技术交流 ||“双评价”系列研究——资源环境承载力评价

来源:空间规划手册公众号 时间:2019-08-07 点击次数:1111


  编者按:资源环境承载力评价和国土空间开发适宜性评价是编制国土空间规划的重要基础和前提,对于推进国土空间规划编制工作具有重要意义。我国目前尚未形成“双评价”的统一技术标准,不同地区的资源禀赋和区位条件不同,“双评价”的指标因子选取存在差异,另一方面,受到数据资料公开性、普适性的限制,“双评价”指标选取的科学性、准确度不足。

  近五年来,国内学者从不同的角度对其进行了大量研究,国家也陆续出台了相关的技术规程,本文作为“双评价”研究系列的第一期,对资源环境承载力的研究现状进行综述,初步探讨不同空间尺度下资源环境承载力的异同,以期为规划同行提供参考。

01国内学术研究进展

  1、定义

  资源环境承载力一般指某特定时期和地区范围内,区域的资源和环境系统在满足人类社会长期可持续发展需求的同时,结构仍能维持一定时期内的稳态效应条件下,该区域能够承受一定数量人口的各类社会、经济活动能力[1]。

  国家自然资源部2019年最新出台的《资源环境承载能力和国土空间开发适宜性评价技术指南(征求意见稿)》中将资源环境承载力定义为是一定国土/海洋空间内自然资源、环境容量和生态服务功能对人类活动的综合支撑水平。

  早期资源环境承载力主要研究对象包括土地、人口、粮食、水资源等单一因子[2-3],后逐步转为综合承载力的研究。资源环境承载力涉及不同地域空间经济社会发展与资源环境要素的相互作用关系,包括不同资源环境组合及其相互作用特征对于资源环境承载力的影响。

  学者们针对资源环境影响因素的多样性和综合性特征,根据资源环境承载力的评价对象和研究区的区域特性,构建了资源环境单要素和综合要素承载力评价指标体系,评价指标体系内容不断得到拓展,综合性也不断增强。

  2、评价指标

  从评价指标的分类上看,多数学者选择的一级指标为“资源承载力、环境承载力和社会经济承载力[4-8]”。其中,“资源承载力”主要集中在土地资源、水资源、森林资源、矿产资源等,由于各个省市的自然资源本底不同,因此不同学者采用的植被种类也不同。

  如陕西省和河南省的评价指标相似,资源承载力主要为人均用水量、人均粮食产量、电力消费、煤炭储量等[4-5];而秦皇岛市除了土地资源、水资源、矿产资源外还有海洋资源和旅游资源[8];贵州省遵义市和云南省玉溪市则加入人均森林面积[7]和森林覆盖率[6]等。可以发现区域的空间位置以及资源本底决定了评价指标的选取。

  “环境承载力”主要集中在废气排放、废水排放、固体废弃物排放、绿化面积和水土流失面积上,同样秦皇岛市增加了海洋环境和地质环境的指标[8];韩鹏和李涛[9]针对中原经济区的评价以及周伟等[10]针对安徽省宁国市的评价均增加了地质环境承载力的内容。

  “社会经济承载力”主要包括社会和经济两方面,社会为人口密度、城镇化率等,经济为人均生产总值、三产比重等,部分学者在此基础上加入了更多的社会经济指标,如失业率、百人拥有图书馆藏书量、万人医疗床位数[6]等,对于不同的区域特征进行有针对性的评价。

  部分学者从其它角度提出了一级指标的分类,如王亮和刘慧[11]针对北京市提出了“压力—状态—响应”模型,采用“压力、支撑力、破坏力、恢复力、退化力、提升力”共6个指标进行评价;黄敬军等[12]针对江苏省徐州市也提出“承载能力、承载状态、敏感性、承载压力”4个指标的评价体系;严淑青等[13]针对环渤海湾的几个城市来评价渤海的海洋资源环境承载力,提出“海洋资源供给能力、海洋环境支撑能力、社会经济发展压力、海洋风险、生态修复恢复能力、社会支持”共6个指标。

  综合国内各个评价指标,无论何种角度,主要指标仍为“资源、环境和社会经济”这三大承载力的评价上,只不过针对不同的区域二级指标的内容有所不同。

  3、评价方法

  从评价方法上看,主要有三种方法流程:

  (1)基于经验公式的单要素评价。通过承载力经验公式的计算直接求得评价结果。其中“资源承载力”有基于粮食安全目标和水资源影响的资源环境人口承载力测算公式、基于人口规模和经济规模的最大建设用地量测算公式[14],耕地承载力指数、城镇建设用地承载力指数、水资源承载力指数[10],土地承载力模型、水资源承载力模型等[15];“环境承载力”有基于耗地率和环境负荷的资源环境经济承载力测算公式[14],地表水水质系数、地下水水质系数、地质环境承载力指数[10],水环境承载力模型、大气环境承载人口规模模型等[15]。

  (2)基于权重模型确定的综合评价。主要通过主成分分析法和层次分析法求得指标权重,可以通过各个主成分直接分析承载力情况,也可以结合其他模型计算综合结果。如王敏等[7]通过主成分分析和系统聚类针对云南省玉溪市的评价、沈丹等[7]通过主成分分析针对贵州省遵义市的直接评价,范珊珊和刘冀闽等[8]通过层次分析法和模糊模型针对河北省秦皇岛市的评价以及郑雅和李蕊蕊[16]通过层次分析法针对安徽省宿州市泗县的评价。

  (3)特殊模型评价。指标标准化后通过相应模型直接求得综合评价结果。如TOPSIS模型[4]、灾害危险性区划的快速评估方法和K均值聚类[9]、状态空间法[5]、信度分析法[11]单项评价法等[13]。

  4、评价标准和数据来源

  由于指标、方法各异,因此目前学术领域没有形成统一的评价标准。卢亚丽等[6]通过状态空间法针对河南省提出“超载(0,0.95)、满载[0.95,1.05)、可载[1.05,10)”的分类方式;王亮和刘慧[12]通过“压力—状态—响应”模型针对北京市提出“低水平平衡,近似稳定态(0,0.3]、高速增长,非稳定态(0.3,0.7)、理想承载,近似稳定态[0.7,0.85)、完全承载,趋于非稳定态[0.85,10)”。

  在数据来源上均采取各地区统计年鉴、统计公报(环境、水资源、土地资源)、国家统计局网站公开发布的数据、地形数据等。不同层级的数据采用不同级别的年鉴、公报,乡镇一级在上述数据的基础上还参考地方总体规划纲要等成果。

02国家技术规程

  2008年至今,国家发改委、国土资源等部门先后出台了多个有关资源环境承载力的评价技术指南(表1),由于部门分管事权和行业技术特点不同,每个指南有各自的侧重点,但是总体上技术流程相似:

  2008年的《省级主体功能区技术规程》[17]综合考虑资源环境约束和社会经济发展水平以及战略决策;部分指标评价标准上兼顾了地区自然条件和资源禀赋差异;

  2016年的《国土资源环境承载力评价技术要求》[18]则侧重土地和地质承载力,充分考虑地上地下的综合承载力,对生态环境评价较为简单;同年的《资源环境承载力监测预警技术方法》[19]则评价要素全面涵盖资源环境承载力各个方面,并考虑不同主体功能定位设置不同的专项评价;

  2019年,整合了多部门空间规划职能的自然资源部,试图在技术层面也形成一套全国统一的技术方法,编制了《资源环境承载能力和国土空间开发适宜性评价技术指南(征求意见稿)》[20],其技术流程如图1所示。

▼ 表1 国家各部委出台的资源环境承载力评价相关技术指南

 

 

▲ 图1 自然资源部《资源环境承载力评价技术流程》(2019年征求意见稿)

  03总结

  (1)从学术研究上看,学者对于资源环境承载力的定义较宏观,指标内容各异,其中省市一级的指标相对较全,基本涵盖了“资源、环境、社会经济”这三个部分,乡镇层面指标较少,多集中在“资源和环境”,海洋层面除资源、环境、社会经济外外还有海洋风险和生态修复与恢复。

  评价方法上省市层面由于指标较多,指标间的相关程度较大,因此多数学者通过权重模型和特殊模型去相关、确定权重、综合评价,而乡镇层面由于指标较少,可以用承载力经验公式直接计算,更有针对性。

  (2)从国家已出台的技术规程上看,国家规程关于资源环境承载力的定义相对具体,直接包含了评价的一级指标内容。

  相比学术研究,规程中将一级指标的社会经济承载力去掉,将一级指标分为陆域海域四大类(土地、水资源评价/海洋资源评价,海/陆环境评价,海/陆生态评价,海/陆灾害评价),数据清单的内容也去掉了社会经济数据目录,可以发现“双评价”的内容逐渐集中,仅深入客观的对自然本底承载能力进行评价,方法也具有可操作性,基本为单要素评价和综合评价相结合,进而规划出适合该承载能力的社会经济指标。

  参考文献

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  [1] 洪阳, 叶文虎. 可持续环境承载力的度量及其应用[J]. 中国人口·资源与环境, 1998, 8(03): 54-58.

  [2] 杨子生. 攀西地区土地资源生产能力及人口承载能力的初步分析[J]. 国土与自然资源研究, 1988, (3): 21-26.

  [3] 陈百明. 中国土地资源的人口承载能力[J]. 中国科学院院刊, 1988(3):260-267.

  [4] 姜长军, 李贻学. 基于熵值法TOPSIS模型的陕西省资源环境承载力研究[J]. 资源与产业, 2017, 19(03): 57-63.

  [5] 卢亚丽, 徐帅帅, 沈镭. 河南省资源环境承载力的时空差异研究[J]. 干旱区资源与环境, 2019, 33(2): 16-21.

  [6] 王敏, 吴映梅, 张超. 滇中城市群资源环境承载力时空演变研究——以玉溪市为例[J]. 曲靖师范学院学报, 2018, 37(6):61-68.

  [7] 沈丹, 周德全, 符莲, 等. 基于PCA的资源环境承载力评价研究——以贵州省遵义市为例[J]. 价值工程, 2018, 37(34): 199-201.

  [8] 范珊珊, 刘冀闽. 秦皇岛资源环境承载力评价[J]. 中国环境管理干部学院学报, 2019.

  [9] 韩鹏, 李涛. 资源环境承载力综合评价方法研究——以中原经济区为例[J]. 应用基础与工程科学学报, 2015, 23(S1): 88-101.

  [10] 周伟, 郑娟尔, 袁国华. 安徽省宁国市国土资源环境承载力评价研究[J]. 资源与产业, 2016, 18(6): 45-51.

  [11] 王亮, 刘慧. 基于PS-DR-DP理论模型的区域资源环境承载力综合评价[J]. 地理学报, 2019, 74(2): 340-352.

  [12] 黄敬军, 姜素, 张丽, 等. 城市规划区资源环境承载力评价指标体系构建——以徐州市为例[J]. 中国人口·资源与环境, 2015, 183(S2): 204-208.

  [13] 严淑青, 朱庆林, 余静, 等. 环渤海湾海洋资源环境承载力定量研究[J]. 海洋湖沼通报, 2018, (6): 46-53.

  [14] 白嘎力, 刘尚, 朱涛. 安徽省郎溪县资源环境承载力评价[J]. 长江大学学报(自科版), 2018, 15(22): 79-82.

  [15] 卢青, 胡守庚, 叶菁, 等. 县域资源环境承载力评价研究——以湖北省团风县为例[J]. 中国农业资源与区划, 2019, 40(1): 103-109.

  [16] 郑雅, 李蕊蕊. 资源环境承载力评价研究——以安徽省泗县为例[J]. 淮阴工学院学报, 2019, 28(01): 56-60.

  [17] 省级主体功能区技术规程[M]. 国家发展与改革委员会, 2008.

  [18] 国土资源环境承载力评价技术要求[M]. 国土资源部, 2016.

  [19] 资源环境承载力监测预警技术方法[M]. 国家发改委、中国科学院等13部委, 2016.

  [20] 资源环境承载能力和国土空间开发适宜性评价技术指南(征求意见稿)[M]. 自然资源部, 2019.

  来源:空间规划手册公众号

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