水是人類賴以生存和發(fā)展不可缺少的極為寶貴的自然資源，確保其可持續(xù)利用是實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展的重要前提條件。生態(tài)足跡模型是加拿大學(xué)者Rees和Wackernagel于20世紀(jì)90年代初提出的一種以土地為度量單位的生態(tài)可持續(xù)性評估方法，由生態(tài)足跡計算模型、生態(tài)承載力計算模型、生態(tài)赤字或盈余計算模型組成。

　　摘要：利用水資源生態(tài)足跡模型計算和分析了河池市2004年-2010年水資源生態(tài)足跡、水資源生態(tài)承載力、水資源生態(tài)盈虧、水資源生態(tài)壓力指數(shù)及萬元GDP水資源生態(tài)足跡，以明確其水資源可持續(xù)利用狀況。結(jié)果顯示：（1）河池市人均水資源生態(tài)足跡平均值為0.7420hm2/人，人均水資源生態(tài)承載力平均值為7.4286hm2/人，人均水資源生態(tài)盈余平均值為6.6867hm2/人，水資源生態(tài)壓力指數(shù)平均值為0.1077，表明該地區(qū)近年來水資源利用處于可持續(xù)狀態(tài)，水資源安全程度高；（2）萬元GDP水資源生態(tài)足跡年均降幅為7.80%，表明河池市近年來水資源利用效率有了顯著提高。最后指出應(yīng)從水資源均衡因子取值、核算水污染足跡等方面完善水資源生態(tài)足跡研究。

　　關(guān)鍵詞：核心期刊論文發(fā)表,水資源生態(tài)足跡,水資源生態(tài)承載力,水資源生態(tài)盈虧,水資源生態(tài)壓力指數(shù),萬元GDP水資源生態(tài)足跡,可持續(xù)利用,河池市

　　生態(tài)足跡指生產(chǎn)一定人口所消費的資源和吸納這些人口產(chǎn)生的廢棄物所需要的生態(tài)生產(chǎn)性土地（水域）面積；生態(tài)承載力則指特定區(qū)域所能提供給人類的生態(tài)生產(chǎn)性土地面積的總和；兩者的差值即為生態(tài)赤字或盈余，它是判定區(qū)域生態(tài)可持續(xù)程度的直接依據(jù)[1]。經(jīng)過20年的發(fā)展，它已成為目前應(yīng)用范圍最廣、關(guān)注程度最高的可持續(xù)發(fā)展評價方法之一[2]。但該模型仍存在諸多不足。例如它對于水域僅考慮其漁業(yè)生產(chǎn)功能而忽略了其水資源供給功能。為解決這一問題，范曉秋[3]、黃林楠等[4]提出了水資源生態(tài)足跡模型并以此核算了江蘇省1998年-2003年水資源生態(tài)足跡、水資源生態(tài)承載力和水資源生態(tài)盈虧。譚秀娟等[5]在此基礎(chǔ)上提出了基于生態(tài)足跡模型的水資源可持續(xù)利用評價指標(biāo)，其中水資源生態(tài)足跡與水資源生態(tài)承載力之差和之比分別為水資源生態(tài)盈虧和水資源生態(tài)壓力指數(shù)，分別表征水資源可持續(xù)利用狀態(tài)和程度；水資源生態(tài)足跡與GDP之比即是萬元GDP水資源生態(tài)足跡，以之衡量水資源的利用效率；并據(jù)此評價了我國1949年-2007年水資源的可持續(xù)利用狀況。張軍等[6]和王儉等[7]則利用該模型分別研究了流域和城市層面的水資源利用的可持續(xù)狀態(tài)。當(dāng)前水資源生態(tài)足跡研究從地域來看主要側(cè)重于干旱、半干旱地區(qū)和經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，對經(jīng)濟(jì)落后同時水資源豐富的地區(qū)的研究相對較少。基于此，筆者以降水豐富的西部落后地區(qū)——河池市為研究對象，核算該地區(qū)2004年-2010年水資源生態(tài)足跡、水資源生態(tài)承載力、水資源生態(tài)盈虧、水資源生態(tài)壓力指數(shù)和萬元GDP水資源生態(tài)足跡，比較客觀地評價了該地區(qū)水資源可持續(xù)利用狀態(tài)，以期對水資源生態(tài)足跡研究有所裨益，同時為該地區(qū)及同類區(qū)域水資源科學(xué)管理和有效利用及區(qū)域可持續(xù)發(fā)展評估提供一定的參考依據(jù)。

　　1研究區(qū)概況

　　河池市地處廣西壯族自治區(qū)西北部，云貴高原南緣，位于東經(jīng)106°34′-109°09′，北緯23°41′-25°37′之間。東連柳州市、來賓市，南界南寧市，西接百色市，北鄰貴州省黔南布衣苗族自治州。全市國土面積3.35萬km2，11個行政分區(qū)。

　　河池境內(nèi)地形多樣，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，山嶺綿亙，巖溶廣布，屬舉世聞名的中國西南喀斯特地區(qū)之一。地勢西北高東南低，山脈多分布于邊緣地帶。地處低緯，屬亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，全地區(qū)年平均降雨量一般在1200～1600mm之間。河池市年均水資源總量為250億m3，占廣西水資源總量的133%，名列廣西前茅。境內(nèi)河網(wǎng)密度為0153km/km2，河流總長度5130km，主要河流有紅水河和龍江河，均屬西江水系。

　　2研究方法

　　2.1水資源生態(tài)足跡模型

　　水資源生態(tài)足跡模型來源于生態(tài)足跡模型，其構(gòu)成和計算公式亦是如此。

　　2.1.1水資源生態(tài)足跡計算模型

　　傳統(tǒng)生態(tài)足跡包括耕地、草地、林地、建筑用地、化石能源用地和水域-漁業(yè)等六種賬戶[1]。水資源生態(tài)足跡是不同于以上賬戶的第七類賬戶，反映的是人類在生產(chǎn)生活過程中對水資源的占用。與之對應(yīng)的土地類型為水資源用地。它建立在水資源均勻分布在地球表面的假設(shè)上，因而是虛擬土地類型。這一假設(shè)來自于水文學(xué)中的平均產(chǎn)水模數(shù)。該術(shù)語的含義是計算時段內(nèi)水資源總量除以計算區(qū)域的面積�？捎枚嗄昶骄�產(chǎn)水模數(shù)刻畫區(qū)域內(nèi)水資源的生產(chǎn)能力，水資源世界平均生產(chǎn)能力即為全球多年平均產(chǎn)水模數(shù)[3]。以水資源世界平均生產(chǎn)能力為基礎(chǔ)，某區(qū)域所擁有的和所消耗的水資源都可以轉(zhuǎn)化為全球尺度上的水資源用地面積，因而可以進(jìn)行比較，從而可以衡量人類對水資源的利用是否超出水資源的承載能力，同時也可以將之納入生態(tài)足跡模型并因此彌補(bǔ)該模型的不足。根據(jù)用水用戶特性，可將水資源生態(tài)足跡賬戶分為生活用水足跡、生產(chǎn)用水足跡和生態(tài)用水足跡3個二級賬戶，之下又分若干三級賬戶[3]。水資源生態(tài)足跡計算模型可表示為[4]：

　　式中：EFW為水資源總生態(tài)足跡（hm2）；N為人口數(shù)；efW為人均水資源生態(tài)足跡（hm2/人）；γW為水資源全球均衡因子；W為消耗的水資源量（m3）；PW為水資源世界平均生產(chǎn)能力（m3/hm2）。

　　2.1.2水資源生態(tài)承載力計算模型

　　可將基于生態(tài)足跡模型的水資源生態(tài)承載力定義為：某一區(qū)域在某一具體歷史發(fā)展階段，水資源最大供給量可供支持該區(qū)域資源、環(huán)境和社會（生態(tài)、生產(chǎn)和生活）可持續(xù)發(fā)展的能力[3]。與水資源生態(tài)足跡相對應(yīng)，水資源生態(tài)承載力反映的是水資源的供給情況，其計算模型可表示為[4]：ECW=N×ecW=0.4γW×φW×（Q÷PW）（2）

　　式中：ECW為水資源生態(tài)承載力（hm2）；ecW為人均水資源生態(tài)承載力（hm2/人）；φW為研究區(qū)域水資源產(chǎn)量因子；Q為水資源總量（m3）。0.4為水資源合理開發(fā)利用率，其理由是：一個國家或地區(qū)的水資源開發(fā)利用率若超過30%～40%，則可能引起生態(tài)環(huán)境的惡化，因此必須在研究區(qū)域的水資源承載力中至少扣除60%用于維護(hù)生態(tài)環(huán)境和生物多樣性[8]。

　　2.1.3水資源生態(tài)赤字（盈余）計算模型

　　水資源生態(tài)足跡反映的是人類活動對水資源的消費情況，水資源生態(tài)承載力反映的是水體能夠為人類提供的水資源情況，且兩者的計量單位相同（全球公頃），因而兩者可直接比較且其結(jié)果可反映人類對水資源的利用是否超過水資源的承載力。這就是水生態(tài)赤字（盈余）計算模型的依據(jù)，可表示為：

　　EDW（ESW）=N×edW（esW）=EFW·ECW（3）

　　式中：EDW和ESW分別為水資源生態(tài)赤字和水資源生態(tài)盈余（hm2）；edW和esW分別為人均水資源生態(tài)赤字和人均水資源生態(tài)盈余（hm2/人）。計算結(jié)果大于0是水資源生態(tài)赤字，這不利于可持續(xù)發(fā)展；計算結(jié)果小于0是水資源生態(tài)盈余，這有利于可持續(xù)發(fā)展；計算結(jié)果等于0，則表明水資源的利用處于生態(tài)平衡狀態(tài)[5]。

　　2.2基于生態(tài)足跡模型的水資源可持續(xù)利用評價指標(biāo)水資源生態(tài)赤字（盈余）是廣泛采用的水資源可持續(xù)利用評價指標(biāo)。除此之外，基于生態(tài)足跡模型的水資源可持續(xù)利用評價指標(biāo)還包括水資源生態(tài)壓力指數(shù)、萬元GDP水資源生態(tài)足跡。

　　2.2.1水資源生態(tài)壓力指數(shù)

　　人均水資源生態(tài)赤字（盈余）不能作為區(qū)域間水資源可持續(xù)利用情況比較的評價指標(biāo)，也不能反映生態(tài)環(huán)境所承受的壓力強(qiáng)度的相對大小[5]。水資源生態(tài)壓力指數(shù)能較好地解決這一問題，其定義為某一國家或地區(qū)人均水資源生態(tài)足跡與人均水資源生態(tài)承載力的比率，其計算公式為[5]：

　　EPIW=efW÷ecW）（4）

　　式中：EPIW為水資源生態(tài)壓力指數(shù)。根據(jù)任志遠(yuǎn)等[9]的等級劃分標(biāo)準(zhǔn)，EPIW<0.5時，表明該區(qū)域水資源開發(fā)利用處于安全狀態(tài)；0.5≤EPIW<0.8時為較安全狀態(tài)；0.8≤EPIW≤1.0時為臨界狀態(tài)；EPIW>1時為不安全狀態(tài)。

　　2.2.2萬元GDP水資源生態(tài)足跡

　　萬元GDP水資源生態(tài)足跡能比較客觀地衡量水資源的利用效率[5]，其定義為區(qū)域水資源生態(tài)足跡與區(qū)域國內(nèi)生產(chǎn)總值（GDP）的比值，其計算公式可表示為：

　　萬元GDP水資源生態(tài)足跡=EFW÷CGP（5）

　　計算結(jié)果越小，水資源利用效率越高；反之，則利用效率越低。該指標(biāo)可大致反映一國（或地區(qū)）的經(jīng)濟(jì)增長方式[5]。

　　3結(jié)果與分析

　　3.1資料來源與模型主要參數(shù)的取值

　　用水量、水資源總量等數(shù)據(jù)來源于《河池市水資源公報（2004-2010）》[10]，人口數(shù)和GDP數(shù)據(jù)來源于《河池統(tǒng)計年鑒（2005-2011）》[11]。水資源世界平均生產(chǎn)能力取3.14×103m3/hm2[12]。水資源產(chǎn)量因子是研究地區(qū)水資源平均生產(chǎn)能力與世界水資源平均生產(chǎn)能力的比值[3]。通過查找《河池市水資源公報》中的多年平均水資源量和《河池市統(tǒng)計年鑒》中的河池市行政面積，可獲得河池市水資源多年平均生產(chǎn)能力為6335.90m3/hm2，，從而可求得河池市水資源產(chǎn)量因子為2.02。水資源均衡因子等于全球水資源用地的平均生態(tài)生產(chǎn)力除以全球所有各類生態(tài)生產(chǎn)性土地面積的平均生態(tài)生產(chǎn)力，取519[3]。

　　3.2河池市歷年水資源生態(tài)足跡和生態(tài)承載力分析

　　3.2.1河池市歷年水資源生態(tài)足跡

　　河池市2004年-2010年水資源生態(tài)足跡計算結(jié)果見表1和表2。根據(jù)河池市水資源公報統(tǒng)計數(shù)據(jù)的分類方法將生產(chǎn)用水賬戶細(xì)分為農(nóng)業(yè)、工業(yè)、建筑業(yè)與服務(wù)業(yè)3個三類帳戶。

　　3.3河池市水資源可持續(xù)利用評價

　　3.3.1河池市歷年水資源生態(tài)盈虧

　　由于河池市歷年水資源生態(tài)承載力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其水資源生態(tài)足跡，故該市的水資源生態(tài)盈余較多（歷年人均值的平均值為6.6867hm2/人）且走勢與生態(tài)承載力一致（表2），說明河池市水資源可持續(xù)開發(fā)利用空間較大但受水資源承載力影響極大（相關(guān)系數(shù)高達(dá)0.9997）。

　　3.3.2河池市歷年水資源生態(tài)壓力指數(shù)

　　與我國及廣西平均水平相比，河池市水資源生態(tài)壓力指數(shù)值很小（歷年均值為0.1077）且走勢比較平穩(wěn)（圖1），說明河池市水資源開發(fā)利用安全程度很高。但隨著社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展，河池市三大產(chǎn)業(yè)及城鄉(xiāng)生活對水資源需求日益增長和污染對水資源的急劇消耗，將加大廣西對水資源的開發(fā)利用程度從而降低其水資源安全度。

　　3.3.3河池市歷年萬元GDP水資源生態(tài)足跡

　　河池市2004年-2010年萬元GDP水資源生態(tài)足跡呈明顯下降趨勢（年均降幅為7.80%），表明廣西近年來水資源利用效率有了顯著提高。其主要原因一是產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)得到大力調(diào)整，如降低耗水量大的農(nóng)業(yè)的比重（農(nóng)業(yè)產(chǎn)值占GDP比重由2004年的31.21%降到2010年的20.88%）；二是技術(shù)水平明顯提高從而減少了水資源的消耗，提高了行業(yè)用水的利用效率。但與我國平均水平相比仍然落后甚多，與廣西平均水平也有一定差距（圖2），說明河池市水資源利用效率仍有較大提升空間。

　　4結(jié)語

　　水資源生態(tài)足跡方法能從生態(tài)角度揭示水資源可持續(xù)利用的狀態(tài)和程度。本文利用水資源生態(tài)足跡模型對河池市2004年-2010年水資源生態(tài)足跡、水資源生態(tài)承載力、水資源生態(tài)盈虧、水資源生態(tài)壓力指數(shù)及萬元GDP水資源生

　　態(tài)足跡進(jìn)行計算與分析。結(jié)果表明：河池市人均水資源生態(tài)足跡平均值為0.7420hm2/人，人均水資源生態(tài)承載力平均值為7.4287hm2/人，人均水資源生態(tài)盈余平均值為66867hm2/人，水資源生態(tài)壓力指數(shù)平均值為0.1077，說明該地區(qū)近年來水資源利用處于可持續(xù)狀態(tài)，水資源安全程度高；歷年萬元GDP水資源生態(tài)足跡呈明顯下降趨勢（年均降幅為7.80%），表明河池市近年來水資源利用效率有了顯著提高，但與全國廣西平均水平相比仍然落后甚多，與廣西平均水平也有一定差距。河池市屬于西部落后地區(qū)，未來經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展對水資源的消耗會大幅增加，從而將使該市水資源壓力不斷上升，故有必要注重水資源可持續(xù)利用，建設(shè)節(jié)水型社會。水資源生態(tài)足跡理論與模型出現(xiàn)的時間較短，因而研究不夠深入。本研究有待進(jìn)一步深入完善的方面主要有：（1）水資源均衡因子的確定。目前該值的求算方法為價值量評價法，而生態(tài)足跡模型其他均衡因子卻是通過物質(zhì)量評價法獲得，不同方法求出的參數(shù)使其模型的有效性受到一定影響。（2）探索將水污染真正納入水資源生態(tài)足跡核算的方法。模型中的生態(tài)用水量實際指人為措施調(diào)配的水量（具體指河湖、洼地、沼澤補(bǔ)水和綠化、清潔用水），因而核算的僅是人類對水資源供應(yīng)的占用，并沒有測算人類排放的各種廢棄物對水環(huán)境的污染情況。隨著工業(yè)化、城鎮(zhèn)化的不斷發(fā)展，河池市水污染日益嚴(yán)重，因而只有從水質(zhì)水量兩方面核算人類活動對水資源的占用情況才能全面評價該地區(qū)水資源可持續(xù)利用狀況。

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