基于能值理论的河南省三维水生态足迹评价与预测

李嘉欣 彭少明 朱永楠 李卓成

摘 要：为有效评估河南省水资源供需水平和水资源消耗强度，量化评价区域水资源利用状况，将能值理论与三维生态足迹模型相结合，构建三维能值水生态足迹模型，评价了２００８—２０２０ 年河南省能值水生态足迹广度和深度度量的水资源利用时空变化，预测了河南省２０２１—２０３０ 年人均能值水生态足迹。结果表明：时间尺度上，研究期内河南省多年人均能值水生态足迹广度为０．０７ ｈｍ２、能值水生态足迹深度为１．７６，总体变化趋势呈Ｍ 形，在２０１３ 年、２０１９ 年达到峰值，分别为２．４２ 和２．６８；空间尺度上，人均能值水生态足迹与能值水生态足迹均显著正相关，其中人均能值水生态足迹广度南高北低，能值水生态足迹深度南低北高；预测２０２１—２０３０年河南省人均能值水生态足迹仍呈缓慢增加趋势，２０３０ 年将增大到０．１１７ ｈｍ２。

关键词：能值理论；水生态足迹；空间自相关；灰色预测；河南省

中图分类号：ＴＶ２１３．４ 文献标志码：Ａ ｄｏｉ：１０．３９６９／ ｊ．ｉｓｓｎ．１０００－１３７９．２０２３．１２．０１４

引用格式：李嘉欣，彭少明，朱永楠，等．基于能值理论的河南省三维水生态足迹评价与预测［Ｊ］．人民黄河，２０２３，４５（１２）：７６－８２．

水资源是基础性自然资源和战略性经济资源，也是生态与环境的控制性要素。系统评价并量化区域水生态足迹是合理配置水资源、实现水资源可持续利用及高质量发展的重要基础。１９９２ 年Ｗｉｌｌｉａｍ Ｒｅｅｓ 创立的生态足迹分析法，用统一的消费标准度量区域可持续发展程度［１］ ，被广泛应用于人地关系及区域可持续能力核算。学者们围绕区域可持续发展评价指标［２－３］ 、区域功能差异［４］ 和区域比较优势［５］ 開展了大量研究，将以能量分析为核心的能值分析理论与生态足迹分析法相结合［６］ ，从热力学与能量传递规律的角度对生态足迹和生态承载力进行诠释［７］ 。目前，国内水生态足迹研究多集中在分析区域水生态足迹、水生态承载力［８－９］ 、水生态赤字和水生态盈余［１０］ 的动态变化，虽然能够核算人类水资源消费对自然水资源流量资本的占用，但无法判断对其占用程度或对存量资本的消耗程度［１１］ 。三维生态足迹模型［１２］ 通过引入生态足迹广度和深度指标，将生态足迹的研究向纵向扩展，可以很好地解决这个问题，被广泛应用于国家［１３］ 、省市［１４］ 、城市群［１５］ 等不同空间尺度的区域可持续发展研究中。