王 彬，但德忠

(1.綿陽(yáng)師范學(xué)院資源環(huán)境工程學(xué)院，四川綿陽(yáng) 621000;2.四川大學(xué)建筑與環(huán)境學(xué)院，成都 610065)

水資源承載力內(nèi)涵的新認(rèn)識(shí)

王 彬1，但德忠2

(1.綿陽(yáng)師范學(xué)院資源環(huán)境工程學(xué)院，四川綿陽(yáng) 621000;2.四川大學(xué)建筑與環(huán)境學(xué)院，成都 610065)

分析了水資源承載力研究中的方向和重點(diǎn)，另行定義了水資源承載力的概念，提出了以水質(zhì)和水量雙要素為支撐的水資源承載力概念，從時(shí)間尺度、空間尺度、智力條件、邊界條件和承載對(duì)象方面進(jìn)行了論述。從社會(huì)經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、生態(tài)和系統(tǒng)角度論述了水資源承載力的內(nèi)涵。

水資源;承載力;內(nèi)涵;可持續(xù)發(fā)展;新認(rèn)識(shí)

1 水資源承載力研究進(jìn)展

1.1 承載力的由來(lái)及發(fā)展

承載力最初為力學(xué)中的一個(gè)量化指標(biāo)，用來(lái)表達(dá)物體不產(chǎn)生明顯破壞時(shí)的極限載荷，后來(lái)在生態(tài)學(xué)領(lǐng)域獲得應(yīng)用，是指某一生態(tài)環(huán)境所能負(fù)荷的某一物種的最大數(shù)量［1］。

自19世紀(jì)以來(lái)，承載力在農(nóng)牧場(chǎng)獲得初步應(yīng)用，并在生態(tài)領(lǐng)域的研究和教學(xué)中得到推廣。隨著人口、資源、環(huán)境等問(wèn)題的集中爆發(fā)，承載力獲得了更多的關(guān)注和研究，成為可持續(xù)發(fā)展研究中不可逾越的領(lǐng)域。聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織和聯(lián)合國(guó)教科文組織等機(jī)構(gòu)對(duì)承載力進(jìn)行了深入的研究，就其定義和量化方法進(jìn)行了一定程度的探討。20世紀(jì)90年代中期，以Arrow為代表的國(guó)際知名經(jīng)濟(jì)學(xué)家的研究把承載力的研究帶入新的熱潮。目前，承載力的研究在自然資源、人口以及環(huán)境規(guī)劃與管理等方面得到廣泛的應(yīng)用?？傮w而言，承載力在研究方式上，可分為一般實(shí)證研究、特殊實(shí)證研究和理論承載研究3個(gè)方面;具體應(yīng)用上，主要包括自然資源或環(huán)境的人口承載力，某生境對(duì)特定物種或行為的承載力，尤其是在概念、內(nèi)涵及量化模型方面都取得極大進(jìn)展的土地資源承載力研究。承載力在獲得廣泛應(yīng)用的同時(shí)，也因其量化評(píng)價(jià)中固有的模糊性及不確定性得到眾多批評(píng)［2］。

1.2 水資源承載力的定義

水資源承載力是承載力概念與水資源領(lǐng)域的具體結(jié)合，是基于可持續(xù)發(fā)展框架下對(duì)于水資源可持續(xù)支撐能力的量度。

相較于土地資源承載力研究，國(guó)外對(duì)于水資源承載力的專門研究較少，較具有代表性的是美國(guó)對(duì)于佛羅里達(dá)重點(diǎn)流域的研究，其內(nèi)容涉及概念、研究方法和模型構(gòu)建等方面。Olli Varis等［3］(2001)以水資源開(kāi)發(fā)利用為基礎(chǔ)，基于不同區(qū)域發(fā)展歷史，對(duì)長(zhǎng)江流域的社會(huì)經(jīng)濟(jì)與水環(huán)境承載力進(jìn)行了比較研究。

國(guó)內(nèi)對(duì)于水資源承載力的研究比較集中。20世紀(jì)80年代，新疆水資源軟科學(xué)課題組首次進(jìn)行了研究。施雅鳳等［4］(1992)采用常規(guī)趨勢(shì)法研究新疆烏魯木齊流域水資源承載力;李令躍等［5］(2000)對(duì)水資源承載力進(jìn)行了定義，強(qiáng)調(diào)支撐該地區(qū)人口增長(zhǎng)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的最大容量;左其亭［6］簡(jiǎn)單定義水資源承載力為：一個(gè)區(qū)域、一定時(shí)段，維系生態(tài)系統(tǒng)良性循環(huán)，水資源系統(tǒng)支撐社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的最大規(guī)模;鐘建宏等［7］(1996)把水資源承載力定義為所能承載的最優(yōu)人口當(dāng)量”;夏軍［8］(2002)等在水資源安全的度量研究中對(duì)水資源承載力的定義是：“在一定的水資源開(kāi)發(fā)利用階段，滿足生態(tài)需水的可利用水量能夠維系有限發(fā)展目標(biāo)的最大社會(huì)一經(jīng)濟(jì)規(guī)模?！?/p>

綜上所述，國(guó)內(nèi)涉及水資源承載力的研究文獻(xiàn)眾多，對(duì)水資源承載力的定義大致可以概括為兩種認(rèn)識(shí)：①水資源的開(kāi)發(fā)容量或者開(kāi)發(fā)規(guī)模論;②水資源持續(xù)支撐能力論。從本質(zhì)上講，水資源的過(guò)度或不恰當(dāng)開(kāi)發(fā)會(huì)導(dǎo)致水環(huán)境的退化，水環(huán)境容量是水資源從水質(zhì)方面所決定的重要限制因素，水環(huán)境承載力與水資源承載力分別反映了人類對(duì)于水在量和質(zhì)方面的需求，其內(nèi)在同一性在于水量和水質(zhì)任何一個(gè)方面的超載都會(huì)產(chǎn)生不可持續(xù)的后果。

1.3 本文對(duì)水資源承載力的定義

基于上述認(rèn)識(shí)，本文在綜合各方定義，借鑒聯(lián)合國(guó)教科文組織的水資源承載力概念的基礎(chǔ)上，提出了基于水質(zhì)和水量的水資源承載力概念，基于可持續(xù)角度將二者統(tǒng)一在一個(gè)理論框架之內(nèi)。需要特別說(shuō)明的是，文章里的水質(zhì)承載力等同于水資源學(xué)里的水環(huán)境容量。

水資源承載力的是研究資源承載力層面的具體方面，在分析眾多的水資源承載力定義的基礎(chǔ)上，基于水質(zhì)和水量?jī)蓚€(gè)要素，本文對(duì)水資源承載力的定義為：

某一區(qū)域或者流域的水資源承載力，指在可預(yù)見(jiàn)的時(shí)段內(nèi)，利用本區(qū)域水資源和其他資源的智力、技術(shù)和管理等條件，在確保其社會(huì)文化準(zhǔn)則的物質(zhì)生活水平同時(shí)維持水循環(huán)系統(tǒng)自身功能的條件下，所能持續(xù)供養(yǎng)的最大人口數(shù)量。上述定義包含的信息可以通過(guò)以下5點(diǎn)進(jìn)一步闡釋：

1)時(shí)間尺度。即水資源承載力的分析和預(yù)測(cè)應(yīng)在當(dāng)前科技可以預(yù)測(cè)的時(shí)段內(nèi)，這反映了水資源承載力的動(dòng)態(tài)性、相對(duì)極限性和外部依賴性。

2)空間尺度。即水資源承載力分析應(yīng)該以一定的流域或區(qū)域?yàn)閷?duì)象，從系統(tǒng)的邊界劃分和數(shù)據(jù)獲取角度而言：以流域?yàn)閱挝桓菀追从乘Y源的系統(tǒng)特征;以區(qū)域?yàn)閱挝荒芨玫胤从成鐣?huì)經(jīng)濟(jì)特點(diǎn)。

3)交互性。即利用本區(qū)域水資源和其他資源的智力、技術(shù)等條件，說(shuō)明水資源系統(tǒng)需要與其他系統(tǒng)進(jìn)行交互和配套，以實(shí)現(xiàn)水資源支撐可持續(xù)發(fā)展的外部條件，同時(shí)外部條件也會(huì)反作用于水資源承載力。

4)邊界條件。定義中的保證社會(huì)文化準(zhǔn)則的物質(zhì)生活水平和維持水循環(huán)系統(tǒng)自身功能，既要維持當(dāng)?shù)厣a(chǎn)生活及社會(huì)文化的現(xiàn)實(shí)需求，又需要維持水系統(tǒng)自身的穩(wěn)定(包含水質(zhì)和水量?jī)蓚€(gè)方向的需求，即需要滿足維持流域基本生態(tài)用水和流域的自凈能力需求)。

5)目的性。突出水資源研究的目的，即確定一定的水資源可持續(xù)供養(yǎng)的人口數(shù)量，同時(shí)概念中也體現(xiàn)了維持其可持續(xù)供養(yǎng)的能力這一基礎(chǔ)。

通過(guò)上述分析表明，水資源承載力應(yīng)該是水資源整體支撐能力的反應(yīng)，既包括了水質(zhì)承載力(水環(huán)境容量)，又包括水量承載力，水質(zhì)和水量?jī)蓚€(gè)方面的綜合才是本文水資源承載力的體現(xiàn)和綜合表達(dá)。

2 水資源承載力的內(nèi)涵

2.1 社會(huì)經(jīng)濟(jì)內(nèi)涵

社會(huì)經(jīng)濟(jì)特征與水資源承載力看似并不關(guān)聯(lián)，假設(shè)水生生態(tài)系統(tǒng)可以確定其生態(tài)極限，同時(shí)以此為基礎(chǔ)，開(kāi)發(fā)、利用和管理水資源，那么可以確保水生態(tài)系統(tǒng)的持續(xù)和穩(wěn)定。基于這個(gè)意義，水資源承載力并不具備社會(huì)經(jīng)濟(jì)方面的特征，它只關(guān)注社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)所施加的影響是否超越水資源的最大供水量和廢水的最大接納量，而不關(guān)注經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)內(nèi)部的資源配置、人口規(guī)模和經(jīng)濟(jì)規(guī)模等。

水資源承載力的研究和發(fā)展是源于人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的訴求，是為了更加合理地支撐經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的需要。水資源承載力的相對(duì)極限性表明不同的資源利用水平和排污水平可以產(chǎn)生不同的承載力尺度，同樣的資源利用水平及排污水平對(duì)應(yīng)于不同的社會(huì)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)，水資源可以支持的經(jīng)濟(jì)規(guī)模可以產(chǎn)生不同的承載尺度。上述論述表明，水資源承載力不僅局限于自然生態(tài)系統(tǒng)方面的規(guī)模，還有社會(huì)經(jīng)濟(jì)方面的規(guī)模，而社會(huì)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)和社會(huì)發(fā)展中涉及的資源利用和管理的智力及技術(shù)水平都對(duì)水資源的承載力產(chǎn)生直接的影響。因此，水資源承載力是在自然要素和社會(huì)要素的結(jié)合下所確定的承載限度，是社會(huì)經(jīng)濟(jì)中的重要構(gòu)成和支撐，具有明顯的社會(huì)經(jīng)濟(jì)內(nèi)涵。

2.2 技術(shù)內(nèi)涵

水資源承載力與人類作用相關(guān)，是一個(gè)具有主觀性的概念。首先，它離不開(kāi)特定的科技背景，其定義中涉及的“利用本地水資源及其他資源和智力、技術(shù)等條件”不僅表明水資源的承載力與特定的管理和技術(shù)水平相關(guān)，同時(shí)表明資源利用或管理技術(shù)條件的改變，可以提高水資源對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的承載能力。在水資源承載力的定義中，一定的技術(shù)條件是承載力的前提，而技術(shù)條件又是其承載社會(huì)經(jīng)濟(jì)中的對(duì)象，這樣很容易導(dǎo)致水資源承載力概念的模糊性和不確定性。

水資源承載力是一個(gè)具有極限涵義的概念，將水資源管理作為其承載力的內(nèi)在部分，特定的社會(huì)階段和經(jīng)濟(jì)水平可以確定特定的技術(shù)水準(zhǔn)，以此為前提，水資源承載力具有獨(dú)立性和穩(wěn)定性，特定的技術(shù)前提對(duì)應(yīng)的是特定時(shí)期一個(gè)具有極限涵義的水資源承載力，從這個(gè)意義上講，水資源承載力具有極限性。改善及提高技術(shù)和生產(chǎn)力水平，可以帶動(dòng)水資源承載力的提升，導(dǎo)致水資源承載力出現(xiàn)變動(dòng)性，這個(gè)觀點(diǎn)也解釋了水資源承載力的相對(duì)極限性，體現(xiàn)了特定時(shí)期的水資源承載力與當(dāng)時(shí)最優(yōu)的管理狀態(tài)的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

2.3 生態(tài)內(nèi)涵

在生態(tài)領(lǐng)域承載力的研究較久遠(yuǎn)，水資源承載力的生態(tài)內(nèi)涵具有兩重意義：①水資源承載力具有生態(tài)意義上的極限，而水資源的開(kāi)發(fā)和利用要以不超越這種極限為前提;②水資源承載力必須以水系統(tǒng)的觀點(diǎn)去認(rèn)識(shí)、利用和管理，水資源來(lái)源于水系統(tǒng)，水系統(tǒng)的穩(wěn)定性決定了水資源的可持續(xù)供給能力，水系統(tǒng)的自身調(diào)整能力決定了可以供給的水量和自然水體可以接納的水質(zhì)。

水資源承載力研究中的生態(tài)極限即為水資源承載力極限的生態(tài)基礎(chǔ)，基于此，在水資源承載力的生態(tài)內(nèi)涵研究和運(yùn)用中必須把握3個(gè)方面：①水資源的可利用量必須局限在可更新量之內(nèi)，否則將產(chǎn)生超載和生態(tài)破壞;②水生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定的前提是水環(huán)境質(zhì)量符合其功能需求，流域或區(qū)域必須滿足達(dá)標(biāo)排放和總量控制的要求;③滿足水生態(tài)系統(tǒng)的安全性和生物多樣性需求，確保環(huán)境用水的優(yōu)先和穩(wěn)定。同時(shí)，生態(tài)系統(tǒng)自身的動(dòng)態(tài)性決定了水資源承載力的變動(dòng)性，生態(tài)建設(shè)和環(huán)境保護(hù)可以提升生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和彈性。

2.4 系統(tǒng)內(nèi)涵

水資源是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)性資源，具有重大的支撐作用，也具有顯著的限制因素。其作用主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：①保障國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展;②滿足人們的生活需求;③維護(hù)生態(tài)環(huán)境的穩(wěn)定。其限制因素主要包括水量限制和水質(zhì)限制。上述要素的相互銜接和制約才構(gòu)成水資源承載系統(tǒng)，包括經(jīng)濟(jì)、生活、農(nóng)業(yè)、生態(tài)、水質(zhì)和水量子系統(tǒng)。

3 結(jié)語(yǔ)

水資源承載是一個(gè)古老而又不斷被賦予新義的概念，這既反映了其研究的久遠(yuǎn)，又反映了社會(huì)發(fā)展進(jìn)步過(guò)程中人們對(duì)于其內(nèi)涵的新的認(rèn)知。本文力圖結(jié)合廣泛的水資源承載力研究和自身認(rèn)知去把握水資源承載力的概念、內(nèi)涵和特點(diǎn)，以期對(duì)水資源承載力的承載對(duì)象、承載內(nèi)涵、承載系統(tǒng)和邊界條件等要素進(jìn)行清楚的界定，為水資源承載力系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，承載力的量化和具體的研究奠定基礎(chǔ)。本文在水資源承載力的定義和系統(tǒng)構(gòu)件上提出了新的理解，但水資源承載力系統(tǒng)涉及影響因素眾多，各個(gè)因素之間關(guān)系交錯(cuò)復(fù)雜，水資源承載力內(nèi)涵的深入認(rèn)識(shí)和準(zhǔn)確把握需要隨著社會(huì)的發(fā)展繼續(xù)推進(jìn)。

［1］Odum E P.Fundamentals of ecology［M］.Philadelphia：W B Saunders，1972.

［2］Lindberg K，McCool S，Stankey G.Rethinking carrying capacity［J］.Annals of Tourism Research，1997，24(02)：461-465.

［3］Varis Olli，Vakkilainen Pertti.China’s 8 challenges to water resources management in the first quarter of the 21st Century［J］.Geomorphology，2001，41：93-104.

［4］施雅風(fēng)，曲耀光.烏魯木齊河流域水資源承載力及其合理利用［M］.北京：科學(xué)出版社，1992：210-220.

［5］李令躍，甘泓.試論水資源合理配置和承載能力概念與可持續(xù)發(fā)展之間的關(guān)系［J］.水科學(xué)進(jìn)展，2000，11(03)：307-313.

［6］左其亭.論水資源承載力與水資源優(yōu)化配置之間的關(guān)系［J］.水力學(xué)報(bào)，2005，11(36)：1 286-1 291.

［7］鐘建宏.水環(huán)境承載容量評(píng)估模式之發(fā)展與應(yīng)用［A］.第四屆海峽兩岸學(xué)術(shù)研討會(huì)會(huì)議論文集［C］，臺(tái)灣中壢，中央大學(xué)，1996，1247-1254.

［8］夏軍，朱一中.水資源安全的度量：水資源承載力的研究與挑戰(zhàn)［J］.自然資源學(xué)報(bào)，2002(05)：262-269.

TV213

A

1007-7596(2012)07-0001-02

2012-06-08

水利部節(jié)水型社會(huì)建設(shè)專題基金資助(水綜節(jié)水［2010］70)。

王彬(1977-)，男，四川綿陽(yáng)人，講師，博士，研究方向：環(huán)境監(jiān)測(cè)與水資源管理;但德忠(1947-)，男，四川榮縣人，教授，博士生導(dǎo)師，研究方向：環(huán)境監(jiān)測(cè)與水資源管理。