武漢市2005－2012年水資源生態(tài)足跡和生態(tài)承載力研究

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1、武漢市2005－2012年水資源生態(tài)足跡和生態(tài)承載力研究　　在氣候變暖的背景下，隨著城市建設(shè)快速擴張，武漢市城市用水壓力加大，如何促進水資源可持續(xù)利用成為不可忽視的問題。為了解武漢市水資源可持續(xù)利用狀況，促進水資源的合理開發(fā)利用，本文采用生態(tài)足跡分析法對武漢市水資源狀況進行分析?！　∩鷳B(tài)足跡分析法是一種簡便、操作性較強的研究思路，是由Rees提出，其后由m;武漢是世界上水資源豐富的特大城市之一，水域面積2217.6km2,占全境總面積的26.1%,人均占有地表水11.4104m2,全市河X水系發(fā)育齊全，5km以上的河流共165條，大小湖泊166個。由于氣候變暖、水資源不合理利

2、用和水污染等的制約，作為百湖之市的武漢市近年來水資源形勢日益嚴(yán)峻，已影響到自然生態(tài)系統(tǒng)、居民飲水和社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展?！　?計算模型及數(shù)據(jù)　　2.1水資源生態(tài)足跡模型　　將水資源量的消耗轉(zhuǎn)換成相應(yīng)賬戶的生物生產(chǎn)性用地面積，然后對其進行均衡化得到各地區(qū)可相互比較的抽象數(shù)值即為水資源生態(tài)足跡[9]:　　　　式中，E為水資源總生態(tài)足跡（hm2）,N為人口數(shù)（人）,A為人均水資源生態(tài)足跡（hm2人-1）,γ為水資源的全球均衡因子，3）,P為全球水資源平均生產(chǎn)能力（m3hm-2）.全球水資源平均生產(chǎn)能力即全球多年平均產(chǎn)水模數(shù)，為3140m3hm-2[16],均衡因子采用黃林

3、楠等[9]算出的全球水資源均衡因子5.19.　　2.2水資源生態(tài)承載力模型　　水資源承載力為某一區(qū)域在具體發(fā)展時間段內(nèi)，能夠支持該地區(qū)社會、經(jīng)濟和環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的水資源最大供給能力，即社會經(jīng)濟和生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展的水資源支持能力[9]:　　　　式中，C為水資源承載力（hm2）,N為人口數(shù)（人）,G為人均水資源承載力（hm2人-1）,γ3）,P為全球水資源平均生產(chǎn)能力（m3hm-2）.為維持生態(tài)環(huán)境平衡，一個國家或地區(qū)的水資源承載力中要扣除60%[17],在模型計算中乘以系數(shù)0.4.產(chǎn)量因子為區(qū)域水資源平均生產(chǎn)能力與全球水資源平均生產(chǎn)能力比值[8].根據(jù)水資源公報，

4、武漢市多年水資源平均生產(chǎn)能力為45.21104m3km-2,計算得水資源產(chǎn)量因子為1.44.　　2.3數(shù)據(jù)2005-2012年的2人-1下降到0.7265hm2人-1,降幅較??；但2007-2012年由0.7265hm2人-1增長到0.7957hm2人-1,增長率高達9.53%,增幅較大。據(jù)計算2005-2012年武漢市人口年均增長率為0.35%,而人均水資源生態(tài)足跡年均增長率高達0.78%,表明影響水資源生態(tài)足跡增長主要是水資源消費水平的增長，人口增長對水資源生態(tài)足跡的影響相對較小?！　≡谌司Y源生態(tài)足跡賬戶中，生產(chǎn)用水份額最大，占人均水資源生態(tài)足跡的86%以上；生活用水

5、相對較小，約占12%左右，主要為城鎮(zhèn)居民用水；生態(tài)用水所占比例不到1%,但呈上升趨勢（表1）,表明城市綠化需水量增加，生態(tài)環(huán)境保護逐漸得到重視；生產(chǎn)、生活用水比重過大，不利于生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展。在生產(chǎn)用水賬戶中，第二產(chǎn)業(yè)所占比例最大，歷年增長率為3.5%,是水資源生態(tài)足跡的主要貢獻者；第一產(chǎn)業(yè)波動大且呈下降趨勢，第三產(chǎn)業(yè)變化較小但仍保持遞增趨勢（圖1）.第一、二產(chǎn)業(yè)在人均水資源生產(chǎn)賬戶中比重較大，表明水資源利用產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)明顯不合理。　　　　4.2水資源生態(tài)承載力　　2005-2012年人均水資源生態(tài)承載力差異較大（圖2）,最高年份為2010年，達0.8718hm2人-1,最低

6、年份為2006年，達0.2665hm2人-1,相差0.6053hm2人-1;2005-2009年變化幅度較小，2009-2012年變化幅度大，表明武漢市人均水資源承載力變化大且不穩(wěn)定，與戴昌軍等[15]研究結(jié)果基本一致。人均水資源生態(tài)承載力除2010年外均小于人均水資源生態(tài)足跡，生態(tài)赤字明顯，一定程度上制約了水資源支撐社會經(jīng)濟發(fā)展的能力?！　　　〔捎镁€性回歸方法對人均水資源生態(tài)承載力與年降水量進行擬合，發(fā)現(xiàn)年降水量較少時，人均水資源生態(tài)承載力就小，年降水量較多時，人均水資源承載力就大，此結(jié)論與王文國等[10,20]分析結(jié)果相一致，二者呈顯著正相關(guān)（圖2）,R2達到0.9168

7、.2010年武漢市年降水量高達1494.8mm,人均水資源生態(tài)承載力也為歷年最高，達到0.8718hm2人-1,屬豐水年，其他年份的人均水資源生態(tài)承載力變化與降水量基本也呈相同趨勢，可見年降水量是人均水資源生態(tài)承載力的重要影響因素?！　　　?.3評價指標(biāo)動態(tài)分析　　2005-2012年武漢市人均水資源生態(tài)赤字總體上差異較大，2005-2006年由-0.3417hm2人-1上升到-0.4785hm2人-1,2010年下降至最低值0.0964hm2人-1,2011-2012年在-0.4777hm2人-1和-