日益增长的人口及其生存环境问题已经成为人类社会生存与可持续发展的关键,亦是区域生态承载力的重要指标。生态系统生产力及其人口承载力研究不仅可以弄清某一区域所能承载的最大人口数量,而且能为农业生态系统的宏观调控和长远发展规划提供依据。东北老工业基地地处地球环境变化速率最大的东亚季风区,以气候变暖为标志的全球变化必将影响东北地区生态承载力,进而影响该地区的人口承载力。该研究基于10km×10km分辨率的东北地区1980～2002年共23年的气象资料,结合植物生理生态特点和水热平衡关系建立的自然植被净第一性生产力模型和农业生产力模型,借助于地理信息系统软件,分析了东北地区4类生态系统类型:森林、农田、草地和湿地的生产力及其动态,指出东北地区近23年来年均气温呈显著上升趋势、年降水总体上呈减少趋势。23年来东北地区植被年均总生产力为3.52×1011kgDM.a-1,其中森林、农田、草地和湿地的年均总生产力分别为1.53×1011、4.55×1010、1.07×1011和4.63×1010kgDM.a-1,森林、农田、草地和湿地的平均生产力为5.73×103、1.84×103、5.64×103和5.55×103kgDM.hm-2.a-1。在此基础上,以第一性生产-第二性生产之间的生态适应性和能量-物质流平衡(在食物链上传递机制)为主线,通过对第一性生产力在人类直接消费与第二性生产之间以及各畜群(猪、肉牛羊、禽、奶牛和水产品(鱼))之间的分配,估算了1980～2002年东北地区在宽裕型、小康型与富裕型3种消费水平下,不输出商品粮和每年向国家提供350×108kg商品粮条件下的年均总人口承载力分别为2.61×108、2.15×108和1.77×108;和1.70×108、1.40×108和1.15×108。因此,要确保东北地区每年向国家提供350×108kg的商品粮,且在未来东北地区的生活水平要达到富裕型水平,必须控制人口数量。在此基础上,根据2020、2050、2070和2100年的气候预估资料,预测了2020、2050、2070和2100年东北地区在宽裕型、小康型和富裕型3种消费水平下的人口承载力分别为2.73×108、2.25×108和1.85×108;2.88×108、2.38×108和1.95×108;3.03×108、2.49×108和2.05×108;以及3.09×108、2.55×108和2.09×108。该研究可为东北地区及各省的生态建设与土地资源可持续利用提供参考。
