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　 　 　 　 　 生 态 学 报
　 　 　 　 　 　 　 (SHENGTAI XUEBAO)
　 　 第 31 卷 第 5 期　 　 2011 年 3 月　 (半月刊)
目　 　 次
盐胁迫下 3 种滨海盐生植物的根系生长和分布 弋良朋,王祖伟 (1195)…………………………………………
蕙兰病株根部内生细菌种群变化 杨　 娜,杨　 波 (1203)…………………………………………………………
森林不同土壤层全氮空间变异特征 张振明,余新晓,王友生,等 (1213)…………………………………………
基于生态位模型的秦岭山系林麝生境预测 罗　 翀,徐卫华,周志翔,等 (1221)…………………………………
黑河胜山国家自然保护区红松和红皮云杉生长释放判定及解释 王晓春,赵玉芳 (1230)………………………
两种大型真菌菌丝体对重金属的耐受和富集特性 李维焕,于兰兰,程显好,等 (1240)…………………………
2005—2009 年浙江省不同土地类型上空对流层 NO2变化特征 程苗苗,江　 洪,陈　 健,等 (1249)…………
关帝山天然次生针叶林林隙径高比 符利勇,唐守正,刘应安 (1260)……………………………………………
鄱阳湖湿地水位变化的景观响应 谢冬明,郑　 鹏,邓红兵,等 (1269)……………………………………………
模拟氮沉降对华西雨屏区撑绿杂交竹凋落物分解的影响 涂利华,戴洪忠,胡庭兴,等 (1277)…………………
喷施芳香植物源营养液对梨树生长、果实品质及病害的影响 耿　 健,崔楠楠,张　 杰,等 (1285)……………
不同覆膜方式对旱砂田土壤水热效应及西瓜生长的影响 马忠明,杜少平,薛　 亮 (1295)……………………
干旱胁迫对玉米苗期叶片光合作用和保护酶的影响 张仁和,郑友军,马国胜,等 (1303)……………………
不同供水条件下冬小麦叶与非叶绿色器官光合日变化特征 张永平,张英华,王志敏 (1312)…………………
水分亏缺下紫花苜蓿和高粱根系水力学导度与水分利用效率的关系 李文娆 ,李小利,张岁岐,等 (1323)…
美洲森林群落 Beta多样性的纬度梯度性 陈圣宾,欧阳志云,郑　 华,等 (1334)………………………………
水体泥沙对菖蒲和石菖蒲生长发育的影响 李　 强,朱启红,丁武泉,等 (1341)…………………………………
蚯蚓在植物修复芘污染土壤中的作用 潘声旺,魏世强,袁　 馨,等 (1349)………………………………………
石榴园西花蓟马种群动态及其与气象因素的关系 刘　 凌,陈　 斌,李正跃,等 (1356)…………………………
黄山短尾猴食土行为 尹华宝,韩德民,谢继峰,等 (1364)…………………………………………………………
扎龙湿地昆虫群落结构及动态 马　 玲,顾　 伟,丁新华,等 (1371)………………………………………………
浙江双栉蝠蛾发生与土壤关系的层次递进判别分析 杜瑞卿,陈顺立,张征田,等 (1378)………………………
低温导致中华蜜蜂后翅翅脉的新变异 周冰峰,朱翔杰,李　 月 (1387)…………………………………………
双壳纲贝类 18S rRNA基因序列变异及系统发生 孟学平,申　 欣,程汉良,等 (1393)…………………………
基于物理模型实验的光倒刺鲃生态行为学研究 李卫明,陈求稳,黄应平 (1404)………………………………
中国铁路机车牵引能耗的生态足迹变化 何吉成 (1412)…………………………………………………………
城市承载力空间差异分析方法———以常州市为例 王　 丹,陈　 爽,高　 群,等 (1419)…………………………
水资源短缺的社会适应能力理论及实证———以黑河流域为例 程怀文,李玉文,徐中民 (1430)………………
寄主植物叶片物理性状对潜叶昆虫的影响 戴小华,朱朝东,徐家生,等 (1440)…………………………………
专论与综述
C4作物 FACE( free-air CO2 enrichment)研究进展 王云霞,杨连新,Remy Manderscheid,等 (1450)……………
研究简报
石灰石粉施用剂量对重庆酸雨区受害马尾松林细根生长的影响 李志勇,王彦辉,于澎涛,等 (1460)…………
女贞和珊瑚树叶片表面特征的 AFM观察 石　 辉,王会霞,李秧秧,刘　 肖 (1471)……………………………
期刊基本参数:CN 11-2031 / Q*1981*m*16*284*zh*P* ￥ 70． 00*1510*32*2011-03
生 态 学 报 2011,31(5):1419—1429
Acta Ecologica Sinica
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基金项目:中国科学院知识创新工程重要方向项目(KZCX2鄄YW鄄339; KZCX2鄄EW鄄315)
收稿日期:2010鄄01鄄31; 摇 摇 修订日期:2011鄄01鄄13
*通讯作者 Corresponding author. E鄄mail: schens@ niglas. ac. cn
城市承载力空间差异分析方法
———以常州市为例
王摇 丹1,2,陈摇 爽1,*,高摇 群1,严摇 玲3
(1. 中国科学院南京地理与湖泊研究所,南京摇 210008; 2. 中国科学院研究生院,北京摇 100029;
3. 常州市规划设计院,常州摇 213003)
摘要:城市承载力是指一定范围内,特定目标、特定时期城市的资源禀赋、生态环境、基础设施和公共服务对人口及经济社会活
动的承载能力。 基于城市复合生态系统理论,从资源环境对人类活动的支撑力、人类活动对环境的压力和调控力三方面提出城
市承载力概念模型及综合承载指数计算方法,从城市管理的空间特性出发,提出基于微观空间层面的承载力空间差异性分析方
法,构建承载力评价指标体系,并以常州市区为例对所提出方法进行实证研究。 结果表明:(1)采用城市综合承载指数评价城
市承载力,能够较为直观地显示和分析承载力空间差异,符合实际情况;(2)所划分的高、中、低承载区的空间分布与城市总体
规划确定的城市空间形态基本吻合,且在城市未来发展方向上对城市空间结构规划具有指导性;(3)通过空间定量评价确定的
承载力提升热点地区能够将提升要素空间化,定向、定位指导城市建设。 但在提升要素筛选中受指标实际可获取性影响,存在
一定的偏差,有待进一步完善。
关键词:城市承载力;空间差异;指标体系;常州
Approach to spatial differences analysis of urban carrying capacity:a case study
of Changzhou City
WANG Dan1,2, CHEN Shuang1,*, GAO Qun1, YAN Ling3
1 Nanjing Institute of Geography and Limnology, CAS, Nanjing 210008, China
2 Graduate School, CAS, Beijing 100039, China
3 Changzhou City Planning & Design Institute, Changzhou 213003, China
Abstract: As the urban population increases, so do diverse urban problems and concerns including issues of servicing large
numbers of people within existing resources, environment and infrastructures. Environmental problems as well as resource
shortage, have become more evident and now considered central issues for urban planners and decision鄄makers. To address
these issues, particularly environmental problems, practical method incorporating the concept of urban carrying capacity
(UCC) into managing urban development is needed. Based on the ecological concept of carrying capacity, we define UCC
as population and social economic activities that the natural resource, environment, urban infrastructure and commonality
service can sustain within a fixed urban area, in a particular period and according to pertinent criteria of living quality.
After reviewing previous researches on carrying capacity, we recognize the limitation of carrying capacity study on
human ecosystem. Because of limited knowledge of the earth system and human self鄄adaptation ability it is difficult to
estimate the quantitative capacity. A new approach to urban carrying capacity study beyond conventional research paradigm
of natural ecosystem is needed. This paper aims at developing an integrated framework for assessing spatial differences of
UCC which can guide planning of resource utility, environment protection and infrastructure construction in the city. Firstly
we presented a model of UCC evaluation. On the basis of urban complex ecosystem theory, we contend that a single
component忆s carrying capacity should not be identified without considering the integrity of the whole system. The UCC is
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inherently a kind of complex ability consisting of support, pressure and regulation which are respectively associated with
resource and environment foundation, population growth and human self鄄regulation. UCC is studied as an indicator F
calculated by the three functions. The UCC improvement hot spots can be identified by the F. Secondly we provided the
index system for UCC evaluation which is composed of support parameter ( S), press parameter ( P) and adjustment
parameter ( A). There are 4 secondary indicators in S, including water quality, air, eco鄄environment and geological
condition. Moreover population, economy and land鄄use have been quantified by several tertiary indicators in P. And the A
has been showed in industry, traffic and infrastructure. Thirdly we assessed the spatial variation of UCC in Changzhou city
according to F. Using GIS Grid Analysis we divided study area into 1886 1km伊1km grids to get the level of F through the
evaluation model. Three UCC zones have been identified by the value of F. There are 36. 9% high鄄zone, 33. 1% mid鄄zone
and 30% low鄄zone of which the F is lower than 0. 65. Lastly the hot spots of UCC improvement have been further identified
in the low鄄zone. Based on the primary factor we concluded 5 types of hot spots, such as Water Environment Improvement
Hot Spots, Industrial Structure Adjustment Hot Spots, and Limited Development Spots. Then some strategies have been
sug鄄gested.
Through a demonstration study it has been found that (1) the spatial differences of UCC can be visually displayed and
analyzed using the evaluation model; (2) the distribution of the 3 types of zones is mostly coincides with the urban pattern
decided by the overall urban planning of Changzhou and instructive for the urban spatial configuration planning; (3) the
measures to improve the low鄄zone can be spatialized to guide site selection of urban construction through identifying the hot
spots. However, the improvement measures can忆t be exhaustive and need to be further improved as a result of the evaluation
index system are limited by data sources.
Key Words: urban carrying capacity(UCC); spatial differences; indicator system; Changzhou City
承载力作为一个学术名词来源于生态学,随着 20 世纪初全球性资源环境危机爆发,生态学开始积极参与
解决人类发展与自然界之间的关系问题,承载力研究重点从非人类生物种群增长规律转向资源环境制约下人
类社会经济发展问题[1]。 承载力概念从生物生态学中的“种群最大数量冶,转变为人类生态学中的“最适宜人
口和发展水平冶,相继出现土地承载力[2鄄3]、水资源承载力、环境承载力、生态承载力等概念[4鄄8]。 随着城市化
不断加快,城市问题日益凸显,“承载力冶与城市研究自然结合,提出城市承载力概念,并成为生态学[9]、城市
规划[10鄄11]、经济学[12]等多学科研究热点。 然而,受地球生态系统复杂性及人类的社会属性影响,人类生态系
统承载力存在极大不确定性[13]。 在现有的地球系统认知水平下很难对承载力进行准确的数量估算,对人类
自适应能力及正反馈调控能力认识不足也导致研究结果往往脱离实际,不能为经济社会实践提供切实可行的
决策依据。 有关人类承载力研究陷入困境,需要在原有自然生态系统研究范式之外寻求新的突破[14]。 本文
选择人类调控力度和覆盖最大的城市地区为研究对象,展开城市承载力研究。 以常州市区为例,希望通过对
微观空间的承载力指数计算进行承载力空间差异分析,给出城市建设的分区指导建议,并由此在微观、相对和
空间层面上探索现有认知条件下人类承载力研究的新思路,以及应对当前资源有限性与增长无限需求间矛盾
和城市可持续发展要求的承载力研究方法。
1摇 概念与方法
1. 1摇 城市承载力定义
城市承载力探讨城市系统所能承载的最适宜人口和发展水平。 城市系统包括人居环境和人类活动两部
分:人居环境是城市资源环境基底和人工建设的复合[15];人类活动包括对环境的“索取冶、“回馈冶 及“调控冶
行为。 其中“索取冶指人口增长、经济发展、资源开发利用等对自然资源环境在数量和质量上的消耗和损
坏[16];“回馈冶指基础设施、公共服务等城市建设行为,及自主性环境和生态修复行为;“调控冶指社会进步和
科技发展带来生产效率和资源利用效率提高,以及为适应环境而进行的发展速度和结构调整[17]。 因此,城市
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系统的承载力相对于自然系统来说存在双重不定性,一是人工设施的建设水平直接影响承载基底,二是承载
对象———人类经济社会活动同时具有的“索取冶“回馈冶“调控冶特征间接影响承载基底。 鉴于此,城市承载力
不应当是某一固定值,而存在一定的弹性变化范围,其变化幅度取决于自然系统的阈值或科技及社会发展
程度。
为了减少承载力的不定性,本文从时空相对性出发将城市承载力定义为:一定范围内,特定目标、特定时
期城市自然资源环境及基础设施、公共服务对人口及经济社会活动的承载能力。 基于环境与发展的状态—压
力—响应模式,可以将城市承载力分解为资源环境基底对人类活动的支撑力[18]、人类活动“索取冶行为对资
源环境的压力、及“回馈冶和“调控冶行为产生的调控力。 其中资源环境支撑力是理论的、原始的承载力,是城
市现实承载力的基础和根本,压力则损伤与削弱支撑力,降低城市的现实承载力,而调控力反映人的能动性与
自适应性,是人类在一定生活质量目标下进行城市建设、适应和改善环境的能力,对于现实承载力具有提升
作用。
1. 2摇 城市承载力评价方法与指标体系
城市承载力研究的主要目的是指导城市合理增长,从土地、水、生态环境等城市长远发展保障出发,制定
合理的空间发展规划。 目前城市承载力水平的定量表征主要有两种形式:人口阈值和承载力评价得分。 以人
口阈值为表征的形式,是从传统承载力出发,估算城市最适宜容纳的人口数量,适用于区域现状人口发展评
价[19鄄20]以及对远期人口规模控制政策的研究[21]。 承载力得分是承载力量化评价的间接表征方式,是系统综
合评价的结果,用于比较不同区域的承载力差异或同一区域在不同发展阶段承载力动态变化[22鄄24]。 本文采
用城市承载力指数计量模型进行承载力空间差异分析,并基于城市承载力的定义分别选取表征支撑力(S)、
压力(P)、调控力(A)的量化评价指标。 其中:
支撑力(S)反映原始承载能力,在评价中采用资源环境状态指标来定量表征,包括水环境、大气环境、生
态环境和地质条件四个方面。 由于城市这样一个开放的耗散结构,其资源(除土地资源)受上级尺度单元资
源丰度和城市资源贸易输入的影响,且在城市内部自由流动,在评价中可视为均衡因子,不存在空间差异性,
所以在评价指标中不多考虑,仅从适宜建设程度考虑选取地质条件指征土地资源的差异性。
压力(P)来源于人类的“索取冶行为,在评价中采用现状开发强度指标来定量表征未来的环境压力,包括
人口、经济和土地利用三个方面。 压力作用于资源环境,对承载力具有负效应,但与代表初始承载力的支撑力
无关。
调控力(A)来源于人类的“回馈冶与“调控冶行为,采用反映城市建设及产业结构调整的指标来定量表征。
交通、公共及市政设施建设通过改善人工环境和提高资源利用效率反馈到承载力,而产业结构调整是人类适
应性调控行为的反映,间接作用于资源环境及承载力。 同样调控力与支撑力无关。 基于空间识别考虑,评价
中没有直接选取如科技进步、资源利用效率、劳动生产率等方面的调控力指标。
具体指标的选取着重结合本文实证区特征,并参考相关指标体系[25鄄29]确定,采用 AHP层次分析法确定指
标权重,构建城市承载力空间差异评价指标体系(表 1)。
1. 3摇 城市承载力分级分区方法
1. 3. 1摇 综合承载指数计算及空间分级
城市承载力受自然环境基底、人口经济发展及城市建设与管理三方面影响,综合承载力指数 F 是支撑力
指数 S、压力指数 P、调控力指数 A的函数,即:
F= fS,P,A
在不考虑人类社会发展影响时,压力和调控力为零(P = 0,A = 0),综合承载力为单纯的资源环境基底支
撑能力,即有:
F0 =S
所以,位于资源丰富的三角洲地区的城市,其资源环境支撑力必然高于位于贫瘠干旱地区的城市[30]。
1241摇 5 期 摇 摇 摇 王丹摇 等:城市承载力空间差异分析方法———以常州市为例 摇
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基于承载力定义和内涵,在叠加上人类干预计算综合承载力指数时,将 F 与压力 P 间关系设置为指数的
倒数关系,即 F随 P增大而呈指数减小,且随着 P增加其对 F的影响力逐渐强化;将 F 与调控力 A间关系设
置为对数关系,即 F随 A增加而呈对数增加,且随着 A增长其对 F的影响力逐渐减弱。 在拟合初始承载力假
设(F0 =S)后形成如下表达式:
F=S伊e(-P) +ln(A+1)
其中综合承载力指数 F,是自然环境约束下城市未来发展能力总体水平的集中体现,压力增大使综合承
载力加速减小,城市建设及自主调整和适应则不断增强承载能力,但到达一定程度后调控力就不再有明显作
用,城市承载力维持在某一特定水平。 符合承载力定义要求。
表 1摇 城市承载力空间差异评价指标体系
Table 1摇 Indicator system for spatial difference assessment of urban carrying capacity
一级指标
Primary index
二级指标
Secondary index
二级权重
Weight
三级指标*
Tertiary index
三级权重
Weight
支撑力 Support 水环境质量 0. 32 化学需氧量(mg / L) 0. 25
氨氮(mg / L) 0. 25
挥发酚(mg / L) 0. 25
石油类(mg / L) 0. 25
大气环境质量 0. 24 二氧化硫(mg / m3) 0. 33
氮氧化物(mg / m3) 0. 33
受有害气体影响程度 0. 33
生态环境质量 0. 26 水面率(% ) 1
地质条件 0. 18 地基建设适宜性 1
压力 Press 人口压力 0. 35 总人口密度(人 / km2) 1
经济压力 0. 23 经济密度(万元 / km2) 1
用地压力 0. 42 工业用地比重(% ) 1
调控力 Adjustment 产业结构 0. 33 第三产业比重(% ) 1
交通设施 0. 25 综合交通可达性 1
公共设施 0. 21 公共设施距离(km) 1
市政设施 0. 21 市政设施距离(km) 1
摇 摇 *无单位的指标值为综合评价分值
实际计算中 S、P、A值通过表 1 中评价指标无量纲化后分层加权求和获得,并基于式(1)计算综合承载力
指数 F。 F是城市承载力分级分区的标准, F值越大承载能力越高。 将实证区各网格的 F 值按升序、等数量
分为 3 组,分别为低承载区、中承载区和高承载区。
1. 3. 2摇 承载力提升热点地区确定与归并
承载力提升热点地区是区域内由于某种因素限制而使承载力相对较低的地区,是平衡承载力空间差异,
提升城市承载力的关键所在。 通过对低承载区短板因素的分析,确定热点地区提升类型,满足城市发展的
需要。
根据城市承载力评价指标体系(表 1),按二级指标逐个要素分析排查。 以水环境质量指标分值为例,将
1886 个网格的水环境分值按升序、等数量分 3 组,得低值组与中高值组的分裂值 0. 77;则低承载区中,水环境
分值在 0. 77 以下的网格即为水环境改善热点区。 同样得出其它要素提升区。 对于具有负效应的指标,如压
力要素,则按降序排列,得高值组与中低值组分裂值,取指标值高于分裂值的低承载网格为提升热点地区。 若
低承载区的某一指标值均高于(压力要素低于)分裂值,说明该指标值较低的区域由于其他因素的协同作用,
弥补了该方面不足,不再作为热点区。
在筛选获得低承载区形成的短板因素后,基于提升措施对各类热点区作进一步归并形成:水环境改善区、
大气环境改善区、压力疏散区、产业结构调整区、城市设施建设区和发展限制区。 其中发展限制区指生态环境
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与地质条件因素导致的低承载区;疏散区指人口和经济压力过高导致的低承载区;产业结构调整区包含了工
业用地比重过高及第二产业占 GDP比重过高导致的低承载区;城市设施建设区则指需重点加强交通、公共和
市政设施建设的低承载区。
2摇 研究区域与数据处理
2. 1摇 研究区概况
常州位于江苏省南部,是长江三角洲城市群的重点中心城市之一。 下辖钟楼、天宁、戚墅堰、新北和武进
五区,面积 1872km2,2007 年末常住人口 306. 8 万人。 城市空间基本上沿京杭运河呈“纺锤形冶结构,南北有
所拓展(图 1)。
图 1摇 常州市土地利用现状(2007 年)与城市总体规划(2008—2020 年)
Fig. 1摇 Current land鄄use status(2007) and master urban plan of Changzhou City(2008—2020)
随着传统的“苏南模式冶逐渐走向终结,常州经济发展处于转型期[31],本世纪以来在苏南的地位有所下
降,城市发展面临多种不确定因素影响。 人口增长快且分布不均,主要集中在主城区;经济发展以工业为主,
布局分散(图 1)给环境管理带来不便[32鄄33];近年生态环境整体虽有较大改善,但局部恶化明显,南部地区污水
缺少出路,制约区域发展;城区外围基础设施薄弱,城市建设滞后于经济人口发展。 本文基于城市承载力空间
评价,识别常州城市承载力短板因素及提升的热点区域,为常州城市规划和城市发展管理提供科学依据。
2. 2摇 数据来源与处理
评价指标所涉及的数据类型及来源见表 2。 基本评价单元采用 1km伊1km 网格,通过空间关联和转换对
网格单元赋值,使所有评价指标在每一网格上都具有对应值。
表 1 中表征水环境质量的 4 个水污染物指标(COD 等)、表征大气环境质量的 2 个污染物指标( SO2、
NO2),均为点状监测数据,通过空间插值转化为连续面状栅格数据,赋值给评价单元;经济密度、人口密度和
第三产业比重3个指标为行政单元上的均质面源统计数据,直接赋值到空间对应的网格单元,跨越多个政区
3241摇 5 期 摇 摇 摇 王丹摇 等:城市承载力空间差异分析方法———以常州市为例 摇
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表 2摇 指标数据类型及来源
Table 2摇 Data sources and relevant index
数据类型 Type 来源 Sources 关联的评价指标 Relevant index
监测数据 Monitoring data 2007 年常州市环境质量报告书 4 个水污染物指标,2 个大气污染物指标
统计数据 Statistical data 常州市统计年鉴(2008 年),武进统计年鉴(2008 年),公安局人口统计数据 总人口密度,经济密度,第三产业比重
空间数据 Spatial data 土地利用现状图(2007 年),常州城市总体规划图(2008—2020 年)
受有害气体影响程度,水面率,地基建设适宜性,工业用
地比重,综合交通可达性,公共设施距离,市政设施距离
的网格则取网格中所占面积比重最大的行政区属性;其余指标为空间数据,量化方法主要有缓冲区分析、交通
可达性分析、距离制图以及专家打分法。
(1)受有害气体影响程度摇 采用缓冲区分析方法。 由于常州市化工企业空间分布整体上呈现分散和面
状均质化的格局,大部分为规模以下小企业,唯有新北区沿江一带分布有较大片的集中化学工业用地(图 2);
考虑化工聚集规模不同对生态环境的影响范围也不同,“有害气体影响半径冶根据化工企业规模做不同扩散
等级的缓冲区分析,并结合专家打分进行赋值:沿江化工园区范围内赋值为 0,以 2km 为间隔向外分别赋值
0. 2、0. 4、0. 6、0. 8,8km以外为 1;其他小规模化工用地范围内赋值为 0. 2,1km缓冲区范围内为 0. 6,1km以外
区域均赋值为 1(图 3)。
图 2摇 化工业用地分布图
Fig. 2摇 Distribution of chemical plants
图 3摇 受有害气体影响程度评价图
摇 Fig. 3摇 Evaluation results of influence range of noxious gas from
chemical plants
(2)地基建设适宜性摇 指标值根据《常州市总体规划说明》中五类地基(除水面)的建设适宜性使用专家
打分法进行打分获取[34](图 4)。
(3)综合交通可达性摇 基于现状道路网络,计算每一网格中心点到达城市中心、车站、高速互通口可达
性,并按等权重叠加。
(4)公共设施距离、市政设施距离摇 应用 Arcgis软件中的距离制图分别计算各网格到最近的市政设施和
公共设施的距离[35]。
(5)水面率、工业用地比重摇 网格内水面或工业用地面积所占比重。
根据指标与上一层指标的正负相关关系进行极值标准化,其中呈负相关的指标有:自然环境支撑力 S 中
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图 4摇 地质条件评价图
Fig. 4摇 Evaluation results of groundsill suitability for development
的各污染物指标、城市管理调控力 A 中公共、市政设施
距离;其余均为正相关。 将标准化结果逐层加权求和,
得各网格 S、P、A评价值。
3摇 研究结果与讨论
3. 1摇 城市承载力空间差异分析
基于网格的承载力空间评价结果显示,常州城市承
载力呈现高低交错的条带状空间分布格局(图 5)。 总
体上中部高于南北地区,西部高于东部,大体以沪宁高
速、沿江高速、锡宜高速为界,由北向南呈低—中—高—
中—低—高的条带形交替分布。
高承载类型区面积 621. 6km2,占常州市区面积的
36. 9% ,主要包括水文地势等自然环境条件作用下形成
的主城北部向西一带的高综合承载地区;区域性交通设
施布局作用下,跨滆湖西接金坛、东连无锡一线形成的
高综合承载地区,适宜于城镇开发。 中承载类型区面积
约为市区的 1 / 3,大片分布于高速公路围合的主城区外
南北两侧,多与高承载区相伴,较适宜于城镇开发(表
3)。 低承载区面积占 30%左右,F 值小于 0郾 65,整体上
为大集中小分散的分布格局。 北部沿江有大面积低承载区分布,主要影响因素是沿江化工园区的大气污染,
以及边缘地带相对薄弱的城市基础设施建设水平。 南部滆湖西侧低承载区面积较大,主要受公共、市政设施
薄弱影响,水域对主城区辐射阻挡作用十分明显。 在主城区外围和市区边缘地带有零星低承载区,其分布与
化工企业布局颇为吻合,而市区边缘地带的零星低载区则多为城市建设薄弱的地区。 因此,工业污染和城市
建设水平是造成常州市区内低承载区分布的主要因素。
表 3摇 各行政区的承载类型
Table 3摇 Classification of towns (sub鄄districts) by UCC in Changzhou City
行政区 Towns (sub鄄districts)
高承载区 High鄄zone 罗溪镇,奔牛镇,薛家镇,钟楼区,天宁区,嘉泽镇,前黄中部,雪堰镇北部
中承载区 Mid鄄zone 西夏墅镇,新桥镇,龙虎塘,河海街道,郑陆镇西部,戚区,湖塘镇南部,邹区镇,南夏墅,礼嘉镇,罗阳镇,前黄镇东部
低承载区 Low鄄zone 孟河镇北部,春江镇,三井街道,湟里镇,经发区,牛塘镇,郑陆镇东部,横山桥镇,遥观镇,横林镇,雪堰镇南部
3. 2摇 城市承载力提升热点地区
常州低承载区经济压力、人口压力分值均低于其分裂值,未出现由于经济人口集中造成城市承载力低下
的地区。 主要由于经济人口集中的区域自然环境多数较好,城市人工建设水平高,弥补经济人口压力。 通过
评价与归并实际形成五类热点区,包括水环境改善区、大气环境改善区、产业结构调整区、城市设施建设区和
限制发展区。 各类热点区位置、限制原因及提升措施见表 4、图 6。 结果显示各类型地区在空间上重叠较少,
热点区的短板因素较为单一,承载力提升的可行性高。 其中水、大气环境改善区的城市承载力提升关键在于
化工企业生产技术水平提升和布局优化;产业结构调整区和限制发展区的关键在于第三产业的发展;城市建
设则是提高城市边缘区承载力、平衡区域承载力的关键。
综上,评价结果显示的常州城市承载力空间分布特征,与城市总体规划确定的空间形态(图 1)基本吻合。
主城区是综合承载能力较高的区域,是未来较长一段时期内人口吸纳能力最强的地区,由中部向南北呈条带
状递减的承载力分布,支持常州以东西带状延伸为主的城市纹理和南北组团式跳跃发展思路。 但承载力分布
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表 4摇 常州城市承载力提升热点地区类型
Table 4摇 Types of the UCC improvement hot spots in Changzhou City
类型 Type 位置 Location 原因 Factors 提升措施 Measures
水环境改善区
Water environment improvement 三井 工业污染源与自然环境条件
逐步搬迁化工企业,引导产业结构重心进一步
向制造业转移
hot spots 郑陆镇 对新进化工项目设置准入条件
湟里镇 化工业整顿搬迁
武南地区 上游污水汇集沉积,区内污水缺乏出路
改进污水处理技术,提高污水处理水平;加大
市政排水设施建设,减少污水汇集
大气环境改善区
Air environment improvement 沿江
工园区发展初期企业准入条件
较低
提高园区化工企业废气处理能力,严格控制毒
害气体排放量,适时引导企业转型
hot spots 前黄镇、牛塘镇和横山桥 零星化工企业废气处理水平较低
适当搬迁规模较小的企业,合理引导中等以上
规模企业就地转型
主城外围零星区域 将污染源企业搬迁,集中布局管理
产业结构调整区 沿江、三井 工业规模大、第三产业比重低 提升产业层次
Industrial structure adjustment
hot spots 南夏墅、遥观镇
适当搬迁工厂、增加居住用地等措施优化用地
结构,增加第三产业比重以优化区域产业结构
城市设施建设区
Urban facility improvement
hot spots
孟河镇,湟里镇,雪堰镇,
前黄镇 交通,公共或市政设施薄弱
加强道路建设,优化内部交通组织;增强与城
市中心及对外联系;增加相应公共和市政设施
建设
发展限制区
Limited development spots
沿江,横山桥镇,洛阳镇,
滆湖北部人工填湖陆
地区
地质条件或生态环境限制,具有
重要生态保护价值区域
产业发展以建设程度低、污染小的产业为主,
如观光农业、旅游休闲等
图 5摇 常州城市承载力空间差异评价图
摇 Fig. 5摇 Evaluation results of spatial difference of urban carrying
capacity in Changzhou City
辅图中淤沪宁高速;于西绕城高速;盂沿江高速;榆锡宜高速
与城市未来发展方向存在部分分歧,规划的武进南部新
城地区不在高承载区范围,且部分落在水环境改善和产
业结构调整热点区;而主城区外围西部和南部的高承载
区则没有纳入总体规划的重点发展地区。 基于评价结
果及热点区分析,武进南部组团发展过程中,有待解决
水环境容量危机,需通过调整产业结构、实施污染物零
排放来提高综合承载力,将城市发展的压力控制在可承
载范围以内。
4摇 结论
将城市综合承载指数评价模型应用于常州市区
1872km2范围内城市承载能力的空间差异分析,得到如
下结论:
(1)常州城市承载力总体上中部高于南北地区,且
南部高于北部、西部高于东部,由北向南基本呈现低—
中—高—中—低—高的条带状交替分布格局。
(2)承载力提升热点地区分布较为分散,各类型地
区在空间上重叠较少,低承载区短板因素较为单一,提
升承载力的可行性高。
(3)采用城市综合承载指数评价城市承载力,能够
较为直观地显示和分析承载力空间差异,具有明确的现实应用价值。 评价结果与城市总体规划确定的城市空
间形态基本吻合,在城市未来发展方向上存在部分分歧,但不影响其对城市空间结构规划的指导性。
(4)基于评价模型的提升热点地区确定虽然能够将提升要素空间化,但提升要素往往受评价模型指标的
限制,其必要性、全面性均取决于模型的评价指标体系。 本文在指标选取上受限于指标的可获取性,存在一定
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图 6摇 常州城市承载力提升热点地区
Fig. 6摇 Distribution of the UCC improvement hot spots in Changzhou City
的偏差,有待进一步完善。 所采用的综合承载指数计算方法是基于理论的拟合,还有待于更多的实证研究来
验证其合理性。
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9241摇 5 期 摇 摇 摇 王丹摇 等:城市承载力空间差异分析方法———以常州市为例 摇
ACTA ECOLOGICA SINICA Vol. 31,No. 5 March,2011(Semimonthly)
CONTENTS
Root system characters in growth and distribution among three littoral halophytes YI Liangpeng, WANG Zuwei (1195)………………
Population dynamics of endophytic bacteria isolated from the roots of infected Cymbidium faberi YANG Na, YANG Bo (1203)………
Spatial variability of forest soil total nitrogen of different soil layers
ZHANG Zhenming, YU Xinxiao, WANG Yousheng, et al (1213)
……………………………………………………………………
…………………………………………………………………
Habitat prediction for forest musk deer (Moschus berezovskii) in Qinling mountain range based on niche model
LUO Chong,XU Weihua, ZHOU Zhixiang, et al (1221)
………………………
……………………………………………………………………………
Growth release determination and interpretation of Korean pine and Koyama spruce in Shengshan National Nature Reserve, Hei-
longjiang Province, China WANG Xiaochun, ZHAO Yufang (1230)………………………………………………………………
Growth tolerance and accumulation characteristics of the mycelia of two macrofungi species to heavy metals
LI Weihuan, YU Lanlan, CHENG Xianhao, et al (1240)
…………………………
…………………………………………………………………………
Characters of the OMI NO2 column densities over different ecosystems in Zhejiang Province during 2005—2009
CHENG Miaomiao, JIANG Hong, CHEN Jian, et al (1249)
……………………
………………………………………………………………………
The forest gap diameter height ratio in a secondary coniferous forest of Guan Di Mountain
FU Liyong,TANG Shouzheng, LIU Yingan (1260)
……………………………………………
…………………………………………………………………………………
Landscape responses to changes in water levels at Poyang Lake wetlands
XIE Dongming, ZHENG Peng, DENG Hongbing, et al (1269)
………………………………………………………………
……………………………………………………………………
Effect of simulated nitrogen deposition on litter decomposition in a Bambusa pervariabilis × Dendrocala mopsi plantation, Rainy
Area of West China TU Lihua, DAI Hongzhong, HU Tingxing, et al (1277)……………………………………………………
Effect of aromatic plant-derived nutrient solution on the growth, fruit quality and disease prevention of pear trees
GENG Jian, CUI Nannan, ZHANG Jie, et al (1285)
……………………
………………………………………………………………………………
Influences of different plastic film mulches on temperature and moisture of soil and growth of watermelon in gravel-mulched land
MA Zhongming, DU Shaoping, XUE Liang (1295)
……
…………………………………………………………………………………
Effects of drought stress on photosynthetic traits and protective enzyme activity in maize seeding
ZHANG Renhe, ZHENG Youjun, MA Guosheng, et al (1303)
………………………………………
……………………………………………………………………
Photosynthetic diurnal variation characteristics of leaf and non-leaf organs in winter wheat under different irrigation regimes
ZHANG Yongping, ZHANG Yinghua, WANG Zhimin (1312)
…………
………………………………………………………………………
The root system hydraulic conductivity and water use efficiency of alfalfa and sorghum under water deficit
LI Wenrao,LI Xiaoli,ZHANG Suiqi,et al (1323)
……………………………
……………………………………………………………………………………
Latitudinal gradient in beta diversity of forest communities in America
CHEN Shengbin, OUYANG Zhiyun,ZHENG Hua, et al (1334)
…………………………………………………………………
……………………………………………………………………
Influence of silts on growth and development of Acorus calamus and Acorus tatarinowii in turbid water
LI Qiang, ZHU Qihong, DING Wuquan, et al (1341)
………………………………
……………………………………………………………………………
Roles of earthworm in phytoremediation of pyrene contaminated soil PAN Shengwang, WEI Shiqiang,YUAN Xin,et al (1349)………
Population dynamics of Frankliniella occidentalis (Thysanoptera:Thripidae) along with analysis on the meteorological factors
influencing the population in pomegranate orchards LIU Ling, CHEN Bin, LI Zhengyue, et al (1356)…………………………
Geophagy of Macaca Thibetana at Mt. Huangshan, China YIN Huabao,HAN Demin,XIE Jifeng,et al (1364)………………………
The structure and dynamic of insect community in Zhalong Wetland MA Ling, GU Wei, DING Xinhua,et al (1371)………………
Analysis of layer progressive discriminant relationsbetween the occurrence of Bipectilus zhejiangensis and soil
DU Ruiqing,CHEN Shunli, ZHANG Zhengtian,et al (1378)
…………………………
………………………………………………………………………
New mutations in hind wing vein of Apis cerana cerana (Hymenoptera: Apidae) induced by lower developmental temperature
ZHOU Bingfeng, ZHU Xiangjie, LI Yue (1387)
………
……………………………………………………………………………………
18S rRNA gene variation and phylogenetic analysis among 6 orders of Bivalvia class
MENG Xueping, SHEN Xin, CHENG Hanliang,et al (1393)
…………………………………………………
………………………………………………………………………
Laboratory study on ethology of Spinibarbus hollandi LI Weiming, CHEN Qiuwen,HUANG Yingping (1404)…………………………
Dynamic change in ecological footprint of energy consumption for traction of locomotives in China HE Jicheng (1412)………………
Approach to spatial differences analysis of urban carrying capacity:a case study of Changzhou City
WANG Dan, CHEN Shuang, GAO Qun, et al (1419)
……………………………………
……………………………………………………………………………
Social adaptive capacity for water resource scarcity in human systems and case study on its measuring
CHENG Huaiwen, LI Yuwen, XU Zhongmin (1430)
………………………………
………………………………………………………………………………
Effects of physical leaf features of host plants on leaf-mining insects DAI Xiaohua,ZHU Chaodong, XU Jiasheng, et al (1440)……
Review and Monograph
Progresses of free-air CO2 enrichment (FACE) researches on C4 crops: a review
WANG Yunxia, YANG Lianxin, Remy Manderscheid,et al (1450)
………………………………………………………
………………………………………………………………
Scientific Note
Influence of limestone powder doses on fine root growth of seriously damaged forests of Pinus massoniana in the acid rain
region of Chongqing, China LI Zhiyong, WANG Yanhui, YU Pengtao, et al (1460)……………………………………………
Leaf surface microstructure of Ligustrum lucidum and Viburnum odoratissimum observed by Atomic force microscopy (AFM)
SHI Hui, WANG Huixia, LI Yangyang, LIU Xiao (1471)
…………
…………………………………………………………………………
2009 年度生物学科总被引频次和影响因子前 10 名期刊★
(源于 2010 年版 CSTPCD数据库)
排序
Order
期刊 Journal
总被引频次
Total citation
排序
Order
期刊 Journal
影响因子
Impact factor
1 生态学报 11764
2 应用生态学报 9430
3 植物生态学报 4384
4 西北植物学报 4177
5 生态学杂志 4048
6 植物生理学通讯 3362
7
JOURNAL OF INTEGRATIVE
PLANT BIOLOGY
3327
8 MOLECULAR PLANT 1788
9 水生生物学报 1773
10 遗传学报 1667
1 生态学报 1. 812
2 植物生态学报 1. 771
3 应用生态学报 1. 733
4 生物多样性 1. 553
5 生态学杂志 1. 396
6 西北植物学报 0. 986
7 兽类学报 0. 894
8 CELL RESEARCH 0. 873
9 植物学报 0. 841
10 植物研究 0. 809
　 ★《生态学报》 2009 年在核心版的 1964 种科技期刊排序中总被引频次 11764 次,全国排名第 1; 影响因
子 1． 812,全国排名第 14;第 1—9 届连续 9 年入围中国百种杰出学术期刊; 中国精品科技期刊
　 　 编辑部主任: 孔红梅　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 执行编辑: 刘天星　 段　 靖
生　 态　 学　 报
(SHENGTAI　 XUEBAO)
(半月刊　 1981 年 3 月创刊)
第 31 卷　 第 5 期　 (2011 年 3 月)
ACTA ECOLOGICA SINICA
　
(Semimonthly,Started in 1981)
　
Vol． 31　 No． 5　 2011
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