“生态约束”下人口承载力预测分析研究:以黑河流域为例
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2.2 人口承载力理论研究回顾

对人口承载力问题研究的实质是对人口与经济、资源和环境之间能否建立平衡、协调关系及可持续发展问题的研究。人口承载力的研究已有四百多年的历史,回顾前人的理论认识对我们的学习大有裨益。

2.2.1 国外研究综述

国外系统研究人口承载力的历史非常久远,最早可推至1679年荷兰的代尔夫特以人口密度估算地球能养活的最高人口数134亿。人们对人口承载力的认识最早源于对人口与自然环境关系(Man and Nature Relation)的讨论,围绕这一主题,孟德斯鸠的“地理环境决定论”和马尔萨斯的“人口论”一直都是学术界争论不休的重大课题。与承载力有关内容的研究虽然早已开始,但直到1921年,人类生态学者帕克(Park)和伯吉斯(Burgess)才确切给出了承载力(Carrying Capacity)的概念。[14] [15]一般情况,我们将国外对人口承载力的研究划分为两个阶段:

第一阶段:前期(1970年以前)的人口承载力研究

1970年以前人口承载力研究大多是生态学上承载力定义的直接延伸,较有影响的包括威廉·福格特的《生存之路》和威廉·阿伦的计算公式。

1948年威廉·福格特(William Vogt)《生存之路》出版后,曾一版再版。用作者的话说,他撰著此书的原因是世界人口激增造成了人口过剩,全球及各国人口的数量已超越其土地负载能力。福格特的著作第一次提出了土地人口承载力的计算公式:C=E:B,式中C代表土地能够供养的人口数量;E代表环境助力,即环境对土地生产能力所加的限制;B代表土地可以提供的食物产量。[16]公式的含义是土地负载能力(C)由环境阻力(E)和土地可以提供的食物产量(B)决定,由这个公式可计算出人口承载力,这与目前的标准公式基本一致。福格特认为,地球上适宜耕种的土地是有限的,而且对这些有限的土地,由于人类的世代滥用,生产能力也不断下降,由此福格特断言,地球上土地的负载能力已达极限,由于耕地减少,已容纳不了现存的世界人口数量。我们认为,他得出这样悲观的结论主要是由于他在研究中低估了科学技术对于土地产出的促进作用。

1965年,英国的威廉·阿伦提出了以粮食为核心的人口承载力计算公式。其目的是计算出某个地区的集约化农业生产所提供的粮食承载人口的上限。这种人口承载力研究所依据的定义是,在不发生土地退化的前提下,某一区域的土地所能供养的最大理论人口。该公式主要考虑总土地面积、耕地面积和耕作要素等。由于它不考虑人口对农业生产的反馈作用,也不考虑达到集约化农业生产所需要的投入量,因此只能作粗略估计。由于没有考虑对农业的投入与整个经济系统各部门之间的反馈作用,这种方法只能提供在未来某个时期,该地区所能供养人口数量的粗略估计。尽管这种方法考虑的因素少,但它仍需要高水平的专业知识支持。

除以上较具影响的研究外,在1970年以前几个世纪里,国外学者们通过各种计算得到的地球人口承载力的估计值有几十个,[17]以下选取几个典型数据加以描述。

(1)1679年4月25日,显微镜的发明者列文虎克[18](Antoni van Leeuwenhoek)写下了有关地球能养活的最高人口数的第一个估计值:“如果世界上人类可以居住的地区都达到当时荷兰的人口密度(约每平方公里120人,他认为是当时人口密度的最高极限值),那么地球能养活的最高人口数为134亿[19]。”

(2)1695年,英国的Gregory King估计“人类充分居住的地球”最多能维持125亿人。

(3)1765年,德国军团牧师Johann Peter Sussmilch将自己的估计数(139亿)与van Leeuwenhoek的估计数(134亿)、法国工兵Sebastien Le Prestre de Vauban的估计数(55亿)和英国作家兼制图家Thomas Templeman的估计数(115亿)进行了对比。

(4)英国学者E. G. Ravenstein于1891年估算了世界各大陆的“肥地”“草原”和“荒漠”的面积以及它们各自的最高人口密度,通过这两个要素估算出的最高人口数为59.94亿,这个数字略低于今天的世界人口数。

(5)Albrecht Penck在1924年普鲁士科学院的论文集中发表了最高可能的人口数为159亿的观点。

(6)1967年,世界人口增长率接近最高峰,荷兰学者C. T. De Wit在只考虑光合作用而没有别的任何因素限制的条件下,认为地球能养活的人口数达1万亿。同时,澳大利亚经济学家Colin Clark基于生活方式和气候这两个因素,估计出地球能养活1570亿人。

第二阶段:后期(1970年以来)的人口承载力研究

20世纪70年代以来,较具影响的研究主要有3个:澳大利亚的土地承载力、联合国粮农组织模型和ECCO模型。

20世纪70年代初,澳大利亚的科学工作者采用多目标决策分析法,从各种资源对人口的限制角度出发,讨论了土地承载力。1973年提出的研究表明,如果澳大利亚发展劳动密集型农业,充分利用一切可利用的土地资源,低水平动物蛋白摄入量,低水平生活条件,可以养活2亿人。若让每个人都生活在高于目前中等以上水平,能供养的人口将不超过1200万人。他们的研究考虑了澳大利亚的土地资源、水资源、气候资源等限制因素,除种植业外还考虑了畜牧业的发展潜力。他们分析了几种发展策略和相应的发展前景,指出按照澳大利亚的水资源条件,可以养活8000万人,届时能源将是主要的限制因素。

联合国粮农组织(FAO)与教科文组织(UNESCO)在1971—1981年,合作完成并出版了全套世界土壤图(1978年)。同时,粮农组织还制定了《土地评价纲要》,提出土地评价原则。在此基础上粮农组织尝试把评价原则应用于世界土壤中,以估算发展中国家适合于生产各种特定作物的土地资源数量,这就可以评估作物产量和投入水平。[20]

这是一种综合探讨农业规划和人口发展的方法,它将气候生产潜力和土壤生产潜力相结合,来反映土地用于农业生产的实际潜力,并考虑了对土地的投入水平和社会经济条件,对人口、资源和发展之间的关系进行了定量评价。指出不同的土地利用方式(投入水平)下,会出现不同的人口承载量。

ECCO即Enhancement of Carrying Capacity Options模型。1983年,联合国人口基金会(UNFPA)要求粮农组织和国际实用系统分析研究所估计“世界不同地区潜在的人口承载量”。20世纪80年代初,在联合国教科文组织的资助下,ECCO模型开始设计,并在非洲试运行。它使用英国科学家斯莱瑟教授提出的一种承载力估算的综合资源计量技术,采用系统动力学方法,综合考虑人口、资源、环境与发展之间的关系,可以模拟不同发展策略下,人口变化与承载力之间的动态变化。人口承载力研究的ECCO模型,把人口承载力研究与发展战略相结合。强调长期性和持续性,为制定切实可行的长期发展计划提供了一条行之有效的途径。它们的结论是到2000年,在不包括中国在内的发展中国家,低投入下能养活56亿人,而高投入下能养活334亿人。

除此3个主要的模型外,在1974年和1976年,著名的海洋学家Roger Revelle基于发展中国家谷物产量增加和大规模灌溉投资的假设,发表了2个广为流传的世界人口承载力的乐观估计数:一个为380亿~480亿人,另一个为400亿人。[21]20世纪70年代以来,人口、粮食、资源、环境等全球性问题日甚一日,在人口急剧增长(主要是发展中国家)和需求迅速扩张(主要是发达国家)的双重压力下,旨在帮助国家政府制定有关资源开发、人口增长和粮食生产等方面的政策,协调国际社会在资源开发利用中的关系,以协调人地关系为中心的人口承载力研究再度兴起,并已从土地扩展到整个资源领域。[23]《地球能养活多少人》一书,[24]对人类近400年来对地球承载力的研究进行了总结。这是一项迄今为止有关地球承载力的最系统、全面、深入的总结性研究。他的许多研究结论,对我国人口承载力的研究具有重要的现实意义。

2.2.2 国内研究综述

人口承载能力问题在我国也受到广泛的关注,全国农业区划委员会于1986年9月委托中国科学院自然资源综合考察委员会主持“中国土地资源生产能力及人口承载量研究”项目,[25]在此项目的带动下,国内众多学者纷纷开展不同区域不同层次的人口承载力研究。

据可查证资料显示,国内人口承载力方面的研究最早始于1985年廖世添《广东人口容量的探讨》和1987年朱宇的《天山北麓的开发建设与人口承载力》。随后,我国人口承载力研究进入蓬勃发展阶段,其中影响力最大的是中国科学院自然资源综合考察委员会于1991年发表的《中国土地资源生产能力及人口承载力研究》报告。[26]该报告认为,我国人口承载量最高值为16亿左右。之后各地区土地资源人口承载量的研究进入高峰,1991年,余旭升对江苏省滨海、苏州等地土地资源人口承载量进行了研究;马忠玉对宁夏区域人口承载力进行了研究;王黎明的《重庆地区土地人口承载力研究》一文对重庆土地人口承载力进行研究;肖煌初的《呼和浩特及乌盟前山地区人口承载力初探》一文对呼和浩特及乌盟前山地区的人口承载力进行研究。1992年,朱祥明发表《黄淮海平原耕地人口承载力研究》;赵自胜等发表《山区植物生产潜力及土地人口承载力初探——以河南伏牛山区为例》;[27]李玉宝发表《内蒙古瞪口县土地人口承载力研究》;聂庆华发表《陕西省洛川县人口承载力研究》。[12]而韩波、邵波发表的《门槛分析法在区域承载力测算中的应用研究——以海岛承载力研究为例》,是国内第一篇专门研究承载力测算方法的文章。田济马等发表《黑龙江地区水土资源与土地承载能力的初步研究》;童玉芬等发表《可持续发展最优人口初探》,[28]从可持续发展角度进行了最优人口探讨的尝试。她提出,区域可持续发展最优人口是指最有利于区域达到可持续发展目标要求的人口条件(包括人口数量、人口增长率、人口结构、人口质量、人口分布等条件)。可持续发展最优人口是适度人口的扩展,但是在可持续发展的新观念下,人口的适度就不能纯粹是为了经济的增长,而是为了人类的可持续发展。因此,衡量人口的适度与否,应该从是否最有利于可持续发展的角度来衡量。

1986年9月,全国农业区划委员会委托中国科学院自然资源综合考察委员会主持“中国土地资源生产能力及人口承载量研究”项目,以期对上述问题作出科学回答,为国家制定土地开发利用、农业结构调整、人口布局、生态建设等长远规划,为研究土地、人口及粮食等有关政策问题提供科学依据。该研究项目历时5年完成(1986—1990),研究的时间尺度为2000—2025年,并探讨了无具体时间尺度的理想人口承载力。它以《中国1:100万土地资源图》划分的九大土地潜力区为基础,以资源—资源生态—资源经济科学原理为指导,依托系统工程方法和信息技术,以综合、协调、持续性为原则,从土地、粮食(食物)与人口相互关系的角度出发,讨论了土地与食物的限制性;并回答了我国不同时期的食物生产力及其可供养人口规模,并提出了提高人口承载力、缓解我国人地矛盾的主要措施。

1992年后,对人口承载力的研究更加深入,研究类型更加丰富。张志良先生于1993年前后运用系统动力学预测西北地区(包括新疆、宁夏、青海、甘肃、陕西各省区)人口承载力,并发表论文。[29]1993年岳方发表《辽宁省耕地人口承载力研究》。1994年发表关于人口承载力的论文较多,分别是邓永新[30]的《塔里木盆地的人口承载力系统研究》和《人口承载力系统及其研究》,马仁会等人的《河北省平山县人口承载量研究》;杨晓鹏[31]等人的《青海省人口承载力研究》;张可云的《贫困地区人口承载力研究》。1996—2000年,《珠江三角洲经济区城市生态环境承载力研究》(宋强等,1996);《江苏省资源的人口承载力》(周启昌等,1995);《长江三角洲耕地资源概况及其承载能力研究》(颜廷梅等,1995);《关于中国土地资源人口承载力问题的思考》(朱国宏,1996);《三峡工程的环境人口承载力效应》(朱宝树,1995);《三峡库区人口承载力研究》(朱农等,1996);《黄河三角洲人口承载力研究》(李玉江等,1996);《河西走廊绿洲人口承载力》(方创林等,1997);《陕西省气候资源生产潜力与土地人口承载力的研究》(王经民等,1997);《闽东南地区土地生产潜力及人口承载量的初步分析》(吴丽霞等,1998);《罗源县土地资源承载力研究》(许峰等,1998);《贫困地区承载力等级与资源配置研究》(王石英等,1999);《湖南省未来人地关系与人口承载量研究》(魏晓,1999);《山东省2000年耕地承载力研究》(高岩等,2000)等论文相继发表。2002年李涌平、扬华[32]发表《社会动态人口承载力的预测——云南省澜沧江区域人口为例》一文,使用阈值分析法对社会动态人口进行预测。2008年哈斯巴根[33]等在《呼和浩特市土地资源人口承载力的系统研究》一文中运用系统动力学模型仿真呼和浩特市未来十几年不同社会经济情景下的土地资源人口承载力,得出到2020年,以内蒙古自治区作为参照区域对比研究的相对资源承载力为517.30万人口,以全国作为参照区域对比研究的相对资源承载力为1388.52万人口;使用系统动力学方法来研究的中方案的小康型综合人口承载力为1104.4万人口的结论。蔡莉、穆光宗在《人口承载力指标系的建立及量化》一文中,围绕社会经济状况、环境资源、区域人口状况三系统讨论了人口承载力指标系的构建与量化。[34]刘钦普,林振山等人参考逻辑斯蒂方程提出分非线性人口承载力方程,丰富了人口承载力的测算方法。[35]

这些研究从理论和方法上丰富了我国人口承载力的研究,深化了我国在承载力方面的研究。