城市水生态足迹模型的研究

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1、城市水生态足迹模型的研究　　摘要：生态足迹模型是一种来评价可持续发展与利用的较好的方法，但在生态足迹模型中仅仅以渔业来评价水资源的使用，忽略了其他的功能。在分析生态足迹模型的基础，根据水生态在城市生态系统中的应用，在生态足迹理论框架下，建立了水生态足迹帐户。按照不同的应用特点，对水生态足迹进行细化。　　关键词：水生态足迹；生态足迹；可持续发展　　DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.10.199　　生态足迹理论是一种用来评价可持续发展的量化方法，目前随着对可持续发展研究的深入，生态足迹理论成为国内研究的热

2、点。生态足迹模型由加拿大学者Wackernagle和Rees1997年提出的，目前已广泛应用于对资源消费和承载力评估方面[1]。在Wackernagle建立的生态足迹模型中，六类账户均基于“生物生产“这个概念定义的，水域作为第六类帐户生产功能仅仅以渔业生产来概括，这是不完善的。本文旨在生态足迹模型的基础之上，对其生物生产性土地进行扩充，补充生态足迹理论关于水生态足迹的不足，进一步对生态足迹理论进行完善，以便更科学地评价社会环境与经济的可持续发展。　　1研究方法　　1.1城市水生态足迹的内涵　　城市水生态足迹以人类生产生活用水和城市最小生

3、态需水量为出发点，用以评价维持城市人类社会经济活动和城市内生命支持系统基本生态服务功能的水量与本地可更新水资源供给能力之间的差距[2]，以便估算流域或区域水代谢强度。将城市所使用的水生态足迹同城市可更新水资源供给能力相比较就会产生生态赤字或生态盈余。生态赤字表明该地区的水资源量超过了其水生态容量，城市水资源利用处于一种不健康的模式。如果基于生态服务功能的水量出现了赤字，则表明水生态足迹必出现赤字[3]。生态盈余则表明城市的水资源利用处于相对健康的模式。国内已有一些专家学者开始城市水生态足迹进行研究[4]。　　1.2生态足迹模型　　生态足

4、迹定义为：任何已知人口（某个个人、一个城市或一个国家）的生态足迹为生产这些人口所消费的所有资源和吸纳这些人口所产生的所有废弃物所需要的生物生产面积[5]。生态足迹的一般计算模型为：　　其中，i为消费商品或生产生物的类型；cci为第i种消费商品的生产足迹；aci为第i种消费商品的消费总量；pi为第i种商品的生物生产单位面积产量；wi为第i种消费品或生物资源土地类型生产力权值；EF为某一地区的生态足迹总量。　　1.3生态承载力与水生态承载力　　生态承载力可以看成是承载力在生态学中的应用。其概念可以分成狭义和广义两种。广义的是指保持原有结构和

5、稳定性前提下，生态系统对干扰的承受能力。包括自然和人类两种干扰。而狭义的生态承载力主要指生态系统对人类活动干扰的承受能力。而水生态承载力是指水生态系统对人类的生产生活等活动的承受力。城市水生态系统承载力是将这一地区地表水、地下水及回用污水扣除重复计算量即是该地区的水资源总量。有些专家研究认为一个国家或地区的水资源开发利用超过30%-40%[6]，则可能引起生态环境的恶化。这种计算承载力的方法太过“消极”[7]。本文按世界环境与发展委员会的报告《我们共同的未来》建议，生态供给中扣除12%的生物生产土地面积用以保护生物多样性。　　水生态承载

6、力计算公式如下：　　其中，N为人口数，rj为水资源全球均衡因子，Wt为该地区水资源总量，pi为水域平均产水量，为水资源用地产量因子。　　2水生态足迹计算模型账户建立及计算模型　　水生态足迹通常可以划分为：淡水生态足迹（包括生活用水和生产用水）、水产品生态足迹、水污染生态足迹[8]。根据生态足迹的描述，水生态足迹将和其他的各个帐户一样，将消耗的水资源量转换成相应的可相互比较的水生态用地面积。根??生态足迹法建立水生态足迹账户，将水生态足迹账户划分为水产品生态足迹、淡水生态足迹和水污染生态足迹三个部分。　　2.1水产品生态足迹　　在生态足迹

7、模型中，被定义的水资源用地面积的衡量仅仅以水产品-渔业这一单一的指标作为评价。被细化后的水生态足迹模型中，水产品作为其中的一个账户，计算公式如下：　　式中：为总的水产品生态足迹；为人均水产品生态足迹；N为总人口；Ci为水产品人均消费量；为区域平均水域面积生产能力；指生态生产性土地类型中的水域；为均衡因子。　　2.2淡水生态足迹的计算公式　　淡水生态足迹包括生产、生活和生态用水三个方面。城市淡水生态足迹不仅包括居民的直接生活用水还包括用于经济生产活动所消耗的淡水资源。城市淡水水生态足迹的计算公式如下：　　其中，为淡水生态足迹，为总人口数，

8、为均衡因子。为区域平均水域面积生产能力；　　其中，为城市生态用水，为人类生活用水量，为城市生产用水。生活用水包括城镇居民生活用水和农村居民生活用水。生产用水包括第一产业用水含农业、林业、畜牧业用水、鱼塘补水