姚詩汝，張麗娟，溫麗雅，董文杰，曹更永

（1.中國計(jì)量大學(xué)，浙江 杭州，310018；2.浙江省交通運(yùn)輸科學(xué)研究院，浙江 杭州，310023）

0 引言

近年來，中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，人口持續(xù)增長，人們對資源的過度開發(fā)導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境保護(hù)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的矛盾日益嚴(yán)峻[1]。為應(yīng)對生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀，我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展逐漸轉(zhuǎn)向高質(zhì)量發(fā)展，人們開始將可持續(xù)發(fā)展作為開展生產(chǎn)活動(dòng)的方向[2]。黨的十八大將生態(tài)文明建設(shè)納入“五位一體”總體布局。十九大報(bào)告提出：中國特色社會(huì)主義進(jìn)入新時(shí)代，我國社會(huì)主要矛盾已經(jīng)轉(zhuǎn)化為人民日益增長的美好生活需要同不平衡不充分的發(fā)展之間的矛盾，要求在創(chuàng)造更多物質(zhì)財(cái)富和精神財(cái)富的同時(shí)，提供更多優(yōu)質(zhì)生態(tài)產(chǎn)品以滿足優(yōu)美生態(tài)環(huán)境需要。十九屆五中全會(huì)規(guī)劃二〇三五年生態(tài)環(huán)境根本好轉(zhuǎn)，美麗中國建設(shè)目標(biāo)基本實(shí)現(xiàn)。同時(shí)我國也明確建設(shè)交通強(qiáng)國的宏偉目標(biāo)，努力實(shí)現(xiàn)由交通大國向交通強(qiáng)國的轉(zhuǎn)變。交通建設(shè)與沿線生態(tài)環(huán)境息息相關(guān)、相輔相成，是美麗中國建設(shè)不可或缺的組成部分，更是可持續(xù)發(fā)展中重要的一環(huán)。

交通運(yùn)輸是國民經(jīng)濟(jì)的命脈，公路是其中的重要環(huán)節(jié)，加強(qiáng)公路建設(shè)對于增強(qiáng)綜合國力，推動(dòng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展，提高人民生活水平具有重要意義[3]?！秶夜肪W(wǎng)規(guī)劃（2013—2030年）》中提出：預(yù)計(jì)2030年，全社會(huì)公路客運(yùn)量、貨運(yùn)量是當(dāng)前的2.7、2.2倍，旅客、貨物周轉(zhuǎn)量將達(dá)到現(xiàn)在的3.2、2.4倍，主要公路的平均日流通量將超過10萬輛，達(dá)到目前的4倍以上。作為國家基礎(chǔ)運(yùn)輸主骨架和與人民群眾聯(lián)系最緊密的交通運(yùn)輸方式，公路的綠色發(fā)展與交通強(qiáng)國目標(biāo)實(shí)現(xiàn)密切相關(guān)。在公路快速發(fā)展的同時(shí)，公路資源環(huán)境承載力問題日益嚴(yán)重，資源的局限、環(huán)境的惡化與公路建設(shè)需求之間的矛盾不斷擴(kuò)大[4-5]。目前國內(nèi)外對資源環(huán)境承載力的重點(diǎn)多在單要素承載力研究上，把公路資源環(huán)境承載力作為一種限制性條件在城市交通規(guī)劃中應(yīng)用的實(shí)例較少[6]。文章從資源環(huán)境承載力角度出發(fā)，分析國內(nèi)外目前研究現(xiàn)狀，明確資源環(huán)境承載力概念、總結(jié)評價(jià)方法，提出現(xiàn)有研究存在的不足和改進(jìn)建議。對系統(tǒng)了解資源環(huán)境承載力現(xiàn)狀，深入貫徹可持續(xù)發(fā)展理念，協(xié)調(diào)生態(tài)文明建設(shè)，促進(jìn)國家經(jīng)濟(jì)持續(xù)健康發(fā)展，實(shí)現(xiàn)公路規(guī)劃與生態(tài)建設(shè)和諧發(fā)展具有深遠(yuǎn)意義。

1 資源環(huán)境承載力基礎(chǔ)理論

1.1 資源環(huán)境承載力概念

1921年人類生態(tài)學(xué)家帕克和伯克斯首次討論了承載力的概念，即在特定的空間、養(yǎng)分、陽光等環(huán)境條件下，某種個(gè)體存在數(shù)量所能達(dá)到的最高極限[7]。在承載力研究基礎(chǔ)上，學(xué)者們開始將研究方向轉(zhuǎn)向資源承載力和環(huán)境承載力。1985年聯(lián)合國教科文組織提出了資源承載力概念，定義為在一段時(shí)期內(nèi)，利用該區(qū)域的自然資源和智力、技術(shù)資源等，在符合物質(zhì)生活水平條件下能夠持續(xù)供養(yǎng)人口的能力。1991年北京大學(xué)提出了國內(nèi)較為嚴(yán)格的環(huán)境承載力概念，定義為在一定時(shí)期，生態(tài)環(huán)境在不突破生態(tài)系統(tǒng)彈性閾值的基礎(chǔ)上能承受人類社會(huì)、經(jīng)濟(jì)活動(dòng)作用的能力[8]。資源環(huán)境承載力是綜合資源承載力和環(huán)境承載力的概念，交通領(lǐng)域的資源環(huán)境承載力定義為在一定的時(shí)空下，生態(tài)系統(tǒng)維持在能自我恢復(fù)的范圍內(nèi)，交通系統(tǒng)能夠發(fā)展的最大規(guī)模。

1.2 資源環(huán)境承載力研究進(jìn)展

18世紀(jì)馬爾薩斯發(fā)布的《人口論》中提出資源限制人口理論，成為承載力的雛形[9]。20世紀(jì)70年代，國外開始研究土地人口承載力。1972年，羅馬俱樂部發(fā)表《增長的極限》，提出人口迅速增長會(huì)帶來的各類資源限制和環(huán)境污染問題[10]。1995年，Arrow發(fā)表《經(jīng)濟(jì)增長、承載力和環(huán)境》，文中討論了經(jīng)濟(jì)活動(dòng)與環(huán)境承載能力的關(guān)系，使得環(huán)境承載力被廣泛關(guān)注[11]。2012年，Running發(fā)表的論文中提到，可供人類使用的各種資源在未來十年將會(huì)達(dá)到“生態(tài)邊界”[12]。目前國外關(guān)于單要素資源環(huán)境承載力已有研究，B WIDOD等人[13]在可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)上對日惹市區(qū)（YUA）土地資源和水資源的環(huán)境承載力進(jìn)行研究。NAIMI[14]通過分析阿爾及利亞首都阿爾及爾的水資源供需平衡，評估該地水資源承載力。

20世紀(jì)80年代起，我國開始關(guān)注水土資源承載力的研究。隨著人口、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，國內(nèi)開展了地質(zhì)環(huán)境、大氣環(huán)境、旅游環(huán)境承載力的研究。在有一定的研究基礎(chǔ)后，學(xué)者們發(fā)現(xiàn)將某一單要素承載力置于完整的生態(tài)系統(tǒng)中，當(dāng)單要素承載力達(dá)到極限時(shí)，系統(tǒng)的整體承載力不一定達(dá)到最優(yōu)[4]，因此學(xué)者們開始著眼資源環(huán)境綜合承載力。劉育博[15]以河北省秦皇島市盧龍縣作為研究對象，建立涵蓋自然條件、自然資源、生態(tài)環(huán)境和社會(huì)經(jīng)濟(jì)四個(gè)層次的縣級資源環(huán)境承載力評價(jià)指標(biāo)體系，對盧龍縣資源環(huán)境承載力進(jìn)行評價(jià)與分析。王艷云[16]構(gòu)建資源環(huán)境承載力集成評價(jià)模型，對浙江省湖州市長興縣資源環(huán)境承載力進(jìn)行評估。

國內(nèi)外對資源環(huán)境承載力的研究，大致經(jīng)歷了“土地人口承載力—資源承載力—環(huán)境承載力—資源環(huán)境承載力”的過程，是由單要素的承載力評價(jià)到綜合性承載力評估的演進(jìn)過程。綜合看來，目前資源環(huán)境承載力主要還是集中在單要素的承載力研究，對資源、環(huán)境結(jié)合考慮的綜合性研究還較少，研究實(shí)例也較少。

1.3 公路交通資源環(huán)境承載力研究進(jìn)展

20世紀(jì)50年代國外開始對交通領(lǐng)域資源環(huán)境承載力進(jìn)行研究，一些發(fā)達(dá)國家如美國、德國，它們的公路建設(shè)起步早，所以有關(guān)公路建設(shè)的法律法規(guī)發(fā)展得也較為完善。美國、澳大利亞、瑞典對公路規(guī)劃、建設(shè)、保養(yǎng)、運(yùn)營的全過程提出了生態(tài)保護(hù)的要求和措施[17-19]。國外多將研究著眼于公路網(wǎng)容量和公路建設(shè)與環(huán)境之間的影響等問題。Giuliano和 Genevieve[20]以歐洲國家和美國為研究對象，討論了交通發(fā)展與土地利用格局之間的關(guān)系，他們認(rèn)為城市土地建設(shè)達(dá)到一定密度后會(huì)促進(jìn)軌道交通的發(fā)展。Handy S[21]從交通與土地承載力之間的聯(lián)系著手，討論了公路建設(shè)對環(huán)境的影響，并且提出有效利用土地對于城市交通發(fā)展具有重大意義。Barrientos[22]對敏感區(qū)域公路建設(shè)進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)公路建設(shè)環(huán)保措施對環(huán)境的潛在效益。國外在將公路交通環(huán)境承載力作為一種現(xiàn)實(shí)的約束條件，應(yīng)用到城市交通規(guī)劃中去的研究較少。

國內(nèi)關(guān)于公路交通環(huán)境承載力的研究最早是由北京交通大學(xué)的衛(wèi)振林等人[23]提出的。目前國內(nèi)對公路交通環(huán)境承載力的研究并不多，主要是集中于城市交通規(guī)劃理論方面，從資源環(huán)境承載力角度進(jìn)行公路規(guī)劃建設(shè)的研究缺少應(yīng)用實(shí)例。研究大部分僅針對單要素的承載力評價(jià)展開，并且集中在土地資源環(huán)境承載力。孫茜[24]通過對我國公路交通用地情況進(jìn)行調(diào)查，研究了我國公路交通土地資源承載力，并且構(gòu)造了公路交通網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化模型與算法。楊秀英[4]構(gòu)建指標(biāo)體系，評價(jià)區(qū)域公路土地資源承載力，通過構(gòu)建模型和計(jì)算得到了最終的公路鐵路綜合線網(wǎng)調(diào)整方案。喬心格[25]從節(jié)約資源、低碳減排、環(huán)保、生態(tài)等方面構(gòu)建了綠色公路評價(jià)指標(biāo)體系。

由于資源環(huán)境承載力的理論體系尚不完善，評價(jià)方法準(zhǔn)確性難以保證，目前較少有針對資源、環(huán)境等復(fù)合系統(tǒng)開展的綜合承載力評價(jià)。

2 公路資源環(huán)境承載力評價(jià)方法

通過對資源環(huán)境承載力的深入研究，學(xué)者們使用多種方法、模型，計(jì)算、分析和評價(jià)區(qū)域資源環(huán)境承載力，評價(jià)方法趨于多樣化和系統(tǒng)化。評價(jià)方法經(jīng)歷了從定性到定量，從單一到綜合，從靜態(tài)到動(dòng)態(tài)的過程?？煞譃橹笜?biāo)因子權(quán)重法、供需平衡法、系統(tǒng)模型法和環(huán)境容量法四大類評價(jià)方法[6，26-28]。

指標(biāo)因子權(quán)重法通過選取反映區(qū)域復(fù)合系統(tǒng)特征以及自然系統(tǒng)與人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)相互作用的關(guān)鍵指標(biāo)，建立模擬區(qū)域復(fù)合系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)的指標(biāo)體系，來反映區(qū)域承載狀況。包括模糊評價(jià)法、層次分析法、主成分分析法、矢量模法和狀態(tài)空間法。供需平衡法利用承載主體與承載對象之間的差值來評估區(qū)域承載狀況，包括能值分析法、生態(tài)足跡法和差量對比法。系統(tǒng)模型法通過分析系統(tǒng)運(yùn)行機(jī)制，構(gòu)建要素間的耦合關(guān)系，建立模型模擬復(fù)雜多變的區(qū)域復(fù)合系統(tǒng)，對研究對象未來的變化進(jìn)行預(yù)測和評估。環(huán)境容量法以區(qū)域環(huán)境系統(tǒng)的納污能力來體現(xiàn)區(qū)域資源環(huán)境承載力。各評價(jià)方法的優(yōu)劣勢見表1。

表1 評價(jià)方法優(yōu)劣勢比較Tab.1 Comparison of advantages and disadvantages of evaluation methods

3 公路資源環(huán)境承載力研究展望

3.1 公路資源環(huán)境承載力研究存在問題

隨著學(xué)者們對公路資源環(huán)境承載力的不斷探討，理論體系已相較之前有所完善，但是生態(tài)系統(tǒng)存在復(fù)雜的交互作用，而且環(huán)境、生態(tài)等自然要素和經(jīng)濟(jì)、社會(huì)等人文要素對評估存在影響，研究仍面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，目前資源環(huán)境承載力研究存在以下不足：

一是缺乏完整的理論體系。國內(nèi)外關(guān)于資源環(huán)境承載力的綜合性研究較少，且研究方法仍需創(chuàng)新。資源環(huán)境承載力屬于多學(xué)科綜合領(lǐng)域，包括經(jīng)濟(jì)、生態(tài)、社會(huì)，當(dāng)前研究局限于生態(tài)領(lǐng)域，對經(jīng)濟(jì)-社會(huì)-生態(tài)的耦合作用缺乏深入研究。對于公路資源環(huán)境承載力的研究多集中于單要素承載力，但是單要素承載力具有獨(dú)立性，生態(tài)文明導(dǎo)向下的評價(jià)注重資源環(huán)境多要素的整體評價(jià)[38-39]。

二是缺少一套資源環(huán)境承載力綜合評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)體系。不同評價(jià)方法適用情況不同，對于同一區(qū)域不同評價(jià)方法會(huì)導(dǎo)致結(jié)果差異顯著。單一的評價(jià)方法具有一定的局限性，對公路規(guī)劃建設(shè)區(qū)域進(jìn)行評價(jià)時(shí)缺乏綜合評價(jià)模型，在評估過程中的指標(biāo)選取缺乏定量依據(jù)，缺少考慮社會(huì)發(fā)展和科技進(jìn)步對評價(jià)的影響，難以保證評價(jià)結(jié)果的客觀性。

三是理論研究與實(shí)踐脫節(jié)。公路承載能力是動(dòng)態(tài)的，受到多種因素的影響。公路系統(tǒng)是復(fù)雜和開放的，它與外部世界緊密相連[40]。研究中對區(qū)域系統(tǒng)的開放性特征缺乏考慮，由于區(qū)域人口、經(jīng)濟(jì)規(guī)模的動(dòng)態(tài)性特征，單一的、靜態(tài)的資源環(huán)境承載力評價(jià)已無法滿足國土資源與空間精細(xì)化管理的發(fā)展需求。難以實(shí)現(xiàn)對區(qū)域公路規(guī)劃和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的指導(dǎo)作用。

3.2 公路資源環(huán)境承載力研究建議

本文基于對公路資源環(huán)境承載力系統(tǒng)內(nèi)部理論的探討，分析社會(huì)經(jīng)濟(jì)和生態(tài)環(huán)境兩個(gè)系統(tǒng)之間的運(yùn)行規(guī)律，針對上述不足，對公路資源環(huán)境承載力未來的研究提供如下建議：

一是完善公路資源環(huán)境承載力理論體系。加強(qiáng)對公路資源環(huán)境承載力概念和內(nèi)涵的探討，繼續(xù)豐富公路資源環(huán)境承載力的定義、特征、構(gòu)成要素、機(jī)理與演進(jìn)機(jī)制等基礎(chǔ)理論內(nèi)容。研究中需借鑒生態(tài)學(xué)、地理學(xué)、資源科學(xué)與環(huán)境科學(xué)等多門學(xué)科，建立完整的的理論體系。在資源環(huán)境承載力研究過程中需要考慮其空間尺度，構(gòu)建多層次、多結(jié)構(gòu)的理論體系，為后續(xù)研究提供理論保障。

二是建立綜合評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)體系?？紤]自然、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)等多種要素，綜合多領(lǐng)域、多視角、多區(qū)域，建立有針對性、科學(xué)合理的評價(jià)體系。評價(jià)過程中需要充分考慮復(fù)雜系統(tǒng)內(nèi)部各要素之間的相互作用，對評價(jià)過程中相關(guān)計(jì)算方法進(jìn)行完善。深入動(dòng)態(tài)模擬研究，監(jiān)測資源環(huán)境承載力隨著時(shí)間和空間而發(fā)生的改變，對于生態(tài)治理具有重要意義。

三是加強(qiáng)基礎(chǔ)研究與實(shí)踐應(yīng)用的聯(lián)系。結(jié)合使用定性與定量評價(jià)，綜合使用各類評價(jià)方法，更加全面地對區(qū)域進(jìn)行評價(jià)。進(jìn)行資源環(huán)境承載力評價(jià)時(shí)應(yīng)當(dāng)因地制宜，統(tǒng)籌各類資源，協(xié)調(diào)各個(gè)區(qū)域。需要深入研究各種模型的適用性，提高對同一區(qū)域不同模型評價(jià)結(jié)果的差異性。使得資源環(huán)境承載力評價(jià)能夠結(jié)合時(shí)代的發(fā)展而加以優(yōu)化。

四是注重科技驅(qū)動(dòng)因素。充分發(fā)揮GIS、RS等先進(jìn)技術(shù)的作用，加強(qiáng)公路資源環(huán)境承載力研究的標(biāo)準(zhǔn)化、數(shù)字化與系統(tǒng)化，以滿足實(shí)用化、業(yè)務(wù)化的國家需求。提高環(huán)境污染治理能力和動(dòng)態(tài)監(jiān)控能力，對建設(shè)公路建立動(dòng)態(tài)監(jiān)測平臺(tái)，實(shí)時(shí)監(jiān)控、分析區(qū)域內(nèi)與區(qū)域間的資源環(huán)境狀況。

4 結(jié)語

資源環(huán)境承載力從單要素的評價(jià)到綜合性的評估，從對資源環(huán)境的定量分析到定性分析，呈現(xiàn)出生態(tài)文明演進(jìn)過程和可持續(xù)的發(fā)展理念。目前資源環(huán)境承載力已成為生態(tài)文明建設(shè)中的重要組成部分，是建設(shè)美麗中國和發(fā)展交通強(qiáng)國的理論基礎(chǔ)，因此在發(fā)展過程中更需要充分結(jié)合國家方針政策，指導(dǎo)區(qū)域公路建設(shè)規(guī)劃。但是，現(xiàn)有資源環(huán)境承載力研究還有很多不足，中國公路資源環(huán)境承載力的研究多基于傳統(tǒng)的方法，研究創(chuàng)新較少，研究過程中忽略了許多重要影響因素，例如科技驅(qū)動(dòng)、社會(huì)發(fā)展對研究的影響。資源環(huán)境承載力研究框架體系不完整，缺乏系統(tǒng)指標(biāo)體系，理論研究與實(shí)際應(yīng)用脫節(jié)，缺少對經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、生態(tài)發(fā)展的全面考慮等。因此，需要繼續(xù)深入研究公路資源環(huán)境承載力，理解關(guān)鍵概念，完善理論體系，形成系統(tǒng)的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)體系，提高對未來態(tài)勢的預(yù)判。加強(qiáng)基礎(chǔ)研究與實(shí)踐應(yīng)用的聯(lián)系，結(jié)合時(shí)代發(fā)展，充分發(fā)揮先進(jìn)技術(shù)的作用。編制基于資源環(huán)境承載力的區(qū)域公路規(guī)劃，合理統(tǒng)籌國土資源，優(yōu)化公路開發(fā)布局結(jié)構(gòu)，緩解資源緊缺、恢復(fù)生態(tài)穩(wěn)定，使得生態(tài)文明與公路建設(shè)共同發(fā)展。