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陆海统筹区域资源环境承载力研究

丁冬冬  
【摘要】:区域资源环境承载力是指资源环境系统作为地区发展首要的物质条件基础上,确保其合理开发利用以及环境状态向积极方向发展的前提下,能够承载的总人数及其相应的社会经济活动总量。从复杂系统角度上来看,资源环境系统的自组织式发展的是不可持续的,因为人为干预的存在,生态系统的发展能够以人为的自组织形式来发展,使系统的可持续发展成为可能。对于区域承载力的研究是使这种可能变为可行的重点,是实行区域可持续发展规划的必要组成部分。资源环境的自然禀赋是人类社会系统得以存在与发展的物质基础,经济快速粗放的发展模式,导致人类社会活动发展与环境之间的冲突逐渐尖锐,随着人口剧增、资源渐近贫乏与环境状况日趋恶化等一系列问题的产生,社会经济活动凌驾于自然系统的承载能力之上。在此情形下,务必合理利用自然资源、技术手段等多方积极的因素,在提高经济增长的效益的同时,保障环境质量,在发展中充分考虑承载能力,致力于经济发展和生态环境相协调,在开展多发展情景模拟下对区域承载状况进行预警,及时保障和增强区域可持续性发展。研究以环渤海地区沿海城市及其近岸海域为研究区,集成大气污染数据、海水水质数据、海洋空间利用数据、土地利用数据、生态环境规划资料及相关经济社会数据,综合GIS空间分析、空间统计分析、高斯烟羽模型(Gaussian Plume Model)、多维状态空间(Multidimensional State Space)模型、生态足迹法(Ecological Footprint)等原理和方法,进行研究区承载力状态评价和不同情景模拟预警研究。论文主要研究内容与结论如下:(1)陆海统筹区域资源环境承载力评价方法通过分析现有指标体系评价模型,综合考虑区域自身的支撑能力、人文社会的干扰能力以及区域承载的总量三个方面,同时考虑陆域承载力以及海域承载力的评价结果能够进行复合,建立指标体系对陆海统筹下区域资源环境承载力进行评估。本文将欧式几何空间中状态空间方法应用于区域资源环境承载力的评价,构建由资源轴、环境轴和人类活动轴组成的多维状态空间,区域承载的现状能够通过比对承载现状点与承载力状态点这两个点在空间中的位置关系来表示。对于区域调节能力的评价中,首先对区域科技创新水平进行评价,再者结合海域港口以及陆域交通对整个区域的影响作为陆海交通统筹点,通过调整用于污染物扩散的高斯烟羽模型的相关参数,使其适用于区域港口交通网络空间作用的评价中。(2)多维状态空间资源环境承载力评价量化分析区域资源利用率、环境容量以及社会自我调节能力等方面,采用多维状态空间模型对区域承载状况进行定量评价,从综合角度出发描述区域承载状况。研究区大部分区域处于满载状态,区域资源环境承载力未超载区域主要集中于威海市、烟台市、丹东市、盘锦市以及葫芦岛市;承载力超载区域集中于天津市中心城区、滨海新区、青岛市、唐山市以及沧州市,其中,青岛市区以及盘锦市区处于超重警状态。从海域空间整体分布上分析,辽宁省大部分区域、烟台市、威海市的近岸海域处于满载状态,天津市、河北省、东营市、滨州市以及葫芦岛市近岸海域处于超载状态,其中青岛市的近岸海域处于超重警状态。(3)区域资源环境承载力模拟预警对承载力空间影响因子处理,设置人口趋势发展式、创新驱动调节式、港口交通调节式、环境约束式和生态补偿式五种区域活动发展情景,以逻辑斯蒂回归法确定目标年人口规模、生态环境保护规划确定目标环境容量、生态足迹法制定区域生态补偿机制,模拟五种情况下研究区承载力预警情况,对比分析模拟结果,在此基础上为区域可持续发展提出建议。人口的增长一定程度上加大了区域资源环境的压力,增长幅度越大,其越容易处于超载状态;环境容量的约束作用对区域承载状态转好具有较为明显的作用,其次是港口交通以及科技创新水平的调节作用,生态补偿机制对区域承载状态的促进作用较弱。区域发展过程中,由于区域本身资源量的约束,需要通过提高区域的科技创新水平及港口交通优势度,进而提高区域资源的利用效率以及资源在区际之间的流动,同时携手生态环境保护规划,强化区域环境对人类活动的约束的作用,保障协调可持续发展。


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