我国资源环境承载能力评价研究进展及展望

刘江宜，任文珍，孙雅静

(1.中国地质大学(武汉)经济管理学院，湖北 武汉 430078；
2.中国地质大学(武汉)审计处，湖北 武汉 430074)

资源和环境是影响人类活动的重要因素。20世纪中期，Vogt提出“自然资本”概念，并阐述自然资本的耗竭在一定程度上会降低国家的偿债能力。世界银行也曾公布了衡量国家财富的指标体系，资源环境是其中重要的组成部分。20世纪中后期，我国因人口激增对粮食生产的需求增大，开始探索各单项要素资源的承载能力，研究该类资源在一定区域能够承载的人口数量和农业生产潜力，并据此制定调入转出的作物供给量。此后，由于生态破坏和生态系统服务越来越受到关注，我国学者开始从环境科学中的环境容量角度出发，开展对环境承载能力的研究，早期研究主要集中于水土大气等环境要素对污染的承载能力，随后扩展到对人口和经济活动的承载能力。

近年来，随着我国生态文明建设的不断深入，资源环境承载能力的研究内涵不断丰富。由于自然和社会两者的整体环境综合了多种资源且在不断的变化中，仅从单一资源或单一环境要素对承载能力进行评价已经无法满足区域发展的要求，国内外资源环境领域的综合研究开始涌现，且力求与社会经济核算和决策管理相结合。2008年开始迎来我国学者对资源环境承载能力研究的第一波热潮，仅中国知网收录的核心期刊年发文量就超过百篇。2013年，《中共中央关于全面深化改革若干重大问题的决定》中要求建立资源环境承载能力监测预警机制，对水土资源、环境容量和海洋资源超载区域实行限制性措施。随着遥感、地理信息系统等技术的进步，空间地理与环境科学相结合，资源环境承载能力评价及预警研究在2015年前后掀起了新的研究热潮。随后，以京津冀地区作为资源环境承载能力试点，国家发展改革委联合12部委下发了《资源环境承载能力监测预警技术方法(试行)》，为该领域评价机制的研究打下了基础。2019年，自然资源部国土空间规划局发布了《资源环境承载能力和国土空间开发适宜性评价技术指南(试行)》，为推进资源环境承载能力研究提出了新要求。目前资源环境承载能力的研究已逐渐成为理论和实践研究中的热点问题。本文以中国知网为平台，通过文献关键词的梳理与分析，识别我国资源环境承载能力领域的研究核心，把握研究现状和发展动态，并对未来资源环境承载能力的研究趋势进行展望，将有利于促进我国资源环境承载能力“双评价”工作的开展。

本文以中国知网核心期刊和CSSCI期刊作为来源数据库，文献检索平台查阅时间为2020年12月30日，其他条件为不限，主要检索以“承载能力”或“承载力”关键词加以限制，取消工程相关的学科分类，辨别后得到1 827篇样本文献。通过对样本文献进行分析可知，总体上，我国资源环境承载能力研究呈现上升趋势，进入21世纪后的发展较为迅速；
发文期刊和领域以水资源、土地资源、水土资源等农林业以及地理科学为主，研究内容与生态、旅游、城市研究等结合紧密，且研究范围广泛。

学术论文关键词一般能反映论文研究成果的核心内容，为了了解我国现有资源环境承载能力研究的核心内容，本文从样本文献中拆分出7 500余个关键词，大致可分为研究区域、研究领域、评价模型与方法三个方面。

1.1 研究区域

以全中国为研究对象的文献较少，将省市归类对比其承载能力大小的文献较多，如我国北方地区、沿海多省市等。较大尺度的研究主要集中于有集聚效应的城市群和位于同一流域的地区，如：我国“十三五”规划的19个城市群中，对京津冀城市群、以长株潭为首的长江中游城市群、北部湾城市群的研究之和占比达到近63%，中原城市群、天山北坡城市群和山东半岛城市群占比均为7%；
在研究同一流域的文献中，北方流域及南北分界的淮河流域占比达到73.58%，以黑河、辽河、黄河和石羊河等流域研究为主。

在省级行政区尺度上(样本未包括港澳台地区)，研究相对较多的地区位于山东省、甘肃省、新疆维吾尔自治区、陕西省、江苏省。以发文量大幅增长的2008年为时间分界，以海南省为首的南方地区近年来才开始受到关注。其中，地级行政区尺度上，武汉、西安、深圳、榆林、成都、济宁是研究较多的区域。而聚焦县域地区的文献极少，仅甘肃武威民勤县较突出。

1.2 研究领域

从“承载能力”作为后缀的关键词，区分出承载能力的研究领域基本为5类:

(1) 第一类是研究内容较综合的关键词,如生态承载能力、资源承载能力、环境承载能力、资源环境承载能力、综合承载能力、相对承载能力。

(2) 第二类以自然资源类别区分，如水资源承载能力、土地资源承载能力、森林资源承载能力、气候资源承载能力、海洋资源承载能力以及具有地域性的特殊自然资源承载能力，特别是海洋资源承载能力，近5年发文量有所增加，但其研究占比远不及水资源承载能力和土地资源承载能力。

(3) 第三类则与人类活动息息相关。起初计算畜禽类承载能力，而后计算农业资源对人口的承载能力，但随着人类活动的增加和城市化规模的扩大，人类生活的方方面面都开始出现承载能力的测算，如公共服务(基础设施、道路、交通)、能源、经济、劳动力(人力资本、就业)。对人类活动聚集地和产业发展集中地的承载能力研究尤其占多数，如旅游景区或保护区承载能力、城市(群)承载能力、社会承载能力、产业承载能力。但是值得注意的是，在人类活动层面的承载能力研究必定要结合自然资源的测度。

(4) 第四类也具有综合的特点，但更侧重区域研究，具有强烈的地域空间性特点，如区域承载能力、流域承载能力、海域承载能力等，通常以具体地区为研究对象命名。

(5) 此外，将不属于以上4类的特殊类型承载能力均归为第五类，如心理承载能力、元素(氮磷碳)承载能力、文化承载能力、灾害承载能力。

综合所有有关“承载能力”关键词，发现我国资源环境承载能力的主要研究领域集中于水资源、土地资源、人口、生态领域，具体见表1。

表1 全分类下资源环境承载能力的主要研究领域Table 1 Research fields on carrying capacity of resources and environment

1.3 评价模型与方法

在关键词中明确指出的评价方法与模型通常涉及六个方面，包括评价指标体系及其构建原则、函数计算、因子或评价指标的降维和赋权方法以及评价模型，也有较多研究将以上方法综合使用，见表2。

表2 资源环境承载能力研究常用的评价方法与模型Table 2 Common evaluation methods and models on carrying capacity of resources and environment

近年来，系统动力学和3S技术等耦合方法的发展与应用也较为迅速。此外，在资源环境承载能力研究领域中，亦有一些较为独特的评价模型与方法被我国学者采用，如生态足迹法、承载力指数法、神经网络模型、净初级生产力、人地关系平衡模型、能值分析法、Logistic模型、农业生态区域模型、Mann-Kendall趋势检验法。

结合前述文献分析，本文从承载能力的概念、人地关系新发展、新型城镇化、海域承载能力、“双评价”五个方面系统回顾和梳理了我国资源环境承载能力的研究进展。

2.1 承载能力的概念界定更加科学明晰

联合国在1985年对一国或地区的资源承载能力做出如下解释：在可以预见的时期内，利用该地区的能源及其他自然资源和智力、技术等条件，在保证符合其社会文化准则的物质生活条件下，能维持供养的人口数量。

20世纪末，中国科学院自然资源综合考察委员会对土地资源承载能力做出如下定义：在一定生产条件下土地资源的生产能力，及其在一定生活水平下所供养(承载)的人口数量(限度)。1991年，曾维华等从环境承载能力出发，借鉴国外生态学中“某一自然环境所能容纳的生物数目之最高限度”，将环境承载能力定义为：在某一时期，某种状态或条件(现实或拟定的环境结构不发生明显改变)下，某地区的环境所能承受(不影响其环境系统发挥其正常功能)人类活动作用的阈值。2018年，封志明等从资源环境视角对承载力概念的缘起和发展进行了全面回顾和梳理。2016年国土资源部发布的《国土资源环境承载力评价技术要求(试行)》中明确规定，资源环境承载能力是指在自然生态环境不受危害并维系良好生态系统的前提下，一定地域空间的资源禀赋和环境容量所能承载的经济规模和人口规模。至此，争论多年的资源环境承载能力的相近定义及界定在官方文件中得到规范。资源环境承载能力既充分体现资源又兼顾环境，将经济规模与人口规模作为承载能力的两大部分。

资源环境系统的基本构成包含资源、环境和生态等多种要素，相对应的资源承载能力、环境承载能力和生态承载能力构成资源环境承载能力的三个方面。具体而言，几种承载能力的内涵有相似之处，但侧重不同。从定义角度，广义上生态承载能力包括生态系统提供的所有产品与服务的能力，狭义上则仅指关键生态系统调节功能，而将资源提供相关的功能归为资源承载能力，污染物净化功能归为环境承载能力。而从3种承载能力的逻辑关系来看，分别对应不同发展阶段的现实要求，农业文明时期更看重资源，工业文明时期需要考虑环境容量问题，而现阶段生态文明时期需要考虑人类更高层次的需求。

2.2 从单一要素评价转变为对综合资源环境要素评价

从“人地关系”角度来看，上世纪80年代末，原自然资源综合考察委员会对土地资源承载能力做出评价。2000年前后，大量的研究侧重测算生产潜力与粮食产量来确定人口规模。随着城镇化、都市化的推进和产业结构的调整，资源环境承载能力研究的深度与广度不断拓展，实际“地”涵盖的范围已外延至更广阔的领域。其中，农业、工业、旅游业作为我国产业结构中的重要组成部分，由于其重要性，相关承载能力的研究往往是对各类资源的综合性评价。

以农业为例，最早的“中国土地资源生产能力及人口承载量研究”项目，开创了国内有关土地资源对人口规模承载研究的先河，将“耕地-粮食-人口”供求与平衡关系作为土地、耕地或农业的承载能力，在当时社会条件下具有一定的社会现实意义。但20世纪末期的研究基本局限于以联合国粮农组织提出的农业生产区域法，该法根据粮食生产和生产潜力计算在不同生活标准需求量下人口承载能力。此后，随着新疆等北方缺水地区对水资源领域的大量研究展开并逐渐成熟，土地资源承载能力也开始与水资源承载力相结合并考虑动态特征，从农业所需土地和灌溉的地表水资源，水环境或称水土资源等入手，结合地下水资源，多种方法并用对土地资源承载能力进行综合评价，如水足迹分析法、多准则妥协解排序法、农作物虚拟水分析法、单位水盈余量过剩氮负荷公式法等。

然而，与农业对自然资源的绝对依赖不同，随着科技的进步，自然资源对工业布局的约束理应相对较小，但在北方降水量少而不均的地方，当地下水资源开采和跨区域调水成为主要发展途径时，工业区承载能力均面临较大的压力，同时环境容量和生态功能也对工业结构和建设形成了一定的约束，如大气环境和水资源的环境容量、开发区的土地资源等。

在旅游业层面，从追求效益最大化到注重旅游地的生态和游客的心理容量，不再扩张式无节制地吸引游客，亦可体现出人地关系中的新发展理念，其中旅游资源环境承载能力评价指标的丰富和创新是一个重要方面。最初很多学者都沿用崔凤军等提出的指标选取原则，从经济承载量、当地居民心理承载量、资源空间承载量三方面取最小值，如今则综合考量4类承载能力指标：一是旅游地的空间资源承载能力，二是自然环境对废弃物的承载能力，三是经济环境对旅游行为的保障性承载能力，四是参与旅游活动的社会各方的心理承载能力。除了这4类指标外，也有基于PSR模型直接构建的评价指标体系，即旅游活动压力、生态弹性力、资源环境支撑能力，从旅游环境承载能力的供给指标与主体对旅游环境的需求要素角度构建评价指标体系等。此外，还有少数研究根据旅游地区的独特性对具体指标进行了补充，如景区管理水平等。

2.3 新型城镇化推动地区资源环境承载能力的时空分异研究

自2005年，原建设部提出要“着重研究城市的综合承载能力”的建议以来，城市承载能力问题开始得到关注。我国“十一五”和“十二五”规划均提出了“提高城镇综合承载能力”的战略要求，“十三五”规划也进一步提出要“根据资源环境承载力调节城市规模”和“以城市综合承载能力为支撑，加快新型城镇化步伐”的建议。

在城市承载能力研究中，对单个城市进行资源环境承载能力评价的研究数量最多，但从发展趋势来看，单个城市群、多个城市群组成经济带的承载能力时空分异研究也逐渐成为研究的热点。目前城市群的资源环境承载能力评价的研究主要集中于四个方面：一是通过比较城市群中各个城市的相对资源环境承载能力情况，确认该城市群经济社会发展中的短板因素；
二是研究城市群的整体经济发展水平与资源环境承载能力的关系；
三是政策调控预测和实施效果评价；
四是不同发展阶段城市群之间资源环境综合承载能力的横向对比。

有关城镇化的资源环境承载能力评价大多旨在研究资源环境承载能力对城镇化的影响，城镇化对资源环境的影响，以及城镇化与资源环境承载能力的相互关系，一般考虑耦合度与协调度。在“乡村振兴”政策引导下，近年也兴起对城市外人口密集区，如农村的资源环境承载能力评价，但仍主要集中于水资源与水环境和劳动人口的转移。

2.4 海域资源环境承载能力研究兴起

随着海洋经济的快速发展，国际上学术界对海域、海洋和海岸带资源环境承载能力的研究日益增加。目前，我国学者在资源环境承载能力领域的研究地域基本上涵盖了全国陆域大部分地区，各种特殊地理区域也均有涉及，如砂岩区、山地丘陵区等，但对海域的研究相对不足。我国作为海洋大国，在“海洋强国”战略的号召下，学术研究应给予海域更多的关注度，进一步关心海洋、认识海洋、领略海洋。

对于海域资源环境承载能力的评价，一般是为了生境生态保护与防灾减灾的建港开发规划以及海洋产业结构和空间布局等区域的开发决策。研究初期主要着眼于海湾的污染控制规划，通过发展因子和限制因子指数计算来确定海洋化工、重工业等发展地区，或探讨海域资源环境承载能力与经济效益之间的关系。党的十八大后，我国提出了提高海洋资源开发能力、发展海洋经济、保护海洋生态环境、建设海洋强国等重要战略。特别是2015年，国家海洋局发布了《海洋资源环境承载能力监测预警指标体系和技术方法指南》，详细界定了海洋空间资源承载能力、海洋生态环境承载能力和海岛资源环境承载能力。继而，学者从海岸、海岸带和近岸海域着手，多利用状态空间法表示其承载能力现状；
而对海岛的研究则以辽宁长兴岛、庙岛群岛、舟山群岛和崇明岛几个地区为主。此外，也有学者基于海域资源环境承载能力来测度海洋渔业等海洋产业的空间布局情况。

2.5 “双评价”与监测预警机制不断完善

随着我国经济社会的发展，资源环境承载能力评价的研究内容也逐渐丰富，不仅包括资源环境承载能力的评价，还包括国土资源环境监测预警机制和国土空间开发适宜性评价。2015年，原国土资源部印发了《国土资源环境承载力评价和监测预警工作方案》，计划用4年时间完成国土资源环境承载力评价与监测预警机制建设。相应地，有关资源环境承载能力监测及预警机制的文献急剧增加，主要以资源环境“全国资源环境承载能力预警(2016版)的基点和技术方法进展”一文为代表，其他实证研究根据不同地区的特征，提出资源环境承载能力监测预警的临界阈值。2019年，自然资源部国土空间规划局发布了《资源环境承载能力和国土空间开发适宜性评价技术指南(试行)》，这对推动资源环境承载能力评价和国土空间开发适宜性评价(简称“双评价”)学术研究具有重要的指导作用。此后，有关“双评价”研究的文献不断涌现，如综合地区自然资源要素运用模型或评价指标体系，进行仿真评价。

从现有研究来看，我国资源环境承载能力评价研究成效显著，无论在理论基础、评价方法还是研究范围等方面，都取得了较大的进展。近年来，根据国家战略的需要，逐步将资源环境承载能力评价与国土空间开发适宜性评价、区域经济高质量发展结合起来，对于促进理论方法创新和区域经济发展起到了积极的作用。

我国生态文明建设和绿色发展对资源环境承载能力的研究提出了新要求，不仅需要摸清自然资源禀赋与生态系统的本底情况，明确农业生产、城镇建设的最大合理规模和适宜空间，还需要及时地了解资源环境承载状态，对地域范围内的生态、环境、资源情况进行动态的监测，在达到临界状态前进行预警。现有文献分析结果表明：①近年来，我国资源环境承载能力评价逐渐从单一要素评价转变为对综合资源环境要素的评价；
②在研究方法方面，多数研究采用指标体系评价、3S技术、生态足迹和系统动力学等方法；
③在研究尺度和研究内容方面，逐步从单一评价指标向多元层次评价指标体系、从静态评价向动态监测预警转变。

本文在现有研究的基础上，提出以下展望：

(1) 综合以自然资源为依托的多要素，同时根据地区特色有所侧重。研究对象以往仅对某地区土地资源、水资源、矿产资源等单一要素资源孤立评价，其指导现实和引领地区发展的作用较弱。同时，由于国土资源包含范围广泛，涵盖水、土地、海洋、矿产等多种资源，从地域性和空间性来看，不仅需要结合3S技术，综合立体化地全面考量区域内各种资源，而且还要根据地方发展制约要素有所侧重，以构建高质量的国土空间。

(2) 注重以区域主体功能区域布局为导向，以人类活动为目的。资源环境承载能力的本质是确定承载体与承载对象的相互关系，研究的实质和需要解决的问题万变不离其宗，即根据资源环境有限的支撑能力确定人类活动。资源环境承载能力评价方法的多元化以及评价方法的转变，反映的是随着经济社会发展，服务对象主体的多元化、动态化管理的趋势。在现有的区域协调发展新格局下，服务于国土空间规划的资源环境承载能力评价应以主体功能区划布局为导向，在优化开发区域、重点开发区域、限制开发区域结合地区特点选择评价指标和评价方法，不仅要体现资源环境约束下，系统所能承受的人类经济活动的能力，还要考虑在主体功能区导向下，人民生产生活与资源环境的耦合协调度。这种协调既包含物质文化需要，还应包含追求美好生活的需要。

(3) 加强对海域和乡村等特殊地理区域的旅游资源环境承载能力的研究。目前我国资源环境承载能力评价区域多集中于各大城市(群)或经济带，随着研究的不断深入，在新型城镇化、乡村振兴和海洋强国等背景下，也应将广阔的海域和乡村地区纳入我国资源环境承载能力的研究中，以期对蓝色海洋经济和乡村人居环境整治产生积极的影响。另外，一些地区兼具生态环境脆弱和经济发展相对滞后两种特征，多重矛盾使得这些区域资源环境承载能力的评价更为迫切。特别地，要增强对旅游资源环境承载能力的研究，顺应我国建设国家公园体制和自然保护地管理体系的趋势，因为在合理的生态环境下，全域旅游将延伸至更广阔的社区参与，将带动更大范围的就业和经济增长，届时资源环境承载能力评价将会吸纳更多的要素。

(4)“双评价”研究亟待学术与实践的相互促进。资源环境承载能力评价和国土空间开发适宜性评价(“双评价”)中的单项评价可以作为研判区域发展限制因素以及识别问题和风险的重要手段，可结合研究地区的空间功能定位与区划，从多条红线、土地规划等层面践行“多规合一”，因地制宜地建立资源环境承载能力评价指标体系，再开展动态监测，并对其临界发展态势进行预警。两者相互优化的过程，亟待学术和实践的融通，使多年动态数据能够可视化，在临界超载前进行模拟和预警，更好地支持我国各级国土空间规划的开展。

(5)多学科方法在资源环境承载能力评价中的深入应用。资源环境承载能力评价工作是伴随我国生态文明建设需求增强而不断提升的，多学科方法的交叉应用是这一研究领域必须要重视的。实践中，随着资源环境承载能力评价研究的不断深入，研究目的更为多样化、研究对象更为复杂化，一些新技术、新方法的应用已越来越重要，除了传统的经济学评价方法以外，系统动力学和3S技术等耦合方法的应用尤为重要。此外，大数据技术在资源环境承载能力评价中的作用也日益凸显。

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