摘 要：定量分析福建省莆田市的水資源生態(tài)足跡和生態(tài)承載力，以數(shù)據(jù)體現(xiàn)水資源生態(tài)承載狀態(tài)，助力莆田地區(qū)水資源的科學發(fā)展。以2018—2022年福建省莆田市數(shù)據(jù)為依據(jù)，創(chuàng)建水資源生態(tài)足跡模型，分析了水資源生態(tài)足跡、生態(tài)承載力、水資源負載指數(shù)的變化趨勢。結果表明：水資源負載指數(shù)均＞10，水資源利用程度高，潛力不大。從福建省莆田市水資源生態(tài)足跡可知，莆田市水資源在區(qū)域上分布不均，受降雨量等主要因素影響，各年度的分布也不平衡。從福建省莆田市水資源生態(tài)承載力可知，水資源的供需存在一定矛盾，隨著經(jīng)濟的發(fā)展，水資源管理需要綜合考慮多種因素，將節(jié)約資源、保護環(huán)境、實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的理念貫穿其中，加強水資源的管理和保護，從而實現(xiàn)水資源可持續(xù)發(fā)展的目標。

關鍵詞：水資源生態(tài)足跡；水資源生態(tài)承載力；水資源負載指數(shù)；莆田市

中圖分類號：X24 文獻標志碼：B 文章編號：2095–3305（2024）07–0-03

水資源，影響著生活的方方面面。在社會層面，對生產(chǎn)、環(huán)境，甚至社會穩(wěn)定等方面都具有不可替代的重要作用。當前針對水資源的研究，主要基于客觀數(shù)據(jù)組建的生態(tài)足跡模型。水足跡是通過“虛擬水”的構建反映地區(qū)水資源消耗量，但體現(xiàn)的是維持人類服務消費和產(chǎn)品所需要的“真實”水資源數(shù)量，其計算結果不能被納入生態(tài)足跡模型[1]。生態(tài)足跡是維持水資源消費及自然環(huán)境進化所需要的水資源用地面積，前提是基于一定的人口和經(jīng)濟規(guī)模條件下。生態(tài)足跡法是通過估算維持人類生產(chǎn)生活的空間面積，比較在特定人口區(qū)域的生態(tài)承載力，所得結果的指標數(shù)據(jù)可衡量水資源在特定區(qū)域的發(fā)展情況及其可持續(xù)性?？梢詮乃Y源在特定區(qū)域相關生態(tài)足跡、生態(tài)承載力、生態(tài)足跡動態(tài)變化等角度進行實證并深入分析研究。

1 數(shù)據(jù)來源及相關研究方法

1.1 構建水資源生態(tài)足跡的模型

水資源生態(tài)足跡（EFw），表示水資源用地面積，即相應賬戶的生產(chǎn)面積所消耗的水資源量。要得到可用于全球范圍內(nèi)不同地區(qū)都可以相互比較的統(tǒng)一標準值，所進行的統(tǒng)一標準化驗算，計算公式為：

EFw=γw×（W/Pw）（1）

式（1）中，γw為應用于全球的水資源均衡因子（取值5.19）；W為水資源消耗量（詳水資源公報）；Pw為全球水資源平均生產(chǎn)能力（取值3 140 m3/hm2）[2]。

若想得到人均數(shù)值，則用水資源生態(tài)足跡的數(shù)值除以人口數(shù)，計算公式為：

efw=EFw /N（2）

1.2 模型構建水資源生態(tài)承載力

水資源生態(tài)承載力（ECw），計算公式為：

ECw=γw×ψ×Q/Pw×0.4（3）

式（3）中，Q為水資源總量（m3）；Pw為世界水資源平均生產(chǎn)能力（m3/hm2）；γw為全球水資源均衡因子（取值5.19）；ψ為水資源產(chǎn)量因子（取值0.77）；系數(shù)0.4為綜合考慮水資源承載力，其中生態(tài)環(huán)境的維持需要60%[3]。

若想得到人均數(shù)值，則用水資源生態(tài)承載力的數(shù)值除以人口數(shù)，計算公式為：

ecw=ECw /N（4）

1.3 水資源生態(tài)赤字（盈余）

水資源生態(tài)赤字（盈余）（?E），計算公式為：

?E=ECw-EFw（5）

式（5）中，ΔE為水資源生態(tài)赤字（盈余）（hm2）；ECw

為水資源生態(tài)承載力（hm2）；EFw表示水資源生態(tài)足跡（hm2）[4]。

水資源生態(tài)赤字表示水資源使用供不抵需；水資源生態(tài)盈余表示水資源量供大于需。?E＜0時代表水資源生態(tài)赤字，?E＞0時代表水資源生態(tài)盈余。

1.4 萬元GDP水資源生態(tài)足跡的分析

萬元GDP水資源生態(tài)足跡（EF），表示在單位萬元GDP基礎上，在單位生產(chǎn)面積上消耗的水資源量，計算公式為：

EF=EFw/GDP （6）

計算結果數(shù)值的大小表示水資源的利用效率的高低，數(shù)值高代表效率低，數(shù)值低代表效率高。EFw表示詳上述；GDP表示當?shù)厣a(chǎn)總值（萬元）。

1.5 水資源負載指數(shù)的分析

水資源負載指數(shù)（c），公式為：

c=k/W （7）

式（7）中，P為人口數(shù)量（104人）；G為研究區(qū)域的生產(chǎn)總值（億元）；W為研究區(qū)域水資源總量（億m3）；k的系數(shù)取值如下。

k值計算公式[5]如下，R為年降水量（mm）。

水資源負載指數(shù)（c）數(shù)值大小能夠反映的水資源各項指標，當水資源負載指數(shù)＜1時，說明水資源使用程度很低，水資源充裕；當水資源負載指數(shù)處于1～2區(qū)間時，說明水資源使用程度較低，水資源較充裕；當水資源負載指數(shù)處于2～5區(qū)間時，說明水資源使用程度處于中等，水資源需求情況處于中等水平；當水資源負載指數(shù)處于5～10區(qū)間時，說明水資源使用程度較高，水資源需求情況困難；當水資源負載指數(shù)＞10時，說明水資源使用程度很高，水資源需求難以滿足，需要外來水資源的補給（表1）[6-10]。

1.6 數(shù)據(jù)來源

研究數(shù)據(jù)主要來自2018—2022年莆田市水資源公報，以及2018—2022年莆田市國民經(jīng)濟和社會發(fā)展統(tǒng)計公報，詳細數(shù)值見表2。

2 計算結果與分析

2.1 計算結果

通過分析2018—2022年莆田市水資源公報，2018—2022年統(tǒng)計年鑒相關數(shù)據(jù)，計算出各年莆田市水資源生態(tài)足跡（含5個主要專業(yè)）、水資源生態(tài)承載力的數(shù)值，可得表3。

2.2 結果分析

由表3可知，2018—2022年莆田市水資源生態(tài)足跡共5個賬戶，其中，農(nóng)業(yè)用水生態(tài)足跡所占比例約為42.5%，其值最高，整體趨勢較平穩(wěn)。工業(yè)用水一直占據(jù)較大的比重，其生態(tài)足跡趨勢逐年下降，依賴于相關工業(yè)節(jié)水措施的有效實施，工業(yè)水資源利用率逐年提高。2021年莆田市生態(tài)環(huán)境用水生態(tài)足跡明顯上升，可能是由于實施木蘭溪綜合治理后，當年建成了木蘭溪防洪工程蓋尾段、藍色海灣整治行動項目、進村入戶供水管道1 402 km、治理生態(tài)河道32 km、治理水土流失0.2萬 hm2等一批惠及民生的水利基礎設施。綜合上述分析可知，隨著經(jīng)濟的發(fā)展，莆田市的產(chǎn)業(yè)結構存在一定的調(diào)整，相關節(jié)水科技也在不斷發(fā)展，水資源利用率不斷提高。

萬元GDP水資源生態(tài)足跡數(shù)值越低，表面利用效率越高。通過表3可知，2018—2022年莆田市萬元GDP水資源生態(tài)足跡逐年下降，利用效率逐年提高。這可以歸因于莆田市近些年相關政策的指引，不斷調(diào)整產(chǎn)業(yè)結構和優(yōu)化產(chǎn)業(yè)發(fā)展的舉措效果良好。

在2018—2022年莆田市經(jīng)濟與人口不斷增長的情況下，水資源生態(tài)足跡總體較為平穩(wěn)，表明人均水資源利用效率在不斷提高。人均水資源生態(tài)足跡的較低數(shù)值控制是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的必要指標。水資源生態(tài)承載力的波動頻率較大，2018年和2021年數(shù)值較高，分別達到0.643、0.616 hm2/人，說明這2年水資源承載良性支撐較好，其他年份承載較差。2020年后推測可能是莆田市“十六字”治水思路的深入貫徹，弘揚“節(jié)水優(yōu)先、空間均衡、系統(tǒng)治理、兩手發(fā)力”治水思路落地，對水資源生態(tài)承載力的影響逐漸顯現(xiàn)，使得水資源生態(tài)承載力隨年度降水量變化幅度不明顯。莆田市水資源人均生態(tài)赤字，2018—2022年中最低年份的數(shù)值為0.074 hm2/人，為2022年。同年水資源生態(tài)承載力數(shù)值為0.481 hm2/人，數(shù)值較高，推測是莆田市“十六字”治水方針落地已給莆田市提供正面的用水指南。由此可見，正確的政策措施指引對莆田市水資源生態(tài)赤字程度有一定緩解作用，縮短了赤字差距。

2.3 莆田市水資源負載指數(shù)

通過表4可以看出，2018—2020年莆田市水資源負載指數(shù)均較高。2018—2020年呈上升趨勢，2020年后，隨著“十六字”治水思路的深入貫徹，莆田市水資源負載指數(shù)有所下降，但數(shù)值仍較高，負載指數(shù)＞10的情況未有改觀，說明水資源生態(tài)承載壓力仍較大。在相關政策的正確指引下，雖然莆田市供水緊張的形勢得到有效緩解，但由于莆田市水資源的長期壓力，要改善絕非一朝一夕可達成，仍需加大正確政策的落地效力。

3 結論

通過構建2018—2022年莆田市水資源生態(tài)足跡模型，結果顯示莆田市人均水資源生態(tài)足跡數(shù)值在0.56～0.64 hm2/人；水資源生態(tài)承載力模型結果顯示，莆田市人均水資源生態(tài)承載力在0.29～0.56 hm2/人之間；水資源生態(tài)承載力受降水影響較大。但隨著蓄水總量的增加，該項指標受降水影響的程度有所降低。水資源生態(tài)赤字結果顯示，2018—2022年莆田市水資源負載指數(shù)均＞10，水資源生態(tài)壓力較大，體現(xiàn)水資源生態(tài)赤字；萬元GDP生態(tài)足跡指標計算結果數(shù)值較大，顯示水資源利用效率較低。以上數(shù)據(jù)也表明農(nóng)業(yè)用水對水資源生態(tài)足跡貢獻最大，生態(tài)環(huán)境生態(tài)足跡影響次之，年降水量對水資源生態(tài)承載力影響較大，相關政策的落地使得該項指標受降水影響的程度有所降低。

降低水資源生態(tài)足跡成為維系莆田市水資源可持續(xù)發(fā)展的主要目標?！肮?jié)水優(yōu)先、空間均衡、系統(tǒng)治理、兩手發(fā)力”，是莆田市今年新推出的“十六字”治水思路。隨著“十六字”治水思路的深入貫徹，“節(jié)水優(yōu)先、空間均衡、系統(tǒng)治理、兩手發(fā)力”的思想落地，木蘭溪治理成效顯著，可有效緩解水資源壓力，有利于水源地的涵養(yǎng)。但由于莆田市水資源地區(qū)偏差嚴重，空間均衡上還有一定的提升空間。莆田市需要統(tǒng)籌考慮區(qū)域水資源的均衡、產(chǎn)業(yè)結構的調(diào)整、相關節(jié)水工業(yè)的推行、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的節(jié)水灌溉等措施，結合強有力的政策落地，最終實現(xiàn)水資源利用效率的穩(wěn)步提高。

參考文獻

[1] 黃林楠，張偉新，姜翠玲，等.水資源生態(tài)足跡計算方法[J].生態(tài)學報，2008（3）：1279-1286.

[2] 焦士興，陳林芳，王安周，等.中原城市群水資源生態(tài)足跡變化及驅(qū)動研究[J].人民黃河，2020，42（5）：62-66.

[3] 雷亞君，張永福，張敏惠，等.新疆水資源生態(tài)足跡核算與預測[J].干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究，2017，35（5）：142-150.

[4] 李玉平，王曉妍，朱琛，等.邢臺市水資源生態(tài)足跡核算與預測研究[J].水土保持研究，2014，21（3）：227-230.

[5] 莊慶威，吳世新，羅格平，等.新疆綠洲變化與資源配置協(xié)調(diào)性分析[J].干旱區(qū)地理，2020，43（5）：1298-1306.

[6] 楊婷婷.基于水資源生態(tài)足跡的沿海11個省級行政區(qū)水資源可持續(xù)利用分析[J].人民珠江，2024，45（1）：51-62.

[7] 朱雪穎，黃生志，黃強，等.塔里木河流域水資源生態(tài)承載力動態(tài)評價與預測[J].人民珠江，2024，45（3）：79-88.

[8] 黃麗想，王健泉，邸齊夢，等.基于生態(tài)足跡和SD模型的山東省水資源可持續(xù)利用評價[J].人民珠江，2024，45（1）：1-12.

[9] 尹詩婷.河源市水資源生態(tài)足跡與水資源可持續(xù)利用分析[J].廣東水利水電，2023（11）：55-59.

[10] 郝燦，陳義忠，高田源，等.基于生態(tài)足跡理論的承德市水資源利用均衡性及影響因素[J].河北工業(yè)大學學報，2023，52（5）：85-96.