水生态承载力概念辨析与指标体系构建研究

张 远，周凯文,杨中文,张鲁骏,任晓庆,3

(1.大连海洋大学 水产与生命学院,大连 116023;2.中国环境科学研究院 河流生态保护与修复研究室,北京 100012;3.南开大学 环境科学与工程学院,天津 300350)

随着人类活动的加剧,自然资源过度开发和生态环境恶化等问题日益凸显,引起了国内外研究者的广泛关注[1-3],承载力(carrying capacity)是衡量人类活动与自然生态环境间相互关系的科学概念,最早可追溯至1798年Malthus人口论[4],近年来在资源、环境、生态等学科领域承载力研究方兴未艾[5-8]。水系统与经济社会系统存在着复杂的承载关系,经济社会作为施压主体从自然水系统(承压客体)中开发利用水资源,并经过社会水循环过程向天然水体排污,导致水环境压力[9-10]；另一方面,人类经济社会活动又直接(生态修复、养殖、捕捞等)或间接(干扰水量、水质过程)地影响水生态健康状态[11-12]。因此,随着水生态问题日益凸显,近年来水生态承载力已成为与水相关承载力研究的热点。

总体而言,当前水生态承载力研究仍处于理论探索阶段,尚未形成统一概念,其与水资源承载力、水环境承载力相互辨析不够清楚,影响了水生态承载力指标体系的科学性及其在广泛实践中的应用。本文旨在调研前人研究进展的基础上,科学辨析水生态承载力概念内涵,进一步构建水生态承载力指标体系。以期为水生态承载力科学研究奠定理论基础,同时对水生态承载力的实施应用提供指导。

1 水生态承载力的发展进程

20世纪中后期,世界范围内爆发了严重的资源环境危机,国外学者首先针对资源环境问题进行早期探索。在Hawden等[13]承载力研究的基础上,威廉福格特[14]的著作《生存之路》针对资源环境过渡开发提出了区域承载力概念。20世纪70年代联合国粮农与教科文等组织提出资源承载力概念并开展了关于土地承载力的研究[15]。同期,Bishop所著《区域环境管理中的承载力》中面向环境污染问题提出了环境承载力概念:“在维持一个可以接受的生活水平前提下,一个区域能永久承载的人类活动的强烈程度”[16]。由此“资源环境承载力”成为承载力研究的主要发展方向。水是支撑人类社会发展的关键要素之一,关于其承载力的研究一直为人们所关注。国内学者围绕水承载力开展了大量工作,呈现出由水资源、水环境承载力向水生态承载力演替趋势。

我国作为世界13个最贫水国家之一,人均水资源量仅为世界平均水平的四分之一[17-19],应对水资源短缺危机首当其冲成为研究者关注的重点。水资源承载力(water resources carrying capacity, WRCC)是承载力概念与水资源学的结合[20],国外研究者多将水资源承载力理念纳入可持续发展中进行探讨[21-25]。20世纪80年代,国内学者结合我国实际提出水资源承载力理论,探讨了水资源承载力的概念和内涵,并提出一系列量化和评估方法[26-32]。近年来国外主要以“水足迹”(water footprint)[33]为代表,以探究水资源对人类社会活动的承载关系。

人类在攫取水资源的同时也通过生产生活过程向自然水系统排放污染物,导致水环境污染在水资源短缺危机基础上进一步制约着人类社会的发展。20世纪90年代,在水环境问题日益窘迫的背景下,水环境承载力成为继水资源承载力之后提出的又一新概念，水环境承载力雏形源于环境容量[34],其概念于1994年《我国新经济开发区水环境规划研究》报告中被正式提出[35]。此后我国学者陆续开展了水环境承载力理论探索[36-37]、量化评估[38-39]及应用验证研究[40-41],并取得一系列研究成果。

水生态承载力是近年来针对水生态服务功能保护提出的新兴科学概念。考虑资源短缺、环境污染和生态退化的多重生态压力,研究者提出了面向生态文明的生态承载力概念[42]。在其指引下,针对水生态系统的承载力研究被提上日程。水生态承载力是国内提出的面向水生态系统与经济社会协调发展,涵盖水量、水质、水生态综合要素的承载力理念,将成为未来流域综合管理的理论与技术支撑。为此,“十一五”以来国家水体污染控制与治理科技重大专项(水专项)特别针对水生态承载力设置研究任务,围绕水生态承载力基础理论、评价方法、调控技术等方面展开研究,并在其推动下涌现出了系列研究成果。2009年,李靖[43]最早在叶尔羌河流域水生态承载力评估中提出了水生态承载力概念。2009—2010年,水生态承载力在理论和评价方法上进行了初步创新和研究区验证[44-46];2010年至今,水生态承载力在概念内涵、评价指标、评价方法等方面均取得一定进展[47-51]。

随着研究的深入,诸多学者逐渐认识到水生态承载力是涉及多学科、宽领域、深层次的科学研究,且需围绕水生态系统与人类经济社会活动间的协同发展关系开展理论和技术体系建设,以支撑流域/区域水生态环境管理应用。2012年,国际“未来地球计划”[52]和我国生态文明建设战略的提出[53],势必推动水生态承载力研究向科学化、系统化、实用化方向发展。当前,有必要夯实水生态承载力理论基础,开展科学概念辨析和基础指标体系构建,为全面推进水生态承载力研究进程奠定基础。

2 水生态承载力的概念辨析

2.1 水生态承载力概念界定

不同研究者对水生态承载力认知各异。李靖[54]认为水生态承载力是：一定阶段某一流域在满足自身健康发展的前提下,在一定环境背景下所能支撑的社会经济发展规模的阈值。谭红武等[48]将水生态承载力定义为:在维持河湖生态子系统自身结构、功能一定程度的稳定及其所支持的社会经济子系统可持续运行的前提下,社会经济河湖复合生态系统所能支撑的一定技术水平下、一定生活水平的人类社会经济规模的阈值。王西琴等[51]界定水生态承载力为：在维持水生态系统自身及其支持系统健康的前提下,基于一定的生态保护和承载目标,自然水生态系统所能支撑的人类活动的阈值。彭文启[55]提出的概念是:在维持良好水生态状况条件下水资源、水环境系统所能支撑的最大人口数量和经济规模。李林子、傅泽强等[56]认为水生态承载力是：一定时间发展阶段,在特定流域自然水生态系统健康不受损害的前提下,根据该阶段的经济效率和社会配置,复合水生态系统所能承载的最大经济总量和人口数量。

基于以上概念,分析认为当前水生态承载力概念存以下不足。

2.1.1 水生态内涵体现不足 当前水生态承载力概念多来自于对水资源承载力和水环境承载力概念的拓展,只是简单将水生态健康作为承载力的内涵,而并未充分体现水生态系统的功能特性。水生态系统[57],是由水生生物群落与水环境相互制约,通过物质循环和能量流动,共同构成的具有一定结构和功能的动态平衡系统。水生态系统功能特性主要指其生态服务功能,包括水生态系统自身维持功能和社会服务功能[58]。近年来,人类活动加剧导致水生态系统全方位受损,迫切需要人们从生态服务功能完整性保护角度来看待承载力问题。因此，水生态承载力应该体现水生态系统在维持自身健康稳定基础上向人类社会提供服务的能力。

2.1.2 承载主客体不明确 当前水生态承载力概念中承载主体不一,主要包括水资源系统、水环境系统[55]、水生态系统[51, 59]、社会经济河湖复合生态系统[48, 56]等。其次,承载客体较为局限,研究者多将人口和经济规模作为承载对象,未科学体现水生态承载力的作用对象。基于概念中承载主客体混淆不清问题,需要从水生态系统与人类社会间承载关系出发,科学界定承载主客体。

2.1.3 承载力量化标准不一 因承载主客体混淆不清,水生态承载力量化标准仍不统一,当前主要是以社会经济规模发展阈值[43]、最大人口数量和经济规模[60-61]等表征量化水生态承载力。笔者认为，水生态承载力是水生态系统自身的能力属性,以社会经济要素量化承载力科学性不足,需在科学界定承载主客体的基础上,确定量化标准。

综上分析,笔者认为水生态承载力是:在一定发展阶段,一定技术水平条件下,某空间范围内的水生态系统在维持自身结构功能长期稳定、水生态过程可持续运转的基础上,具有为人类社会活动提供生态服务产品的能力。水生态承载力是水生态系统自身服务功能的外在表现,承载力的大小则可由水生态系统产品和服务供给能力表征,水生态系统产品和服务也一定程度上受到人类活动的影响。承载关系表现为：水生态系统为人类社会活动提供水生态服务产品;承载主体是某空间范围内的水生态系统,承载客体是相应空间范围内的人类社会活动;承载力量化标准则是水生态服务能力或者价值。

2.2 水生态承载力内涵分析

20世纪50～70年代,早期研究者针对生态系统破坏及服务功能丧失等问题开展了系列生态系统服务研究[62-67],水生态系统服务是生态系统服务的重要组成部分,也是水生态承载力的内涵核心,有必要围绕水生态服务功能系统辨识水生态承载力内涵。Daily和欧阳志云将水生态系统服务功能定义为,水生态系统及其生态过程所形成及所维持的人类赖以生存的自然环境条件与效用[58, 66]。张诚等[68]认为水生态系统服务功能是基于水文循环及其伴生过程的生态系统为人类社会提供的直接或间接生态经济服务功能。结合生态系统功能特性,研究者对众多水生态系统服务功能开展了分类梳理。郝弟等[69]综述了千年生态系统评估(MA)[58]、供需平衡[70]及生态系统最终服务[71]3种水生态系统服务功能分类体系。基于水生系统服务功能体系以及水生态系统对人类社会需求的承载关系,笔者认为水生态承载力包含水资源、水环境、水生态和水安全4个方面的内涵。

2.2.1 水资源内涵——水资源禀赋、水资源利用 水量过程是保障水生态系统健康发展的基本条件,一方面通过生态流量过程维系水生生物的生存与繁衍;另一方面又向人类社会活动提供水资源产品,即为水资源供给[70]。水资源供给是水生态系统服务的重要组成,也是水生态承载人类社会活动的重要支撑点,表现为水生态系统以水文过程为基础形成可利用的水资源存量以支持人类水资源开发利用活动的用水需求。因此,水生态承载力的水资源内涵主要体现在水资源禀赋和水资源利用两方面。水资源禀赋指水资源供给服务的存量基础；水资源利用则是水资源供给服务的对象。

2.2.2 水环境内涵——水环境纳污、水环境净化 适宜的水环境质量是维持水生态系统健康发展的必要条件,也是水生态系统的良性营养物质循环[72]状态的体现。水生态系统自身物质循环也受到人类社会活动的干扰,特别是人类生产生活向水体中排放污染物质的过程。面向人类社会排污的需求,水生态系统的水环境服务功能[69]起到重要支持作用:一方面,水生态系统提供了人类社会所排放污染物质的收纳场所,承接了社会经济系统的环境压力;另一方面,水生态系统通过物理、化学以及生物过程降解净化接纳的污染物质,以维持水生态系统的良性物质循环[73]。可知,水生态承载力的水环境内涵表现为水环境纳污和水环境净化两方面。

2.2.3 水生态内涵——生境提供、生物保育 水生生物群落是水生态系统的核心组成,通过与非生物环境相互作用、相互制约达到水生态系统的动态平衡[74]。生物保育状况是表征水生态系统健康的关键指标,同时也受到生物群落赖以生存的生境状态的影响。水生态系统具有生境提供功能[58],通过提供支持水生生物栖息和繁衍的物理空间、水文情势、植被覆盖、水质条件等,保障了水生动植物的群落结构稳定和持续发展,进一步表现出生物保育功能[75]。然而,人类活动加剧(如水利工程建设、围湖造田、过度捕捞等)直接使得水生生境被挤占破坏、水生生物多样性减少,导致水生态退化,又间接影响其他水生态系统服务功能(如水产品提供、水环境净化等)。因此,水生态系统从生境提供和生物保育两方面表征了对人类社会活动压力的响应,集中体现了水生态承载力的水生态内涵。

图1 水生态承载力内涵图Fig.1 Connotation chart of hydro-ecological carrying capacity

2.2.4 水安全内涵——调蓄安全、用水安全 水安全[76],指一个国家或地区生存发展所需的有量与质保障的水资源、能可持续维系流域中人与生态环境健康、确保人民生命财产免受水旱灾害与水环境污染等损失的能力,主要涉及到供水安全、防洪安全等。从水生态系统服务角度,与水安全相关的生态服务功能主要包括调蓄洪涝、滞留泥沙等服务功能[77]。总之,笔者认为水生态承载力的水安全内涵主要涉及调蓄安全和用水安全两方面。调蓄安全与水生态系统的调蓄洪涝服务功能相联系,指水生态系统通过湿地、森林等对水文过程的调蓄作用,抑制水旱灾害,保障人民生命财产安全。用水安全主要关注水生态系统的水资源供给服务对人民生活饮用水的水量水质满足程度,以保障区域基本生活用水安全需求。

2.3 水生态承载力与水资源承载力、水环境承载力的对比分析

笔者从目标、承载主客体、内涵、指标、方法和研究区特点方面对比分析了三者间的区别与联系(表1)。

水生态承载力是以水生态系统服务为核心对水资源承载力和水环境承载力的延伸和拓展,主要表现为:①在管理目标方面,水生态承载力以保障系统健康可持续为目标,考虑了水生态系统秩序,是由关注水资源量和水环境质量向维持水生态系统良性发展转变。②水生态承载力的内涵不仅涵盖了水生态系统对人类社会的水资源供给能力、水环境对排污的容纳和净化能力,还包括水生态维持、水安全调蓄等服务能力。水资源承载力和水环境承载力并不能完整体现水生态服务功能,仅分别从水资源量和水环境质量单方面表征。使得水生态承载力的承载主体——水生态系统的外延大于水资源系统和水环境系统。③在指标方面,水生态承载力从系统性角度围绕水生态系统健康及其对人类经济社会提供服务的角度综合建立指标体系,较水资源承载力和水环境承载力指标更能体现流域/区域水生态环境对人类经济社会的综合支撑作用。

表1 水生态承载力与水资源承载力、水环境承载力的对比分析

Tab.1 Comparative analysis of hydro-ecological carrying capacity, water resources carrying capacity and water environment carrying capacity

辨析内容 目标 承载主客体 内涵 评价指标 评价方法 主要应用区域 水资源承载力面向水资源可持续利用(量)主体:水资源系统客体:人口数量、经济规模水资源系统的水资源最大可开发利用量对人类社会需水的供给能力。突出水资源供给对人类生产、生活的支持能力。以指标综合法为主,其他主要涉及多目标优化法、生态足迹法、系统动力学法。干旱与半干旱人类过度开发利用区域及城市[78-80]水环境承载力维持水环境功能(质)主体:水环境系统客体:人口数量、经济规模水环境系统的环境容量对人类社会生产生活排污的支撑能力。侧重水环境对经济社会排污的容纳与净化功能。以指标综合法为主,近期多采用系统动力学法。城市及城市群、点源、面源污染严重地区[81-83]水生态承载力保障水生态系统健康(序)主体:水生态系统客体:人类社会活动水生态系统能为人类社会活动(用水、排污、生态需求、安全需求)提供服务的能力。注重水生态系统健康及其对人类经济社会提供服务。以系统综合模拟评价为主(系统动力学法),以及生态足迹法等。人类社会不合理的水资源开发利用、污染排放等影响下导致水生态退化的区域[84-85]

此外,水生态承载力与水资源承载力和水环境承载力在评价方法和研究区方面也有所区别。基于文献调研,水资源承载力和水环境承载力研究起步相对较早,通过频度分析发现两者研究中采用的评价方法以指标综合法[86-89]为主,相关文献占比分别为60%和57.4%。这主要因指标综合法计算简便、操作性强,使之受到研究者的青睐。然而,评价指标的选取是影响指标综合法评价的关键。随着研究者对水资源、水环境系统性认识加强,其他关注系统要素间互馈响应关系的评价方法也大量应用与水资源承载力和水环境承载力研究中,如多目标优化法[90-92]、系统动力学法[93-94]等。水生态承载力相比于水资源承载力和水环境承载力更加强调研究水生态人类社会复杂系统间动态互馈影响关系,具有巨系统、多要素、动态互馈等特性。系统动力学法因具有处理非线性、高阶次及多重反馈复杂系统问题的优势被广泛用于水生态承载力动态模拟评估研究中[95-96](文献占比47.4%)。然而,系统动力学法主要以经验公式描述系统要素互馈关系,缺乏物理机制,对研究区下垫面水生态过程模拟不足，仅靠系统动力学模型无法全面支撑水生态承载力综合模拟评估。此外,因面向的管理目标与内涵的不同三者在研究区方面各有侧重。水资源承载力研究集中于干旱与半干旱、水资源过度开发地区,水环境承载力研究主要涉及人口产业规模大的环境污染严重地区;而水生态承载力研究则更加关注在水质水量双重胁迫下水生态退化区域。

3 水生态承载力指标体系构建

指标体系是水生态承载力定量评价的关键,水生态承载力指标体系构建需以其概念内涵为基础,前人因概念和认知的差异所构建的指标体系不尽相同[61, 97-98]。基于水生态承载力最新概念内涵,围绕水生态系统服务功能特性,初步构建相应指标体系,以期为未来水生态承载力定量评价提供支撑(图2)。具体构建流程如图2所示。

图2 水生态承载力指标构建流程Fig.2 Flow chart of hydro-ecological carrying capacity

1)指标层级框架确定:承载力指标框架多采用多层级形式,主要可分为:压力-状态-响应(PSR)框架[99-101]、目标-准则-指标层框架[45, 102-104]及压力-支持力关系框架[105-106]。综合考虑各种指标框架的解释度和实用性,选择目标-准则-指标层级关系框架建立水生态承载力指标体系。其中,目标层变量为水生态承载力;基于水生态承载力内涵,准则层以水资源、水环境、水生态、水安全4方面构成,分别由水资源禀赋指数、水资源利用指数、水环境纳污指数、水环境净化指数、水生生境指数、水生生物指数、调蓄安全指数、用水安全指数8个子项表征。

2)指标初选:在确定的目标准则层框架下,通过3个方面获取相应备选指标:承载力研究文献调研、管理部门颁布的相关指标[61]以及水专项研究成果。经初步收集,共计获得相关指标1 588个。其中,调研相关期刊论文1 287篇,获得了相关指标1 365个;收集国家或地方管理应用指标144个和国家水专项关于水生态承载力的推荐指标79个。为避免重复将相应指标开展冗余剔除处理,并开展指标频度统计分析。依据与准则层各子项的相关性且参考频度分析结果,综合评判初步选取了197个备选指标。备选指标中,水资源禀赋相关指标包括人均水资源量、年降水量、水资源可利用量、水资源开发利用率等;水资源利用相关指标包括万元GDP用水量、单位面积灌溉用水量、万元工业产值耗水量、用水总量控制红线达标率等;水环境纳污相关指标包括单位工业产值COD排放量、单位工业产值氨氮排放量、农业总氮排放强度、城镇生活污水总磷排放强度等;水环境净化相关指标包括水环境质量指数、断面优于Ⅲ类水质比例、畜禽养殖污水处理率等;水生境相关指标包括河流栖息地质量综合指数、林草覆盖率、栖息地面积、水体富营养化指数、水生生物适宜栖息地面积满足率等;水生生物相关指标包括生物多样性指数、鱼类完整性指数指数、藻类完整性指数、底栖动物完整性指数等;调蓄安全相关指标包括水文调节功能指数、生态受大坝影响程度、供水保证率等;用水安全相关指标包括集中饮用水水源地达标比例、地下水超采率等。

3)指标精选:基于备选指标,兼顾指标普适性、科学性、可量化性、可比性[61, 107]等选取原则,结合国家“三线一单”管控需求[108]和地方应用验证以及专家经验判断,精选得到18个水生态承载力推荐指标。最终构建提出水生态承载力推荐指标体系,包括3个水资源类指标、6个水环境类指标、7个水生态类指标和2个水安全类指标(如表2所示)。

4 科学问题及展望

作为地理学、生态学、资源环境科学等领域的研究热点之一,水生态承载力研究不仅是关注水生态系统承载极限的科学命题,同时是具有广泛实践价值的人类经济社会与水生态系统协调发展的管理议题,甚至是涉及人水关系、关乎人类命运的哲学问题。基于当前研究进展,围绕基础理论、技术方法和应用实践3方面提出水生态承载力研究中的关键问题,并展望相应研究方向。

1)水生态承载力基础理论体系亟待建立与完善。水生态承载力基础理论主要由水资源承载力和水环境承载力衍生而来,而前人对水生态承载力概念内涵认识不清、量化标准不一,导致水生态承载力研究缺乏统一的科学基础,尚未建立科学的基础理论体系。本文通过概念辨析,围绕水生态系统服务功能提出了水生态承载力最新概念内涵,为其理论体系建立奠定了基础。考虑水生态承载力的系统性、综合性、动态性、可调性等特征,未来急需加强水生态系统服务与人类社会活动间相互作用机制研究,以期建立科学统一的集水生态承载力概念内涵-指标体系-量化评价-预测预警-优化调控于一体的理论体系。

2)水生态承载力量化评价与优化调控技术方法尚待完善与突破。水生态承载力涉及流域水生态-社会经济耦合复杂系统,承载力影响要素繁多,构建科学系统的水生态承载力指标体系是支撑承载力量化评价与优化调控的前提和关键。当前指标的筛选多从定性分析出发,定量化的指标敏感性分析较少,使得指标体系代表性和可操作性不强。其次,水生态承载力的量化评价以评价承载状态为主,缺乏科学量化流域/区域水生态承载能力的技术方法。在水生态承载力调控方面,多关注产业结构等单一要素对承载力的影响,缺乏从流域水生态-社会经济复合系统性角度综合研讨产业结构、土地利用、生态修复、水文调节等方面调控要素的影响。针对以上问题,考虑水生态承载力的时空差异性,有必要选择多种典型研究区,进一步完善水生态承载力指标阈值确定和筛选,以及承载能力量化评价技术方法;同时,结合流域模型、系统动力学模型、优化模型、GIS与遥感技术等,开展水生态承载力单要素调控潜力评估和多要素综合优化调控研究,突破水生态承载力综合模拟预测与优化调控关键技术。

3)推动水生态承载力评价与监测预警技术的标准化与管理应用。水生态承载力作为衡量水生态系统与社会经济协同发展关系的科学概念,对指导流域/区域水生态环境管理具有重要实践应用价值。未来需在理论方法探索和实证研究相结合的基础上,考虑技术方法的可操作性和实用性,建立水生态承载力评价与监测预警标准规范;同时,在国家生态文明先行示范区或水生态压力突出或敏感区(如长江经济带)开展水生态承载力评价与监测预警示范,建立动态评价与监测预警系统,并与管理业务有机衔接,支撑流域/区域水生态环境管理方案制定、生态补偿、干部责任绩效考核等监管机制落实,促进水生态承载力研究向标准化、数字化、系统化转变,并全面服务于水生态环境管理部门的业务化管理应用。

注:式(B1-2-1)中折纯量是指将氮肥、磷肥、钾肥分别按含氮、含五氧化二磷、含氧化钾的百分之百成份进行折算后的数量。复合肥按其所含主要成份折算。折存量为实物量与某种化肥有效成分含量的百分比之积。

式(B1-2-1)中,畜禽总量为当年的存栏数+出栏数。不同类型畜禽根据产物量按如下系数统一折算成猪:1头牛=10头猪=25头羊=150只禽类

式(C1-4)中常数100的选取依据:在流经农田及林地的河流上,修建拦河闸(坝)作用为防洪、灌溉、防涝等,布置间距从数十公里甚至上百公里不等;在流经城镇或周边的河流上修建拦河闸(坝),既考虑防洪、供水等因素,又考虑水生态、水环境、水景观等因素,布置间距从几公里～十几公里。

式(D1-1)中F:土地生态功能调整系数分为:林地(45.0～99.9)、园地(97.5～99.8)、耕地(99.2～99.9)、草地(99.2～99.9)、建设用地(3.0～8.1)、荒漠与裸露地表(15～28)、水域(200～500)。

5 结 论

本文通过文献调研,回顾了水生态承载力研究历程,针对其概念内涵不清、指标不明晰的问题,开展了水生态承载力概念辨析和指标体系构建研究,并就未来水生态承载力研究关键科学问题进行了展望。主要结论如下:

1)通过概念辨析提出了基于生态系统服务的水生态承载力概念内涵。通过剖析前期概念问题和水生态系统特性及其对人类社会活动的承载关系,将水生态承载力概念定义为:在一定发展阶段,一定技术水平条件下,某空间范围内的水生态系统在维持自身结构功能长期稳定、水生态过程可持续运转的基础上,具有为人类社会活动提供生态服务产品的能力。此概念强调维持水生态系统服务功能,外延大于水资源承载力和水环境承载力,主要包括水资源、水环境、水生态和水安全4个方面内涵,体现了承载力理论和水生态系统服务功能的科学结合。

2)提出了围绕水生态系统服务功能特性的水生态承载力指标体系。基于目标-准则-指标层级框架,构建了水生态承载力推荐指标体系,包括3个水资源类指标、6个水环境类指标、7个水生态类指标和2个水安全类指标。该指标体系可为水生态承载力评估预警与优化调控及相应管理应用提供参考。

3)指出了水生态承载力基础理论、技术方法和应用实践的关键问题与研究方向。未来亟需加强水生态系统服务与人类社会活动间影响机制研究,建立水生态承载力理论体系;从水生态-社会经济复合系统性出发,突破水生态承载力量化评价与优化调控技术方法;需推动水生态承载力评价与监测预警技术的标准化与业务化应用,支撑流域/区域水生态环境管理。