區域生態系統承載力評價方法研究

[摘 要]本文定義了區域生態系統承載力，構建了“區域生態系統承載力評價模型”，并通過支撐力與壓力的相對變化趨勢表達區域生態系統維系其健康水平的能力。以唐山市為例，計算了唐山市2000—2006年區域生態系統承載力指數，結果表明，唐山市基本上處于一種經濟發展與區域生態系統承載力同步發展的良性狀態。

[關鍵詞]區域生態系統；承載力；模糊綜合評判法；唐山市

[中圖分類號]Q148.32 [文獻標識碼]A [文章編號]1005-6432(2008)44-0082-02

“承載力”一詞最早出自生態學，其含義是用以衡量特定區域在某一環境條件下可維持某一物種個體的最大數量，早期應用范圍也只限于生態領域，但隨著土地退化、環境污染、人口膨脹等現象的出現，承載力的概念發展并應用到人類生態學中。尤其是近20年來，承載力研究及其在生態學、環境科學和可持續發展領域的應用備受矚目，承載力概念的發展也經歷了從自然生態系統的種群承載力、人類生態系統的資源承載力、環境承載力，到生態系統承載力這一過程。因此，對區域生態系統承載力進行評價，對于協調人與自然的關系，實現人類經濟和社會的可持續發展，具有非常重要的現實意義。

1 區域生態系統承載力的含義

區域生態系統承載力是指正常情況下，區域生態系統維系其自身健康、穩定發展的潛在能力，主要表現為區域生態系統對可能影響甚至破壞其健康狀態的壓力產生的防御能力、在壓力消失后的恢復能力及為達到某一適宜目標的發展能力。

區域生態系統是地球生態系統的一個組成部分，而地球生態系統卻是一個封閉的生態系統。因此，從全球角度來講，區域生態系統可獲得的外界物質輸入和廢物轉移仍然是有限的。當這種輸入與轉移的速度不能滿足區域生態系統的生存與發展需求速度時，便會產生階段性特征的生態環境問題，而當這種脅迫累積至一定限度仍無減弱或消失的趨勢時，超過了其承受能力，將導致區域生態系統崩潰而難于恢復。同時，區域生態系統區別于自然生態系統的是其承載對象是社會—經濟—自然復合生態系統，在結構上包含了大量的人工環境成分，在功能上更側重于服務人類社會的供給功能，并且通過人工的主觀努力可以提高區域生態系統的自然調控與恢復力。

2 區域生態系統承載力的評價模型

區域生態系統承載力（Region Ecological SystemBearing Capacity）是一種維系區域生態系統健康發展的能力，是一個相對概念而不是一個絕對值，因此很難對某一區域生態系統到底能承受多大的壓力而進行絕對化的評價。區域的發展是要發揮人類的能動作用，實現社會經濟發展與區域生態承載力相適應，所以，我們可以通過區域生態系統支撐力與相應的壓力之間的關系而獲得一相對值，并通過一段時期的時間序列值的變化情況獲知系統是否保持或向健康方向發展。

2.1 區域生態系統承載力指數

區域生態系統支撐力（Region Ecological SystemHold i n g Power）由自然支撐力和獲得性支撐力耦合而成，自然支撐力包括生態彈性、資源供給和環境容量等方面；獲得性支撐力包括社會經濟發展、居民生活質量等方面。區域生態系統壓力（Region Ecological SystemP r e s s u r e）是相對于區域生態系統支撐力存在的，壓力產生的根源是區域人口的增加和經濟活動的加強，主要包括人類經濟發展、人口增加、環境污染、生態破壞等要素對生態系統產生的壓力。

區域生態系統承載力指數(R S B C I)＝區域生態系統支撐力指數(RSHPI)/區域生態系統壓力指數(RSPI)R S B C I＜1，說明區域生態系統的社會經濟活動產生的壓力超過了目標值，超出了區域生態系統的承載能力，并且該值越大表明超載的程度越大，區域生態系統遭受破壞的可能性越大；RSBCI＝1，說明區域生態系統的社會經濟活動產生的壓力與系統的支撐力相等，處于承載能力范圍之內；RSBCI＞1，說明區域生態系統的社會經濟活動產生的壓力與目標值距離較遠，處于區域生態系統可承載的能力范圍之內，區域生態系統健康穩定地發展。

2.2 模糊綜合評判法

由于區域生態系統支撐力和壓力是多層次的動態系統，涉及評價績效的因素眾多，為了能夠更好地反映各因素間的聯系， 我們采用模糊綜合評判，來對區域生態系統支撐力和壓力進行綜合評價。

2.2.1 設定區域生態系統支撐力和壓力的綜合評價指標集為U，把U按指標體系劃分成n個子集合，我們在這里假定為4個，記作U1，U2，U3，U4。另外，設M為評定程度等級的模糊集合，M={M1，M2，M3，M4}={優，良，中，差}。

2.2.2 確定區域生態系統支撐力和壓力各評價指標體系中的各指標權重。我們采用A H P 法來進行權重的計算，A H P法的基本步驟不再贅述。其中，主因素層權數分別為：K= [K1，K2，…，K4]，子因素層權數分別為： ，… ，] i=1，…，4，j=1，…，4。

2.2.3 模糊矩陣的統計確定。應用專家評判法與統計方法確定模糊矩陣。區域生態系統支撐力和壓力的評價二級指標模糊矩陣統計如下：選擇一定數量的咨詢專家，在評語集上相應的某個評語下面畫“√”。評判人員在某個評語等級下畫的人數與總人數的比值為評定專家對被評價技術第j項評價指標給第i級評定程度， 也稱為隸屬度。這樣，便得到一個隸屬度矩陣，也叫做模糊矩陣R={ }。

2.2.4 區域生態系統支撐力和壓力的模糊決策。設綜合評價矩陣為T，則T=K·R=（K1，K2，…，K4）。在式子中，我們用到的合成運算的模型通常有三種，即。在實際中，如果權重最大的因

素起主導作用，可以選用模型1和模型2，如果總體因素比較均衡，可以選用模型3。也可以選用幾種模型進行評價后再比較結果。

得出運算結果后，就可以計算出區域生態系統支撐力指數和壓力指數，進而得出區域生態系統支撐力如何，并根據不同時間點的運算，找出縱向的發展趨勢，使政府做出相應的決策。

3 案例研究

以唐山市生態系統承載力評價為例。在對唐山市發展現狀進行具體分析以后，考慮唐山市的環境、資源特點和社會經濟發展水平，特別是指標數據的可獲得性，參考2000—2006年的《河北經濟年鑒》和《唐山統計年鑒》等資料，依據科學性、代表性、可操作性、可比性等原則，選取了評價指標，分別構建了生態系統支撐力評價指標體系和生態系統壓力評價指標體系。各項指標體系具體如下。

生態系統支撐力評價指標體系由生態彈性、資源供給、環境容量和社會經濟發展四部分構成。生態彈性指標包括生物豐富度、植被覆蓋度、水域密度、土地退化程度。資源供給指標包括人均水資源量、人均耕地面積、人均典型礦產資源量。環境容量指標包括空氣環境質量達標率、集中飲用水水質達標率、噪聲達標區覆蓋率。社會經濟發展指標包括人均G D P、人均可支配收入、城市人才密度指數、人均居住面積。生態系統壓力評價指標體系由資源消耗和環境污染兩部分構成。資源消耗指標包括單位GDP能耗、單位G D P水耗、單位G D P電耗、單位G D P占用土地面積。環境污染指標包括萬元工業產值廢水排放量、萬元工業產值廢氣排放量、未達標污水排放量、環保投資占G D P的比重。

以選取數據的初始年度2000年為基準，按照前述介紹的方法（選用模型3）對唐山市不同年份的生態系統支撐力和壓力進行了綜合評價。2000—2006年唐山市生態系統支撐力指數分別為0.746，0.775，0.803，0.798，0.811，0.832，0.841；生態系統壓力指數分別為0.918，0.912，0.879，0.866，0.873，0.854，0.838；得出生態系統承載力指數分別為0.812636，0.849781，0.913538，0.921478，0.928981，0.974239，1.00358。

上述的計算結果表明，唐山市生態系統承載力呈現波動上升的趨勢。唐山市是資源型重工業區域，隨著節能降耗的推廣和循環經濟發展模式的實施，經濟發展和社會生活水平提高帶來的壓力呈緩慢、波動下降的趨勢。由于獲得性支撐力的不斷提高，唐山市區域生態系統支撐力呈緩慢上升的趨勢，但是，唐山市礦產資源分布不均勻、開發過度，環境污染較嚴重等問題，亦成為區域生態系統良性發展的根本障礙。雖然現在區域生態系統承載力逐年上升，若不對系統發展的均衡性加以控制，逐漸降低壓力指數，將來會導致區域系統發展的停滯不前，甚至是下降。唐山市應實施資源保護與資源節約政策；調整產業結構、提升區域經濟能級、實現優勢轉換，以保證系統發展的均衡，逐漸提高區域生態系統的承載力。

參考文獻：

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