第二章　城市生態系統承載力和系統可持續發展的動力機制

2.1　生態承載力和可持續發展的關系

2.1.1　生態承載力概念的起源與發展

20世紀中葉以來，人們開始關注資源承載力和環境承載力。Meadows等所著的《增長的極限》批判了人類對資源的濫用，并喚醒人類保護資源的意識。1972年開始，可持續發展的概念為各國政府所接受，承載力的研究也逐漸從單資源研究過渡到資源環境綜合系統研究。

以生態承載力的研究情況來看，國外在環境科學、生態學和可持續發展領域的承載力研究利用非常多，承載力概念逐漸擴展為種群承載力、資源承載力（土地承載力、水資源承載力等）、環境承載力、生態承載力等，后一個概念都是在前一個概念的基礎上充實和完善的，體現了生態學科及人類社會的不斷發展，承載力理論研究越來越得到重視。國內外的學者對于生態承載力的研究主要集中在單資源承載力研究、復合承載力研究及區域生態承載力研究。

生態承載力概念最早的提出者是Holling，將之定義為“生態承載力是生態系統抵抗外部干擾，維持原有生態結構和生態功能以及相對穩定性的能力”。1972年，凈第一性生產力計算模型由Lieth開始研究，并應用這個模型估測了全球生態系統凈第一性生產力，對生態承載力進行了間接度量?？沙掷m發展理論為承載力帶來了全新的視角，促使人們對承載力的含義和要素做出更全面深刻的思考?！翱沙掷m發展的過程是連續，而不會中斷的，它的重要品質也不會減弱?？沙掷m性是人口處在或低于任何承載力水平的必要和充分條件。”生態承載力可以看作維持生態可持續發展和穩定的一種能力。1986年后，生態系統與社會經濟的緊密聯系得到了國內外學者的普遍關注，此時生態系統承載力的研究也得到重視。針對澳大利亞的生態承載力現狀問題，Haberl（2001）運用生態足跡分析法對其進行了深入研究。Senbel（2003）采用指標分析法，并以資源使用效率、人類消費水平和生態系統生產能力為指標，對北美洲21世紀的生態承載力進行科學的預測和規劃建議。

國內對生態承載力的研究始于20世紀90年代。國內早期的研究內容主要集中在生態系統的結構和功能上。王家驥在我國比較早地研究了生態承載力。在《黑河流域生態承載力估測》中，首次提出了生態承載力的概念：“生態承載力是自然體系調節能力的客觀反映，地球上不同等級自然體系均具有自我維持生態平衡的功能”。到了1999年，隨著生態足跡模型在國內得到廣泛使用，生態承載力研究得到進一步發展。高吉喜在其著作的《可持續發展理論探索——生態承載力理論、方法與應用》一書中，把生態系統的彈性力作為核心，發展了生態承載力的概念，認為生態承載力是指生態系統的自我維持、自我調節能力、資源與環境子系統的供容能力及其可維持的社會經濟活動強度和具有一定生活水平的人口數量。該研究是國內生態承載力研究的代表性成果之一，作者認為生態承載力是在可持續發展的基礎上發展而來的，其內涵包括生態系統的彈性力大小、資源子系統與環境子系統的供容能力大小、系統可維持的具有一定生活水平的人口數量。近幾年，隨著GIS技術和計算機技術的興起，生態承載力的研究在指標、研究手段、研究方法等方面均得到了空前發展。

2.1.2　生態承載力的內涵及特征

在對承載能力的問題研究過程中，主要是對資源承載能力和環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，而缺乏對生態系統整體效應的考慮，不能反映生態系統的復雜性，忽略了人類活動對系統的影響。隨著科學技術的發展和人類文明的進步，研究單個因素的生態承載力因為過于片面，并不能滿足對整個生態系統功能狀況的判斷，由此生態承載力的概念產生了。從生態系統的角度和特點來看，每個生態系統都有一定的自我調節能力，在沒有外力的干擾下，生態系統可以保持一個相對平衡的狀態，其變化和波動范圍也是在可承受的范圍內，此時的生態系統是一種穩態。Holling認為，生態系統存在多重穩定狀態，在每個穩定狀態系統都表現出一定的穩定性和抗干擾能力。為此，Holling提出了多重穩定狀態模型，指出干擾對生態系統的影響并不是簡單導致生態系統的完全崩潰，而是使系統由一種穩態變化到另一種替代狀態。從這一觀點可以看出生態承載力是生態系統從某一穩態轉變到另一狀態的干擾強度。生態學家E.P.Odum也有類似的觀點，他認為系統超過承載力的穩態限度后，在從一種穩態走向另一種穩態時，這種轉變過程是漸進的，被他稱作穩態臺階。以此可以表明發展一定要控制在可承載力范圍之內，保證系統的穩定平衡。

存在人類經濟活動的生態系統是一個開放性系統，它必然與外界存在物質流、能量流、信息流、貨幣流以及其他生物流產生聯系。余丹林（2000）根據許多研究者對生態承載力的理解，總結出了生態承載力的特征：

（1）資源性。生態系統是由物質組成的，而且對經濟活動的承載能力也是通過物質的作用實現的。因而從物質的特性而言，生態承載力就是表征生態系統的資源屬性。

（2）客觀性。生態系統通過與外界交換物質、能量、信息，保持著結構和功能的相對穩定，即在一定時期內系統在結構和功能上不會發生質的變化，而生態承載力是系統結構特征的反映。因此，在系統結構不發生本質變化的前提下，其質和量的方面是客觀的和可以把握的。

（3）變異性。主要是由生態系統功能發生變化引起的。系統功能的變化一方面是自身的運動演變引起的，另一方面是與人類的開發目的有關。系統在功能上的變化，反映到承載力上就是在質和量上的變異，這種變異通過承載力指標體系與量值變化來反映。表明人類可通過正確認識生態承載力的客觀功能本質，正確適度使用生態承載力，建立可持續發展的社會。

（4）可控性。生態承載力具有變動性，這種變動性在很大程度上可以由人類活動加以控制。人類根據生產和生活的需要，可以對系統進行有目的的改造，從而使生態承載力在質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　生態承載力與可持續發展的關系

隨著人類文明快速發展，資源開發也達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，環境污染日益嚴重。人們逐漸認識到，經濟的發展不能建立在資源枯竭和破壞性發展的基礎上，可持續發展的理念正逐漸形成。1992年在里約熱內盧的聯合國環境大會上，把可持續發展定義為既滿足當代人的需求，又不對后代人滿足其自身需求的能力構成危害的發展（林琳，2013）。雖然可持續發展和生態承載力的定義是不一樣的，但它們都是在人類活動和資源環境發生沖突的時候提出來的，都是以系統的思維考慮全局發展的視角下產生的，最終目的是實現人的全面發展，是為了實現資源、環境、社會和經濟的和諧發展。生態承載力與可持續發展，可以看作是一個事物的兩個方面，前者是基礎，根據自然資源承載力和環境承載力，確定人類活動強度；后者是以人為本的發展，自然資源和環境的保護是支持的必要條件。在對生態承載力進行指標定量的基礎上，發揮人的主觀能動性，使整個生態系統實現良性循環，使系統更加穩定，發展更高效、更持久，最終達到可持續發展的目標。因此可以說，生態承載力與可持續發展是相輔相成的關系，二者緊密相連，密不可分。

生態承載力是區域可持續發展能力的組成部分，可持續發展能力是指系統內部各要素，通過自身的發展及相互間的互動反饋作用，所擁有的支撐可持續發展的整體能力。[2]生態承載能力和可持續發展是針對當代人類所面臨的人口、資源、環境方面的現實問題提出的，都強調發展與人口、環境、資源之間的關系，解決的核心問題也都是發展與人口、環境、資源之間的關系問題。兩者的不同點是考慮問題的角度不同，是一個問題的兩個方面，可持續發展從一個更高的視角看待問題，強調發展的可持續性、協調性、公平性，強調發展不能脫離自然資源與環境的束縛；承載能力則是從基礎出發，以可持續發展為原則，根據資源實際承載能力，確定人口與社會經濟的發展速度與發展規模，強調發展的極限性。生態承載力是可持續性發展的重要判據，承載力的概念是建立在可持續發展基礎之上的，承載力反映的是目前人類對資源、環境及生態系統的認識，在一個相對較短的時期內，人類的認識水平和技術水平可以看作一個相對常量，此時，承載力就具有一定的穩定性。生態承載力的不斷提高是實現可持續發展的必要條件，一個區域的發展必定是以消耗一定的物質資源以及排放一定的污染物為基礎的。從生態承載力的角度看，這種物質的消耗和污染物的排放必須限定在資源儲量及環境容納的閾值以內。毫無疑問，較高的生態承載力表明具有較豐富的資源、較大環境容量、較為適宜的人口規模以及較好的經濟環境和較高的科技含量。所以，提高生態承載力，才能使可持續發展成為可能。