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“承载能力”的概念源于生态学。它通常是指给定的食物，栖息地，水等生活基础设施存在的数量人群水平的生物承载能力可以为一个有机体的支持。随着土地退化，环境污染和人口膨胀等现象的出现，承载能力已逐步在城市生态引用，并成为一个更加复杂和综合的概念。承载力也可以被用来确定城市发展密度[1]。这个概念已经演变成不同的术语，如在自然生态环境承载选择的生态系统容量人口承载力，资源承载力。承载力的概念，内涵和所承载的意义正随着开发与生态和社会的发展而完善[2]。特别是，在复杂的城市生态系统的理论出现后，城市生态系统承载能力的意义已经发展成为一个更全面和系统性的概念[3]。
在目前，一些研究人员只注重单个部件[4]的能力。然而，城市人口及其活动共同构成了城市系统的核心组成部分，随着城市生态环境相通的。城市生态系统的构建基于环境承载力（ECC）和社会发展能力资源承载力（RCC）和经济社会发展的能力（SEDC）之间的相互作用。它是完善的精准的描述系统的字符和变异可能极其困难[5]。虽然显著进展评估承载能力进行了，目前大多数方法都是非量化，缺乏严谨的分析[6]。生态足迹模型[7]是目前评价承载能力最具代表性的定量方法，但它仍旧在预测过程中缺乏灵活性和适应性[8]。本文介绍和研究复合承载能力（CCC）的概念，作为ECC，RCC和SEDC之间的相互作用的一个指标，并以此为满足城市可持续发展和生态城市建设方面的挑战奠定了基础。考虑到城市生态系统的多样性和复杂性，为计算和承载能力（UECCC）城市生态系统化合物的调节机制，引用可持续发展的城市生态系统健康指标及评价模型。对于城市生态系统承载能力的意义和作用，本文从城市发展的观点和复合城市生态系统的特性进行了解释。此外，本文以位于中国南部广州市为例，来演示UECC及其解释的计算程序。
第二节。
理论模型
A.定义城市生态系统复合承载力（UECCC）
生态学家通常考虑的承载能力，是在一定条件下的个人的最大数量。这样的环境可以支持这些人不破坏其对特定区域内支撑后代使用的能力。这项研究的重点是支持人类和他们的活动在维护城市生态系统的能力。因此UECCC指数在此研究中被定义为主要是为解决天然功能的维护和城市生态系统的健康的模型。 UECCC在本文中的概念与其在运载能力领域传统定义不同。
UECCC被定义为保持城市生态系统健康的潜在能力，这包括在正常条件下培养的能力，和弹性的胁迫条件下的能力。与传统概念相比，UECCC包括开发能力，并为物理，社会经济和环境系统纳入一个可持续发展规划提供环境框架。大多数人都认为技术变革影响系统的承载能力。显然，新技术将影响资源如何被消耗，因此如果承载能力取决于资源的可用性，承载能力值会改变[9]。例如，提高产量已经允许发达国家在不断减少种植的土地的同时能够支持不断增加的人口。基于这些原因，基于固定资源或单一、不变的承载能力的限制的UECCC模型是不现实的。
城市生态系统健康可以被视为是评价是否符合城市发展目标的一种状态。城市生态系统承载力研究的实质是评价城市环境是否能够实现建设目标，以及描述城市生态系统是如何保持其健康。
B.基于生物免疫模型的城市生态系统
城市生态系统的有机组成成分与生物类似，因为它们都具有自我调节和自我恢复能力的能力。一个系统的韧性是指其保持其结构和行为的模式在应力[10]的存在的条件下的能力。、弹性能力与城市生态系统的抗击打能力都是通过提供资源和清洁由于大规模的经济活动所产生的污染，以保持城市生态系统的健康，因此极其重要。
a）与生物免疫比较
城市生态系统不断受到压力，如资源消耗和污染物排放，他们具有同有人体内的病原体一样的相似副作用。这些压力可以在一定的水平、一定时间内通过城市的承载能力（资源供给和环境自净）所抵消。当压力的速率和强度与承载能力相持平时，城市生态系统将维持正常和健康状态。但是，一旦速率或压力的强度超出了承载能力，环境污染的不利影响、资源消耗将表现在生态系统的干扰。城市生态系统承载能力和人体免疫力的相似性分析见表1。
当压力超出了承载能力时，资源的恢复和环境自净变得不足。那么它就有必要进口资源纳入城镇系统或探索新的能源，提高资源供给率，并全面开展生态建设，以平衡生态环境。具有明显的城市系统所有上述行为的被定义为经济社会发展能力，它包括经济发展，技术创新，基本建设和生态规划。所以UECCC可以被看作是自然生态子系统的可持续能力和社会经济子系统的开发能力的整合同时兼具有与免疫系统类似的功能的自然生态子系统的可持续性可以定义为内侧的可持续能力。并把它看作是提供营养和空间的城市生态系统。另一方面，它具有与药物和临床操作类似功能，这种社会经济子系统的发展能力可通过人类的意识被指示，因此被称为外发展的能力。它是影响城市生态系统可持续发展内在能力，促进城市生态系统发展的最活跃的部分。总之，内在可持续能力和外在发展的能力都具有维护保持城市生态系统健康的能力。
b）基于生物免疫模型的城市生态系统
基于城市生态系统与人类免疫系统的比较研究，可以构建城市生态系统的生物免疫模型。假定城市生态系统是材料的输入和它的主要功能是提供生态服务。这些服务的程度取决于两个固有承载能力和城市生态系统的所获取的承载能力。人类是这些服务的受体。这种理论模型表明载体，承载靶和UECCC的输送机构。
城市生态系统存储（UES）是城市生态系统的重要组成部分，它可以为城市生态系统提供的生态服务，同时影响城市生态系统的健康。它也是UECCC的物质基础。取决于存储提供生态服务的方式，UES可以归类到源生态系统存储（国有企业），信宿生态系统存储（SIES），和信道的生态系统存储（CES）。 UES在不同发展阶段对城市生态系统的影响不同。在城市发展的初始阶段，UES是城市生态系统的摇篮，营养供给城镇体系。当城镇体系到达其鼎盛时期，在UES将推动和支持其发展;，同时它也将限制城市的过度发展的生态演替的高级阶段。其结果是，UES也可以被称为与人的免疫系统功能相类似的“城市生态系统的载体”。
UES的生态服务承载能力，是响应于城市生态系统的需求（主要是人）的最终用途。因为需求信息不能被立即或在时间从携带靶转移到载体，UES的生态服务将不满足以应对城市生态系统中的某一阶段的需求。这是体现在压力为城市生态系统的本质。当背负信息激活UECCC，快速响应机制将被激活，并且UECCC的复苏和恢复潜力将得到发挥。
UECCC可被分类为固有承载能力和所获取的承载能力。
C）UECCC的限制
通常，承载能力的限制一直过分强调，而它的主要方面，这是一类能力或生态系统的潜在倾向被忽略。这是因为它的极限更容易被表达并利用，同其能力进行比较。尽管本文的UECCC主要调查关于它的能力是一个抽象的概念，难以量化，但是在这里还是讨论它的极限，因为他们是UECCC主要特征。
UECCC不仅包括自然生态系统，而且也对社会经济系统如以上所讨论。可持续容量确定基于资源的最大电源和环境的最大可持续能力UECCC的上限。开发能力决定根据社会经济系统的最小开发能力和城市人口的最小尺寸UECCC的下限（这是由城市在不同国家的总体标准确定）。生态系统将运行良好时得UECCC值是它的上限和下限之内。
此外，UECCC不是一个恒定值，而是一个动态值随着城市的发展而跨越阶段不同。 UECCC是由几个因素，其中包括人类在城市生态系统的生活质量和生态服务，城市的发展目标的需求，城市生态系统健康状况的制约。 UECCC的这种活力可以通过人的需求生态服务，即在城市生态系统的应力进行说明。因此，在某一个阶段的UECCC和UEPIO（内部和外部的压力把城市生态系统）之间的交叉角可以用来说明城市发展的方向。三个发展方向，并根据该斜率的值，表征城市生态系统七个状态，可以是正，负或零（见图1）。
因此，当斜率是正的，UECCC将占用的优点利基逐步并迅速方便城市发展;当斜率为零，UECCC达到了与UEPIO和城镇体系稳步发展的平衡;当斜率为负，UEPIO将耗尽优势利基并终止城市发展。应当指出的是城市发展的图1中的曲线示出了仅UECCC和UEPIO，但不是UECCC和UEPIO的绝对值的比较之间的动态平衡状态。在实践中，适当的水平，更重要的，这应该是城市发展的确切目标，并且还是本文UECCC研究的主要目的。
第三部分：评估模型
在UECCC的概念，内涵和特征，上述讨论表明，它是一种能力或保持城市生态系统健康，稳定的一个潜在的状态。我们可以确定城市生态系统是否处于平衡状态通过比较它们之间的UECCC和UEPIO。因此，它是UECCC的持续发展的内在功能。可持续发展的程度[12]是可持续发展的一个综合衡量指标，它可以被引用来构建UECCC的测量模式。
AUECCC测量模型
UECCC的测量模型是建立在参照城市生态系统中的生物免疫模型。该模型可分为两个相关联的部分，其中所测量的固有承载能力的模型和后天分别承载能力。
a）内在的承载能力测度模型
其中N是内在承载力指数; R是弹性指数;正如资源供应指标; beta;S是环境承载力指数;里是我的资源数量; G是国内生产总值，这是不变的价格在1990年;硅是整个城市的第i个地表覆盖的百分比; Pi为第i个地表覆盖的生产能力; lambda;K是一些污染物的比例; KJ是第j个污染物出租标准; k是污染物的类; k1和k2是其用于抵消尺寸为相承载力常数;其数值是不必要的。
二）采用了承载能力的测量模型
其中F是产后承载力指数; mu;是技术指标; delta;为人力资源指数;生态是经济能力指标; △G / G为GDP发展率; Delta;POP/ POP是人口变率。
C）这两种内在的整合和后天承载能力
其中，UECCC是城市生态系统承载能力强; r是与自然资源为主要产业，其值小于1这些城市的特征指标; MJ是第j个不可再生资源的开采量; MJ0-是第j个不可再生资源的消耗量; a和b是常数，且a b= 1
B.衡量UEPIO模式
该UECCC相对存在UEPIO和UEPIO根植于城市的人口和经济发展的快速膨胀。对城市生态系统的压力应分为因社会经济制度的双面特质的内部和外部压力（间接应力）。社会经济系统会消耗资源，并导致环境的污染，也就是所谓的内应力，但它也促进城市发展。而外部应力（或间接应力）来源于城市生态系统，其可通过人口来说明，经济的动作，和生活质量的需求。为了展示一个城市的可持续发展，城市生态系统压力指数（UEPIO）需要测量以获得具有UECCC交叉角度（名为gamma;）在本文中。由于城市生态系统是健康的，人类的生存状态是指在一定的标准，①当gamma;gt; 0，UECCC的增长速度比UECCC和城市生态系统更快的是健康的; ②当gamma;= 0，城市生态系统处于平衡状态; ③当gamma;lt;0时，UEPIO将超越UECCC，如果此状态持续过长的时间生态系统中会分解。
测量模型如下：
式中，alpha;是资源恢复指数; beta;是对环境的污染指数; POP是人口; SI是每第i个资源的人的再开始量; G是国内生产总值，这是在1990年一年的恒定值计算; omega;i的是每10万元人民币的金额恢复; lambda;K是衡量污染物的; WJ是每个第j个污染物的人疲惫不堪量; Psi;j被耗尽每个第j个污染物万元人民币金额; K3是常数; k是排序的污染物。
第四部分：应用
广州市UECCC（中国）在这里说明。考虑到1992年联合国环境会议和发展会议，影响了环保在世界各地的演出，1992年被选为初步研究阶段。 1992年至2000年广州市的基本数据收集和UECCC评价模型进行计算。然后，其结果于1992年为基准，采用归一化法获得UECCC和UEPIO对方一年的比较值。结果列于图2中示出。
每UECCC和UEPIO的年度变化率分别表示为Delta;UECCCRi和Delta;UEPIORi。当Delta;UECCCRigt;Delta;UEPIORi的gamma;gt;0∘;当Delta;UECCCRi=Delta;UEPIORi时，gamma;=0∘;当Delta;UECCCRilt;Delta;UEPIORi，gamma;lt;0∘。
从上面列出的结果，我们可以观察到，广州市的UECCC已自1992年以来然而稳步增加，UEPIO表现出一定程度的波动，在此期间，特别是1994年和2000年的突然下降，这种现象可能是造成1994年的基础数据，自当行业数据在中国的统计标准进行了修订。此外，可持续发展的概念于1992年提出了在联合国会议上的环境与发展会议之后，相关的政策，如“95计划”（又称第九届五年中国计划）有已经进行了，这带来了广州市的经济发展快速增长特别是在1995年。其结果是，在这五年广州市的UECCC一直与经济发展和谐增长。和广州城市的发展模式是可持续的。
第五部分：结论
理论模型和UECCC的数值模型，本文中提出。这项工作是重要的，因为第一，它集成了单个元素来描述城市生态系统为人类的生态服务功能的承载能力;其次，UECCC的评价结果可为城市规划的重要科学依据;第三，随着城市生态学的基本理论之一，它是对相关学术研究是有益的。
参考文献
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2.凯里，D.I，“发展基于能力”。全球环境变化，1993年，卷。 3（2），第140-148。
3.张Y.，杨Z.F.，和俞为x.y，“测量和复杂的城市生态系统的相互作用的评价”，生态模型，2006年，卷。 196，第7789
4.徐大号Y，杨Z F和Li W“，回顾城市生态系统承载力”，城市环境与城市生态，2003年，卷。 16（6），第60-62。
5.科斯坦萨河和康韦尔，L.“的4P的方式与科学的不确定性处理。”环境，1992年，卷。 34
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