董 君 李麗微*
(東北林業(yè)大學(xué),黑龍江哈爾濱 150040)
隨著霧霾天氣近期的不斷出現(xiàn),城市環(huán)境問題又再一次成為了社會的關(guān)注熱點(diǎn),城市生態(tài)承載力的限度確立對城市的發(fā)展以及城市的安全起到了重要的指導(dǎo)作用,迄今為止城市生態(tài)安全承載力的研究方法尚沒有統(tǒng)一,研究人員已從各自不同的領(lǐng)域來探討研究城市生態(tài)承載力,由于不同領(lǐng)域研究方法的多變性,使城市生態(tài)安全承載力評價指標(biāo)體系的構(gòu)建、承載力閾值的選取、指標(biāo)的定量化選取等多方面存在分歧,仍需要進(jìn)一步的研究、完善和統(tǒng)一。
承載力是指物體在不受破壞時可承受的最大荷載能力,是力學(xué)概念中描述發(fā)展限制程度的常用概念。
承載力的概念起源十分久遠(yuǎn),有的學(xué)者認(rèn)為源于生態(tài)學(xué),有的學(xué)者認(rèn)為源于古希臘的力學(xué),也有的認(rèn)為源于工程地質(zhì)學(xué)、人口統(tǒng)計學(xué)等。1798年發(fā)表《人口原理》并提出“人口論”的英國人口學(xué)家托馬斯·羅伯特·馬爾薩斯[1]更是將人們引入了人口與環(huán)境承載的思考中。生態(tài)承載力的演化過程如圖1所示。
圖1 生態(tài)承載力概念的演化和發(fā)展
城市生態(tài)安全承載力是指生態(tài)系統(tǒng)通過自身的恢復(fù)能力和自身的調(diào)節(jié)能力來平衡人類社會生產(chǎn)生活所需要的自然資源和環(huán)境的容納能力(即自我維持、自我調(diào)節(jié)能力的閾值),包括資源安全承載力、環(huán)境安全承載力、社會系統(tǒng)安全承載力。
1921年在人類生態(tài)學(xué)雜志上人類生態(tài)學(xué)者帕克和伯吉斯準(zhǔn)確的提出了生態(tài)承載力的概念,指在某一特定環(huán)境條件下,某種個體存在數(shù)量的最高極限[1]。1986年,Catton首先給環(huán)境承載力下了定義,逐漸國外的一些學(xué)者便把它擴(kuò)展成為生態(tài)承載力并定義為在一定區(qū)域內(nèi),在不損害該區(qū)域環(huán)境的情況下,生態(tài)環(huán)境所能承載的人類最大負(fù)荷量。20世紀(jì)90年代初,加拿大生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)家瓦克納格爾(Walker Nagel)提出生態(tài)足跡(Ecological Footprint)的概念,并于1996年完善了生態(tài)足跡模型和分析計算方法[1],在這一時期國外對于生態(tài)承載力的研究也趨于多樣化。
王家驥認(rèn)為生態(tài)承載力是自然體系調(diào)節(jié)能力的客觀反映[2];自然體系的自我恢復(fù)能力決定了城市的發(fā)展空間。高吉喜提出的生態(tài)承載力是指各種生態(tài)系統(tǒng)的自我維持與自我調(diào)節(jié)能力,以及區(qū)域內(nèi)經(jīng)濟(jì)社會子系統(tǒng)的發(fā)展能力[3]。生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)能力直接影響著城市的可持續(xù)發(fā)展條件。張傳國提出了綠洲系統(tǒng)“生態(tài)—生產(chǎn)—生活”的三生承載力概念[4],綠洲系統(tǒng)本身所表現(xiàn)出來的彈性力大小,在不危害綠洲生態(tài)系統(tǒng)的前提下是由綠洲資源和環(huán)境承載力決定。程國棟[5]定義生態(tài)承載力是指生態(tài)系統(tǒng)所提供的資源科學(xué),資源和環(huán)境對人類社會系統(tǒng)良性發(fā)展的一種支持能力。支持能力越強(qiáng),生活在城市的居民生活環(huán)境越穩(wěn)定越健康,反之,生活環(huán)境受到破壞,人們的生活條件就處于危險的邊緣,社會也處于一種極度不穩(wěn)定狀態(tài),使城市的安全受到威脅。除此以外,王景福等[6]對涪江流域綿陽段的承載壓力度進(jìn)行分級評價,還對該流域的綜合生態(tài)承載力進(jìn)行了詳細(xì)的評價;李金海給出了生態(tài)承載力的概念,建立了生態(tài)承載力的估測方法,并且以豐寧縣為例,研究確定了自然系統(tǒng)最優(yōu)生態(tài)承載力的依據(jù)。
科學(xué)性原則:從指標(biāo)的定義、計算、收集等都必需有科學(xué)依據(jù)為依托,這樣的指標(biāo)更可信、更權(quán)威、更能夠得到人們的認(rèn)同??尚行栽瓌t:城市生態(tài)安全承載力涵蓋的方面頗為廣泛,指標(biāo)的選擇需要有據(jù)可查,不可盲目選取。及時性原則:指標(biāo)可以直接體現(xiàn)出生態(tài)系統(tǒng)近期的變化規(guī)律以及波動情況。適應(yīng)性原則:指標(biāo)體系中所包含的指標(biāo)是能夠有針對性的反映出評價對象的特性。完備性原則:指標(biāo)能在長時間內(nèi)全面反映區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)的狀況和功能,同時兼顧生態(tài)系統(tǒng)壓力與承載力兩個方面。
根據(jù)上述構(gòu)建原則,綜合考慮生態(tài)安全承載力的特性,本文構(gòu)建的城市生態(tài)安全承載力指標(biāo)體系包括1個總體指標(biāo),3個分級要素和27個具體指標(biāo),如表1所示。
表1 城市生態(tài)安全承載力評價指標(biāo)分類
根據(jù)城市生態(tài)安全承載力的概念和內(nèi)涵,將城市生態(tài)安全承載力劃分為資源安全承載力、環(huán)境安全承載力和社會系統(tǒng)安全承載力三個分要素,每個分要素承載力涵蓋壓力指標(biāo)和支撐力指標(biāo)兩大類。壓力指標(biāo)是城市發(fā)展的制約變量(即需求壓力),需求量越大,城市發(fā)展的制約性越強(qiáng),面臨的壓力也越大;承載力指標(biāo)是指發(fā)展變量(即供應(yīng)能力),城市對某要素的供應(yīng)越多,城市的發(fā)展空間越大,承受壓力的能力越強(qiáng),越有利于承載力的提高。
資源承載力反映城市自然資源狀況,其中包括8項(xiàng)具體指標(biāo),4項(xiàng)屬于資源消耗類指標(biāo),反映城市對資源的需求量,4項(xiàng)屬于資源供給類指標(biāo),反映城市對資源的支撐能力;環(huán)境承載力反映城市環(huán)境情況,其中包括10項(xiàng)具體指標(biāo),5項(xiàng)屬于環(huán)境污染類指標(biāo),反映城市污染狀況,5項(xiàng)屬于環(huán)境治理類指標(biāo),反映城市環(huán)境治理和自我恢復(fù)能力;社會系統(tǒng)承載力反映城市社會經(jīng)濟(jì)活動情況,其中包括9項(xiàng)具體指標(biāo),4項(xiàng)屬于經(jīng)濟(jì)活動強(qiáng)度類指標(biāo),反映城市經(jīng)濟(jì)活動強(qiáng)度,5項(xiàng)屬于發(fā)展能力類指標(biāo),反映城市經(jīng)濟(jì)活動的可持續(xù)發(fā)展能力。
根據(jù)生態(tài)指數(shù)法建立城市生態(tài)安全承載力指數(shù)計算方法:F=P壓/P支。其中,F(xiàn)為生態(tài)承載力指數(shù);P壓為生態(tài)承載壓力指數(shù);P支為生態(tài)承載支撐力指數(shù)。=CiWi(i=1,2,3,…,n),=CjWj(j=1,2,3,…,n)。其中,Ci,Cj分別為第 i項(xiàng)、第j項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重;Wi,Wj分別為第i項(xiàng)、第j項(xiàng)指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化值(各項(xiàng)指標(biāo)的計量單位、數(shù)值范圍等各不相同,所以需要將其進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化)。Ci,Cj的數(shù)值越大,代表指標(biāo)權(quán)重越大,在生態(tài)承載力評價系統(tǒng)中的重要程度越大。
計算得出的生態(tài)承載力指數(shù)越小,說明城市的發(fā)展空間越大,其中分為:F<1,城市生態(tài)安全處于較安全狀態(tài),F(xiàn)越小城市的發(fā)展空間越大,承受壓力的能力越強(qiáng);F=1,城市生態(tài)安全處于警戒線位置,城市滿載,城市沒有發(fā)展空間;F>1,城市生態(tài)安全處于危險狀態(tài),城市發(fā)展超負(fù)荷。
在我國城市生態(tài)安全承載力的研究還處于初級階段,目前已經(jīng)從起初的靜態(tài)研究逐步轉(zhuǎn)變?yōu)閯討B(tài)預(yù)測,并且越來越趨于模型化。隨著我國科學(xué)技術(shù)的逐步提高,一些新技術(shù)、新方法也逐漸應(yīng)用到城市生態(tài)安全承載力的研究中,不但提高了承載力標(biāo)準(zhǔn)化的合理程度,還為城市生態(tài)安全承載力的研究方法提供了更可靠的技術(shù)支持。城市生態(tài)安全承載力的可實(shí)施執(zhí)行化將為今后城市生態(tài)安全承載力研究提供切實(shí)可行的理論依據(jù)和基礎(chǔ)。
論文嘗試定義了城市生態(tài)安全承載力的概念,不僅根據(jù)構(gòu)建原則確立了城市生態(tài)安全承載力評價體系的分級指標(biāo),還展望了其未來的發(fā)展方向,期望可以為今后的城市生態(tài)安全承載力的實(shí)際研究應(yīng)用提供良好的開端,為城市安全規(guī)劃等相關(guān)方面的研究提供合理的數(shù)據(jù)支持和理論基礎(chǔ),以便于城市安全的合理規(guī)劃與建設(shè)改造,為城市的發(fā)展指明方向。
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