基于生态足迹法的疏勒河流域水资源承载力评价

济 发展 能力 ［５。国外 目前 大多 将水 资源 承载 力纳 人可 持 续 发展 理 论 中 ＿ ， －］ ３ ８ 国内研 究 主要 集 中在 城市 水 资 源承 ＿
载力 和 区 （ ） 水 资 源 承 载 力 两 个 方 面 ¨ ， 研 究 方 法 有 主 成 分 分 析 法Ｅ ，］ 物 元 综 合 评 价 模 型 ［ 熵 模 流 域 ］其 １１ 、 ２３ １ 、
型 ］ 模 糊物 元模 型［ ］ 人 工神经 网络 ］ 区域水 资 源 的供需 平衡模 型 综合 评 价指标 法 、 １１ 、 ８ ６ 、 。 、
等诸 多方 法应
用 于水 资源 承载 力研 究 。这些 研究 成果 丰 富 了水 资 源承 载力 研 究 内容 ， 推 动 了水 资源 承 载力 研 究 。而 利用 生 也
关 键 词 ： 态 足 迹 ； 资 源 承 载 力 ； 勒 河 流 域 生 水 疏 中 图分 类 号 ： ４ ； ２ ３ ２ Ｘｌ ３ ＴＶ １ ． 文献标识码 ： Ａ 文 章 编 号 ： ０ ４５ ５ （ Ｏ ２ ０ — ２ ７０ １ ０ ７ ９２ １ ）４０ ６－８
水 资 源作 为 自然资 源 中的一 种 重要 资 源 ， 国 民经 济 和社 会 发 展有 着 不 可 替 代 的作 用 口 ］ 对 。在 我 国广 大 的 干 旱半 干旱 地 区 ， 资 源成 为这 些地 区社 会经 济发 展 和生 态环 境 改善 的限 制性 因子 。科 学 合 理地 解 决 经济 社 会 水
水 环境 日益 恶 化 ， 已经严 重威 胁 到人类 自身 的生存 。全球 气 候 变化 和 全球 水 资源 的 分配 不 均加 剧 了水 资 源 贫 乏
地 区生 态环 境 恶化 与社会 经 济不 持续性 ， 资 源短 缺和水 环 境破 坏 已经成 为全球 性 的严 峻问题 。因此 ， 持续利 水 可 用 水 资源 的观 点 随之 出现 ， 资 源承 载力 （ａｒ ｉｇｃｐ ｃ ｙｏ ｔｒｒｓｕ ｃ） 水 ｃｒｙｎ ａ ａｉ ｆ ｔ ｗａｅ ｅｏ ｒｅ 的概念伴 随着可持 续发 展 的观点 ， 以及人 们对 社会 经济 可 持续发 展 的认识 基 础上被 提 出 。水 资源 承 载力 是 指在 区域 社 会 、 经济 和生 态环 境 可 持续 发 展前 提下 ， 据一定 的经济 技术 水平 和社 会生 产条 件 ， 资源 天然 产 出 量 的允许 开 发水 量 维 持 的人 口、 根 水 社会 经
第 ２ 卷第 ４ １ 期
草业学报 ２ １ ０ ２年
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水 资源 总 量 （ ） 水 资源 总量 为 区域 内地 表水 资 源量 和地 下水 资 源量 之和再 扣 除 其重 复计 算 量 ； 为 世界 水资 ｍ。 ， Ｐ
源平 均 生产 能力 （ ／ ｍ ） ｍ。 ｈ 。根据世 界 环境 与 发展 委员 会 （ Ｅ ） ＷＣ Ｄ 的建议 ， 一个 国家 或地 区 的生态 承载 力 中必 须 扣 除 １ 用 于维 持生 态 和生 物多 样性 。所 以 ，． ８为扣 除 １ ％后用 于 维持 生态 和生 物多样 性 的水 资源量 。 ２ ０８ ２
（ ． 肃 农 业 大 学 资 源 与 环 境 学 院 ， 肃 兰 州 ７ ０ ７ ；． 肃 省 节 水 农 业 工 程 技术 研 究 中心 ， 肃 兰 州 ７ ０ ７ ） １甘 甘 ３００２甘 甘 ３ ０ ０
摘 要 ： 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 ， 果 表 明 ， 勒 河 流 域 水 资 源 承 载 力 从 ２ ０ 利 结 疏 ０３ 年 的 １ ６ ６ ３ ｍ 增 加 至 ２ ０ ９ ． ５ｈ ０ ７年 的 １９ ５ ２ ｍ 增 长 幅 度 为 １ ． ； 生 态 足 迹 从 ２ ０ ２ ． ６ｈ ， ３５ 总 ０ ３年 的 １ １ ． ３ ｈ ９ ７ ４ ２ ｍ
水 资源 产量 因子口 为确 定 不 同区域 的水 资 源产 量 因子 ， ： 假定 世 界 水资 源 产量 因子 为 １ 区域 水 资 源产 量 因 ， 子 为该 区域 水 资源 平均 生产 能力 与 世界 水资 源平 均 生产 能力 的 比值 。本研 究先 计算 出疏 勒河 流域水 资 源平均 生 产能 力 （ ０ ３ ０ ７年疏勒 河 流域 水资 源平 均 生产 能力 为 １ ４ ７ Ｉ ｋ ） ２ ０ —２ ０ ４ ． ８１。 ｍ 与全 国水 资 源平 均生 产 能力 （ 国水 Ｔ／ 全 资源 平 均生 产能 力 为 ２９ ６１。ｋ 的 比值 ， 根据 在 全球 范 围 内 中国水 资 源 的产 量 因 子计 算 出疏勒 河 流域 在 ４ ＂／ ｉ ） ２ ｎ １ 再
的 承载力 ， 护人 类未 来 的生存 。尤 其对 于水 资 源短 缺 的干 旱 区 ， 资 源 的可 持 续 利 用是 实现 区域 经 济社 会 持 维 水
续、 健康 和稳 定发 展 的基 础 ， 究干 旱 区水 资源承 载力 是 实现 区域 可持 续 发展 的基 础 。为 此 ， 择疏 勒 河 流域 进 研 选 行 干旱 区流 域水 资源 可持 续利 用研 究 ， 勒 河流域 处 于 中国西 北 ， 居 中 国内陆 ， 典 型 的干 旱生 态 区 ， 疏 勒河 疏 深 是 且
全 球 范 围 内水 资 源产 量 因子 。经计 算 ， 勒河 流域 的水 资 源产量 因子为 ０ ０ ９ 疏 ．４ 。
水资 源生 产 能力 ： 用水 文学 中 的产水 模数 来 描述 水资 源生 产 能力 ， 采 根据 学者 研 究结 果 ］ 世 界水 资 源平 均 黜，
收 稿 日期 ： ０ １ ０ — ５ 改 回 日期 ： ０ １０ — ８ ２ １ －４２ ； ２ １－７１
基金项 目： 国家 科 技 支 撑 计 划 （０ ２ ＡＤ１Ｂ ３ 和 国家 自然 基 金 （１ ６ ２ ９ 资 助 。 ２１Ｂ ４ ０） ３１０６） 作 者 简 介 ： 军 （９ ７） 男 ， 肃 张 掖 人 ， 师 ， 读博 士 。 Ｅｍａｌｚａ ￣ｕ ＠ ｇａ ．ｄ ．ｎ 张 １７一， 甘 讲 在 — ｉ：ｈ ｎ ｎ ｓｕ ｅｕ ｃ ＊通 讯 作 者 。Ｅ ｍａ ：ｈｎ ｒ＠ ｇａ ． ｄ ．ｎ — ｉ ｚ ａ ｇｚ ｓｕ ｅ ｕ ｃ ｌ
态 足迹法 研 究水 资源 承载 力 的研究 不 多 。 生态 足迹 法提 出 以后 ， ， 由于其 具有 很 强 的综 合性 ， 且 符合 可 持续 并 发展 的理 念 而受 到生 态学 、 源科 学等领 域 学者 的广 泛兴趣 资 ， 该方 法 的意义 在于人 类如 何保 持地 球生 态系统
图 １ 研 究 区 位置
Ｆｉ １ Ｌｏ ａｔｏ ｈｕ ｅｒｖ ｒ ｂ ｓｎ ｇ． ｃ ｉｎ ｏｆＳ ｌ ｉｅ ａ ｉ
１． ２
研 冤 方 法
生态足 迹法 是 由加拿大 经济 学家 Ｗｉｉｍ 及其 博 士 生 Ｗａｋ ｒ ａ ｅ 于 ２ ｌａ ｌ ｃ ｅｎ ｇ ｌ Ｏ世 纪 ９ Ｏ年代 提 出的 ， 该方 法 通 过
利 用所 能承 载 的相应 生物 生存 面积 。 水 资 源承 载力 的计算 模型 为Ｅ］ ３： ｚ
ＥＣ ＝０ ８ ｒ ＝ ． ８ ＝ Ｖ／ Ｐ
式 中 ， 为水 资 源承 载力 （ ｍ ） ｒ 为 水资 源全球 均衡 因 子 ； 为计 算 区域水 资 源 产 量 因子 ； 为 计算 区域 内 ＥＣ ｈ ； ‰ ｗ
第 ２ １卷
第 ４期
草 业 学 报
ＡＣＴ Ａ ＰＲＡ ＴＡ ＣＵ ＬＴＵ Ｒ Ａ Ｅ Ｎ Ｉ ＳＩ ＣＡ
２６７ ２ — ７４
Ｖｏ ． １ Ｎｏ ４ Ｉ２ ， ．
２１ ０ ２年 ８月
基 于 生态 足 迹 法 的 疏 勒 河 流 域 水 资 源 承 载 力评 价
张 军 ， 仁 陟 张 ， 冬 梅 周
增加 至 ２ ０ 年 的 ３ ３ ． ５ｈ ， 长 幅度 为 ６． ％ ； 生 态 赤 字 从 ２０ ０７ ２２ ６３ ｍ 增 ３５ 而 ０ ３年 的 １ １ ． ８ｈ ８０ ７ ８ ｍ。增 加 至 ２ ０ 年 的 ０７ ３ １ ． ８ｈ ， 长 幅 度 为 ６． 。水 资 源 负 载 指 数 结 果 表 明 ， 勒 河 流 域 水 资 源 开 发 潜 力 不 大 。 未 来 在 水 资 源 ０３ １０ ｍ 增 ８２ 疏 管理 方面采取适度移 民、 强民众的节水意识教育 ， 及调整产业结构 ， 加 以 特别 是 不 适 宜再 扩 大种 植 业 面 积 。
引入 生态生 产性 土地 来定 量分 析 自然 资源 的可持 续 利 用程 度 。水 资 源 生 态足 迹对 水 资 源 可持 续 利 用程 度 的 衡 量 主要是 通过 水资 源生 态盈余 和 生态 赤字来 表示 。当一个 地 区 的生态 足 迹小 于 其水 资 源 生态 承 载 力 时 ， 资 水 源 呈盈 余状 态 ， 明这个 地 区水资 源处 于可持 续利 用状 态 ， 地 区 的水 资源 不 但可 以保 证 其 经 济 、 态 与 环境 的 表 该 生
发 展 与水 资源 供需 的矛 盾 ， 强 流域 尺度 上水 资源 管理 ， 现水 资源 与社会 、 济和生 态 环境 的协调 发展 ， 当前 加 实 经 是 迫 切需 要解 决 的重要 课 题之 一 。特别 是 ２ ０世 纪 以来 ， 随着人 口膨 胀 ， 工农 业 用水 猛 增导 致 出 现水 资 源 紧张 以及
良性循 环 ， 还可 以满 足 区域 内发展 的进 一步需 求 ； 反之 ， 当一 个地 区的水 资 源生 态 足迹 大 于这 个 地 区 的水 资源 生 态 承载力 时 ， 出现水 资源生 态赤 字 ， 明这 个地 区的水资 源利用 处 于不健 康模 式 ， 则 表 区域 内水资 源不 足 ， 能满 足 不 社会 经济 发展 的需 求 ， 或者是 以破 坏环 境为 代价 来维持 区域 经济 的发 展 。 １ ２ １ 生态 承载 力计 算方 法 ．． 根据 生态 足迹理 论 ， 水 资源 承 载力 用水 资 源 的生 物生 产 能力 来 衡 量 ， 将 即水 资 源
２８ ６
ＡＣＴＡ ＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥ Ｓ ＮＩ Ｐ Ｉ ＣＡ（ ０ ２ ２１）
Ｖｏ ． １， ． １ ２ ＮＯ ４
平均 气温 ７ ｜ 年平 均 降水量 不足 ６ ～９Ｃ， ０ｍｍ， 蒸发 量却 高达 １５ ０ ０ ０ ￣３０ ０ｍｍ， 度 干燥 的 自然 条件 使 该地 区的 极 生 态环 境极 度依赖 于 水资源 系统 ， 生态 环 境 比较 脆 弱 ， 我 国西 北 典 型 的干 旱 区 ， 勒 河 水 资源 的灌 溉 ， 得 玉 是 疏 使 门 、 Ｉ 、 煌 和赤金 一花海 等 绿洲 的灌溉农 业 发展迅 速 ， 瓜 敦 Ｉ ＇ ｌ 疏勒 河 流域 是 甘肃 省 的 主要商 品粮基 地 之 一 ， “ 部 有 西 粮仓 ” 之称 ， 有重要 的经济 和战 略地位 。 具
流域 有悠 久 的农业 灌 溉历 史 ， 勒河 流域 水 系 的灌 溉 维护 了 当地经 济社会 的发 展 ， 疏 在甘 肃乃 至 中国具有 重要 的地
位 。
１ 材 料 与 方 法
１ １ 研 究 区 概 况 ．
疏勒 河 流域位 于 河西走 廊 的西 部 ， 起 玉 门镇 ， 至玉 门关 ， 于 ９ 。 １～９ 。０ 东 西 处 ２１ ８３ Ｅ， ８０百度文库～４ 。８ ３。 ２４ Ｎ（ １ ， 图 ） 是 河 西走廊 三 大 主要 内陆河 之 一 ， 于青 藏高 原和 内蒙古 阿拉善 高原 的过 渡 带 上 ， 位 面积 约 １ ． ９ ６ ９ ８万 ｋ ｍ 圳 。年