第二章　城市生態(tài)系統(tǒng)承載力和系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展的動(dòng)力機(jī)制

2.1　生態(tài)承載力和可持續(xù)發(fā)展的關(guān)系

2.1.1　生態(tài)承載力概念的起源與發(fā)展

20世紀(jì)中葉以來(lái)，人們開始關(guān)注資源承載力和環(huán)境承載力。Meadows等所著的《增長(zhǎng)的極限》批判了人類對(duì)資源的濫用，并喚醒人類保護(hù)資源的意識(shí)。1972年開始，可持續(xù)發(fā)展的概念為各國(guó)政府所接受，承載力的研究也逐漸從單資源研究過渡到資源環(huán)境綜合系統(tǒng)研究。

以生態(tài)承載力的研究情況來(lái)看，國(guó)外在環(huán)境科學(xué)、生態(tài)學(xué)和可持續(xù)發(fā)展領(lǐng)域的承載力研究利用非常多，承載力概念逐漸擴(kuò)展為種群承載力、資源承載力（土地承載力、水資源承載力等）、環(huán)境承載力、生態(tài)承載力等，后一個(gè)概念都是在前一個(gè)概念的基礎(chǔ)上充實(shí)和完善的，體現(xiàn)了生態(tài)學(xué)科及人類社會(huì)的不斷發(fā)展，承載力理論研究越來(lái)越得到重視。國(guó)內(nèi)外的學(xué)者對(duì)于生態(tài)承載力的研究主要集中在單資源承載力研究、復(fù)合承載力研究及區(qū)域生態(tài)承載力研究。

生態(tài)承載力概念最早的提出者是Holling，將之定義為“生態(tài)承載力是生態(tài)系統(tǒng)抵抗外部干擾，維持原有生態(tài)結(jié)構(gòu)和生態(tài)功能以及相對(duì)穩(wěn)定性的能力”。1972年，凈第一性生產(chǎn)力計(jì)算模型由Lieth開始研究，并應(yīng)用這個(gè)模型估測(cè)了全球生態(tài)系統(tǒng)凈第一性生產(chǎn)力，對(duì)生態(tài)承載力進(jìn)行了間接度量。可持續(xù)發(fā)展理論為承載力帶來(lái)了全新的視角，促使人們對(duì)承載力的含義和要素做出更全面深刻的思考。“可持續(xù)發(fā)展的過程是連續(xù)，而不會(huì)中斷的，它的重要品質(zhì)也不會(huì)減弱。可持續(xù)性是人口處在或低于任何承載力水平的必要和充分條件。”生態(tài)承載力可以看作維持生態(tài)可持續(xù)發(fā)展和穩(wěn)定的一種能力。1986年后，生態(tài)系統(tǒng)與社會(huì)經(jīng)濟(jì)的緊密聯(lián)系得到了國(guó)內(nèi)外學(xué)者的普遍關(guān)注，此時(shí)生態(tài)系統(tǒng)承載力的研究也得到重視。針對(duì)澳大利亞的生態(tài)承載力現(xiàn)狀問題，Haberl（2001）運(yùn)用生態(tài)足跡分析法對(duì)其進(jìn)行了深入研究。Senbel（2003）采用指標(biāo)分析法，并以資源使用效率、人類消費(fèi)水平和生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)能力為指標(biāo)，對(duì)北美洲21世紀(jì)的生態(tài)承載力進(jìn)行科學(xué)的預(yù)測(cè)和規(guī)劃建議。

國(guó)內(nèi)對(duì)生態(tài)承載力的研究始于20世紀(jì)90年代。國(guó)內(nèi)早期的研究?jī)?nèi)容主要集中在生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能上。王家驥在我國(guó)比較早地研究了生態(tài)承載力。在《黑河流域生態(tài)承載力估測(cè)》中，首次提出了生態(tài)承載力的概念：“生態(tài)承載力是自然體系調(diào)節(jié)能力的客觀反映，地球上不同等級(jí)自然體系均具有自我維持生態(tài)平衡的功能”。到了1999年，隨著生態(tài)足跡模型在國(guó)內(nèi)得到廣泛使用，生態(tài)承載力研究得到進(jìn)一步發(fā)展。高吉喜在其著作的《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》一書中，把生態(tài)系統(tǒng)的彈性力作為核心，發(fā)展了生態(tài)承載力的概念，認(rèn)為生態(tài)承載力是指生態(tài)系統(tǒng)的自我維持、自我調(diào)節(jié)能力、資源與環(huán)境子系統(tǒng)的供容能力及其可維持的社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)強(qiáng)度和具有一定生活水平的人口數(shù)量。該研究是國(guó)內(nèi)生態(tài)承載力研究的代表性成果之一，作者認(rèn)為生態(tài)承載力是在可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的，其內(nèi)涵包括生態(tài)系統(tǒng)的彈性力大小、資源子系統(tǒng)與環(huán)境子系統(tǒng)的供容能力大小、系統(tǒng)可維持的具有一定生活水平的人口數(shù)量。近幾年，隨著GIS技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的興起，生態(tài)承載力的研究在指標(biāo)、研究手段、研究方法等方面均得到了空前發(fā)展。

2.1.2　生態(tài)承載力的內(nèi)涵及特征

在對(duì)承載能力的問題研究過程中，主要是對(duì)資源承載能力和環(huán)境承載能力的單因素研究，所有的注意力都是承載體的作用，而缺乏對(duì)生態(tài)系統(tǒng)整體效應(yīng)的考慮，不能反映生態(tài)系統(tǒng)的復(fù)雜性，忽略了人類活動(dòng)對(duì)系統(tǒng)的影響。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和人類文明的進(jìn)步，研究單個(gè)因素的生態(tài)承載力因?yàn)檫^于片面，并不能滿足對(duì)整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)功能狀況的判斷，由此生態(tài)承載力的概念產(chǎn)生了。從生態(tài)系統(tǒng)的角度和特點(diǎn)來(lái)看，每個(gè)生態(tài)系統(tǒng)都有一定的自我調(diào)節(jié)能力，在沒有外力的干擾下，生態(tài)系統(tǒng)可以保持一個(gè)相對(duì)平衡的狀態(tài)，其變化和波動(dòng)范圍也是在可承受的范圍內(nèi)，此時(shí)的生態(tài)系統(tǒng)是一種穩(wěn)態(tài)。Holling認(rèn)為，生態(tài)系統(tǒng)存在多重穩(wěn)定狀態(tài)，在每個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)系統(tǒng)都表現(xiàn)出一定的穩(wěn)定性和抗干擾能力。為此，Holling提出了多重穩(wěn)定狀態(tài)模型，指出干擾對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響并不是簡(jiǎn)單導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)的完全崩潰，而是使系統(tǒng)由一種穩(wěn)態(tài)變化到另一種替代狀態(tài)。從這一觀點(diǎn)可以看出生態(tài)承載力是生態(tài)系統(tǒng)從某一穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)變到另一狀態(tài)的干擾強(qiáng)度。生態(tài)學(xué)家E.P.Odum也有類似的觀點(diǎn)，他認(rèn)為系統(tǒng)超過承載力的穩(wěn)態(tài)限度后，在從一種穩(wěn)態(tài)走向另一種穩(wěn)態(tài)時(shí)，這種轉(zhuǎn)變過程是漸進(jìn)的，被他稱作穩(wěn)態(tài)臺(tái)階。以此可以表明發(fā)展一定要控制在可承載力范圍之內(nèi)，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定平衡。

存在人類經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)開放性系統(tǒng)，它必然與外界存在物質(zhì)流、能量流、信息流、貨幣流以及其他生物流產(chǎn)生聯(lián)系。余丹林（2000）根據(jù)許多研究者對(duì)生態(tài)承載力的理解，總結(jié)出了生態(tài)承載力的特征：

（1）資源性。生態(tài)系統(tǒng)是由物質(zhì)組成的，而且對(duì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的承載能力也是通過物質(zhì)的作用實(shí)現(xiàn)的。因而從物質(zhì)的特性而言，生態(tài)承載力就是表征生態(tài)系統(tǒng)的資源屬性。

（2）客觀性。生態(tài)系統(tǒng)通過與外界交換物質(zhì)、能量、信息，保持著結(jié)構(gòu)和功能的相對(duì)穩(wěn)定，即在一定時(shí)期內(nèi)系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)和功能上不會(huì)發(fā)生質(zhì)的變化，而生態(tài)承載力是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特征的反映。因此，在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不發(fā)生本質(zhì)變化的前提下，其質(zhì)和量的方面是客觀的和可以把握的。

（3）變異性。主要是由生態(tài)系統(tǒng)功能發(fā)生變化引起的。系統(tǒng)功能的變化一方面是自身的運(yùn)動(dòng)演變引起的，另一方面是與人類的開發(fā)目的有關(guān)。系統(tǒng)在功能上的變化，反映到承載力上就是在質(zhì)和量上的變異，這種變異通過承載力指標(biāo)體系與量值變化來(lái)反映。表明人類可通過正確認(rèn)識(shí)生態(tài)承載力的客觀功能本質(zhì)，正確適度使用生態(tài)承載力，建立可持續(xù)發(fā)展的社會(huì)。

（4）可控性。生態(tài)承載力具有變動(dòng)性，這種變動(dòng)性在很大程度上可以由人類活動(dòng)加以控制。人類根據(jù)生產(chǎn)和生活的需要，可以對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行有目的的改造，從而使生態(tài)承載力在質(zhì)和量上朝人類需要的方向變化，但人類施加的作用必須有一定的限度，因此承載力的可控性是有限度的可控性。[1]

2.1.3　生態(tài)承載力與可持續(xù)發(fā)展的關(guān)系

隨著人類文明快速發(fā)展，資源開發(fā)也達(dá)到了前所未有的程度，生物物種滅絕，不可再生能源的消耗，河流和湖泊干涸，環(huán)境污染日益嚴(yán)重。人們逐漸認(rèn)識(shí)到，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展不能建立在資源枯竭和破壞性發(fā)展的基礎(chǔ)上，可持續(xù)發(fā)展的理念正逐漸形成。1992年在里約熱內(nèi)盧的聯(lián)合國(guó)環(huán)境大會(huì)上，把可持續(xù)發(fā)展定義為既滿足當(dāng)代人的需求，又不對(duì)后代人滿足其自身需求的能力構(gòu)成危害的發(fā)展（林琳，2013）。雖然可持續(xù)發(fā)展和生態(tài)承載力的定義是不一樣的，但它們都是在人類活動(dòng)和資源環(huán)境發(fā)生沖突的時(shí)候提出來(lái)的，都是以系統(tǒng)的思維考慮全局發(fā)展的視角下產(chǎn)生的，最終目的是實(shí)現(xiàn)人的全面發(fā)展，是為了實(shí)現(xiàn)資源、環(huán)境、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的和諧發(fā)展。生態(tài)承載力與可持續(xù)發(fā)展，可以看作是一個(gè)事物的兩個(gè)方面，前者是基礎(chǔ)，根據(jù)自然資源承載力和環(huán)境承載力，確定人類活動(dòng)強(qiáng)度；后者是以人為本的發(fā)展，自然資源和環(huán)境的保護(hù)是支持的必要條件。在對(duì)生態(tài)承載力進(jìn)行指標(biāo)定量的基礎(chǔ)上，發(fā)揮人的主觀能動(dòng)性，使整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)良性循環(huán)，使系統(tǒng)更加穩(wěn)定，發(fā)展更高效、更持久，最終達(dá)到可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。因此可以說(shuō)，生態(tài)承載力與可持續(xù)發(fā)展是相輔相成的關(guān)系，二者緊密相連，密不可分。

生態(tài)承載力是區(qū)域可持續(xù)發(fā)展能力的組成部分，可持續(xù)發(fā)展能力是指系統(tǒng)內(nèi)部各要素，通過自身的發(fā)展及相互間的互動(dòng)反饋?zhàn)饔茫鶕碛械闹慰沙掷m(xù)發(fā)展的整體能力。[2]生態(tài)承載能力和可持續(xù)發(fā)展是針對(duì)當(dāng)代人類所面臨的人口、資源、環(huán)境方面的現(xiàn)實(shí)問題提出的，都強(qiáng)調(diào)發(fā)展與人口、環(huán)境、資源之間的關(guān)系，解決的核心問題也都是發(fā)展與人口、環(huán)境、資源之間的關(guān)系問題。兩者的不同點(diǎn)是考慮問題的角度不同，是一個(gè)問題的兩個(gè)方面，可持續(xù)發(fā)展從一個(gè)更高的視角看待問題，強(qiáng)調(diào)發(fā)展的可持續(xù)性、協(xié)調(diào)性、公平性，強(qiáng)調(diào)發(fā)展不能脫離自然資源與環(huán)境的束縛；承載能力則是從基礎(chǔ)出發(fā)，以可持續(xù)發(fā)展為原則，根據(jù)資源實(shí)際承載能力，確定人口與社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展速度與發(fā)展規(guī)模，強(qiáng)調(diào)發(fā)展的極限性。生態(tài)承載力是可持續(xù)性發(fā)展的重要判據(jù)，承載力的概念是建立在可持續(xù)發(fā)展基礎(chǔ)之上的，承載力反映的是目前人類對(duì)資源、環(huán)境及生態(tài)系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，在一個(gè)相對(duì)較短的時(shí)期內(nèi)，人類的認(rèn)識(shí)水平和技術(shù)水平可以看作一個(gè)相對(duì)常量，此時(shí)，承載力就具有一定的穩(wěn)定性。生態(tài)承載力的不斷提高是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的必要條件，一個(gè)區(qū)域的發(fā)展必定是以消耗一定的物質(zhì)資源以及排放一定的污染物為基礎(chǔ)的。從生態(tài)承載力的角度看，這種物質(zhì)的消耗和污染物的排放必須限定在資源儲(chǔ)量及環(huán)境容納的閾值以內(nèi)。毫無(wú)疑問，較高的生態(tài)承載力表明具有較豐富的資源、較大環(huán)境容量、較為適宜的人口規(guī)模以及較好的經(jīng)濟(jì)環(huán)境和較高的科技含量。所以，提高生態(tài)承載力，才能使可持續(xù)發(fā)展成為可能。