基于系统耦合视角的农牧交错地区生态承载力及调控研究-以吉林西部地区为例

The agro-pastoral ecotone of China suffered from heavy human-environment conflict because of the frangible environment and socio-economic pressures.There is an urgent demand to do research on the ecological carrying capacity(ECC) assessment and related studies to guide sustainable development for this region. For there are less studies care about the inter-relationships of the ecological-economic systems in previous literatures concerning ECC. In this studies, west Jilin province is taken as a case, the ECC assessment system is designed including two contents: the sustainability evaluation of ecological supporting capacity and socio-economic development. Then, the ECC evolvement in the last 30 years is analyzed based on the calculation and analysis of ecological supporting capacity and socio-economic competences. Also, the harmony interactions and inter-stressing interactions between ecological supporting capacity and socio-economic competences are evaluated by using coupling analysis model. Furthermore, the major driving forces and respective contribution of ECC as well as the critical mechanisms are analyzed. The ECC variation in future is simulated and predicted by system dynamics method. Then, the corresponding regulations and countermeasures are suggested for west Jilin province. This work will be helpful to guide the sustainability decision-making of agro-pastoral ecotone as well as the ECC theory and methods.

受脆弱自然环境和社会经济压力双重影响，农牧交错带人地关系矛盾严重，在该区进行生态承载力及相关研究成为指导可持续发展的迫切需求。针对该地区生态承载力研究对生态-经济系统间的交互作用关系研究较薄弱的特点，以吉林西部为研究对象，从生态支撑能力和社会经济发展的耦合关系方面构建生态承载力评价体系。在对生态支撑能力和社会发展竞争力计算的基础上，评价近30年吉林西部生态承载力演变规律。利用耦合分析模型，量化分析生态支撑能力和社会经济之间相互协调、交互胁迫的动态耦合作用及演变过程。筛选影响生态承载力的主要驱动因素，量化不同因素对承载力变化的贡献度并阐明关键作用机理。利用系统动力学等方法模拟预测生态承载力演变趋势，提出区域生态承载力的调控途径与对策，以期为农牧交错地区可持续发展决策提供借鉴，同时为完善和发展生态承载力理论和评价方法提供参考。

从系统耦合的角度发展了生态承载力内涵，构建了生态承载力的评价体系，利用生态足迹方法、能值生态足迹和系统耦合分析方法对吉林西部近30年生承载力状况进行了评价。. 生态承载力内涵分为两层次，一是自然资源基础的可更新性，二是生态支撑能力和社会经济发展的协调性。生态承载力不仅要关注两个层次之间的对立或者资源供需平衡，更应该关注整体系统的稳定性和正向演化，两个层次之间的协调发展和可持续性。. 传统EF方法可能会掩盖吉林西部客观的生态可持续状况，吉林西部生态承载力的量化应当考虑脆弱生态和大规模资源生产间的矛盾，生态承载力的约束因素应当强调水土资源的共同作用。综合考虑水资源和生物资源生产的影响,吉林西部生态赤字和生态耗竭均呈先增加后略有下降趋势。 . 利用STIRPAT 模型分析生态足迹的主要人文驱动因素，包括人口(P)，人均GDP (A1)，人均GDP的平方项(A2)，城市化水平(Ta1)，城市化水平的平方项(Ta2)和第一产业GDP比重(Tb)。P, A1, A2, Ta1对EFc具有重要影响作用，城市化(Ta2和Ta1)是EFc增加的最主要的驱动因素。A1，A2和Ta2对EFc具有重要影响作用，而经济发展(A2和A1)是EFp增加最主要的驱动因素。经济发展水平和EFc及EFp之间并不存在库兹尼茨曲线关系，而城市化水平和EFc及EFp之间存在库兹涅茨关系。. 吉林西部生态支撑能力F(x)呈先下降后略有上升的趋势，而社会经济F(y)呈指数形式增长；二者之间的耦合协调度D（x,y）总体呈上升趋势，但波动性较强，其综合发展度T呈先上升后又下降趋势又有所上升的趋势，而二者的协调性C呈先上升后下降的趋势。吉林西部生态经济系统演化分为四个阶段1986-1992 （正向），1993-2006（负向），2006-2012（正向），2012-2015（负向）。总体而言研究区生态经济系统脆弱，波动性较强。. 针对研究结果，对生态承载力的优化调控对策进行了探讨。