新疆地区水资源生态承载力及用水效率研究

海力且木·麦麦提

(新疆喀什水文水资源勘测局 新疆喀什 844000)

新疆地区水资源生态承载力及用水效率研究

海力且木·麦麦提

(新疆喀什水文水资源勘测局 新疆喀什 844000)

新疆自治区是我国面积最大的省份，其具有丰富的自然资源，属于干旱环境，因此水生态较为脆弱，研究其生态承载力及用水效率具有重大意义。基于水生态足迹的理论，首先对生态足迹理论进行阐述，随后介绍了其在水资源领域的研究进展，分析了其计算方法。以新疆区各项水生态指标为依据，分析了其水生态足迹，进而讨论其生态水承载力。最后基于投影分类分析法对新疆用水效率进行了研究，并得出结论。为新疆地区今后水资源研究提供了理论依据。

水资源 生态承载力 生态足迹 用水效率

引言

目前，可持续发展战略已得到各国的共同重视，水是生命之源，是关系到社会经济发展水平的重要资源。新疆自治区是我国面积最大的省份，地处西北内陆地区，具有丰富的自然资源，属于干旱环境，因此水生态较为脆弱，研究其用水量是否超过生态承载力具有重要意义。水是支撑新疆实现跨越式发展的重要资源，进行水资源研究对可持续发展战略的实施可以起到理论支撑。

本文基于水生态足迹的理论，首先对生态足迹理论进行阐述，随后介绍了其在水资源领域的研究进展，分析了其计算方法。以新疆区各项水生态指标为基础，重点分析了其水生态足迹，进而讨论其生态水承载力。最后基于投影分类分析法对新疆用水效率进行了研究，并得出结论，技术路线见图1。

1 水生态足迹理论

图1 新疆区水生态足迹研究技术路线11

1992年生态足迹理论由加拿大科学家Willian E提出，随后其学生Wackernagel对这一理论进行了完善。Folke 等人基于波罗海域一些城市的生态足迹，得出生态系统过负荷的结论。Jenerettle 等人基于空间异性方法，首次利用生态足迹理论分析水资源，并提出了虚拟水资源的概念。水资源生态足迹理论较生态足迹理论而言，其理论还不是特别成熟，处于发展阶段。国内诸多学者对其进行了研究。2004年，马静等人基于Jenerettle 的理论，对中国1999年的水生态足迹进行了分析。2005年，龙爱华等人运用生态足迹模型计算了甘肃省15年的水资源生态足迹，他们将水足迹分为直接消费和间接消费两类。2009年，莫明浩等计算2006年洪湖市水资源生态足迹，将足迹分为：农业、工业、民用、生态四种，并指出当地是水资源利用程度已经超负荷。

基于Willian E的生态足迹理论模型，将水资源生态足迹定义为：将人类生产和生活消耗的水资源按照生态足迹理论方法折算到相应的水域面积，用以描述水资源用地。本文讨论水资源生态足迹时将水资源分为三种：生产用水、生态环境用水、民用水。总水资源生态足迹EFW计算公式如下：指的是人均水资源生态足迹，hm2/人；N是人口总数；Wa是水资源生态足迹因子，根据国家标准，内陆地区取0.4；WW是人均用水量；是水资源生产能力。

但是各地区人均用水量有所差异，不能直接进行类比，因此引进水资源产量因子LWr和人均水资源利用量WQ表示人均用水量：

为了取得各个地区的LWr，将世界水生产因子定为1，某区域平均水资源生产能力比世界平均水资源生产能力就是该区域的LWr。经计算，得到新疆各地区的水资源产量因子见表1。

表1 新疆各地区的水资源产量因子

2 基于水生态足迹的承载力研究

根据上文的计算模型，以新疆地区近两年的水资源数据为基础，分析计算新疆各个地区的水资源生态足迹指标，各地区计算结果见表2。

表2 新疆各地区的水资源生态足迹指标

由表2可以看出，各个地区的生活用水基本在同一个数量级，影响其大小差异的缘由在于各个地区的人口数量不同。但生态环境用水足迹相差很大，阿勒泰地区达到了97580 hm2。生产用水足迹的衡量标准是当地工业的发展水平，同样利用上一节的计算方法，将各地区生产生活总用水足迹列到柱状图中，见图2。

图2 新疆各地区生产生活总用水足迹

根据上文中的水资源生态足迹计算结果，对新疆区内水资源承载能力进行计算，得到的水资源承载能力柱状图见图3。

由图3可以看出新疆区内只有克孜勒苏柯尔克孜自治州和伊犁州水资源生产能力超过其水生态足迹，也即生态承载能力强，是可持续发展的，其它地区水资源负荷较大，尤其是阿克苏地区和喀什地区，水资源开发强度远大于其水资源承载能力。

图3 新疆水资源承载能力柱状图

3 用水效率研究

投影分类分析法是一种针对用水效率研究的探索性分析，从不同的角度去观察数据，寻求数据特征，挖掘最优投影方向。其计算步骤为：首先，将样本中各数据归一处理，得到其标准值；其次，设定目标函数，将数据在目标函数上投影；计算最优的投影方向，寻求函数的最优解；最后，求出最佳投影方向和投影值的大小。利用此方法对新疆地区各城市样本进行分析得出其投影值大小，见表3。

由表3可以看出，水效率最高的是哈密地区，最低的地区是和田地区。乌鲁木齐、克拉玛依、昌吉的水效率也较高。

4 结语

基于水生态足迹的理论，首先对生态足迹理论进行阐述，随后介绍了其在水资源领域的研究进展，分析了其计算方法。以新疆区各项水生态指标为基础，重点分析了其水生态足迹，进而讨论其生态水承载力。最后基于投影分类分析法对新疆用水效率进行了研究。为新疆地区水资源生态承载力研究提供了理论依据。

表3 新疆各地区投影值

1. 段春青,刘昌明,陈晓楠,等. 区域水资源承载力概念及研究方法的探讨[J]. 地理学报,2010,01.

2. 张永勇,夏 军,王中根. 区域水资源承载力理论与方法探讨[J]. 地理科学进展,2007,02.

3. 董雯,刘志辉. 基于FAHP原理的水资源承载力综合评价研究——以新疆博尔塔拉河流域和精河流域为例[J].干旱区资源与环境,2008.

4. 欧洋铭, 白若男, 朱国宇. 成都市水资源承载力动态变化及成因研究[J]. 南水北调与水利科技,2012,06.

10.3969/j.issn.1672-2469.2014.11.011

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A

1672-2469（2014）11-0030-03

11作者简介：海力且木•麦麦提（1971年—），女，助理工程师。