人均生态承载力怎么计算

2.7　生态承载力

2.7.1　承载力概念的起源与发展

承载力(Carrying Capacity)一词本来是工程力学上的一个物理量，指的是物体在不受任何破坏时所能承受的最大负荷，具有力的量纲。当人们研究区域系统时，借用了这一概念来描述区域系统对外部环境变化的最大承受能力。最初借用承载力一词是在生态学的研究中。1921年的一项人类生态学研究提出了承载力的概念，根据某地区的食物资源来确定区内的人口承载力(Park＆Burgess，1921)。承载力理论在实践中的最早应用领域是在畜牧业，提出了草地承载力和最大载畜量等相关概念。随着土地退化、环境污染和人口增长等原因，人类学家和生态学家将承载力的概念发展并应用到人类生态学和生态经济学中，与生态退化、资源减少、人口增长、经济发展等联系在一起，赋予了承载力概念以新的含义(王宁等，2004)。与资源短缺和环境污染不可分割的另一问题是生态破坏，生态破坏的显著特点是生态系统的完整性遭到损坏，从而使生存于生态系统之内的人和各种生物面临生存危机。为此，许多科学家呼吁保持生态系统的完整性，把人类的活动控制在生态系统承载力范围之内。于是从系统的整合性出发，提出了生态承载力的概念。

2.7.2　生态承载力的特征

(1)复合性

生态承载力最主要的特点是客观性与主观性的复合。生态承载力是生态系统的客观属性，是客观存在的，在一定的环境状态下，生态承载力是可以衡量的。但是衡量生态承载力的指标及标准会因人类社会行为的不同而改变，人类社会可以通过自身行为特别是经济行为来改变承载力的大小，控制其变化方向。

(2)可变性

生态系统是一个开放的系统，不断与外界进行物质、能量和信息的交换。在人类活动的影响下，生态系统的结构与功能是可以发生变化的。所以，作为生态系统结构功能表征的生态承载力也会随之发生变化。人类可以在很大程度上控制环境承载力的可变性，可以根据需要对环境承载力进行有目的的改造，从而使得生态承载力朝有利于人类社会发展的方向变化。

(3)不确定性

不同时期或不同地区的生态系统的结构和功能不同，该系统所具有的生态承载力的大小也不同，这就决定了生态承载力具有不确定性。另外，由于生态承载力是用人类活动来衡量，而人类活动是会改变的，所以生态承载力也不是固定不变的，具有不确定性。

2.7.3　生态承载力的研究方法

(1)自然植被净初级生产力估算方法

净第一性生产力反映了自然体系的恢复能力，特定生态区域内第一性生产者的生产能力在一个中心位置上下波动，而这个生产能力是可以测定的。与背景数据进行比较，偏离中心位置的某一数据可视为生态承载力的阈值。由于对各种调控因子的侧重及对净第一性生产力调控机理解释的不同，国际上构造了很多第一性生产力的模型，大致可分为3类，即气候统计模型、过程模型和光能利用率模型。

(2)生态足迹分析法

生态足迹分析法是一组基于土地面积的量化指标，形象地被描述为“一只负载着人类与人类所创造的城市、工厂……的巨脚踏在地球上留下的脚印”。生态足迹分析法从需求面计算生态足迹的大小，从供给面计算生态承载力的大小，通过对这两者的比较，评价研究对象的可持续发展状况。近年来，该方法正以其较为科学、完善的理论基础，形象明了的概念框架，精简统一的指标体系以及方法本身的普适性而开始流行。Wackernagel等在1999年率先应用生态足迹分析方法，对全球人类可利用的生态空间和生态占用空间两方面分别进行了测算。结果表明:1999年全球人均生态承载力仅为2.2 hm²(Wackernagel etal，1999a)。2002年的研究发现，人类的需求从20世纪80年代就开始超过地球的承载力，而在1961年的时候，人类只利用了地球承载力的70%，到了1999年则已经达到了120%(Wackernagel et al，2002)。徐中民等(2003)应用该方法以全国和部分省(区、市)1999年的统计数据为基础，对全国和部分省(区、市)1999年的生态足迹进行了计算与发展能力分析，结果表明:大部分省(区、市)的生态足迹超过了当地的生态承载力。

(3)国土资源承载力评价方法

对于单项国土资源承载力的研究一般采用定量与定性相结合的方法，但不同类别的国土资源承载力计算方法略有差别。土地承载力的计算方法大致可分为3类:①根据环境因子潜力结构计算土地生产潜力(包括环境因子逐段订正模型和气候因子综合模型);②根据植被潜力结构计算土地生产潜力;③系统动力学方法。水资源承载力的计算方法大致可分为3类:①简明的综合指标法;②系统动力学方法;③模拟技术与优化技术混用的系统分析方法。矿产资源的承载力计算主要以资源的供需平衡为基本目标，采用时间序列或趋势外推法，通过预测矿产资源的供需平衡状况来测算矿产资源的承载能力(齐亚彬，2004)。

2.7.4　生态承载力的研究进展

(1)概念的扩展

在全球人口不断增加、耕地面积日趋减少、全球性气候反常、人类面临粮食危机的背景下，生态学家将生态承载力概念发展并应用到人类生态学中，以研究现有土地到底可承载多少人口，提出了土地资源承载力的概念(Park＆Burgess，1921)。对土地资源的系统研究始于1982年联合国粮农组织(FAO)对发展中国家的土地资源人口承载能力进行的研究工作。在联合国教科文组织的资助下，“提高人口承载力备选方案模型”(Enhancement of Carrying Capacity Options，ECCO)开始设计，并在非洲试运行。与土地承载力并用的相关概念还包括区域人口承载容量、土地负载力、地域容量和地域潜力等。20世纪80年代初，联合国教科文组织提出了资源承载力的概念，是指在可以预见的期间内，利用本地能源及其自然资源和智力、技术等条件，在保证符合其文化准则的物质生活水平前提下，该国家或地区能维持供养的人口数量(齐文虎，1990)。

中国在总结、吸收国外经验教训的基础上，也对这项工作进行了研究。任美锷先生是中国最早注意到承载力研究重要性的学者。1986年，中科院自然资源综合考察委员会等多家科研单位联合开展的“中国土地生产潜力及人口承载量研究”是中国迄今为止进行得最全面的土地承载力方面的研究(王宁等，2004)。此后，中国学者对土地资源承载力从各个方面进行了研究，提出了不同的土地资源承载力概念，其中耕地粮食人口承载力研究始终是主流(陈百明，1991)。水资源承载力是继土地资源承载力研究之后，研究较多的方面，承载力问题正成为水环境研究领域的一个新热点(钱华等，2004;李清龙等，2004)。目前，国内对矿产资源承载力的研究也已经开展(徐强，1996)，森林资源承载力研究也成了资源承载力研究的深入和发展方向(徐德成，1993)。

(2)研究方法的集成

生态承载力的研究涵盖了包括资源、环境与人类系统在内的不同学科的研究范围，并以多目标决策分析方法、系统动力学方法、遥感与地理信息系统方法等作为技术手段，属于典型的交叉学科研究领域。