李興正+林愛(ài)文+楊倩+等

摘要：根據(jù)水資源生態(tài)足跡的基本原理和計(jì)算模型，分別對(duì)中國(guó)2012年的水資源生態(tài)足跡和生態(tài)承載力進(jìn)行了計(jì)算，并就結(jié)果進(jìn)行了深入分析和探討。研究發(fā)現(xiàn)，中國(guó)各省份的水資源供需平衡在空間分布上存在很大的差異，總體來(lái)看東部、南部各省多處于盈余狀態(tài)，而北部、西部各省多處于赤字狀態(tài)；從水資源生態(tài)足跡、GDP和萬(wàn)元GDP水資源生態(tài)足跡的相互關(guān)系來(lái)看，各地區(qū)也存在較大的差異，一個(gè)地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平越高、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)越合理，其水資源的利用效率相對(duì)越高。為有效地分析這些差異的分布規(guī)律及其原因，從大區(qū)域尺度對(duì)中國(guó)的水資源供需狀況進(jìn)行宏觀認(rèn)識(shí)和分析，本文又將模型數(shù)據(jù)通過(guò)行政區(qū)劃圖展示，并針對(duì)相關(guān)問(wèn)題提出合理建議，期待有利于中國(guó)從整體上考慮水資源的宏觀調(diào)度和分配，促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)全面協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：水資源；生態(tài)足跡；生態(tài)承載力；供需平衡；可持續(xù)發(fā)展

中圖分類號(hào)：X826 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0439-8114（2015）20-5008-07

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2015.20.021

Analysis of Ecological Balance Between Supply and Demand Based on Water Resources Ecological Footprint in China

LI Xing-zheng，LIN Ai-wen，YANG Qian，JI Ying，QIU Li-juan

（School of Resource and Environment Science/Key Laboratory of Geographic Information System， Ministry of Education，

Wuhan University， Wuhan 430079， China）

Abstract： In this paper， according to the basic principle and calculation model of ecological footprint of water resources， the water resources ecological footprint and ecological carrying capacity for China in 2012 were calculated， respectively， and the results were analyzed and discussed in depth. In different provinces of China， there was a big difference in the spatial distribution of the balance between supply and demand of water resources， on the whole， the provinces in eastern and southern areas have much surplus while the provinces in northern and western areas are in deficit. From the relationship between the ecological footprint of water resources， GDP and the ecological footprint of water resources of GDP per ten thousand yuan， there are also great differences between each region. The higher the level of economic development of a region is and the more reasonable the industrial structure is， the higher the utilization of water resources is. In order to explore reasons for these differences intuitively and effectively， so as to get a macroscopic understanding and grasp on the water resources supply and demand of China's provinces from large regional scale， the model data were displayed by coupling with the administrative zoning map. A series of suggestions were put forward against the water resource problems in China， and we are looking forward to macroscopical scheduling and allocation of water resources in our country from the overall consideration， resulting in promoting the coordinated and sustainable development of society and economy.

Key words： water resources； ecological footprint； ecological carrying capacity； balance between supply and demand； sustainable developmentendprint

自1987年世界環(huán)境與發(fā)展委員會(huì)（WCED）在其報(bào)告《我們共同的未來(lái)》中正式提出可持續(xù)發(fā)展的概念以來(lái)，可持續(xù)發(fā)展已經(jīng)成為社會(huì)發(fā)展的一種普遍認(rèn)同的模式[1]。生態(tài)足跡是一種衡量資源可持續(xù)利用的綜合核算工具，主要用于區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的定量測(cè)度和評(píng)價(jià)[2]。這一理論由William[3]于1992年首次提出，因其視角新穎引起了國(guó)內(nèi)外的關(guān)注，其學(xué)生Wackernagel等對(duì)其方法又做了進(jìn)一步的發(fā)展和完善，形成現(xiàn)在普遍認(rèn)同的理論，即通過(guò)估算維持人類生存的自然資源消費(fèi)量與同化廢棄物所需的生產(chǎn)性空間面積，并與區(qū)域的生態(tài)承載力進(jìn)行比較，以比較結(jié)果衡量區(qū)域的可持續(xù)發(fā)展?fàn)顩r[4]。在Wackernagel的計(jì)算模型中生態(tài)生產(chǎn)性空間包括化石能源地、可耕地、建筑用地、森林、牧草地和水域等6大類生產(chǎn)性土地，但是對(duì)水資源的計(jì)算僅包括水域的生物生產(chǎn)，以漁業(yè)的生產(chǎn)來(lái)概括，這是不全面的，縮小了水資源的范圍[5]。為全面衡量水資源賬戶，中國(guó)學(xué)者黃林楠等[4]將水資源用地作為第七類土地類型納入生態(tài)足跡計(jì)算模型中，并建立了水資源生態(tài)足跡的計(jì)算模型，這一模型目前已在江蘇、四川等[6-9]地區(qū)得到了應(yīng)用和實(shí)踐，取得了良好的效果。本研究根據(jù)此方法對(duì)中國(guó)各省份的水資源生態(tài)足跡和生態(tài)承載力進(jìn)行計(jì)算和分析，并對(duì)其空間分布特點(diǎn)進(jìn)行討論，從水資源擁有量和利用效率的觀點(diǎn)上對(duì)這些現(xiàn)象進(jìn)行了探究，以期為中國(guó)宏觀的水資源開(kāi)發(fā)利用和調(diào)度分配提供參考價(jià)值。

研究區(qū)域?yàn)橹袊?guó)大陸31個(gè)省、自治區(qū)和直轄市，不包括臺(tái)灣、香港和澳門(mén)及海域，大陸31個(gè)省份地處亞歐大陸東部、太平洋西岸，領(lǐng)土地跨東經(jīng)73°～135°、北緯4°～53°，氣候大部分處于溫帶，少量處于熱帶。地勢(shì)西高東低，呈階梯狀分布，地形多種多樣，山區(qū)面積廣大，陸地上的5種基本地形類型均有分布，這為中國(guó)因地制宜發(fā)展多種經(jīng)營(yíng)提供了有利條件。中國(guó)水資源總量豐富，但人均占有量較少，人均淡水資源僅為世界平均水平的1/4，是全球人均水資源最貧乏的國(guó)家之一，并且分布極不均衡。總體特點(diǎn)是地區(qū)分布不均，水土資源組合不平衡；年內(nèi)分配集中，年際變化大；連豐連枯年份比較突出；河流的泥沙淤積嚴(yán)重。這些特點(diǎn)造成了中國(guó)容易發(fā)生水旱災(zāi)害、水的供需不平衡等問(wèn)題，對(duì)水資源的開(kāi)發(fā)利用和調(diào)度分配的任務(wù)十分艱巨。

1 研究方法及數(shù)據(jù)來(lái)源

1.1 水資源生態(tài)承載力供需平衡模型

1.1.1 需求模型：水資源生態(tài)足跡 水資源生態(tài)足跡是指維持人類的自然資源消費(fèi)量和同化產(chǎn)生的廢棄物所需要的生產(chǎn)性空間面積，根據(jù)水資源的特性，將水分為生產(chǎn)用水、生活用水和生態(tài)環(huán)境用水3大類計(jì)算，其計(jì)算模型如下：

EFW=N×efW（1）

efW=？酌W×W/PW（2）

式中，EFw為水資源總生態(tài)足跡（hm2）；N為人口數(shù)；efw為人均水資源生態(tài)足跡（hm2/人）；γw為水資源的全球均衡因子；W為消耗的水資源量（m3）；Pw為水資源全球平均生產(chǎn)能力（m3/hm2）[4]。

1.1.2 供給模型：水資源生態(tài)承載力 水資源生態(tài)承載力可定義為某一區(qū)域在某一具體歷史發(fā)展階段，水資源最大供給量可供支持該區(qū)域資源、環(huán)境和社會(huì)（生態(tài)、生產(chǎn)和生活）可持續(xù)發(fā)展的能力，即水資源對(duì)生態(tài)系統(tǒng)和經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)良性發(fā)展的支撐能力。其計(jì)算模型[4]如下：

ECW=n×ecw（3）

ecw=0.4×？鬃×？酌w×（Q/P■） （4）

式中，ECW為水資源承載力（hm2）；ecw為人均水資源承載力（hm2/人）；ψ為水資源產(chǎn)量因子；Q為水資源總量（m3），Pw為水資源全球平均生產(chǎn)能力（m3/hm2）。

根據(jù)相關(guān)研究表明，一個(gè)區(qū)域的水資源承載力必須至少扣除60%用于維持生態(tài)環(huán)境，所以在計(jì)算水資源生態(tài)承載力時(shí)，必須將此區(qū)域的地下水資源和地表水資源扣除重復(fù)計(jì)算量后得出該地區(qū)的水資源總量，再乘以系數(shù)0.4扣除維持生態(tài)環(huán)境的水資源量[10]。

1.1.3 供需平衡模型：水資源供需平衡指數(shù) 在對(duì)中國(guó)水資源供給與需求狀況進(jìn)行評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上，引入水資源供需平衡指數(shù)（EIw）對(duì)區(qū)域水資源生態(tài)供需平衡關(guān)系進(jìn)行評(píng)價(jià)[11]。EIw是指區(qū)域人均水資源生態(tài)足跡與人均水資源生態(tài)承載力的比值，反映了生態(tài)資源供給與需求的關(guān)系。其公式如下：

EIW=efw /ecw（5）

根據(jù)EIW的大小關(guān)系，可以將中國(guó)水資源生態(tài)承載力供需平衡劃分為生態(tài)盈余區(qū)、生態(tài)平衡區(qū)和生態(tài)赤字區(qū)3種類型區(qū)。當(dāng)EIw<1時(shí)，人類對(duì)生態(tài)系統(tǒng)中水資源需求小于生態(tài)系統(tǒng)供給，區(qū)域表現(xiàn)為生態(tài)盈余；當(dāng)EIw>1時(shí)，人類對(duì)生態(tài)系統(tǒng)中水資源需求大于生態(tài)系統(tǒng)供給，區(qū)域表現(xiàn)為生態(tài)赤字；當(dāng)EIw=1時(shí)，人類對(duì)生態(tài)系統(tǒng)需求等于生態(tài)系統(tǒng)供給，則區(qū)域表現(xiàn)為生態(tài)平衡?？紤]到“自然-經(jīng)濟(jì)-社會(huì)”的復(fù)雜性以及發(fā)展性，借鑒郭秀銳等[12]的研究，對(duì)各個(gè)評(píng)價(jià)項(xiàng)目設(shè)定容差為0.2。即EIw介于0.8～1.2為生態(tài)平衡區(qū)，EIW低于0.8和高于1.2則分別為生態(tài)盈余區(qū)和生態(tài)赤字區(qū)。然后，分別根據(jù)生態(tài)盈余區(qū)、平衡區(qū)和赤字區(qū)EIw值的范圍，以及與其平均值差異作為判定盈余或赤字的程度，將生態(tài)承載力供需平衡進(jìn)一步細(xì)分為8個(gè)級(jí)別，具體分級(jí)見(jiàn)表1。

1.1.4 萬(wàn)元GDP水資源生態(tài)足跡 萬(wàn)元GDP水資源生態(tài)足跡是指生產(chǎn)每萬(wàn)元的GDP所需要的水資源占用的生產(chǎn)性土地面積，用以衡量地區(qū)水資源的利用效率。即某地區(qū)的水資源生態(tài)足跡與該地區(qū)當(dāng)?shù)厣a(chǎn)總值的比值[13]。萬(wàn)元GPD水資源生態(tài)足跡越小，表明生物生產(chǎn)面積上的資源利用效率高，反之，則相反。其公式[5]如下：

萬(wàn)元GDP水資源生態(tài)足跡=EFW/GDP（6）

式中，EFw為水資源總生態(tài)足跡（hm2）；GDP為國(guó)民生產(chǎn)總值（萬(wàn)元）。

1.1.5 相關(guān)系數(shù)的確定 ①平均生產(chǎn)能力：在水文學(xué)中，平均產(chǎn)水模數(shù)的概念為計(jì)算時(shí)段內(nèi)徑流量除以計(jì)算區(qū)域的面積，根據(jù)多年平均產(chǎn)水模數(shù)來(lái)刻畫(huà)區(qū)域內(nèi)水資源的生產(chǎn)能力，水資源全球平均生產(chǎn)能力即為全球多年平均產(chǎn)水模數(shù)。相關(guān)文獻(xiàn)資料表明[14]，每年實(shí)際可供開(kāi)發(fā)利用的水資源量只有3.24×1012 m3，水資源全球平均生產(chǎn)能力取值為3 140 m3/hm2[15]。②均衡因子：均衡因子為全球某種生物生產(chǎn)面積的平均生態(tài)生產(chǎn)力除以全球所有各類生物生產(chǎn)面積的平均生態(tài)生產(chǎn)力。由于各類生物生產(chǎn)性土地的單位面積生產(chǎn)力具有較大的差異，所以給各類生物生產(chǎn)面積乘以一個(gè)等價(jià)因子，將其轉(zhuǎn)化為可比較的標(biāo)準(zhǔn)，使計(jì)算結(jié)果方便國(guó)際比較。在傳統(tǒng)的Wackernagel模型中，水域均衡因子僅僅描述了水域的漁業(yè)生產(chǎn)功能，從而大大降低了水資源的生物生產(chǎn)能力。引用黃林楠等[4]基于WWF2002年所計(jì)算的水資源均衡因子5.19來(lái)進(jìn)行核算。③產(chǎn)量因子：在進(jìn)行水資源承載力計(jì)算時(shí)，由于不同地區(qū)的條件不同，各地區(qū)同類生物生產(chǎn)性土地的實(shí)際面積不能直接對(duì)比。在Wackernagel的生態(tài)足跡模型中，通過(guò)將各地區(qū)同類生物生產(chǎn)性土地轉(zhuǎn)換成可比面積的參數(shù)，進(jìn)而將各類型賬戶納入生態(tài)足跡模型，從而對(duì)區(qū)域可持續(xù)發(fā)展進(jìn)行生態(tài)足跡評(píng)價(jià)[10]。即假定世界的水資源產(chǎn)量因子為1，區(qū)域水資源產(chǎn)量因子就是區(qū)域水資源生產(chǎn)能力與世界水資源生產(chǎn)能力的比，其具體公式如下：endprint

？鬃=Vi /V（7）

式中，？鬃為水資源產(chǎn)量因子，Vi為區(qū)域單位面積產(chǎn)水量（m3/hm2），V為全球單位面積產(chǎn)水量（m3/hm2）。2012年中國(guó)各省水資源產(chǎn)量因子見(jiàn)表2。

1.2 數(shù)據(jù)來(lái)源

水資源數(shù)據(jù)來(lái)源于《2012年中國(guó)水資源公報(bào)》；各省人口、經(jīng)濟(jì)等數(shù)據(jù)來(lái)源于《2013年中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》；為直觀簡(jiǎn)潔地表達(dá)相關(guān)規(guī)律，使用的地圖為中國(guó)行政區(qū)劃圖的簡(jiǎn)化圖，故沒(méi)有顯示海洋區(qū)域及島嶼（注：涉及的全國(guó)性數(shù)據(jù)，均未包括香港、澳門(mén)特別行政區(qū)和臺(tái)灣?。?。

2 結(jié)果與分析

2.1 水資源生態(tài)足跡評(píng)價(jià)

2012年中國(guó)大陸區(qū)域31個(gè)省份的總水資源生態(tài)足跡為1.02×109 hm2，其中人均水資源生態(tài)足跡為0.75 hm2。依據(jù)各省份的總水資源生態(tài)足跡、人均水資源生態(tài)足跡的數(shù)值范圍的大小，本研究將總水資源生態(tài)足跡、人均水資源生態(tài)足跡分為4類。其中，香港、澳門(mén)和臺(tái)灣地區(qū)由于缺乏這方面數(shù)據(jù)不在本研究范圍被分為無(wú)數(shù)據(jù)區(qū)（圖1）。從圖1中可以看出，總水資源生態(tài)足跡的高值區(qū)主要分布在東部經(jīng)濟(jì)規(guī)模較大的的省份，如廣東、江蘇等，此外新疆和黑龍江也分布在此區(qū)。低值區(qū)主要分布在西部地區(qū)。從人均水資源生態(tài)足跡可以看出，高值區(qū)主要分布在西部人口稀疏的地區(qū)，如新疆，西藏等，低值區(qū)則集中在華北地區(qū)及周邊地區(qū)。總體來(lái)看，中國(guó)各省的總水資源生態(tài)足跡和人均水資源生態(tài)足跡的分布空間不一致，原因是人均水資源生態(tài)足跡大的地區(qū)雖然總水資源生態(tài)足跡不大，但由于人口稀疏，人均量相對(duì)較大。而對(duì)于東部許多發(fā)達(dá)省份，總水資源生態(tài)足跡很大，但由于人口分布密集，人口眾多，導(dǎo)致人均水資源生態(tài)足跡較小。

2.2 水資源生態(tài)承載力評(píng)價(jià)

2012年中國(guó)大陸區(qū)域31個(gè)省份的總水資源生態(tài)承載力為3.64×109 hm2，人均水資源生態(tài)承載力為2.69 hm2。根據(jù)各省份與平均值的大小關(guān)系，分6類對(duì)其空間分布格局進(jìn)行展示（圖2）。從圖中可以看出，中國(guó)的水資源生態(tài)承載力分布比較有規(guī)律，高值區(qū)分布在南方各省份，低值區(qū)分布在北方地區(qū)，這與中國(guó)的氣候分布非常一致。中國(guó)年降水量空間分布的規(guī)律是從東南沿海向西北內(nèi)陸遞減。各地區(qū)差別很大，大致是沿海多于內(nèi)陸，南方多于北方，山區(qū)多于平原，山地中暖濕空氣的迎風(fēng)坡多于背風(fēng)坡。秦嶺淮河以南的南方地區(qū)屬于亞熱帶季風(fēng)氣候，夏季高溫多雨，冬季溫和少雨，全年降水較多，水資源豐富；青藏高原地區(qū)屬于高原（高山）氣候，本區(qū)年降水量大多在900 mm以下，從東到西、由南至北減少，由于高山融雪的作用，水資源也相當(dāng)豐富；而秦嶺淮河以北的華北、東北地區(qū)屬于溫帶季風(fēng)氣候，冬季寒冷干燥，夏季炎熱多雨，東北地區(qū)年降水量400～1 000 mm，華北400～800 mm；而對(duì)于廣大的西北地區(qū)屬于溫帶大陸性氣候，冬寒夏熱，年溫差大，降水集中，四季分明，年降雨量較少，大陸性氣候明顯。

從人均水資源生態(tài)承載力看，其分布特點(diǎn)和各省總水資源生態(tài)承載力分布大體一致，總體來(lái)看高值區(qū)主要分布在南方地區(qū)，西藏由于人口稀疏的原因，人均值相對(duì)較大，低值區(qū)主要分布在北方地區(qū)，華北地區(qū)由于人口密集，人均值較低。

2.3 水資源生態(tài)承載力供需平衡評(píng)價(jià)

在分析中國(guó)水資源生態(tài)供需平衡的基礎(chǔ)上，根據(jù)水資源生態(tài)承載力供需平衡指數(shù)（EIW）和分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)各省水資源承載狀況進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)處理[11]，如圖3和表3所示。

依據(jù)中國(guó)各省份人均水資源生態(tài)供需平衡指數(shù)所反映出的區(qū)域水資源生態(tài)盈虧空間格局來(lái)看，就省份個(gè)數(shù)而言，水資源生態(tài)盈余區(qū)最多，共有16個(gè)省份，約占全國(guó)總省份個(gè)數(shù)的51.6%；水資源赤字區(qū)次之，共有13個(gè)省份，約占全國(guó)總省份個(gè)數(shù)的42.1%；水資源生態(tài)平衡區(qū)最少，僅有2個(gè)省份，約占全國(guó)總省份個(gè)數(shù)的6.5%。從所容納的人口數(shù)來(lái)看，水資源盈余區(qū)同樣最多，容納人口72 731萬(wàn)人，約占全國(guó)總?cè)丝诘?3.9%；水資源赤字區(qū)次之，容納人口55 552萬(wàn)人，約占全國(guó)總?cè)丝诘?1.3%；水資源盈余區(qū)最少，容納人口6 503萬(wàn)人，約占全國(guó)總?cè)丝诘?.8%。而從土地面積來(lái)看，水資源赤字區(qū)最大，約462.36萬(wàn)km2，約占全國(guó)總面積的48.1%；水資源盈余區(qū)次之，約460.01萬(wàn)km2，約占全國(guó)總面積的47.8%；水資源平衡區(qū)最少，約19.65萬(wàn)km2，約占全國(guó)總面積2.0%。

2.3.1 水資源生態(tài)盈余區(qū) 此區(qū)共有16個(gè)省份，其中富足有余區(qū)4個(gè)省份，人口約14 036萬(wàn)人，面積161.83萬(wàn)km2，分別占全國(guó)比例是10.4%和16.8%，主要分布在東南沿海和青藏高原地區(qū)，包括西藏、江西、福建、浙江等省，尤其是西藏地區(qū)，水資源供需平衡值最小，生態(tài)承載力遠(yuǎn)大于生態(tài)足跡，水資源的開(kāi)發(fā)利用潛力巨大。富裕區(qū)有9個(gè)省份，人口約42 539萬(wàn)人，面積250.81萬(wàn)km2，分別占全國(guó)比例是31.6%和26.1%，主要分布在華南、西南和青藏高原東部地區(qū)，包括海南、廣東、廣西、湖南、四川、重慶、貴州、云南、青海等，此區(qū)水資源豐富，供需有余，有一定開(kāi)發(fā)利用空間，在維持生態(tài)平衡和保護(hù)環(huán)境的基礎(chǔ)上可以進(jìn)一步加大對(duì)水資源的開(kāi)發(fā)利用，充分發(fā)揮當(dāng)?shù)氐乃Y源優(yōu)勢(shì)。盈余區(qū)有3個(gè)省份，人口約16 156萬(wàn)人，面積47.37萬(wàn)km2，分別占全國(guó)比例是11.9%和4.9%，主要分布在華中、東北南部地區(qū)，包括湖北、安徽、遼寧等，此區(qū)水資源供需相對(duì)盈余，開(kāi)發(fā)利用程度處于一個(gè)非常理想的水平，既維持了地區(qū)的生態(tài)環(huán)境平衡，短時(shí)間內(nèi)又不會(huì)限制地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，而且隨著經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展，經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和優(yōu)化，水資源的利用效率將會(huì)提高，可以預(yù)測(cè)在一定時(shí)間內(nèi)水資源不會(huì)成為此區(qū)發(fā)展的限制因素。

2.3.2 水資源生態(tài)平衡區(qū) 此區(qū)共有2個(gè)省份，其中沒(méi)有平衡有余的省份，都是臨界超載的省份，人口約6 503萬(wàn)人，面積16.95萬(wàn)km2，分別占全國(guó)比例是4.8%和2.0%，主要分布在陜西、吉林兩省，此區(qū)水資源供需平衡，水資源生態(tài)承載力和生態(tài)足跡基本上處于均等水平，水資源的開(kāi)發(fā)暫時(shí)不會(huì)破壞生態(tài)環(huán)境，但隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，水資源的需求量加大，區(qū)域如不優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，提高水資源利用效率，未來(lái)水資源可能會(huì)限制此區(qū)的進(jìn)一步發(fā)展，甚至威脅到當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境平衡。endprint

2.3.3 水資源生態(tài)赤字區(qū) 此區(qū)共有13個(gè)省份，其中超載區(qū)5個(gè)省份，人口約24 921萬(wàn)人，面積74.25萬(wàn)km2，分別占全國(guó)比例是18.5%和7.7%，主要分布在華北、東北地區(qū)，包括山東、江蘇、北京、天津、黑龍江等，從空間分布上看，除黑龍江外其他地區(qū)經(jīng)濟(jì)相對(duì)發(fā)達(dá)，城市化水平和工業(yè)化水平程度高，人口密度大，加上水資源相對(duì)匱乏，因此導(dǎo)致水資源供需赤字。此區(qū)生態(tài)環(huán)境受到一定的破壞，生態(tài)環(huán)境逐步惡化，正在威脅著區(qū)域的生態(tài)平衡，因此在發(fā)展經(jīng)濟(jì)的同時(shí)應(yīng)加大對(duì)環(huán)境的保護(hù)力度，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)、循環(huán)經(jīng)濟(jì)，重復(fù)循環(huán)利用水資源，提高水資源利用效率；而黑龍江省是我國(guó)重要的糧食基地，農(nóng)業(yè)非常發(fā)達(dá)，即第一產(chǎn)業(yè)占經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的比重較大，水資源需求量大，萬(wàn)元GDP水資源生態(tài)足跡（圖4）達(dá)到0.43 hm2/萬(wàn)元，遠(yuǎn)大于全國(guó)平均值0.17 hm2/萬(wàn)元，因此造成水資源承載力超載。

過(guò)載區(qū)有7個(gè)省份，人口約29 984萬(wàn)人，面積381.47萬(wàn)km2，分別占全國(guó)比例是39.7%和22.3%，主要分布在西北、華北地區(qū)，包括新疆、內(nèi)蒙古、甘肅、山西、河北、河南、上海等，從空間分布上看，西北地區(qū)由于氣候干旱，水資源嚴(yán)重匱乏，屬于嚴(yán)重缺水地區(qū)，華北地區(qū)由于水資源相對(duì)匱乏，人口密集，因此導(dǎo)致供需超載。此區(qū)水資源不足，屬于資源型缺水，因此要改變此區(qū)的水資源供需現(xiàn)狀，必須從提高水資源利用效率上著手，加大對(duì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和升級(jí)，發(fā)展節(jié)水環(huán)保產(chǎn)業(yè)，同時(shí)加強(qiáng)水資源的管理和分配，提倡重復(fù)用水、循環(huán)用水，盡量避免水資源的浪費(fèi)。特別是新疆地區(qū)，由于農(nóng)作物種植面積大，耗水多，2012年第一產(chǎn)業(yè)占GDP的比重17.6%，萬(wàn)元GDP水資源生態(tài)足跡（圖4）達(dá)到1.29 hm2/萬(wàn)元，水資源利用效率極低，因此解決這樣一個(gè)嚴(yán)重缺水地區(qū)的水資源問(wèn)題只有提高水資源利用率[16]；而上海地區(qū)雖然水資源豐富，但由于人口過(guò)于密集，水資源需求量大，超過(guò)水資源承載力，造成供需超載[17]。

嚴(yán)重超載區(qū)只有寧夏1個(gè)省份，人口約647萬(wàn)人，面積6.64萬(wàn)km2，分別占全國(guó)比例是0.7%和0.5%，從地理位置上看，寧夏地處黃土高原與內(nèi)蒙古高原的過(guò)渡地帶，深居西北內(nèi)陸高原，屬典型的大陸性半濕潤(rùn)半干旱氣候，降水較少，水資源嚴(yán)重匱乏，加上寧夏農(nóng)業(yè)所占比重較大，水資源利用效率不高等因素導(dǎo)致水資源供需嚴(yán)重不平衡，水資源供需嚴(yán)重超載。此地區(qū)由于水資源不足，不利于發(fā)展傳統(tǒng)粗放式農(nóng)業(yè)，可以借鑒西亞一些國(guó)家的經(jīng)驗(yàn)，發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)、設(shè)施農(nóng)業(yè)等，提高水資源的利用效率。

通過(guò)計(jì)算和比較2012年中國(guó)各省市水資源生態(tài)承載力及生態(tài)足跡，發(fā)現(xiàn)各省市水資源生態(tài)承載力及生態(tài)足跡人均占有量差異較大，其中人均水資源生態(tài)足跡由天津的0.270 hm2增加到新疆的4.360 hm2，人均水資源生態(tài)承載力由寧夏的0.005 hm2增加到西藏的86.370 hm2。總體上看，東部、南部各省市多處于生態(tài)盈余狀態(tài)，北部、西部各省市多處于生態(tài)赤字狀態(tài)。

從水資源生態(tài)足跡、人均GDP和萬(wàn)元GDP水資源生態(tài)足跡的相互關(guān)系來(lái)看，各地區(qū)存在較大的差異，如人均水資源生態(tài)足跡由天津的0.270 hm2增加到新疆的4.360 hm2，其人均GDP由天津的9.12萬(wàn)元/人降至貴州的1.97萬(wàn)元/人，而萬(wàn)元GDP水資源生態(tài)足跡卻由天津的0.030 hm2增至新疆的1.300 hm2。可見(jiàn)一個(gè)地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平與水資源利用效率有密切關(guān)系，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平越高，其水資源的利用效率相對(duì)越高，經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)水資源的依賴性也越低。因此，要緩解中國(guó)資源短缺與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的矛盾，首先要從經(jīng)濟(jì)發(fā)展相對(duì)落后、萬(wàn)元GDP水資源生態(tài)足跡高的省市入手，改變其經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，使其經(jīng)濟(jì)的發(fā)展對(duì)水資源的依賴性逐漸降低，提高水資源利用效率，增加水資源生態(tài)足跡經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出率，實(shí)現(xiàn)生態(tài)、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)的全面協(xié)調(diào)的可持續(xù)發(fā)展。

3 小結(jié)與討論

總體而言，中國(guó)水資源總量豐富，人均占有量相對(duì)不足，水資源生態(tài)承載力供需不平衡。水資源在空間上分布不均，南北差異較大，基本上表現(xiàn)出南方地區(qū)水資源豐富，水資源生態(tài)承載力供需盈余，而北方水資源短缺，水資源生態(tài)承載力供需赤字，這與中國(guó)的氣候分布具有很好的空間一致性；從人口分布來(lái)看，中國(guó)人口多分布在東部地區(qū)，表現(xiàn)由東到西逐漸減少的趨勢(shì)，水資源分布與人口分布基本對(duì)應(yīng)；但從農(nóng)業(yè)分布來(lái)看，水資源分布表現(xiàn)出極不對(duì)稱的狀態(tài)，南方耕地相對(duì)較少，水資源非常豐富，而北方地區(qū)耕地較多，水資源卻嚴(yán)重匱乏，造成水資源與耕地資源不匹配，因此有必要從宏觀角度探究水資源問(wèn)題，加強(qiáng)國(guó)家層面上的水資源調(diào)度和分配，以便有效地解決水資源時(shí)空分布不均問(wèn)題，維護(hù)生態(tài)環(huán)境的平衡和社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。

水資源承載力是對(duì)一個(gè)地區(qū)水安全的基本度量，其大小是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度和規(guī)模的決定因素之一[18]，同時(shí)對(duì)一個(gè)地區(qū)社會(huì)的和平穩(wěn)定也起著至關(guān)重要的作用。中國(guó)是一個(gè)幅員遼闊、人口眾多的多民族國(guó)家，水資源問(wèn)題一直是困擾國(guó)家發(fā)展和穩(wěn)定的重要因素，因此研究中國(guó)水資源承載力供需問(wèn)題具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

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