第五章环境承载力理论与量化方法
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区域环境规划
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第5章 环境承载力理论与量化方法
关于本章
主要内容
环境承载力提出的意义、基本概念、基本特征， 环境承载力提出的意义、基本概念、基本特征，重点是环境承载力的定量化方法和 水环境承载力的相关问题
参考资料
龙腾锐等. 水资源(环境 承载力的研究进展[J]. 水科学进展 环境) 水科学进展,2003,14(2):249-253 龙腾锐等 水资源 环境 承载力的研究进展 郭秀锐等. 国内环境承载力研究进展[J].中国人口 资源与环境,2000,10(3 ):28-30 中国人口,资源与环境 郭秀锐等 国内环境承载力研究进展 中国人口 资源与环境 夏军等. 生态环境承载力的一种量化方法研究—以海河流域为例 以海河流域为例[J]. 自然资源学报 夏军等 生态环境承载力的一种量化方法研究 以海河流域为例 ,2004,19(6):786-794 王俭等. 环境承载力研究进展[J].应用生态学报 应用生态学报,2005 ,16 (4) :768-772 王俭等 环境承载力研究进展 应用生态学报 尚金城. 环境规划与管理[M]. 北京：科学出版社，2005，194－197 北京：科学出版社， 尚金城 环境规划与管理 ， －
将环境承载力视为n 维空间的一个矢量,这一矢量随人类社会经济活动方向和大小的不 同而不同. 设有m 个发展方案或m 个时期的发展状态,分别对应着m 个环境承载力, 对每个环境承载力的n 个指标进行归一化,则归一化后向量的模即是相应方案或时 期的环境承载力. 简单易行,但在权重确定方面,一般采用均权数法或其它人为方法,受主观影响,可能使计 算结果产生一定偏差. 应用：曾维华，湄洲湾各规划小区的环境承载力
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5.3
环境承载力的定量化方法
在理论研究的基础上,针对环境承载力评价指标的具体数值,采用统 计学方法、系统动力学方法等对环境承载力进行综合分析。 5.3.1 指数评价法 根据各项评价指标的具体数值,应用统计学方法或其它数学方法计算 出综合环境承载力指数,进而实现环境承载力的评价。 矢量模法
环境承载力是指在一定生活水平和环境质量要求下,在不超出生态系统弹 性限度条件下环境子系统所能承纳的污染物数量,以及可支撑的经济规模 与相应人口数量.（“容量”角度 “容量”角度,高吉喜：《可持续发展理论探索》）
环境承载力是指在某一时期,某种环境状态下,某一区域环境对人 类社会经济活动的支持能力的阈值（“阈值”角度 “阈值”角度）。
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5.1
环境承载力概念的提出
5.1.1承载力概念及其发展 承载力概念及其发展 承载力的概念最早来源于力学,是指物体在不产生任何破坏时的最大 荷载 Park和Burgess 于1921 年在有关研究中应用了承载力概念,认为可根 据某一地区的食物资源来确定该地区的人口数量,带动了土地承载 力领域的研究. Odum 在《生态学原理》(Fundamentals of Ecology) 中,赋予承载力概 念较精确的数学形式。 5.1.2环境承载力概念 环境承载力概念 环境容量－环境承载力概念的理论雏形。 环境容量
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5.3
环境承载力的定量化方法
5.3.2 承载率评价法
承载率(有的文章称为承载力饱和度) 是指区域环境承载量(环境承载力指标 体系中各项指标的现实取值)与该区域环境承载量阈值(各项指标上限值) 的比值 可以从评价结果清晰地看出某地区环境发展现状与理想值或目标值的差距, 具有一定的现实意义. 应用： 应用：唐剑武，山东某市的环境承载力研究
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环境承载力的定量化方法
5.3.3 系统动力学方法
对不同发展方案采用系统动力学模型进行模拟，并对决策变量进行预测，然 后将这些决策变量视为环境承载力的指标体系，再运用前述的指数评价 方法进行比较，得到最佳的发展方案及相应的承载能力。 主要特点是通过一阶微分方程组来反映系统各个模块变量之间的因果反馈 主要特点是 关系。 应用： 应用： Slesser，采用ECCO 模型作为资源环境承载力的计算方法，“一切 “ 都是能量”； 都是能量” 陈传美等，郑州市土地承载力研究
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5.1
环境承载力概念的提出
在一定的时期和一定区域范围内,在维持区域环境系统结构不发生 质的改变,区域环境功能不朝恶性方向转变的条件下,区域环境系 统所能承受的人类各种社会经济活动的能力（“能力”角度，彭 （ 能力”角度， 再德）。 ） 其他： 其他：中国大百科全书 郭秀锐 Schneider
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5.1
环境承载力概念的提出
环境容量的缺陷： 环境容量的缺陷： 环境容量只反映了环境消纳污染物一个功能,不能全面表述环境系统 对人类活动的支持功能. 在充分认识环境系统与人类社会经济活动的关系,并在承载力和环境 , 容量概念基础上，提出了环境承载力的概念－ 提出了环境承载力的概念－ 提出了环境承载力的概念
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5.3
模糊评价法
环境承载力的定量化方法
将环境承载力视为一个模糊综合评价过程,通过合成运算,可得出评价对象从 整体上对于各评价等级的隶属度,再通过取大或取小运算就可确定评价对 象的最终评语。 缺点： 缺点：取大取小的运算法则会遗失大量有用信息，当评价因素越多,遗失有 用信息就越多，信息利用率就越低,误判可能性越大。 解决途径：主成分分析法－ 解决途径：主成分分析法－在保证数据信息损失最小的前提下,经线性变换 和舍弃一小部分信息,以少数综合变量取代原始采用的多维变量。 应用： 应用：高彦春等，区域水资源承载力的研究 潘东旭等，徐州市资源环境承载力研究
环境承载力的区域性和时间性是指不同时期、不同区域的环境承载力是不同的 ,相应的评价指标的选取和量化评价方法也应有所不同.
(3) 动态性和可调控性. 动态性和可调控性.
环境承载力的动态性和可调控性是指其大小是随着时间、空间和生产力水平的 变化而变化的. 人类可以通过改变经济增长方式、提高技术水平等手段来 提高区域环境承载力,使其向有利于人类的方向发展.
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5.2
环境承载力的主要特征
(1) 客观性和主观性
客观性体现在一定时期、一定状态下的环境承载力是客观存在的,是可以衡量 和评价的,它是该区域环境结构和功能的一种表征;主观性体现在人们用怎 样的判断标准和量化方法去衡量它,也就是人们对环境承载力的评价分析 具有主观性.
(2) 区域性和时间性
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第5章 环境承载力理论与量化方法
关于本章
主要内容
环境承载力提出的意义、基本概念、基本特征， 环境承载力提出的意义、基本概念、基本特征，重点是环境承载力的定量化方法和 水环境承载力的相关问题
参考资料
龙腾锐等. 水资源(环境 承载力的研究进展[J]. 水科学进展 环境) 水科学进展,2003,14(2):249-253 龙腾锐等 水资源 环境 承载力的研究进展 郭秀锐等. 国内环境承载力研究进展[J].中国人口 资源与环境,2000,10(3 ):28-30 中国人口,资源与环境 郭秀锐等 国内环境承载力研究进展 中国人口 资源与环境 夏军等. 生态环境承载力的一种量化方法研究—以海河流域为例 以海河流域为例[J]. 自然资源学报 夏军等 生态环境承载力的一种量化方法研究 以海河流域为例 ,2004,19(6):786-794 王俭等. 环境承载力研究进展[J].应用生态学报 应用生态学报,2005 ,16 (4) :768-772 王俭等 环境承载力研究进展 应用生态学报 尚金城. 环境规划与管理[M]. 北京：科学出版社，2005，194－197 北京：科学出版社， 尚金城 环境规划与管理 ， －
将环境承载力视为n 维空间的一个矢量,这一矢量随人类社会经济活动方向和大小的不 同而不同. 设有m 个发展方案或m 个时期的发展状态,分别对应着m 个环境承载力, 对每个环境承载力的n 个指标进行归一化,则归一化后向量的模即是相应方案或时 期的环境承载力. 简单易行,但在权重确定方面,一般采用均权数法或其它人为方法,受主观影响,可能使计 算结果产生一定偏差. 应用：曾维华，湄洲湾各规划小区的环境承载力
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环境承载力的定量化方法
在理论研究的基础上,针对环境承载力评价指标的具体数值,采用统 计学方法、系统动力学方法等对环境承载力进行综合分析。 5.3.1 指数评价法 根据各项评价指标的具体数值,应用统计学方法或其它数学方法计算 出综合环境承载力指数,进而实现环境承载力的评价。 矢量模法
环境承载力是指在一定生活水平和环境质量要求下,在不超出生态系统弹 性限度条件下环境子系统所能承纳的污染物数量,以及可支撑的经济规模 与相应人口数量.（“容量”角度 “容量”角度,高吉喜：《可持续发展理论探索》）
环境承载力是指在某一时期,某种环境状态下,某一区域环境对人 类社会经济活动的支持能力的阈值（“阈值”角度 “阈值”角度）。
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环境承载力概念的提出
5.1.1承载力概念及其发展 承载力概念及其发展 承载力的概念最早来源于力学,是指物体在不产生任何破坏时的最大 荷载 Park和Burgess 于1921 年在有关研究中应用了承载力概念,认为可根 据某一地区的食物资源来确定该地区的人口数量,带动了土地承载 力领域的研究. Odum 在《生态学原理》(Fundamentals of Ecology) 中,赋予承载力概 念较精确的数学形式。 5.1.2环境承载力概念 环境承载力概念 环境容量－环境承载力概念的理论雏形。 环境容量
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环境承载力的定量化方法
5.3.2 承载率评价法
承载率(有的文章称为承载力饱和度) 是指区域环境承载量(环境承载力指标 体系中各项指标的现实取值)与该区域环境承载量阈值(各项指标上限值) 的比值 可以从评价结果清晰地看出某地区环境发展现状与理想值或目标值的差距, 具有一定的现实意义. 应用： 应用：唐剑武，山东某市的环境承载力研究
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环境承载力的定量化方法
5.3.3 系统动力学方法
对不同发展方案采用系统动力学模型进行模拟，并对决策变量进行预测，然 后将这些决策变量视为环境承载力的指标体系，再运用前述的指数评价 方法进行比较，得到最佳的发展方案及相应的承载能力。 主要特点是通过一阶微分方程组来反映系统各个模块变量之间的因果反馈 主要特点是 关系。 应用： 应用： Slesser，采用ECCO 模型作为资源环境承载力的计算方法，“一切 “ 都是能量”； 都是能量” 陈传美等，郑州市土地承载力研究
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环境承载力概念的提出
在一定的时期和一定区域范围内,在维持区域环境系统结构不发生 质的改变,区域环境功能不朝恶性方向转变的条件下,区域环境系 统所能承受的人类各种社会经济活动的能力（“能力”角度，彭 （ 能力”角度， 再德）。 ） 其他： 其他：中国大百科全书 郭秀锐 Schneider
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环境承载力概念的提出
环境容量的缺陷： 环境容量的缺陷： 环境容量只反映了环境消纳污染物一个功能,不能全面表述环境系统 对人类活动的支持功能. 在充分认识环境系统与人类社会经济活动的关系,并在承载力和环境 , 容量概念基础上，提出了环境承载力的概念－ 提出了环境承载力的概念－ 提出了环境承载力的概念
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模糊评价法
环境承载力的定量化方法
将环境承载力视为一个模糊综合评价过程,通过合成运算,可得出评价对象从 整体上对于各评价等级的隶属度,再通过取大或取小运算就可确定评价对 象的最终评语。 缺点： 缺点：取大取小的运算法则会遗失大量有用信息，当评价因素越多,遗失有 用信息就越多，信息利用率就越低,误判可能性越大。 解决途径：主成分分析法－ 解决途径：主成分分析法－在保证数据信息损失最小的前提下,经线性变换 和舍弃一小部分信息,以少数综合变量取代原始采用的多维变量。 应用： 应用：高彦春等，区域水资源承载力的研究 潘东旭等，徐州市资源环境承载力研究
环境承载力的区域性和时间性是指不同时期、不同区域的环境承载力是不同的 ,相应的评价指标的选取和量化评价方法也应有所不同.
(3) 动态性和可调控性. 动态性和可调控性.
环境承载力的动态性和可调控性是指其大小是随着时间、空间和生产力水平的 变化而变化的. 人类可以通过改变经济增长方式、提高技术水平等手段来 提高区域环境承载力,使其向有利于人类的方向发展.
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5.2
环境承载力的主要特征
(1) 客观性和主观性
客观性体现在一定时期、一定状态下的环境承载力是客观存在的,是可以衡量 和评价的,它是该区域环境结构和功能的一种表征;主观性体现在人们用怎 样的判断标准和量化方法去衡量它,也就是人们对环境承载力的评价分析 具有主观性.
(2) 区域性和时间性