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城镇化与资源环境承载力的关系是复杂人地关系的特殊表现形式，其相互关系研究是以实现人地协调发展为己任的地理学面向人文要素和自然要素综合集成研究的重要内容，并且对于推进新型城镇化进程、缓解资源环境压力、优化国土空间格局、实现区域可持续发展具有指导意义。运用城镇化的资源环境承载力响应指数和响应度模型，对1990-2013 年山东省城镇化与资源环境承载力的关系进行实证研究，结果表明：山东省城镇化水平不断提高，资源环境承载力呈现“先上升、后下降”的趋势；城镇化的资源环境承载力响应指数由“正响应”转变为“负响应”，响应度以2006 年为分界点，由基本保持稳定转变为逐渐提高；经济城镇化水平不断提高、环境支撑力减小是导致山东省城镇化的资源环境承载力响应指数变化的内部因素，经济增长、尤其是工业经济增长是响应指数变化的主要因素。