长江流域资源与环境 >> 2016, Vol. 25 >> Issue (01): 147-155.doi: 10.11870/cjlyzyyhj201601018
焦雯珺, 闵庆文, 李文华, Anthony M. Fuller
JIAO Wen-jun, MIN Qing-wen, LI Wen-hua, Anthony M. FULLER
摘要: 以基于生态系统服务的生态足迹(ESEF)为基础的水生态承载力评估方法,综合考虑了水量支撑、水质限定和水生态稳定三方面特征,从而实现了足迹方法对水生态系统承载能力的有效表征。然而,如何界定水产品、水资源和水污染足迹以及承载力之间的关系,是目前研究的重点和难点。以太湖流域上游湖州市为例,探讨了在考虑或不考虑水质标准与环境功能分类的情况下,如何利用求并集法或求平均值法进行基于ESEF的水生态承载力评估。研究表明,两种方法均反映出湖州市人们对水生态系统服务的消费需求超出了当地水生态系统的供给能力,需求与供给之间的差距对当地水生态系统的可持续性造成影响。综合考虑水产品供给、水量支撑和水质保障三方面因素,湖州市水生态系统可承载的人口与经济规模为现状水平的95%;如果增加对水质标准和环境功能分类的考虑,则湖州市水生态系统的承载能力仅为现状水平的79%。虽然求并集法的计算结果更有说服力,但是求平均值法则提供了在更小尺度上研究的可能。
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[1] 王西琴, 高伟, 何芬, 等. 水生态承载力概念与内涵探讨[J]. 中国水利水电科学研究院学报, 2011, 9(1):41-46.[WANG X Q, GAO W, HE F, et al. Discussion on the conception and connotation of water ecological carrying capacity[J]. Journal of China Institute of Water Resources and Hydropower Research, 2011, 9(1):41-46.] [2] 高吉喜. 可持续发展理论探索——生态承载力理论、方法与应用[M]. 北京:中国环境科学出版社, 2001. [3] 杨志峰, 隋欣. 基于生态系统健康的生态承载力评价[J]. 环境科学学报, 2005, 25(5):586-594.[YANG Z F, SUI X. Assessment of the ecological carrying capacity based on the ecosystem health[J]. Acta Scientiae Circumstantiae, 2005, 25(5):586-594.] [4] 孙才志, 左海军, 杨静. 基于极大熵原理的黄河流域水资源承载力研究——以山西段为例[J]. 资源科学, 2004, 26(2):17-22.[SUN C Z, ZUO H J, YANG J. Water resource carrying capacity in Yellow River watershed based on the theory of maximum entropy:a case of Shanxi part[J]. Resources Science, 2004, 26(2):17-22.] [5] 赵建世, 王忠静, 秦韬, 等. 海河流域水资源承载能力演变分析[J]. 水利学报, 2008, 39(6):647-651.[ZHAO J S, WANG Z J, QIN T, et al. Analysis on evolution of water resources carrying capacity of Haihe River basin[J]. Journal of Hydraulic Engineering, 2008, 39(6):647-651.] [6] 潘军峰. 流域水环境承载力理论及应用——以永定河上游为例[D]. 西安:西安理工大学博士学位论文, 2005.[PAN J F. The theory and application on water environment carrying capacity-taking upstream of Yingding River as an example[D]. Xi'an:Doctor Dissertation of Xi'an University of Technology, 2005.] [7] 赵卫, 刘景双, 苏伟, 等. 辽宁省辽河流域水环境承载力的多目标规划研究[J]. 中国环境科学, 2008, 28(1):73-77.[ZHAO W, LIU J S, SU W, et al. Studies on multi-objective programming of water environmental carrying capacity (WECC) in Liaohe Watershed[J]. China Environmental Science, 2008, 28(1):73-77.] [8] 谭红武, 杜强, 彭文启, 等. 流域水生态承载力及其概念模型[J]. 中国水利水电科学研究院学报, 2011, 9(1):1-8.[TAN H W, DU Q, PENG W Q, et al. Watershed aquatic ecological carrying capacity and it's conceptual model[J]. Journal of China Institute of Water Resources and Hydropower Research, 2011, 9(1):1-8.] [9] 刘武艺, 邵东国, 唐明. 基于城市水生态系统健康的生态承载力理论探讨和评价研究[J]. 安全与环境学报, 2007, 7(2):105-108.[LIU W Y, SHAO D G, TANG M. Theoretical discussion and assessment of eco-bearing capacity based on the healthy urban water ecosystem[J]. Journal of Safety and Environment, 2007, 7(2):105-108.] [10] 李靖, 周孝德. 叶尔羌河流域水生态承载力研究[J]. 西安理工大学学报, 2009, 25(3):249-255.[LI J, ZHOU X D. Research on water ecological carrying capacity of Yarkant River Basin[J]. Journal of Xi'an University of Technology, 2009, 25(3):249-255.] [11] 曾晨, 刘艳芳, 张万顺, 等. 流域水生态承载力研究的起源和发展[J]. 长江流域资源与环境, 2011, 20(2):203-210.[ZENG C, LIU Y F, ZHANG W S, et al. Origination and development of the concept of aquatic ecological carrying capacity in the basin[J]. Resources and Environment in the Yangtze Basin, 2011, 20(2):203-210.] [12] 宋策, 李靖, 周孝德. 基于水生态分区的太子河流域水生态承载力研究[J]. 西安理工大学学报, 2012, 28(1):7-12.[SONG C, LI J, ZHOU X D. Research on water ecological carrying capacity in Taizi River basin based on water ecological district[J]. Journal of Xi'an University of Technology, 2012, 28(1):7-12.] [13] 张星标, 邓群钊. 江西省水生态承载力分析[J]. 南昌大学学报(理科版), 2011, 35(6):607-612.[ZHANG X B, DENG Q Z. Analysis of water ecological carrying capacity of Jiangxi Province[J]. Journal of Nanchang University (Natural Science), 2011, 35(6):607-612.] [14] 刘子刚, 蔡飞. 区域水生态承载力评价指标体系研究[J]. 环境污染与防治, 2012, 34(9):73-77. [15] 周文华, 张克锋, 王如松. 城市水生态足迹研究——以北京市为例[J]. 环境科学学报, 2006, 26(9):1524-1531.[ZHOU W H, ZHANG K F, WANG R S. Urban water ecological footprint analysis——a case study in Beijing, China[J]. Acta Scientiae Circumstantiae, 2006, 26(9):1524-1531.] [16] 刘鑫, 雷宏军, 晏清洪, 等. 基于生态需水量的城市水生态足迹研究[J]. 人民黄河, 2008, 30(6):41-43.[LIU X, LEI H J, YAN Q H, et al. Study on urban water-ecologic tracks based on water demand of ecology[J]. Yellow River, 2008, 30(6):41-43.] [17] 孙景章, 王丽亚, 魏瑞霞. 唐山区域范围内的水生态足迹研究[J]. 河北理工大学学报(自然科学版), 2011, 33(1):152-155.[SUN J Z, WANG L Y, WEI R X. The water organism's habits foodmark studies of Tangshan City area range[J]. Journal of Hebei Institute of Technology (Natural Science Edition), 2011, 33(1):152-155.] [18] 韩照祥, 吴丹丹, 吴钰, 等. 江苏沿海地区淡水资源水生态足迹的动态变化[J]. 淮海工学院学报(自然科学版), 2012, 21(2):34-38.[HAN Z X, WU D D, WU Y, et al. Dynamic changes of freshwater ecological footprints in Jiangsu coastal area[J]. Journal of Huaihai Institute of Technology (Natural Sciences Edition), 2012, 21(2):34-38.] [19] 王俭, 张朝星, 于英谭, 等. 城市水资源生态足迹核算模型及应用——以沈阳市为例[J]. 应用生态学报, 2012, 23(8):2257-2262.[WANG J, ZHANG C X, YU Y T, et al. Calculation model of urban water resources ecological footprint and its application:a case study in Shenyang City of Northeast China[J]. Chinese Journal of Applied Ecology, 2012, 23(8):2257-2262.] [20] 孟丽红, 叶志平, 袁素芬, 等. 江西省2007-2011年水资源生态足迹和生态承载力动态特征[J]. 水土保持通报, 2015, 35(1):256-261.[MENG L H, YE Z P, YUAN S F, et al. Dynamic characteristics of ecological footprint and ecological carrying capacity of water resources in Jiangxi Province during 2007-2011[J]. Bulletin of Soil and Water Conservation, 2015, 35(1):256-261.] [21] 吴志峰, 胡永红, 李定强, 等. 城市水生态足迹变化分析与模拟[J]. 资源科学, 2006, 28(5):152-156.[WU Z F, HU Y H, LI D Q, et al. Analyzing and modeling temporal variation of water ecological footprint in Guangzhou City of China[J]. Resources Science, 2006, 28(5):152-156.] [22] 刘子刚, 郑瑜. 基于生态足迹法的区域水生态承载力研究——以浙江省湖州市为例[J]. 资源科学, 2011, 33(6):1083-1088.[LIU Z G, ZHENG Y. Evaluation of water ecological carrying capacity based on ecological footprint theory:a case study of Huzhou[J]. Resources Science, 2011, 33(6):1083-1088.] [23] 闵庆文, 焦雯珺, 成升魁. 污染足迹:一种基于生态系统服务的生态足迹[J]. 资源科学, 2011, 33(2):195-200.[MIN Q W, JIAO W J, CHENG S K. Pollution footprint:a type of ecological footprint based on ecosystem services[J]. Resources Science, 2011, 33(2):195-200.] [24] 焦雯珺, 闵庆文, 李文华, 等. 基于生态系统服务的生态足迹模型构建与应用[J]. 资源科学, 2014, 36(11):2392-2399.[JIAO W J, MIN Q W, LI W H, et al. Development and application of ecosystem-service-based ecological footprint models[J]. Resources Science, 2014, 36(11):2392-2400.] [25] JIAO W J, MIN Q W, CHENG S K, et al. The Waste Absorption Footprint (WAF):A methodological note on footprint calculations[J]. Ecological Indicators, 2013, 34:356-360. [26] 焦雯珺, 闵庆文,李文华. 基于ESEF的水生态承载力:理论、模型与应用[J]. 应用生态学报, 2015, 26(4):1041-1048.[JIAO W J, MIN Q W, LI W H. Measuring water ecological carrying capacity with the ecosystem-service-based ecological footprint (ESEF) method:Theory, models and application[J]. Chinese Journal of Applied Ecology, 2015, 26(4):1041-1048.] [27] 惠泱河, 蒋晓辉, 黄强, 等. 水资源承载力评价指标体系研究[J]. 水土保持通报, 2001, 21(1):30-34.[HUI Y H, JIANG X H, HUANG Q, et al. Research on evaluation index system of water resources bearing capacity[J]. Bulletin of Soil and Water Conservation, 2001, 21(1):30-34.] [28] 郭秀锐, 杨居荣, 毛显强. 城市生态足迹计算与分析——以广州为例[J]. 地理研究, 2003, 22(5):654-662.[GUO X R, YANG J R, MAO X Q. Calculation and analysis of urban ecological footprint:a case study of Guangzhou[J]. Geographical Research, 2003, 22(5):654-662.] [29] 焦雯珺, 闵庆文, 成升魁, 等. 污染足迹及其在区域水污染压力评估中的应用——以太湖流域上游湖州市为例[J]. 生态学报, 2011, 31(19):5599-5606.[JIAO W J, MIN Q W, CHENG S K, et al. Pollution footprint and its application in regional water pollution pressure assessment:a case study of Huzhou City in the upstream of Taihu Lake Watershed[J]. Acta Ecologica Sinica, 2011, 31(19):5599-5606.] [30] JIAO W J, MIN Q W, FULLER A M, et al. Evaluating environmental sustainability with the Waste Absorption Footprint (WAF):An application in the Taihu Lake Basin, China[J]. Ecological Indicators, 2015, 49:39-45. |
[1] | 沈胤胤, 胡雷地, 姜泉良, 江俊武, 吴亚林, 黄涛, 杨浩, 宋挺, 黄昌春. 基于SWAT模型的太湖西北部30a来氮磷的输出特征[J]. 长江流域资源与环境, 2017, 26(06): 902-914. |
[2] | 许玲燕, 杜建国, 刘高峰. 基于云模型的太湖流域农村水环境承载力动态变化特征分析——以太湖流域镇江区域为例[J]. 长江流域资源与环境, 2017, 26(03): 445-453. |
[3] | 吕文, 杨桂山, 万荣荣. 太湖流域近25年土地利用变化对生态耗水时空格局的影响[J]. 长江流域资源与环境, 2016, 25(03): 445-452. |
[4] | 黄俊雄; 徐宗学. 太湖流域1954~2006年气候变化及其演变趋势[J]. 长江流域资源与环境, 2009, 18(1): 33-. |
[5] | 荚德安,陈金林,王世红,赵冬青. 太湖流域农田生态系统管理与非点源污染控制[J]. 长江流域资源与环境, 2007, 16(4): 489-489. |
[6] | 许晗之,汪院生,常本春,王腊春. 江苏太湖地区调水改善水环境研究[J]. 长江流域资源与环境, 2006, 15(Sup1): 92-96. |
[7] | 刘付程,史学正,于东升. 近20年来太湖流域典型地区土壤酸度的时空变异特征[J]. 长江流域资源与环境, 2006, 15(6): 740-740. |
[8] | 黄智华, 薛 滨, 逄 勇. 太湖水环境演变与流域经济发展关系及趋势[J]. 长江流域资源与环境, 2006, 15(5): 627-631. |
[9] | 靳晓莉,高俊峰,赵广举. 太湖流域近20年社会经济发展对水环境影响及发展趋势[J]. 长江流域资源与环境, 2006, 15(3): 298-302. |
[10] | 李恒鹏,杨桂山,刘晓玫,万荣荣. 流域土地利用变化的长周期水文效应及管理策略[J]. 长江流域资源与环境, 2005, 14(4): 450-455. |
[11] | 赵 磊,邓 维,朱继业,陆根法,孔维玮. 太湖流域农村公众环境意识案例研究[J]. 长江流域资源与环境, 2005, 14(3): 272-276. |
[12] | 万荣荣, 杨桂山. 太湖流域土地利用变化及其空间分异特征研究[J]. 长江流域资源与环境, 2005, 14(3): 298-302. |
[13] | 解晓南,许朋柱,秦伯强. 太湖流域苏锡常地区地面沉降若干问题探析[J]. 长江流域资源与环境, 2005, 14(1): 125-131. |
[14] | 陈 爽,王 进,. 太湖流域城市化水平及外来人口影响测评[J]. 长江流域资源与环境, 2004, 13(6): 524-529. |
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