家出生率低也與社會經濟的發展有關。產業革命後已開發國家人口增長進入過渡型增長是與社會經濟的發展密切相關的,當時並不存在人口問題。但二十世紀五十年代後大多數開發中國家人口增長進入過渡型增長模式則並不是隨社會經濟的發展出現的,因社會經濟發展落後,糧食、社會財富等缺乏,就業機會少,故出現嚴重的糧食問題和人口問題。已開發國家人口增長進入現代型增長模式則因出生率低,也出現了勞動力短缺的問題。可以看出,一個區域的人口增長和人口數量也受生產力發展水平和社會經濟發展的影響和制約,並要求與社會經濟發展相協調。故一個區域考慮其資源條件(環境承載力)和社會經濟發展所能容納的最大人口數量即人口容量。

而一個區域的人口合理容量則還應考慮人民的生活消費水平和社會福利的最大化(即要獲得最大經濟效益),以及社會經濟的可持續發展和資源的可持續利用時所容納的人口數量。

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