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自然资源学报 >

2022 , Vol. 37 >Issue 1: 34 - 58

DOI: https://doi.org/10.31497/zrzyxb.20220103

新时期自然资源利用与管理

近35年中国资源环境承载力评价：脉络、热点及展望

  • 孙阳 , 1 ,
  • 王佳韡 , 1, 2 ,
  • 伍世代 1, 2
展开
  • 1.福建师范大学地理科学学院,福州 350007
  • 2.福建师范大学旅游学院,福州 350117
王佳韡（1988- ）,女,福建福州人,博士,讲师,主要从事城市与区域规划相关研究。E-mail:

孙阳（1991- ）,女,福建福州人,博士研究生,主要从事城市与区域规划相关研究。E-mail:

收稿日期: 2021-05-06

  要求修回日期: 2021-09-09

  网络出版日期: 2022-03-28

基金资助

国家自然科学基金项目(41671126)

国家自然科学基金项目(42101297)

版权

版权所有,未经授权,不得转载、摘编本刊文章,不得使用本刊的版式设计。
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Resource and environmental carrying capacity in China for 35 years: Evolution, hotspots, future trend

  • SUN Yang , 1 ,
  • WANG Jia-wei , 1, 2 ,
  • WU Shi-dai 1, 2
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  • 1. School of Geographical Sciences, Fujian Normal University, Fuzhou 350007, China
  • 2. School of Tourism Sciences, Fujian Normal University, Fuzhou 350117, China

Received date: 2021-05-06

  Request revised date: 2021-09-09

  Online published: 2022-03-28

Copyright

Copyright reserved © 2022.
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摘要

在运用CITESPACE、ORIGN、Data-Driven Documents等软件计量统计核心期刊及核心学者的基础上,系统回顾近35年中国资源环境承载力评价研究的发展历程,梳理研究热点,提出研究展望。结果显示：（1）中国资源环境承载力评价遵循“单要素”—“多要素”—“动态集成”评价的轨迹,应用研究沿回答“人口容量”—“区域发展单方面问题”—“区域发展多方面问题”的方向演进;（2）以“科学评价—机理揭示—实际应用”逻辑梳理研究热点,学者们主要运用指标体系法、综合评价法、足迹类等方法测算承载力,并以测算结果为支撑,通过总结承载力时空分布规律、判别影响因子、揭示作用机制,发挥承载力在促进区域经济发展、推进新型城镇化、优化国土空间及监测预警与模拟预测等应用方面的支撑作用;（3）基于以上,提出未来应在学科交叉性、评价指标特异性与先进性、机理揭示深入性、承载力评价动态性等四个研究方向进行优化与深入。

关键词： 资源环境; 承载力评价; 脉络; 热点; 中国

本文引用格式

孙阳 , 王佳韡 , 伍世代 . 近35年中国资源环境承载力评价：脉络、热点及展望[J]. 自然资源学报, 2022 , 37(1) : 34 -58 . DOI: 10.31497/zrzyxb.20220103

Abstract

Based on statistical core journals and core scholars, this paper uses softwares such as CITESPACE, ORIGN, and Data-Driven Documents, to review the development of research, sort out hotspots and put forward research prospects on resource and environmental carrying capacity (RECC) assessment in China in the past 35 years. The results show that: (1) The evaluation of RECC in China follows the trajectory of "single factor", "multi-factor" and "dynamic integration", and the applied research evolved from "population capacity", "unilateral problem of regional development (RD)", to "multifaceted problem of RD". (2) According to the logic of "scientific evaluation - mechanism disclosure - practical application", this paper points out that, scholars mainly used the index system method, comprehensive evaluation method, footprint method and other methods to estimate the bearing capacity. Based on the calculation results, scholars summarized the spatial and temporal distribution of carrying capacity, identified the impact factors, and revealed the mechanism, to play a supporting role of carrying capacity in promoting regional economic development, speeding up new urbanization, optimizing territorial space, monitoring, early warning, simulation and prediction. (3) Based on the above, it is suggested that the following four aspects should be further optimized, namely, interdisciplinary research, specificity and advancement of evaluation indicators, depth of mechanism disclosure, and dynamics of carrying capacity evaluation.

Key words： resources and environment; carrying capacity evaluation; evolution; hot spots; China

资源环境承载力（Resource and Environmental Carrying Capacity,RECC）是指自然环境对人类活动的最大支撑能力或最高保障程度,亦可作为人类社会系统与自然环境系统协调程度的量化指标[1]。资源环境承载力研究通常被认为起源于西方国家的马尔萨斯人口论,并逐渐以“科学概念—数学化表达—科学机理”为骨架进行理论构建,在应用上实现了从生物领域向人类社会经济领域的扩展。在中国,在经济高速发展与资源高速消耗的背景下,以土地资源承载力研究为开端开启了资源环境承载力的系统研究并涌现丰硕的研究成果[2,3,4,5],这些研究成果对于保护和合理开发利用自然资源、有效解决资源环境与区域发展关系等问题具有重要的现实意义[6,7],对地理学学科发展具有积极的意义[8,9,10]。本文以1986年最早一篇公开发表的文献[11]为起点,在梳理各阶段研究特点和演化脉络的基础上,归纳1986—2020年间近35年来中国资源环境承载力评价研究热点,并提出未来的研究展望,以期为相关研究提供参考。

1 文献计量分析及演化脉络

运用文献计量统计工具,以“资源”“承载力”“评价”为关键词,考虑文献权威性,对中国知网期刊库内SCI、EI、CSSCI（含扩展版）、《地理资源领域高质量科技期刊分级目录（2020）》收录期刊内文献进行搜索追踪,获得1411篇文献（不包含学术会议信息、学科资讯、学术争鸣、书评、通知等）作为计量分析的数据来源,结果表明：1986—2020年载文量呈现显著的阶段性波动特征,1986—1999年为平稳波动阶段,2000—2007年为快速上升阶段,2008—2020年为波动上升阶段（图1）。
图1 1986—2020年SCI、EI、CSSCI（含扩展版）、《地理资源领域高质量科技期刊分级目录（2020）》收录期刊内相关文献载文量

Fig. 1 The number of articles in relevant journals indexed in SCI, EI, CSSCI (expanded edition included) and Classification Catalogue of High-quality Scientific and Technological Journals in Geographical Sciences and Resources Field (2020) from 1986 to 2020

1.1 核心期刊

借助CiteSpace软件遴选核心期刊,运用Orign等软件进行可视化表现（图2）,结果显示：将期刊按主题划分为资源类、地理科学类、规划类、经管类、人口类、（以高校学报/科研院刊为主的）综合类期刊等六类。其中,资源类期刊（《自然资源学报》《资源科学》《中国人口·资源与环境》《中国土地科学》《长江流域资源与环境》《干旱区资源与环境》等）与地理科学类期刊（《地理科学》《地理学报》《地理研究》《经济地理》《人文地理》等）在1986—2020年间载文量占总载文量将近七成（69.31%）,为中国资源环境承载力研究学术争鸣主要场地;规划类（《城市规划学刊》《城市规划》《地域研究与开发》《城市发展研究》等）、经管类（《统计与决策》《华东经济管理》《科技管理研究》等）、人口类期刊（《人口研究》《人口学刊》等）分别占5.67%、2.13%、1.06%,从国土空间优化、资源环境与区域经济发展相互关系、资源环境限制下的区域人口容量等方面展开系统研究;综合类期刊（如《中国科学院院刊》等）占2.98%。
图2 中国资源环境承载力研究核心期刊计量统计

Fig. 2 The core journals on the study of resource and environmental carrying capacity in China

1.2 核心学者

综合学者学术贡献、学术产量及研究经历,将1986—2020年间承载力研究核心学者划分为三个梯队（图3）：第一梯队包括齐文虎、陈百明、封志明、毛汉英等初代学者,他们于20世纪90年代前后基于中国所处的发展阶段及自身学科体系背景,产出经典学术成果,于中国资源环境承载力研究学术体系和学者体系中发挥奠基作用;第二梯队承袭初代学者衣钵,以封志明、毛汉英等初代学者为引领,以地理学、资源科学等学科的研究侧重点及范式入手,从2000年前后起持续活跃至今,贡献包括运用指标体系法、综合评价法、足迹类方法、自然资源核算等技术方法对土地资源、水资源等单要素承载力评价、资源开发利用效率及资源管理等专门性研究,以及资源环境与区域经济发展研究、水资源及生态环境与城镇化耦合研究、资源环境与国土空间优化研究、人地关系等综合性研究;第三梯队为近十余年崛起的新生力量,这些青年学者站在巨人的肩膀上,从理论总结、实证运用、方法创新等方方面面扩展承载力研究的广度。学者们历经近35年的深稽博考,从“理论基础—技术手段—应用研究”全面搭建起中国资源环境承载力研究广厦（图4、图5）1( 图3~图5限于篇幅无法穷尽所有学者,横坐标仅人工筛选载文量靠前的学者,从左至右以学者在上述期刊范围内首次公开发表相关文献的时间先后为序进行排列。)。
图3 中国资源环承载力研究核心学者及发文占比

Fig. 3 The core scholars on the study of resource and environmental carrying capacity and the proportion of their publications in China

图4 核心学者（按评价方法分类）及其载文占比

Fig. 4 Core scholars (classify by the methods) and the proportion of their publications

图5 核心学者（按应用研究分类）及其载文占比

Fig. 5 Core scholars (classified by application domain) and the proportion of their publications

1.3 演化脉络

以上述文献为支撑,刻画1986—2020年间资源环境承载力评价研究的演化脉络。
1.3.1 单要素评价阶段（1986—1999年）：以评价单个自然资源要素为主并回答人口容量问题
改革开放以来,中国的快速城镇化与工业化激发了经济社会发展与资源、生态、环境之间的矛盾。在此背景下,中国学者以土、水等单要素评价为开端,开启中国资源环境承载力的系统研究,从国家、省域、市县等各尺度回答“多少土地/耕地/粮食供养多少人口”的问题,涌现许多具有理论奠基意义的研究成果[3,12,13]。随后,水资源承载力概念及其相关研究从水资源矛盾严峻的西部地区开始[14],回答“多少水资源供养多少人口”的问题。继而,环境承载力[15]、交通环境承载力[16]等基于多要素的综合的资源环境承载力评价相继展开（表1）。
表1 1986—2020年中国资源环境承载力研究演化阶段特点及应用研究代表文献

Table 1 Characteristics of evolutionary stage of the research of RECC and representative literatures in China from 1986 to 2020

阶段 评价特点 对指导区域发展所发挥的作用及代表性文献
单要素评价阶段（1986—1999年） 以评价土、水等单个自然资源要素为主,基于多要素的综合资源环境承载力评价研究相继展开 回答多少土地[17]、水[14]等资源供养多少人口的问题,对指导区域发展作用有限
多要素评价阶段（2000—2007年） 以土、水等单个自然要素为基础,基于多要素的综合资源环境承载力评价在理论与实践层面上快速发展 评价成果用于资源评估与配置[18,19]、资源安全[20]、资源移民策略[21]、红树林保护[22]等,能够从多个角度回答区域发展的实际问题
动态集成评价阶段（2008—2020年）
动态
物质流：以物质流分析思想为主 更加系统地回答区域发展的多方面问题,充分发挥承载力评价在国土空间规划、空间治理、区域发展等方面的支撑作用：
a) 区域产业发展：区域产业结构调整[23]、产业空间合理布 局[24]、产业发展对区域资源环境的胁迫[25]等
b) 区域经济发展：区域资源的经济效益[26,27]、区域经济发展与资源环境相互关系[28]等
c) 区域新型城镇化发展：新型城镇化发展与水、土地、资源环境、生态环境等约束下的新型城镇化响应机制[29,30,31]
d) 国土空间优化：城市扩张规律[32]、划定城市开发边界[33]、区域功能分区[1]、指导区域空间规划[34]、国土空间优化[35]等
能量流：以能值理论为主
物质流+能量流微观视角
多学科交叉视角：要素流动、资源配置等
集成
多要素集成：自然资源要素与社会资源要素集成
多系统集成：单系统与多系统集成、多系统与多系统集成
总体而言,该阶段中国学者基于中国所处的发展阶段及自身学科体系背景,从土、水等自然要素总量和人均使用量等自然资源标准出发,以使工农业生产与资源环境协调为研究目的,以计算一定区域内的自然资源所能承载的人口数量为手段,开展全国范围的资源环境承载力评价,为中国资源环境承载力评价理论与实践的奠基阶段（图6）。但是,该阶段多将承载力简单等同于资源与环境条件对人口的极限容纳量,这种过度追求该区域所能承载的人口数量的“静态机械”的评价思维,对指导当时区域发展能够发挥一定作用,但作用有限。
图6 中国资源环境承载力评价阶段演化关系

Fig. 6 Stage evolution of resource and environmental carrying capacity evaluation in China

1.3.2 多要素评价阶段（2000—2007年）：评价多要素集成的综合性承载力并进行应用初探
2000年以后,经济全球化、信息全球化带来了资源环境研究的理论与实践的巨大发展,尤其体现在对评价思维的转变,同时资源环境与经济系统、社会系统、城镇系统、生态系统等各个系统间的矛盾进一步加剧。在该背景下,中国学者一方面继承并夯实上一阶段土、水等单自然资源要素的研究基础,另一方面逐渐转变在原本“静态机械”评价思维指导下的承载力研究的不足。具体而言,继续回答“多少资源供养多少人口”的问题,评价要素从土、水等单自然资源要素扩展至社会资源要素与文化资源要素[36],环境承载力[37]、城市承载力[38]、旅游承载力[39]等综合性承载力研究成果大量涌现;评价方法趋于多样,从生态、经济、社会、技术等维度上构建多维度、多指标的承载力评价体系[40,41],评价成果从多个角度回答区域发展的实际问题（表1）。
总体而言,该阶段起到承上启下的作用,学者基于土、水等单个自然资源要素评价,集成多要素测算区域水环境、土地环境、城市、旅游经济等区域的综合性承载力,应用更具实用性,理论趋于成熟,为中国资源环境承载力评价理论与实践的夯实阶段（图6）。但是,面对众多评价指标,指标互相矛盾、指标选取代表性不足等问题也逐渐出现;虽然学者有意识地采用动态评价思维[42,43],但在实际应用中这种评价思维的融入依然有待加强[44]。
1.3.3 动态集成评价阶段（2008—2020年）：动态、集成评价资源环境承载力并系统回答区域发展的多方面问题
2008年后,以汶川地震灾后修复为契机,资源环境承载力评价在区域空间规划、土地利用、空间管制等领域的基础性地位更加明确。该阶段,资源环境承载力评价显示出动态与集成的特征。动态性主要体现在学者进一步转变以往“静态机械”的评价思维,采用物质流分析思想（物质流）及能值理论（能量流）等进行动态评价,使得评价成果更具实用性。基于物质流分析思想的承载力研究划分为两大思路：其一为环境系统与社会经济系统之间的物质流分析框架,该框架主要分析人类的物质消耗对环境造成的影响,如构建原料[45]等单个环境物质流分析框架,或构建基于多个环境物资流的综合物质流分析框架[46];其二为社会经济系统内部的物质流分析框架,主要用于研究人为活动影响下的物质流变化规律[47],从多尺度[48]提出更加客观精准的研究成果。基于能量流分析思想的承载力研究以能值理论为主,采用“投入—产出”[49]思路,分可更新资源[50]与不可更新资源[51]做出评价。此外,有学者将物质流与能量流集成研究,但较多应用于微观视角[52];也有学者将行政配置与市场配置视角、多学科交叉视角等应用于资源环境承载力动态评价[53,54]。
集成性主要体现在评价过程与机理分析两个方面。在评价过程中,充分考虑环境、社会经济、基础设施、文化、政策等评价要素,评价指标极为丰富[5,55,56]。例如,孙久文等[55]选用重点文物保护单位数量及每万人文娱产业从业人数来衡量大运河文化带城市文化承载力;闫树熙等[56]考虑土地的耕种属性与建设属性。在机理分析过程中,系统思考资源环境承载力与经济系统、社会系统、文化系统等多系统耦合机理,进行系统与系统之间一对一、一对多的集成耦合研究[57]。
总体而言,该阶段资源环境承载力评价研究在评价方法、评价体系等多个方面日渐完善,实证案例日渐丰富,为中国资源环境承载力评价理论与实践的爆发阶段（图6）,相较于以往“静态”“单一”的评价研究,当前阶段评价的动态性与集成性能够使得评价结果更具现实意义,进而充分发挥承载力在指导区域发展过程中的基础性作用（表1）。

2 研究热点

资源环境承载力评价研究以地理学与资源科学为主要学科基础,其研究范式既包含资源科学学科对资源的评价、利用与管理,也包含地理学学科对格局过程的描述及对人地系统的模拟,应用领域即涵盖资源科学对“资源系统”的研究,也涵盖地理学对空间差异、系统耦合等核心问题的揭示。因此,在综合以上学科研究范式与研究侧重点后,提炼出“科学评价—机理揭示—实际应用”的归纳逻辑,对中国资源环境承载力评价研究热点进行梳理。具体手段为,以前文总结的核心期刊载文文献及核心作者研究成果为数据样本,运用CiteSpace、Data-Driven Documents等软件进行计量分析与可视化调试,获得“中国资源环境承载力评价主要研究成果关键词树状图”（图7）,运用文献分析法总结评价思维、评价方法、影响因素、机理规律、研究应用、提炼核心作者主要学术贡献,并述评研究特点与不足。
图7 中国资源环境承载力研究主要成果关键词树状图

Fig. 7 Tree diagram of research on resource and environmental carrying capacity in China

2.1 资源环境承载力评价

对资源环境承载力的科学评价是一切承载力研究的基础性工作,也是决定后续研究工作及研究结果是否准确客观的重要初端。进行承载力评价,首先应当依据评价要素明确评价的思维方法,进而选取适宜的评价方法。
2.1.1 评价思维：动态性与差异化评价
目前对资源环境承载力评价的思维由静态评价逐渐过渡为动态评价,并兼顾差异化评价。动态评价主要藉由广义的“物质流动”和“能量流动”进行实现。物质流分析思想（物质流）及能值理论（能量流）自引入中国以来,已经从多尺度、多评价要素、多系统集成进行检验,理论方法与实践案例均趋于成熟。在此基础上,部分学者扩展“物质流动”和“能量流动”的外延,结合自身学科背景及研究区域现状从不同角度提出广义的基于“要素（物质或能量）流动”的动态评价思维框架：如通过关注资源输入区和资源输出区的资源环境承载力的变化以实现动态评价[53],追踪要素在资源系统、经济系统和环境系统三者之间的流动轨迹以实现动态评价[54];也有学者通过考虑人为的扰动使得资源总量出现增减这一过程以实现动态评价,如余灏哲等[58]认为水资源承载力不仅需要考虑水资源总量承载力,还应当注意因水资源污染、水域空间被占用、水资源过度开发等引发的水资源总量的减少,以此考虑人为扰动使得资源总量出现的减少,以及张茂鑫等[59]从资源节约集约利用视角,在以往“总量—耗占量”评价研究框架上,增加“节约集约利用量”,考虑人为扰动使得资源利用效率提高。
差异化评价思维遵循“分类—评价”的步骤。当前常见的基于差异化评价思维的评价框架有两种。其一为对研究区域进行“分类—评价”,较为常见的有将研究区域按照不同功能指向进行分类。如《“双评价”技术指南》依据生态保护、农业生产、城镇建设功能指向的差异化需求,从土、水、环境、生态、灾害等自然要素构建特异性评价指标体系,逐项开展资源环境要素单项评价[1];《国土资源环境承载力评价技术要求（试行）》在结合了区域经济社会发展情况、生态文明建设要求、主体功能区定位,将评价区域划分为城市地区、资源地区、生态地区和农业地区等不同类型区域的基础上,开展基础评价[60];此外有学者将研究区域按照产业重要性进行分级分类后,设定不同产业结构的调整情景,并根据不同情景分别计算资源环境承载力[23];也有学者将研究区域按尺度分类后进行评价与集成[61]。其二为将普适性评价方法或评价体系进行分类,选取适宜研究区域的特异性评价方法或评价体系（即进行地方性修正）后,再进行评价。这种评价框架通常与指标体系法结合,从评价指标的特异性与指标权重的特异性两个方面体现差异性。相较于“无差异评价”,差异化评价思维能够更为精准地关注研究区域承载力的主要矛盾,使得评价结果更贴近实际,但也存在评价方法不适宜异地推广、区域内外评价结论不衔接等弊端,面临“特性有余而普适性不足”的风险。
面对差异化评价的弊端,有学者从全球视角,自上而下地下达全人类共同的可持续发展目标,由这种评价思维形成了Planetary Boundaries（行星边界[62]或称地球界限[63]）框架。由于该框架从全球视角划定承载阈值,因此能够有效解决区域之间承载阈值不一致、评价结果的应用衔接不足等问题[64,65]。但该框架的实现需要不同政体通力合作,有可能因国家发展方式不同而引发政治纠纷,目前来看较为理论化。
总体而言,学者们持续关注资源环境承载力评价过程出现的问题,并不断地通过更新评价思维来加以提升,为科学与客观地评价资源环境承载力做出显著贡献。
2.1.2 评价方法：以指标体系法为主
常用的承载力评价方法为指标体系法、综合评价法、以生态足迹、碳足迹和水足迹等为代表的足迹类方法、状态空间法以及借鉴计量经济学、统计学等其他学科经典理论方法。其中,指标体系法为最常用的评价方法。该方法从经济、人口、生态、环境、（土、水、地质灾害等）自然资源本底条件等层面展开,在借鉴权威体系的基础上,选取评价指标,构建评价体系（表2）。也有学者通过引入国际评价体系[83],进行地方性修正。
表2 指标体系法常见评价指标及代表性文献

Table 2 Common evaluation indexes in index system method and representative literatures

评价层面 常见评价指标及代表性文献 所占比例/%
经济 人均GDP、GRP、全社会固定资产投资额、恩格尔系数等经济学统计指标[66]、（海洋渔业总产值、港口货物吞吐量等）海洋经济指标[67]、（旅游产业收入、游客数量等）旅游经济指标[68]等 |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
29.78
人口 表征城镇化率的人口指标[69]等 ||||||||||||||||||||||||||
9.5
资源供需 区外调入水量[7]等 |||||||||||||||
5.51
环境 生活垃圾清运量[66]、工业废水废烟等排放量[69]、（在流量逆转次数[70]等影响下的）生态环境指标等 ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
16.91
生态 水土保持量[71]、植物多样性[72]、生态系统服务价值[73]等 |||||||||||||||||||||
7.72
社会福利 每百人公共图书馆图书藏量[74]、医护人员数量[66]等 ||||||||
2.94
（土、水等）自然资源本底 土壤肥力[75]、（耕地、农地等）生产性土地面积[76]、地下水总量[77]、建设用地面积[60]、地质灾害发生率[78]、（高程、坡地等）地质条件[79]、海岸带长度[80]等 ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
23.53
基础设施 公共汽车数量、公路里程、宾馆数量[69]等 |||||
1.84
新兴指标 膳食营养需求[81]、文娱产业从业人数[55]等 |||
1.1
科学技术水平 研发经费投入比[80]等 |
0.37
政府投入 环境污染治理投资占GDP比例[82]等 ||
0.74

注：限于篇幅,部分评价指标仅放入具有代表性和特异性指标,常见指标不列入其中。

综合评价法是指综合运用多种计量方法对区域资源环境承载力进行全面评价,是进行承载力评价的常用方法。其中,《“双评价”技术指南》中对承载力评价的一系列方法为较多学者借鉴与使用,这一系列方法能够科学全面地摸清并分析国土空间本底条件,为主体功能区降尺度传导、国土空间结构优化、国土开发强度管制等提供了重要参数[1]。学者们以此为参考,结合不同自然资源环境限制因素[73]、不同社会经济发展阶段[84,85],对“双评价”中的评价方法进行地方化修正[86]。
足迹类方法常用于计算全球生态/水/碳等环境承载力、国家或地区自然资源负债情况以及比较不同人群的生态/水/碳等消耗[87,88]。状态空间法是定量描述和测度区域承载力与承载状态的重要手段[89],通常由表示系统各要素状态向量的三维状态空间轴组成,如资源轴—环境轴—生态轴[73]、人口轴—资源轴—经济轴[8]、生态弹性力轴—资源环境承载力轴—社会经济协调力轴[57]等。
综上所述,对资源环境承载力评价经过近35年的验证及广泛实证检验,已经成熟并相对科学,当下主要通过对指标选取的特异性与新兴指标的纳入进行创新。

2.2 资源环境承载力机理研究

由于人地系统的复杂性,对承载力机理的揭示一直是资源环境承载力评价研究的重点和难点。当前主要通过分析时空分布特征、寻求主控因子、揭示作用机制、对比分析等手段进行机理研究。
2.2.1 资源环境承载力时空分异研究现状
为梳理当前研究现状、甄别研究手段的优势与薄弱,对核心期刊内含有承载力时空分布特征及演变规律的文献进行统计（图8）。由图8可知,学者们从时间和空间两个尺度对承载力进行刻画,其中刻画区域内部各研究单元的承载力时空分异（包括单一时间节点内[90]及长时间尺度下[91]区域内部各研究单元的承载力空间分异研究）为当前主要研究手段（分别占62.12%及24.60%）。而区域与区域之间的承载力时空分异及其对比研究（尤其区域之间的承载力时间演变规律对比研究）则较为薄弱,尚有可研究的空间[92]：例如,通过对比大陆与港澳台地区不同社会制度与不同经济体制下,不同资源配置方式引致的资源要素流量与流向的差异,进而引致的影响因素作用机制的差异,这对深入揭示资源环境承载力机理具有重大价值。
图8 中国资源环境承载力时空分异研究手段定量统计

Fig. 8 Quantitative statistics of research methods in spatio-temporal differentiation of resource and environmental carrying capacity in China

2.2.2 资源环境承载力影响因子识别及作用机制
由于不同区域的资源环境约束存在地域分异,因此不同区域承载力的主要促进或限制因子也存在地域分异。准确识别这些影响因子,是科学揭示资源环境承载力机理的重要环节之一。依据徐勇等[93]对承载力地域分异的研究成果,将自然承载体按照不同地形类型进行分类后梳理不同区域承载力影响因子的敏感程度。
具体而言,平原区（如京津冀—环渤海[94]、成都平原[95]等）自然资源本底最为优越,社会经济水平为主要促进因子,但由于人口过于集中以及社会经济发展对土地、水等需求过高,土、水的供需矛盾以及趋于恶化的水气环境为主要限制因子。高原区（如青藏高原[41]、黄土高原[96]）受到海拔高度与热量条件限制,生态环境敏感脆弱是最突出的限制因子。山地丘陵区（如福建山区[97]、云南山区[98]、湖南山区[99]）生态环境优越、自然资源丰富,因此生态功能性、森林覆盖率等为主要促进因子,但由于地形破碎、土壤层薄、水土流失频发,坡度、地质灾害、土地可利用面积等为主要限制因子。盆地（如柴达木盆地[100]、民勤盆地[101]、鄂尔多斯盆地[102]）则受水资源、水环境、土地资源和水气环境约束。海域海岛则更多地受影响海洋生态环境的指标（如COD排放量[103]、氨氮排放量、港口吞吐量、陆地水环境[104]）等的约束。
根据研究成果,相同的影响因子在不同区域对承载力发挥类似的作用机制。具体而言：在区域发展的全阶段,各影响因子遵循“短板效应”,识别短板即可揭示造成超载的症结[105],且自然资源本底[78]、社会经济发展水平[106]、环境[107]三个层面之下的影响因子发挥主导效用,三者呈现“铁三角”式形态共同影响区域承载力水平;在区域发展的早期阶段,社会经济发展水平在“铁三角”中占主导地位[75],即社会经济发展水平的提升能够一定程度上消解因自然资源匮乏、生态环境脆弱等对承载力带来的负面影响,使得承载力总体呈现上升趋势[91,108,109];随着区域持续发展,科学技术水平提高,政府主导性作用的发挥,单一的依靠社会经济发展已经无法消解因发展带来的资源浪费、环境污染等负面影响,出现“边际效益”[110],承载力总体将呈现下降趋势[111],此时,经济结构调整[5]、资源的合理开发[104]、利用[96]、调配[28]等因子成为承载水平提升的主要激励因子,作用机制由“铁三角”式形态向“多边形”式形态演变（图9）。
图9 影响因子及作用机制概念

Fig. 9 Concept map of impact factors and their mechanisms

综上可知：学者们主要藉由刻画长时间尺度下,区域内部各研究单元的承载力空间分异的手段,以探讨影响因子对承载力的作用机制,但对基于不同社会制度与经济体制下的对比研究则较为薄弱;不同自然承载体的特异影响因子不尽相同,因此未来的研究中应当着重区分特异影响因子,且这些特异影响因子必然成为影响该区域承载力的关键因子;虽然学者们就不同研究区域提出基本相似的影响因子作用机理规律,但由于人地系统的复杂性,更为详细深刻的运作机制依然需要深入揭示。

2.3 资源环境承载力应用研究

通过科学测算承载力并揭示机理,为进一步实现承载力在实际应用中发挥的基础性功能起到重要作用。目前,承载力主要在促进区域经济发展、推进新型城镇化进程、指导国土空间优化、监测预警和模拟预测这四大应用领域发挥重要作用,并涌现大量成果。
2.3.1 资源环境承载力与区域经济发展相互关系研究
资源环境承载力与区域社会经济发展水平和发展阶段密切相关,二者具有多重相互关系,是迄今成果最为丰富、基础最为扎实的领域。
资源要素与区域经济发展的相互关系可进一步总结为资源丰度（富足或匮乏）与区域经济水平的互动机制。学者们分陆域与海域,以中国城市群[112,113]、东北等资源枯竭型地区[107]、黄土高原等生态脆弱地区[96]、沿海区域[91,114]等为研究区域,系统研究水、土资源与区域经济的相互关系,认为资源要素与区域经济在陆域与海域具有基本相似的相互关系,即：资源匮乏抑制区域经济发展[96,115,116],资源富足促进区域经济发展;在二者相互作用的过程中需要注意资源利用效率问题与资源依赖困境,否则将出现拥塞效应[117,118,119,120]与资源消耗“尾效”[121],从而对区域经济产生负面影响。从提出的解决措施来看,具有可移动属性的资源要素约束（如水资源约束）可以通过提高资源利用效率等措施进行化解[122],但部分具有不可移动属性的资源（如土地资源）,使得受到该资源约束的区域（如北京、珠三角地区等）暂时陷入困局[119]。
环境对区域经济发展的相互关系主要为环境污染程度与区域经济的互动机制。黄贤金团队、董锁成团队从全国[123,124]、地区[125]、省域[126]、市域[127]等尺度的实证研究认为,受到国家治理理念的影响,我国过去实行“先污染后治理”的发展路径,经济发展以环境污染为代价[128],即经济越发达,环境污染越严重;而当前在保护环境战略全面实施的背景下,环境与区域经济发展的关系逐渐扭转[129];全阶段基本与环境库兹涅茨曲线拟合（即倒“U”型曲线）。李裕瑞等[122]、刘刚等[130]、盖美等[131]分不同阶段与研究案例得出相似结论。为此各地区应当采取继续优化产业结构[126]、优化产业空间布局[128]、调整科技投入方向[132]、加强对外开放[113]等措施加快推进环境与区域经济的健康关系。
2.3.2 资源环境承载力与新型城镇化耦合研究
资源环境与新型城镇化耦合研究常见思路为：运用指标体系法或综合评价法,将资源环境系统与城镇化进程量化为具体数值,并运用灰色关联度、耦合协调度模型、PSE模型、响应指数等从各尺度识别二者耦合程度并划分阶段,以定量研究两个系统的耦合关系。有研究表明,二者基本呈正相关关系[30,133-135]。
上述思路能够较为科学划分资源环境与城镇化耦合协调程度及阶段,但回避了二者之间极其复杂的耦合机理。方创琳团队关注到了以上研究的薄弱,自2003年起深耕资源环境与城镇化的耦合关系15年。其研究成果划分为两个阶段：2003年起系统分析城镇化与水资源[136]、生态环境[137]的耦合机制,并总结二者先指数衰退、后指数改善的耦合规律,提出低水平协调、拮抗、磨合和高水平协调四个阶段[138],以河西走廊[29,139]、三峡库区[140]等区域进行实证检验。2016年起至今致力于特大城市群地区城镇化与生态环境交互耦合效应研究,从近远程耦合视角入手,总结城镇化与生态环境耦合的10种关系和交互方式、6种耦合类型、45种耦合图谱,研发耦合器（UEC）及京津冀城市群城镇化与生态环境耦合调控器计算机软件[9,31],成熟构建城镇化与生态环境耦合圈理论。
2.3.3 资源环境承载力与国土空间优化
该部分研究内容较为集中,即学者主要运用《“双评价”技术方法》的评价方法与技术流程对区域国土空间进行优化调控。自《“双评价”技术方法》首次提出后[141],樊杰及其团队通过实践检验与理论深化,不断修订“双评价”技术方法[105,142],逐步构建基于资源环境承载力评价的国土空间管控的方法与途径[1,143],同时以地区、省域、市域等不同研究尺度[1],干旱半干旱区域[144]等不同区域本底,聚焦东北振兴[107]等不同区域发展诉求,进行实践验证,均能科学制定空间开发指引。郝庆等[145]、岳文泽等[146]、吴大放等[77]、尹怡诚等[147]从科学机理、关联逻辑、不同研究视角、丰富案例区域等方面对其进行积极补充完善。
同时,资源环境承载力在具体指导国土空间规划的过程中不可避免地出现诸多实际问题。如,《“双评价”技术方法》中单一承载能力的视角,导致其在进行实际应用时效果不佳,为此有学者通过扩展承载力内涵的方式,从“能力—压力—潜力”三个维度,综合考虑资源环境本底能力和人类开发利用状态[34],在一定程度上化解视角单一的问题;又如,《“双评价”技术方法》缺乏对生态文明理念的价值导向,为此有学者提出根据国土空间治理的现实需求与区域特色对评价方法或参数适当补充或者删减[145];再如,当前各类评价方案过于关注承载力的“计算方法”,而在深入架构承载力指导国土空间优化的理论基础、解析承载力与国土空间优化的衔接逻辑等方面较为薄弱,为此需要结合自身学科背景及区域需求,搭建二者理论基础[148],理清二者逻辑关系[146]。
虽然各类技术方案仍需在广泛实践与检验中继续完善,但是不可否认,资源环境承载力对国土空间优化具有重要的科学基础地位。
2.3.4 资源环境承载力监测预警与模拟预测研究
目前,资源环境承载能力监测预警已经成为承载力研究的一个重要前沿领域,研究成果主要围绕《资源环境承载能力监测预警技术方法》,针对不同自然地质条件和不同社会经济发展阶段等,从技术方法创新[149]、主控因子选取[150]等展开地方性实践探索。但在阈值确定等方面仍然有较多需要修正的地方。
由于计算机、人工智能、GIS等技术的不断突破,在资源环境承载力模拟预测方法上展现较大突破,呈现经典方法（如马尔科夫过程[151]、自回归移动平均模型[88]、灰色预测模型[152]、系统动力学模型（SD）[5]等）与新兴模型（如元胞自动机（CA）[153]、CLUE模型及其改进的CLUE-S模型[154]、多智能体系统（Multi-agent System,MAS）模型[155]等）并存的格局。但各方法与模型瑕瑜互见：例如,系统动力学模型（SD）为单要素耦合动态模拟,难以体现系统自适应特点,且空间解释不足;元胞自动机（CA）尚停留在理论探讨和初步应用阶段,仍需充分经验数据进行校正和验证;CLUE模型及其改进的CLUE-S模型偏重“人类—环境”耦合系统中的某一方面,难以体现人类活动与土地系统的复杂的耦合过程;多智能体系统（MAS）模型有效弥补了以往研究对行为、决策等因素的忽视[156],但存在研究区域被抽象为均质空间且验证难度较高等缺陷。因此未来需通过构建多方法集成的模拟预测技术链（如SD与GIS集成[157]、SD与CA集成[158]、多智能体系统（MAS）与元胞自动机（CA）集成[159]等）,以中和各类方法优缺点,并增加各技术方法的实证训练案例,以获得更为科学的模拟预测结果。

3 展望

历经近35年的沉淀积累与深化发展,资源环境承载力评价研究从经验描述,到过程模拟以及未来预测等各层面,均呈现丰硕的研究成果。鉴往知来,结合思考,目前在以下方面尚有进一步改进、优化与拓展研究的空间。

3.1 以地理学思维为本质,实现多学科交叉

复杂的人地关系及不断萌生的新的社会需求与区域发展需要对地理学研究持续提出新的挑战。至目前为止,为应对以往产生的资源环境新挑战,地理学范畴下的资源环境承载力的研究融合了资源学、生态学、经济学、管理学等学科经典理论与研究方法,可见,多学科交叉必然是科学评价资源环境承载力,使其发挥更大技术支撑作用,以应对复杂多变的人地矛盾的动力源泉。
未来应当持续立足于地理学思维,恰当引入其他学科的相关理论方法。例如,引入社会学相关理论与研究方法,探讨不同社会经济制度下资源环境承载力与区域发展相互关系的异同;引入心理学相关理论与研究方法,以个体微观视角探讨个人行为对区域资源环境承载力的影响机制。通过学科交叉,互通互融,提升资源环境承载力研究的科学性及成果的现实意义。

3.2 立足于要素集成,评价指标特异性与先进性并行

目前学者在不同区域、不同自然资源本底、不同研究尺度下,分别提出不同评价体系,也在一定程度上出现指标冲突、评价结果不一致等弊端,引发政策指向模糊等问题。因此,未来可在确保各层面评价指标科学集成的基础上,从权重、计算方法、指标框架等方面把握各评价体系的特异性,建立更加科学的承载力评价体系,从而更为客观、精确地反映多要素在多过程、多目标指向下的集成效应。
同时,承载力评价标准不断更迭,不仅从单要素向多要素演进,而且从自然资源要素逐渐向行政要素、人文要素、社会要素等方面扩展,政策效率指标、文化指标、民生福祉理念等新兴评价层面逐渐加入承载力评价体系之中,因此未来需继续把握评价指标的先进性,构建与时俱进的评价体系。

3.3 打开机理“黑箱”,深入揭示资源环境与区域发展相互关系

由于资源环境与区域发展相互关系的研究涉及多系统之间复杂的相互关系,无法清晰解读,使得目前对承载力机理依然较多地通过刻画承载力时空分异、识别主控因子的方式进行揭示,但在此机理“黑箱”中,主控因子是如何进一步作用于承载力的,这一议题尚待揭晓。同时,目前通过定量测算资源环境系统与其他系统耦合水平的方式无法详细揭示系统间复杂的作用机理。因此,如何打开以上机理“黑箱”依然是学者们需持续研究的重要方向之一。
未来可先从影响因子和相互作用力两个层面入手深入揭示二者相互关系。在影响因子层面上,通过细分主要影响因素、间接影响因素、起到催化作用的影响因素、抑制因素等多类因子,模拟不同情境中各类因子组合下的多种影响机理模式;在相互作用力层面上,认识到资源环境承载力与区域发展水平并非简单的促进或抑制关系,在不同政策环境、经济环境、人文环境之下,二者存在多重关系,因此可通过政策环境、经济环境、人文环境等,提出分阶段的相互作用模式,以做出更为科学客观的研判。通过以上两个层面以期更为详细深入地揭示二者影响机理,预测二者相互关系,做出政策预研。

3.4 关注要素流动,强化承载力的动态性

学者们在强化承载力评价的动态性方面已经进行了大量尝试并形成一定研究成果,但是目前依然较多采用的是对某一时段区域自然资源本底清算的评价方式,这种方式对系统开放性考虑较为薄弱,一定程度上忽略了因要素流动而产生的承载力,因此无法进一步解释为何资源较好的区域却面临承载力过载等问题,如何彻底地注入动态思维依然是今后持续研究的方向之一。
未来可以从评价环节与揭示机理环节入手,强调承载力评价的动态性。在评价环节中,通过区分动态要素与静态要素以测算因要素流动而产生的承载力;在机理揭示环节,注重将研究区域置于地区大环境之下,采用社会网络分析方法,充分考虑研究区域的人口、经济、资源等要素与相邻区域之间,以及与地区大环境之间的主动或被动的交互关系,以加强对系统开放性的考虑。

4 结论与讨论

本文采用文献计量分析方法,通过追踪知网期刊库内SCI、EI、CSSCI（含扩展版）、《地理资源领域高质量科技期刊分级目录（2020）》收录期刊,计量筛选出核心期刊,综合研究内容、学者学术贡献、学术产量及研究经历划分核心学者。在核心期刊相关载文的支撑下,系统回顾近35年中国资源环境承载力评价研究的发展历程与研究热点,并得出以下主要结论、述评及展望：
第一,根据对相关文献的计量分析可知：1986—2020年载文量呈现显著的阶段性与波动性;资源类期刊与地理类期刊为承载力学术争鸣主要场地;承载力研究核心学者呈现显著梯队特征,从“理论基础—技术手段—应用研究”全面搭建起中国资源环境承载力评价研究广厦。
第二,以核心期刊载文文献及核心作者研究成果为支撑,刻画1986—2020年资源环境承载力评价研究的演化脉络可知：近35年中国承载力评价遵循“单要素”—“多要素”—“动态集成”的评价轨迹,应用研究从回答“人口容量”—“区域发展单方面问题”—“区域发展多方面问题”的方向演进。
第三,综合地理学与资源科学研究范式与研究重点后,提炼出“科学评价—机理揭示—实际应用”的逻辑轨迹,对资源环境承载力评价研究热点进行梳理：在科学评价阶段,以动态评价与差异化评价为主,以指标体系法为常用评价方法;在机理揭示阶段,通过分析承载力时空分布特征、寻求主控因子、揭示作用机制、对比分析等手段进行揭示,影响因子依资源环境约束性不同而显示不同的敏感性,且影响因子在不同区域对承载力呈现相似的作用机制;在实际应用阶段,承载力评价研究在促进区域经济发展、推进新型城镇化进程、指导国土空间优化等方面均发挥重要的基础支撑作用,并通过监测预警和模拟预测扩展应用外延。
第四,历经近35年深化发展,承载力研究日臻完善,但也存在部分内容尚需优化与重视：如在科学评价阶段,动态评价思维具体实现方式依然较为单一的从“物质流动”和“能量流动”两方面入手,差异化评价思维有可能面临“特性有余而普适性不足”的风险;在机理揭示阶段,对不同分配制度下承载力机理研究则较为薄弱,且由于人地系统复杂性,影响因子运作机制的机理“黑箱”尚需进一步打开。因此,未来可从学科交叉性、评价指标特异性与先进性、机理揭示深入性、承载力评价动态性等四个方面持续深化研究。
最后,本文对文献的计量分析及引用仅采用本文所归纳的核心期刊载文文献及核心作者发文文献,受限于数据库的选取必然无法穷尽所有研究成果,今后需进一步完善文献筛选和计量方法,从创新性、前沿性等多方面综合引用学术贡献,以更加全面、准确地分析中国资源环境承载力评价研究脉络及热点。

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