河南省水资源生态足迹和生态承载力分析
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（1School of Water Conservancy & Environment, Zhengzhou University, Zhengzhou 450001; 2School of Geographic and Oceanographic Sciences, Nanjing University, Nanjing 210093）
EFW = efW × N = N × aW × WW /PGW ……………（1） EFW 是全球范围内定义的水资源生态足迹（gha）， N 为总人口，efW 为人均水资源生态足迹（gha/cap），aW 为全球水资源均衡因子，WW 为水资源消费总量（m3）， PGW 为全球水资源平均生产能力（m3/ha）。其中全球水 资源均衡因子取自 2008 版的国家足迹核算方法[18]提 供的内陆水域均衡因子 0.40。 1.2.2 水资源生态承载力模型 在水资源承载力分析 中，由于地区资源禀赋不同，不同地区的同类生物生产 土地的实际面积并不能直接比较，引入产量因子使得 生物生产土地面积具有可比性。确定基于全球平均生 态生产力的产量因子确定后，就可以计算出国家或地 区水资源生态承载力。水资源生态承载力模型如公式 （2）所示： ECW = ecW × N = N × aW × γLW × QW /PGW ………（2） ECW是水资源承载力（gha），N 为总人口，ecW为人 均水资源承载力（gha/cap），aW为全球水资源均衡因子， γLW为全球范围的地区水资源产量因子，QW为水资源总 量（m3），PGW为全球水资源的平均生产能力（m3/ha）。 在水资源生态足迹模型中，由于不同水资源生物 生产性土地的生产力存在地区差异，各个地区水资源 生物生产性土地的实际面积不能直接比较，因此引入 水资源产量因子使其具有可比性。水资源产量因子就 是一个地区某类土地平均生产能力与国家或全球同类 平均生产力的比率。 根据《水文学》中产水模数的概念设置一个反映 水资源平均生产能力的参数 PW，即是为计算时段内水
中国农学通报 2011,27(01):182-186 Chinese Agricultural Science Bulletin
河南省水资源生态足迹和生态承载力分析
卢 艳 1，于鲁冀 1，王燕鹏 1，王振波 2
(1郑州大学水利与环境学院，郑州 450001；2南京大学地理与海洋科学学院，南京 210093)
0 引言 生态足迹概念及计算方法是由 William Rees[1-3]发
展，用于衡量人类对自然资源的利用程度以及自然界
为人类提供生态服务功能的方法，其初始目的是衡量 人 类 经 济 系 统 的 可 持 续 程 度 ，探 索 可 持 续 发 展 的 途 径。生态足迹模型具有的概念框架明晰、操作简便以
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中国农学通报 http://www.casb.org.cn
资源总量除以行政区面积，定义中国各个省份在全球 范围内的水资源平均产量因子：
γLW = vL × vG …………………………………（3） 其 中γ LW 为 全 球 范 围 的 地 区 水 资 源 产 量 因 子 ，vL 为中国范围内定义的地区水资源产量因子，vG 为全球 范围内定义的中国水资源产量因子。 1.2.3 水资源生态赤字或盈余 水资源生态足迹是用来 评价水资源的可持续利用状况，用生态赤字或生态盈 余来表示，如果生态足迹大于生态承载力，说明该区域 水资源的供给不足，不能满足当地的社会经济发展；如 果生态足迹小于生态承载力，说明该区域水资源的供 给充分，能够维护区域发展的水资源生态环境，区域水 资源可以有限度持续利用。
比较大。
关键词：水资源生态足迹；生态承载力；河南省；生态赤字
来自百度文库
中图分类号：X9
文献标志码：A
论文编号：2010-1659
Ecological Footprint and Ecological Carrying Capacity of Water Resources in Henan Province Lu Yan1, Yu Luji1, Wang Yanpeng1, Wang Zhenbo2
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
摘 要：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
在生态足迹帐户核算时考虑了耕地、草场、林地、 建筑用地、化石能源土地和海洋（水域）等 6 种生物生 产面积类型，其中对水域的界定是捕获鱼和其他海产
品的海洋空间。Wackernagel 是基于全球尺度范围界 定水域主要是海洋，然而，在进行地方尺度范围来研 究，比如国家或地区尺度来研究水资源的生态足迹时， 水域主要是指内陆水域。笔者遵循 Wackernagel 生态 足迹模型原有的假设，进行国家和地区生态足迹的帐 户划分。
第一作者简介：卢艳，女，1976 出生，讲师，研究生，研究方向：区域研究与 GIS 应用研究。通信地址：450001 郑州科学大道 100 号 郑州大学水利与环 境学院，E-mail：luyancn@zzu.edu.cn。 收稿日期：2010-06-02，修回日期：2010-07-13。
卢 艳等：河南省水资源生态足迹和生态承载力分析
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及方法的普适性等优点，迅速成为国际生态经济学界 的焦点之一，研究的领域逐步延伸到理论评述[4-5]、实证 分析[6-9]以及模型构建[10-11]。但是，以往的研究并没有把 水资源的生态足迹核算描述清楚，忽略对水资源生态 足迹的估算。由于缺乏对水资源消费帐户的划分、参 数的估计及生物生产性面积计算等问题，有关地区水 资源生态足迹的研究尚未有突破性的进展。目前，随 着水资源学科中的新领域——“虚拟水”理论的发展， 研究者将“虚拟水”理论与计算方法引入到水域生态足 迹的研究中，将水资源相关消耗折算成水域面积从生 态足迹角度出发评价水资源的消耗状况，但是他们提 出的核算方法无法与 Wackernagel 的生态足迹模型结 合起来[12-15]。针对这个问题，黄林楠等[16-17]首次将水资 源生态足迹帐户及参数设置纳入到原有的生态足迹模 型中，补充了生态足迹理论水资源帐户的不足，在一定 程度上完善了生态足迹理论。但是，黄林楠等在设置 水资源帐户、全球平均水资源产量和全球均衡因子过 程中存在一定的不足：（1）在设置水资源帐户过程中定 义为“水资源在一定区域内是均匀分布的，单位面积上 的水量是相等的”是不合理的；（2）在水资源帐户的均 衡因子设置中采用了万元 GDP 耗水量指标，与其他类 帐户的均衡因子不一致，这样与原有的生态足迹模型 帐户划分不符。
根据国内现有的水资源公报统计数据的分类方 法，将水的消耗主要分为农林渔业、工业、城乡生活环 境综合用水，水资源生态足迹又可以分为农林渔业、工 业和城乡生活环境综合用水足迹。 1.2 水资源生态足迹核算模型 1.2.1 水资源生态足迹模型 把人类消耗的水资源量转 化为相应帐户的生产用地面积——水资源用地面积， 然后通过国家或地区产量因子和均衡因子参数，得到 国家或地区范围内可以相互比较的均衡值，水资源生 态足迹模型如公式（1）所示：
笔者根据 2008 版国家足迹核算方法[18]分析河南 省水资源生态足迹，评价河南省水生态环境的状况。 河南省域面积 1.67×105 km2，覆盖郑州、开封、平顶山、 许昌、漯河、商丘、信阳、周口、驻马店、洛阳、南阳、新 乡、鹤壁、焦作、濮阳、安阳、三门峡和济源共 18 个地 市。2007 年河南省水资源总量为 4.65×1011 m3，人均水 资源量是 471.331 m3，分别占全国水资源总量及人均 水资源量 1.84%、24.66%。农林渔业用水量、工业用水 量 、城 乡 生 活 环 境 用 水 量 分 别 是 1.20 × 1011 m3、 5.13×1010 m3、3.79×1010 m3，分别占全国的农林渔业用 水量、工业用水量、城乡生活环境用水量的 3.33%、 3.36%、3.73%。目前，河南省人口增长、城市化和工业 化进程加剧了水资源供需之间的矛盾，笔者用生态足 迹方法核算河南水资源的状况，衡量河南社会经济发 展的水资源环境背景，为决策者科学管理水资源提供 依据。 1 水资源生态足迹模型构建 1.1 水资源帐户的划分
Abstract: Previous literatures about ecological footprint and ecological carrying capacity of water resources have little focused on ecological accounting classification of water resources and its equivalence factor and yield factor so that few work on ecological footprint of water resources are satisfactory. Water resources accounting are classified and region equivalence factor and yield factor present in this paper to calculate ecological footprint and ecological carrying capacity of water resources in Henan province by using data in 2007. The results showed that there was an ecological deficit in water resources in most cities of Henan province, but there existed spatial difference not only in ecological footprint and ecological carrying capacity but also in ecological footprint and ecological carrying capacity per capita with great ecological deficit in most of regions. In ecological footprint accounting composition of water resources, ecological footprint of agricultural-forest-fishing was dominant. In ecological capacity accounting composition of water resources, ecological capacity of underground water resource was primary in the south and west of Henan province, but ecological carrying capacity of surface water resource was primary in the north of Henan province. Key words: ecological footprint of water resources; ecological carrying capacity; Henan province; ecological deficit
EFW = efW × N = N × aW × WW /PGW ……………（1） EFW 是全球范围内定义的水资源生态足迹（gha）， N 为总人口，efW 为人均水资源生态足迹（gha/cap），aW 为全球水资源均衡因子，WW 为水资源消费总量（m3）， PGW 为全球水资源平均生产能力（m3/ha）。其中全球水 资源均衡因子取自 2008 版的国家足迹核算方法[18]提 供的内陆水域均衡因子 0.40。 1.2.2 水资源生态承载力模型 在水资源承载力分析 中，由于地区资源禀赋不同，不同地区的同类生物生产 土地的实际面积并不能直接比较，引入产量因子使得 生物生产土地面积具有可比性。确定基于全球平均生 态生产力的产量因子确定后，就可以计算出国家或地 区水资源生态承载力。水资源生态承载力模型如公式 （2）所示： ECW = ecW × N = N × aW × γLW × QW /PGW ………（2） ECW是水资源承载力（gha），N 为总人口，ecW为人 均水资源承载力（gha/cap），aW为全球水资源均衡因子， γLW为全球范围的地区水资源产量因子，QW为水资源总 量（m3），PGW为全球水资源的平均生产能力（m3/ha）。 在水资源生态足迹模型中，由于不同水资源生物 生产性土地的生产力存在地区差异，各个地区水资源 生物生产性土地的实际面积不能直接比较，因此引入 水资源产量因子使其具有可比性。水资源产量因子就 是一个地区某类土地平均生产能力与国家或全球同类 平均生产力的比率。 根据《水文学》中产水模数的概念设置一个反映 水资源平均生产能力的参数 PW，即是为计算时段内水
中国农学通报 2011,27(01):182-186 Chinese Agricultural Science Bulletin
河南省水资源生态足迹和生态承载力分析
卢 艳 1，于鲁冀 1，王燕鹏 1，王振波 2
(1郑州大学水利与环境学院，郑州 450001；2南京大学地理与海洋科学学院，南京 210093)
0 引言 生态足迹概念及计算方法是由 William Rees[1-3]发
展，用于衡量人类对自然资源的利用程度以及自然界
为人类提供生态服务功能的方法，其初始目的是衡量 人 类 经 济 系 统 的 可 持 续 程 度 ，探 索 可 持 续 发 展 的 途 径。生态足迹模型具有的概念框架明晰、操作简便以
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中国农学通报 http://www.casb.org.cn
资源总量除以行政区面积，定义中国各个省份在全球 范围内的水资源平均产量因子：
γLW = vL × vG …………………………………（3） 其 中γ LW 为 全 球 范 围 的 地 区 水 资 源 产 量 因 子 ，vL 为中国范围内定义的地区水资源产量因子，vG 为全球 范围内定义的中国水资源产量因子。 1.2.3 水资源生态赤字或盈余 水资源生态足迹是用来 评价水资源的可持续利用状况，用生态赤字或生态盈 余来表示，如果生态足迹大于生态承载力，说明该区域 水资源的供给不足，不能满足当地的社会经济发展；如 果生态足迹小于生态承载力，说明该区域水资源的供 给充分，能够维护区域发展的水资源生态环境，区域水 资源可以有限度持续利用。
比较大。
关键词：水资源生态足迹；生态承载力；河南省；生态赤字
来自百度文库
中图分类号：X9
文献标志码：A
论文编号：2010-1659
Ecological Footprint and Ecological Carrying Capacity of Water Resources in Henan Province Lu Yan1, Yu Luji1, Wang Yanpeng1, Wang Zhenbo2
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
摘 要：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
在生态足迹帐户核算时考虑了耕地、草场、林地、 建筑用地、化石能源土地和海洋（水域）等 6 种生物生 产面积类型，其中对水域的界定是捕获鱼和其他海产
品的海洋空间。Wackernagel 是基于全球尺度范围界 定水域主要是海洋，然而，在进行地方尺度范围来研 究，比如国家或地区尺度来研究水资源的生态足迹时， 水域主要是指内陆水域。笔者遵循 Wackernagel 生态 足迹模型原有的假设，进行国家和地区生态足迹的帐 户划分。
第一作者简介：卢艳，女，1976 出生，讲师，研究生，研究方向：区域研究与 GIS 应用研究。通信地址：450001 郑州科学大道 100 号 郑州大学水利与环 境学院，E-mail：luyancn@zzu.edu.cn。 收稿日期：2010-06-02，修回日期：2010-07-13。
卢 艳等：河南省水资源生态足迹和生态承载力分析
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及方法的普适性等优点，迅速成为国际生态经济学界 的焦点之一，研究的领域逐步延伸到理论评述[4-5]、实证 分析[6-9]以及模型构建[10-11]。但是，以往的研究并没有把 水资源的生态足迹核算描述清楚，忽略对水资源生态 足迹的估算。由于缺乏对水资源消费帐户的划分、参 数的估计及生物生产性面积计算等问题，有关地区水 资源生态足迹的研究尚未有突破性的进展。目前，随 着水资源学科中的新领域——“虚拟水”理论的发展， 研究者将“虚拟水”理论与计算方法引入到水域生态足 迹的研究中，将水资源相关消耗折算成水域面积从生 态足迹角度出发评价水资源的消耗状况，但是他们提 出的核算方法无法与 Wackernagel 的生态足迹模型结 合起来[12-15]。针对这个问题，黄林楠等[16-17]首次将水资 源生态足迹帐户及参数设置纳入到原有的生态足迹模 型中，补充了生态足迹理论水资源帐户的不足，在一定 程度上完善了生态足迹理论。但是，黄林楠等在设置 水资源帐户、全球平均水资源产量和全球均衡因子过 程中存在一定的不足：（1）在设置水资源帐户过程中定 义为“水资源在一定区域内是均匀分布的，单位面积上 的水量是相等的”是不合理的；（2）在水资源帐户的均 衡因子设置中采用了万元 GDP 耗水量指标，与其他类 帐户的均衡因子不一致，这样与原有的生态足迹模型 帐户划分不符。
根据国内现有的水资源公报统计数据的分类方 法，将水的消耗主要分为农林渔业、工业、城乡生活环 境综合用水，水资源生态足迹又可以分为农林渔业、工 业和城乡生活环境综合用水足迹。 1.2 水资源生态足迹核算模型 1.2.1 水资源生态足迹模型 把人类消耗的水资源量转 化为相应帐户的生产用地面积——水资源用地面积， 然后通过国家或地区产量因子和均衡因子参数，得到 国家或地区范围内可以相互比较的均衡值，水资源生 态足迹模型如公式（1）所示：
笔者根据 2008 版国家足迹核算方法[18]分析河南 省水资源生态足迹，评价河南省水生态环境的状况。 河南省域面积 1.67×105 km2，覆盖郑州、开封、平顶山、 许昌、漯河、商丘、信阳、周口、驻马店、洛阳、南阳、新 乡、鹤壁、焦作、濮阳、安阳、三门峡和济源共 18 个地 市。2007 年河南省水资源总量为 4.65×1011 m3，人均水 资源量是 471.331 m3，分别占全国水资源总量及人均 水资源量 1.84%、24.66%。农林渔业用水量、工业用水 量 、城 乡 生 活 环 境 用 水 量 分 别 是 1.20 × 1011 m3、 5.13×1010 m3、3.79×1010 m3，分别占全国的农林渔业用 水量、工业用水量、城乡生活环境用水量的 3.33%、 3.36%、3.73%。目前，河南省人口增长、城市化和工业 化进程加剧了水资源供需之间的矛盾，笔者用生态足 迹方法核算河南水资源的状况，衡量河南社会经济发 展的水资源环境背景，为决策者科学管理水资源提供 依据。 1 水资源生态足迹模型构建 1.1 水资源帐户的划分
Abstract: Previous literatures about ecological footprint and ecological carrying capacity of water resources have little focused on ecological accounting classification of water resources and its equivalence factor and yield factor so that few work on ecological footprint of water resources are satisfactory. Water resources accounting are classified and region equivalence factor and yield factor present in this paper to calculate ecological footprint and ecological carrying capacity of water resources in Henan province by using data in 2007. The results showed that there was an ecological deficit in water resources in most cities of Henan province, but there existed spatial difference not only in ecological footprint and ecological carrying capacity but also in ecological footprint and ecological carrying capacity per capita with great ecological deficit in most of regions. In ecological footprint accounting composition of water resources, ecological footprint of agricultural-forest-fishing was dominant. In ecological capacity accounting composition of water resources, ecological capacity of underground water resource was primary in the south and west of Henan province, but ecological carrying capacity of surface water resource was primary in the north of Henan province. Key words: ecological footprint of water resources; ecological carrying capacity; Henan province; ecological deficit