潘 翔，陳 鵬，陳慶輝

（國家海洋局第三海洋研究所 廈門 361005）

國內(nèi)外海島承載力研究綜述與展望*

潘 翔，陳 鵬，陳慶輝

（國家海洋局第三海洋研究所 廈門 361005）

海島承載力的研究，對于人類合理開發(fā)利用海島資源、協(xié)調(diào)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)的關(guān)系、保證海島可持續(xù)發(fā)展具有很大的現(xiàn)實(shí)意義。文章總結(jié)了承載力概念的發(fā)展，闡述了承載力與可持續(xù)發(fā)展理論的關(guān)系。可持續(xù)發(fā)展理論的深入，極大地豐富了承載力的內(nèi)涵。一方面人們把可持續(xù)發(fā)展的理念應(yīng)用于原先對資源或環(huán)境因素的承載力研究，另一方面也出現(xiàn)了以區(qū)域為對象的可持續(xù)承載力研究；其次綜述了國內(nèi)外海島承載力主要研究方向的進(jìn)展，國內(nèi)外學(xué)者對海島旅游環(huán)境承載力和海島生態(tài)承載力的理論和方法的研究；最后，通過對比國內(nèi)外研究得到啟示，對我國海島承載力研究的發(fā)展方向提出了幾點(diǎn)思考。要在加強(qiáng)海島生態(tài)系統(tǒng)的理論研究的基礎(chǔ)上查清海島生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀，結(jié)合景觀生態(tài)學(xué)理論深入海島承載力研究。

海島；承載力；可持續(xù)發(fā)展；景觀生態(tài)學(xué)

海島，在國際法上是指“四面環(huán)水并在高潮時露出水面的自然形成的陸地區(qū)域”。我國是世界上海島最多的國家之一，但隨著海島的不合理開發(fā)與全球氣候異常帶來的自然災(zāi)害，加速了海島生態(tài)環(huán)境的破壞，導(dǎo)致某些珍稀物種減少甚至絕跡，一些海島生態(tài)失衡嚴(yán)重［1］。因此，基于海島的特殊性研究其承載力狀況，使海島生態(tài)系統(tǒng)維持可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義。由于海島地理位置與資源環(huán)境具有獨(dú)特性，有關(guān)海島承載力的研究報道較少。2010年《中華人民共和國海島保護(hù)法》頒布后，國家愈加重視海島的資源開發(fā)與生態(tài)保護(hù)的協(xié)調(diào)，這對我國的海島承載力研究來說是一個良好的機(jī)遇。

1 概念

1.1 承載力概念的起源和發(fā)展

承載力（carrying capacity）一詞最早出自生態(tài)學(xué)，是指在某一環(huán)境條件下，某種生物個體可存活的最大數(shù)量。從1798年Malthus人口理論到1953年Odum所著的《生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)》將承載力與Logistic方程聯(lián)系起來，是承載力理論的起源。除上述理論探索外，20世紀(jì)早期開展的實(shí)驗室環(huán)境下和野外生物種群數(shù)量增長研究為承載力理論提供了大量實(shí)證。之后美國西部牧場最大載畜量管理進(jìn)一步深化了承載力在應(yīng)用學(xué)領(lǐng)域的理論研究。

20世紀(jì)30—60年代，一系列環(huán)境公害事件的發(fā)生，人類學(xué)家和生物學(xué)家開始將承載力的概念引入人類生態(tài)學(xué)中，這一時期，針對資源和環(huán)境的單要素承載力的研究逐漸興起［2］。20世紀(jì)80年代，聯(lián)合國教科文組織（UNESCO）將資源承載力定義為：“在可以預(yù)見的期間內(nèi)，利用該地區(qū)的能源及其他自然資源和智力、技術(shù)等條件，在保證符合其社會文化準(zhǔn)則的物質(zhì)生活水平條件下，該國家或地區(qū)能持續(xù)供養(yǎng)的人口數(shù)量”。隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人類在面臨資源匱乏的同時，環(huán)境問題也隨之而來。環(huán)境承載力的概念是人類為保護(hù)賴以生存的環(huán)境，避免資源不合理利用而提出的，受到了學(xué)者們的普遍重視和研究。20世紀(jì)90年代，隨著可持續(xù)發(fā)展理論的誕生，生態(tài)承載力概念的提出使承載力研究不單單針對資源因子或環(huán)境因子，而是把生態(tài)要素、整個生態(tài)系統(tǒng)納入考慮。高吉喜［3］的定義為：“生態(tài)承載力指生態(tài)系統(tǒng)的自我維持、自我調(diào)節(jié)能力，資源和環(huán)境子系統(tǒng)的供容能力及其可維育的社會經(jīng)濟(jì)活動強(qiáng)度和具有一定生活水平的人口數(shù)量”。承載力概念的演化和發(fā)展史是人類對自然界改造和發(fā)展的必然結(jié)果。不同的發(fā)展時期，產(chǎn)生了不同的承載力概念及相應(yīng)的承載力論。

1.2 承載力與可持續(xù)發(fā)展的關(guān)系

對于承載力與可持續(xù)發(fā)展的關(guān)系，國內(nèi)外學(xué)者和組織有眾多的不同評述。《21世紀(jì)議程》中指出，可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的基礎(chǔ)必須是準(zhǔn)確評估地球負(fù)載能力和對人類活動的恢復(fù)能力。聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署（UNEP）等［4］提出，可持續(xù)發(fā)展是在生存不超過維持生態(tài)系統(tǒng)承載力的情況下，改善人類的生活品質(zhì)。Daily等［5］強(qiáng)調(diào)，可持續(xù)的過程是能夠維持而不會產(chǎn)生中斷、削弱或者喪失重要品質(zhì)的過程，可持續(xù)性是人口處在或低于任何承載力水平的重要條件。張坤民［6］認(rèn)為，可持續(xù)發(fā)展是一個從環(huán)境和自然角度提出的關(guān)于人類長期發(fā)展的戰(zhàn)略和模式，它不是在一般意義上所指的一個發(fā)展進(jìn)程要在時間上連續(xù)運(yùn)行，不被中斷，而是特別指出的環(huán)境和自然資源的長期承載能力對發(fā)展進(jìn)程的重要性以及發(fā)展對改善生活質(zhì)量的重要性。

2 國內(nèi)外海島承載力研究綜述

“島嶼動物地理學(xué)平衡理論”［7］的提出可視為海島生態(tài)系統(tǒng)研究的開端，并從此后激發(fā)了生物地理學(xué)者進(jìn)行相關(guān)研究。之后人與生物圈計劃（MAB計劃）［8］的提出，可以認(rèn)為是海島生態(tài)系統(tǒng)研究的進(jìn)一步發(fā)展。海島生態(tài)系統(tǒng)不同于陸地生態(tài)系統(tǒng)，不同地理單元的承載力研究有不同的研究問題和難點(diǎn)［9］。海島所處的地理位置特殊，加之海島生態(tài)系統(tǒng)的復(fù)雜性和研究方向的側(cè)重性，國內(nèi)外開展的海島承載力研究一般包括旅游環(huán)境承載力和生態(tài)承載力等。

2.1 國外海島承載力研究綜述

2.1.1 旅游環(huán)境承載力

海島旅游業(yè)已成為部分國家經(jīng)濟(jì)的重要組成部分，但一個海島旅游區(qū)能夠容納的游客數(shù)量是有限的，游客的過度密集將不可避免地引發(fā)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)問題。目前國外學(xué)者針對海島旅游資源承載力方面的研究主要有理論概念、量化研究和管理方法等方面。

理論概念方面主要是針對其概念和研究體系的界定，包括Mathieson等［10］分別從旅游環(huán)境影響和游客感知度等角度分析了旅游環(huán)境承載力的概念。在量化研究和管理方法方面包括：在Kerstetter等［11］的研究中，探討了人類生活質(zhì)量和島嶼旅游業(yè)的關(guān)系，提出發(fā)展Yasawa島旅游業(yè)應(yīng)當(dāng)設(shè)置一個限度：即在資源和環(huán)境、完善的保護(hù)措施的基礎(chǔ)上充分考慮當(dāng)?shù)鼐用竦男枰⒄J(rèn)清潛在的環(huán)境影響。Ríos－Jara等［12］對Isabel島國家公園的水下通道旅游承載力展開研究，提出承載力評價方法的長足發(fā)展，需結(jié)合環(huán)境規(guī)劃和環(huán)境管理，同時也要參考和借鑒其他海島發(fā)展的經(jīng)驗。Cole等［13］對Aruba島和Sutton等［14］對Kapati島的研究中都指出海島旅游資源承載力評價更多需考慮社會要素的影響。

2.1.2 生態(tài)承載力

國外的海島生態(tài)承載力研究主要為探討其與可持續(xù)發(fā)展的關(guān)系，如Vernicos［15］，Rees［16］，Yount［17］分別從社會要素和人口要素的角度探討了海島生態(tài)承載力與可持續(xù)發(fā)展的關(guān)系。其次國外學(xué)者對生態(tài)承載力的模型以及海島上或周邊的生物承載量進(jìn)行了研究，如Limburg等［18］研究了Gotland島的區(qū)域生態(tài)承載力，提出島群區(qū)域規(guī)劃可以依靠收集所需海島的必要信息。Williamson等［19］基于島嶼動物地理學(xué)平衡理論建立了一個基于承載力水平的滅絕概率模型，之后將該模型應(yīng)用于Marshall群島。Van Den Bergh［20］提出了一種基于動態(tài)承載力和可持續(xù)發(fā)展反饋的經(jīng)濟(jì)—環(huán)境—發(fā)展模型，并探討了它的應(yīng)用。Nam等［21］利用能值分析法評價了Woosedo島的承載力水平，預(yù)測了可持續(xù)發(fā)展前提下的承載人口。Filgueira等［22］以Prince of Edward島為例通過建立盒子模型，研究貽貝養(yǎng)殖的承載力，探討以生態(tài)系統(tǒng)為導(dǎo)向的可持續(xù)發(fā)展方法。Papadopoulos［23］將Theodorou島作為棲息保護(hù)地計算了野生山羊承載容量。Guyonde等［24］基于多種空間尺度評價了加拿大海岸帶的貽貝養(yǎng)殖承載力。

2.2 國內(nèi)海島承載力研究綜述

2.2.1 旅游環(huán)境承載力

我國海島旅游業(yè)在20世紀(jì)70年代開始發(fā)展，在旅游環(huán)境承載力研究上，與國外相比起步較晚。國內(nèi)學(xué)者對海島旅游環(huán)境承載力的研究主要包括理論研究和評價指標(biāo)體系和模型的構(gòu)建。

理論研究方面，如崔鳳軍［25］、保繼剛［26］等一批學(xué)者從不同角度對旅游環(huán)境承載力做出定義。郭靜、張樹夫［27］從可持續(xù)發(fā)展的角度深化了旅游環(huán)境承載力的概念；評價指標(biāo)體系和模型的構(gòu)建上，如劉偉［28］主要從海島旅游區(qū)內(nèi)的自然、社會、經(jīng)濟(jì)方面進(jìn)行了指標(biāo)探討。Zhang［29］基于地理信息系統(tǒng)模擬游客行為對旅游環(huán)境承載力進(jìn)行研究。戴麗芳等［30］采用定性和定量相結(jié)合的方法建立旅游環(huán)境承載力綜合評價指標(biāo)體系，并以平潭海壇島為例進(jìn)行了實(shí)證研究。

2.2.2 生態(tài)承載力

自1992年加拿大學(xué)者Wackernagel提出生態(tài)足跡原理以來，該方法已經(jīng)成為評價生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的一種熱門方法。國內(nèi)學(xué)者對海島生態(tài)承載力的研究，多為通過生態(tài)足跡原理進(jìn)行計算，而以生態(tài)系統(tǒng)角度進(jìn)行考慮的研究報道相對較少。

白玉翠［31］分析了長山群島長?？h2003—2007年的土地資源人口承載力，評價了海島可持續(xù)發(fā)展情況。閆淑君等［32］對瑯岐島1996年和2004年的生態(tài)足跡和生態(tài)承載力進(jìn)行了分析。Cao等［33］研究了海南島2003—2009年的水資源的生態(tài)足跡。海島生態(tài)足跡的研究在發(fā)展過程中，國內(nèi)學(xué)者不斷對其進(jìn)行完善和改進(jìn)，如程靜躍［34］、張志衛(wèi)［35］在研究中引進(jìn)了能值分析，郭麗［36］、任光超［37］在研究中引進(jìn)了主成分分析的手段，進(jìn)一步豐富了生態(tài)足跡的內(nèi)涵，推動了海島生態(tài)承載力研究的發(fā)展。

評價方法研究方面，Huang等［38］利用系統(tǒng)模型法，并以臺灣島為例對生態(tài)環(huán)境承載力在2000年的狀況進(jìn)行了數(shù)值模擬。韓波等［39］基于門檻分析法建立海島生態(tài)承載力評價體系，并以此測算了浙江省海島生態(tài)承載力，分析了海島開發(fā)所面臨的多種制約因素。張耀光等［40］提出海島人口容量和承載力研究，不僅涉及島陸土地資源，還應(yīng)包括其周圍的海洋生物資源，并以長山群島為例，通過預(yù)測人口的發(fā)展和分析海水養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展所能提供的蛋白質(zhì)，研究了海島人口容量和承載力等問題。

3 對我國海島承載力研究方向的展望

與國外的海島承載力研究相比，首先，我國的海島承載力研究起步較晚，研究的主要方面是在單資源承載力核算和時間尺度的生態(tài)足跡計算，對于將海島作為“自然—社會—經(jīng)濟(jì)”區(qū)域復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)研究其承載力較少；其次，目前系統(tǒng)論承載力指標(biāo)的構(gòu)建主要來自于可持續(xù)發(fā)展理論角度，承載力研究需要更適宜的理論框架；最后，承載力研究的落腳點(diǎn)在于支持可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)現(xiàn)，形成一系列可行的決策方案，但由于缺乏對機(jī)制和過程的深入探討，使目前承載力研究用于指導(dǎo)決策和規(guī)劃的深度和廣度不足［2］。根據(jù)我國現(xiàn)階段海島承載力研究的不足之處，提出以下幾點(diǎn)展望。

3.1 深入開展海島承載力評價基礎(chǔ)理論研究

海島是獨(dú)立而完整的生態(tài)單元，對島陸生態(tài)系統(tǒng)、潮間帶生態(tài)系統(tǒng)和近海海域生態(tài)系統(tǒng)的深入研究，可為我國海島承載力研究提供理論基礎(chǔ)。同時海島承載力研究需要大量資料數(shù)據(jù)，為了使研究更具針對性，科學(xué)地反映承載力狀況，需要查清我國海島生態(tài)現(xiàn)狀，包括基礎(chǔ)資料、島上存在的主要環(huán)境問題等。

深入開展海島旅游環(huán)境承載力、生態(tài)承載力的主要理論方法研究，同時加強(qiáng)在海島個案研究中適用性評價的研究，并結(jié)合當(dāng)前我國海島開發(fā)利用與保護(hù)中存在的主要問題，研究和構(gòu)建海島承載力評價指標(biāo)體系和模型；同時，加強(qiáng)與地理信息系統(tǒng)結(jié)合的海島承載力研究，不僅可用于收集管理數(shù)據(jù)，還可用于承載力狀況的分析和描述、承載力變化動態(tài)分析與模擬等工作。

3.2 結(jié)合開展景觀生態(tài)學(xué)與海島承載力的研究

景觀生態(tài)學(xué)作為一門關(guān)注空間格局與生態(tài)學(xué)過程的基礎(chǔ)應(yīng)用學(xué)科，其研究技術(shù)、分析方法和研究視角已成功應(yīng)用于陸地土地利用變化及其生態(tài)過程的監(jiān)測、評價與研究中［41］。景觀生態(tài)學(xué)理論在國內(nèi)外的發(fā)展中，盡管有學(xué)者提出了海洋景觀生態(tài)學(xué)（ocean-scape ecology）的概念，但景觀生態(tài)學(xué)目前的研究主要集中在陸地，有關(guān)海洋資源環(huán)境領(lǐng)域的研究報道相對較少［42］。將景觀生態(tài)學(xué)原理應(yīng)用在海島承載力研究上有2個優(yōu)勢：一方面景觀生態(tài)學(xué)能夠?qū)⒑u土地利用景觀空間格局與海島承載力結(jié)合起來，研究景觀格局與承載力狀況的關(guān)系，加強(qiáng)承載力狀況空間分析研究；另一方面在海島承載力動態(tài)變化與生態(tài)過程的分析方面，景觀生態(tài)學(xué)中存在的諸多用于描述空間格局的景觀指數(shù)［43］對于海島承載力指標(biāo)構(gòu)建具有一定的參考價值。

3.3 加強(qiáng)島群資源生態(tài)環(huán)境承載力的研究

島群是一個區(qū)域的概念，是在一定海域范圍內(nèi)，由地理空間毗鄰、自然屬性相近、功能用途趨同的若干海島組成的島嶼群落［11］。隨著空間分析與遙感等技術(shù)的發(fā)展，對海島承載力的研究不單單僅限于單個島的角度，通過島群承載力研究的示范應(yīng)用，推動海島區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展，可有效優(yōu)化海島開發(fā)模式，降低海島開發(fā)風(fēng)險，有利于減輕海島生態(tài)風(fēng)險、保護(hù)海島生態(tài)系統(tǒng)，從而促進(jìn)海島經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)海島資源的永續(xù)利用。

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海洋行業(yè)公益性項目“島群綜合開發(fā)風(fēng)險評估與景觀生態(tài)保護(hù)技術(shù)及示范應(yīng)用（201305009）”.