新疆地區水資源生態承載力及用水效率研究

海力且木·麥麥提

(新疆喀什水文水資源勘測局 新疆喀什 844000)

新疆地區水資源生態承載力及用水效率研究

海力且木·麥麥提

(新疆喀什水文水資源勘測局 新疆喀什 844000)

新疆自治區是我國面積最大的省份，其具有豐富的自然資源，屬于干旱環境，因此水生態較為脆弱，研究其生態承載力及用水效率具有重大意義。基于水生態足跡的理論，首先對生態足跡理論進行闡述，隨后介紹了其在水資源領域的研究進展，分析了其計算方法。以新疆區各項水生態指標為依據，分析了其水生態足跡，進而討論其生態水承載力。最后基于投影分類分析法對新疆用水效率進行了研究，并得出結論。為新疆地區今后水資源研究提供了理論依據。

水資源 生態承載力 生態足跡 用水效率

引言

目前，可持續發展戰略已得到各國的共同重視，水是生命之源，是關系到社會經濟發展水平的重要資源。新疆自治區是我國面積最大的省份，地處西北內陸地區，具有豐富的自然資源，屬于干旱環境，因此水生態較為脆弱，研究其用水量是否超過生態承載力具有重要意義。水是支撐新疆實現跨越式發展的重要資源，進行水資源研究對可持續發展戰略的實施可以起到理論支撐。

本文基于水生態足跡的理論，首先對生態足跡理論進行闡述，隨后介紹了其在水資源領域的研究進展，分析了其計算方法。以新疆區各項水生態指標為基礎，重點分析了其水生態足跡，進而討論其生態水承載力。最后基于投影分類分析法對新疆用水效率進行了研究，并得出結論，技術路線見圖1。

1 水生態足跡理論

圖1 新疆區水生態足跡研究技術路線11

1992年生態足跡理論由加拿大科學家Willian E提出，隨后其學生Wackernagel對這一理論進行了完善。Folke 等人基于波羅海域一些城市的生態足跡，得出生態系統過負荷的結論。Jenerettle 等人基于空間異性方法，首次利用生態足跡理論分析水資源，并提出了虛擬水資源的概念。水資源生態足跡理論較生態足跡理論而言，其理論還不是特別成熟，處于發展階段。國內諸多學者對其進行了研究。2004年，馬靜等人基于Jenerettle 的理論，對中國1999年的水生態足跡進行了分析。2005年，龍愛華等人運用生態足跡模型計算了甘肅省15年的水資源生態足跡，他們將水足跡分為直接消費和間接消費兩類。2009年，莫明浩等計算2006年洪湖市水資源生態足跡，將足跡分為：農業、工業、民用、生態四種，并指出當地是水資源利用程度已經超負荷。

基于Willian E的生態足跡理論模型，將水資源生態足跡定義為：將人類生產和生活消耗的水資源按照生態足跡理論方法折算到相應的水域面積，用以描述水資源用地。本文討論水資源生態足跡時將水資源分為三種：生產用水、生態環境用水、民用水?？偹Y源生態足跡EFW計算公式如下：指的是人均水資源生態足跡，hm2/人；N是人口總數；Wa是水資源生態足跡因子，根據國家標準，內陸地區取0.4；WW是人均用水量；是水資源生產能力。

但是各地區人均用水量有所差異，不能直接進行類比，因此引進水資源產量因子LWr和人均水資源利用量WQ表示人均用水量：

為了取得各個地區的LWr，將世界水生產因子定為1，某區域平均水資源生產能力比世界平均水資源生產能力就是該區域的LWr。經計算，得到新疆各地區的水資源產量因子見表1。

表1 新疆各地區的水資源產量因子

2 基于水生態足跡的承載力研究

根據上文的計算模型，以新疆地區近兩年的水資源數據為基礎，分析計算新疆各個地區的水資源生態足跡指標，各地區計算結果見表2。

表2 新疆各地區的水資源生態足跡指標

由表2可以看出，各個地區的生活用水基本在同一個數量級，影響其大小差異的緣由在于各個地區的人口數量不同。但生態環境用水足跡相差很大，阿勒泰地區達到了97580 hm2。生產用水足跡的衡量標準是當地工業的發展水平，同樣利用上一節的計算方法，將各地區生產生活總用水足跡列到柱狀圖中，見圖2。

圖2 新疆各地區生產生活總用水足跡

根據上文中的水資源生態足跡計算結果，對新疆區內水資源承載能力進行計算，得到的水資源承載能力柱狀圖見圖3。

由圖3可以看出新疆區內只有克孜勒蘇柯爾克孜自治州和伊犁州水資源生產能力超過其水生態足跡，也即生態承載能力強，是可持續發展的，其它地區水資源負荷較大，尤其是阿克蘇地區和喀什地區，水資源開發強度遠大于其水資源承載能力。

圖3 新疆水資源承載能力柱狀圖

3 用水效率研究

投影分類分析法是一種針對用水效率研究的探索性分析，從不同的角度去觀察數據，尋求數據特征，挖掘最優投影方向。其計算步驟為：首先，將樣本中各數據歸一處理，得到其標準值；其次，設定目標函數，將數據在目標函數上投影；計算最優的投影方向，尋求函數的最優解；最后，求出最佳投影方向和投影值的大小。利用此方法對新疆地區各城市樣本進行分析得出其投影值大小，見表3。

由表3可以看出，水效率最高的是哈密地區，最低的地區是和田地區。烏魯木齊、克拉瑪依、昌吉的水效率也較高。

4 結語

基于水生態足跡的理論，首先對生態足跡理論進行闡述，隨后介紹了其在水資源領域的研究進展，分析了其計算方法。以新疆區各項水生態指標為基礎，重點分析了其水生態足跡，進而討論其生態水承載力。最后基于投影分類分析法對新疆用水效率進行了研究。為新疆地區水資源生態承載力研究提供了理論依據。

表3 新疆各地區投影值

1. 段春青,劉昌明,陳曉楠,等. 區域水資源承載力概念及研究方法的探討[J]. 地理學報,2010,01.

2. 張永勇,夏 軍,王中根. 區域水資源承載力理論與方法探討[J]. 地理科學進展,2007,02.

3. 董雯,劉志輝. 基于FAHP原理的水資源承載力綜合評價研究——以新疆博爾塔拉河流域和精河流域為例[J].干旱區資源與環境,2008.

4. 歐洋銘, 白若男, 朱國宇. 成都市水資源承載力動態變化及成因研究[J]. 南水北調與水利科技,2012,06.

10.3969/j.issn.1672-2469.2014.11.011

X821

A

1672-2469（2014）11-0030-03

11作者簡介：海力且木?麥麥提（1971年—），女，助理工程師。