化石能源承载力评价综述

Management Science and Research

March 2014, Volume 3, Issue 1, PP.16-22 Evaluation on Carrying Capacity of Fossil Energy

Li Li, Yalin Lei #, Xianhai Li

School of Humanities & Economic Management, China University of Geosciences (Beijing), Beijing, 100083, China

#Email: leiyalin@

Abstract

Energy is an important material foundation and guarantee for economic and social development. However, because energy especially fossil energy is t unrenewable and less efficient in usage, there exists a serious wasting phenomenon. Therefore, how to utilize energy effectively and reasonably to support China's economic and social development is the urgent problem to be addressed. Relevant experts and scholars have done many researches on the carrying capacity. This paper reviews and summarizes the domestic and foreign researches on carrying capacity of resources, environment and fossil energy...

Keywords: Fossil Energy; Carrying Capacity; Evaluation

化石能源承载力评价综述*

李莉，雷涯邻，李宪海

中国地质大学（北京），北京100083

摘要：能源是经济社会发展的重要物质基础和保障，经济的发展和人民生活水平的提高都离不开能源的支撑。但是由于

能源尤其是化石能源具有不可再生性，呈现逐渐衰竭趋势，且能源利用效率低，存在严重的浪费现象。因此如何合理有效

地配置利用能源以支撑中国的经济社会发展，是当前需要解决的问题，相关专家和学者对承载力进行了大量的研究探讨。本文对承载力、资源承载力、环境承载力和化石能源承载力进行了国内外的研究综述，并进行了总结归纳。

关键词：化石能源；承载力；评价

引言

根据中国的能源现状及资源禀赋，以煤炭为主的能源结构在长期依然不会改变。中国既是能源生产大国，也是能源消费大国。随着国民经济的快速增长和人民生活水平的稳步提升，我国能源消费量也呈现快速增长。化石能源尤其是煤炭的开采利用排放出了大量SO2、氮氧化物和粉尘等，对生态环境造成了严重的破坏。进入新的发展时期，能源行业走出一条资源节约、生态环保的可持续发展道路迫在眉睫。党的十八大也提出，面对能源资源约束趋紧，生态环境退化的趋势，必须把生态文明建设放在突出地位，从源头上扭转生态环境恶化，为人民创造良好的生产生活环境，为全球生态安全做出自己的贡献。本文希望从生态文明的角度，对承载力及资源环境承载力进行相关研究综述，以期探索出生态文明的合理发展路径。

国内外相关专家和学者主要从承载力的起源概念及演化进展、承载力评价方法及模型研究、不同区域不同化石能源承载力三个方面进行了研究。

1国外对承载力的起源概念及演化进展的相关研究综述

公认承载力起源于1758年法国经济学家奎士纳的《经济核算表》一书，其中讨论了土地生产力与经济财富的关系，他认为土地资源是财富的源泉。马尔萨斯(Malthus)重视环境对人口规模的影响，1798年他首次

基金资助：受国家自然科学基金项目“基于动态CGE模型的燃料乙醇产业发展政策模拟与实证研究”（71173200）和中国地质调查局“我国重点矿业经济区资源环境承载力评价及生态系统管理研究”（1212011220303）共同支持资助。

详细论述了食物对人口增长的最终约束限制。随后，很多学者在马尔萨斯的理论框架内对资源环境承载力进行了量化研究。1838年Verhulst根据相关人口统计资源将马尔萨斯的人口增长模型进行了数学模型化，采用容纳能力指标衡量了环境对人口增长的限制约束。1933年Leopold从密度角度出发，提出承载力即是在一定的变化范围内，单位草场面积所能支撑的食草动物的最大密度。1949年William Vogot以粮食为标准研究了土地资源承载力，引起了理论界的重视。William Allan也在1949年提出了某一区域的土地所能供养的最大理论人口，并给出了以粮食为标志的土地承载力方程，计算出了承载人口的上限。60年代末到70年代初，米都斯等人在美国麻省理工学院J·W·福雷斯特教授提出“世界模型Ⅱ”的基础上进一步提出“世界模型Ⅲ”。其内容包括涉及人口、自然资源、工业、农业、环境（污染）等子系统的因果关系分析；设有5个状态变量、7个决策变量、104个方程的模型假设；据此模型预测到21世纪中期全球经济增长将达到极限。米都斯的世界模型用于研究全球环境问题也存在缺陷，曾受到环境乐观主义的激烈批评，被称为“崩溃的模型”、“世界末日模型”。1973年，澳大利亚相关专家和学者采用了多目标决策方法，研究了土地资源、水资源和气候资源等多种资源对人口的限制及能源限制。1977年，联合国粮农组织对全球五个区域117个发展中国家（不包括中国等东亚发展中国家）的土地资源的人口承载能力进行了研究，它通过对每个国家进行计算分析，得出每公顷土地所能承载的人口数量。其所发表的《发展中国家土地的潜在人口支撑能力》报告指出，这117个国家如果不改变耕作方式，则全部的可耕土地勉强仅供养活其预期人口，并且其中超过一半的64个国家将无法供养其预期人口。这份报告给发展中国家敲响了警钟。在联合国教科文组织的资助下，英国科学家Malcolm Sleeser教授等（1985）综合人口、资源、环境与发展之间的关系，通过模拟不同策略方案下人口变化与承载力之间的动态变化，提出ECCO模型，该模型以“一切都是能量”做假设，建立了一套同时满足人口、政治、环境与资源条件的目标和政策。该模型已经成功应用于肯尼亚、赞比亚等非洲发展中国家，给这些国家提供了很多的决策服务。

之后，承载力的研究延伸到水、能源矿产、海洋等自然资源，进而扩展到整个生态系统。比如Jonathan 等（2000）从供水的角度对城市水资源承载力进行了相关研究。Rijisberman等（2000）在研究城市水资源评价和管理体系中将承载力作为城市水资源安全保障的衡量标准。Sokhem Pech，Kengo Sunada（2008）以湄公河为例，探讨了人口增长和自然资源承载力之间的关系。他们指出，湄公河资源丰富，但是随着经济的发展和人口的增长，资源环境的压力越来越大。因此湄公河边区域需要执行可替代策略以促进其可持续发展能力。Rampim, Leandro等（2012）利用GPS设备，分析评估了巴西一个中等大农场的土壤化学性质性。经过分析，把农场的土壤属性分为五类，根据不同的土壤属性建立保护利用计划，达到最大限度利用土壤，使得土壤的资源承载力达到最大。

2国内对承载力研究的相关综述

国内对资源环境承载力的研究起步较晚，但是迫于资源环境的压力和可持续发展及社会生态文明建设的要求，从20世纪90年代起我国相关专家和学者对资源环境承载力研究形成了一股热潮。

2.1 对资源承载力的研究

对资源承载力的研究颇丰，比如对土地资源、水资源、矿产资源、海洋资源的承载力研究等。本文主要对土地资源、水资源和矿产资源进行综述研究总结。

由于土地资源承载力是人类生存最基本的自然资源，所以，被国内专家和学者首先关注研究。对土地资源承载力的关注主要有对一定区域内的土地资源所能承载的人口数量进行评价。陈国先，徐邓耀，李明东（1996）对土地资源承载力的不同定义述评后，提出了土地资源承载力的新概念，即“在不同时期，维持该区域居民一定生活水平下，在当时的土地生产能力与投入下，最合理利用该去土地资源所能养活的最大人口数量”。并结合南充地区进行了实证分析。刘长运，杨丰华，蒋国富（1998）分析了河南省土地资源的特点及生产潜力，并依据当时的情况分析了2000年至2030年不同生活水平下土地所能承载的人口数量，提出了加强土地管理、适当调整耕地利用结构以提升土地人口承载力的建议。孟旭光（2010）对北京、天津和辽宁的土