新疆干旱区水资源生态足迹与承载力的动态特征与预测

为实现新疆水资源与社会、经济和生态环境的协调发展,在测算了新疆2000—2015年水资源生态足迹、承载力和水资源负载动态特征的基础上,利用ARIMA模型对2020年新疆水资源生态足迹、承载力及赤字情况进行预测.结果表明:(1)2000—2015年,新疆总水资源生态足迹总体略有下降,但波动剧烈;用水结构中存在着其他用水部门侵占生态用水现象;2016—2020年,新疆水资源生态足迹总体呈"W"型波动下降趋势.(2)新疆水资源生态承载力不断下降,由2000年的0.13×10~4hm^2降至2014年的0.07×10~4hm^2,降幅达46.15%,处于非常严峻的生态赤字状态,赤字率达99%以上;2016—2017年,新疆水资源生态承载力继续波动下降,降幅超过生态足迹.(3)2000—2015年,新疆水资源负载指数大幅上升,水资源负载级别从Ⅳ级变为Ⅱ级,水资源利用程度提高,开发潜力下降;2016—2020年,新疆水资源负载指数从5.54快速升至6.50,负载级别虽仍为Ⅱ级,但未来潜力不断下降,开发条件愈加困难.研究显示,新疆水资源生态赤字程度已远远超过水资源承载能力,采取有效措施实现水资源对经济社会发展的有效支撑和持续利用是当务之急.

郴州市水资源生态足迹及生态承载力时空分析

郴州市是以“水资源可持续利用与绿色发展”为主题建设的国家可持续发展议程创新示范区。本文采用水资源生态足迹法,对郴州市及所辖11个县(市、区) 2015~2022年水资源生态足迹及水资源生态承载力时空分布进行了分析,结果表明:近八年以来,郴州市水资源生态足迹以农业用水足迹为主,其次为工业用水足迹,人均水资源生态足迹呈平稳波动,历年平均0.775 hm2/人;郴州市水资源生态足迹变化主要受降水影响,整体变化与降水量变化趋势保持一致;郴州市11个县市区在水资源生态足迹上存在差异,资兴市水资源生态足迹处于高水足迹域,桂阳县、宜章县、嘉禾县、汝城县和桂东县的人均水资源生态足迹均处于低水足迹域;郴州市水资源常年处于生态盈余,本地水资源可满足城市发展需求,为实现可持续发展目标打下坚实基础。Chenzhou City is constructing a national sustainable development agenda innovation demonstration zone with the theme of “sustainable utilization of water resources and green development”. This article uses the water resource ecological footprint method to analyze the spatial and temporal distribution of water resource ecological footprint and water resource ecological carrying capacity in Chenzhou City and its 11 counties (cities, districts) from 2015 to 2022. The results show that: The ecological footprint of water resources in the past eight years has been mainly based on agricultural water use, followed by industrial water use. The per capita ecological footprint of water resources shows a stable fluctuation, with an average of 0.775 hm2 per person over the years. The ecological footprint of water resources is mainly affected by precipitation, and the overall change is consistent with the trend of precipitation changes;there are differences in the ecological footprint of water resources among 11 counties and districts in Chenzhou City. Zixing City’s ecological footprint of water resources is in the high-water footprint domain, while the per capita ecological footprint of water resources in Guiyang County, Yizhang County, Jiahe County, Rucheng County, and Guidong County are all in the low water footprint domain;water resources in Chenzhou City are constantly in ecological surplus, and local water resources can meet the needs of urban development, laying a solid foundation to achieve sustainable development goals.

2018—2022年莆田市水资源生态足迹和生态承载力核算与评价

定量分析福建省莆田市的水资源生态足迹和生态承载力,以数据体现水资源生态承载状态,助力莆田地区水资源的科学发展。以2018—2022年福建省莆田市数据为依据,创建水资源生态足迹模型,分析了水资源生态足迹、生态承载力、水资源负载指数的变化趋势。结果表明:水资源负载指数均>10,水资源利用程度高,潜力不大。从福建省莆田市水资源生态足迹可知,莆田市水资源在区域上分布不均,受降雨量等主要因素影响,各年度的分布也不平衡。从福建省莆田市水资源生态承载力可知,水资源的供需存在一定矛盾,随着经济的发展,水资源管理需要综合考虑多种因素,将节约资源、保护环境、实现可持续发展的理念贯穿其中,加强水资源的管理和保护,从而实现水资源可持续发展的目标。

塔里木河流域水资源生态承载力动态评价与预测

采用水资源生态足迹模型,评估了塔里木河流域(简称为塔河流域)2005—2020年人均水资源生态足迹、生态承载力、生态盈亏以及生态承载状况的演变过程,并运用灰色预测模型对2021—2030年的生态盈余/赤字进行预测。结果表明:2005—2020年塔河流域水资源整体上处于生态赤字状态;多数区域水资源生态压力指数大于1.0,生态状况超载严重,万元GDP水资源生态足迹持续下降,而水资源负载指数均呈上升趋势;未来塔河流域水资源赤字状态呈现逐年下降趋势。研究成果能够有效服务于塔河流域生态环境保护和水资源规划与管理。

福建省2010-2019年水资源生态足迹与生态承载力

[目的]对福建省水资源生态承载力进行研究,为该区水资源可持续利用提供科学依据。[方法]以水资源生态足迹作为理论基础,叠加水资源生态足迹三维模型,并以福建省2010—2019年数据为主,分析福建省水资源生态足迹、水资源生态承载力以及水资源空间格局。[结果]福建省2010—2019年水资源生态足迹总体呈下降趋势,变化范围为0.696~0.928 hm^(2)/人;水资源生态承载力受降水影响,年际变幅较大,变化范围为2.602~10.944 hm^(2)/人,为水资源生态盈余。万元GDP水资源生态足迹呈现明显下降趋势;福建省西部地区水资源承载力明显好于东部沿海地区。水资源足迹深度为1,水资源足迹广度波动范围在1以下,并呈下降趋势。[结论]福建省水资源比较丰富。目前条件下,该省水资源承载力能够满足当地经济发展。但福建省水资源承载力年际变化较大,空间分布差异较大,随着经济的发展,水资源还是存在一定风险。

延边州水资源生态足迹与承载力动态研究

为评估并分析延边州的水资源生态足迹和生态承载力,基于生态足迹分析方法,对延边州2006—2015年水资源生态足迹、生态承载力、生态盈余、万元GDP水资源生态足迹以及延边州各县市的水资源生态足迹与生态承载力的空间分布进行了分析和水资源基础数据的计算。结果表明,在2006—2015年间延边州水资源生态足迹总体呈波动上升趋势,用水主要以农业用水为主,分析年份延边州平均农业用水、工业用水、生活用水、生态用水足迹分别为99.77×10~4、19.95×10~4、18.36×10~4和2.07×10~4 hm^2,占水资源总生态足迹的71.2%、14.2%、13.1%、1.5%;水资源生态承载力与生态盈余的变化趋势类似,波动显著;10年间延边州水资源消耗量减少,水资源利用效率逐渐提高;延边州8个县(市)水资源生态足迹与生态承载力空间分布不均衡,存在一定的地区差异。

河南省水资源生态足迹和生态承载力分析

在水资源生态足迹研究过程中,存在的主要问题是:忽略了对水资源帐户的划分,全球及地区水资源生态均衡因子和产量因子的确定,在实际应用中缺乏对水资源生态足迹和生态承载力的核算。笔者对水资源帐户进行了划分,并计算了地区水资源生态均衡因子和产量因子,以河南省为研究范围核算了2007年水资源生态足迹和生态承载力,结果表明:河南省多数城市水资源呈现生态赤字,同时不仅水资源生态足迹和生态承载力存在着空间差异,而且人均水资源生态足迹和生态承载力也存在着空间分布的不均衡性。水资源生态足迹与生态承载力帐户分解研究结果还说明:在河南省多数城市中,水资源生态足迹中,农林渔业用水生态足迹占水资源生态足迹的比重比较大;在水资源生态承载力中,河南省南部和西部地区地下水资源生态承载力所占比重比较大,而北部地区地表水资源生态承载力所占比重比较大。

北京市2010-2019年水资源生态足迹和生态承载力

[目的]定量评价北京市水资源生态承载状态,为地区可持续发展提供科学依据。[方法]以水资源生态足迹作为理论基础,叠加生态承载力模型,以北京市2010—2019年数据为主,分析了北京市水资源生态足迹、生态承载力和水资源负载指数的动态变化。[结果]北京市2010—2019年水资源生态足迹总趋势非常平稳,其值范围为0.28~0.32 hm^(2)/人。北京市人均水资源生态承载力在0.04~0.12 hm^(2)/人之间,受降水影响较大。但随着南水北调外来水的输入,该项指标受降水影响的程度有所降低。万元GDP水资源生态足迹呈现上下波动的趋势,整体变幅与北京市年均降水量变化趋势一致。北京市历年来水资源呈现明显赤字,负载指数也远高于10,水资源生态压力大。[结论]北京市近几年积极采取措施缓解水资源状况取得了一定成效,但目前北京市水资源形势依然比较严峻。南水北调外调水虽然从很大程度上缓解了北京市严重缺水的局面,但由于北京市水资源存量资本消耗严重,外来水对北京市水资源生态承载力的改善有限。提高水资源利用率,合理调整产业结构,依然是北京可持续发展的主要措施。

基于生态安全的毛乌素沙地水资源承载力评价

毛乌素沙地地区作为我国生态治理成功有效的典型区域,相较于其他主要沙漠、沙地而言,具有资源丰富、水热配合好等优点,同时也是受到人类活动及气候变化威胁较大的生态脆弱区,如何保障生态安全的同时协调社会经济高质量发展,成为了当地所需解决的首要难题。以内蒙古鄂尔多斯毛乌素沙地地区为研究对象,构建基于生态安全的综合水资源承载力评价体系,运用投影寻踪法计算综合水资源承载力评价值,引入障碍度模型遴选地区承载力优势指标与劣势指标,采用耦合协调度模型测算资源-生态-社会系统耦合发展现状。结果表明:2000年至今毛乌素沙地地区的水资源承载力总体时间上呈现曲折上升趋势,但仍有提升空间,在空间上形成了“南北高,中心低”的空间分布特点,期间地下水供水能力、灌溉水利用系数和三产用水定额等是水资源承载力系统的主要“优势指标”,而人口、灌溉面积以及城镇化率则是阻碍水资源承载力提升的关键“劣势指标”,地区内各旗县耦合协调度从“十五”规划至今一直在中等水平范围内浮动。

基于生态足迹模型的区域水资源生态承载力研究

将生态足迹的基本理论应用于区域水资源承载力系统研究,分别构建了区域水资源生态足迹与承载力模型及评价模型,引入了衡量水资源生态压力强度的水资源生态压力指数,以连云港市为例分析了2005～2009年水资源开发利用状况及发展趋势。

基于生态足迹法的疏勒河流域水资源承载力评价

利用生态足迹法研究了疏勒河流域水资源承载力与生态赤字,结果表明,疏勒河流域水资源承载力从2003年的1 696.35hm2增加至2007年的1 925.26hm2,增长幅度为13.5%;总生态足迹从2003年的19 714.23hm2增加至2007年的32 236.35hm2,增长幅度为63.5%;而生态赤字从2003年的18 017.88hm2增加至2007年的30 311.08hm2,增长幅度为68.2%。水资源负载指数结果表明,疏勒河流域水资源开发潜力不大。未来在水资源管理方面采取适度移民、加强民众的节水意识教育,以及调整产业结构,特别是不适宜再扩大种植业面积。

基于水足迹理论的宁夏沿黄城市带水资源承载力分析

结合水足迹理论从水资源、社会经济和生态角度对宁夏沿黄城市带水资源状况进行分析和评价,找出不同城市影响水资源承载力的关键因子,剖析了2010—2019年宁夏沿黄城市带不同城市间水资源承载力的内部差异,根据变异系数找出各个城市影响最明显的指标,为后续水资源承载力提升提出针对性建议。结果表明,各城市的水资源均比较匮乏,但各城市的社会经济发展情况、生态保护措施等不同对水资源承载力的变化也有不同程度的影响。在研究期内,除中卫市外,银川市、石嘴山市和吴忠市的水资源承载力均表现出先下降后上升的趋势,其中中卫市的水资源承载力恢复较好,其他3个城市相对不足。

重庆市水资源生态足迹与生态承载力分析

利用水资源生态足迹分析方法对重庆市2000～2009年的水资源生态足迹、生态承载力进行了分析。重庆市历年水资源承载力大于水资源生态足迹,存在一定的生态盈余,水资源生态承载力受干旱等自然灾害影响较大。重庆市水资源生态足迹在逐年提高,万元国内生产总值水资源生态足迹在逐年下降,水资源开发利用程度和利用效率逐步提高。重点讨论了水资源生态足迹在三次产业间和城乡间的差异。

江西省2007-2011年水资源生态足迹和生态承载力动态特征

[目的]为定量评价江西省水资源可持续发展状态。[方法]以水资源生态足迹的基本原理和计算模型为基础,分析了江西省2007—2011年水资源生态足迹、生态承载力和水资源负载指数的动态变化。[结果]2007—2011年江西省水资源生态承载力整体上呈现增加的趋势,从2007年的2.029 12×108 hm2增加到2010年的4.151 51×108 hm2。总水资源生态足迹5a整体上呈现增加的趋势,从2007年的3.882 09×107 hm2增加到2011年的4.344 7×107 hm2。万元GDP生态足迹呈逐渐增加的势,水资源利用率有所降低。[结论]水资源生态足迹的变化与社会经济发展密切相关。应该充分调整产业结构,合理调度、利用水资源,促进江西省整个社会经济的持续发展。

基于生态足迹法的区域水资源生态承载力计算与评价——以珠海市为例

研究了人类社会对水资源的消耗、对自然生态环境的影响以及该影响的量化方法和量化指标,将生态足迹法引入区域水资源承载力系统,构建珠海市水资源生态承载力计算模型,分析计算水资源供给对区域经济社会发展的生态承载力,并对该地区的水资源生态承载力进行生态盈亏和敏感性评价。结果表明,总体上珠海市水资源系统呈现生态亏损,亏损率为37%,水资源生态承载呈现超载现象,珠海市城市化进程中流动人口增长对区域水资源的生态承载压力较大。研究结果还表明,将生态足迹模型运用到地区水资源承载力中具有较高的可信度,对地方尺度具有适用性。

辽宁省水资源生态足迹与生态承载力分析

基于水资源生态足迹分析法,计算辽宁省万元GDP水资源生态足迹及水资源负载指数,对辽宁省2006—2014年的水资源生态足迹、生态承载力及水资源生态足迹的影响因素进行分析,并根据辽宁省63个市县的情况,探寻各影响因素对水资源生态足迹的影响特点及程度。结果表明:研究期间大多数年份,辽宁省水资源生态承载力小于水资源生态足迹,万元GDP水资源生态足迹逐年下降;水资源开发利用程度较高,经济发展效应和人口增长效应对水资源生态足迹的增长起推动作用,水足迹技术效应和水足迹结构效应对其增长起抑制作用,各因素的综合作用使得水资源生态足迹呈波动下降趋势。对于辽宁省各县市,水足迹技术效应均对水资源生态足迹的增长起抑制作用,经济发展效应均对其起促进作用,水足迹结构效应及人口增长效应的作用效果依地区而异。

甘肃省水资源生态足迹和生态承载力时空特征

基于水资源生态足迹模型,核算了甘肃全省及14个市(州)2003—2017年的水资源生态足迹和生态承载力,在此基础上计算出其生态盈亏和生态足迹强度,并对其时空变化特征进行分析。结果表明:(1)2003—2017年甘肃省水资源生态足迹远大于生态承载力,导致水资源处于生态赤字状态,但水资源生态足迹总体上呈缓慢下降趋势,水资源生态承载力呈波动上升态势,生态赤字的变化趋势与生态承载力基本一致,而水资源生态足迹强度呈逐年下降趋势,说明甘肃省水资源利用效率不断提高,供需矛盾有所缓解;(2)生产用水尤其是农业用水是最大的足迹账户,且呈下降趋势;生态用水足迹虽然占比很低,但呈快速增长态势,用水结构趋向合理;(3)水资源生态足迹的区域差异明显,整体上呈现从西北向东南递减的分布趋势。水资源生态足迹强度的区域差异也较大,但呈缩小的态势;(4)水资源生态承载力的区域差异也十分显著,其高水平区和较高水平区空间分布相对稳定,呈现出向低值区发展的趋势;(5)水土资源匹配不合理,土地资源少而分散的甘南高原和陇南山地水资源生态盈余较大,而土地资源丰富的河西地区水资源生态赤字严重。

基于生态足迹的水资源承载力评价研究——以喀斯特地区为例

文章采用生态足迹理论与方法测算了贵阳市1998-2012年水资源承载力演化,并探讨水资源承载状态与现实差异的影响机制。结果表明:(1)贵阳市水生态足迹从1998年的0.2605hm^2/人下降到2012年的0.1839hm^2/人,而水资源承载力从1998年的0.448hm^2/人增加到2012年的0.637hm^2/人;(2)贵阳市水资源承载力从1998年的0.187hm^2/人增加到0.453hm^2/人,人口盈余比例从0.42增加至0.72,一直处于生态盈余状态;(3)贵阳市水资源承载盈余状态与现实水资源缺水情况相背离,主要受喀斯特地区的自然生态机制和人文社会机制的共同影响。

基于生态足迹的上海市水资源生态承载力评价

为分析上海市水资源可持续利用状况,基于生态足迹的理念与方法,构建了上海市水资源生态足迹和生态承载力的评价模型,系统评估了各种用水途径下水资源生态足迹和水资源生态承载力的特征。结果表明,在考虑过境水的情况下,上海市水资源处于相对盈余状态,开发压力较小;上海市人均水资源生态足迹小于人均水资源生态承载能力,水资源利用方式和经济发展方式处于相对可持续状态。火电工业用水对于上海市水资源生态足迹具有较大的影响,应加大火电工业用水效率的改进力度,提高水的重复利用率。

基于生态足迹的中国水资源生态承载力供需平衡分析

根据水资源生态足迹的基本原理和计算模型,分别对中国2012年的水资源生态足迹和生态承载力进行了计算,并就结果进行了深入分析和探讨。研究发现,中国各省份的水资源供需平衡在空间分布上存在很大的差异,总体来看东部、南部各省多处于盈余状态,而北部、西部各省多处于赤字状态;从水资源生态足迹、GDP和万元GDP水资源生态足迹的相互关系来看,各地区也存在较大的差异,一个地区经济发展水平越高、产业结构越合理,其水资源的利用效率相对越高。为有效地分析这些差异的分布规律及其原因,从大区域尺度对中国的水资源供需状况进行宏观认识和分析,本文又将模型数据通过行政区划图展示,并针对相关问题提出合理建议,期待有利于中国从整体上考虑水资源的宏观调度和分配,促进社会经济全面协调可持续发展。