环境承载力的作用（精选12篇）
环境承载力的作用 篇1
我国明确提出“建立生态环境保护管理体制、资源环境承载预警机制、陆海统筹的生态系统保护修复区域联动机制”, 旅游环境承载力是区域旅游可持续发展必须面对的重要命题。旅游环境承载力表征在某一旅游地环境现存状态结构组合不发生明显有害变化的前提下, 一定时期内旅游地承受的旅游活动强度, 以及一定时期内旅游地所能承受的旅游者人数[1]。旅游环境承载力由密切联系的复合子系统共同构成, 当这些子系统之间良性循环时, 旅游环境系统可实现由低级到高级、简单到复杂、无序到有序的提升和优化。
山东半岛蓝色经济区旅游资源和旅游产业要素高度聚集、旅游经济规模较大、发展速度快, 旅游经济年均增长率达到20.73%。2012年山东半岛7个城市国际旅游外汇收入和入境旅游人次分别达到20.12亿美元和299.7万人次, 分别是山东省总量的68.80%和63.78%, 已成为山东省旅游业发达地区和区域旅游格局的核心地区。然而, 半岛地区旅游业在快速发展、游客规模不断激增的同时, 旅游环境承载要素增多且关系日趋复杂, 沿海城市岸线旅游功能开发无序、产业定位不合理、环境污染等使旅游环境承载压力日益突出。因此, 深入探讨旅游环境复合承载系统之间的互动耦合和协调发展的作用机制, 对提升旅游环境综合承载力, 推动半岛地区旅游业的可持续发展具有重要的理论价值和现实意义。
学术界对旅游环境承载力的理论分析及其应用研究逐步深入和丰富。国外学者对旅游环境承载力的研究起步较早, 在Lime、Stankey对旅游环境承载力进行深入分析后, 旅游环境承载力研究的广度和深度逐步加大。国内对旅游环境承载力的研究起步较晚, 20世纪80年代赵红红等[2]率先对旅游环境承载力的概念进行了介绍;保继刚[3]等国内学者开始对旅游环境承载力的概念、测度方法、构成系统、旅游环境容量等内容进行了较系统深入的研究。我国对旅游环境承载力测度方法的研究成果较丰富, 张广海等[4]、刘伟[5]和刘佳[6]在建立旅游环境承载力评价指标体系的基础上, 提出旅游环境可持续承载度的概念和测量模型;郑晖等[7]分别通过生态足迹和生态承载力方法对甘肃省人均生态足迹、人均生态承载力和人均生态赤字进行了动态分析。总体看, 绝大多数研究重视各子系统对旅游环境承载力综合系统的作用, 但对旅游环境承载子系统之间的作用机理研究相对不足。本文构建了旅游环境承载力的评价体系, 在对各个子系统之间耦合关系进行测算的基础上, 运用结构方程模型对旅游环境承载系统的整体演化过程进行分析, 提出相关对策建议, 为实现半岛地区旅游环境承载子系统均衡发展和整体承载能力的提升提供科学依据和决策支持。
1 指标选取、评价模型与研究方法
1.1 指标体系与数据来源
旅游环境承载系统是由旅游生态、旅游经济、旅游社会等环境承载子系统及其要素构成的复合系统。其中, 旅游生态环境承载子系统是半岛地区旅游发展得以实现的基本条件, 反映的是地区旅游资源状况及其生态质量;旅游社会环境承载子系统反映的是地区发展旅游业依靠的社会环境承载与发展能力;旅游经济环境承载子系统反映了半岛地区对其旅游业发展的经济承载能力, 旅游经济的提升必定会依赖于旅游环境资源, 同时也会对旅游资源产生影响。本文根据半岛地区旅游资源类型与特点、经济发展基础和人们生活方式对半岛地区旅游业的影响, 构建旅游环境承载力评价体系, 见表1。
旅游资源规模反映的是旅游资源的总体规模, 本文采用半岛地区国家A级以上景区个数来表征;旅游资源品味度反映的是旅游资源的价值, 采用国家4A和5A级旅游景区个数加以表征;旅游资源知名度反映的是旅游者对旅游资源的认可度, 在此利用中文三大搜索引擎百度、雅虎和谷歌分别搜索关键词“XX年+XX城市旅游”, 计算出三大引擎的网页篇数的平均值而获得。游客密度反映了旅游者的心理感觉, 游客密度增加, 游客的心理压力也随之增加, 其计算方式为旅游人数除以当地人口。依据数据的可获得性、准确性、可比性等原则, 选取的相关指标数据来源于2002—2012年《山东统计年鉴》、《中国城市统计年鉴》和《山东旅游统计便览》。
1.2 评价模型与研究方法
耦合度模型:为了初步研究旅游环境承载力各子系统间的相互关系, 将物理学中的耦合概念引入到本文, 耦合是指两个 (或两个以上的) 系统或运动形式通过各种相互作用而彼此影响的现象[8]。从协同学的角度看, 耦合作用和耦合程度决定了系统在达到临界区域时由无序走向有序的趋势[9]。本文中它描述了环境承载力各子系统之间通过各自的耦合因素彼此产生相互作用的程度。耦合度c的计算公式为:。式中, i=1, 2, 3;E1、E2、E3分别为旅游生态、旅游经济和旅游社会环境承载子系统的评价值;ai为表1中三级指标权重值;xi为第i个指标的标准化值;Ei值越大, 代表这个承载子系统的承载能力越强, 反之同理。耦合度c的取值范围为0—1, 值越大, 耦合性越好, 反之相互作用越小。
结构方程模型:结构方程模型 (Structural Equation Model, SEM) 是一种基于变量原始数据协方差矩阵分析变量之间关系的统计方法, 综合了回归分析、方差分析、确认因子分析、路径分析等多种统计数据分析工具, 能用来揭示多个自变量与多个因变量之间复杂交错的因果关系[10]。结构方程模型一般分为结构模型和测量模型, 结构模型反映了各个潜变量 (不能被直接地精确观测) 之间的关系, 测量模型反映的是各潜变量与观察变量 (又叫可测变量) 之间的关系, 其中观察变量含有误差项, 而结构变量不含误差项。从表1可知, 三大子系统层的各构成要素ηi与ζi是即为SEM方程中的“潜在变量”, Yn和Xn为SEM中决定每个潜在变量的可测变量。结构方程模型的运行过程包括模型设定、模型识别、模型求解、模型修正、模型评价和模型解释。为了考察模型的适当性和参数估计值的合理性, 通常会在模型求解后通过若干指标 (CMIN、DF、CMINDF、GFI等) 对模型拟合程度进行评估, 若模型能拟合样本数据, 表明模型成立, 否则应进行修正, 直至符合拟合指标要求。结构方程模型能为研究旅游环境承载力各子系统间的作用关系提供新的研究思路。
2 旅游环境承载系统耦合作用的时空演化特征
根据表1中的评价体系以及综合指数加权模型, 分别测算出半岛地区旅游环境承载力各子系统的承载指数, 根据耦合度模型以及2002年、2006年和2011年三个时间截面的旅游环境承载子系统的承载指数, 测算得出半岛地区旅游环境承载系统中两两子系统之间的耦合度, 结果见图1。
由图1 (上) 可知, 半岛各城市旅游生态环境承载指数逐年上升, 且差距逐年加大。青岛依据自身滨海特色和政府对环境质量的重视, 其旅游生态环境承载指数变化趋势明显, 一直处于各城市前列。潍坊积极应对生态危机, 其旅游生态环境承载能力增长趋势显著。滨州和东营的旅游生态环境承载能力仍有待提高。旅游经济环境承载子系统的发展趋势与旅游生态环境承载力较一致, 青岛呈增长趋势, 且排名第一, 滨州和东营的经济承载能力具有较大的提升空间。在旅游社会环境承载子系统方面, 各城市的承载力逐年增长, 且差距越为显著, 各城市承载力排名与其他两子系统的承载力排名一致。综上所述, 半岛地区各城市的旅游生态、旅游经济与旅游社会承载子系统的承载能力增长趋势具有同步性, 表明两两之间具有一定的关系。
从图1 (下) 可知, 旅游生态与旅游经济两承载子系统之间的耦合程度处于中等水平, 即抗耦合时期, 表明旅游生态与旅游经济环境承载力有所提升, 两者之间的影响开始显现。从时间变化来看, 两系统间耦合度逐渐上升的有青岛和滨州, 东营和潍坊呈现稳定状态, 烟台、威海和日照有所下降。从截面来看, 威海、日照两个子系统间作用较不明显;旅游经济与旅游社会承载子系统间的耦合程度也处于中等水平, 两者之间开始相互作用;从时间变化上看, 潍坊之外的城市两子系统之间作用逐渐明显。从截面来看, 青岛、东营、烟台、潍坊和滨州两系统正处于相互磨合阶段, 区域经济呈现多核心的结构特征;旅游生态与旅游社会承载子系统间的耦合程度相对较高, 处于系统良性耦合阶段, 表明两系统间开始相互磨合。从时间变化上看, 青岛、潍坊和滨州两子系统间影响较为稳定, 其他城市两系统耦合到现在开始呈现相互作用状态。从截面来看, 7个城市中两系统的相互作用程度相近。
3 旅游环境承载系统动态拟合与关联作用机制
3.1 基于结构方程模型系统关联、作用机制研究假设
根据上述分析可知, 半岛地区旅游环境承载子系统两两之间存在相互联系、互为因果的关系。这三个子系统对总体系统的作用可能是通过影响其他子系统而最终改变旅游环境承载力整体系统的运行状态。本文采用结构方程理论, 进一步揭示旅游环境承载力各子系统内部构成要素之间的作用关系。从表1可见, 在旅游环境承载系统的动态运转中, 由人构成的旅游社会承载子系统的变化为整体系统发生改变和发展的根本原因, 将直接或间接地对滨海旅游经济承载子系统的发展产生影响, 同时它也会对旅游生态承载子系统产生影响。结合上述分析和结构方程理论, 提出研究假设: (1) 旅游环境资源条件对旅游经济规模、旅游环境生态状况具有直接正路径影响; (2) 旅游环境生态状况对旅游经济压力具有直接正路径影响; (3) 旅游社会生活条件对旅游社会压力、旅游经济规模状况、旅游经济压力、旅游环境生态状况有直接正相关关系; (4) 旅游社会压力对旅游经济压力、旅游环境资源条件有直接正相关关系。在假设基础上, 建立结构方程模型的初步构想, 其中所涉及的6个潜变量包含旅游资源条件、旅游生态压力、社会生活条件和旅游社会压力4个自变量, 旅游经济规模和旅游经济压力两个因变量。
3.2 结构方程模型检验、拟合估计与模型修正
信度检验是结构方程模型对所用指标原始数据稳定性与一致性的检验, 主要反映原始数据内部之间的关系, 考证各项指标数据能否表达相同内容及其特征, 如指标数据选取合理, 数据一致性高[11]。本文采用衡量数据内部一致性方法 (Cronbach's Alpha) 来反映原始数据的信度, Cronbach's Alpha系数值大于0.7为高信度, 0.5为最低能被接受的信度值。信度检验结果显示, 子系统各要素的Cronbach's Alpha检验结果均在0.6以上, 整个系统的Cronbach's Alpha达到了0.84, 表明6个潜变量数据可靠性较高, 能进行半岛旅游环境承载力子系统各要素之间作用机理的拟合分析。
选取半岛7个城市2002—2011年6个潜变量的面板数据样本, 导入AMOS16.0软件中进行拟合运算, 结果见图2。本文采用CMIN/DF、RMR、GFI、CFI和IFI对结构方程模型的拟合度进行评价, 当2
由于概念模型构建或者数据收集上存在着一定的偏差, 结构方程的验证过程中需要多次修正才可能达到想要的效果。在模型修正时, 首先应考虑增列同一测量模型观察变量误差项间的协方差, 其次分析增列同为外因潜在变量不同测量模型的观察变量误差项间的协方差。遵照此原则, 对原模型进行逐步修正。因素负荷量值介于0.50—0.95之间, 表明结构方程模型的基本适配度良好[12]。从图2可知, 在6大要素间的载荷上, 旅游总收入 (X8) 因子负荷量超过了1;而在潜在因子间的关系上, 旅游社会压力和旅游经济压力的关系为-1.05, 生态压力对经济压力的关系达到2.27, 旅游社会条件和旅游生态压力关系达到1.39。对以上潜在因子间的作用路径, 可用CR的显著性来判定路径系数。从结果可以得知, 旅游资源条件对旅游生态压力、旅游生态压力对旅游经济压力、旅游社会条件对旅游经济压力、旅游社会压力对旅游经济压力作用路径系数所对应的CR和P值不显著, 即没有通过|CR|<1.96、P<0.05的拟合要求, 因此将这4条路径删除, 得出修正后的结构方程模型拟合图, (图3) 。由图3可知, CMIN/DF的值达到2.638>2, GFI、CFI、IFI均大于0.8, 表明模型拟合效果较好, 满足了最初的假设条件。
注:CMIN/DF=2.638, RMR=0.083, GFI=0.816, CFI=0.934, IFI=0.935。
3.3 蓝色经济区旅游环境承载系统关联机制分析
由图3可知, 旅游社会条件与旅游生态压力、旅游社会压力关系较密切, 载荷为0.94和0.98, 但对旅游经济规模的影响一般, 载荷为0.42, 表明随着外出旅游者人数增加, 给旅游资源和游客满意度带来了较大压力, 而旅游者人均消费有限, 使旅游经济规模的扩大受到限制。旅游社会压力对半岛地区资源条件的负荷系数为0.94, 表明游客人数增多给当地居民和旅游者带来了心理压力, 从侧面反映出旅游资源含量丰富, 对旅游者的吸引力增大。旅游资源条件与旅游经济规模的关系密切, 载荷为0.52, 半岛地区大力发展旅游业, 使旅游收入逐渐增长, 且占GDP比重也显著提高。由于半岛自身条件的限制, 在整个旅游环境承载系统运行过程中旅游资源条件对旅游生态压力、旅游生态压力对旅游经济压力、旅游社会条件对旅游经济压力、旅游社会压力对旅游经济压力作用不显著。
就各子系统关系而言, 半岛地区旅游社会环境承载子系统对旅游经济环境承载子系统的作用可分为直接和间接作用, 直接作用表现在本地旅游者人数增多, 给本地区带来的经济压力远远大于经济规模的提升, 这是由于旅游地对地区经济社会发展过于乐观, 忽视对地区经济压力的关注, GDP快速增长的背后是更多的资源投入和消耗。间接作用是指通过旅游生态承载子系统而起的作用, 半岛地区旅游生态环境承载子系统与旅游经济环境承载子系统间呈正相关关系, 社会进步和环境破坏带来的种种影响, 人们较重视环境保护与经济增长方式的转变, 经济的可持续发展必须要以环境的可持续发展为前提。环境污染和破坏会引发自然灾害, 给地区经济和旅游业带来直接损失, 经济发展也需要旅游环境提供各项资源, 而旅游环境承载力增加, 必然会带来经济规模增加和经济压力增大。
4 主要结论
本文采用综合指数模型、耦合度模型和结构方程模型理论, 对山东半岛蓝色经济区旅游环境各个承载子系统之间的作用机制进行系统分析, 研究表明: (1) 半岛地区7个城市各子系统的承载指数均呈增长态势, 且表现出显著的空间承载差异, 其中青岛、烟台、威海各子系统承载水平较高, 滨州各项承载指标均较低。 (2) 旅游环境各承载子系统之间存在相互耦合作用, 协调发展水平稳步上升。 (3) 旅游生态环境子系统对旅游经济环境承载子系统产生显著正影响, 旅游社会环境承载子系统不仅能直接作用于旅游经济环境承载子系统, 还能通过旅游生态环境承载子系统对旅游经济承载子系统产生正向影响力。因此, 为促进山东半岛蓝色经济区旅游环境综合承载能力和系统协调发展水平的稳步上升, 不仅要考虑各子系统对综合承载系统的影响, 还要考虑到各个承载子系统之间的相互关系, 以及旅游环境承载系统内部的动态演进过程。应积极提高旅游环境保护意识, 经济增长方式由粗放型转为集约型, 使旅游社会环境承载子系统对旅游经济环境承载子系统逐渐产生正向影响关系。为保证旅游经济环境承载力的稳定提升, 应对旅游生态环境承载力进行巩固与加强, 这不仅需要生态环境承载子系统自身的调节, 也需要旅游社会承载子系统及其要素的相应调整。总之, 在旅游业发展过程中应不断深化半岛旅游生态环境承载系统的基础作用, 加强旅游经济环境承载子系统的经济支撑能力和导向作用, 夯实旅游社会环境承载子系统的载体作用, 实现旅游生态、经济和社会环境子系统的协调、互动与融合, 以期推动山东半岛蓝色经济旅游业持续、稳定和快速发展。
参考文献
[1]董成森.森林型风景区旅游环境承载力研究——以武陵源风景区为例[J].经济地理, 2009, (1) ∶160-164.
[2]赵红红.苏州旅游环境容量问题初探[J].城市规划, 1983, (3) ∶46-53.
[3]保继刚.颐和园旅游环境容量研究[J].中国环境科学, 1987, (2) ∶32-38.
[4]张广海, 刘佳.山东半岛城市群旅游环境承载力地域差异与功能分区[J].地域研究与开发, 2008, (4) ∶77-85.
[5]刘伟.海岛旅游环境承载力研究[J].中国人口·资源与环境, 2010, 20 (5) ∶75-79.
[6]刘佳, 于水仙, 王佳.滨海旅游环境承载力评价与量化测度研究[J].中国人口·资源与环境, 2012, 22 (9) ∶163-170.
[7]郑晖, 石培基, 何娟娟.甘肃省生态足迹与生态承载力动态分析[J].干旱区资源与环境, 2013, (10) ∶13-18.
[8]Vefie L.The Penguin Directionary of Physics[M].Beijing:Foreign Language Press, 1996∶92-93.
[9]吴大进, 曹力, 陈立华.协同学原理和应用[M].武汉:华中理工大学出版社, 1990∶9-17.
[10]侯杰泰, 温忠麟, 成子娟.结构方程模型及其应用[M].北京:教育科学出版社, 2004.
[11]AMOS步步教程[EB/OL].http:/wenku.baidu.com/view/68eabele650e52ea551898af.html, 2011, 9, 10.
[12]林彦芸, 倪依克.《全民健身计划》视野下农村体育发展的思考[J].广州体育学院学报, 2011, 31 (3) ∶11-15.
环境承载力的作用 篇2
石家庄市水环境承载力的系统动力学研究
基于石家庄市水环境现状,建立了石家庄市水环境承载力系统动力学模型,并针对问题提出了石家庄市水环境持续发展方案.分析比较各个方案的.得出一个经济和环境协调发展的综合方案,从而为石家庄市水环境的可持续发展提供了科学的决策依据.
作 者：汪彦博 王嵩峰 周培疆 WANG Yan-bo WANG Song-feng ZHOU Pei-jiang 作者单位：武汉大学资源与环境科学学院,武汉,430079 刊 名：环境科学与技术 ISTIC PKU英文刊名：ENVIRONMENTAL SCIENCE & TECHNOLOGY 年，卷(期)：2006 29(3) 分类号：X143 关键词：石家庄市 系统动力学 水环境承载力 南水北调工程 可持续发展资源环境承载力综合研究 篇3
关键词：承载力；指标体系；评价方法
随着经济的高速发展，城镇化、工业化等一系列原因加剧了对资源、环境的压力。资源环境为经济发展提供了坚实的物质基础，是经济发展的载体，与此同时，资源环境本身结构、状态的改变又严重制约着经济的发展速度。资源环境状态的优劣与城市的可持续发展密切相关。因此，研究资源环境承载力有很大的必要性，引起了学术界和政府部门的广泛重视。
一、承载力概念的研究
承载力概念一词原本是物理力学的一个概念，其本意是指物体在不受破坏时可承受的最大负荷能力，现在已经组建演变为对发展的限制程度进行描述最常用的概念之一。随着承载力研究的深入，承载力早已突破物理学上的概念范畴，成为人口、资源、生态、环境、经济管理等多学科研究对象。
国外关于资源环境承载力概念研究较早，18世纪英国工业革命导致了人口聚集、资源消耗和环境恶化。在此背景下，英国人口学家Malthus首次发现环境因素对人类社会物质增长过程有着重要影响，在其著名的《人口原理》一书中提出了“人口过剩理论”和“两个级数理论”，比利时数学家Verhulst（1838年）进一步将Malthus资源有限并影响人口增长的观点用Logistic数学公式表现出来，并运用19世纪初英国Essex的人口数据检验了方程结果，使人类意识到资源和环境方面的限制作用。在随后的20世纪，各国科研人员开展了大规模的Logistic拟合和实证研究。
资源环境承载力的概念最早出现于我国科研项目《我国沿海新经济开发区环境的综合研究——福建省湄洲湾开发区环境规划综合研究总报告》中，随后引起了众多学者的广泛研究。黄宁生和匡耀求等（2000）认为，环境承载力从广义上讲，指某一区域的环境对人口增长和经济发展的承载能力。从狭义上讲，即为环境容量。环境容量是指环境系统对外界其它系统污染的最大允许承受量或负荷量。主要包括大气环境容量、水环境容量等。环境容量具有客观性、相对性和确定性的特征。倪天麒和王伟（2000）认为环境承载力体现了环境系统资源的价值，而且还突出了环境系统与生物和人文系统间的密切作用关系。环境承载力具有客观性、相对性、可调性和随机性的特征。环境承载力与环境容量有所不同。
二、资源环境承载力评价指标体系的研究
国内学者关于资源环境承载力指标体系的研究较多，不同学者从不同角度对此研究进行丰富。王书华等（2001）在对土地承载力进行梳理的基础上，结合我国东部沿海地区区域特点，构建了一套适合于东部沿海地区的的区域土地承载力综合评价指标体系，将该区域土地承载力划分为低承载力区、中承载力区、高承载力区3种类型区。张戈平（2003）在充分考虑水资源承载力影响因素的基础上，用归类法从五个方面建立水资源承载力待选评价指标体系。以此为基础，对黑龙江省8个地级城市：哈尔滨、齐齐哈尔、牡丹江、佳木斯、伊春、黑河、绥化和鸡西的水资源承载力进行了排序。王莉芳等（2007）通过分析不同学者对水资源承载力内涵的界定，给出了基于经济学和环境学角度的水资源承载力定义。在此基础上分析了水资源承载力的主要影响因素，进而对水资源承载力指数进行了定量描述。通过选取评价指标和计算承载力指数，构建了水资源承载力指标体系。并以水资源严重短缺的代表城市西安市为例进行应用研究。董文和张新等（2011）分析了现有资源环境承载力含义、相关指标以及指标测算方法等相关研究成果，并在省级主体功能区划中资源环境承载力测算和评价实践的基础上针对现有评价指标体系和计算方法主要从资源环境的自然属性出发，忽略了人类社会对自然的改造能力，无法全面表征资源环境实际承载能力的问题，提出以空气、水、土地、能源和生态5类要素作为约束区域发展的主要因子，分别从资源属性和环境属性两个方面，对每类要素进行单因子发展潜力评价，在现有测算自然总量的计算方法的基础上，通过增加人类科技的贡献分量作了改进。
三、城市综合承载力研究存在的主要问题
根据以上表述，可知现有国内外研究对于资源环境承载力研究有一定进展，取得了一些研究成果，但资源环境承载力指标体系的设计、方法的选择等问题缺乏深入研究，具体说来，分为几下几点：
（一）概念、内涵还不够清晰
不同时期的国内外学者针对资源承载力提出了不同的概念和内涵， 涉及方面也较多，对资源环境承载力的研究做出了巨大贡献，但尚未对其内涵和外延加以准确界定，达成共识。承载力概念、内涵的研究对承载力研究较为重要，涉及承载力研究的方方面面。因此，有待学者的进一步研究。
（二）研究内容不够系统
目前，城市资源承载力、城市环境承载力和城市生态承载力有了较为系统的研究。然而， 较少学者注重对城市基础设施承载力、城市安全承载力、城市公共服务承载力的研究，特别是公共服务承载力的研究非常薄弱。随着社会的发展，这些方面对城市承载力越来越重要，因此，以后在研究资源环境承载力时应加强这些方面的研究。
参考文献：
[1]张太海，赵江彬.承载力概念的演变分析[J].经济研究导刊，2012，14：11-14.
环境承载力的作用 篇4
环境人口容量与环境承载力是既相互区别又相互联系的概念。环境承载力多用于研究某一种资源与供养人口数量的关系, 如土地人口承载力, 就是在保持生态系统结构和功能不受破坏的前提下, 土地为居民提供的食物能健康地供养的最大人口数。环境人口容量主要研究的是一个地区、一定时期环境所能容纳的最大人口数, 它是随时间变化的。因此, 由于考虑的范围、时期、条件和目标不同, 人口容量也就具有了不同涵义, 因而就有土地人口承载力、资源承载力、环境人口容量、合理人口容量等一系列人口容量的概念。
环境承载力的作用 篇5
模糊随机优选模型在区域水环境承载力评价中的应用
基于水环境-社会经济系统的随机不确定性特征,建立了一种适用于指标信息不确定的.区域水环境承载力评价模糊随机优选模型.在该模型中,考虑到随机因素的影响,将不确定性指标的属性值划分为若干状态,每个状态都与一定的发生概率相对应.在此基础上,依据模糊理论构造以待评样本加权距优距离的二次方与加权距劣距离二次方之和为最小的目标函数,由此求得样本优属度值.根据样本优属度大小,对区域水环境承载力状况或变化趋势进行分析.实例研究表明,对具有随机不确定性特征的区域水环境承载力评价,所建模型具有很好的适用性.
作 者：李如忠 钱家忠 孙世群 作者单位：合肥工业大学资源与环境工程学院,合肥,230009刊 名：中国农村水利水电 ISTIC PKU英文刊名：CHINA RURAL WATER AND HYDROPOWER年，卷(期)：“”(1)分类号：X321.012 X824关键词：水环境承载力评价 不确定信息 模糊随机优选模型 虚拟向量
环境承载力的作用 篇6
关键词：土地资源；生态红线；划定
在生态文明的大背景下，做好耕地保护工作是重心，但与此同时更重要的是要保护好土地的生态功能，为人类生存发展创造条件。如何做好土地生态功能的保护，其中生态红线划定是关键，加强生态用地保护，提升我国土地资源环境承载力，完善我国现有土地利用分类，并对天然林、湿地以及草场等做好开发工作。严格划定生态红线，保护永久基本农田，节约集约用地，缓解我国现有的资源环境承载压力，推进我国生态文明建设。
一、土地资源与环境、环境保护之间的关系
（一）土地资源与环境的关系
站在整个空间结构来分析，土地是综合了地球中自然环境、社会历史以及社会经济，自然环境主要指的是动植物、水文、气候、地貌等，这些因素的存在对人类的环境产生了极大的影響，更对我国进行土地规划有了限制。土地是整个环境的自然产物，甚至在人类还没有出现前，土地资源就已经存在了，土地资源本身就是环境资源的一种。在生态的角度上，土地是由土壤、水文、岩石以及地貌等共同构成的一个系统。土地的生态性质也是其自身和环境共同展出出来的特质，环境作为土地利用的一项关键因素，也就意味着土地资源与生态保护之间密不可分。
（二）土地利用和环境保护的关系
1、土地利用对生态环境的影响。土地利用作为人类一种特殊的行为，把土地作为一种应用对象，利用土地自身独有的特质，满足人类的需求，为人类提供经济活动的可能。这一过程也是人类与土地进行物质、价值、信息相互交换的过程。土地利用的途径一般是进行广度的扩展和深层的挖掘，通过这两种途径能够更好的满足人类对环境资源的需求。土地利用过程中会涉及到对生态环境的利用，由于其强度和方式的不同，给予生态环境的改变也会有所不同，人类通过对土地资源的利用，势必会影响土地资源环境承载能力，给生态环境造成不良影响。
2、土地利用决定环境的质量。土地资源与环境之间具有如此紧密的联系，人类对土地资源的利用，势必会增加土地资源环境承载力，会涉及到环境的影响，例如，地球上的耕地并现有的城市建筑所取代，给土地的利用性质发生了极大的转变，让土地的功能日渐复杂化，加剧了土地资源环境承载力，影响了整个环境的质量。
二、进行土地资源生态红线划定的必要性
土地资源生态红线的划定是我国经济可持续发展的必然要求。土地除了拥有土壤、气候、水文、地貌以及生物等自然要素外，更是与人类日常的生产生活紧密相关，是人类居住、栖息的基础和重要保障。在当前社会中，土地资源已经不仅仅是简单自然的经济综合体了，而是转变成为了拥有巨额价值的社会资产。我国土地资源表现出了极大的财富价值，进行土地开发已经成为全社会的共同冲动，但是由于我国部分地区对于土地资源缺乏合理有效的利用，造成土地的过度开发、无序开采，使得我国土地已经接近甚至超过土地资源环境的承载能力。
土地是自然给予人类的资产，土地资源不仅仅属于现在的我们，更属于后代，想要实现土地资源的长期持续发展，为我们的后代留下余量的土地资源，就必须划定生态保护红线。但是我们需要认识到生态红线的划定，并不是意味着生态红线区域内受保护的土地资源不能够为其所在地的居民提供经济价值。而是说一个区域独有的土地利用格局，更好的展示出了该区域生态系统自身独有的生物和物理属性。整个区域社会经济格局也在充分展示着这一区域本身的生态系统自身的结构特点。尽管说生态红线的划定作为一种生态红利，会让当地的居民失去部分发展机会，但是也让其利用绿色产业赢得了更好的发展机会。重要的是实现了我国生态保护和经济持续发展的共赢。利用生态红线的划定为我国构建了一个可续有序的生活、生产及生态空间布局，更为我国生态系统以及生态环境脆弱区制定出了该区域合理的管理策略，并对土地资源的开发进行明确的限制，推动了今后我国经济的可持续发展，带动了我国整个经济的长期稳步前进。
三、土地资源生态保护红线的划定
针对当前我国土地资源环境承载力的现状，进行生态红线划定是对土地资源保护的一项重要措施。在进行生态保护红线划定是，需要对现有土地资源的状况进行基础综合的调查，并全面考虑现在以及未来人类对土地资源开发的需求，在针对整个生态系统的发展要求，制定出更为严格的程序并进行科学的管理。
在对我国现有土地资源进行生态红线划定时，要坚持好三项原则，首先是维护生态系统的整体性。生态环境的安全在多种程度上直接影响着国土安全和人身财产，当前我国生态环境是影响我国经济长期、稳定发展的关键因素，所以在进行土地资源生态红线划定时，需要全方位的考虑我国现有生态系统的健康，对于那些需要严格保护的土地资源必须纳入到生态保护红线的范围内。
其次就是要突出生态红线的强制性。一旦生态保护红线划定，进行必须严格执行，对红线范围内的土地进行其开发的限制，土地自身具有的资本潜力和投资价值，吸引着人类进行土地资源的开发，加重了土地资源自身环境承载力。所以必须严格按照现有的程度进行生态红线的划定，并给予生态红线较强的法律效力，让所以想要进行保护土地资源开发者都望而却步。
最后就是要兼顾生态系统的社会性。自然生态系统是一种自然资源也是一种社会财产，进行生态保护红线划定，对人类社会系统势必会有一定的影响。所以需要我们结合自然生态系统的生态功能和社会经济功能，做到既保护自然生态系统的健康同时也满足人类的需求。实现生态保护与经济发展的同步。
四、结束语
十八大报告中提出，要讲生态文明建设作为整个社会建设的重心，将生态建设与经济建设、文化建设等相融合，确保环境保护制度。土地资源和生态环境两者本身一个密不可分的共同体，土地资源生态红线划定尤为必要。
参考文献：
[1]杨朝霞.论我国土地法的生态化[J].清华法治论衡，2014.
环境承载力的作用 篇7
通过规划环境影响评价, 能够对规划实施后的环境影响进行预测和分析, 综合考虑规划建设中可能会涉及到的环境问题以及对生态系统的影响, 从而协调社会、经济和环境之间的关系。
2 环境承载力理论概述
从概念角度而言, 环境承载力可以从以下三个方面进行分析:
(1) “容量”角度, 在现实生活水平状态、不超过生态系统弹性限度的基础上, 环境能够承受的最大人口数量、经济规模等。
(2) “阈值”角度, 在一定时期和状态下, 环境能够为人类活动所提供的最大支持阈值。
(3) “能力”角度, 在区域环境系统结构不发生质的变化的情况下, 所能够承受的各种社会活动和经济活动的能力。
3 环境承载力指标体系的构建
3.1 环境承载力指标体系
环境承载力受到很多因素的影响, 主要包括环境质量标准、社会生产力水平、科技水平、人口规模、政策法律规定等。区域环境承载力指标体系的目的是反应区域社会、经济、环境之间的协调水平。通常情况下, 区域的环境承载力可分为两个部分, 即自然环境承载力和人文环境承载力。
3.2 环境承载力评价指标
根据区域的性质、规模、建设内容、发展规划、阶段目标以及环境保护规划, 并且结合区域社会、经济、环境保护发展规划等内容, 对敏感环境保护目标、环境资源和环境质量进行调查。从宏观角度对区域社会经济以及自然环境进行识别, 根据环境影响因素确定评价指标, 从而分析存在的环境问题以及区域环境质量未来发展趋势, 合理预测区域规划可能造成的环境影响。
3.3 环境承载力分析的作用
环境承载力评价必须综合考虑水环境、大气环境、生态环境、社会经济等子系统, 然后从可操作角度出发, 对区域规划实施产生的环境压力作出定量评价。在此过程中, 应根据不同的需要、评价对象进行评价。
4 综合环境承载力估算
4.1 综合评估模型
环境承载力相对剩余率指的是在一定的区域范围内, 在某一时期区域环境承载力指标体系中各个指标在某一状态下的取值与各项指标理想状态下阈值的差值与其阈值间的比值。
4.2 指标权重
环境承载力指标体系的权重值可以通过层次分析法和专家调查法相结合的方式来确定。具体而言, 首先需要由专家确定各指标相对权重值, 然后根据层次分析法对各指标进行两两比对分析, 从而形成比较矩阵, 最后对各级指标的权重值进行计算。
5 评估结果
5.1 各指标的相对剩余率
通过对区域环境承载力相对剩余率进行计算以及区域综合环境承载力相对剩余率计量模型, 可以计算出区域环境承载力评价指标体系中的各个指标的相对剩余率。
5.2 综合环境承载力剩余率
求出区域中各个指标的相对剩余率后, 可以根据区域综合环境承载力剩余率计算方法计算综合环境承载力剩余率。
6 环境承载力分析在规划环境影响评价中的应用实例
6.1 某市新区规划概述
某市新区地处老城区与开发区之间, 是老城区向高科技产业开发区延伸的一个必然过渡地带。新区规划总用地面积27.33km2, 建设周期为15年, 从2015年开始, 至2030年全部建设完成。
新区规划的功能定位为建设具有国际竞争力的集居住、商贸、游憩为一体的现代化、生态园林新城区, 将构筑中央商务区 (CBD) 、生态游憩商务区 (RBD) , 营造国际文化名城重要的载体系统, 构建一流的生态社区, 创造吸引海外人才, 打造人才文化的可持续发展的人居环境, 并成为老城区人口疏散的重要地区之一。
6.2 环境承载力分析
6.2.1 环境承载力指标体系选择
根据当地环境发展的趋势以及新区规划的要求, 建立新区的综合环境承载力指标体系。选择表征环境质量的指标、污染物监测值以及土地人口等相关因素值, 作为新区环境综合承载力进行定量分析的因子, 具体项目包括烟尘、SO2、NO2、COD、氨氮、交通噪声、区域环境噪声、灰渣、生活垃圾处置率、人均居住面积、人均绿地面积、绿地覆盖率、人口增长率等十二项指标。各指标汇总成环境承载力指标体系, 如图1所示。
6.2.2 环境承载力评价方法
环境承载力是一种多维向量, 其中的每一个分量可能是由多维指标所构成的, 因此可以将描述环境承载力的指标构成一个庞大的指标体系。
(1) 确定权重
该新区规划评价中的评价因子数量和种类较多, 而且对环境影响的重要程度也有所不同, 因此需要对各个评价因子科学合理的赋予权重值。因此, 可以采用层次分析法建立判断矩阵分析, 将m个评价因素排成一个m阶判断矩阵, 专家对各因素进行两两比较, 根据各个因素的重要程度确定矩阵元素的大小, 再根据分析结果计算出矩阵的最大特征根以及各特征根所对应的特征向量, 所得的特征向量就是所要求的因素权重。通过上述方法, 计算出新区规划中各个环境因子的权重见表1。
(2) 单项环境指标的环境承载力计算
在新区规划研究中, 采用相对剩余容量法对单项指标的环境承载力进行计算。
(1) 正向指标的相对剩余环境容量计算
正向指标指数值越大, 则表明环境质量越好, 其相对剩余环境容量的计算方式为:
在上述公式中, Ci0指的是标准参考值;Ci指的是实测值。
(2) 反向指标的相对剩余环境容量计算
反向指标指数值越小, 则表明环境质量越好, 其相对剩余环境容量的计算方式为:
其中, 大气污染物烟尘、SO2, NO2的监测数据应该采用日平均值, 环境标准值采用环境空气质量二级标准;人均居住面积、人均绿地面积、绿化覆盖率、人口增长率实测值采用实际调研结果。各项指标因子的实测值 (Ci) 、标准参考值 (Ci0) 、相对剩余环境容量 (Ei) 以及权重 (Wi) 计算结果如表2所示。
(3) 综合环境承载力计算
根据环境中各个影响指标的环境承载力Ei及各项指标的权重Wi, 则区域综合环境承载力可以用Ek示:
式中:Wij指的是区域第i个环境因子的权重值;Eij指的是区域第i个环境因子的环境承载力。
如果各项指标取其上限值1时, 则区域环境承载力就是指在这一状态下的理想值, 具体可以用Ekmax示:
通过上述公式可以计算出新区综合环境承载力Ek、理想环境承载力Ekmax和饱和度E, 具体如表3所示。
环境承载力指标可以作为反映规划区域社会经济与自然协调发展的重要判断依据, 如果区域环境承载力越小, 则说明该地区环境与经济、社会的协调度比较低, 反之, 则说明区域环境承载经济能力较强。因此, 环境承载力可以表示区域可持续发展的综合能力以及可持续发展的趋势, 同时还能够对环境起到预警作用。
对表2~3进行分析, 区域中各个环境指标因子的承载力均未出现明显的超标现象, 但是, BOD、氨氮、人均绿地面积、人口增长率这几个指标的的环境承载力较小。因此, 必须对这几个方面加强管理, 改善环境质量, 促进区域环境、社会、经济的和谐有序发展。通过上述计算分析, 新区环境承载力最大值为0.307, 环境承载力饱和度为0.542, 因此应该及时采取有效措施调整社会、经济、自然发展状况, 避免超载现象。
7 结语
综上所述, 本文主要以某新区规划为研究实力, 通过建立新区的综合环境承载力指标体系, 对环境承载力分析的方法和内容进行了探究。通过模式预测新区建成后各项环境指标因子的承载力, 发现各项指标都未超标, 但是, 区域BOD、氨氮、人均绿地面积、人口增长率的环境承载力较弱, 因此必须在这几个方面加强管控, 这样才能实现区域可持续发展。
参考文献
[1]郑雯, 詹存卫, 林齐.规划环评中资源环境承载力评价存在问题与对策[J].环境影响评价, 2015 (05) :1~4.
[2]梁国通, 李存弟.工业园区规划环境影响评价研究[J].资源节约与环保, 2015 (05) :104~105.
环境承载力的作用 篇8
1 环境承载力理论
1.1 环境承载力理论的相关概念
就其概念而言, 往往是从如下三个方面进行诠释: (1) “容量”角度, 指的是在现实生活水平、环境质量以及不超出生态系统弹性限度等条件下, 环境能够承受的污染量、经济规模和人口数量; (2) “阈值”角度, 具体是指环境系统在一定时期、状态或者条件下, 能够为生物和人文系统提供的最大支持阈值; (3) “能力”角度, 在区域环境系统结构不发生质的改变情况下, 所能承受的人类各种社会经济活动的能力。
1.2 主要内容
就环境承载力包含的主要内容而言, 其主要是指: (1) 自然资源, 即在生产周期内不能自主更新的资源; (2) 环境生产力, 即在生产周期内能够自主再生的资源; (3) 社会经济技术, 主要包括三个方面, 即产业结构、社会物质基础以及经济综合水平。
1.3 特点及功能
1.3.1 环境承载力的主要特点。
通过相关研究表明, 环境承载力的特点主要有两个方面, 即: (1) 资源性, 如果就物质自身具有的特性而言, 环境承载力可以被看作是表征环境的一种资源属性; (2) 客观性, 当区域环境系统并没有发生本质变化时, 便能够从质和量这两种规定性方面对其进行掌握。
1.3.2 环境承载力的功能。
就环境承载力的主要功能而言, 可以大致从两个方面着手: (1) 如果是从外延上讲, 则主要是指对环境系统的保护以及恢复; (2) 如果是从内涵着手, 则主要包括制约、净化以及调节功能, 以下就这三点进行分析。其中的制约功能指的是:保证区域内的发展做到有序和有节制地进行, 同时还应该着手于对相关技术的改良, 以便能够提高资源的利用率。
1.4 环境承载力的量化模型
在实际应用中, 由于并不能直接利用相关函数关系式来得到环境承载力的值, 所以必须采用一定的方式对其进行相应的量化, 以便能够对区域规划环境影响作出评价。有相关研究表明, 可以将环境承载力看作是由n维向量支起的n维空间, 即其中的每一维向量能够由多维指标组成, 进而构成相应的指标体系。值得注意的是:该指标体系实质上是一个有机整体, 其组成成分是被量化后的区域环境系统、社会以及经济发展的指标因子, 这些指标因子能够在一定程度上描述该区域在某一时期的环境承载量。具体的应用函数式如下所示:
Mi—初始状态下, 环境承载力的第i个发展分量;Ai—相应指标体系中的第i个指标量;Mj—初始状态下, 环境承载力的第j个限制分量;Aj—相应指标体系中的第j个指标量。
由式子可知:其中指标值Mi越多越好, 而指标值Mj是越小越好。
1.5 区域环境承载力相对剩余率
为了更好的对区域规划环境影响进行评价, 则不仅仅需要知道指标体系中各指标的理论闽值, 同时还应该求出最终的能够反映区域综合环境承载力的指数, 只有这样才能够准确的知道该被测试的区域中社会经济活动与环境系统是否是处于协调状态。通过不断的实际研究, 有相关学者提出了可以利用“区域环境承载力相对剩余率的计量模型”来求得最终的综合环境指数, 即求得各项指标实际状态值与理想状态值之间的比值, 进而得知是否有必要采取相应的措施控制各指标。该计算模型的具体计算式子如下所示:
该模型将指标大体分为了两类, 即发展类指标和限制类指标, 对于不同的指标类型, 采用不同的方式进行计算:
(1) 发展类指标的计算模型:Si= (xi-xi0) /xi0
(2) 限制类指标的计算模型:Sj= (xj-xj0) /xj0
Si, Sj—某一指标的具体相对剩率值;xi, xj—分别代表发展类变量和限制类变量的实际值;xi0, xj0—分别代表发展类变量和限制类变量的上限值。
由于上述式子只能得到指标的相对剩率值, 所以为了得到最终的区域综合环境承载力的相对剩率值, 还需要利用如下的
模型:
式子中:S—区域规划环境综合承载力剩余率;m, n—各项指标的具体数量;Wi, Wj—分别表示相应的指标权重, 可以通过层次分析法求得。
上述模型求得的综合承载力剩余率能够在一定程度上反映区域内环境的实际承载量与理论承载量之间的量值关系, 当S>0时, 表示区域内的环境承载量还没有超过其可容纳的承载力范围, 或者则需要采取一定的措施防止出现相关的环境问题。
2 基于环境承载力的规划环境影响评价理论
对区域规划环境影响的评价原则往往会受到其对象、内容、宗旨以及目标等因素的影响。考虑到规划环境影响评价的最终目标实质上是保护现有的环境, 以便能够促进可持续发展, 并考虑到环境承载力分析在体系中实际作用, 得到了如下的几点评价原则: (1) 普遍性的评价原则, 主要包括三个方面, 即环境承载力分析原则、早期介入原则以及突出环境影响原则等; (2) 综合评价的原则, 这是介于我们所评价的对象属于一个综合的系统, 所以需要对其内的元素进行综合分析规划。
3 环境承载力理论用于区域规划环境影响的评价过程
3.1 方案的制定阶段
在制定方案之前, 需要确定两个方面的内容, 包括: (1) 评价的过程中需不需要以环境承载力为核心进行评价; (2) 利用相关数据等确定好评价过程中需要的广度以及深度。同时还需要注意的一点是, 在该阶段应该收集多方面的资料, 以便能够建立比较完善的标体系。
3.2 评价的具体实施阶段
利用建立好的评价指标和评价方法, 进行综合评价, 该过程主要需要分析规划方案、替代方案以及零方案, 以便能够比较准确的进行预测和评价。
3.3 跟踪监测和评价阶段
将所得到结果提交给规划部门, 由相关研究人员进行最后的决策, 并制定相应的跟踪监测和评价方案, 以便能够方便地进行后续的跟踪评价。
4 实证分析
利用环境承载力理论对广东省内的规划环境进行相应的评价, 主要包括社会、经济和环境现状, 可以通过如下的方法建立各单要素环境承载力量化模型:
X1 (人均GDP) =远期GDP/基年人均GDP/远期总人口数;X2 (就业能力) =远期新增岗位数/ (远期总人口数-基年人口数) ;X3 (SO2排放量) =基年SO2排放量/远期SO2排放量;X4 (废水排放量) =基年废水排放量/远期废水排放量;X5 (人均耕地面积) =远期人均耕地面积/基年人均耕地面积。
区域内的综合承载力计算模型:
式子中:M—综合承载力值 (值越大表示承载力越好) ;Xi—各要素的承载力量化值;Wi—利用层次分析法得到的各要素的具体权重值。
将收集的数据带入进行相应的计算, 可以得到如下表1的具体数据:
通过上表的数据, 可以得到如下的结论:在综合环境承载力和社会经济承载力二个方面, 规划方案都会比零方案好, 值得注意的是由于规划方案在一定程度上刺激了社会经济的快速发展, 带动了GDP的增长, 导致了污染物排放量的不断增加, 进而使得在环境要素承载力方面, 零方案要优于规划方案。但是从整体而言, 规划方案还是优于零方案, 具有一定的可行性。
5 结语
现如今, 环境承载力分析法已经得到了比较广泛的应用, 其常常被应用于对区域规划环境影响评价中, 实际应用过程中, 需要对多方面进行综合分析, 包括该区域内的水资源、土地资源、污染物、社会经济等, 实际应用表明该方法具有一定的可行性。需要注意的是:在利用环境承载力为导向进行区域规划环境影响评价时, 应该具有完整的评价理论, 以便能够建立全面并系统的评价体系。
摘要：随着我国对环境的不断重视, 现如今规划环境影响评价已经被看作是我国开展战略环境影响评价的主要体现之一。在现实生活中, 实施规划环境影响评价制度, 能够为后期的规划决策提供一定的理论依据, 同时也能够在一定程度上为实现可持续发展提供帮助。首先就环境承载力理论的相关概念进行了分析, 在此基础上进一步的分析其主要内容、特点、功能以及环境承载力的量化模型。之后, 就基于环境承载力的规划环境影响评价理论和评价过程进行了阐述, 最后利用实例进行了分析。
关键词：环境承载力,环境影响,综合承载力
参考文献
[1]崔凤军, 环境承载力论初探[J].中国人口资源与环境, 1995, 5 (1) :76-79.
[2]唐剑武, 郭怀成, 环境承载力及其在环境规划中的初步应用[J].中国环境科学, 1997, 17 (1) :6-9.
江西旅游环境承载力的实证分析 篇9
环境承载力的概念最初源自于比利时生物学家P.E.弗胡斯特的研究,1838年,他将自然界所能承受的生物种群的最大值定义为“环境容量(Environmental Carrying Capacity)”。20世纪60年代,随着对旅游业可持续发展的关注,人们意识到,旅游业作为一种典型的资源依托型产业,要获得可持续发展,首先要做到自然和文化资产的持久存在,特别是将自然环境景观作为主要旅游资源的生态旅游,这一点尤为重要。1963年,La Page首先提出“旅游承载力(Recreational Carrying Capacity)”的概念,认为其包含美学旅游承载力(Aesthetic Recreational Carrying Capacity)及生物承载力(Biotic Carrying Capacity)两个要素,旅游承载力的概念开始引起学术界的关注[1]。
国内对于旅游环境承载力研究开始于20世纪80年代。崔凤军认为旅游环境承载力是在某一旅游地理环境(指旅游环境系统)的现存状态和结构组合不发生对当代人及未来人有害变化(包括环境美学价值的损减、生态系统破坏、环境污染、适宜度减弱等过程)的前提下,在一定时期内旅游地所能承受的旅游活动强度[2]。刘玲从经济活动承受能力角度指出旅游环境承载力是在某一时期,某种状态或条件下,旅游区的环境所能承受的旅游经济活动量的阈值[3]。杨林泉和文正祥从生态系统的角度出发,认为旅游环境承载力是某旅游区在一定时期内,其旅游系统能够发挥整体功能条件下所能承载的最大游客数量[4]。李淑娟、孟芬芬、李航通过定量分析青岛市的生态环境承载力、资源空间承载力、居民心理承载力和经济承载力等各个分量,得出了青岛市的综合环境承载力[5]。王建军、王叶峰、迟国泰从系统的角度出发,详尽地阐述了旅游环境承载力的概念、特征及系统构成,并以大连市为例,通过测算其生态环境承载力、资源空间承载力、居民心理承载力和经济承载力来对旅游环境承载力进行定量分析[6]。
旅游业是江西国民经济的重要支柱产业,是江西国民经济新的增长点,对推动江西国民经济和社会发展有着重要作用。本文拟对江西旅游环境承载力进行分析研究,以期为江西旅游发展提供参考依据。
1 旅游环境承载力的评价方法
根据崔凤军的定义,旅游环境承载力是在旅游区环境现存状态和结构组合没有发生明显有害变化的前提下,一定时期内旅游区承受的旅游活动的强度(包括游客密度、土地利用强度和经济发展强度)。旅游环境承载力体系是由生态环境承载力、资源空间承载力、心理承载力和经济承载力四部分组成[5]。
1.1 生态环境承载力
生态环境系统本身有一定的自净能力,但这种自净能力是有阈值限度的,一旦超出了这个限度就会对生态环境造成破坏。旅游生态环境承载力是指在维持生态环境不被破坏的条件下,某一旅游地所能容纳的旅游活动量,在现实中通常采用旅游人数加以衡量。其公式为:
公式(1)中,EECC的大小取决于四个分量值,WECC(Water Environmental Carrying Capacity)是指水环境承载量(以水面为主要旅游环境资源,取WECC=污水日处理能力/人均污水产生量,不以水面为旅游景点或不构成主要环境因素,则取无穷大);AECC(Air Environmental Carrying Capacity)是指大气环境承载量(产生大气污染时,AECC=区域大气环境容量/人均废气产生量,不产生大气环境污染的旅游活动类型,可取无穷大);SWCC(Solid Waster Carrying Capacity)是指固体废弃物作用产生的承载量(SWCC=固体废弃物日处理能力/平均每人每天产生固体废弃物量,到偏远地区旅游产生的固体废弃物可以视为被环境自然净化,取无穷大)。
1.2 资源空间承载力
旅游者消费旅游资源表现为在一定时间内对一定空间场所的占有,为了保障旅游者的消费质量和保护旅游资源就需要在时间和空间上对旅游者的数量加以限制,资源空间面积所能容纳的最大游客人数即为资源空间承载力其计算公式为:
RECC=(日周转率×资源空间总面积)/人均基本空间标准面积(2)
1.3 居民心理承载力
居民心理承载力(Psychology Environmental Carrying Capacity,PECC)是指旅游目的地居民从心理感知上所能接受的旅游者数量(人/天)。过多的旅游负面效应会使社区居民对发展旅游产生排斥心理,主要来源于由此引起的交通拥挤、物价指数上涨过快、商品供给不足、社会治安不稳定、环境污染(主要是噪声、固体废弃物污染)、对城市基础设施建设的冲击过强、占用过多(如水资源、电力资源、生存空间等)。社区居民的心理承载力反映了当地居民对旅游者及其旅游活动的理解和支持程度,为了获得居民对发展旅游的支持,可持续地发展旅游业要求旅游目的地接待的游客数量必须限定在社区居民心理感知接受的范围之内,对于远离居民点的旅游地可以视为无穷大[5,6]。
1.4 经济承载力
经济承载力是旅游环境承载力的外部条件,是指满足游客食住行等基本生活条件的物资供给,主要包括酒店床位、副食供应、水、电、交通等诸多方面的供应水平所能承载的旅游者人数,其公式为:
函数中,DECCi为第i种要素供给量形成的经济承载分量,DECCi=Si/Di,Si是指第i种要素的日供给量;Di是指第i种要素的人均需求量。
1.5 旅游环境承载力的综合实现
旅游环境承载力基本上是由上述4个方面组成的。这4个方面并非相互独立,而是相互之间有着微妙的联系。根据最低量定律,最小限制因子决定了整个旅游环境承载力,其数学模型可表示为:
2 江西旅游环境承载力的实证分析
2.1 江西生态环境承载力
EECC的三个分量为水环境、大气环境和对固体废弃物(生活垃圾)的承载力。2010年,江西全省11个设区市二氧化硫、可吸入颗粒物年均值及全省均值达到国家二级标准;全省11个设区市二氧化氮年均值及全省均值达到国家一级标准。环保重点城市南昌市和九江市的空气质量优良天数分别为343天和363天。据国家初步核定,全省万元GDP能耗、化学需氧量排放量和二氧化硫排放量分别比2005年下降20%、5.73%、9.13%,较好地完成了“十一五”节能减排两项约束性目标任务(1)。因此,江西省居民和游客对生态环境造成影响最大的是固体废弃物和生活污水。
2009年江西固体废弃物处理3251万吨,则日处理能力约为32510000/365=89068.5吨/日。按平均每人每天产生1.0公斤的固体废弃物量计算,江西省对固体废弃物的承载力SWCC=89068500/1.0-44321600*1.0=44746900人/日=447.47万人/日(其中44321600为江西省人口数)(2)。
随着2009年底江西省100座污水处理厂的建成,江西省污水日处理能力大幅提升,目前江西生活污水集中处理率为71.24%,日处理污水能力将达到270万吨(3)。2009年江西生活污水排放量70228万吨,日人均污水产生量为70228/4432.16/365=0.045吨/人。则江西省的水环境承载力WECC=270/0.045-4432.16=1567.84万人/日。
由公式(1)得,江西的生态环境承载力为:
2.2 江西资源空间承载力
江西旅游资源丰富,不仅拥有举世闻名的湿地生态、候鸟资源,同时还拥有众多山水名胜、历史古迹以及民俗风情旅游资源。现有对外开放的风景名胜区(点)400余处。共有5个国家重点风景名胜区:庐山、龙虎山、仙女湖、龟峰及滕王阁—梅岭景区。55个自然保护区,其中国家级5个,省级16个;森林公园55个,其中国家级14个,省级44个;国家生态功能保护区(鄱阳湖)1个。历史文化名城7座,其中国家级3座,省级4座;重点保护寺观37处,国家级5处;重点文物保护单位1955处,国家级17处。
江西省假日办发布江西省“十一”假期重点旅游城市和景区接待情况通报显示,2010年10月4日庐山接待4.86万人次;井冈山接待3.67万人次;三清山接待5.27万人次;龙虎山接待4.68万人次;婺源各景区接待6.43万人次;仙女湖接待2.11万人次;龟峰接待2.28万人次;武功山景区2.93万人次;明月山风景名胜区接待3.89万人次;庐山西海景区接待2.3万人次。江西重点旅游景区交通流量增加明显,特别是大型客运车辆出行增速明显,有些景区的游客量甚至超过核定的最大日接待量。全省33个重点旅游景区(监测点)共接待旅游者64.14万人次(4)。
由此,可将江西资源空间承载力保守估计为RECC=80万人/日。
2.3 江西居民心理承载力
旅游区当地居民心理承载力的大小与各个旅游区的具体情况有关。在江西旅游业已被列为支柱产业进行大力发展,当地居民总体来说对游客持欢迎态度,来江西的游客越多,本省的经济发展速度就越快。“旅游活动—社区居民态度”之间一般呈现此消彼长的关系,虽然发展旅游对江西文化、交通、物价等方面造成一定的冲击,但是总体上利还是大于弊的。
旅游业发展过快也会使得当地居民出现一些排斥心理,主要表现在因为旅游业的快速发展造成当地物价指数偏高;旅游资源的不断开发,占用了大量的有限土地资源,造成当地房屋价格偏高。根据”游人密度—居民心理感应”响应关系,由于心理承载力与资源空间承载力具有一定的一致性,根据江西资源空间承载力的计算,可估算出江西居民心理承载力应该是大于100万人/日的,即PECC=100万人/日。
2.4 江西经济承载力
依据相关旅游研究,经济承载力一般取供电能力(DECC1)、供水能力(DECC2)、交通运输能力(DECC3)和宾馆床位(DECC4)四个要素加以衡量,而诸如主副食供应等因其弹性较大一般不列入限制性经济因素。由于本文未能获取宾馆床位数据,因此未列入该项数据进行考证。
(1)供电能力(DECC1)。2009年,江西全社会用电量突破600亿千瓦时,达到609亿千瓦时,增长11.42%;电网统调负荷11次创新高,最高达974万千瓦,同比2008年最高负荷增长18.6%(5)。日供电能力量=6090000万千瓦时/365=16685万千瓦时/日。按人均日用电量为3.5千瓦时,计算供电能力DECC1=16685/3.5-4432.16=335万人/日。
(2)供水能力(DECC2)。2009年,江西省自来水日生产能力是2282万吨/日(6)。22820000000升=2282000万升,按人均日用水量为500升,得出供水能力DECC2=2282000/500-4432.16=131.84万人/日。
(3)交通能力(DECC3)。据统计今年春运达到5700万人次(7),参照此数据,可推算当前江西交通最大运力DECC3=5700/40=142.5万人次/日。
根据公式(3)得出江西的经济承载力为:
2.5 江西旅游环境承载力的综合实现
由公式(4)得,江西省的旅游环境承载力为:
所以,江西的旅游环境承载力为80万人/日,2009年旅游者平均在江西逗留天数约为3天,因而得出江西的综合环境承载力为8.57万人次/日。
3 对策建议
旅游环境承载力本质上是旅游环境系统组成与结构特征的综合反映,是判断区域旅游产业是否可持续发展的一个重要指标,可以较好地衡量一个地区旅游可持续发展的状态和潜力。区域旅游环境承载力评价的目的是为了更为合理地进行旅游规划,提升旅游环境承载力。为了提升旅游环境承载力,实现江西旅游可持续发展,需要从以下几方面着手:
3.1 加大政府支持力度
各级政府应当逐步加大政府导向性投入,支持和引导旅游业健康、快速和可持续发展。要将旅游业纳入国民经济与社会发展规划,省财政应安排省级旅游发展专项资金,主要用于全省旅游推介、重点旅游项目建设导向性投入、旅游人才培训及规划编制等方面,并随着财力增长逐步加大投入力度。市、县财政部门也应安排旅游业发展专项资金,用于旅游市场营销、旅游景点景区基础设施建设等。
3.2 完善旅游交通设施建设
根据市场引导,政策调控,合理布局,优化结构,强化软件,提高档次的总体原则,着力抓好航空运输和高等级公路等旅游外部交通的建设;重点改善省内旅游交通网络;高标准、高质量构建各旅游区内部交通体系。重点抓好以航空、公路、铁路为主的基础设施建设,进一步全面改善全省旅游交通条件,把昌北机场、井冈山机场建成中部入境旅游的主要航空港。增开至全省重点景区的旅游专列和重点景区依托城市的列车,把旅游景区内部交通的建设作为旅游交通的重点。提高交通的通达性,确保旅游团队顺利通过,保证旅游团队按计划日程开展旅游活动;支持旅游客运公司开辟特色旅游专线,实行跨区域运营。全面提升列车速度和增开列车次数,提高江西铁路运输能力,完善江西铁路运输网,加大连接主要旅游城市与重点旅游区的高速公路建设力度,提高主要旅游区内部公路等级,加快旅游城市城郊公路的建设,满足自驾车旅游的需求。
3.3 提高旅游信息化程度
按照打造“数字化江西旅游”的总体要求,建立旅游信息化领导小组和工程专家咨询小组,为旅游信息化发展奠定坚强的领导保障。做好全省旅游信息化建设发展规划,研究确立全省旅游信息化建设发展总体思路、发展方向及发展目标,研究确立并实施具体的信息化建设项目,指导各地旅游信息化建设工作。加快旅游信息化基础设施及信息化队伍建设,切实拓展信息技术在旅游各生产要素中的应用广度和深度;大力开展政务信息化建设,积极推进电子政务;建立健全各级旅游局及旅游管理部门的电子政务门户网站体系,建立电子政务门户网站,实施网上办公、政务公开、交流和互动,为民服务;建设覆盖旅游咨询、旅游服务、旅游宣传、网络旅游营销、旅游电子商务、旅游管理、旅游企业宣传等方面的全省旅游数字综合服务平台。
3.4 强化区域协作
努力打破行政壁垒,摒弃地方保护主义行为方式,逐步消除行政壁垒和市场壁垒,坚持内联外拓、全方位开放,为旅游业的跨区域发展打好基础,共同营造旅游经济要素畅通大环境,引导、协调区域间的旅游协同发展。各地区间要按照“优势互补、资源共享、市场共建、共同发展”原则,积极推进跨地区、跨景区合作,实现省内无障碍旅游;通过区域协作,推动建立银旅合作、科旅合作、文旅合作、教旅合作、体旅合作等多种合作机制,在全省形成一种全开放外向型的大旅游格局,以区域大开放,形成旅游大协作,获得大发展。加强与全国特别是与周边省市的旅游合作,努力建设省际间无障碍旅游区。积极倡导建设“泛长三角旅游协作区”,实现旅游接待地与旅游客源地的良性协作对接。建立江西省旅游营销协调中心,制定统一的全省市场营销计划,将旅游产品打包上市,统一出击,形成市场营销的合力,努力提高江西旅游产品的市场竞争力和市场占有率。
3.5 做大做强本土旅游企业
提高江西旅游企业核心竞争力,做大做强做活旅游企业。积极推进国有旅游企业的改革,建立起符合现代科学的企业水平分工和垂直分工管理的体制,努力提升行业整体素质,使之走上健康良性发展的道路。要加快培育旅游市场主体,按照“产权清晰、政企分开、责权分明、管理科学”的要求,加快企业改组改制步伐,引导和支持不同行业、不同所有制的旅游企业参与改革和重组,促进旅游企业向市场化、品牌化和集约化方向发展,推进旅游饭店连锁化、景区集团化、旅游运输联合化和导游服务公司化,促进市场主体规范化、市场分工合理化、市场竞争有序化。积极组建区域性、专业性旅游集团;扶持和培育农民旅游经济服务组织;发展同业合作联盟,推进利益共享的连锁经营和集约式服务;逐步形成统一、开放、竞争、有序的旅游市场环境。按照“控制数量、调整结构、推进改革、提高素质”的发展思路,优化旅行社行业结构,切实解决我省旅行社行业规模小、组织结构松散、竞争实力弱、适应市场和开发市场的能力差的问题;支持具备条件的旅游企业,通过股票上市、发行债券、项目融资、股权置换等方式,拓展融资渠道,尽快做大做强。
3.6 实施人才强旅战略,打造旅游人才双高地
牢固树立“人才资源是第一资源”的观念,造江西“高学历+高学力”的旅游人才双高地,务使旅游全行业人才的数量、素质和结构适应国内外旅游业竞争的需要,为实现江西旅游经济大省的目标提供强有力的人才保障。建立江西省旅游发展研究与咨询专家库,加大对江西区域旅游发展的研究,提高科研指导水平和支持力度。整合我省旅游院校资源,打造教育与市场相结合的开放式旅游人才高地和智力保障的高地。进一步完善我省旅游高等教育体系,调整旅游专业结构和学历教育层次,重点发展旅游高等职业教育。加强岗位培训,走全社会开放式旅游培训的发展道路,建立起省、市、县、企业四级旅游培训网络体系,实施旅游服务人员就业全过程的培训和管理,要把提高现有旅游人才的基本素质、职业道德水准、实践能力和外语水平放在培训工作的首位。
3.7 加强生态环境管理
良好的生态与环境是旅游业可持续发展的保障。各地必须坚定地树立“既要金山银山,更要绿水青山”的可持续发展理念,在发展旅游业的同时,进一步提升和改善生态与环境,让江西的山更青、水更秀、空气更清新,形成全省旅游和生态和谐发展的局面。走开发与保护、发展与稳定相结合的旅游发展道路。在旅游开发经营的过程中,要树立新的资源观和节约观,以可持续发展的理论和方式管理旅游资源,正确处理资源开发与保护的关系,旅游开发建设项目必须严格执行环境影响评价制度和“三同时”制度,明确各项环境保护措施,规范建设施工行为。旅游区内的污水、烟尘、垃圾等的处理设施必须与旅游开发同步进行,做到同时设计、同时施工、同时投入运行,实现达标排放和科学处置,把旅游开发与生态、环境和历史文化资源的保护有机地结合起来。把旅游活动控制在资源环境的承载能力范围内,建立和完善生态补偿机制,实现旅游产业与资源、环境相适应的可持续发展[5]。
参考文献
[1]张泰城,肖鹤亮.旅游环境承载力的国内研究述评[J].生态经济,2010,(2).
[2]崔凤军.旅游环境承载力理论及其实践意义[J].地理科学进展,1998,17(1).
[3]刘玲.旅游环境承载力研究[M].北京:环境科学出版社,2000.
[4]杨林泉,文正祥.旅游环境承载力实证分析[J].中国人口·资源与环境,2003,13(5).
[5]李淑娟,孟芬芬,李航.基于可持续发展的青岛市旅游环境承载力研究[J].中国人口·资源与环境,2010,20(3).
[6]王建军,王叶峰,迟国泰.大连市旅游环境承载力实证研究[J].大连理工大学学报(社会科学版),2007,28(3).
环境承载力的作用 篇10
关键词：规划环评,环境承载力,节能,可持续发展
随着各地经济开发区的建设, 环境污染日益严重, 因此环境承载力问题即被提出, 并且已经受到了全世界的广泛关注。环境承载力是建设在自然环境与人类发展之间的桥梁, 是协调自然生态和人类可持续发展的标准, 社会经济发展与环境容量因此有了宏观的评价标准[1]。与此同时, 环境承载力提出了关于人类经济活动的要求, 环境承载力研究的问题即如何实现自然与经济社会的可持续发展。
1 规划环评中环境承载力的研究进展及存在问题
目前在开发区规划环评中环境承载力的分析步骤、评价方法、评价因子、应用程序、指标体系等研究处在初步阶段。在环境影响评价程序中环境承载力分析也需要解决这些问题:一是环境承载力理论体系还不完善;二是缺乏环境承载能力的配套技术路线;三是环境承载力的指标体系和量化标准还要深入研究;四是在开发区规划环境影响评价中环境承载力的分析方法还不能全部反应开发活动对周边自然环境的影响。
2 环境承载力分析法在开发区规划环评中的应用研究
2.1 开发区规划环境影响评价概述
开发区规划环境影响评价是指通过对开发区现状调查分析, 识别确定评价目标。在开发区环境影响评价规划编制过程中, 对开发区规划项目建设和运行阶段有可能对环境造成的影响进行预测和评价, 分析和预防规划项目建成运行后可能对环境产生的不良影响, 是协调自然生态和人类可持续发展的标准, 协调经济发展与自然生态环境保护的关系。
2.2 规划环评环境承载力分析
基于环境承载力分析法建立规划环评量化分析指标体系, 当环境承载力指数小于等于0.2时, 表明该区域的开发强度高, 开发状态处于超饱和状态;当环境承载力指数大于0.2小于等于0.6时, 表明该区域开发状态饱和, 可持续发展水平低;当环境承载力指数大于0.8时, 表明该区域处于低级开发状态, 可持续发展水平高, 环境承载能力高。
2.3 规划环评工作程序
开发区规划环境影响评价用以评价规划方案的环境影响, 不仅要对规划方案进行评价, 替代方案的环境效应也要进行环境影响评价, 开发区规划环评的意义在于从源头减少项目实施对生态环境的破坏, 为建设项目规划前期工作的决策提供依据;同时, 开发区规划环境影响评价应对项目实施对环境的危害从末端治理到到源头预防的过程。开发区区规划环境影响评价工作程序中重视公众参与环节, 公众参在规划分析、现状调查、预测评价和实施监测的各个程序中。开发区规划环境影响评价的工作程序见图1。
3 环境承载力分析法在开发区规划环评中的应用分析
3.1 基于环境承载力分析法在开发区规划环评的可行性
环境承载力容量分析和规划环境影响环境评价有重要的联系, 他们的共同目标是实现可持续发展。环境容量分析法在开发区规划环境影响评价中, 坚持以可持续发展为目标。环境承载力将单个要素和综合研究成果应用到开发区规划环境影响评价中, 这些成果应用使环境承载力分析法可以应用到开发区规划环境影响评价中。
3.2 基于环境承载力分析法在开发区规划环评的必要性
环境承载力全面的反映人口、资源与环境综合系统对经济发展和人类生活的支持能力, 它能对可持续发展的能力进行量化分析[3]。在经济技术开发区规划编制和决策过程中, 充分考虑项目实施后对环境产生的危害, 分析和预防规划项目建成运行后可能对环境产生的不良影响。基于环境承载力分析法在开发区规划环评中的应用实现社会、经济、环境之间协调发展。是实现经济社会可持续发展的根本要求和必然趋势。
4 结语
本文将环境承载力分析方法应用于开发区规划环境影响评价中, 深入分析了环境承载力容量分析和规划环境影响环境评价有重要的联系, 分析开发区规划范围内的环境承载力, 将环境承载力量化分析, 得出其可持续发展水平, 结合环境承载力计算结果为开发区规划方案提供科学依据。
参考文献
[1]张红珍, 规划环境影响评价探讨[J], 环境污染与防治, 2004, 26 (4) :309-311.
[2]陆军、郝大举.规划环境影响评价指标体系及评价方法浅析[J].污染防治技术, 2006, 19 (1) :26-27.
环境承载力的作用 篇11
“上层驱动”与“底层基础”
空间经济学研究资源在空间的配置和经济活动的空间区位。根据空间经济学原理，经济空间分布驱动机制有3个，一是聚集经济；二是地理禀赋；三是随机过程。空间经济学的核心主线是集聚。而资源环境承载力是指在确保生态弹性和可持续的前提下，在一定经济、技术条件及环境标准下，某一区域的资源、环境对经济社会发展需求的支撑能力。因此，从概念内涵及主要研究内容上，两者的逻辑起点不同，前者强调的是经济“向心力”和资源市场化配置，后者则更注重区域本底对人口和经济社会的支撑。因此，二者对于国土规划所起的作用可概括为“一上”、“一下”，空间经济学是上层驱动，资源环境承载力评价是底层基础。
经济规律与自然规律
《2009年世界发展报告——重塑世界经济地理》中提出了“密度、距离、分割”是经济地理16的三个基本特征。这一分析框架吸收了空间经济学（新经济地理学）、新贸易理论等最新成果。强调市场是重塑经济地位的“无形之手”。需要指出的是，对于我国而言，更要考虑政府“有形之手”，因为我国基本国情是生态环境脆弱，资源环境承载力是重塑我国经济地理必须要考虑的重要特征，也就是说，不仅要符合经济规律，更要符合自然规律，经济聚集不是无限的、任意的。最大制约条件是不能超过资源环境承载力限度，对一些生态脆弱和敏感地区要限制和禁止大规模的经济开发。
从实际来看也是如此，仅关注空间经济学而忽视资源环境承载力，其危害是巨大的。比如空间经济学是忽视地质风险存在的，在一定程度上错误地引导人们的经济资源配置布局，甚至形成经济带与地震带的高度重合。在同等条件下，经济带越是与地震带重合，由地震造成的经济社会损失就越大，如汶川地震、玉树地震（青海南部重镇结古镇，是玉树藏族自治州的首府。“结古”在藏语中是“货物集散地”的意思，它也成了长江流域中第一个人口密集的地方）。因此，我们对灾区产业布局进行了反思，改变过去忽视地质因素和资源环境承载力的做法，在汶川地震、玉树地震、舟曲泥石流等灾后重建规划中，基于资源环境承载力这个评价基础，回答了是原地重建还是异地重建，边界在哪里，范围多大等问题，明确了重点城镇和重大工程避让断裂带、避开山体滑坡区、行洪河道等危险地带多大距离，提出重建后区域国土开发强度和产业布局、发展方向等建议。
因此，在全国国土规划编制和实施中，除了充分遵循经济地理规律引导国土开发之外，还需建立资源环境承载力评价制度，依此建立空间准入制度以及重要资源的配额管理制度，通过空间激励、约束和管制，促进国土合理开发保护。
国土规划作为一种政府的公共管理行为，是为避免市场配置资源失灵而建立的，是集国土要素规划和国土空间规划于一体的规划。需要将空间经济学和资源环境承载力作为规划基础指导。具体而言，资源环境承载力作为规划的底层基础，同时充分认识到经济聚集力是空间结构组织的上层驱动，运用空间经济学理论来分析空间结构如何演变的，预测未來趋势。在两者间找到寻求政府政策与管理的切入点，促进人与自然之间、资源环境和经济社会发展之间的和谐以及空间效率和公平的兼顾。
（作者单位为中国国土资源经济研究院）
环境承载力的作用 篇12
近年来，铸钢材料由于其具有良好的机械加工性能，适用于复杂多样的建筑造型，而得到了提倡和推广。在大跨度空间结构中，对受力大、构造复杂的节点，特别是一些异形节点，采用铸钢节点，取得了很好的技术、经济效益。但是，由于我国铸钢大型节点在大型工业与民用建筑中的应用刚刚起步，与之相关的资料和经验相对较少，导致铸钢节点的设计、生产、推广中都存在着一些问题。特别是在弯矩作用下铸钢节点的受力原理则研究的更少，本文通过ANSYS软件对此问题进行了详细的分析。
2 有限元分析模型
由于球管节点的几何形状具有平面对称性，弯矩作用也具有平面对称性，因此选择平面对称部分进行有限元分析以提高计算速度。计算模型取1/4节点，其余与轴向压力作用一样，采用10节点四面体单元SOLID187模拟，网格划分控制单元边长（20mm），管球交界处缩小单元尺寸，使其为其它单元长度的一半,有限元模型如图1所示。节点弯矩是通过在球管外沿平面两侧施加由节点面力构成的拉力与压力形成的。球体上的两个对称平面根据节点的平面对称性质设置对称约束。将钢管顶部所有节点沿力作用方向耦合，保证顶面形成刚体平面，在荷载作用时沿受力方向整体平动。材料采用理想弹塑性模型，采用Von Mises屈服准则以及Prandtl-Reuss流动法则进行弹塑性有限元分析。首先使用逐步加载的牛顿-拉普森法进行平衡迭代来寻找结构失稳的大致位置，然后使用弧长法进一步确定更为精确的失稳位置并跟踪屈曲后的行为。
弯矩作用下铸钢空心球节点的应力、变形以及变形分布在文献[2]中已经进行了细致、全面的分析，本文不再重复阐述这些内容，而针对铸钢空心球节点受弯矩作用下的节点破坏过程、极限承载力进行分析。
3 节点塑性发展及破坏过程
当节点应力水平较低时，节点受力可以近似看做节点受轴向压力与轴向拉力作用的联合体，受拉侧与受压侧之间几乎没有影响。轴体受压一侧表现出轴压的特性，而受拉的一侧则与轴拉情况相似。这一点在破坏阶段更加明显，随着荷载的增加，节点在弯矩的作用下变形急剧增加，受拉侧上升，受压侧下降，节点受压一侧的塑性区域主要向钢管附近扩展，而受拉一侧则向钢管和球体同时扩展。当受压侧钢管部分完全屈服以后，受压侧的塑性区域则停止发展，而受拉一侧的塑性区还可以进一步扩大。节点的塑性流动过程如图2所示。
另外，通过分析知铸钢空心球节点在弯矩作用下的荷载位移曲线在第一个拐点以后荷载还可以进一步缓慢上升直到节点破坏，荷载变形曲线开始下降，属于强度破坏，如图3所示。出现这种现象主要是因为随着节点弯矩的增大，受压一侧受到的约束面积较小，首先进入大面积屈服，承受更大的外荷载，但节点构造导致受压侧无法将全部外力传递至球体中部，无法充分发挥受压侧所有区域的的全部强度，因此此后弯矩的进一步增加主要由受拉侧承受，节点受拉侧对节点球体上升趋势约束始终非常严重，因此受拉侧大面积发生屈服，最终因强度不足而发生破坏。
4 弯矩作用下铸钢空心球节点的承载力
1)弯矩作用下铸钢空心节点极限承载力的影响因素
不考虑空心球与管内、外侧倒角的影响，仍然取50mm进行分析，下面考察不同规格的铸钢空心球节点在弯矩作用下的极限承载力进而揭示球外径D、管外径d、球壁厚t以及材料抗弯设计强度f对节点在弯矩作用下的极限承载力的影响。现将极限承载力结果列于表1。
通过分析得到，铸钢空心球节点在弯矩作用下，承载能力随空心球壁厚、铸钢管外径和钢材的设计强度的增大而增大，随空心球外径的增大而减小，但变化量不大。
2)纯弯作用下铸钢空心球节点的极限承载力公式
采用正交试验设计计算模型。根据表1的结果采用二元线性回归方法回归分析，得到弯矩作用下铸钢空心球节点的极限承载力回归公式为：
式中，M为铸钢空心球节点弯矩承载力，kN·m。
5 结语
通过本文的分析得知，在弯矩作用下铸钢空心球节点受压的一侧表现出轴压的特性，而受拉一侧则与轴拉情况相似，这一点在破坏阶段更加明显，这也反映出弯矩是由拉、压力合成的本质；在弯矩作用下，节点的承载能力与空心球壁厚、铸钢管外径、钢材的设计强度和空心球外径有关；采用正交试验设计计算模型回归了弯矩作用下该节点的承载力公式。
参考文献
【1】张向荣.静力荷载作用下铸钢节点承载力的有限元分析与试验研究[D].天津:天津大学,2006.
【2】王开强.铸钢节点破坏机理及其承载能力理论分析【D】.天津:天津大学,2005.
【3】刘锡良,林彦.铸钢节点的工程应用与研究[J].建筑钢结构进展,2004,6(1).