资源环境承载力是指为维持人与自然协调可持续发展,在一定区域、一定时期、一定科学技术水平下,资源环境的数量和质量对社会、经济发展的支撑能力。
(1)区域性:存在明显的地区差异。
(2)客观性:资源环境本身具有的约束人类活动的自然属性,可以衡量和评价。
(3)层次性:包括土地资源、水资源、矿产资源和环境等多个层面。
(4)有限性:人类活动必须在有限的阈值内,否则会破坏资源环境。
(5)动态性:随着科学技术水平和生产力水平的发展会有所变化。
(6)可控性:在一定限度内,可由人类活动加以控制。
从承载主体来划分,可分为两类:一类是 单要素承载力分析 ,包括土地资源、水资源、矿产资源等资源支持要素,和空气、水等环境约束要素;另一类是 综合承载力分析 ,是单要素承载力在区域整体上的集成,如区域承载力、生态承载力。
(1)土地资源承载力分析:可以养活多少人口。
(2)水资源承载力分析:以水资源可持续利用为中心,研究影响因素及其相互关系。
(3)矿产资源承载力分析:矿产资源对社会物质生产、人口、环境的支持程度。
(4)(生态)环境承载力分析:一般用环境容量来衡量。广义上生态承载力和环境承载力一起分析。
(5)资源环境综合承载力分析:通过构建综合评价模型对区域综合承载力状况进行评估,以生态脆弱地区、城市地区及流域等生态系统的承载力分析为主。
图4-1 资源环境承载力的分析框架
资源环境承载力分析是以各类资源的供给能力为支撑要素,以生态环境的承载能力为约束要素,以经济和社会发展需求为压力要素的一个综合分析体系。其影响因素主要包括 土地资源、水资源、矿产资源等资源 要素, 水、大气、土壤 等 环境 要素,以及 森林、草原、海洋等生态系统要素 。主要的评价指标体系见表4-1。
表4-1 资源环境承载力主要的评价指标体系
(续)
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资源环境承载力分析方法体系种类较多,有定性分析也有定量分析,定性分析方法有情景分析法,定量分析方法又分静态分析与动态分析,生态足迹法、层次分析法等属于静态分析方法,系统动力学、时间序列法等属于动态分析方法。常用的分析方法如下。
(1)概念:生态足迹也可称为生态占用,是指生产人口消费的所有资源和吸纳人口产生的所有废物所需要的 生态生产性土地 的总面积和水资源量。生态生产性土地是指化石能源地、可耕地、牧草地、森林、建设用地、海洋(水域)等六类。
(2)计算公式为:生产盈亏=生态承载力-生态足迹(生态占用),该指数用来说明某区域的生态状况。
(3)特点:是一种综合分析方法,采用单一时间尺度,是全球可比、可测度的可持续发展指标,使用六类土地利用空间,反映了区域生产与消费的综合信息。
1)优点:资料较容易获取,计算方法可操作性和可重复性强。
2)缺点:指标单一,只衡量了生态的可持续程度,未考虑人类对现有消费模式的满意程度;难以反映其他因素如管理水平提高、科技进步等的影响;基于静态数据难以进行动态模拟与预测。
层次分析法的基本原理在第1章中有具体描述,这里重点关注该方法如何应用于生态环境承载力分析。
1.构建评价指标体系:分为三级,一级评价指标体系反映生态系统弹性度,二级评价指标体系反映资源与环境承载力,三级评价指标体系反映生态系统承载压力度。每一级评价指标体系再分为目标层、准则层、指标层和分指标层。
2.计算目标层分值。
3.根据三级计算结果对生态承载力进行综合评价。
(1)含义:通过建立系统动力学模型,从系统整体协调的角度对区域生态承载力进行动态计算。
(2)步骤:系统流图设计;主要状态方程描述与模型构建;模型的仿真计算。
(3)特点:适用于空间尺度大、系统较为复杂的区域资源环境承载力分析评估。
(1)步骤:构建评价指标体系;标准化评价矩阵构建;评价矩阵构建;正负理想解确定;欧式距离计算;计算评价对象与理想解的贴近度。
(2)特点:能全面客观反映区域资源环境承载力的动态及变化趋势。
模糊评价法是根据模糊数学理论,对拟评判对象选定主要因素,先进行单因素评判,评判结果构成模糊关系矩阵,再考虑各因素在总综合评判中的权重。
主成分分析法是通过数理统计分析,研究各要素之间相关关系的一种多元统计方法。
能值分析法是通过把生态系统中不同能流量纲的能量转化成同一标准的能值,来定量分析生态经济效益。实际应用中的承载能力评价指标——ESI能值可持续指标,可用来评价系统超载状况。
资源与需求差量法是通过研究某地区现有各种资源量与当前社会经济对资源的需求量之间的差量关系,以及现有生态环境质量与当前人们需求的生态环境质量之间的差量关系,来分析区域生态承载力。