基于生态系统服务功能的贵州省水生态足迹研究

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近年来,随着经济社会的快速发展、人口增长,加之极端气候的日趋频繁,水资源短缺、水环境破坏、水生态恶化、洪涝灾害频发等水问题愈发突出。贵州具有山多坡陡谷深、养殖水域水面小,水产品自给能力低;喀斯特地貌强烈发育、地表水渗漏严重、水环境易污染、难治理、“工程性”缺水突出等特点。水生态足迹是衡量一个区域水资源利用状况及水生态所承受压力的有效工具,因此,本文以生态足迹为基础对贵州省水生态足迹进行研究,以期为西南喀斯特地区及贵州省水资源、水环境的可持续开发利用与保护管理提供理论参考依据及借鉴意义。针对现有水生态足迹理论及其模型存在的缺陷与不足,在前人研究的基础上,本文提出了水生态系统供给及净化服务功能的水生态足迹概念与模型,将其划分为生物生产和非生物生产的水生态足迹两部分,建立水产品、水资源、水环境三类账户,在此基础上以2000-2014年的贵州省为例分别对省域和各市(州)进行计算分析,结果表明:(1)在生物生产-水产品账户中,贵州省人均水产品生态足迹总体呈上升的趋势;生态承载力波动变化较小,波动范围为0.0053~0.0071hm~2/人;水产品呈生态赤字状态,且其生态压力较大。(2)在非生物生产-水资源账户中,贵州省人均水资源生态足迹整体呈逐渐上升的趋势,个别年份略有波动,但波动范围不大;生态承载力则呈明显波动的趋势;水资源处于生态盈余状态,且其生态压力较小。(3)在非生物生产-水环境账户中,水环境生态压力主要来源于氮污染,2000-2010年水污染生态足迹变化不大,2011-2014年波动较大,历年生活水污染账户值均大于工业;生态承载力呈波动变化的趋势,水环境处于生态赤字状态,且其生态压力较高。(4)2000-2014年贵州省各市(州)人均水产品生态足迹变化态势基本一致,除个别年份波动较大外,大部分研究时段波动较小;水产品生态足迹整体呈集聚状且从西至东增大空间分布格局,位于足迹值较大(>0.01hm~2/人)等级的地区集中于黔东南、黔南、黔西南等,位于足迹值较小(0-0.005hm~2/人)等级的地区集中于黔西地区。2000-2014年各市(州)人均水资源生态足迹总体呈波动增长的趋势,规律性不明显。水资源生态足迹整体上呈现出黔南、黔东南、黔北逐渐增长之后又下降,黔东北不变,黔西变化较小的空间分布格局,位于足迹值较小(0.05-0.08hm~2/人)等级的地区主要集中于黔西南、黔西北、黔东北,位于足迹值较大(0.08-0.1hm~2/人、>0.1hm~2/人)等级的地区主要集中于黔南、黔东南和黔北。2000-2014年贵州省各市(州)人均水污染生态足迹整体呈波动变化的趋势,尤其以2010-2014年波动较为明显。水污染生态足迹呈不均衡的空间分布格局,2000-2010年大部分地区位于足迹值较小(0-0.15hm~2/人)的等级,2014年大部分地区位于足迹值较大>0.25hm~2/人的等级,各市(州)生态环境恶化严重。(5)将改进后模型的省域计算结果与现有模型计算结果进行比较可知:基于生态系统服务的水生态足迹账户核算更为全面;不考虑均衡因子和水资源生态承载力公式中的产量因子,并以最大水生态压力指数来评价区域水生态系统所承受的压力状态具有合理性,更能准确反映贵州水生态的实际情况。
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