金 悅, 陸兆華, 檀菲菲, 張 萌, 張紅玉

1 中國礦業(yè)大學(xué)(北京)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院, 北京 100083 2 山東省黃河三角洲生態(tài)環(huán)境重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 濱州 256603

典型資源型城市生態(tài)承載力評價(jià)
——以唐山市為例

金 悅1, 陸兆華1,2,*, 檀菲菲1, 張 萌1, 張紅玉1

1 中國礦業(yè)大學(xué)(北京)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院, 北京 100083 2 山東省黃河三角洲生態(tài)環(huán)境重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 濱州 256603

資源型城市生態(tài)承載力評價(jià)研究的開展對促進(jìn)資源型城市自然-經(jīng)濟(jì)-社會(huì)復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)健康可持續(xù)發(fā)展具有指導(dǎo)意義。以唐山市作為案例城市，基于資源型城市獨(dú)特的生態(tài)系統(tǒng)特點(diǎn)，從生態(tài)彈性力、承載媒體的支撐力、承載對象的壓力三方面提出對生態(tài)承載力進(jìn)行量化的研究方法，構(gòu)建了較完整的生態(tài)承載力綜合評價(jià)指標(biāo)體系，利用主客觀相結(jié)合的賦權(quán)方法，對唐山市生態(tài)承載力狀況進(jìn)行評價(jià)，探討了2001—2010年10年間唐山市生態(tài)承載力變化趨勢。結(jié)果表明：唐山市在研究時(shí)段內(nèi)，生態(tài)彈性力指數(shù)波動(dòng)強(qiáng)烈，表明生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性較差；承載媒體的支撐力指數(shù)逐漸增大，指數(shù)由0.111上升至0.898，顯示系統(tǒng)的承載指數(shù)越來越高；承載對象的壓力變化較為復(fù)雜,呈現(xiàn)先降后升，近幾年又略有下降的趨勢；系統(tǒng)的生態(tài)承載力整體上呈現(xiàn)波動(dòng)性上升趨勢，綜合指數(shù)由0.345上升至0.720，說明唐山市生態(tài)系統(tǒng)的承載能力不斷提高，但資源依賴型發(fā)展模式帶來的資源短缺、環(huán)境污染和生態(tài)破壞等問題仍是制約生態(tài)承載力進(jìn)一步提高的主要因素。研究成果客觀地反映了唐山市生態(tài)承載力狀況，對于唐山市未來的發(fā)展提出了合理的對策和建議，可為其他地區(qū)生態(tài)承載力研究提供一定借鑒。

資源型城市; 唐山市; 生態(tài)承載力

生態(tài)承載力概念的演變經(jīng)歷了種群承載力、資源承載力、環(huán)境承載力、生態(tài)系統(tǒng)承載力4個(gè)階段[1-5]。生態(tài)承載力反映了人與生態(tài)系統(tǒng)的和諧、互動(dòng)及共生關(guān)系，可以作為衡量某一區(qū)域可持續(xù)發(fā)展能力的重要判據(jù)[1]。生態(tài)承載力的理論與研究方法受到了國內(nèi)外可持續(xù)發(fā)展研究學(xué)者的關(guān)注，不同領(lǐng)域的專家學(xué)者運(yùn)用生態(tài)足跡[6-8]、社會(huì)-生態(tài)指標(biāo)體系[9-10]、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值[11-12]以及其他多種評價(jià)模型和方法[13-15]對生態(tài)承載力進(jìn)行了深入的研究，但對于生態(tài)承載力的研究至今仍然沒有統(tǒng)一的概念和研究方法。

資源型城市是資源型產(chǎn)業(yè)在工業(yè)中占有較大比重的城市[16]，它的可持續(xù)發(fā)展是指城市充分利用自身資源保證當(dāng)前發(fā)展的同時(shí)，還要考慮資源消耗過程中以及耗竭后的持續(xù)發(fā)展。資源型城市由于其發(fā)展過程中大規(guī)模、高強(qiáng)度的資源開采，以及主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)自身的特點(diǎn)和生產(chǎn)過程的特殊性，使得資源型城市生態(tài)承載力除了要強(qiáng)調(diào)資源型城市生態(tài)系統(tǒng)整體調(diào)節(jié)能力的重要性，同時(shí)也必須注重資源與環(huán)境單要素的重要性。

本文將資源型城市生態(tài)系統(tǒng)細(xì)分為資源、環(huán)境、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)4個(gè)子系統(tǒng)，明確定義了城市生態(tài)系統(tǒng)承載力的概念至少包括3個(gè)層面：一是生態(tài)系統(tǒng)的自我維持與自我調(diào)節(jié)的能力；二是生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)環(huán)境子系統(tǒng)與資源子系統(tǒng)的供容能力，包括社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對環(huán)境、資源子系統(tǒng)的擴(kuò)展能力；三是人類活動(dòng)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)活動(dòng)對環(huán)境、資源子系統(tǒng)帶來的壓力。選取唐山市為案例城市，結(jié)合資源型城市地域特性和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展特征，提出了一套完整的資源型城市生態(tài)承載力評價(jià)指標(biāo)體系和量化模型。唐山市作為我國典型的資源型城市，已有近百年的開采歷史，是我國資源型城市中經(jīng)濟(jì)發(fā)展最快，社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)與生態(tài)支撐系統(tǒng)矛盾最難調(diào)和的代表。通過對唐山市的生態(tài)承載力的評估，來比較分析其可持續(xù)發(fā)展的能力，通過對城市生態(tài)承載力組成的解構(gòu)來分析制約唐山市可持續(xù)發(fā)展的瓶頸要素，本研究結(jié)果也將對其他資源型城市的協(xié)調(diào)發(fā)展研究具有重要借鑒意義。

1 研究地點(diǎn)概況

唐山市位于河北省東部，介于東經(jīng)117°31′—119°19′,北緯38°55′—40°28′之間，屬暖溫帶半濕潤季風(fēng)氣候，常年降水量500—700 mm。全市總面積13472 km2，截至2012年末，戶籍總?cè)丝谶_(dá)到741.78 萬人。全市共轄7個(gè)市轄區(qū)(路南、路北、開平、古冶、豐潤、豐南、曹妃甸)，5個(gè)縣(遷西、玉田、灤縣、灤南、樂亭)，兩個(gè)縣級市(遷安、遵化)。全市境內(nèi)共有大小河流70多條，分?jǐn)?shù)灤河、薊運(yùn)河水系和冀東沿海河流，水資源地區(qū)分布不均，年內(nèi)年際變化大[17]；自然資源豐富，北部山區(qū)盛產(chǎn)果品，中部平原有冀東糧倉之譽(yù)，南部沿海是渤海灣的重要漁場和原鹽的集中產(chǎn)地；礦產(chǎn)資源品種多，儲(chǔ)量大，質(zhì)地優(yōu)良。

唐山市地處環(huán)渤海灣中心地帶，是渤海經(jīng)濟(jì)區(qū)的重要組成部分，也是京津唐城市群的主要城市之一。2011年唐山市地區(qū)生產(chǎn)總值達(dá)到5442.4 億元，同比增長11.7%，位列全國第19 位，城市化水平達(dá)到54.9%，高出河北省平均水平7個(gè)百分點(diǎn)。

2 研究方法

2.1 評價(jià)的指導(dǎo)思想

多指標(biāo)綜合評價(jià)法是把多個(gè)描述被評價(jià)事物不同方面且量綱不同的統(tǒng)計(jì)指標(biāo)，轉(zhuǎn)化成無量綱的相對評價(jià)值，并綜合這些評價(jià)值以得出對該事物一個(gè)整體評價(jià)的方法系統(tǒng)。在承載力研究中，指標(biāo)體系通過組合一系列反映承載力各個(gè)方面及相互作用的指標(biāo)使其模擬生態(tài)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)，并根據(jù)指標(biāo)之間的相互關(guān)聯(lián)和重要程度，對參數(shù)的絕對值或者相對值逐層加權(quán)并求和，最終在目標(biāo)層得到某一絕對或相對的綜合參數(shù)來反映生態(tài)系統(tǒng)的承載狀況。

2.2 評價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建

本研究的目的旨在評價(jià)唐山市的生態(tài)承載力，因此生態(tài)承載力作為評價(jià)的目標(biāo)層。

依據(jù)前文中生態(tài)承載力的定義，可以將其概括為3個(gè)方面：生態(tài)彈性力、承載媒體的支撐力和承載對象的壓力，并將這3方面作為評價(jià)指標(biāo)體系的準(zhǔn)則層。

資源型城市生態(tài)系統(tǒng)是“資源-環(huán)境-社會(huì)-經(jīng)濟(jì)”高度復(fù)合的生態(tài)系統(tǒng)，指標(biāo)體系的構(gòu)建應(yīng)當(dāng)能夠全面的反映生態(tài)系統(tǒng)的立體結(jié)構(gòu)、內(nèi)部關(guān)聯(lián)和發(fā)展機(jī)制，因此，依據(jù)生態(tài)承載力3方面的內(nèi)涵，從資源、環(huán)境、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)4個(gè)子系統(tǒng)出發(fā)設(shè)置評價(jià)指標(biāo)體系的因素層：生態(tài)彈性力，代表著生態(tài)系統(tǒng)自我維持與自我調(diào)節(jié)的能力，其強(qiáng)度大小取決于系統(tǒng)自身的狀態(tài)，通過研究發(fā)現(xiàn)，地形地貌、氣候、水文和植被狀況基本決定了生態(tài)系統(tǒng)的性質(zhì)[9]，因此選取氣候、水文、地物覆被3個(gè)方面作為因素層；承載媒體的支撐力，其大小不僅反映在資源的供給和環(huán)境的納污能力上，還包括區(qū)域社會(huì)的進(jìn)步、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展給承載媒體帶來的積極的能動(dòng)作用，因此選取資源供給、環(huán)境治理、社會(huì)進(jìn)步、經(jīng)濟(jì)發(fā)展4個(gè)方面作為因素層；承載對象的壓力，即人類活動(dòng)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)活動(dòng)對環(huán)境、資源子系統(tǒng)帶來的壓力，它直接反映了人類生存環(huán)境的質(zhì)量和城市社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中存在的問題，因此選取資源消耗、環(huán)境破壞，以及經(jīng)濟(jì)增長和人口壓力4個(gè)方面作為因素層。

指標(biāo)層的設(shè)置除了要遵循科學(xué)性、全面性、可行性、可比性等原則，還必須結(jié)合研究區(qū)域的地域特征。唐山市能源資源豐富，城市發(fā)展對于資源的依賴性很高，資源浪費(fèi)現(xiàn)象也很嚴(yán)重，資源子系統(tǒng)指標(biāo)層的選取需要考慮到人均資源擁有量，還需要考慮到資源的消耗程度等方面因素；唐山市作為典型的資源型城市，已經(jīng)有近百年的開采歷史，環(huán)境子系統(tǒng)指標(biāo)的選取要充分考慮到礦產(chǎn)資源開采、冶煉、利用等過程對環(huán)境子系統(tǒng)破壞的特點(diǎn)以及主要污染物的排放量、排放達(dá)標(biāo)率等；在社會(huì)子系統(tǒng)方面，主要考慮到唐山市的人口結(jié)構(gòu)和城市的科技創(chuàng)新能力；在經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)方面，主要關(guān)注經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)以及經(jīng)濟(jì)增長方式等。

通過對最初選定指標(biāo)體系的簡化和篩選，本研究最終共選取了41 項(xiàng)指標(biāo)(表1)。

2.3 數(shù)據(jù)的來源和處理

2.3.1 數(shù)據(jù)來源

本研究選取了唐山市2001—2010年時(shí)間段的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)主要來源于《唐山統(tǒng)計(jì)年鑒》(2002—2011)、《河北經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)年鑒》(2002—2011)、《中國城市統(tǒng)計(jì)年鑒》(2002—2011)、《中國城市建設(shè)統(tǒng)計(jì)年鑒》(2006—2011)、《唐山市環(huán)境狀況公報(bào)》(2002—2011)和其他唐山市行業(yè)數(shù)據(jù)。另外還有一些數(shù)據(jù)是利用所得統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)計(jì)算得來，如人均原煤產(chǎn)量、科學(xué)教育支出占地方財(cái)政一般預(yù)算支出比重等。

表1 唐山市生態(tài)承載力評價(jià)指標(biāo)體系及權(quán)重

2.3.2 數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化

因?yàn)楦髦笜?biāo)之間的量綱不統(tǒng)一，沒有可比性，必須對各個(gè)指標(biāo)進(jìn)行規(guī)范化處理。本文采用極差標(biāo)準(zhǔn)化方法[18]。根據(jù)指標(biāo)屬性的不同，通常可分為效益型指標(biāo)和成本型指標(biāo)兩類。效益型指標(biāo)是指屬性值越大越有利的指標(biāo)，而成本型指標(biāo)是指屬性值越小越有利的指標(biāo)。本文涉及的評價(jià)指標(biāo)類型及標(biāo)準(zhǔn)化公式見表2。

表2 評價(jià)指標(biāo)類型及標(biāo)準(zhǔn)化公式

2.4 評價(jià)模型的建立

根據(jù)生態(tài)承載力的定義，生態(tài)承載力的大小取決于生態(tài)彈性力、承載媒體的支撐力和承載對象的壓力3個(gè)方面，所以，研究生態(tài)承載力的指數(shù)也相應(yīng)的從這3個(gè)方面確定，分別稱為生態(tài)彈性力指數(shù)、承載媒體支撐力指數(shù)和承載對象壓力指數(shù)[9,24-25]。

(1)生態(tài)彈性力的表達(dá)式

根據(jù)生態(tài)彈性力的定義，生態(tài)彈性力指數(shù)的表達(dá)式為：

(1)

式中, EEC為生態(tài)彈性力指數(shù)； Si為生態(tài)系統(tǒng)特征要素，分別代表氣候、水文、地物覆被等值；Wi為要素i所對應(yīng)的權(quán)重值。

(2)承載媒體支撐力的表達(dá)式

根據(jù)承載媒體支撐力的定義，支撐力指數(shù)的表達(dá)式為：

(2)

式中,CCS為承載媒體支撐力指數(shù)；Si為生態(tài)系統(tǒng)中各支撐要素；Wi為要素i 所對應(yīng)的權(quán)重值。CCS越大，說明承載能力越大。

(3)承載對象壓力的表達(dá)式

(3)

式中,CCP為承載對象壓力指數(shù)；Si為生態(tài)系統(tǒng)中各支撐要素；Wi為要素i所對應(yīng)的權(quán)重值。CCP越大，說明生態(tài)系統(tǒng)所承受的壓力越小。

(4)生態(tài)承載力指數(shù)表達(dá)式

根據(jù)生態(tài)承載力內(nèi)涵，生態(tài)彈性力、支撐力、壓力為3個(gè)子項(xiàng)，對3個(gè)子項(xiàng)進(jìn)行加權(quán)，得到生態(tài)承載力指數(shù)的表達(dá)式：

(4)

式中,Ai為各子項(xiàng)評價(jià)結(jié)果；Wi為各子系統(tǒng)權(quán)重，i=1,2,3。

3 研究結(jié)果分析

按照上述生態(tài)承載力評價(jià)指標(biāo)體系,利用均方差決策法確定指標(biāo)層權(quán)重，再運(yùn)用層次分析法確定準(zhǔn)則層和因素層的權(quán)重(表1)，將唐山市2001—2010年指標(biāo)值代入生態(tài)承載力評價(jià)模型，得到唐山市生態(tài)承載力指數(shù)以及各準(zhǔn)則層的度量結(jié)果(表3)。

表3 唐山市生態(tài)承載力各年度指數(shù)

依據(jù)表3的計(jì)算結(jié)果，以年份為橫坐標(biāo)，以生態(tài)彈性力、承載媒體的支撐力、承載對象的壓力和生態(tài)承載力指數(shù)為縱坐標(biāo)，繪出動(dòng)態(tài)變化趨勢圖(圖1,圖2)。

圖1 唐山市生態(tài)彈性力、支撐力、壓力指數(shù)動(dòng)態(tài)趨勢圖

圖2 唐山市生態(tài)承載力指數(shù)動(dòng)態(tài)趨勢圖

(1)生態(tài)彈性力

從變化趨勢圖1看，唐山市生態(tài)彈性力指數(shù)在2001—2004年呈先下降后上升的趨勢，2004—2006年指數(shù)再次下降，2006年以后彈性力指數(shù)迅速回升，近兩年基本保持穩(wěn)定狀態(tài)。從指標(biāo)層面分析，影響2002年和2006年生態(tài)彈性力指數(shù)明顯下降的原因主要是因?yàn)槿杲邓?、地表水資源量以及地下水資源量幾個(gè)指標(biāo)在2002和2006年的值均有下降。2006年以后，豐富的降水量使地表和地下水資源量得到部分補(bǔ)給，使得生態(tài)彈性力指數(shù)呈現(xiàn)回升態(tài)勢。2008年以后，全年降水量、地表水及地下水資源量也均有下降，但是生態(tài)承載力卻沒有大幅度下降的主要原因是森林覆蓋率的持續(xù)增長?？傮w來看，唐山市2001—2010年生態(tài)彈性力指數(shù)略有上升趨勢，但中間過程仍波動(dòng)強(qiáng)烈。說明資源型城市生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性差，具有明顯的脆弱特性，另外，水資源惡化與水資源供需矛盾已經(jīng)成為了唐山市經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重要制約因素。

(2)承載媒體的支撐力

從變化趨勢圖1看，唐山市承載媒體的支撐力指數(shù)在2001—2010年間呈現(xiàn)波動(dòng)上升趨勢，尤其2003年以后上升趨勢明顯。在經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)方面，良好的經(jīng)濟(jì)實(shí)力為環(huán)境的修復(fù)和社會(huì)的進(jìn)步提供了充足的財(cái)政支持。唐山市政府針對資源型產(chǎn)業(yè)高耗能、高污染的特點(diǎn)，提出了綠色增長的口號，隨著各縣(縣級市)環(huán)境設(shè)施的興建，資源型企業(yè)處理廢水、廢棄、廢渣等污染物的能力不斷提高，使得環(huán)境保護(hù)的綜合指數(shù)不斷提高。在社會(huì)子系統(tǒng)方面，居民人均收入的持續(xù)上漲和高校畢業(yè)生人數(shù)的不斷增加拉動(dòng)了社會(huì)進(jìn)步綜合指數(shù)的上升。另外，第三產(chǎn)業(yè)占GDP的比重由2000年的30.6%上升到2010年的32.4%，說明唐山市開始重視產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的合理化和多元化。總體來看，唐山市2001—2010年支撐力指數(shù)呈上升趨勢，為生態(tài)系統(tǒng)提供了良好的支撐作用，但唐山市對于科教和技術(shù)的投入力度仍不夠，對人才與資金的城市吸引力不夠，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整速度也過緩。

(3)承載對象的壓力

由于承載對象的壓力指數(shù)越大代表承載對象所帶來的實(shí)際壓力越小，因此研究時(shí)間段內(nèi)承載對象的壓力的變化正好與壓力指數(shù)的變化趨勢相反。從變化趨勢圖1分析，承載對象的壓力波動(dòng)較大，2002—2004年間承載媒體的壓力不斷增加，2004—2008年基本保持穩(wěn)定狀態(tài)，但近3年又略有下降的趨勢。從指標(biāo)層分析，唐山市作為一個(gè)典型的資源型城市，10年間第二產(chǎn)業(yè)占GDP比重始終居高不下，采礦業(yè)的工業(yè)總產(chǎn)值占唐山市工業(yè)總產(chǎn)值的比重達(dá)到14%，采礦業(yè)的就業(yè)人口比重一直處在14%以上，這種產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)模式消耗了大量的資源和能源，同時(shí)也帶來了環(huán)境的污染和生態(tài)的破壞，給生態(tài)系統(tǒng)也帶來了較大的壓力。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的矛盾已經(jīng)嚴(yán)重制約著唐山市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，也是落后于京津經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素，為適應(yīng)京津冀一體化的發(fā)展形勢，進(jìn)一步調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)是唐山市亟待解決的課題。

(4)生態(tài)承載力

從變化趨勢圖2看，唐山市2001—2010年生態(tài)承載力指數(shù)呈平緩上升趨勢。綜合圖1、圖2可以看出，支撐力指數(shù)的變化趨勢與生態(tài)承載力指數(shù)的年度變化曲線的趨勢大體相同，壓力指數(shù)的變化趨勢在2004年以后也與生態(tài)承載力指數(shù)的變化趨勢存在較好的相關(guān)性。在組成生態(tài)承載力的3方面中，支撐力與壓力所占比重都比較大，因此對生態(tài)承載力的大小起著決定性作用。近些年，唐山市在資源、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展方面采取了多項(xiàng)舉措，注重生態(tài)系統(tǒng)的支撐力的提升，并想方設(shè)法降低社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展給生態(tài)系統(tǒng)帶來的壓力，且成效顯著?？傮w來看，唐山市生態(tài)系統(tǒng)的承載能力不斷提高，整體呈現(xiàn)比較好的發(fā)展趨勢。

4 結(jié)論與討論

綜上，唐山市生態(tài)系統(tǒng)的承載能力不斷提高，各子系統(tǒng)的協(xié)調(diào)度不斷增加，為區(qū)域的可持續(xù)發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。然而，唐山市作為典型的資源型城市，資源依賴型地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展模式，以一種環(huán)境和生態(tài)成本高昂的不可持續(xù)發(fā)展模式，所衍生出來的資源與開發(fā)、生態(tài)環(huán)境與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的矛盾日益激化。尤其顯著的是,從2004年開始，唐山的經(jīng)濟(jì)增長速度有逐步放慢的趨勢，也說明了拉動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長的支柱型產(chǎn)業(yè)已經(jīng)開始出現(xiàn)衰退的跡象。因此，在未來的發(fā)展中，唐山必須依托資源優(yōu)勢，延長資源產(chǎn)業(yè)鏈，推進(jìn)清潔生產(chǎn)，從而更好地發(fā)揮資源效益和經(jīng)濟(jì)效益；調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，推進(jìn)唐山經(jīng)濟(jì)融入京津冀都市圈，積極承接京津產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移；充分利用區(qū)位優(yōu)勢與京津冀一體化發(fā)展契機(jī)，與京津建立資源、信息、利益共享機(jī)制。

本文定義了生態(tài)承載力的內(nèi)涵，從生態(tài)彈性力、承載媒體的支撐力、承載對象的壓力3方面構(gòu)建了資源型城市生態(tài)承載力評價(jià)指標(biāo)體系，并應(yīng)用均方差決策法和AHP法確定了指標(biāo)的權(quán)重，定量分析了2001—2010年間唐山市生態(tài)承載力的大小及動(dòng)態(tài)變化趨勢。評價(jià)方法簡單易行，可操作性強(qiáng)，但從評價(jià)模型的實(shí)際應(yīng)用與推廣角度考慮，應(yīng)進(jìn)一步研究指標(biāo)間相關(guān)性，簡化指標(biāo)體系，使研究更具應(yīng)用價(jià)值。

致謝：唐山市環(huán)保局和唐山市水務(wù)局在數(shù)據(jù)采集方面給予幫助，特此致謝。

[1] 陳端呂, 董明輝, 彭保發(fā). 生態(tài)承載力研究綜述. 湖南文理學(xué)院學(xué)報(bào): 社會(huì)科學(xué)版, 2005, 30(5): 70-73.

[2] Guevara J C, Cavagnaro J B, Estevez O R, Le Houérou H N, Stasi C R. Productivity, management and development problems in the arid rangelands of the central Mendoza plains. Journal of Arid Environments, 1997, 35(4): 575-600.

[3] 高吉喜. 新世紀(jì)生態(tài)環(huán)境管理的理論與方法. 環(huán)境保護(hù), 2002, (7): 9-14.

[4] Smaal A C, Prins T C, Dankers N, Ball B. Minimum, requirements for modelling bivalve carrying capacity. Aquatic Ecology, 1998, 31(4): 423-428.

[5] 顧康康. 生態(tài)承載力的概念及其研究方法. 生態(tài)環(huán)境, 2012, 21(2): 389-396.

[6] Wackernagel M, Onisto L, Bello P, Linares A C, Falfán I S L, Garc′ia J M, Guerrero A I S, Guadalupe M G S. National natural capital accounting with the ecological footprint concept. Ecological Economics, 1999, 29(3): 375-390.

[7] 徐中民, 張志強(qiáng), 程國棟. 生態(tài)足跡方法: 可持續(xù)性定量研究的新方法—以張掖地區(qū)1955年的生態(tài)足跡計(jì)算為例. 生態(tài)學(xué)報(bào), 2001, 21(9): 1484-1493.

[8] 常志華, 陸兆華, 馬喜君, 梁震. 臺(tái)州市城市生態(tài)足跡. 生態(tài)學(xué)雜志, 2007, 26(1): 83-87.

[9] 高吉喜. 可持續(xù)發(fā)展理論探索-生態(tài)承載力理論、方法與應(yīng)用. 北京: 中國環(huán)境科學(xué)出版社, 2001.

[10] 孟愛云, 濮勵(lì)杰. 城市生態(tài)系統(tǒng)承載能力初步研究: 以江蘇省吳江市為例. 自然資源學(xué)報(bào), 2006, 21(5): 768-774.

[11] 藍(lán)盛芳, 欽佩. 生態(tài)系統(tǒng)的能值分析. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào), 2001, 12(1): 129-131.

[12] 王建源, 陳艷春, 李曼華, 馮建設(shè). 基于能值分析的山東省生態(tài)足跡. 生態(tài)學(xué)雜志, 2007, 26(9): 1505-1510.

[13] 楊志峰, 隋欣. 基于生態(tài)系統(tǒng)健康的生態(tài)承載力評價(jià). 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào), 2005, 25(5): 586-594.

[14] 徐琳瑜, 楊志峰, 李巍. 城市生態(tài)系統(tǒng)承載力理論與評價(jià)方法. 生態(tài)學(xué)報(bào), 2005, 25(4): 771-777.

[15] Feng L H, Huang C F. A risk assessment model of water shortage based on information diffusion technology and its application in analyzing carrying capacity of water resources. Water Resources Management, 2008, 22(5): 621-633.

[16] 樊杰, 孫威, 傅小鋒. 我國礦業(yè)城市持續(xù)發(fā)展的問題、成因與策略. 自然資源學(xué)報(bào), 2005, 20(1): 68-77.

[17] 張俊棟, 代進(jìn), 劉文利. 唐山市地表水資源特性分析. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué), 2009, 37(3): 1262-1263, 1280-1280.

[18] 宋之杰, 高曉紅. 一種多指標(biāo)綜合評價(jià)中確定指標(biāo)權(quán)重的方法. 燕山大學(xué)學(xué)報(bào), 2002, 26(1): 20-22, 26-26.

[19] 李春平, 楊益民, 葛瑩玉. 主成分分析法和層次分析法在對綜合指標(biāo)進(jìn)行定量評價(jià)中的比較. 南京財(cái)經(jīng)大學(xué)學(xué)報(bào), 2005, (6): 54-57.

[20] 宋光興, 楊德禮. 基于決策者偏好及賦權(quán)法一致性的組合賦權(quán)法. 系統(tǒng)工程與電子技術(shù), 2004, 26(9): 1226-1230, 1290-1290.

[21] 鄧雪, 李家銘, 曾浩健, 陳俊羊, 趙俊峰. 層次分析法權(quán)重計(jì)算方法分析及其應(yīng)用研究. 數(shù)學(xué)的實(shí)踐與認(rèn)識, 2012, 42(7): 93-100.

[22] 王明濤. 多指標(biāo)綜合評價(jià)中權(quán)數(shù)確定的離差, 均方差決策方法. 中國軟科學(xué), 1999, (8): 100-101, 107-107.

[23] 張俊棟, 劉文利, 趙鳳琴, 張彩霞. 唐山市水資源合理配置研究. 工業(yè)安全與環(huán)保, 2009, 35(4): 58-60.

[24] 董殿波. 生態(tài)承載力研究進(jìn)展. 安徽農(nóng)業(yè)科技, 2012, 40(5): 2935-2937, 2941-2941.

[25] 王云霞. 北京市生態(tài)承載力與可持續(xù)發(fā)展研究 [D]. 北京: 中國礦業(yè)大學(xué), 2010.

Assessment of ecological carrying capacity on the typical resources-based cities: a case study of Tangshan City

JIN Yue1, LU Zhaohua1,2,*, TAN Feifei1, ZHANG Meng1, ZHANG Hongyu1

1SchoolofChemical&EnvironmentalEngineering,ChinaUniversityofMining&Technology,Beijing100083,China2ShandongProvincialKeyLaboratoryofEco-EnvironmentalScienceforYellowRiverDelta,BinzhouUniversity,Binzhou256603,China

The power of human activities in resource-based cities overload its ecological carrying capacity, such as mining, land occupying, and ore smelting supported by resources and environment. The relative research on the development of the cities is a hot topic over the world, the sustainable development of resource-based cities has become one of most prominent issues in China. The ecological carrying capacity reflects the harmony of human and ecosystem, including their interactive and symbiotic relationship, which should be used as an important criterion of region sustainable development. In past, the studies on ecological carrying capacity were largely confined to basin and region scales until the urban complex ecosystem theory was put forward. Thereby it is very inevitable to study the urban ecological carrying capacity and eco-regulation for its sustainable development. Tangshan, nearly hundred years of mining history, may be one of the fastest developing resource-based cities in China, as well as one of most prominent representative of the cities which has poignant contradiction of the location: population boom, resources depression and environment deterioration. Based on the regional unique characteristics of Tangshan and the connotation of ecological carrying capacity, a complete evaluation index system of ecological carrying capacity in the city was established from the aspects of resource subsystem, environment subsystem, social subsystem and economic subsystem. After determining the weight of each index by the method integrated subjective and objective factors according to the integrated index system, a quantitative model of ecological carrying capacity from the perspective of ecosystem resilience, support force and stress was proposed and employed in Tangshan during the period 2001—2010. With this comprehensive assessment model, the values of ecological carrying capacity of Tangshan city from 2001 to 2010 were computed and the factors which infected the decade trend of the ecological carrying capacity was analyzed and discussed. The results showed that the ecosystem resilience index had waved strongly in the process in spite of a slightly rising trend, which may suggest that the stability of Tangshan′s ecological system harbors obvious frail characteristics. Accompanying the population boom and the economy growth, it is easily observed that the contradiction between the supply and demand of the water resources exposed gradually, which in turn restricted the social and economic development of Tangshan. The support force of carrying media grew steadily during the research period, indicating that the carrying capacity of the ecosystem was higher than that of before, whereas it should require to be enhanced the investments of science and technology and the adjustment of the industrial structure. However, the stress index has been always diverse in the process, with a little downtrend appeared in the last three years, revealing that the problems of resource depletion, environmental pollution and ecological disruption have been brought by excessive dependence on heavy industry and the resource-based industry. The ecological carrying capacity index of Tangshan had a fluctuated upward trend from 0.345 to 0.720 in 2001—2010, and the coordination of the subsystems become better and better. Nevertheless, resources, environment and ecological crises would become the main restrictive factors for the further improvement of ecological carrying capacity in Tangshan due to the development model of resource dependence.

resources-based cities; tangshan; ecological carrying capacity

國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(71673260)

2013-11-20;

2014-09-09

10.5846/stxb201311202779

*通訊作者Corresponding author.E-mail: luzhaohua@cumtb.edu.cn

金悅, 陸兆華, 檀菲菲, 張萌, 張紅玉.典型資源型城市生態(tài)承載力評價(jià)——以唐山市為例.生態(tài)學(xué)報(bào),2015,35(14):4852-4859.

Jin Y, Lu Z H, Tan F F, Zhang M, Zhang H Y.Assessment of ecological carrying capacity on the typical resources-based cities: a case study of Tangshan City.Acta Ecologica Sinica,2015,35(14):4852-4859.