湖北省水生态足迹时空动态分析

随着人口增长和经济发展,自然环境面临的压力显著增加,与人类生存息息相关的水首当其冲,对水这种人类赖以生存的自然资源进行评价具有重要意义。搜集了湖北省2005—2018年的水文和社会经济发展资料,利用生态足迹法,分析湖北省水资源生态足迹、生态承载力、生态盈余/赤字、水资源负载指数和万元GDP生态足迹的年际变化,探讨了丰、平、枯水3个典型年湖北省水生态足迹的空间分布特征。结果显示:湖北省2005—2018年水资源生态足迹逐年增大,而水资源生态承载力不呈显著增大或减小趋势,年际变化较大,湖北省在2005—2018年间均为生态盈余,水资源负载指数年际变化较大,万元GDP生态足迹呈逐年下降趋势;从空间分布上看,武汉、襄阳、孝感水资源负载指数较大,而恩施、咸宁、神农架水资源负载指数较小。这说明湖北省水资源总体上较为丰富,足以维持该地区可持续性发展,但水资源地区分布不均匀,对于工业型城市而言用水压力仍然较大。     

成都市水生态足迹的时间分布特征及其影响因素

为了加强对成都市水资源可持续利用的规划与管理,运用水生态足迹计算模型分析成都市2000-2016年水生态足迹变化,并基于LMDI分解法分析成都市水生态足迹影响因素。结果显示,成都市水资源总量生态足迹逐年增大,2012年以后略有下降;农业用水在整个用水结构中占比最高,生态足迹最高;其次为工业用水、生活用水、生态用水占比。成都市2000-2016年水生态承载力先增大后降低,水生态盈余(赤字)逐年增大,万元GDP水生态足迹逐年下降,水资源负载指数逐年提高。说明成都市水资源利用程度高、利用效率高,但开发潜力小,水资源供给压力依然巨大。从影响因素的结构性分析来看,经济因素发挥主导作用,结构因素的抑制作用还未显现,人口因素的促进作用不够显著,技术因素的抑制作用显著。     

中国农业水足迹时空差异和流动格局研究

粮食安全和水资源安全是关系国计民生的重大问题,农业是主要的耗水部门,研究农业生产耗水有利于实现水资源可持续利用。对中国农业水足迹变化趋势和空间差异进行了分析,并构建了优化模型和贸易网络,在此基础上,对各省农产品贸易流动格局进行了分析。分析结果表明:①1961～2011年间,农业水足迹总量持续增长,贡献最大的是畜产品水足迹;人均农业水足迹呈先下降后上升的趋势。②2000年,中国内陆地区,由西北向东南,植物型农产品水足迹含量中的绿水足迹比例逐渐增加。③四川、广东、河南、江苏、山东5个省的农业水足迹消费最高,北京以及沿海等经济发达地区和西北、内蒙古等灌溉密集地区的人均农业水足迹消费较高。④2000年,中国农业水足迹贸易全局节水量为12.6 km~3,国际贸易是主要贡献单位。最后,基于上述研究结果提出了能够促进我国实现农业水资源可持续发展的建议。     

水生态文明建设背景下长江经济带水足迹变化研究

水生态文明是生态文明的重要组成和基础保障。在水生态文明建设背景下,调查2007年、2012年和2017年长江经济带各省市生产、生活、生态用水量和进出口贸易等数据,核算区域水足迹总量构成及变化,分析区域水足迹供需结构演变,评价区域水资源压力和用水效率。结果表明,水生态文明建设后,长江经济带水足迹增速下降明显,水足迹总量得到了有效控制,其中中部三省的节水效果最为明显。水足迹存在明显的人口和经济规模效应。农业用水是水足迹的主体部分,生态用水所占比重较小,虚拟水贸易的消减效应逐渐减弱。工业用水的节水效应较为明显,而农业和生活用水的效率需进一步提高。区域水资源以自给为主,东部省市水资源进口依赖度高于西部和中部省市。区域水资源需求量稳中有升,需求结构保持相对平稳。区域水资源压力总体较小,水资源承压情况由西向东逐渐增加。区域用水效率逐步提升,中部和西部省市用水效率明显改善。该研究能够作为最严格水资源管理制度“三条红线”的补充,为长江经济带水资源开发利用和保护提供参照。     

基于能值水生态足迹的河南省水资源可持续利用评价

为探析河南省水资源可持续利用状况,推动区域高质量发展,将能值理论与水生态足迹相结合,构建资源可持续利用状况评价的能值水生态足迹模型和能值水生态承载力模型,综合分析了河南省2008—2018年水生态足迹和水生态承载力时空变化情况。结果表明：河南省2008—2018年水生态足迹总体呈上升趋势,其中农业用水足迹占比最高,生态用水足迹占比最低,各地级市水生态足迹构成比重不同;河南省水生态承载力均小于水生态足迹,水资源处于水生态赤字状态,且水资源压力指数始终大于1,河南省水资源整体处于不可持续利用状态;河南省水资源分布不均,南阳市、信阳市、驻马店以及三门峡为水资源生态盈余,水资源压力指数小于0,水资源处于可持续利用状态;其他地级市水资源短缺,水资源呈不可持续利用状态,其中郑州市水资源压力指数最大。     

长江流域水资源生态足迹及其驱动因素

为定量分析长江流域水资源开发利用状况,在传统的水资源生态足迹模型基础上,对其水资源生态承载力计算参数的选取进行了改进,采用区域用水总量控制指标替代区域人均水资源总量,对长江流域主要省区市的水资源生态足迹和水资源生态承载力进行了计算,分析了水资源生态足迹的驱动因子。研究结果表明,长江流域水资源生态足迹年际变化不大,呈现出小幅增加的态势。水资源生态足迹的变化反映了长江流域用水结构的变化,其地区分布规律在一定程度上反映了区域GDP状况。长江流域水资源生态承载力总体上呈现盈余态势,水资源生态赤字与水资源生态承载力分布规律一致。采用对数平均迪氏指数分解法对结构、技术、经济和人口等驱动因素分析后发现,GDP的大幅度增长是水资源生态足迹增加的主要原因,人口因素和用水结构在一定程度上影响着水资源生态足迹的驱动效应,技术因素对水资源生态足迹的增加起到抑制作用。     

国家水足迹

<正>国家水足迹是指生产该国居民消费的物品和提供服务所需的水资源总量,包括用于农业、工业和家庭生活的河水、湖水、地下水(地表水和地下水)以及供作物生长的雨水。国家水足迹由两个部分组成,即生产和提供用于国内生产消费的物品和服务的过程中所需要的水资源量为内部水足迹;而消费进口物品产生的足迹为外部水足迹。以咖啡为例,它是世界上最重要的以美元交易的农产品,生产需要大量水资源。两名学者A. Y.霍伊科     

2013-2019年上海市水资源可持续利用程度评价

为评估近年来上海市水资源可持续利用程度,对上海市2013—2019年水生态足迹和水资源生态承载力进行了计算。结果表明：上海市2013—2019年水生态足迹总体呈减小趋势;工业用水和农业用水是上海市水资源利用的主体,水质是影响上海市水生态环境评估结果的关键因素;考虑过境水时,水资源处于盈余状态;近年来万元GDP水生态足迹呈下降趋势,水资源开发利用压力较小,上海市水资源可持续利用程度较高。     

基于水足迹理论的甘肃省水资源利用与经济增长脱钩分析研究

为了探讨甘肃省水资源利用与经济协调发展之间的关系,利用甘肃省2008—2019年统计数据分析了水足迹趋势以及水资源评价指标,最后利用构建的脱钩评价模型对水资源利用与经济增长之间的关系进行评价。结果表明：甘肃省近12年来水足迹与人均水足迹呈平行波动上升趋势,其中农业水足迹是水足迹的主要组成部分,平均占比为86.78%,生态用水足迹有逐年上升趋势;水资源自给率保持在90%以上,水资源经济效益由20.11元/m³（2008年）增长到43.35元/m³（2019年）,年均增长率为6.6%,水资源压力指数近5年有下降趋势,整体属于水安全状态;GDP与水资源利用之间的关系正在逐步从弱脱钩向强脱钩转变,农业产值与农业用水之间的关系由最初的不理想扩张型负脱钩向强脱钩转变。基于结论,为进一步促进甘肃省水资源利用与经济增长之间更好地协调高质量发展,在农业、进出口贸易、生态等方面提出了建议。     

成都市水资源承载力动态变化及成因

利用生态足迹理论对成都市2000年-2009年的水资源承载力和生态足迹进行了计算,以明确其水资源承载力状况及其动态变化情况。结果显示,近年来成都市水资源承载力受水文情势的影响波动性较大,各年份水资源承载力与年降雨量呈显著的正相关关系,相关系数达0.95;水资源生态足迹逐年增加,各足迹账户中,农业用水比重最大,生态用水比重最小,工业用水量处于增长趋势,但增长速度远远低于同期GDP增长速度。成都市水资源在2006年、2007年、2009年三年出现了生态赤字,水资源足迹与承载力之比为1.16、1.06、1.29;万元GDP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。利用主成分分析法对成都市水资源承载力驱动因子进行分析后发现,人口和经济技术的发展水平是成都市水资源承载力主要影响因子。从总量上来说,成都市基本能满足需水总量的要求,但由于水资源的时空分布不均、水污染严重、水源涵养能力下降、水利设施不足等,成都市水资源可开发空间逐渐减小。     

塔里木河流域绿洲水土资源匹配特征及稳定性分析

水土资源是维持干旱区绿洲可持续发展的关键要素,其时空变化直接影响绿洲的社会经济发展和生态安全.文章旨在通过水足迹与空间分析相结合的方法揭示塔里木河流域绿洲水土资源的时空匹配特征及其相互影响.1990-2015年间塔里木河流域农业水足迹增加了225.2亿m3,人工绿洲增加了1.30万km2,天然绿洲减少了0.16万km2...     

区域农业生产系统用水正负效益分析及能值评估

从生态经济学的角度,运用能值分析方法,在分析区域农业生产系统各种生态流投入产出的基础上,探讨了农业生产用水的正负效益,进而以"能值"作为统一的度量尺度,完善了农业生产用水正负效益的计算方法。以郑州市为例,计算了该市2011年农业生产系统用水的正负效益,其中正效益为1.62×10~(21)J,负效益为6.82×10~(20)J,负效益约为正效益的42.10%,表明郑州市农业生产用水存在负面问题较为严重。认为提高水资源及伴随的可更新资源的利用效率,尽量减少不可更新资源的不合理投入和利用,避免因环境污染和地下水超采引发的危害,是减小农业生产用水负效益的关键。     

基于区间模糊双层规划的水资源承载力与产业结构优化研究

产业结构与水资源利用密切相关,通过合理调整产业结构可实现经济社会效益最大化。针对水资源规划和管理中存在的不确定性和复杂性,建立了考虑决策者和执行者之间利益关系的区间模糊双层规划模型,并探讨了榆林市水资源承载力和产业结构。结果表明:2030年榆林市可承载最大人口规模为[408.5,413.8]万人,农田灌溉面积为[143997.3,154975.8]hm2,经济规模为[8879.0,10470.7]亿元。经优化后产业结构趋向于"三二一"型,且二产高度依赖能源化工产业,榆林市整体用水结构处于高收入国家水平,但局部地区农业用水比重偏大,用水结构仍然不合理。因此,调整农业种植结构,进一步挖掘节水潜力减少用水量仍是提高水资源承载力所必须坚持的方向。     

基于SWAT的沁河流域水资源生态足迹计算及承载程度分析

水资源生态足迹能够反映人类发展对自然界水资源的压力,明确流域水资源承载状况可为生态环境保护、经济社会发展和水资源科学管理提供决策依据,对推动流域生态文明建设和高质量发展具有重要意义。以沁河流域为例,借助水资源生态足迹模型,利用SWAT模型输出结果计算各子流域水资源生态足迹,并评估沁河流域水资源承载状况。结果表明：2010—2016年沁河流域水资源量多年平均值为6.17×10⁸ m³,主要受到降水量影响;各子流域水资源生态压力指数均大于1,说明沁河流域水资源处于不可承载状态,供需矛盾突出;2010—2016年水资源承载状况虽有所改善,但仍处于不可持续利用状态。研究结果可为沁河流域水资源科学管理提供参考依据,同时为其他流域尺度上的水资源生态足迹计算提供新思路。     

鄱阳湖流域水资源生态安全状况及承载力分析EI北大核心CSCD

为系统评估鄱阳湖流域水资源生态安全状况,基于水资源生态足迹模型计算了流域所在地市水资源生态足迹和水生态承载力,并通过水资源生态盈余和生态赤字、万元GDP水资源生态足迹及水资源生态经济协调指数评估了水资源生态压力状况。结果表明:研究区内农业用水是产生水资源生态足迹的主要类型,宜春市是产生水资源生态足迹最多的地区;各市均处于生态盈余状态,但多数地区水生态承载力有所降低;在产生水资源生态足迹的因素中,应重点关注农业用水和水污染因素;研究区万元GDP水资源生态足迹逐年降低,萍乡市和吉安市水资源的生态经济协调性下降。各市应以绿色发展为目标,注意水资源消耗强度,通过建立健全农业水价形成机制、持续加强水环境治理等措施,保障水资源的可持续利用。     

基于SD模型的张掖盆地水资源生态足迹核算与预测

根据水资源生态足迹模型,通过构建张掖盆地水资源利用SD模型,设计5类不同情景来核算和预测现状（2000—2020年）和未来（2021—2050年）张掖盆地水资源生态足迹和生态承载力。结果表明：对于现状,人均水资源生态足迹、生态承载力和生态盈亏均值分别为3.517、0.272和-3.245 hm²/人,水资源生态压力指数和生态足迹强度均值分别为12.969和2.822 hm²/10⁴元;农业用水在张掖盆地水资源生态足迹核算中占绝对优势但占比在下降,农业领域是节水的重点且潜能较大;水资源生态足迹强度明显下降（降幅90.21%）,证明了张掖盆地用水效率的上升;张掖盆地的水资源利用压力较大。平均而言,预测期内张掖盆地不同情景中人均水资源生态足迹均大于人均水资源生态承载力,由此导致人均水资源生态亏损的出现;各情景下水资源生态压力指数和生态足迹强度均值分别为12.932、13.483、10.055、12.698和9.846及0.281、0.206、0.201、0.281和0.196 hm²/10⁴元,未来时间里张掖盆地的水资源利用仍然处于不安全的状态。2021—2050年张掖盆地无法有效缓解水资源利用紧张的状况,需采用经济发展与水资源保护兼顾的发展方案,推荐政府部门采用情景ZS₅。因此,张掖盆地未来水资源利用需要全社会、各部门的通力合作,不断提高水资源利用效率,大力推进节约用水措施和技术的普及与应用,才能确保水资源的可持续利用。     

基于生态足迹法的镇赉县生态环境现状评价

吉林省镇赉县位于我国北方农牧交错带,作为一个国家商品粮基地,农业发展的比重大。为了探讨镇赉县生态环境现状和资源消耗特点以及农牧交错带在承担外来资源压力转移方面的作用,应用生态足迹法对镇赉县2010年生物资源生产数据和能源消费数据进行了分析,结果表明镇赉县农牧业发展在资源利用中占主要地位,农牧业生产中大部分产品用于对外销售,因此该地区承担了巨大的外来资源压力转移,已经出现生态赤字。进一步分析还发现,为推动农业发展,当地通过扩大耕地面积来解决粮食产量低、无复种的问题,因此占用其他土地类型,这些活动过度干扰了生态环境,加剧了镇赉县生态环境的恶化。     

绿洲发展生态价值与社会经济价值的综合分析

干旱绿洲区水资源匮乏,绿洲的生态发展与社会经济发展之间矛盾突出,评估绿洲生态与经济的价值对于指导绿洲发展具有现实意义。基于2014-2018年的石羊河流域统计数据,考虑流域水资源因素、社会经济因素和绿洲景观因素的影响,结合情景假设的分析方法,分别对流域内绿洲适宜面积、耕地数量底线、绿洲生态价值和社会经济价值进行估算。结果表明：2014-2018年石羊河流域平均绿洲适宜面积为33.09×10⁴~50.26×10⁴ hm²,流域平均绿洲生态价值为170.77×10⁸ 元,二者均呈现减少趋势;绿洲生态价值的最小值为假设畜牧业增加情景中的149.44×10⁸ 元,绿洲生态价值和社会经济价值之和最大值为假设增加人口、增加耕地面积、增加畜牧业和增加工业组合下的945.85×10⁸ 元。     

基于主成分分析的吉林西部地区农业水资源承载力评价

农业是吉林省西部地区经济发展的主要支柱之一。面临着吉林省西部地区农业发展的规划前景,正确评估农业水资源承载力已成为该区农业可持续发展所面临的重要因素。在收集相关资料及借鉴前人已有研究的基础上,运用主成分分析法,选取9个影响指标作为评价因素对吉林西部地区农业水资源承载力进行分析和评价。结果表明①影响吉林西部农业水资源承载力的主成分包括社会经济、水资源利用程度、耕地情况和人口数量;随着社会经济的发展,人口数量和耕地面积的增大,水资源的供需矛盾将越来越突出;②依据评价结果,将研究区划分为农业水资源承载力较好、一般和较差3个部分,农业水资源承载力较大的地区在研究区北部偏多,而农业水资源承载力较小的地区都在研究区南部,反映出研究区北部的水资源供需矛盾较研究区南部小;③前郭县和白城市区的农业水资源承载力较其他地区大,这与该两地区的水资源量较其他地区丰富有关,同时,前郭县和白城市的节水措施以及用水方式都比其他几个地区先进,其他农业水资源承载力较弱的地区可以借鉴这2个地区的用水方式,以期提高本地的农业水资源承载力。作为以农业为主要经济发展支柱的地区,为了加快当地的经济发展速度,应加强当地的水资源管理与利用,提高水资源利用率,如充分利用客水和雨洪资源等,同时,也要加强水资源用户的节水意识,并考虑适当采取一定的经济措施。