干旱区水资源承载力研究现状与进展.docx
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干旱区水资源承载力研究现状与进展
干旱区水资源承载力研究现状与进展
摘要:
在人类社会高速发展的今天,农业、工业、生活和生态环境的发展对水的依赖程度日益升高,衡量和评价水资源承载力对一个地区的经济发展至关重要。
本文在水资源承载力研究的历史和现状的基础上,阐述了水资源承载力的内涵,分阶段对水资源承载力的研究方法与模型进行了梳理总结,并对水资源承载力研究中存在的问题进行了讨论。
同时探讨当前该领域研究的不足以及未来的研究方向,旨在为实现区域水资源可持续发展提供有益的借鉴。
关键词:
水资源;承载力;发展趋势
中图分类号:
TV211.1文献标识码:
ADOI编码:
10.3969/j.issn.1006-6500.2016.01.005
CurrentSituationandProspectofCarryingCapacityofWaterResourcesinAridArea
LIRui1,2,3,ZHANGFei1,2,3,ZHOUMei1,2,3,WANGDongfang1,2,3,LIXiaohang1,2,3
(1.CollegeofResourcesandEnvironmentScience,XinjiangUniversity,Urumqi,Xinjiang830046,China;2.KeyLaboratoryofOasisEcologyunderMinistryofEducation,XinjiangUniversity,Urumqi,Xinjiang830046,China;3.GeneralInstitutesofHigherLearningKeyLaboratoryofSmartCityandEnvironmentalModeling,XinjiangUniversity,Urumqi,Xinjiang830046,China)
Abstract:
Today,ashumanenterstherapiddevelopmentsociety,agriculture,industry,lifeandecologicalenvironmentisincreasinglydependentonthewaterresources,measuringandevaluatingwaterresourceshaveacrucialimpactonaregionoracountry'seconomicdevelopment.Basedonthestudyofthehistoryandpresentsituationofthewaterresourcescarryingcapacityresearch,thispaperexpoundstheconnotationofwaterresourcescarryingcapacity.Thebearingcapacityofwaterresources,theresearchmethodandmodelofdifferentphases,andtheexistingproblemswaterresourcescarryingcapacityresearcharediscussed.Atthesametime,theinsufficientofcurrentresearchandthefuturedirectioninthisfieldarediscussed;thiswouldprovidesomeusefulreferenceforrealizingthesustainabledevelopmentofregionalwaterresources.
Keywords:
waterresources;carryingcapacity;developmenttendency
随着人口过度增长、资源短缺、环境污染等全球性问题的相继出现,水资源状况迅速恶化,水危机变得日益严重,人类社会可持续发展的道路已经被严重影响了。
在世界上广泛分布着干旱区和半干旱区,在这些地方水问题变得更加严重[1]。
因为在干旱区水资源相对缺乏,这里的生态环境比较脆弱,由干旱区水资源开发利用而引发的一系列生态环境问题普遍发生,一直被世人所关注[2]。
我国的干旱地区主要有甘肃河西走廊、新疆全部区域及内蒙古贺兰山以西地区[3]。
新疆地区坐落于我国西北内陆,是典型的干旱气候,终年降水比较稀少,山地降水相对稍多,水资源分布严重不均匀,该地区的发展受到了严重的抑制。
这里长期以来面临的严峻的水资源和生态环境问题,成为我国干旱区研究的焦点。
如何解决这一焦点,有研究指出当前亟待解决的问题是如何对水资源加强管理利用,更好地实现水资源与社会、经济和生态环境的共同发展[4]。
衡量和评价一个地区或国家的水资源承载力的大小对其发展规模以及综合发展将会有重要的影响。
研究这些地方人口与水资源的关系使当地的经济能够可持续发展变得非常迫切[5]。
因此,本研究将分阶段地对国内外干旱地区水资源承载力的研究进展进行梳理和总结,对当前该领域研究的不足以及未来的研究方向进行探讨,旨在为干旱地区进行水资源优化配置,为协调好区域生态建设、人民生活、工农业发展和水资源的相关关系,为实现干旱区水资源可持续发展提供有益借鉴。
1水资源承载力的概念
水资源领域与承载力自然相结合的产物就是水资源承载力,目前国内外学者对水资源承载力的概念尚没有统一的理解认识。
有关“承载力”这一概念,最早可以追溯到1880―1885年[6]。
在1921年,Park和Burgess[7]就提出了有关承载力的概念,但是在对水资源承载力(WaterResourcesCarryingCapacity)的理论研究中国际上单项研究的成果并不多,大部分将其归纳到可持续发展理论中[8-9]。
我国学者对水资源承载能力也有不同的表述。
阮本青等[10]认为水资源承载力是指在未来不同的时间尺度上,在一定的生产条件和保证了正常的社会文化准则的物质生活水平下,一定区域自身的水资源用直接或间接方式表现的资源所能持续供养的人口数量。
施雅风和曲耀光[11]认为,水资源承载力是指某一地区的水资源,在其社会历史和科学技术发展的一定阶段,在不破坏社会和生态系统的前提下,最大程度可承载农业、工业、城市规模和人口的能力,会随着社会、经济、科学技术发展变化而变化的一个综合指标。
类似的对水资源承载力的定义还有很多,只是研究的侧重点不一样。
笔者依据其他学者对水资源承载力定义的主要观点将水资源承载定义为:
天然水资源的可供水量能够支持一个区域的人口、社会、经济与环境协调发展的能力或限度,是一个国家或地区可持续发展的保障。
2国内外研究进展
国内外学者对水资源的承载力有大量的研究。
笔者在中国学术期刊网络出版总库(CNKI)和外文文献的电子期刊数据库(ScienceDirect)主题栏中输入“水资源的承载力”及其相关关键词获得近20年来水资源研究的论文成果数据(图1)。
从图1可以看出,在近20年来的中文期刊中,研究水资源的相关论文著作呈现出逐渐上升的趋势,中文论文著作由1995年的十几篇,上升到2012年的64篇,SCI数量也由原来的400篇上升到现在的2000多篇,20年间均上升了5倍。
这说明水资源承载力的研究日益得到学者们的重视,也突显出水资源承载力的重要性。
国外学者在很早以前就对水资源承载力进行研究。
早在20世纪90年代,水资源及其承载力就被国外众多学者进行了大量研究[9,12-13],并运用一些有关承载力的模型[14-17]。
进入21世纪以后,国外学者开展了不同方法和模型在水资源承载力研究中的应用,有主成分分析法[18-20]、系统动力学方法与模型[21-23]、生态足迹法[23,24-26]等方法。
国内学者对水资源承载力的研究也非常多,笔者对水资源承载力的方法与模型做了一些梳理和总结,如表1所示。
从表1中可以看出,我国水资源承载力的发展历程大致可分为3个阶段:
1992―2000年为初始阶段;2000―2008年为发展阶段;2008年后为拓展阶段(包括方法、技术、理论等)。
主要集中在城市水资源承载力和区(流)域水资源承载力这两个研究领域。
研究中所使用的方法和模型有主成分分析法、模糊评价方法与模型、层次分析法、生态足迹法、系统动力学(SD)模型、投影寻踪模型。
3总结与展望
水资源评价中的一个重要内容就是对水资源承载力研究,这引起了人们的关注,并逐渐成为制定该区域发展规划的一项重要依据,但笔者发现它存在着诸多问题。
一是水资源承载力的概念与内涵的界定不是很清晰。
从目前已有的研究成果来看,水资源承载力并没有形成一套完整的理论体系,对水资源承载力的概念的研究存在相对较大的模糊性和不确定性。
对水资源及水环境承载能力分析评价,还待进一步的研究。
二是在以往的水资源承载力的研究中,关于环境污染对水资源承载力以及整个社会系统造成的影响考虑较少,实际上水资源承载力研究所面对的是多个生态经济系统,在这个系统内包括人口、资源、环境。
水资源承载力研究对象不仅仅只是生态经济系统中某一子系统,更不是子系统中的某一组分,研究的应是多个生态经济系统中各个组成部分之间的和谐共存关系。
三是对开发利用干旱区生态环境的水资源的对策研究较多,但研究的领域比较分散,提出的部分对策过于理想化,在实践过程中面临着一定的障碍。
当前研究水资源承载力的方法和模型比较多,但是均存在不同程度的不足。
由于水资源承载能力是一个复杂并且巨大的系统,涉及诸多因素,如水资源系统本身、社会经济系统和生态环境系统,加之水资源系统本身的复杂性、随机性和模糊性,故要想对水资源承载能力准确评价还需要进一步的研究。
多种方法相结合在研究水资源承载力方面起到了一定的推动作用。
在未来,水资源承载力的研究趋势就是将理论与实践相结合,采用多学科交叉融合、多层次、多角度、多方位的科学研究方法并结合3S技术手段,最大限度地提高水资源承载能力,以促进该区域社会经济、人口和资源环境的可持续发展。
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