区域生态承载力与可持续发展

1、收稿日期 :2001-03-22作者简介 :李金海 , 硕士 , 讲师 , 研究方向为资源与环境规划。 区域生态承载力与可持续发展李金海(河北师范大学资源与环境科学学院 , 石家庄 , 050016摘 要 本文探讨了生态承载力的概 念和估 测的方 法 , 分 析了 大陆典型生态系统净第一性生产力的 背景值 , 研究 了确定 自然 系统最优生 态承载力 的依 据 , 在此基 础上 , 提 出 了提 高区 域生 态承载力 , 实现区域可持续发展基本对策 。 关键词 生态承载力 ; 净第一性生产力 ; 可持续发展生态承载力是自然体系调节能力的客观反映 , 目 前 , 自然体系生态承载力的研究工作处于

2、起步阶段 , 没 有形成完整体系 , 尤其是生态承载力受众多因素和不 同时空条件制约 , 如技术条件、 自然系统中第一性生产 力、 被承载人口的生活水平与第一性生产者抵御外力 的限度等 , 如果直接模拟计算则十分困难。但是 , 特定 生态区域内第一性生产者的生产能力是在一个中心位 置上下波动的 , 而这个生产能力是可以测定的。同时 与背景数据进行比较 , 偏离中心位置的某一数值可视 为生态承载力的阈值 , 这种偏离一般是由于内外干扰 使某一自然体系变化为另一等级自然体系 , 如由绿洲衰退为荒漠 , 由荒漠改造成绿洲。因此 , 通过对自然植被净第一性生产力的估测 , 确定该区域生态承载力的 指示

3、值 , 通过判定现状生态环境质量偏离本底数据的 程度作为自然体系生态承载力的指示值 , 我们据此可 以确定区域的开发强度 , 制定因地制宜的环境保护对 策。1 自然植被净第一性生产力测算方法净第一性生产力反 映了某一自 然体系的 恢复能 力。它的研究在国外 已有很久的历史 , 1975年 Lieth 等首先开始对植被净第一性生产力的模型进行研究 , 此后 , Ulittaker 、 U chijima 等也进行了研 究 , 形 成一些 模型。根据模型的难易程度 , 对各种调控因子的侧重 及对净第一性生产力调控机理解释的不同 , 模型分为 三类 :气候统计模型、 过程模型和光能利用率模型。我 国

4、的净第一性生产力研究起步较晚 , 研究过程中一般 采用气候统计模型 2。表 1 大陆上生态系统的净生产力 和植物生物量生态系统面 积(106km 2平均净生产力(g/m 2 a 世界净生产量(109t/a 平均生物量(kg/m 2 热带雨林 1720003444温带常绿林 513006. 436温带阔叶林 712008. 430北方针叶林 128009. 520热带稀树干草原1570010. 44. 0农田 146449. 11. 1疏林和灌丛 86004. 96. 8温带草原 95004. 41. 6冻原和高山草甸81441. 10. 67荒漠灌丛 18711. 30. 67岩石、 冰和沙漠

5、243. 30. 090. 02中国人口 资源与环境 2001年 第 11卷 第 3期CHINA POPULAT ION, RESOURCES AND ENVIRONM ENT Vol. 11 No. 3 2001国内应用较多的模型是采用周广胜、 张新时根据 水热平衡联系方程及植物的生理生态特点建立的自然 植被的净第一性生产力模型 , 即 :NPP=RDI 22(I+RD 2 (I+RDI 2 exp(-其中RDI=(0. 629+0. 237PER-0. 00313PER 2 2; BT = t/365 or BT = T /12;PER=PET/r=58. 93BT/r式中 :RDI 为辐

6、射干燥度 ; r 为年降水量 ; NPP 为自然 植被的净第一性生产力 ; PER 为可能蒸散率 ;PET 为可能蒸散量 ; BT 为年平均生物温度 ; t 为 小于 30 与大于 0 的日均值 ; T 为小于 30 与大于 0 的月均值 ;国内外的专家学者对大陆上典型生态系统的第一 性生产力进行了深入细致的研究 , 得出了这些净生产 力知植物生物量 , 结果见表 1。由以上等级划分可以得知 , 当绿色生产者受到外 力作用发生逆向演替时 , 第一性生产力将不断降低 , 当 降低值超过某一阈值时 , 自然体系将由高一级别降为 低一级别。2 最优生态承载力的确定人类对自然系统干扰时 , 自然系统随

7、人为作用力 发生变化 (附图 :附图 自然系统随人类干扰的变化R 点的值可作为生态承载力的限值 , 只要外力不 超过 R 点 , 自然系统可以利用生命系统的功能恢复到 新的平衡状态 , 这一平衡与原先的平衡有很大的差距 , 如果干扰仍未停止 , 系统将退化为下一级别的生态系 统。但是 , 系统由 N 点回复到 D 点 , 对防止生态平衡 恶性失调十分重要 , 而由 R 点回复到 N 点 , 新建立的 平衡仍处于恶化的边缘。因此 , 当 R 点作为生态承载力的限值时 , D 点就是生态承载力的最优值。3 丰宁县生态承载力与状态根据丰宁县的地形、 地貌、 气象等特征将该县划分 为三个区域 , 通过

8、对 1994-1999年丰宁地区气候资料 的收集 , 并进行整理后 , 得出以下结果 (表 2 :表 2 丰宁县净第一性生产力类型 年降雨量 (mm 生物温度 ( 净第一性生产力 (t/hm 2. a 坝上高原区 423. 66. 0313. 9976接坝山地区 157. 18. 6922. 2628坝下山地平原624. 410. 7386. 5423我国学者 3曾给出了沙漠化程度的生态学指征 :潜 在型生物生产量为 34. 5t/hm 2. a, 正在发展中为 2. 91. 5t/hm 2. a, 强烈发展中为 1. 41. 0t/hm 2. a, 严重 的为 0. 90t/hm 2. a,

9、 这与该研究的实测数据和收集到 的该区现实生产数据基本吻合。根据沙漠化程度的生态学指标与丰宁分布区的净 第一性生产力值来确定分区 , 所处的状态见表 3。表 3 丰宁县生态承载力分区分 布 净第一性生产力(t/hm 2. a 状 态 坝上高原区3. 9976潜在荒漠化区域 接坝山地区 2. 2628荒漠化飞速发展中 坝下山地平原6. 5423非荒漠化区域4 提高区域生态承载力 , 实现区域可持 续发展途径提高生态承载力的过程是人类将生态承载力低的 生态系统改造为生态承载力高的生态系统 , 且通过各种手段 (包括法律、 行政、 经济等 阻止生态系统发生退 化 , 可以从以下几个方面考虑 :(1

10、认真做好 退耕还林、 退耕还草 工作。由于人 为过度毁林毁草开荒 , 自然植被遭到严重破坏 , 降低了 系统的生态承载力 , 而耕地尤其山坡地是造成水土流 失的主要原因。因此 , 提高生态承载力首先要遏制生 态退化的趋势。退耕还林与退耕还草 工作必须在土地适宜性评 价的基础上 , 宜林则林 , 宜牧则牧 , 并结合当地的立地77李金海 :区域生态承载力与可持续发展条件林牧搭配。尤其生态林、 经济林、 防护林、 薪碳林 等多种林木统筹兼顾 , 既要考虑生态效益 , 又要考虑经 济效益 , 解决好农村的燃料问题 , 提高农民的积极性。 (2 大规模的植树造林 , 绿化荒山。植树造林绿化 荒山是用人

11、工林系统取代荒漠、 半荒漠系统 , 既提高当 地的生态承载力 , 又防止生态系统退化。(3 发展生态农业是提高耕地生态系统的重要手 段。生态农业不仅有利于利用和保护自然资源 , 减少 对生态环境的污染 , 避免掠夺式经营 , 促进生态良性循 环 , 又能提高劳动生产率、 资源利用率及生态的承载能 力 , 从而充分合理地利用、 保护和增殖自然资源 , 加速 物质循环与能量转化 , 投入少 , 产出多。(4 以经济型畜牧业取代传统的畜牧业。提高生 态承载力 , 达到可持续发展的目的首先要改变对草地 只取不给的掠夺式经营 , 建立以人工或半人工草场为 住的经济型畜牧业生产基地。根据研究 , 用人工草

12、场 比天然草场的净第一性生产力可提高 410倍 2。 (5 完善经营管理机制。承包制应作为生态建设 的基本制度坚持下去 , 长期不变。改革开放以来承包 制在我国经济体制改革中扮演了十分重要的角色 , 对 解决我国的粮食问题起到了关键作用。现在这一体制 在生态建设中仍然有着强大的生命 , 它可以调动广大 农民积极参与生态建设。近几年我国在推行 四荒 租 赁和拍卖、 小流域综合治理积累了不少有益的经验 , 取 得很好的生态效益和经济效益 , 在生态恢复中可进一 步推行承包制。(6 实行适当的搬迁工程 , 将生态退化严重地区的 部分农民集中搬迁到生态条件较好的地区 , 减轻区域 生态压力。(7 加强

13、法制教育 , 增强法制观念 , 运用法律、 法规 等保护当地的生态条件。依法保护生态环境是防止生 态退化的重要方式 , 进一步加强法制教育 , 作到人人懂 法 , 人人守法。同时 , 加 强有关法律 的执行检 查的力 度 , 依法打击破坏资源与环境的违法行为。有关部门 与企业在经济发展和项目建设时 , 要充分考虑对周围 生态环境的影响 , 严格执行生态环境的有关法律法规。 (编辑 :徐天祥 参 考 文 献1Lieth H and W hittaker R H. 生物圈的第一性生产力 . 王业蘧等 译 . 北京 :科学出版社 , 19852周广胜 , 张新时 . 全球气候 变化中的 中国自然 植

14、被的净 第一性生 产 力研究 . 植物生态学报 , 1996, 20(1 :1219REGIONAL ECOLOGICAL CARRYING CAPACITY AND SUS TAINABLE DEVELOPMENTL i Jinghai(T he Resources and Environment College, Hebei Normal University, S hijiazhuang, 050016Abstract T he ar ticle appr oached the concept of ecolo gical carrying capacity and the assess

15、ment method, analyzed the background value of net primary product ivity of continental ecosystem, and studied the foundation of definition on w hich the o ptimal ecolog ical carrying capacity of the ecosystem can be de -fined. T hen, many measures are put for ward to dev elop regional ecolog ical ca

16、rry ing capacity and r ealize sustainable development.Key Words ecological carr ying capacity ; net primary productiv ity; sustainable development信息 十五 我国石油和化工发展思路确定十五 期间 , 我国石油和化学 工业将 着力实施 可持续 发展 战略。产业优化升级发展战略和面对 国内外 两种资 源、 两 个市 场的国际 化发 展 战略 , 确 保 国 家能 源 安全。 改 善能 源 消费 结 构 , 以快速发展的 石油化 工带 动化 学工 业产 业的 优化 和升 级 , 促进我国石油和化 学工业 持 续、 快速、 健 康地 发展。 为了 保证 十五 期间 , 我国 GDP 年均增长率达到 7%8%, 石油 工业将 保持原油产 量稳中有升 , 平均 年增长 应达 到 3%4%左 右 (含 国外份额油 加快 天然 气的开 发利 用 , 天然气 产 量应 得到 快速 发展 ,