人口理論的基本觀點范文
時間:2023-11-23 17:56:03
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篇1
關鍵詞:人口問題人口戰略目標人口調節機制
三十多年來,中國通過大力推進人口和計劃生育政策,使13億人口日推遲了4年,中國已成為世界上唯一一個發展中人口大國在20世紀實現低生育水平的國家。但在人口轉變的同時,中國人口問題由過去的以數量為主,向數量、質量、結構相互交織轉變,使得中國人口問題的解決更具復雜性和挑戰性。人口問題及其給經濟、社會、資源與環境帶來的壓力,引起了我國學者的廣泛關注。圍繞著中國人口問題研究,中國近年來涌現了眾多不同觀點,通過對這些基本觀點的述評,對加深人口理論研究,制定合理的人口政策有重要的理論與現實意義。
我國人口問題研究觀點綜述
根據國家計生委的統計調查,自實行計劃生育政策以來,中國婦女生育水平開始持續下降。總和生育率從1970年的5.81降到1980年的2.31,首次接近更替水平,2000年第五次普查數據顯示,中國總和生育率下降到1.30,達到低生育率水平,人口快速增長的勢頭得到基本控制。針對在低生育率水平下,我國21世紀人口問題的核心及人口政策的導向,成為近年來學術界關注的焦點問題。
關于未來人口戰略目標的不同觀點
就未來人口戰略目標而言,目前的主要爭論集中在:是否應以減少人口數量為戰略目標。對這一問題的探討,形成了以下不同觀點:第一種觀點認為中國應以減少人口數量為戰略目標。持這種觀點的學者有葉文振(2002)、李小平(2004)等人,他們認為在新的百年里繼續有效地減少人口數量依然是我國人口政策必須考慮的主要矛盾和先于一切的大事。理由有三:其一,人均意識與人均資源劣勢要求減少人口總量;其二,資本有機構成的潛能,要求減少勞動力供給總量;其三,人均收入水平的加速提高,要求縮減人口總量。最后的結論認為,中國應以減少人口數量為戰略目標,在100年后將中國人口降到8-10億并力爭更低,200年后降到3-5億。與第一種觀點截然相反,另外一些學者認為,結構問題已經一躍成為21世紀中國人口問題的核心。宋健(2002)認為人口數量問題成為“籠中之虎”,盡管威猛,卻盡在掌握之中,中國人口轉變的獨特性,造就了中國人口結構問題的獨特性,隨著人口和社會經濟的發展,21世紀人口戰略目標應該由數量問題轉移到結構問題上。持此觀點的學者雖然不是很多,但這至少警示人們人口結構問題的嚴重性。第三種觀點認為,統一人口數量與結構、提高人口素質才應成為長期追求的目標。持這種觀點的學者們從人口與可持續發展的視角出發,多方位的尋求平衡發展。李建新(2001)駁斥了“一味追求人口數量減少的觀點”,認為在追求減少人口數量過程中所引起的加速年齡結構老化則必然會不利于可持續發展,他引用中國人口增長與社會經濟發展變遷的歷史事實,論證了“人口數量多少并不決定一個國家地區社會經濟發展速度和人民生活水平”的命題。蔣正華等人(2000)認為根據中國的國情目前追求最優人口數量是不現實的,當前所做的是將總人口控制在人口最大容量內的前提下,實現人口結構、人口地區分布的合理布局,實現人口與社會經濟的可持續發展。學術界在人口戰略目標上的激烈辯論,說明中國人口未來長遠發展目標的確定是一項異常復雜、困難的任務,需要慎之又慎。
關于有無必要進一步降低生育率的不同觀點
在人口總量壓力與人口結構壓力并存的情形下,能否進一步降低生育率,是學者們關注的另一熱點問題。對未來人口目標的不同觀點,體現在對于生育政策的走向問題上有不同的見解,歸納起來有三種意向:1)進一步降低生育率,將總和生育率降到1.5甚至1.0以下,并長期保持下去,從根本上解決中國人口過多與人均資源長期緊張的問題,這樣才可能在生活水平和生存環境上追趕發達國家;2)穩定目前低生育率,這是人口總量未來能否停止增長并轉向負增長,最終實現現代人口轉變的關鍵;3)提高生育率,穩定總和生育率在更替水平2.0左右,是實現人口與社會經濟可持續發展的必要條件和最優的穩定狀態。這些意向最終體現在對生育胎次政策的主張上:1)主張繼續推行一孩化,從而進一步擴大獨生子女家庭的比例(;葉文振,2002;李小平,2004);2)維持目前的生育胎次政策或穩定總和生育率于1.5~1.8左右(馬瀛通,林富德,2000);3)調整現行的胎次政策,擴大二胎比例或逐漸向二胎政策過度(李建新,2000,2001;于學軍2000),一方面,對生育率水平特別低的地區(如北京等地生育率已降到1.0以下),應采取措施,刺激生育率回升到更替水平;另一方面對生育率較高地區,通過生育政策把生育率控制在2.0左右的水平上,這樣既達到控制人口增長,又達到調控人口數量的目標。以上學者們對未來生育與政策調整問題基本上屬于理論探討,目前尚無嚴密的計算和論證,對這些調整可能帶來的后果也無系統的論述。
關于人口調控的不同觀點
從上述的討論中可看到,無論從我國目前人口數量問題還是結構問題上看,我國的人口是需要進行調控的。但隨著市場經濟體制的確立并逐步完善,人口控制機制應如何確定,現行的管理體制有無存在的必要或應向什么方向發展,已倍受關注。在人口調控問題的研究中形成了以下觀點:第一,只能由政府計劃調控,理由有二:其一,由于市場經濟對人口調節的時滯性,即使對一個完善的市場經濟而言,政府對人口的宏觀調控也是必不可少;其二,人口的生產不同于物質資料的生產,通過對兩種生產的調節機制進行比較分析,認為人口生產并不受勞動力市場供求規律調節,因此人口控制不應該也不可能由市場調節,只能計劃生育。第二種觀點認為,今后的人口調控應主要通過競爭、勞動力市場等市場機制的作用引導家庭的生育行為、控制人口數量,持這種觀點的學者認為:一方面,隨著生育率的下降,社會經濟的發展,特別是市場經濟體制的建立,我國計劃生育政策的邊際效應必然出現遞減的現象;另一方面,通過對20世紀最后20年來中國婦女生育水平變動的研究,認為近20年來人口發展主要由經濟等客觀因素所決定,當人口政策符合經濟規律的要求時才能起到顯著的作用,主張在市場經濟條件下,政府應該轉變職能,把婚姻、生育之類的私權歸還于民。
我國人口問題研究觀點述評
我國學術界在上述三方面的人口問題研究中既存在不同的立場和視角,也存在差異顯著的推斷和論證邏輯。總體來看,各觀點均有其合理性與局限性,這主要是由于我國人口轉變的特殊性及目前我國人口問題的復雜性決定。
一方面,歷史上長時期人口快速增長,導致人口基數龐大。人口基數龐大、增加速度快,對中國資源環境能源形成嚴重的壓力。再加上人口運動的慣性和人口再生產自身規律的作用,人口與生態環境的矛盾還會進一步尖銳化,因此人口數量問題是理論界關注的核心問題之一。
參考文獻:
1.李小平.論中國人口的百年戰略與對策[D].戰略與管理,2004
2.葉文振.數量控制:21世紀中國人口生育政策導向[D].市場與人口分析,2002
3.宋健.結構問題是21世紀中國人口的核心問題[D].市場與人口分析,2002
4.蔣正華.面向21世紀的中國人口與可持續發展[D].中國人口科學,2000
篇2
就未來人口戰略目標而言,目前的主要爭論集中在:是否應以減少人口數量為戰略目標。對這一問題的探討,形成了以下不同觀點:第一種觀點認為中國應以減少人口數量為戰略目標。持這種觀點的學者有葉文振(2002)、李小平(2004)等人,他們認為在新的百年里繼續有效地減少人口數量依然是我國人口政策必須考慮的主要矛盾和先于一切的大事。理由有三:其一,人均意識與人均資源劣勢要求減少人口總量;其二,資本有機構成的潛能,要求減少勞動力供給總量;其三,人均收入水平的加速提高,要求縮減人口總量。最后的結論認為,中國應以減少人口數量為戰略目標,在100年后將中國人口降到8-10億并力爭更低,200年后降到3-5億。與第一種觀點截然相反,另外一些學者認為,結構問題已經一躍成為21世紀中國人口問題的核心。宋健(2002)認為人口數量問題成為“籠中之虎”,盡管威猛,卻盡在掌握之中,中國人口轉變的獨特性,造就了中國人口結構問題的獨特性,隨著人口和社會經濟的發展,21世紀人口戰略目標應該由數量問題轉移到結構問題上。持此觀點的學者雖然不是很多,但這至少警示人們人口結構問題的嚴重性。第三種觀點認為,統一人口數量與結構、提高人口素質才應成為長期追求的目標。持這種觀點的學者們從人口與可持續發展的視角出發,多方位的尋求平衡發展。李建新(2001)駁斥了“一味追求人口數量減少的觀點”,認為在追求減少人口數量過程中所引起的加速年齡結構老化則必然會不利于可持續發展,他引用中國人口增長與社會經濟發展變遷的歷史事實,論證了“人口數量多少并不決定一個國家地區社會經濟發展速度和人民生活水平”的命題。蔣正華等人(2000)認為根據中國的國情目前追求最優人口數量是不現實的,當前所做的是將總人口控制在人口最大容量內的前提下,實現人口結構、人口地區分布的合理布局,實現人口與社會經濟的可持續發展。學術界在人口戰略目標上的激烈辯論,說明中國人口未來長遠發展目標的確定是一項異常復雜、困難的任務,需要慎之又慎。
關于有無必要進一步降低生育率的不同觀點
在人口總量壓力與人口結構壓力并存的情形下,能否進一步降低生育率,是學者們關注的另一熱點問題。對未來人口目標的不同觀點,體現在對于生育政策的走向問題上有不同的見解,歸納起來有三種意向:1)進一步降低生育率,將總和生育率降到1.5甚至1.0以下,并長期保持下去,從根本上解決中國人口過多與人均資源長期緊張的問題,這樣才可能在生活水平和生存環境上追趕發達國家;2)穩定目前低生育率,這是人口總量未來能否停止增長并轉向負增長,最終實現現代人口轉變的關鍵;3)提高生育率,穩定總和生育率在更替水平2.0左右,是實現人口與社會經濟可持續發展的必要條件和最優的穩定狀態。這些意向最終體現在對生育胎次政策的主張上:1)主張繼續推行一孩化,從而進一步擴大獨生子女家庭的比例(;葉文振,2002;李小平,2004);2)維持目前的生育胎次政策或穩定總和生育率于1.5~1.8左右(馬瀛通,林富德,2000);3)調整現行的胎次政策,擴大二胎比例或逐漸向二胎政策過度(李建新,2000,2001;于學軍2000),一方面,對生育率水平特別低的地區(如北京等地生育率已降到1.0以下),應采取措施,刺激生育率回升到更替水平;另一方面對生育率較高地區,通過生育政策把生育率控制在2.0左右的水平上,這樣既達到控制人口增長,又達到調控人口數量的目標。以上學者們對未來生育與政策調整問題基本上屬于理論探討,目前尚無嚴密的計算和論證,對這些調整可能帶來的后果也無系統的論述。
關于人口調控的不同觀點
從上述的討論中可看到,無論從我國目前人口數量問題還是結構問題上看,我國的人口是需要進行調控的。但隨著市場經濟體制的確立并逐步完善,人口控制機制應如何確定,現行的管理體制有無存在的必要或應向什么方向發展,已倍受關注。在人口調控問題的研究中形成了以下觀點:第一,只能由政府計劃調控,理由有二:其一,由于市場經濟對人口調節的時滯性,即使對一個完善的市場經濟而言,政府對人口的宏觀調控也是必不可少;其二,人口的生產不同于物質資料的生產,通過對兩種生產的調節機制進行比較分析,認為人口生產并不受勞動力市場供求規律調節,因此人口控制不應該也不可能由市場調節,只能計劃生育。第二種觀點認為,今后的人口調控應主要通過競爭、勞動力市場等市場機制的作用引導家庭的生育行為、控制人口數量,持這種觀點的學者認為:一方面,隨著生育率的下降,社會經濟的發展,特別是市場經濟體制的建立,我國計劃生育政策的邊際效應必然出現遞減的現象;另一方面,通過對20世紀最后20年來中國婦女生育水平變動的研究,認為近20年來人口發展主要由經濟等客觀因素所決定,當人口政策符合經濟規律的要求時才能起到顯著的作用,主張在市場經濟條件下,政府應該轉變職能,把婚姻、生育之類的私權歸還于民。
我國人口問題研究觀點述評
我國學術界在上述三方面的人口問題研究中既存在不同的立場和視角,也存在差異顯著的推斷和論證邏輯。總體來看,各觀點均有其合理性與局限性,這主要是由于我國人口轉變的特殊性及目前我國人口問題的復雜性決定。
一方面,歷史上長時期人口快速增長,導致人口基數龐大。人口基數龐大、增加速度快,對中國資源環境能源形成嚴重的壓力。再加上人口運動的慣性和人口再生產自身規律的作用,人口與生態環境的矛盾還會進一步尖銳化,因此人口數量問題是理論界關注的核心問題之一。
另一方面,隨著經濟的發展及計劃生育政策的實施,近幾年中國人口發生了歷史性的轉變。如果按照自然趨勢發展,中國現在及未來一段時間內會像許多發達國家一樣持續處于人口轉變的第二個階段,但是由于70年代開始實行了較為嚴格的計劃生育政策,人口發生了快速轉變,致使中國用了不到30年的時間就完成了發達國家上百年才完成的現代人口增長模式轉變過程。這就導致了我國人口結構問題日益突出,使得21世紀中國面臨著人口數量及結構的雙重壓力。
第三,中國人口轉變的經濟基礎不同于發達國家。中國的人口轉型是在經濟追求高速發展的時期出現的,與工業化幾乎同時發生,而歐洲是在工業化完成后的經濟高度發達的背景下才出現的。西方發達國家進入人口老齡化時,人均GDP一般在10000美元左右,而中國僅為1000美元,顯然,中國的人口的轉變缺乏經濟基礎。
總體而言,對前面提到的人口問題雖然存在不同的觀點,但各種觀點的爭論使人口問題的研究更加全面。具體而言:
在未來人口戰略目標上,學術界把人口目標與社會經濟和資源環境的可持續發展聯系起來,并深刻認識到了社會經濟發展的核心問題是人口問題,找到了未來社會經濟發展的基本矛盾;研究的視角更加強調學科之間的交叉性:在確定人口的最大容量及適度人口方面將人口學、經濟學、資源環境學等結合起來,跨學科的特點突出;在分析人口結構問題時,選取了改進之后遞進式生育預測方法,這種預測方法更適合于中國人口發展的規律。在人口生育政策的導向及人口控制的調節機制上,對人口政策的探討不再僅限于關注人口數量,而是從多角度多層面去審視人口政策實施的條件及可能造成的后果和影響。對于這些方面的探討,可使未來的人口政策更符合實際,從而能盡可能的縮小負面效應,這是其合理的一面。其不足之處在于:在市場經濟條件下,由于城市地區穩定低生育水平的技術條件與經濟條件已經完全成熟,因此全國的人口的生育率水平更多地取決于農村經濟的發展。
對我國未來人口研究及人口政策制定的啟示
上述針對人口問題的觀點,是學者從不同的角度分析我國人口問題而提出的,這些觀點對我國未來制定人口政策具有一定的參考價值,可以從中得到以下啟示:
第一,在不斷完善的市場機制下,生育政策應隨之做出相應的調整。無論原有的生育政策在過去發揮了多大的作用,但人口政策總是一定社會經濟條件下的產物,它也只有在一定的經濟基礎之上才能發揮其作用。隨著市場經濟的確立及完善,無論生育政策的導向如何,對生育的調節手段應該發生轉變。
第二,生育政策應分地區區別對待。雖然改革和開放以來,我國社會經濟發展十分迅速,但是地區之間存在著很大的差別,因此在生育政策的選擇與方式上也應有所不同。在上海、廣州等地綜合生育率低于1.0的地區,特別是佛山(0.55)等超低生育率、經濟基礎好、思想觀念超前的城市,穩定低生育率水平的條件已經完全成熟,應將低生育率穩定機制從政策控制機制向群眾自我約束機制轉變。在經濟基礎落后的西部高生育率地區,應深入群眾實地調查,確定出與當地實際情況相宜的生育調節方式。
第三,促進人口流動,改變生育觀念。在城市總和生育率已經較低且基本穩定的的條件下,控制農村人口成為解決我國人口問題的關鍵。而促進人口流動,加快城市化建設不僅是人口向城市的簡單的轉移,更重要的是人口生活方式、思想意識的轉變。發達地區經濟條件的引力,與落后地區人口過剩的推力,使得落后地區人口向經濟發達地區流動,在流動中改變生育觀念,轉換生育行為。
三十多年來,中國通過大力推進人口和計劃生育政策,使13億人口日推遲了4年,中國已成為世界上唯一一個發展中人口大國在20世紀實現低生育水平的國家。但在人口轉變的同時,中國人口問題由過去的以數量為主,向數量、質量、結構相互交織轉變,使得中國人口問題的解決更具復雜性和挑戰性。人口問題及其給經濟、社會、資源與環境帶來的壓力,引起了我國學者的廣泛關注。圍繞著中國人口問題研究,中國近年來涌現了眾多不同觀點,通過對這些基本觀點的述評,對加深人口理論研究,制定合理的人口政策有重要的理論與現實意義。
我國人口問題研究觀點綜述
根據國家計生委的統計調查,自實行計劃生育政策以來,中國婦女生育水平開始持續下降。總和生育率從1970年的5.81降到1980年的2.31,首次接近更替水平,2000年第五次普查數據顯示,中國總和生育率下降到1.30,達到低生育率水平,人口快速增長的勢頭得到基本控制。針對在低生育率水平下,我國21世紀人口問題的核心及人口政策的導向,成為近年來學術界關注的焦點問題。
參考文獻:
1.李小平.論中國人口的百年戰略與對策[D].戰略與管理,2004
2.葉文振.數量控制:21世紀中國人口生育政策導向[D].市場與人口分析,2002
3.宋健.結構問題是21世紀中國人口的核心問題[D].市場與人口分析,2002
4.蔣正華.面向21世紀的中國人口與可持續發展[D].中國人口科學,2000
篇3
關鍵詞:城市水環境水資源承載能力研究框架
本文將從水資源承載能力的概念談到內涵,揭示“水資源承載能力”的真正含義,討論水資源承載能力和水環境承載能力的概念;從影響水資源承載能力大小的主要因素分析來探討水資源承載能力量化研究的框架;并針對水資源承載能力計算提出幾個關鍵問題。
1城市水環境與水資源承載能力概念
1.1水資源承載能力的概念及內涵
水資源承載能力(carryingcapacityofwaterresources–ccwr,又可翻譯成supportingcapacityofwaterresources–scwr)的概念,最早源自于《生態學》中的“承載能力”(carryingcapacity)一詞,是自然資源承載能力的一部分。其研究的主體是資源與環境系統,客體是人類或更廣泛的生物群體。而“承載能力”的概念最早可以追溯到馬爾薩斯(malthus)“人口理論”中關于“有限糧食對人口增長的支撐能力”的論述(seidlandtisdell,1999)。20世紀90年代早期,有的學者提出了水資源承載能力的概念并被應用于干旱半干旱地區和城市區(施雅鳳等,1992;李令躍,2000;guo等,2001;左其亭、陳曦,2003)。近年來,我國不少學者對水資源承載能力的概念及計算方法進行了深入探討。關于水資源承載能力的定義,人們從不同研究角度給出了不同的定義,這里列舉幾個代表性的定義:
(1)水資源承載能力是指某一地區的水資源,在一定社會歷史和科學技術發展階段,在不破壞社會和生態系統時,最大可承載(容納)的農業、工業、城市規模和人口的能力,是一個隨著社會、經濟、科學技術發展而變化的綜合目標(施雅鳳等,1992);
(2)在某一歷史發展階段的技術、經濟和社會發展水平條件下,水資源對該地區社會經濟發展的最大支撐能力(劉燕華,2000);
(3)某一歷史發展階段,以可預見的技術、經濟和社會發展水平為依據,以可持續發展為原則,以維護生態良性循環發展為條件,在水資源得到合理開發利用下,該地區人口增長與經濟發展的最大容量(李令躍,2000);
(4)一個流域、一個地區、一個國家,在不同階段的社會經濟和技術條件下,在水資源合理開發利用的前提下,當地水資源能夠維系和支撐的人口、經濟和環境規模總量(何希吾,2000);
(5)一定的區域內,在一定的生活水平和生態環境質量下,天然水資源的可供水量能夠支持人口、環境與經濟協調發展的能力或限度(馮尚友,2000);
(6)水資源承載能力,指的是在一定流域或區域內,其自身的水資源能夠持續支撐經濟社會發展規模,并維系良好的生態系統的能力(汪恕誠,2001);
(7)可理解為某一區域的水資源條件在“自然-人工”二元模式影響下,以可預見的技術、經濟、社會發展水平及水資源的動態變化為依據,以可持續發展為原則,以維護生態良性循環發展為條件,經過合理優化配置,對該地區社會經濟發展所能提供的最大支撐能力(惠泱河等,2001);
(8)在一定的水資源開發利用階段,滿足生態需水的可利用水量能夠維系有限發展目標的最大的社會-經濟規模(夏軍,2002)。
關于水資源承載能力的定義還可以列舉很多。盡管在表述上各有不同,但其表現的基本觀點和思路并無本質差異,都強調了“水資源支撐能力”的含義。從水資源承載能力的含義來分析,至少具有如下幾點內涵(左其亭、陳曦,2003):
(1)在“水資源承載能力”概念中,主體是水資源,客體是人類及其生存的社會經濟系統和環境系統,或更廣泛的生物群體及其生存需求。“水資源承載能力”就是要滿足客體對主體的需求或壓力,也就是水資源對社會經濟發展的支撐規模;
(2)“水資源承載能力”具有空間屬性。它是針對某一區域來說的,因為不同區域的水資源量、水資源可利用量、需水量以及社會發展水平、經濟結構與條件、生態與環境問題等方面可能不同,水資源承載能力也可能不同。因此,在水資源承載能力定義或計算時,首先要圈定研究區范圍。
(3)“水資源承載能力”具有時間屬性。在眾多定義中均強調了“在某一階段”,這是因為在不同時段內,社會發展水平、科技水平、水資源利用率、污水處理率、用水定額以及人均對水資源的需求量等均有可能不同。因此,在水資源承載能力定義或計算時,也要指明研究時段,并注意不同階段的水資源承載能力可能有所變化。
(4)“水資源承載能力”對社會經濟發展的支撐標準應該是以“可承載”為準則。在“水資源承載能力”的概念和計算中,必須要回答:水資源對社會經濟發展支撐到什么標準時才算是最大限度的支撐。也只有在定義了這個標準后,才能進一步計算水資源承載能力。一般,可以把“維系生態系統良性循環”作為水資源承載能力的基本準則。
(5)必須承認水資源系統與社會經濟系統、生態系統之間是相互依賴、相互影響的復雜關系。不能孤立地計算水資源系統對某一方面的支撐作用,而是要把水資源系統與社會經濟系統、生態系統聯合起來進行研究,在社會經濟—水資源—生態復合大系統中,尋求滿足水資源可承載條件的最大發展規模,才是水資源承載能力。
(6)“滿足水資源承載能力”僅僅是可持續發展量化研究“可承載”準則的一部分(“可承載”準則包括資源可承載、環境可承載。資源可承載又包括水資源可承載、土地資源可承載等),它還必須配合其它準則(有效益、可持續),才能保證區域可持續發展。因此,在研究水資源可持續利用合理配置時,應以“水資源承載能力”為基礎,以可持續發展為準則(包括可承載、有效益、可持續),建立水資源優化配置模型。
根據以上分析,本書作者曾把“水資源承載能力”簡單定義為:“一定區域、一定時段,維系生態系統良性循環,水資源系統支撐社會經濟發展的最大規模”(左其亭、陳曦,2003),可以概括為圖1.1的概念圖。
圖1.1可以形象地表達出水資源承載能力的概念,簡單解釋如下:
水資源系統與生態系統相互支撐、共同作用,來共同支撐社會經濟系統。
社會經濟系統對水資源系統可以進行開發利用和保護,對生態系統一方面可以進行保護,一方面又有可能進行破壞。因此,社會經濟系統與水資源系統和生態系統之間又是相互制約的關系。如果支撐的社會經濟規模太大,水資源系統和生態系統就難以支撐,難以確保水資源的可持續利用和生態系統的良性循環。
在一定條件下,如果生態系統達到良性循環的極限,這時其對應的社會經濟最大規模就稱為是“承載能力”。因此,水資源承載能力是在“社會經濟—水資源—生態復合大系統”有機運轉下,達到“生態系統良性循環”目標時的“最大社會經濟發展規模”。
在特定的城市區,所確定的水資源承載能力就是城市水資源承載能力。因此,可以仿照水資源承載能力的定義,把“城市水資源承載能力”簡單定義為:“在特定的城市區,一定時段內,維系生態系統良性循環,水資源系統支撐社會經濟發展的最大規模”。與一般流域或區域相比,城市區人類活動強烈,人口、工業、商業集中,本地水資源一般滿足不了城市用水需要,污水排放集中且量大,水資源承載能力計算一般比較復雜。另外,一般城市區不是一個完整的流域,在計算城市水資源承載能力時,要滿足流域(或更大區域)尺度上的水資源承載能力要求(或水資源可持續利用要求)。也就是說,城市水資源承載能力計算一般是基于一定水資源邊界條件下進行的。
1.2水資源承載能力的影響因素
從以上關于水資源承載能力的內涵分析可以引申出影響水資源承載能力大小的主要因素,大致可以分為三大類:
第一類:水資源系統本身特性
水資源系統是水資源承載能力的主體,水資源系統的可利用水資源量大小是其承載能力的內因。也就是說,水資源承載能力大小首先是由水資源系統所能提供的水資源量決定的。在城市區,一般本地水資源滿足不了用水的需求,需要考慮流域(或更大區域)一定的水資源條件。
第二類:人類活動能力及意識形態
人類是水資源承載能力的客體,在很大程度上影響著水資源承載能力。(1)水資源利用率。這是決定單位水資源量能夠養活多少人口或帶來多大經濟效益的重要指標,是水資源承載能力計算的關鍵指標。(2)科技進步通過提高水資源利用率、重復利用率、污水處理率等提高水資源承載能力。科學技術能促進經濟增長,提高資源利用效率,降低污染處理成本,改善人類生存環境。隨著科技的進步,原來不能治理的污染現在可以治理了,原來需要花費很大代價才能治理的污染現在需要花費較小的代價。這些變化都有可能促進水資源承載能力的提高。(3)本區域發展戰略。它反映一個國家或地區的發展規劃或發展模式,對水資源的分配和利用有重要影響,從而影響到水資源承載能力。(4)管理體制和法制。它反映了人們用水、治水、保護水資源的基本思路。有些管理體制或法制對水資源的利用和保護有積極作用,有些甚至有消極作用。這在很大程度上影響著水資源承載能力。
第三類:定義“是否可承載”的目標差異
這是關系到水資源承載能力計算的一個關鍵問題,也就是,要人為確定“達到什么樣的標準時的最大承受能力才是水資源的承載能力”。前文在定義“水資源承載能力”概念時,是以“維系生態系統良性循環”為判斷目標。另外,也可以制定一些判斷目標,計算得到人為干預下的水資源承載能力。肯定會因為確定的目標差異而導致計算結果的不一致。
1.3水環境承載能力的概念及內涵
前文對水資源承載能力的概念進行過簡單介紹和探討。從對水資源承載能力的定義和解釋中可以看出,水資源承載能力特別強調“生態系統良性循環”這個目標。針對水環境來說,水體到底能容納多大的污水及污染物,這是水環境承載能力計算問題。在城市區,生態與環境狀況在很大程度上取決于城市區所具有的水資源數量和水資源質量。因此,可以說,水環境承載能力是城市水資源承載能力表現的重要方面和前提條件。
關于水環境承載能力的概念及與水資源承載能力的關系,汪恕誠(2001)曾論述為“水資源承載能力講的是用水即取水這一面。你用了水之后,產生了污水,污水又排放到一定的水域里去,這個水域能夠承載多少污水和污染物的排放呢?因此,水環境承載能力指的是在一定的水域,其水體能夠被繼續使用并仍保持良好生態系統時,所能夠容納污水及污染物的最大能力。”
如果不去過多地“摳字眼”的話,水環境承載能力也就是我們通常所說的“水環境容量”或者說是“水環境(水體)納污能力”、“水環境容許污染負荷量”等等,都是一個概念,一個意思(崔樹彬,2002)。實際上,兩者也有細微差別,水環境承載能力強調以“保持生態系統良性循環”為目標。但是,為了在實際應用中便于操作和顯示污水處理廠的作用,針對城市水環境問題,本書作者建議采用“水體容許城市污水最大排放量”作為水環境承載能力指標。這種定義就與“水環境容量”、“水環境(水體)納污能力”、“水環境容許污染負荷量”等概念有很大區別。它不僅取決于水體納污能力,還與該城市污水處理能力有關。也就是說,本書定義的水環境承載能力不僅是與水體本身的納污能力有關的問題,還是一個與人類活動有關的問題;是在人與自然共同作用下,水體所能容納的最大城市污水排放量。這種定義的優點是,可以很清楚地區分出一定條件下城市最大可以排放的污水量。這種定義的缺點是,還不能表達水體納污能力,并且計算的承載能力與污水處理能力有關,這在不同年代可能是一個變值。為了克服這種缺點,在應用時同時采用“水環境納污能力”和“水環境承載能力”,來分別表示“水體所能容納的最大污水量”和“水體所能容納的最大城市污水排放量”。
根據本書定義的水環境承載能力概念,可以把城市水環境承載能力計算思路形象地表達為圖1.2的形式。
簡單解釋如下:
城市生活、生產、生態需要從水體中引水,同時又排放出大量的污水。在排放的污水中,一部分被污水處理廠處理后再排入水體,一部分直接排入水體。如果排入水體的污水量過大,就難以確保水體水質能被控制在某一可接受的范圍內,也就難以確保生態系統良性循環。
在一定條件下,如果生態系統達到良性循環的極限,這時其對應的水體最大可以接納的城市污水排放總量,就稱為“水環境承載能力”。簡言之,水環境承載能力是指“水體維持生態系統良性循環所能承受的城市污水最大排放量”。
水環境承載能力控制目標強調的是生態系統的良性循環。現在的問題是,什么樣的狀態才算是生態系統良性循環?用哪些指標來表征?
考慮城市水資源系統和范圍更大的區域水資源系統生態良性循環,一般應該在以下幾方面加以控制:一是,城市污水或污染物排放總量不得超出一定限度(即,總量控制);二是,一定區域水體的水質不得超出水體本身水功能區的水質標準(即,濃度控制);三是,城市相關河流的徑流量不得小于河流最小基流量(即,滿足生態用水)。如果把這三方面的控制范圍作為生態系統良性循環的判別目標,在這種目標下得到的最大允許城市污水排放量就是水環境承載能力。其基本思路是,以控制目標為約束,以水量水質模型為基礎,反推水環境承載能力,稱此方法為“基于模擬和優化的控制目標反推模型”方法(asimulation-andoptimization-basedcontrolobjectinversionmodel),簡稱coim模型。關于水環境承載能力的計算模型及方法詳見《城市水資源承載能力——理論.方法.應用》(化學工業出版社,2005)。
2城市水資源承載能力量化研究框架及關鍵問題
2.1量化研究框架
基本思路:緊扣水資源承載能力概念,以“水資源系統、社會經濟系統、生態系統相互制約(模擬)模型”為基礎模型,以“維系生態系統良性循環”為控制約束,以“支撐最大社會經濟規模”為優化目標,建立最優化模型。通過最優化模型求解(或控制目標反推)得到的“最大社會經濟規模”就是水資源承載能力。我們稱此方法為“基于模擬和優化的控制目標反推模型”方法(asimulation-andoptimization-basedcontrolobjectinversionmodel),簡稱coim模型方法。
水資源承載能力計算框架簡單表述如圖2.1,表達了水資源承載能力量化研究“coim模型方法”的基本思路。
coim模型方法是把城市最大社會經濟規模(即,這里代表水資源承載能力)作為目標函數,把水資源循環轉化關系方程、污染物循環轉化關系方程、社會經濟系統內部相互制約方程、水資源承載程度指標約束方程以及生態與環境控制目標約束方程聯合作為約束條件,建立起一個優化模型。通過該優化模型的求解,得到的目標函數值就是水資源承載能力。
在coim模型中,水資源系統、社會經濟系統、生態系統本身的復雜性和相互制約關系得到了體現,并且水資源承載能力概念所要求的“生態系統良性循環”也被作為一個約束條件包括在模型中。水資源承載能力的計算結果既可以采用優化模型求解來得到,也可以采用控制目標反推得到。
2.2關鍵問題
針對上文介紹的coim模型方法,主要有以下幾方面的關鍵問題:
(1)目標函數選擇問題
圖2.1是水資源承載能力計算的一個框架圖。如果水資源被開發利用后,能確保水環境及生態系統可承載,那么,這時的水資源系統處于可承載范圍之內。根據這一最大范圍就可以確定水資源系統能夠支撐社會經濟發展的最大規模,這就是水資源承載能力。
在此模型中,用最大的社會經濟規模來表達水資源承載能力。所以,一般“水資源承載能力”不只是一個數值,而是由表征社會經濟規模的一組數值組成的集合,如人口數、工業產值、農業產值、城市面積等。可以把“水資源承載能力”的集合表達為:
f={f1,f2,∧,fn}(2.1)
上式中,f為水資源承載能力;f1,f2,…,fn分別為社會經濟規模的表征指標。為了敘述方便起見,下面只選擇人口數、工業產值、農業產值三個指標來進行討論。
從水資源承載能力的概念可以引申出:假如工業、農業及其它行業發展規模和用水量一定,可以通過人均用水定額來計算城市水資源最大供養的人口數,即得到“水資源人口承載能力”;再假如生活用水一定,可以通過萬元產值耗水量來計算最大的經濟發展規模,即得到“水資源經濟承載能力”。實際上,在一定條件下計算水資源人口承載能力和水資源經濟承載能力都是比較理想化的。因為它們都是假設在其它條件不變的情況下得到的結果。實際上,人口、社會、經濟是一個十分復雜、相互聯系、相互制約的大系統,應該把它們納入一個大系統中來研究。
因此,針對coim模型來說,首先遇到一個問題就是“目標函數選擇問題”。到底是選擇一個指標還是多個指標?一方面,它決定著模型的性質和求解方法的選擇。如果是單指標,所建的模型是單目標優化模型,如果是多指標,所建的模型就是多目標優化模型;另一方面,它還影響到模型約束方程的選擇。假如選擇的是單目標(如人口),還要考慮其它表征社會經濟規模的指標(如工業產值、農業產值)與已選擇的目標(如人口)之間的量化關系,需要把這個量化關系方程作為模型的一個約束條件放到模型中;再一方面,目標函數的選擇也反映了水資源承載能力關注社會經濟系統側重面的選擇。一般,人們在分析計算水資源承載能力時經常用到“人口總數”指標,所以,在coim模型中,常常選擇“人口總數”最大作為目標函數。在這種情況下,需要建立“人口總數”與“工業產值”、“農業產值(或耕地面積)”等指標之間的量化制約方程。可以簡單理解為,在一定條件下,如果人口數要增加,其所需的經濟收入和糧食產量也應該隨之增加,它們之間的比例關系可以用一個區間數來表達。并把這個量化制約方程作為模型的一個約束條件。通過這個方程,模型不僅考慮了“人口總數”單個目標值,也同時考慮了其它表征社會經濟規模指標的變化。這樣一來,在計算結果中,表達社會經濟規模的指標也同樣可以寫出多個。
(2)基礎模型問題
在上文介紹的coim模型中,需要建立表征社會經濟系統、水資源系統、生態系統變化及相互制約關系的量化模型,作為模型的約束方程,用于表達“社會經濟—水資源—生態”耦合系統互動關系。由于耦合系統的復雜性,量化建立這樣的基礎模型十分不易。因此,建立coim模型,必定會遇到基礎模型問題。關于這一部分詳細內容可參見有關文獻。
為了表征水資源量之間的變化,需要建立水資源循環轉化關系方程。包括大氣降水量、蒸發量、地表水資源量、地下水資源量、各業引用水量、排放水量、跨區域調水量、流入本區水量、流出本區水量等等,建立各變量之間的量化關系和量化方程。用這些方程把水資源循環過程定量化地聯系起來,從理論上滿足水量平衡要求。
為了表征水中污染物運移轉化關系,定量計算水體污染物濃度和排放污染物總量,需要建立污染物循環轉化關系方程。包括各業污水排放量、污水處理量、污染物自凈消耗量、來水污染物總量、出流污染物總量、地表水體污染物總量、地下水體污染物總量等等,建立各變量之間的量化關系和量化方程。用這些方程把水中污染物循環過程定量化聯系起來,同時能定量計算某特定水體的污染物濃度和城市排放污染物總量,為“生態系統良性循環”判別約束方程提供計算基礎。
社會經濟系統是水資源系統承載的對象,其眾多指標也是相互制約的,它們組成一個完整的巨系統。這個系統本身也是相互制約的,因此需要建立社會經濟系統內部相互制約方程,以表達社會經濟系統發展的整體趨勢和相互制約關系。特別是當目標函數為單目標時,建立這種關系方程更為重要。另外,研究規劃水平年的水資源承載能力,不僅要弄清楚水資源系統的變化,而且要結合社會經濟系統的發展變化,需要站在變化了的自然和社會來分析未來的發展趨勢。因此,水資源承載能力量化研究的另一個基礎模型是對社會經濟系統的模擬。
為了約束水資源利用量不能超出水資源可利用量,選用水資源承載程度指標約束方程,即用“水資源承載程度指標”來表達水資源對社會經濟發展已經承受壓力的程度,并要求≤1,以確保水資源的開發利用不會超出水資源可利用程度。
水資源承載能力控制目標強調的是生態系統的良性循環,但什么樣的狀態才算是生態系統良性循環?這就需要在模型方程中具體列出生態與環境控制目標約束方程,以表達生態系統的極限條件。
另外,考慮到水資源承載能力是建立在社會經濟—水資源—生態復雜大系統之上,所以需要建立“社會經濟—水資源—生態耦合系統互動關系量化模型”,以有機地表達這個耦合系統的運轉關系。首先,把水量變化、水質變化與生態系統變化有機地結合起來,建立水量—水質—生態耦合系統模型。實際上,該模型是一個以反映水量循環為主的水量模型、以反映水質變化為主的水質模型、以反映生態系統狀態和演變的生態系統模型以及三模型的耦合模型(左其亭等,2002)。其次,再把“水量—水質—生態耦合系統模型”與“社會經濟系統模型”耦合起來,作為系統的結構關系模型,嵌入到優化模型中,參與優化模型的計算,也可以通過二模型的中間關系變量直接建立耦合系統的動力學模型(左其亭等,2001)。
(3)“是否可承載”的標準選擇問題
這也是關系到水資源承載能力計算的一個關鍵問題。本書在定義“水資源承載能力”概念時,是以“維系生態系統良性循環”為判斷目標。在實際操作時,用生態與環境控制目標約束方程來判斷。但是,在該約束方程中,如何確定“是否可承載”的標準是問題的關鍵。上文已經介紹了應該控制的三個方面:一是,城市污水或污染物排放總量不得超出一定限度(即,總量控制);二是,一定區域水體的水質不得超出水體本身水功能區的水質標準(即,濃度控制);三是,城市相關河流的徑流量不得小于河流最小基流量(即,滿足生態用水)。如何定量確定控制目標方程是問題的難點。
(4)指標選擇問題