江西省水資源生態足跡評價與預測

秦歡歡 黃麗想

摘要：

為了定量評價江西省水資源生態安全的狀況，采用水資源生態足跡模型、系統動力學法和情景分析法，通過構建江西省水資源利用系統動力學模型，設計了保持現狀（JS1）、經濟增長（JS2）、節約用水（JS3）、綜合發展（JS4）4種發展情景，對現狀（1999～2021年）和未來（2022～2050年）江西省水資源生態足跡進行評價與預測。結果表明：現狀年份江西省水資源生態足跡和生態承載力均呈緩慢平穩上升趨勢，水資源生態協調性較好，處于較安全的合理利用水平；未來年份4種發展情景下江西省水資源生態足跡呈增長趨勢、水資源生態盈余呈下降趨勢，除情景JS3外的其余情景均出現了水資源利用不安全的情況。經過比較，情景JS4具有較適中的水資源可持續利用評價指標，能夠兼顧經濟的發展和水資源的保護，是滿足江西省水資源可持續利用的最佳情景。江西省在未來應采取節約用水、提高用水效率、合理調整產業結構等措施保證社會經濟和水資源的可持續發展與利用。研究成果可為區域水資源可持續發展提供科學依據。

關 鍵 詞：

水資源生態足跡； 水資源生態承載力； 水資源可持續利用； 系統動力學模型； 江西省

中圖法分類號： TV213.4

文獻標志碼： A

DOI：10.16232/j.cnki.1001-4179.2023.07.015

0 引 言

生態足跡（Ecological Footprint，EF）這一概念起源于Wiilian Rees在1992年提出的一種非貨幣度量方法［1-3］，指的是能夠滿足區域人口需求且具備生物生產力的土地和水域的面積［4-7］。生態承載力（Ecological Carrying Capacity，ECC）是指在特定環境條件下，某種個體存在數量的最高極限。這兩個概念自出現以來就在國內外得到了廣泛的使用和發展，諸多學者都對其進行了深入的研究，也使得生態足跡與生態承載力成為生態環境領域研究的熱點之一［2-7］。相比較來說，水資源生態足跡與生態承載力相當于水資源利用系統中的用水模塊與供水模塊，通過它們的對比可以獲得區域水資源盈余或赤字的狀況，進而據此制定相對應的水資源管理政策。現有研究表明，水資源生態足跡和生態承載力是水資源研究中的主要方法之一［8-12］，陸續有學者對中國上海市［4］、阿拉善地區［3］、西南地區［5］、甘肅省［7］、鄱陽湖流域［8］、長江流域［9］、中原城市群［11］以及全國［2，10］等不同尺度研究區域的水資源生態足跡和生態承載力進行了研究與評價。這些研究大多數是針對研究區現狀水資源利用情況下的生態足跡與生態承載力進行計算與評價，少數研究還采用系統動力學法、BP神經網絡法等方法對研究區未來的狀況進行了預測［2，12］。隨著區域水資源供需矛盾的不斷加劇和水環境污染問題的日益突出［13］，生態文明已經成為區域社會經濟與資源環境可持續發展的重要組成部分，通過眾多學者的研究與探索，水資源生態足跡與生態承載力也越來越受到重視，在水資源領域也得到了長足的發展和廣泛的應用。

地處長江中下游南岸的江西省是水資源量較豐富的南方省份，多年平均降水量和水資源量分別為1 638.4 mm 和1 570億m3［14］。然而，隨著社會經濟的快速發展，江西省在用水過程中出現了水資源量時空分配不均、水資源利用率低、污染加劇、洪澇災害頻發等涉水問題，由此導致江西省仍然存在水資源供需矛盾。目前，已有一些針對江西省水資源的研究，主要集中在用水結構與用水效率分析［15-17］、需水量預測［18］、水資源承載力評價［19-20］、水資源安全評價［21］等方面，在生態足跡和生態承載力方面的研究較少［14，22-23］，且缺少對江西省未來水資源生態足跡和生態承載力的預測研究。如孟麗紅［14］、谷文林［22］、殷茵［23］等分別針對江西省2007～2011年、2010～2018年和2004～2013年水資源生態足跡和生態承載力進行了研究和分析。為了掌握江西省水資源利用及盈余情況的現狀，科學預測江西省未來水資源可持續利用的狀況，十分有必要對江西省水資源生態足跡和生態承載力進行分析與預測。

對水資源生態足跡和生態承載力進行科學合理的預測，能夠為區域水資源可持續利用提供有科學依據的前瞻性建議與意見［12］。目前，采用的預測方法有灰色預測模型［24］、整合移動平均自回歸（Autoregressive Integrated Moving Average，ARIMA）模型［25］、廣義回歸神經網絡（General Regression Neural Network，GRNN）模型［26］、反向傳播（Back Propagation，BP）神經網絡模型［12］、系統動力學（System Dynamics，SD）模型［2］等。相對而言，SD模型能夠考慮需水量計算中的諸多社會、經濟、工程和技術等因素，可對區域需水量進行較準確的預測［27］，而需水量預測是水資源生態足跡和生態承載力預測的基礎。因此，本次研究選擇SD模型對水資源生態足跡和生態承載力進行預測。

本次研究采用SD模型對江西省1999～2021年的水資源生態足跡和生態承載力進行計算，選取水資源生態盈余、水資源生態壓力指數和水資源生態經濟協調指數等3個指標對現狀情況下江西省水資源可持續利用狀況進行分析，在此基礎上設定4種不同的發展情景，根據SD模型的模擬結果對江西省2022～2050年的水資源生態足跡和生態承載力進行預測。通過對江西省現狀和未來長期水資源生態足跡和生態承載力的分析與預測，不僅能夠選出社會經濟發展與水資源保護并重的水資源利用情景，作為江西省未來滿足可持續發展政策的最佳情景，而且可以為江西省現狀及未來水資源的可持續利用提供科學的依據和建議。

1 研究區與研究方法

1.1 研究區概況

江西省（東經113°34′36″～118°28′58″、北緯24°29′14″～30°04′41″）位于長江中下游南岸，南北和東西跨度分別為620 km和490 km，四周與浙江省、福建省、廣東省、湖南省、湖北省和安徽省相連，地勢南高北低，從南到北主要地形分別為山地、丘陵和平原，總面積16.69萬km2。江西省地處中亞熱帶濕潤季風區，氣候溫和，雨量豐沛，光照充足［18］。2021年江西省常住人口4 517.4萬人，GDP 為29 619.7億元，降水量1 524.8 mm。2020年江西省地表水、地下水和總水資源量分別為1 666.72億m3、385.99億m3和1 658.56億m3，全省供水量244.12億m3，占全年水資源總量的14.5%。

1.2 水資源生態足跡和生態承載力

水資源生態足跡WEF衡量的是區域各用水部門的水資源消耗量轉換成相對應的生態生產性水域面積［8］，其計算公式如下［28］：

WEF=4i=1WEFi=4i=1μw×QiPw（1）

式中：WEF表示區域水資源生態足跡，hm2；WEFi表示第i個用水部門的水資源生態足跡，hm2，本文將江西省劃分為生活用水、工業用水、農業用水和生態用水等4個用水部門；μw表示全球水資源均衡因子，取值為5.19［2，4］；Qi表示區域水資源消耗量，m3；Pw表示全球水資源平均生產能力，一般取值為3 140 m3/hm2 ［2，8，29-30］。

水資源生態承載力WECC是基于水資源生態足跡模型而定義的，它指的是某一時期內區域最大的水資源量供給能夠為該區域內的社會經濟與資源環境等方面提供的滿足可持續發展的能力［31］，可由以下公式計算［32］：

WECC=0.4 μwξQCPw=0.4 μwξQS+QG+QRPw（2）

式中：WECC表示區域水資源生態承載力，hm2；ξ是水資源產量因子，江西省的水資源產量因子取值為2.71［28］；QC、QS、QG和QR分別表示水資源總量、地表水資源量、地下水資源量和灌溉回歸水量，m3；0.4表示在水資源生態承載力的計算中需要扣除用于生態和生物多樣性補償面積后可用水資源的比例，取世界環境和發展委員會建議值［33］。

1.3 水資源可持續利用評價指標

水資源利用過程中的供給與需求不匹配導致的供需矛盾是水資源可持續利用的根源問題［34］，與此相關的各種水資源可持續利用模型均與水資源的供給和需求關系息息相關，而水資源生態足跡和生態承載力則是最關鍵、最重要的兩個參數。有鑒于此，本次研究選取水資源生態盈余、水資源生態壓力指數和水資源生態經濟協調指數等3個參數作為評價水資源可持續利用的指標，其計算方式如下所示：

SW=WECC－WEF（3）

PIE=WEFWECC（4）

ECIE=WEF+WECCWEF2+WECC2（5）

式中：SW表示水資源生態盈余，hm2，正值表示區域水資源存在生態盈余，可以繼續利用；負值表示區域水資源存在生態赤字，存在過度利用，不能繼續進行開發。PIE表示衡量區域水資源生態壓力的水資源生態壓力指數，其數值大于1表示水資源使用量大于水資源總量，區域水資源利用處于不安全狀態；PIE數值在（0，1）區間則表示水資源使用量小于水資源總量，區域水資源利用處于安全狀態；PIE數值越大，區域水資源利用越不安全。ECIE表示水資源生態經濟協調指數，其取值范圍為1≤ECIE≤1.414，用于衡量區域社會經濟與生態環境之間的協調程度［35］，值越大（小），區域水資源生態協調性和安全性越好（差）。

1.4 江西省水資源利用SD模型

系統動力學是1956年創立的系統仿真方法，是一門分析研究信息反饋系統的學科，也是一門認識系統問題和解決系統問題的交叉綜合學科，是結構方法、功能方法和歷史方法的統一［36］。隨著系統動力學理論和方法的不斷發展與完善，以及計算機技術的改進，該方法已經在很多領域得到應用，如城市規劃、生態環境規劃、生態承載力、需水量預測、污水再生回用、鐵路運價制定等，尤其在處理高度非線性、高階次、多變量、多重反饋問題方面具有顯著優勢。

張詩倩等［18］采用VENSIM Professional版軟件構建了江西省水資源利用SD模型，圖1是模型的流圖，展示了系統中主要變量之間的定量關系。利用歷史數據對模型進行了校準，生活需水量、工業需水量、農業需水量和總需水量的相對誤差均在±5%以內，說明模型校準是成功的。本次研究在此基礎上采用SD模型的結果進行水資源生態足跡和生態承載力的計算和預測。模型模擬周期為1999～2050年，時間步長為1 a，其中1999～2021年為現狀年份，2022～2050年為預測年份。

在模型校準的基礎上，根據江西省現狀情況下水資源利用和社會經濟發展狀況，綜合考慮未來不同情況下江西省水資源利用的著重點，設計了4種不同的發展情景，分別是保持現狀型情景（JS1）、經濟增長型情景（JS2）、節約用水型情景（JS3）和綜合發展型情景（JS4），表1列出了這4種情景的具體內容。

1.5 模型中數據的來源

模型的參數有常數類、表函數和初始值等3類，本次研究中使用到的現狀年份的參數數據來自于江西省的相關統計數據，包括《江西省統計年鑒》［37］中的社會經濟數據和各類增長率數據，以及《江西省水資源公報》［38］中的水資源數據和用水定額數據。根據江西省不同用水部門的特點和對水資源可持續發展的需求，參考國內外相似研究區域的相關參數，依據江西省人口增長情況、經濟發展水平、科技應用狀況、水資源利用程度、工農業節水工藝和技術等因素的變化，綜合評價并確定這3類參數的數值。

2 結果與分析

2.1 江西省水資源生態承載力現狀分析

圖2是現狀情況下江西省水資源生態足跡與生態承載力及水資源可持續利用評價指標曲線圖。從圖2（a）可以看出，江西省1999～2021年的水資源生態足跡和生態承載力均呈緩慢平穩上升的趨勢，每年水資源生態足跡和生態承載力分別上升0.461 9×106 hm2和0.432 8×106 hm2。江西省水資源生態承載力在1999～2021年期間始終大于水資源生態足跡，說明隨著社會經濟的發展，現狀年份江西省水資源開發利用程度均在水資源的生態承載能力范圍內，存在生態盈余（見圖2（b）），水資源生態盈余范圍為7.832×106～ 12.661×106 hm2，平均生態盈余為10.463×106 hm2，江西省的水資源利用整體處于合理的水平。從圖2（b）還可以看出，1999～2021年期間，江西省水資源生態壓力指數（范圍0.771～0.813，平均值0.786，小于1）和水資源生態經濟協調指數（范圍1.403～1.407，平均值1.404，接近1.414）均處于比較平穩的狀態，表明這一時期江西省水資源的生態協調性較好，水資源利用處于較安全的水平。

表2是現狀情況下江西省歷年不同用水部門的水資源生態足跡及貢獻比例。從表2可以看出，1999～2021年江西省農業用水部門的水資源生態足跡遠大于生活、工業和生態等用水部門的水資源生態足跡，排第二的是工業用水部門的水資源生態足跡。1999～2021年平均來看，農業、工業、生活和生態等用水部門的水資源生態足跡分別為25.202×106，9.211×106，3.853×106 hm2和0.303×106 hm2，占總水資源生態足跡（38.568×106 hm2）的比例分別為65.41%，23.90%，9.93%和0.76%。農業用水部門的水資源生態足跡主要由灌溉用水來決定，其水資源生態足跡（23.139×106 hm2）占農業水資源生態足跡的 91.81%。城鎮生活用水的生態足跡（2.507×106 hm2）與農村生活用水的生態足跡（1.346×106 hm2）的貢獻之比大致為3∶2。隨著江西省社會經濟的不斷發展，各用水部門消耗的水資源量也處于穩步上升的狀態，由此導致各用水部門的水資源生態足跡隨時間呈穩步上升的水平。相比于1999年，2021年江西省農業、工業和生活等用水部門的水資源生態足跡分別增長了0.22%，46.40%和44.42%，生態用水的生態足跡則從0增長到0.411×106 hm2，總用水的生態足跡則增長了14.57%。這是因為江西省社會經濟的快速發展導致工業和生活用水的生態足跡增長迅速，而農業用水的生態足跡則由于基數大、占比高而呈現較緩慢的增長。生態用水的生態足跡從無到有的增長體現了江西省對于生態環境問題的重視。

隨著社會經濟的發展，江西省的人口也在不斷增長，由此導致江西省人均水資源生態足跡和生態承載力動態變化（見圖3）。1999～2021年江西省人均水資源生態足跡和生態承載力的范圍分別為0.666～0.969 hm2/人和0.850～1.241 hm2/人，平均值分別為0.863 hm2/人和1.097 hm2/人；相對應的人均水資源生態盈余的范圍為0.184～0.278 hm2/人，平均值為0.235 hm2/人。無論是從總體的角度還是人均的角度，江西省水資源的利用都是處于安全的水平。

2.2 江西省水資源生態承載力情景預測

根據設定的4種發展情景，運行校準后的SD模型對江西省2022～2050年水資源利用情況進行模擬，利用得到的模擬結果對江西省未來的水資源生態足跡和生態承載力進行預測。圖4是預測期內不同發展情景下江西省水資源生態足跡、水資源生態承載力、水資源生態盈余、水資源生態壓力指數及水資源生態經濟協調指數曲線圖。從圖4（a）可以看出，4種情景下江西省未來的水資源生態足跡均呈增長的趨勢，其中經濟增長情景JS2增長的速度最快（從42.315×106 hm2增長至150.338×106 hm2，年均增長9.12%），節約用水情景JS3增長的速度最慢（從37.444×106 hm2增長至46.607×106 hm2，年均增長0.87%），保持現狀情景JS1（從41.609×106 hm2增長至60.530×106 hm2，年均增長1.62%）和綜合發展情景JS4（從37.762×106 hm2增長至73.727×106 hm2，年均增長3.40%）則居中。與此同時，4種情景下江西省水資源生態承載力則呈現較平穩的水平（見圖4（b）），由此導致4種情景下水資源生態盈余均出現下降的趨勢（見圖4（c））。除節約用水情景JS3外，其余情景在預測后期甚至出現了連續的水資源生態赤字。經濟增長情景JS2中水資源生態盈余下降速度最快（從8.569×106 hm2下降為-99.704×106 hm2，出現了19 a的水資源生態赤字），節約用水情景JS3中水資源生態盈余下降速度最慢（從12.580×106 hm2下降為1.912×106 hm2，

未出現水資源生態赤字），保持現狀情景JS1（從9.275×106 hm2下降為-9.897×106 hm2，出現了10 a的水資源生態赤字）和綜合發展情景JS4（從12.262×106 hm2下降為-25.208×106 hm2，出現了9 a的水資源生態赤字）則居中。4種情景下江西省水資源生態壓力指數均呈增長的趨勢（見圖4（d）），經濟增長情景JS2下該指數從0.832快速增長至2.969，增速最快；節約用水情景JS3下該指數從0.749增長至0.961，增速最慢；保持現狀情景JS1（該指數從0.818增長至1.195）和綜合發展情景JS4（該指數從0.755增長至1.520）的增速則居中。除了節約用水情景JS3外，其余3種情景均出現了連續的水資源生態壓力指數大于1的水資源利用不安全的情況，其中經濟增長情景JS2出現了19 a，保持現狀情景JS1出現了10 a，而綜合發展情景JS3則出現了9 a。對于水資源生態經濟協調指數（見圖4（e）），經濟增長情景JS2下該指數出現了較大幅度的下降，從1.408下降至1.267；節約用水情景JS3下該指數則保持在1.414附近波動的較平穩狀態，從1.400變動至1.414；保持現狀情景JS1下該指數呈現淺倒U形變動的趨勢，從1.407上升至1.414再下降至1.409；綜合發展情景JS4中該指數呈現和情景JS3類似的變動趨勢，從1.401上升至1.414再下降至1.385。

表3列出了預測期4種不同情景下江西省不同用水部門的多年平均水資源生態足跡及貢獻比例。從表3可以看出，預測期內平均來看，4種情景下總水資源生態足跡分別為48.485×106 hm2，73.867×106 hm2，37.577×106 hm2和45.383×106 hm2。保持現狀情景JS1、節約用水情景JS3和綜合發展情景JS4下江西省農業用水的生態足跡（分別為28.265×106 hm2，22.425×106 hm2和22.413×106 hm2，貢獻占比分別為58.30%，59.68%和49.39%）最大，而經濟發展情景JS2下則是工業用水的生態足跡（40.482×106 hm2，貢獻占比54.80%）最大。相比于現狀的情況，4種情景下水資源生態足跡最大的用水部門貢獻占比均顯著下降了。同時，不同用水部門的水資源生態足跡的貢獻占比差別在變小，即趨向于均衡化。灌溉用水生態足跡在農業用水部門的貢獻占比在4種情景下均超過了70%（分別為76.77%，76.85%，70.63%和70.66%），故而灌溉用水決定了農業用水的生態足跡。與現狀情況類似，預測期內城鎮生活用水的生態足跡（4種情景下分別為3.364×106 hm2，3.475×106 hm2，2.459×106 hm2和2.538×106? hm2）與農村生活用水的生態足跡（4種情景下分別為1.105×106 hm2，1.139×106 hm2，1.105×106 hm2和1.139×106? hm2）的貢獻之比大致為3∶1。

圖5是預測期內各情景下江西省人均水資源生態足跡、人均水資源生態承載力及人均水資源生態盈余柱狀圖。從圖5（a）可以看出，經濟增長情景JS2是所有情景中人均水資源生態足跡最大的情景，其范圍為0.886～2.529 hm2/人，平均值為1.363 hm2/人；節約用水情景JS3是人均水資源生態足跡最小的情景，其范圍為0.643～0.848 hm2/人，平均值為0.731 hm2/人；而保持現狀情景JS1（人均水資源生態足跡范圍為0.865～1.102 hm2/人，平均值為0.943 hm2/人）和綜合發展情景JS4（人均水資源生態足跡范圍為0.670～1.238 hm2/人，平均值為0.846 hm2/人）則居中。從圖5（b）可以看出，4種情景下江西省人均水資源生態承載力相差不大，平均值分別為0.990，0.960，0.952，0.923 hm2/人。由此導致4種情景下人均水資源生態盈余變化各不相同（見圖5（c））：節約用水情景JS3在整個預測期均存在生態盈余，而其余3種情景下均出現了連續的生態赤字（情景JS1、JS2和JS4分別在預測后期出現10 a、19 a和9 a的生態赤字）。對于出現水資源生態赤字的3種情景，其最大的水資源生態赤字分別為-0.180，-1.677，-0.423 hm2/人。

2.3 情景比較與分析

表4是4種情景下江西省水資源可持續利用指標及相關情況的對比。從預測期內平均的角度來看，如果江西省選擇優先發展經濟（情景JS2），那么該情景下的水資源生態足跡（73.867×106 hm2）、水資源生態壓力指數（1.459）、人均水資源生態足跡（1.363 hm2/人）以及出現水資源生態赤字和水資源利用不安全的年數（19 a）都是所有情景中最大的，而水資源生態盈余（-23.226×106 hm2）、人均水資源生態盈余（-0.403 hm2/人）和水資源生態經濟協調指數（1.380）是所有情景中最小的。如果江西省將節約用水當作重點（情景JS3），那么該情景擁有最小的水資源生態足跡（37.577×106 hm2）、水資源生態壓力指數（0.771）、人均水資源生態足跡（0.731 hm2/人）和出現水資源生態赤字和水資源利用不安全的年數（0）以及最大的水資源生態盈余（11.158×106 hm2）和人均水資源生態盈余（0.221 hm2/人）。這兩種情景是兩種極端情形，無論是優先發展經濟而不顧水資源保護，還是著重保護水資源而犧牲經濟的發展，對于經濟相對落后的革命老區江西省來說都是不可接受的。與其他情景相比，綜合發展情景JS4在評價水資源可持續利用的相關指標方面都具有較適中的數值，水資源生態足跡（45.383×106 hm2）、水資源生態壓力指數（0.932）和人均水資源生態足跡（0.846 hm2/人）僅比情景JS3高，水資源生態盈余（3.351×106 hm2）、人均水資源生態盈余（0.077 hm2/人）和出現水資源生態赤字和水資源利用不安全的年數（9 a） 僅比情景JS3低。由此可見，綜合發展情景JS4能夠兼顧經濟的發展和水資源的保護，是可以滿足江西省水資源可持續利用的最佳情景。

3 結 論

（1） 對于現狀年份（1999～2021年），江西省水資源生態足跡和生態承載力均呈緩慢平穩上升趨勢，水資源開發利用程度在水資源生態承載能力范圍內，處于合理的水平；水資源生態壓力指數和水資源生態經濟協調指數處于比較平穩狀態，水資源生態協調性較好，水資源利用處于較安全的水平。

（2） 對于預測年份（2022～2050年），4種情景下江西省水資源生態足跡呈增長趨勢、水資源生態承載力保持平穩水平，而水資源生態盈余均呈下降趨勢、水資源生態壓力指數均呈增長趨勢。除了節約用水情景JS3外，其余3種情景均出現了水資源不安全利用的情況。

（3） 綜合發展情景JS4具有較適中的評價指標數值，水資源生態足跡、水資源生態壓力指數和人均水資源生態足跡僅比情景JS3高，水資源生態盈余、人均水資源生態盈余和出現水資源生態赤字和水資源利用不安全的年數僅比情景JS3低。情景JS4能夠兼顧經濟發展和水資源保護，是可以滿足江西省水資源可持續利用的最佳情景。

參考文獻：

［1］ ESTER V.Books：our ecological footprint：reducing human impact on the earth［J］.Journal of Industrial Ecology，1999，3（2-3）：185-187.

［2］ 歐陽興濤，廖浩宇，姜秋香，等.基于改進水資源生態足跡模型的中國水資源可持續利用仿真及調控［J］.環境科學，2023，44（3）：1368-1377.

［3］ 徐智超，溫璐，張雪峰，等.基于生態足跡的阿拉善地區生態安全評價［J］.生態科學，2022，41（5）：90-97.

［4］ 卞錦宇，夏玉林，毛學謙，等.太湖流域水資源承載力與經濟社會發展適應性評價［J］.水利水電快報，2022，43（4）：31-37.

［5］ 楊曉霖，潘玉君，李曉莉.西南地區水資源生態足跡及承載力動態特征與預測分析［J］.西南師范大學學報（自然科學版），2022，47（6）：58-67.

［6］ 張羽，左其亭，曹宏斌，等.沁蟒河流域水資源生態足跡時空變化特征及均衡性分析［J］.水資源與水工程學報，2022，33（3）：50-57.

［7］ 李菲，張小平.甘肅省水資源生態足跡和生態承載力時空特征［J］.干旱區地理，2020，43（6）：1486-1495.

［8］ 夏軍，刁藝璇，佘敦先，等.鄱陽湖流域水資源生態安全狀況及承載力分析［J］.水資源保護，2022，38（3）：1-8，24.

［9］ 邵駿，盧滿生，杜濤，等.長江流域水資源生態足跡及其驅動因素［J］.長江科學院院報，2021，38（12）：19-24，32.

［10］ 馬曉蕾，郭婷文.中國水生態足跡與承載能力時空演化研究［J］.人民黃河，2022，44（6）：81-87.

［11］ 王剛毅，劉杰.基于改進水生態足跡的水資源環境與經濟發展協調性評價：以中原城市群為例［J］.長江流域資源與環境，2019，28（1）：80-90.

［12］ 安慧，范歷娟，吳海林，等.基于BP神經網絡的淮河流域水生態足跡分析與預測［J］.長江流域資源與環境，2021，30（5）：1076-1087.

［13］ 張凱，吳鳳平，成長春.三重屬性的承載力約束下中國水資源利用效率動態演進特征分析［J］.環境科學，2021，42（12）：5757-5767.

［14］ 孟麗紅，葉志平，袁素芬，等.江西省2007-2011年水資源生態足跡和生態承載力動態特征［J］.水土保持通報，2015，35（1）：256-261.

［15］ 田進明，孟麗紅，劉友存，等.江西省城市水資源利用效率時空演變與驅動因素［J］.中國農村水利水電，2022（9）：146-154.

［16］ 吳向東，許新發，成靜清，等.江西省水資源利用效率時空演變及其影響因素［J］.人民長江，2021，52（12）：92-98，121.

［17］ 孟麗紅，吳紹雄，鄭蓬蓬，等.江西省水資源利用時空變化特征及區域差異［J］.水土保持通報，2020，40（5）：276-283.

［18］ 張詩倩，劉昕瑀，楊曉，等.基于系統動力學的江西省需水量預測［J］.寧夏大學學報（自然科學版），2021，42（3）：334-339，345.

［19］ 傅春，李雅蓉.江西省水資源承載力評價及障礙因子診斷［J］.人民長江，2019，50（8）：109-114.

［20］ 陳述，王瑾鈺，雷彩秀，等.江西省水資源量質耦合承載力評價及提升對策［J］.人民長江，2023，54（3）：104-110.

［21］ 曾佩，傅瓊華，皮家駿.基于物元法的江西省水資源安全評價［J］.水電能源科學，2019，37（4）：21-24.

［22］ 谷文林，劉楓，井沛然.江西省水資源生態足跡時空格局［J］.水利經濟，2021，39（1）：58-64，82.

［23］ 殷茵，李愛民，王世芬.江西省2004～2013年水資源生態足跡與生態承載力［J］.江西科學，2015，33（5）：682-685.

［24］ 郭榮中，申海建，楊敏華.基于灰色模型的長沙市生態足跡與生態承載力預測分析［J］.水土保持研究，2015，22（4）：195-200.

［25］ 張振龍，孫慧，蘇洋.新疆干旱區水資源生態足跡與承載力的動態特征與預測［J］.環境科學研究，2017，30（12）：1880-1888.

［26］ 郭曉娜，蘇維詞，楊振華，等.城鄉統籌背景下重慶市水生態足跡分析及預測［J］.灌溉排水學報，2017，36（2）：69-75.

［27］ 李晶晶，李俊，黃曉榮，等.系統動力學模型在青白江區需水預測中的應用［J］.環境科學與技術，2017，40（4）：200-205.

［28］ 黃林楠，張偉新，姜翠玲，等.水資源生態足跡計算方法［J］.生態學報，2008（3）：398-405.

［29］ 郭慧，董士偉，吳迪，等.基于生態系統服務價值的生態足跡模型均衡因子及產量因子測算［J］.生態學報，2020，40（4）：1405-1412.

［30］ 張倩，謝世友.基于水生態足跡模型的重慶市水資源可持續利用分析與評價［J］.灌溉排水學報，2019，38（2）：93-100.

［31］ 孫才志，張智雄.中國水生態足跡廣度、深度評價及空間格局［J］.生態學報，2017，37（21）：7048-7060.

［32］ NICCOLUCCI V，GALLI A，REED A，et al.Towards a 3D national ecological footprint geography［J］.Ecological Modelling，2011，222（16）：2939-2944.

［33］ 岳晨，錢永，崔向向，等.福建省 2010～2019 年水資源生態足跡與生態承載力［J］.水土保持通報，2022，41（6）：282-287.

［34］ 高潔，吳普特，謝朋軒，等.灌區藍綠水資源與作物生產水足跡多時空分布量化分析［J］.農業工程學報，2021，37（5）：105-112.

［35］ YANG Y，CAI Z X.Ecological security assessment of the Guanzhong Plain urban agglomeration based on an adapted ecological footprint model［J］.Journal of Cleaner Production，2020，260：120973.

［36］ QIN H H，CAI X M，ZHENG C M.Water demand predictions for megacities：system dynamics modeling and implications［J］.Water Policy，2018，20（1）：53-76.

［37］ 江西省統計局.江西統計年鑒（2000～2021年）［EB/OL］.［2022-09-26］.http：∥tjj.jiangxi.gov.cn/col/col38595/index.html.

［38］ 江西省水利廳.江西省水資源公報（1999～2020年）［EB/ OL］.［2022-09-26］.http：∥slt.jiangxi.gov.cn/col/col64563/ index.html.

（編輯：謝玲嫻）

Evaluation and prediction of water resources ecological footprint in Jiangxi Province

QIN Huanhuan1，2 ，HUANG Lixiang2

（1.State Key Laboratory of Nuclear Resources and Environment，East China Institute of Technology，Nanchang 330013，China； 2.School of Water Resources and Environmental Engineering，East China Institute of Technology，Nanchang 330013，China）

Abstract：

In order to quantitatively evaluate the situation of water resources ecological security in Jiangxi Province，this paper adopted the water resources ecological footprint model，system dynamics method and scenario analysis to construct a system dynamics model of water resources utilization in Jiangxi Province，and designed four scenarios as status quo（JS1），economic growth（JS2），water conservation（JS3） and comprehensive development（JS4）.The present（1999～2021） and future（2022-2050） ecological footprint of water resources in Jiangxi Province were evaluated and predicted.The results showed that the ecological footprint and carrying capacity of water resources in Jiangxi Province in the current year were rising slowly and steadily，and the ecological coordination of water resources was good and at a safe and reasonable utilization level.The water resources ecological footprint under the four scenarios in the future years in Jiangxi Province showed an increasing trend，and the water resources ecological surplus showed a decreasing trend.Except for scenario JS3，unsafe water resources utilization occurred in other scenarios.Scenario JS4 had a relatively moderate evaluation index for water resources sustainable utilization，which could give consideration to both economic development and water resources protection and was the best scenario for water resources sustainable utilization in Jiangxi Province.In the future，Jiangxi Province should take measures including saving water，improving water use efficiency，reasonably adjusting industrial structure，etc.，to ensure the sustainable development and utilization of social economy and water resources.The research results can provide a scientific basis for the sustainable development of regional water resources.

Key words：

water resources ecological footprint；water resources ecological carrying capacity；water resources sustainable utilization；system dynamics model；Jiangxi Province