许明军, 冯淑怡, 苏敏, 樊鹏飞, 王博
南京农业大学公共管理学院,南京 210095

The evaluation of resource environmental carrying capacity in Jiangsu Province on the factor supply perspective

XUMingjun, FENGShuyi, SUMin, FANPengfei, WANGBo
College of Public Administration, Nanjing Agricultural University, Nanjing 210095, China
通讯作者:通讯作者:冯淑怡,E-mail: shuyifeng@njau.edu.cn
收稿日期:2017-10-8
修回日期:2018-05-14
网络出版日期:2018-10-25
版权声明:2018《资源科学》编辑部《资源科学》编辑部
基金资助:国家自然科学基金面上项目（71673144）江苏省“333高层次人才培养工程”科研项目2017年江苏省研究生科研创新计划项目（KYCX17_0639）
作者简介:
-->作者简介：许明军,男,江西吉安人,博士生,主要研究方向为资源与环境经济。E-mail: xumingjun0711@163.com



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摘要
当前资源环境承载力评价过程中对资源环境功能协调、层次有序和动态反馈考虑不足。本文基于要素供容视角,分别从资源要素的使用强度、保障程度和潜力提升程度,环境污染现状规模、污染物变化率和污染物治理能力,建立了一套资源环境承载力的评价指标体系,采用资源供需平衡法和环境容量法来衡量资源环境要素的承载指数,并对江苏省资源环境承载力进行全面评价,并对资源环境要素间的协调发展度进行测度和分析。研究结果显示：① 就资源承载指数而言：江苏省耕地承载指数为0.99,农村和城镇建设用地承载指数分别为1.22和1.96,水资源承载指数为1.24,资源综合承载力为1.25,资源人口承载力范围为7652.6万~11 578.9万人;② 就环境承载力指数而言,江苏省土壤、大气和水环境承载指数分别为1.27、2.68和5.20,环境综合承载力为2.95;③ 就协调发展度而言,各资源和环境要素间的协调度均值都高于0.86,协调发展度均值也都高于7.3,但也存在个别地区的个别要素间处于非协调发展状态。最后基于研究结论,从资源性、结构性和技术性等方面提出了相关措施。本文评价思路和方法以可持续发展的动态理念为基础,恰好契合当前供给侧改革的功能协调、层次有序和动态反馈土地利用规划目标,具一定参考价值。

关键词：资源环境承载力;要素供容;国土资源;江苏省
Abstract
Currently research pays little attention on function coordination, structure order and dynamic feedback during evaluating the carrying capacity of resources and environment (CCRE). This paper based on the perspective of factor supply, establishes a CCRE‘s evaluation system which includes the development and utilization intensity, scale guarantee and potential improvement of resource factors, the pollution scale, pollution rate and pollution control capacity of environmental factors. We use resource supply and demand balance method as well as environmental capacity method to measure the carrying capacity index. Through carrying out the empirical analysis by Jiangsu Province, measuring and analyzing the degree of coordination development between resources and environment elements. We find that, (1) in terms of resources carrying capacity index, the cultivated land carrying capacity is 0.99, the rural and urban construction land is 1.22 and 1.96 respectively, the water resource is 1.24, the resource comprehensive carrying capacity is 1.25, and the population carrying capacity of resources ranges from 76.53 to 115.79 million people. (2) in terms of environmental carrying capacity index, from low to high is the soil environmental carrying index, atmospheric environmental carrying index and water environmental carrying index, the carrying index is 1.27, 2.68 and 5.20 respectively, and the environmental comprehensive carrying capacity is 2.95. (3) in terms of coordinated development, the average degree of coordination between resources and environmental factors is higher than 0.86, and the average degree of coordinated development is also higher than 7.3, however, there are also uncoordinated developments between individual elements in individual regions. We give suggestions from the aspects of resources, structure and technology based on the conclusion. Based on the dynamic concept of sustainable development, the idea and method of this research have a certain reference value, which conveying functional coordination, structure order, and dynamic feedback of land use planning objectives under the background of current supply-side reforms.

Keywords：resource environmental carrying capacity;the factor supply perspective;land and resources;Jiangsu Province

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许明军, 冯淑怡, 苏敏, 樊鹏飞, 王博. 基于要素供容视角的江苏省资源环境承载力评价[J]. 资源科学, 2018, 40(10): 1991-2001 https://doi.org/10.18402/resci.2018.10.08
XU Mingjun, FENG Shuyi, SU Min, FAN Pengfei, WANG Bo. The evaluation of resource environmental carrying capacity in Jiangsu Province on the factor supply perspective[J]. RESOURCES SCIENCE, 2018, 40(10): 1991-2001 https://doi.org/10.18402/resci.2018.10.08

1 引言

随着中国工业化和城镇化的快速发展,资源和环境问题日益突显,如正常年份中国缺水量达500亿m³以上,近2/3城市不同程度缺水^[1],土壤退化面积也高达260万km²,占国土面积的27%^[2],另外全国70%的城市PM_2.5年均浓度超出国家二级标准^[3],严重制约着人口、社会经济的发展。资源和环境是人类发展的基础,承载着人类一切社会经济活动。资源环境承载力通常是指在维持人地关系协调与可持续发展的前提下,一定区域内的资源环境条件对人类生存和经济社会发展的功能适应程度及规模保障程度^[4,5]。资源环境承载力评价是识别与测度国土开发过程中的资源环境限制程度的重要手段,是区域资源开发利用、经济发展和环境保护等战略决策及其规划的基础依据^[6]。在资源-人口-环境等问题日益加剧的背景下,要实现人口资源环境相均衡、经济社会生态效益相统一,客观上需协调好资源利用、环境保护和经济发展之间的矛盾,为此开展资源环境承载力评价研究具有重要现实意义。
国内外****在资源环境承载力领域开展了大量的研究^[7,8,9,10]。国外关于承载力的研究相对较早,其承载力的概念发源于种群生态学的生态承载力。基于马尔萨斯的人口理论,Verhulst用Logistic方程表示人口增长受环境因素制约的情况^[11],用容纳能力指标反映环境因素对人口增长的约束。1921年人类生态****Park等首次提出了承载力（Carry Capacity）的概念^[12],奠定了早期承载力研究以食物供给和人口数量的理论基础。此后,Sleeser运用系统动力学法提出综合考虑人口、资源、环境与发展之间关系的ECCO模型,形成了资源环境综合承载力评价的雏形^[13]。1995年Arrow等在《Science》上发表的“经济增长、承载力和环境”的论文^[14],开启了从资源环境约束角度进行经济-资源-环境系统的综合承载力评价研究,并引起了学术界的广泛关注。资源承载力的概念不断完善,国际上也形成了一套确定不同时期区域资源承载力理想状态的方法和模型,如生态承载力、生态足迹^[15,16]。Lane提出土地承载力评价研究需要一个综合的模型,他考虑到评价方法体系与未来空间规划的相关性,在评价中建立了系统集成、动态反应、风险程度、未来规划适用等方面的指标^[7]。国外承载力的研究经历了“基于种群生态学的生态承载力→基于资源问题的资源承载力→基于环境问题的环境承载力→综合性的资源环境承载力”的发展过程。由此可见,国外资源环境承载力研究更加注重综合性、系统性和动态性。国内资源环境承载力研究起步相对较晚,早期的研究主要是以“土地生产潜力”、“人口承载力”“资源环境支持能力”等为切入点的绝对资源承载力研究^[4,17,18]。中国科学院自然资源综合考察委员会在1986年提出土地资源承载力是指一定生产条件下,土地资源在一定生活水平下所承载的人口限度及其生产能力^[19]。由于绝对承载力指导意义有限,朱宝树提出相对承载力的思路,并建立了“人口-经济-资源”的“P-E-R”区域匹配建模框架^[20]。李泽红等和黄常锋等分别利用几何权重法和优势资源牵引效应与劣势资源束缚效应原则对相对承载力模型中的权重求取方式进行了改进 ^[21,22]。国内承载力的“容纳能力”研究在经济和社会福利等目标上欠考虑,对人口-资源-环境-经济（社会）系统集成性和动态性的整体把握不到位,为此需从要素供给和环境容纳的视角继续加以完善。
衡量区域内的资源环境条件对人类生存和经济社会发展的功能适应程度及规模保障程度,以满足未来动态、复杂和不确定性的可持续发展需求,是当前资源环境承载力评价研究的核心任务。基于此,承载力评价研究需把握资源环境的数量、质量和结构等综合信息,并考察资源系统的要素供给能力和环境系统的污染物容纳能力。结合已有的研究,本文从要素供容（自然系统供给资源、消纳废物的功能）视角入手,从资源要素的使用强度、保障程度以及潜力提升,环境污染物现状规模、污染物变化率和污染物治理能力六个方面构建承载力指标体系,并以资源趋紧、环境趋于恶化的东部沿海发达省份江苏为例进行实证研究。

2 研究方法与数据来源

2.1 技术路线

资源承载力是资源系统的组成与结构的外在表现,承载的是人类的饮食起居、社会和经济等各种活动总量^[23],包括对耕地产能（粮食）的消耗,建设用地、水资源和矿产资源等的利用。环境承载力是指环境要素容纳各种污染物总量的能力,包括大气、土壤和水环境对其污染物迁移、稀释以及转化的自净能力。资源与环境二者处于紧密联系的资源环境系统中,且资源环境系统内和资源环境子系统间均存在耦合关系^[24]。资源系统内嵌于环境系统中,存在大量的物资流、能量流和信息流。由于资源环境要素间的功能协调性、要素的层次结构以及人类对资源环境的动态反馈作用,共同构成了系统的网络关系,其集体协同效益决定了资源环境承载力的整体功能^[6]。人类频繁的活动使得资源环境空间格局强烈变化,要素流动加剧,要素间的耦合作用和综合效益突显。土地为主的承载性资源的布局调整,水资源和矿产资源等匹配性资源的结构优化,以及土壤、水和大气环境的技术修复通过提升资源开发利用的潜力和环境治理能力,对资源环境系统的运行效率产生重要影响（见图1）。
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图1资源环境要素系统的内部结构及作用机制
-->Figure 1The internal structure and mechanism of resources and environment elements system
-->

2.2 指标体系构建

承载力评价与测度大多基于一定的指标,即其核心内容是构建评价指标体系。基于维持人地关系协调与可持续发展的前提下,科学确定资源的最大可供给规模,并与合理需求规模进行对比,测算出最大可供保障程度,并提出资源优化配置和环境保护等工程部署,是当前土地利用规划中资源环境承载力评价的主要目的。考虑到自然资源与环境容量要素的刚性稀缺可能主要从投入、产出和治理三方面对宏观经济产生全面性和复杂性的约束,指标构建基本遵循该原则,并从承载本底、承载状态、承载潜力三个层次进行评价。根据已有的资源环境承载力研究^[4,25],本文选择了国土规划中资源和环境主体要素,分别对资源和环境承载力评价指标体系和方法进行了探讨（见表1）。该指标体系可运用于以省域为研究区域,以市、县（区）为评价单元的资源环境综合承载力评价。
Table 1
表1
表1资源环境承载力评价指标体系
Table 1A carrying capacity evaluation indexes system of resources and environment

目标层	准则层	指数层	承载内涵	具体可选指标/单位
资源承载力	土地资源承载力	农业生产空间承载指数	使用强度：耕地粮食播种面积 保障程度：人均耕地面积 潜力提升：耕地开发潜力修正	耕地粮食播种面积/hm2
				人均耕地面积/hm2
				耕地资源开发潜力规模/hm2
		农村生活空间承载指数	使用强度：农村建设用地使用强度 保障程度：人均农村住房面积 潜力提升：农村建设用地开发潜力修正	农村建设用地容积率/%
				人均农村住房面积/m2
				农村建设用地开发潜力规模/hm2
		城镇建设空间承载指数	使用强度：城镇建设用地使用强度 保障程度：人均城镇住房面积 潜力提升：城镇建设用地开发潜力修正	城镇建设用地容积率/%
				人均城镇住房面积/m2
				城镇建设用地开发潜力规模/hm2
	水资源承载力	水资源承载指数	使用强度：水资源开发利用强度 保障程度：人均用水量 潜力提升：水资源利用潜力修正	水资源综合开发利用系数/%
				人均用水量/m3
				多年水资源利用变化率/%
环境承载力	土壤环境承载力	土壤环境承载指数	水土流失现状：水土流失模数 规模变化：水土流失模数变化率 潜力提升：土壤生态治理潜力修正	水土流失模数/t
				水土流失模数年变化率/%
				水土流失生态修复比/%
	大气环境承载力	大气环境承载指数	污染现状：大气环境污染物排放量 规模变化：大气污染物变化率 潜力提升：大气污染物治理潜力修正	大气污染物实际排放量/t
				大气污染物排放年变化率/%
				大气环境污染物治理减少量/t
	水环境承载力	水环境承载指数	污染现状：水环境污染物排放量 规模变化：水环境污染物变化率 潜力提升：水环境污染物治理潜力修正	水体污染物实际排放量/t
				水环境污染物排放年变化率/%
				水环境污染物治理减少量/t

注：由于矿产资源种类较多,开采量和新增储量每年均在改变,且为非可再生资源,数据更新较慢与可获得性较差,为此本文未将其纳入评价指标体系中。
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2.3 指标说明与指数测度

本文资源环境承载力评价从资源供需和环境消纳废物容量两方面进行衡量。参评资源环境要素有土地资源、水资源、土壤环境、大气环境和水环境,将土地资源细分为耕地、农村建设用地和城镇建设用地,共7项资源环境承载指数（见表1）。
由于气候、水资源、耕地禀赋和农业政策等差异,通过影响耕地的复种指数和粮经比使得区域耕地粮食播种面积存在较大时空差异,人均耕地面积反映区域耕地的保障程度,另外用耕地开发潜力规模表征其潜力的提升。城乡建设用地容积率是衡量城乡建设用地使用强度的一项重要指标,人均城乡住房面积反映住房的保障程度,同样的城乡建设用地开发潜力规模表征其潜力的变化。水资源综合开发利用系数是水资源利用的一项重要指标,水资源利用量可以通过水资源总量与综合开发利用系数的乘积得到,人均水资源量反映区域水资源的保障程度,多年水资源利用变化率反映其潜力变化。就土壤环境承载力指数而言,水土流失模数、水土流失模数年变化率和水土流失生态修复比分别反映水土流失现状规模、变化率以及土壤生态治理潜力。就大气环境和水环境而言,污染物实际排放量,污染物年变化率以及治理污染物减少量,分别反映其污染物现状规模、污染变化和治理潜力。
（1）资源承载指数。资源的使用强度、保障程度和潜力提升指标来测算资源承载指数。据已有研究,以供需平衡法,考虑用未来资源可利用规模与现状区域人口资源需求规模之比来测度其承载指数,以反映资源可承载现状人口的倍数。由于资源承载机理上的差异,本文对耕地、城乡建设用地和水资源分别进行测度。
耕地资源承载指数的测度公式为：
Iar=Sar×(1+Ipr)×Imc×Rge×YaP×Dgp（1）
式中I_ar为耕地资源承载指数;S_ar为基期耕地现状规模（hm²）;I_pr为耕地资源开发潜力规模占基期现状规模比（%）;I_mc为末期耕地复种指数（%）;R_ge为末期粮经比（%）;Y_a为末期耕地粮食单产（kg/hm²）;P为基期区域总人口（人）;D_gp为粮食年人均合理需求量（kg/人×a）。
农村或城镇建设用地承载指数的测度公式为：
Icr=Scr×(1±Rv)×(1±Rh)×(1±Icr)Pcr×Dcr（2）
式中I_cr为农村或城镇建设用地承载指数;S_cr为基期农村或城镇建设用地现状规模（hm²）;R_v为末期农村或城镇建设用地容积率变化率（%）;R_h为末期人均农村或城镇住房变化率（%）;I_cr为末期农村或城镇建设开发潜力规模变化率（%）;P_cr为基期农村或城镇人口（人）;D_cr为农村或城镇建设用地人均需求量（为规划人均标准,m²/人）。
水资源承载指数的测度公式为：
Iwr=Wi×(1±Rrc)×RiP×Owp（3）
式中I_wr为水资源承载指数;W_i为基期水资源总量（包括过境水资源,t）;R_rc为多年水资源利用变化率（%）;R_i为水资源综合开发利用系数（%）;P为基期区域总人口（人）;O_wp为水资源人均合理用水量（人均农业、工业和生活用水总量,m³/（人·a））。
（2）环境承载指数。采用环境容量法^[25]考虑用土壤环境、大气环境和水环境的指标来测度环境承载指数。值得注意的是,土壤环境承载指数通过水土流失模数、水土流失模数变化率和水土流失生态修复比来测度;大气环境和水环境通过环境污染物实际排放量、污染物变化率和污染物治理减少量来测度其环境承载指数;为此,同样由于环境承载机理上的差异,需对土壤环境和大气环境、水环境分别进行测度。
土壤环境承载指数测度公式为：
Ise=S×EsCp(1±Ipe)×(1-It)（4）
式中I_se为土壤环境承载指数;C_p为基期水土流失模数（t）;I_pe为末期水土流失模数变化率（%）;I_t为水土流失生态修复比（%）;S为区域总面积（km²）;E_s为土壤年容许流失单位限值（t/（km²·a））;S×E_s为区域年土壤容许流失模数（t）。需要注意的是,江苏是以“水力外营力为主的水土流失类型区”,其主要影响因素是降水,为此运用土壤流失方程测算,仅考虑降水侵蚀力的影响,即假设其他影响因素评价期内保持不变,据多年降水的变化趋势可测算出水土流失模数的变化率。
大气环境或水环境承载指数测度公式为：
Iwe=S×EsCp(1±Ipe)-Ct（5）
式中I_we为大气环境或水环境承载指数;C_p为基期大气环境或水环境污染物排放量（t）;I_pe为末期大气环境或水环境污染变化率（%）;C_t为大气环境或水环境污染物治理减少量（t）;S为大气环境或水环境要素空间（万m³或亿m³）;E_s为大气环境或水环境污染物标准限值（mg/m³或mg/L）;S×E_s为大气环境或水环境理想容量（t）。其中,大气环境理想容量使用A值法测度;水环境理想容量测算时以地表水总量作为水环境要素空间。
（3）资源和环境承载力。多指标评价综合方法其权重是关键。资源和环境承载力测度是从分类要素承载指数到综合的资源承载力和环境承载力的过程,为此资源和环境承载力包含众多的资源环境要素,以变异系数法和熵值法确定的综合权重能有效把握初始信息判断的重要性和各指标间的相互关系。其测度公式为：
Ir=∑i=1mwir×Iir（6）
Ie=∑i=1mwie×Iie（7）
式中I_r和I_e分别为资源和环境承载力;I_ir和I_ie为资源和环境要素承载指数;w_ir和w_ie为资源和环境要素承载指数在其承载力中的权重;ir和ie为参评资源和环境要素类型;m和n为参评资源和环境要素数量。

2.4 协调发展度测度方法

本文运用“协调”这一描述实物间良性互动关系的一个概念来衡量资源环境要素间或系统间的耦合程度,测度方式参照相关文献研究^[26,27],计算方法如下：
D=C×T（8）
T=αR+βE（9）
C=R×ER+E22k（10）
式中D为资源环境要素间协调发展度;C为资源环境要素间协调度;T为资源环境要素间发展度;α和β是待定权重（一般均取0.5）;k为调节系数（k ≥ 2）,本文中k=2;R和E分别是各资源和环境要素承载力。

2.5 数据来源与参数确定

本文数据来源于《江苏统计年鉴（2016）》^[28]、《江苏省农村统计年鉴（2016）》^[29]、《江苏水资源公报（2015）》^[30]等。另外参数选择依据主要有：《村镇规划标准》[GB 50188-2007] ^[31]、《城市用地分类与规划建设用地标准》[GB50137-2011]^[32]、《土壤环境质量标准》[GB 15618-2008] ^[33]、《地表水环境质量标准》[GB3838-2002] ^[34]、《环境空气质量标准》[GB3095-2012] ^[35]。
根据江苏2015年现状城乡人口结构、膳食结构以及家庭人均实际消费品消费量等情况,结合相关研究^[36],以人均400kg/a作为江苏各市粮食年人均合理需求。据现状人均农村建设用地面积及规划标准^[33]分别将人均185m²和200m²标准作为江苏各市农村建设用地合理需求,根据已有相关研究^[37]江苏农村居民点用地总潜力规模为92 727.09hm²。根据江苏省各市人均城镇建设用地现状规模,按照规划标准^[32]将人均城镇建设用地规模的取值区间下限65m²/人作为其合理需求值。根据相关数据^[30]显示：2015年江苏水资源总量（包括过境水资源）为774.7亿m³,而实际用水量为460.1亿m³,综合开发利用系数为0.594,为此水资源仍相对紧缺;另外根据当前江苏省农业、工业和生活实际人均用水量确定其人均合理需求量。江苏省水土流失水力侵蚀主要表现为丘陵山区和平原区水土流失,江苏省水土流失面积为5438.0km²,占区域总面积的5.29%,全省丘陵山区面积为16 047.2km²,约占江苏总面积的15.6%,其中丘陵山区流失面积为3177.0km²,平原沙土区水土流失面积为2261.0km²,目前年水土流失总量为558.4万t^[38]。按照全国水土保持区划江苏省包括北方土石山区和南方红壤区,为此土壤容许流失量分别为200t/（km²·a）和500t/（km²·a）。大气污染物选取的是烟（粉）尘、氮氧化物和二氧化硫,将二类区二级标准限值,烟（粉）尘的0.04mg/m³,氮氧化物的0.04mg/m³,二氧化硫的0.02mg/m³作为理想溶度。水环境污染物选取的是化学需氧量和氨氮,将地表水Ⅲ类标准限值,化学需氧的15mg/L,氨氮的0.5mg/L作为理想溶度。

3 结果及分析

3.1 承载指数结果分析

根据上述指标及测度公式,测算江苏省各市的资源环境承载指数。从江苏省总体来看：耕地承载指数为0.99,可承载7652.6万人;农村和城镇建设用地承载指数分别为1.22和1.96,分别可承载5848.8万农村人口和5730.1万城镇人口;水资源承载指数为1.24,可承载9602.70万人;可见耕地资源和水资源由于人口增长和经济可持续发展面临严峻考验。另外土壤、大气和水环境承载指数分别为1.27、2.68和5.20。为此综上所述,资源承载指数上：城镇建设用地>水资源>农村建设用地>耕地,环境承载指数上：水环境>大气环境>土壤环境。
经测算江苏省资源综合承载力为1.25,环境综合承载力为2.95,考虑资源要素对现状人口承载倍数,资源承载力范围为7652.6万~11 578.9万人,严格来讲江苏省资源可承载力的人口不能超过7652.6万人。江苏省2017年常住人口为7866.1万人,据相关预测将增加到2020年的8500万人、2030年的9000万人,因此江苏省部分资源要素的承载能力将面临超载的现象。基于要素本身的差异,承载指数不具可比性,根据已有研究将承载指数转换成承载力分值^[6]。从承载力分值来看（见图2）,南京、苏州、无锡、常州、镇江和淮安相同区域不同要素间差异相对较大;耕地资源、土壤环境、水环境及大气环境相同要素不同区域的承载力差异相对较大。
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图22015年江苏省各市资源环境承载力评价结果
-->Figure 2The resources and environment carrying capacity evaluation of Jiangsu Province in 2015
-->

3.2 协调发展度结果分析

本文协调发展度是依据承载力分值进行评价的。从协调度评价结果（见表2）来看,耕地-水环境、耕地-土壤环境、城镇建设用地-大气环境协调度相对较低,原因在于耕地利用（化肥和农药的使用）对周边的水环境和土壤环境造成了不良影响,城镇建设用地的利用强度变化反映了周边人类活动的频繁变动,由此要素流动和环境变迁加剧,这样对区域大气环境产生了较大影响。同样的,耕地-土壤环境、耕地-水环境,城镇建设用地-大气环境的发展度也相对较低。从协调发展度来看,城镇建设用地-水资源、水环境-大气环境的协调发展度均值,以及水资源-水环境的协调发展度均值都高于8.35,保持优质协调。可能原因是,虽然资源利用强度加大,但其环境效率是正的,也就说其环境全要素生产率为正值,此外其他的资源环境要素间协调发展度均为良好协调状态。总体来看,各资源和环境要素间的协调度均值都高于0.86,协调发展度均值也高于7.3,说明系统总体状态良好,但也存在个别地区个别要素间处于非协调发展状态。具体而言：
Table 2
表2
表22015年江苏省各市资源环境子系统协调发展结果
Table 2The coordinated development degree of resources and environment subsystem in Jiangsu Province in 2015

	南京	无锡	徐州	常州	苏州	南通	连云港	淮安	盐城	扬州	镇江	泰州	宿迁
C1	0.65	0.63	0.98	0.93	0.75	0.99	0.99	1.00	0.99	1.00	0.95	1.00	1.00
D1	5.48	5.02	7.65	7.29	5.46	7.81	8.31	9.58	9.13	9.05	8.76	8.64	8.90
C2	0.60	0.47	0.99	0.83	0.55	0.94	0.97	1.00	1.00	1.00	0.95	1.00	0.94
D2	5.55	5.20	6.89	7.68	5.76	8.37	7.93	9.69	9.73	9.37	8.81	8.68	7.69
C3	0.90	0.67	0.99	0.95	0.59	0.96	0.93	0.90	0.96	0.99	0.91	0.99	0.99
D3	4.97	4.97	6.83	7.15	5.71	8.15	7.52	7.90	8.50	8.57	6.65	9.01	9.26
C4	0.99	0.98	0.98	0.99	0.94	0.98	0.98	1.00	0.99	1.00	1.00	1.00	1.00
D4	9.04	8.66	8.75	8.90	8.59	8.74	8.43	9.63	9.14	9.23	9.78	8.92	8.99
C5	1.00	1.00	0.88	1.00	1.00	1.00	0.95	1.00	1.00	1.00	1.00	1.00	0.93
D5	9.36	9.70	7.66	9.65	9.93	9.54	8.03	9.74	9.74	9.57	9.84	8.96	7.74
C6	0.52	0.92	0.94	0.86	0.84	0.98	0.99	0.99	1.00	1.00	0.96	1.00	1.00
D6	5.26	7.97	8.22	7.38	7.64	8.80	8.55	9.28	9.50	9.21	8.68	9.02	9.14
C7	1.00	0.95	0.96	0.97	0.94	0.97	0.99	1.00	0.98	1.00	1.00	1.00	0.93
D7	8.90	8.87	7.26	9.17	8.64	8.85	7.58	9.67	9.35	9.30	9.93	8.69	7.73

注：C1—C7和D1—D7为资源环境要素间的协调度和协调发展度,其中1—7所指的分别是耕地-水资源、耕地-水环境、耕地-土壤环境、城镇建设用地-水资源、城镇建设用地-水环境、城镇建设用地-大气环境、水资源-水环境（下同）。
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（1）协调度（见图3a）。区域资源环境协调度差异是资源利用、经济发展和生态环境反馈等综合作用的结果。无锡、苏州和南京的耕地-水环境协调度均低于0.60,介于轻度失调和基本协调状态之间,原因在于人均耕地均低于0.03hm²,其耕地承载指数分别为0.17、0.22和0.21,而水环境承载指数却分别高达13.04、12.98和4.84。另外无锡和南京的人均水资源分别为875.44m³和707.07m³,其水资源承载指数分别为1.04和1.33,为此,其耕地-水资源协调度均低于0.63,为基本协调状态。苏州和无锡土壤环境承载指数分别为2.31和0.77,为此,其耕地-土壤环境系统协调度均低于0.67,为基本协调状态。南京城镇建设-大气环境协调度为0.52,原因在于,一方面南京2015年人均住房面积为36.50m²,城镇发展迅速,城镇用地承载指数为1.87;另一方面南京的大气环境污染物排放量最高,大气环境的烟（粉）尘、氮氧化物和二氧化硫的排放量分别高达8.79万t、13.06万t和10.28万t,其大气环境承载指数仅为0.27,加上治理能力有限,造成大气环境污染较为严重。无锡丘陵山区和平原沙土区水土流失模数分别为423.27t/（km²·a）和1306.00t/（km²·a）,其土壤环境指数为0.77,但其耕地资源承载指数仅为0.17;同样的苏州土壤环境指数高达2.31,但其耕地资源承载指数仅为0.22,无锡和苏州耕地-土壤环境协调度相对较低。总体而言,泰州、扬州、盐城、淮安、南通、宿迁和连云港各资源和环境要素间协调度均较高。
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图3江苏省各市资源环境协调度和协调发展度
-->Figure 3The radar map of coordinated degree and coordinated development degree of resources and environment in Jiangsu Province
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（2）协调发展度。苏北的耕地-水资源和耕地-水环境,城镇建设用地-水资源和城镇建设用地-大气环境等协调发展度较高,尤其是淮安和盐城,这几项要素系统协调发展度均高于9.00,为良好协调发展状态（见图3b）。江苏省耕地有效灌溉面积占比为69.60%,粮食平均单产为7120.85kg/hm²。从分析结果来看苏北农业相对发达,但苏北很多地区以旱作物为主,产量较低。徐州2015年全年粮食单产为6396.09kg/hm²,为全省最低产的市,但该市2013—2015年的粮食增产率却高达3.46%,为全省最高,为此适当的加大水利设施建设可快速提高耕地资源承载指数。苏南地区城镇建设用地-大气环境协调度相对偏低（均值为7.38）,其建成区面积仅为2524.30km²,承载了1376.45万的城镇人口以及南京、无锡和苏州等亿万级的工业园区的发展,从而导致了大气环境恶化等城市问题。为此,苏北大部分地区适合作为农产品主产区,苏中适合作为生态功能区,苏南发达地区适合作为城市建设区。
（3）协调度和协调发展度对比分析。由于不同资源环境子系统的运行和发展机理不同,江苏省资源环境承载力的发展度差异较大。雷达图中协调发展度（见图3b）相对于协调度（见图3a）覆盖面较小,协调发展度受到发展度的限制,表现为内缩的趋势,同时表现出较大的扰动性,这意味着差异将更加明显。随着经济发展资源约束将进一步扩大,同时环境恶化也将对经济发展形成一定制约,为此需调整结构、优化布局和提升资源利用潜力以解除对经济发展的制约。

3.3 资源和环境承载力结果分析

按照公式（6）和公式（7）测度资源和环境承载力,结合已有研究^[6],并对资源和环境承载力结果进行分析。
（1）从资源承载力来看,淮安和盐城资源承载力相对较高,南京、苏州和无锡最低。其中淮安和盐城耕地资源、水资源和农村建设用地等可利用空间大,承载力分值均高达77分以上,为此最终资源承载力相对较高。无锡和苏州人均耕地资源均低于0.03hm²,水资源综合开发利用系数高于0.67,耕地（承载指数为0.17和0.22）和水资源（承载指数为1.04和0.78）资源紧缺;同样的南京耕地资源短缺,承载力指数为0.12,且其水资源承载指数也不高,为此南京、苏州和无锡资源承载力最低。
（2）从环境承载力情况来看,盐城、南通和泰州环境承载力相对较高,淮安、宿迁、苏州和扬州次之,连云港和徐州环境承载力相对较低。盐城、南通和泰州的环境承载指数相对较高,盐城的大气环境和水环境承载指数高达5.40,泰州和南通三类环境承载指数均高于1.50。苏州的土壤环境和水环境承载指数均高达2.30以上,连云港和徐州的三类环境承载指数均不高,尤其是土壤环境承载力均低于0.50。
江苏省是中国东部沿海发达省份之一,以劳动密集型和资本密集型产业发展为主,外来人口逐渐增多,资源需求和消耗量急剧扩大。就城乡建设用地而言,从1996—2004年江苏省城乡建设用地以年均2.13%的速度增长,其中工矿用地年变化率高达9.22%^[37],同时这也使得耕地处于临界承载甚至超载状态。就水资源而言,从2010—2014年江苏省均出现用水总量不同程度超出全省区域水资源总量的问题,为此需通过对入境水的充分利用才能满足发展需求。另外水资源相对于经济发展存在明显的短缺和严重匹配失衡问题,如苏州、南京和无锡经济发达地区,单位GDP水资源利用量均低于33.13m³/万元。城镇建设与其他要素的协调发展以南京、苏州和无锡等较为高,可能源于城镇建设对于其他要素的聚集,使单位土地面积承载更多的人口活动和经济发展,但环境状况并不容乐观。环境要素是其他要素利用的结果,表现出对其他要素极大的相关性,大气环境与经济发展和交通条件紧密相关,徐州、南京、常州、无锡和苏州经济发达,且均位于京沪线沿线,其空气质量相对较差。

4 结论与讨论

本文资源环境承载力评价基于要素供容视角通过构建科学合理的国土资源指标体系,以江苏省为例,采用资源供需平衡法和环境容量法,并运用多年统计年鉴数据、土地利用数据以及已有的相关潜力评价研究成果进行实证研究。一方面,从理论上完善承载力评价与国土资源规划的衔接;另一方面,也契合了当前供给侧改革的功能协调、层次有序和动态反馈土地利用规划目标,具有一定指导意义。本文得到了以下几个结论并进行了讨论：
（1）就资源承载指数而言,城镇建设用地>水资源>农村建设用地>耕地。江苏省耕地保障程度处于临界状态,应积极提高耕地利用能力和粮食保障能力。具体而言,推进农村田、水、路林、村综合土地整治,增加有效耕地面积,改善水土匹配条件,增加有效灌溉面积,同时应加强耕地后备资源的开发,尤其是内陆滩涂用地。另外,目前江苏省城乡建设用地均能满足承载需求,基于城乡人口此消彼长的趋势和城乡用地的可持续利用原则,城乡建设用地要满足其长远的发展需求应立足存量的挖潜,而不是“摊大饼”式的发展。为此,应推进农村宅基地改革,增加对闲置宅基地的有效盘活,释放有效承载功能;推进国土空间布局和城镇化建设,以旧城改造和土地整治工程推进城市承载潜力挖掘,完善空间功能调整和转变。
（2）就环境承载指数而言,水环境>大气环境>土壤环境。江苏省过去10年（2006—2015年）经济持续高速增长,其中工业增加值年均增长率高达10.9%,给全省环境质量带来了巨大的胁迫压力,尤其是土壤环境和大气环境污染。因此江苏应以生态省建设为抓手,推进蓄水保土工程和工业生产节能减排,促进低碳经济发展,以加快土壤环境治理步伐和加快实施“蓝天工程”。具体而言,需建立健全水土流失重点预防区和重点整治区的建设,完善综合治理措施;需针对面源污染和内源污染,发展绿色农业、强化减排管理和产业结构调整等。除了技术治理方案外,可利用排污权交易这一市场经济手段达到减少污染物排放和保护环境的双重目标,同时亦可推进实施差异化的环境保护税适用税额标准。
（3）就协调发展度而言,耕地-水环境、耕地-土壤环境、城镇建设用地-大气环境等要素间协调度相对较低,但系统总体状态良好。资源、经济和环境的不协调与其空间配置和利用效率密切相关,因此提升资源环境协调度的措施体系应从提高资源利用和环境保护效率出发,调动要素空间配置,提升要素利用效率。从协调发展度分析来看,苏北大部分地区适合作为农产品主产区,苏中适合作为生态功能区,苏南发达地区适合作为城市建设区。
基于以上分析,针对资源环境承载力评价结果,可通过资源性、结构性和技术性（甚至经济性手段）等方面进行调控,以提升资源利用的可持续性、环境的适宜性以及资源环境要素间协调性。
The authors have declared that no competing interests exist.

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被引期刊影响因子

[1]	屠志方, 李梦先, 孙涛. 第五次全国荒漠化和沙化监测结果及分析 [J]. 林业资源管理, 2016, (1): 1-5. [本文引用: 1] [Tu Z F, Li M X, Sun T.The status and trend analysis of desertification and sandification [J]. Forest Resources Management, 2016, (1): 1-5. ] [本文引用: 1]
[2]	于文静. 水情即国情-如何科学看待我国的水情形势? [EB/OL]. (2011-07-10)[2018-03-19]. .URL [本文引用: 1] [Yu W J. Water Condition Are the National Conditions-How to View China’s Water Situation Scientifically? [EB/OL]. (2011-07-10)[2018-03-19]. ]URL [本文引用: 1]
[3]	绿色和平. 绿色和平发布2017年中国365个城市PM2.5浓度排名 [EB/OL]. (2018-01-10)[2018-03-19]. .URL [本文引用: 1] [Greenpeace. Greenpeace Releases PM2.5 Concentration Ranking of 365 Cities in China in 2017 [EB/OL]. (2018-01-10) [2018-03-19]. ]URL [本文引用: 1]
[4]	邱东. 我国资源、环境、人口与经济承载力研究 [M]. 北京: 经济科学出版社, 2014. [本文引用: 3] [Qiu D.China’s Capacity of Resource, Environment, Population, and Economy [M]. Beijing: Economic Science Press, 2014. ] [本文引用: 3]
[5]	周侃, 樊杰. 中国欠发达地区资源环境承载力特征与影响因素-以宁夏西海固地区和云南怒江州为例 [J]. 地理研究, 2015, 34(1): 39-52. [本文引用: 1] [ Zhou K, Fan J.Characteristics and influence factors of resources and environment carrying capacity in underdeveloped areas of China [J]. Geography Research, 2015, 34(1): 39-52. ] [本文引用: 1]
[6]	许明军, 杨子生. 西南山区资源环境承载力评价及协调发展分析-以云南省德宏州为例 [J]. 自然资源学报, 2016, 31(10): 1726-1738. [本文引用: 4] [ Xu M J, Yang Z S.The evaluation and analysis of coordinated development on resources and environment carrying capacity in southwestern mountainous area of China: a case in Dehong a Dai-Jingpo Autonomous Prefecture, Yunnan Province [J]. Journal Natural Resources, 2016, 31(10): 1726-1738. ] [本文引用: 4]
[7]	Lane M.The carrying capacity imperative: assessing regional carrying capacity methodologies for sustainable land-use planning [J]. Land Use Policy, 2010, 27(4): 1038-1045. [本文引用: 2]
[8]	Widodo B, Lupyanto R, Sulistiono B, et al. Analysis of environmental carrying capacity for the development of sustainable settlement in Yogyakarta Urban Area [J]. Procedia Environmental Sciences, 2015, 28: 519-527. [本文引用: 1]
[9]	Liu R Z, Rorthwick A G.Measurement and assessment of carrying capacity of the environment in Ningbo, China [J]. Journal of Environmental Management, 2011, 92(8): 2047-2053. [本文引用: 1]
[10]	郭轲, 王立群. 京津冀地区资源环境承载力动态变化及其驱动因子 [J]. 应用生态学报, 2015, 26(12): 3818-3826. [本文引用: 1] [ Guo K, Wang L Q.Change of resource environmental bearing capacity of Beijing-Tianjin-Hebei region and its driving factors [J]. Chinese Journal of Applied Ecology, 2015, 26(12): 3818-3826. ] [本文引用: 1]
[11]	Verhulst P F.Notice sur la loi que la population pursuit dans son accroissement [J]. Correspond Math Phys, 1938, 10: 113-121. [本文引用: 1]
[12]	Park R E, Bugess E W.An Introduction to the Science of Sociology [M]. Chicogo: The University of Chicogo Press, 1921. [本文引用: 1]
[13]	Sleeser M.Enhancement of Carrying Capacity Option ECCO [J]. The Resource Use Institute, 1990, (10): 5. [本文引用: 1]
[14]	Arrow K, Bolin B, Costanza R, et al. Economic growth, carrying capacity and the environment [J]. Science, 1995, 268(5210): 520-521. [本文引用: 1]
[15]	Wackernagel M, Rees W E.Our Ecological Footprint: Reducing Human Impact on the Earth [M]. Gabriola Island: New Society Publishers, 1996. [本文引用: 1]
[16]	Wackernagel M, Onislo L, Bello P, et al. Ecological Footprints of Nations [M]. Toronto: International Council for Local Environmental Initiatives, 1997. [本文引用: 1]
[17]	沈渭寿, 张慧, 邹长新, 等. 区域生态承载力与生态安全研究[M]. 北京: 中国环境科学出版社, 2010. [本文引用: 1] [ Sheng W S, Zhang H, Zou C X, et al.Regional Ecological Carrying Capacity and Ecological Security Research[M]. Beijing: China Environmental Science Press, 2010. ] [本文引用: 1]
[18]	张传国, 方创琳. 干旱区绿洲系统生态—生产—生活承载力相互作用的驱动机制分析 [J]. 自然资源学报, 2002, 17(02): 181-187. [本文引用: 1] [ Zhang C G, Fang C L.Driving mechanism analysis of ecological-economic-social capacity interactions in oasis system of arid lands [J]. Journal of natural resources, 2002, 17(02): 181-187. ] [本文引用: 1]
[19]	陈念平. 土地资源承载力若干问题浅析 [J]. 自然资源学报, 1989, (4): 371-380. [本文引用: 1] [ Chen N P.A preliminary analysis of the population supporting capacity of land resources [J]. Journal of Natural Resources, 1989, (4): 371-380. ] [本文引用: 1]
[20]	朱宝树. 人口与经济-资源承载力区域匹配模式探讨 [J]. 中国人口科学, 1993, (6): 8-14. [本文引用: 1] [ Zhu B S.Study on the pattern matching relationship among population and economic resources capacity of regional [J]. Chinese Journal of Population Science, 1993, (6): 8-14. ] [本文引用: 1]
[21]	李泽红, 董锁成, 汤尚颖. 相对资源承载力模型的改进及其实证分析 [J]. 资源科学, 2008, 30(9): 1336-1342. [本文引用: 1] [ Li Z H, Dong S C, Tang S Y.Model modifications and empirical analysis of the relative carrying capacity of resources [J]. Resources Science, 2008, 30(9): 1336-1342. ] [本文引用: 1]
[22]	黄常锋, 何伦志. 相对资源承载力模型的改进及其实证分 [J]. 资源科学, 2011, 33(1): 41-49. [本文引用: 1] [Huang C F, He L Z.Model modifications and empirical analysis of the relative carrying capacity of resources [J]. Resources Science, 2011, 33(1): 41-49. ] [本文引用: 1]
[23]	封志明, 杨艳昭, 张晶. 中国基于人粮关系的土地资源承载力研究: 从分省到全国 [J]. 自然资源学报, 2008, (5): 865-875. [本文引用: 1] [ Feng Z M, Yang Y Z, Zhang J.The land carrying capacity China based on man-gra in relationship [J]. Journal of Natural Resources, 2008, (5): 865-875. ] [本文引用: 1]
[24]	刘文政, 朱瑾. 资源环境承载力研究进展: 基于地理学综合研究的视角 [J]. 中国人口·资源与环境, 2017, 27(6): 75-86. [本文引用: 1] [ Liu W Z, Zhu J.Research progress of resources and environmental carrying capacity: from the perspective of the comprehensive study of geography [J]. China Population, Resources and Environment, 2017, 27(6): 75-86. ] [本文引用: 1]
[25]	韩蕾, 曹国良, 王静晞, 等. 关中地区大气环境承载力分析 [J]. 环境工程, 2014, 32(9): 147-151. [本文引用: 2] [ Han L, Gao G L, Wang J X, et al. Evaluation of carrying capacity on atmospheric environment of Guanzhong area [J]. Environmental Engineering, 2014, 32(9): 147-151. ] [本文引用: 2]
[26]	王艳飞, 刘彦随, 李裕瑞. 环渤海地区城镇化与农村协调发展的时空特征 [J]. 地理研究, 2015, 34(1): 122-130. [本文引用: 1] [ Wang Y F, Liu Y S, Li Y R.Spatial- temporal patterns of urbanization and rural development and their coordiantion in Bohai Rim Region [J]. Geographical Research, 2015, 34(1): 122-130. ] [本文引用: 1]
[27]	聂艳, 雷文华, 周勇, 等. 区域城市化与生态环境耦合时空变异特征——以湖北省为例 [J]. 中国土地科学, 2008, 22(11): 56-62. [本文引用: 1] [NIE Y, LEI W H, ZHOU Y, et al. Research on spatio-temporal variation characteristic of regional urbanization and eco-environment coupling: a case of Hubei Province [J]. China Land Sciences, 2008, 22(11): 56-62] [本文引用: 1]
[28]	江苏省统计局. 江苏统计年鉴(2016) [M]. 北京: 中国统计出版社, 2016. [本文引用: 1] [ Statistics Bureau of Jiangsu Province. Statistical Yearbook of Jiangsu Province [M]. Beijing: China Statistics Press, 2016. ] [本文引用: 1]
[29]	江苏省统计局. 江苏省农村统计年鉴 (2016)[M]. 南京:江苏省统计局, 2016. [本文引用: 1] [Statistics Bureau of Jiangsu Province. Rural Statistical Yearbook of Jiangsu Province [M]. Nanjing: Statistics Bureau of Jiangsu Province, 2016. ] [本文引用: 1]
[30]	江苏省水利厅. 江苏水资源公报(2016) [EB/OL] (2017-07-05)[2017-10-08]. .URL [本文引用: 2] [ Department of Water Resources of Jiangsu Provincial. Water Resources Bulletin of Jiangsu Province in 2016 [EB/OL]. (2017-07-05)[2018-03-19]. ]URL [本文引用: 2]
[31]	建设部, 国家质量监督检验检疫总局. GB 50188-2007 村镇规划标准[EB/OL]. [本文引用: 1] [2017-10-08]. [Ministry of House and Urban-Rural Development, State Administration for Market Regulation.GB 50188-2007 Town Planning Standards [EB/OL]. [2017-10-08]. https: //wenku.baidu.com/view/a5b74e 46336c1e b91 a37 5dcc.html. ] [本文引用: 1]
[32]	中华人民共和国住房和城乡建设部. GB50137-2011, 城市用地分类与规划建设用地标准 [EB/OL]. (2012-01-01)[2017-10-08]. URL [本文引用: 2] [Ministry of Housing and Urban-Rural Development of the People's Republic of China. GB50137-2011, the Classification of City Land Use and Standard of Land Use Planning and Construction Land [EB/OL]. (2012-01-01)[2017-10-08]. URL [本文引用: 2]
[33]	环境保护部, 国家质量监督检验检疫总局. GB 15618-2008, 土壤环境质量标准 [EB/OL]. [2017-10-08]. .URL [本文引用: 2] [Ministry of Environmental Protection, State Administration for Market Regulation. GB 15618-2008, Soil Environmental Quality Standard [EB/OL]. [2017-10-08]. ]URL [本文引用: 2]
[34]	生态环境部. GB3838-2002, 地表水环境质量标准[EB/OL].[2017-10-08]. https: //wenku.baidu.com/view/cca713846c85ec3a-86c2c525.html?re=view. [本文引用: 1] [Ministry of Ecology and Environment. GB3838-2002, Surface Water Environmental Quality Standard [EB/OL].[2017-10-08]. https: //wenku.baidu.com/ view/cca7138-46c85ec3a86c2c525.html?re=view. ] [本文引用: 1]
[35]	生态环境部. GB3095-2012, 环境空气质量标准 [EB/OL]. [2017-10-08]. .URL [本文引用: 1] [Ministry of Ecology and Environment. GB3095-2012, Ambient Air Quality Standard [EB/OL]. [2017-10-08]. ]URL [本文引用: 1]
[36]	许明军, 杨子生. 云南省城镇上山压力指标体系测算与分析 [J]. 地域研究与开发, 2016, 35(1): 40-44. [本文引用: 1] [ Xu M J, Yang Z S.Calculation and analysis of pressure index system of ‘building urban projects on mountains’ in Yunnan Province [J]. Areal Research and Development, 2016, 35(1): 40-44. ] [本文引用: 1]
[37]	石诗源, 张小林. 江苏省农村居民点用地现状分析与整理潜力测算 [J]. 中国土地科学, 2009, 23(9): 52-58. [本文引用: 2] [ Shi S Y, Zhang X L.Current situation analysis and land reconsolidation potential calculation of rural residential areas in Jiangsu province [J]. China Land Sciences, 2009, 23(9): 52-58. ] [本文引用: 2]
[38]	邹碧莹, 丁美, 籍春蕾, 等. 江苏省丘陵山区及平原沙土区水土流失综合治理及效益评估研究 [J]. 水土保持通报, 2012, 32(01): 156-160. [本文引用: 1] [Zou B Y, Ding M, Ji C L, et al. Study on comprehensive control and benefit evaluation of soil and water loss in hilly areas and plains of Jiangsu Province [J] Bulletin of Soil and Water Conservation, 2012, 32(01): 156-160. ] [本文引用: 1]