基于时空变化下的辽宁省水资源生态足迹研究

以辽宁省为例，采用水资源生态盈亏指数、承载力以及足迹模型探讨了生态足迹变化特征，并利用对数平均迪氏指数分解法分析2016～2020年生态足迹影响因素。研究表明：从低到高各用水账户排序为生态环境<生活<工业<农业用水，时间变化上整体稳定，空间分布上差异显著，生态盈余的只有葫芦岛、本溪、鞍山、铁岭和丹东市，其它地区均处于生态赤字状态，盘锦市水资源生态较差且生态赤字最大；从基本构成上，除本溪市外其它地区都以农业用水占比最大，其次为工业用水，生态环境和生活用水占比有小幅提升但均比较低；人口和结构因素的影响较小，经济因素是主导因素，技术因素有利于抑制水资源生态足迹的增长。     

成都市水生态足迹的时间分布特征及其影响因素

为了加强对成都市水资源可持续利用的规划与管理,运用水生态足迹计算模型分析成都市2000-2016年水生态足迹变化,并基于LMDI分解法分析成都市水生态足迹影响因素。结果显示,成都市水资源总量生态足迹逐年增大,2012年以后略有下降;农业用水在整个用水结构中占比最高,生态足迹最高;其次为工业用水、生活用水、生态用水占比。成都市2000-2016年水生态承载力先增大后降低,水生态盈余(赤字)逐年增大,万元GDP水生态足迹逐年下降,水资源负载指数逐年提高。说明成都市水资源利用程度高、利用效率高,但开发潜力小,水资源供给压力依然巨大。从影响因素的结构性分析来看,经济因素发挥主导作用,结构因素的抑制作用还未显现,人口因素的促进作用不够显著,技术因素的抑制作用显著。     

中国四大城市群水资源生态足迹比较

城市群的可持续发展是国家经济社会发展和实现人与自然和谐共生的重要基础,而水资源成为制约城市群发展的关键因素。为推进城市群水资源科学利用,基于水资源生态足迹理论,利用中国四大城市群(京津冀、长三角、珠三角和成渝城市群)2012～2021年水资源和社会经济发展相关数据,对比分析了地区水资源可持续利用状况。结果表明：(1)四大城市群10 a来人均水资源、人均生产用水生态足迹呈下降趋势,人均生活、人均生态用水生态足迹呈上升趋势。3种用水生态足迹中,人均生产用水生态足迹占比超过50%,人均生态用水生态足迹占比不足20%。(2)长三角城市群人均水资源及人均生产用水生态足迹最高,京津冀城市群最低;2015年后成渝城市群的人均水资源、人均生产用水及人均生活用水生态足迹均超过珠三角城市群。(3)京津冀城市群人均水资源承载力远远低于其他城市群,而人均水资源压力指数及人均生产、生活、生态用水压力指数远远高于其他城市群;2017年后成渝城市群的人均水资源承载力超过珠三角城市群。(4)研究年份内京津冀城市群均处于生态赤字状态;珠三角、成渝城市群水资源为生态盈余状态,长三角城市群总体为生态盈余状态。(5)随着水资...     

基于水资源生态足迹模型的广东省及珠三角九市水资源可持续利用研究

为研究广东省水资源与经济协调发展关系,研究基于水资源生态足迹模型,从生产、生活和生态用水3个方面,计算广东省及珠三角九市近10年人均水资源生态足迹、生态承载力和生态盈余(赤字)。结果表明：2011—2020年广东省及珠三角九市人均水资源生态足迹均呈下降趋势,水资源利用效率逐年提高;近10年人均水资源承载力均大于生态足迹,整体水资源利用状态为可持续,但生态盈余量呈缓慢下降趋势。生产用水占总用水比重较大,全省农业用水仍有较大节水空间,在经济发展过程中仍需加强水资源管理,大力推进珠三角九市区域协调发展,进一步提高用水效率促进全省水资源可持续利用。     

基于生态足迹的上海市水资源生态承载力评价

为分析上海市水资源可持续利用状况,基于生态足迹的理念与方法,构建了上海市水资源生态足迹和生态承载力的评价模型,系统评估了各种用水途径下水资源生态足迹和水资源生态承载力的特征。结果表明,在考虑过境水的情况下,上海市水资源处于相对盈余状态,开发压力较小;上海市人均水资源生态足迹小于人均水资源生态承载能力,水资源利用方式和经济发展方式处于相对可持续状态。火电工业用水对于上海市水资源生态足迹具有较大的影响,应加大火电工业用水效率的改进力度,提高水的重复利用率。     

银川市2008年水资源生态足迹研究与分析

通过建立水资源生态足迹模型和水资源生态承载力模型,利用生态足迹的理论与方法计算了银川市2008年水资源生态足迹和水资源生态承载力,结果表明银川市2008年人均生态足迹为1．450hm^2／人,人均水资源生态承载力为0．318hm^2／人．人均水资源生态足迹是水资源生态承载力的4．57倍,水资源生态赤字达到1．132hm^2/人。农业水资源生态足迹占比例最大,农业用水比重过高,地区用水存在着结构性矛盾。同时,银川市水资源生态承载力主要来自黄河水,与地下水与当地地表水资源较贫乏一致。最后为银川市水资源可持续利用,降低人均生态足迹,提高水资源生态承载力提出了相关建议。     

基于能值水生态足迹的河南省水资源可持续利用评价

为探析河南省水资源可持续利用状况,推动区域高质量发展,将能值理论与水生态足迹相结合,构建资源可持续利用状况评价的能值水生态足迹模型和能值水生态承载力模型,综合分析了河南省2008—2018年水生态足迹和水生态承载力时空变化情况。结果表明：河南省2008—2018年水生态足迹总体呈上升趋势,其中农业用水足迹占比最高,生态用水足迹占比最低,各地级市水生态足迹构成比重不同;河南省水生态承载力均小于水生态足迹,水资源处于水生态赤字状态,且水资源压力指数始终大于1,河南省水资源整体处于不可持续利用状态;河南省水资源分布不均,南阳市、信阳市、驻马店以及三门峡为水资源生态盈余,水资源压力指数小于0,水资源处于可持续利用状态;其他地级市水资源短缺,水资源呈不可持续利用状态,其中郑州市水资源压力指数最大。     

基于生态位及其熵值模型的陕西省渭河流域用水结构特征

为了阐明陕西省渭河流域用水结构特征,实现水资源的合理配置,以该区域七市一区为研究对象,基于2001—2016年的用水数据,利用生态位理论构建了用水结构生态位及其熵值模型,揭示了各行政区用水结构及其相对于陕西省、全国的演变态势。结果表明:(1)七市一区农业用水生态位最高,工业、生活用水生态位次之;行政区间各用水类型生态位存在明显差异,其中渭南市、榆林市农业用水生态位级别最高,铜川市、延安市工业用水生态位级别最高,西安市在生活用水与城镇公共用水方面级别最高。(2)行政区各用水类型生态位宽度普遍大于陕西省及全国,其中农业用水生态位宽度分别是陕西省与全国的1. 15～2. 62、1. 36～3. 09倍,工业用水生态位宽度分别是陕西省与全国的0. 75～4. 13、0. 86～4. 71倍,反映出区域用水结构处于调整阶段且工、农业用水调整力度大于陕西省及全国平均水平。(3)相较于全国,陕西省农业用水与城镇公共用水处于扩充状态,生活用水与工业用水处于压缩状态;相较于陕西省,不同行政区各用水类型有扩充也有压缩。运用生态位理论能够全面、直观地反映陕西省渭河流域行政区用水结构的变化,方法简便、实用,具有可推广性。     

基于生态足迹模型的水资源可持续利用分析

以典型喀斯特地区——六盘水市为研究区,基于生态足迹理论,从生活、生产、生态3个用水账户角度出发,构建了六盘水市水资源生态足迹模型与水资源生态承载力模型,用于对六盘水市2008～2015年的水资源生态足迹和生态承载力进行计算。在此基础上,应用多种评价指标分析了该市水资源可持续利用情况,讨论了各指标与年平均降雨量之间的关系。研究结果表明:该区域的水资源属于生态盈余状况,水资源利用整体而言处于可持续利用的状态,但是人均水资源生态承载力的年际变化幅度较大,可持续性比较不稳定;同时,生态用水和万元GDP的水资源生态足迹处在较低的水平,说明目前的用水比例不利于生态环境的改善,因而需要进一步提高用水效率。所采用的研究方法和得出的研究结论可以为岩溶地区的水资源可持续性研究提供一定的依据和参考。     

黄河流域工业用水效率提升策略研究

黄河流域水资源紧缺、流域内用水需求增长与空间失衡的矛盾制约了流域高质量发展,全面提升黄河流域用水效率是推动黄河流域生态保护和高质量发展的重要举措。采用Super-SBM模型计算2005—2019年各省及地级市工业用水效率,并利用地理加权回归(GWR)模型对地区发展水平、产业结构合理化程度、工业废水排放等影响因素进行分析,结果表明：对工业用水效率影响最大的是人均GDP,其次是研发经费占比、工业用水重复利用率、工业增加值占比、工业用水量占比、水资源总量等;用水效率低等水平且水资源缺乏地区应加强水权交易市场建设;用水效率中等水平地区应以降低废水排放量为主,加大工业废水处理设施的建设力度,提高工业用水的重复利用率;用水效率高等水平地区应严格实行区域环境容量和浓度管控,加大淘汰落后产能力度,大力发展循环经济,促进工业绿色发展。     

长江经济带水资源生态足迹时空分析及预测

基于生态足迹模型测算长江经济带及其各个省(市)的人均水资源生态足迹、人均水资源生态承载力以及人均水资源生态盈亏,并运用灰色神经网络模型预测2016-2025年的发展趋势。研究结果表明:从时间趋势来看,长江经济带人均水资源生态足迹呈现先上升后趋于平稳的变化趋势,生态承载未出现超载现象,人均水资源生态足迹和水资源生态承载力均有较大时间上波动;从空间差异来看,人均水资源生态足迹的年均值总体呈现上游高下游低的空间分布特征(浙江省除外),人均水资源生态承载力的年均值受自然因素影响呈现明显的空间变化差异;从预测结果来看,人均水资源生态足迹有较大下降的为上海、浙江和湖南,水资源可持续利用状况不容乐观的有江苏、重庆以及云南。     

京津冀地区城镇化与水资源可持续利用的演变及匹配特征

提高水资源利用效率是实现京津冀地区城镇化高质量发展的关键环节。通过构建京津冀城市群新型城镇化水平评价指标体系,评估其时空演变特征;利用水资源生态足迹模型揭示城市群水资源利用格局。在此基础上,结合耦合协调度模型及空间匹配模型探究两者的匹配特征。结果表明：在新型城镇化水平方面,北京市（0.82）>天津市（0.47）>河北省各市(0.1~0.4),且障碍因子存在空间差异,北京市表现为生态和城乡一体化,而天津市和河北省的约束力主要来源于人口和社会城镇化。京津冀地区水资源可持续性有所增强,具体表现为人均水资源生态足迹和足迹深度下降,人均水资源生态承载力和足迹广度有所上升;而与成渝城市群相比,京津冀城市群水资源生态赤字形势严峻,高强度农业用水是造成水资源生态足迹较高的主要原因。新型城镇化质量与水资源供需在时间尺度上处于勉强协调阶段,其中北京市（良好协调）和天津市（中级协调）耦合协调度呈现上升趋势,河北省各市耦合协调性较差;水资源生态赤字与城镇化质量的空间匹配度有所下降,河北省空间匹配性（匹配）高于北京市（不匹配）和天津市（较为匹配）。     

基于三维水足迹模型的河南省水资源可持续利用水平评价

基于三维水足迹模型,以水生态赤字与盈余、水压力指数、水资源集约利用指数和水资源可持续指数4个指标构建水资源可持续利用水平指标评价体系,从时间上和空间上分析河南省的水资源可持续利用水平,并且利用对数平均迪氏指数分解法分析水足迹变化的驱动因素。结果表明：河南省水足迹由大到小为生产用水足迹、生活用水足迹和生态用水足迹,其中豫北和豫中各市的水足迹深度较大;河南省整体水资源可持续利用水平较差,其中豫北和豫中地区的水资源可持续利用水平最差;经济规模效应、人口规模效应对水足迹的变化具有正向驱动作用,而水足迹强度效率效应和水资源承载力效应具有负向驱动作用。     

湖北省水生态足迹时空动态分析

随着人口增长和经济发展,自然环境面临的压力显著增加,与人类生存息息相关的水首当其冲,对水这种人类赖以生存的自然资源进行评价具有重要意义。搜集了湖北省2005—2018年的水文和社会经济发展资料,利用生态足迹法,分析湖北省水资源生态足迹、生态承载力、生态盈余/赤字、水资源负载指数和万元GDP生态足迹的年际变化,探讨了丰、平、枯水3个典型年湖北省水生态足迹的空间分布特征。结果显示:湖北省2005—2018年水资源生态足迹逐年增大,而水资源生态承载力不呈显著增大或减小趋势,年际变化较大,湖北省在2005—2018年间均为生态盈余,水资源负载指数年际变化较大,万元GDP生态足迹呈逐年下降趋势;从空间分布上看,武汉、襄阳、孝感水资源负载指数较大,而恩施、咸宁、神农架水资源负载指数较小。这说明湖北省水资源总体上较为丰富,足以维持该地区可持续性发展,但水资源地区分布不均匀,对于工业型城市而言用水压力仍然较大。     

基于生态足迹模型的河池市水资源可持续利用评价

利用水资源生态足迹模型计算和分析了河池市2004年-2010年水资源生态足迹、水资源生态承载力、水资源生态盈亏、水资源生态压力指数及万元GDP水资源生态足迹,以明确其水资源可持续利用状况。结果显示:(1)河池市人均水资源生态足迹平均值为0.742 0hm2/人,人均水资源生态承载力平均值为7.428 6hm2/人,人均水资源生态盈余平均值为6.686 7hm2/人,水资源生态压力指数平均值为0.107 7,表明该地区近年来水资源利用处于可持续状态,水资源安全程度高;(2)万元GDP水资源生态足迹年均降幅为7.80%,表明河池市近年来水资源利用效率有了显著提高。最后指出应从水资源均衡因子取值、核算水污染足迹等方面完善水资源生态足迹研究。     

基于洛伦兹曲线的甘肃省用水结构分析

辨析区域用水结构特征,对于优化区域水资源配置、社会经济与生态环境协同发展具有重要意义。利用洛伦兹曲线、基尼系数、洛伦兹不对称系数等方法,对甘肃省各区域近10 a来用水结构时空分布特征、均衡差异性、主要用水指标(万元GDP用水量、万元工业增加值用水量、人均综合用水量和净灌溉用水量)进行研究,并对研究结果进行定量分析。结果表明:甘肃省用水结构存在显著差异,工业用水、城镇公共用水、居民生活用水基尼系数均＞40%,超过了“警戒线”,空间分布极不均匀;生态环境用水、农业用水空间分布相对合理,但仍未达到“空间均衡”的治水目标;工业用水、城镇公共用水、居民生活用水具有明显的空间分布不均匀性,总体呈现出由类型用水量较大区域主导的非对称性特征。研究结果与实际情况基本吻合,表明该研究思路和研究方法可为区域水资源优化配置、用水结构分析提供一定的参考。     

黑龙江省水足迹时空分布规律及空间均衡分析

利用水足迹理论,量化2000—2018年黑龙江省13个地级市的不同类型水足迹,分析其时空演变规律,并结合空间均衡分析研究了各地区水足迹的差异性。结果表明:2000—2018年黑龙江省总水足迹呈波动上升趋势,但灰水足迹一直下降,2018年人均灰水足迹为300.7m³;水足迹空间分布不均匀,水足迹富足和水足迹匮乏同时存在,整体上呈现出北低南高、东低西高的趋势;研究时段内,黑龙江省人均灰水足迹和人均水足迹的空间分布较为均匀,其总体空间均衡度超过0.6;水足迹强度、工业蓝水足迹和生态环境蓝水足迹的空间分布存在较大差异;水足迹的总体空间均衡度在逐渐上升,但最大值不超过0.6,区域分布仍有较大差异。     

基于生态足迹的山东省水资源承载力研究

为研究山东省水资源生态承载力现状,缓解山东省用水压力,基于生态足迹的理论和方法,构建了水资源二级账户;同时,从城市发展的角度,选取了城市建设和社会经济中的相关指标,利用统计产品与服务解决方案(Statistical Product and Service Solutions,SPSS)软件,分别对山东省水资源生态足迹和生态承载力进行了相关性分析。分析结果表明:山东省水资源生态足迹和生态承载力均呈现出下降的趋势,水资源处于生态赤字状态;山东省水资源生态足迹受农业用水的影响最大,水资源生态承载力受降水的影响最大,城市设施水平对提高水资源生态承载力具有正面效应。因此,为了提高山东省的水资源生态承载力,提出了有针对性的措施,即应要改变农业灌溉方式,调节生产生活方式,并充分利用雨水资源,从而使得雨污资源化。     

长江流域水资源生态足迹及其驱动因素

为定量分析长江流域水资源开发利用状况,在传统的水资源生态足迹模型基础上,对其水资源生态承载力计算参数的选取进行了改进,采用区域用水总量控制指标替代区域人均水资源总量,对长江流域主要省区市的水资源生态足迹和水资源生态承载力进行了计算,分析了水资源生态足迹的驱动因子。研究结果表明,长江流域水资源生态足迹年际变化不大,呈现出小幅增加的态势。水资源生态足迹的变化反映了长江流域用水结构的变化,其地区分布规律在一定程度上反映了区域GDP状况。长江流域水资源生态承载力总体上呈现盈余态势,水资源生态赤字与水资源生态承载力分布规律一致。采用对数平均迪氏指数分解法对结构、技术、经济和人口等驱动因素分析后发现,GDP的大幅度增长是水资源生态足迹增加的主要原因,人口因素和用水结构在一定程度上影响着水资源生态足迹的驱动效应,技术因素对水资源生态足迹的增加起到抑制作用。