基于能值理論的河南省三維水生態足跡評價與預測

李嘉欣 彭少明 朱永楠 李卓成

摘 要：為有效評估河南省水資源供需水平和水資源消耗強度，量化評價區域水資源利用狀況，將能值理論與三維生態足跡模型相結合，構建三維能值水生態足跡模型，評價了２００８—２０２０ 年河南省能值水生態足跡廣度和深度度量的水資源利用時空變化，預測了河南省２０２１—２０３０ 年人均能值水生態足跡。結果表明：時間尺度上，研究期內河南省多年人均能值水生態足跡廣度為０．０７ ｈｍ２、能值水生態足跡深度為１．７６，總體變化趨勢呈Ｍ 形，在２０１３ 年、２０１９ 年達到峰值，分別為２．４２ 和２．６８；空間尺度上，人均能值水生態足跡與能值水生態足跡均顯著正相關，其中人均能值水生態足跡廣度南高北低，能值水生態足跡深度南低北高；預測２０２１—２０３０年河南省人均能值水生態足跡仍呈緩慢增加趨勢，２０３０ 年將增大到０．１１７ ｈｍ２。

關鍵詞：能值理論；水生態足跡；空間自相關；灰色預測；河南省

中圖分類號：ＴＶ２１３．４ 文獻標志碼：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．基于能值理論的河南省三維水生態足跡評價與預測［Ｊ］．人民黃河，２０２３，４５（１２）：７６－８２．

水資源是基礎性自然資源和戰略性經濟資源，也是生態與環境的控制性要素。系統評價并量化區域水生態足跡是合理配置水資源、實現水資源可持續利用及高質量發展的重要基礎。１９９２ 年Ｗｉｌｌｉａｍ Ｒｅｅｓ 創立的生態足跡分析法，用統一的消費標準度量區域可持續發展程度［１］ ，被廣泛應用于人地關系及區域可持續能力核算。學者們圍繞區域可持續發展評價指標［２－３］ 、區域功能差異［４］ 和區域比較優勢［５］ 開展了大量研究，將以能量分析為核心的能值分析理論與生態足跡分析法相結合［６］ ，從熱力學與能量傳遞規律的角度對生態足跡和生態承載力進行詮釋［７］ 。目前，國內水生態足跡研究多集中在分析區域水生態足跡、水生態承載力［８－９］ 、水生態赤字和水生態盈余［１０］ 的動態變化，雖然能夠核算人類水資源消費對自然水資源流量資本的占用，但無法判斷對其占用程度或對存量資本的消耗程度［１１］ 。三維生態足跡模型［１２］ 通過引入生態足跡廣度和深度指標，將生態足跡的研究向縱向擴展，可以很好地解決這個問題，被廣泛應用于國家［１３］ 、省市［１４］ 、城市群［１５］ 等不同空間尺度的區域可持續發展研究中。