可持续发展的生态视角下流域水生态环境承载力评估技术应用与发展

可持续发展的生态视角下流域水生态环境承载力评估技术应用与发展

郑晓晖

中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司 贵州 贵阳 550081

摘要：为促进流域水生态环境保护和经济社会发展相协调，亟须以基于水环境、水生态、水资源内涵的水环境承载力为抓手，系统评估诊断流域水环境承载现状，为促进流域可持续发展、助推辽宁区域生态文明建设提供技术支撑。

关键词：可持续发展；流域水生态环境；承载力；评估技术；应用与发展

引言

流域水生态环境承载力指特定时期和范围内，在旅游资源与环境得以可持续发展，以及确保旅客旅游感受质量的前提下，流域水生态地接待流域水生态人数的最大值。它是衡量流域水生态地与其经济发展是否协调的重要指标，对流域水生态地资源开发、结构调整及环境保护都具有重要的意义。

1流域水环境、水资源与水生态承载力评估的概念

流域水环境、水资源与水生态承载力评估是“以水定城、量水发展”的基础和前提，而满足“以水定城、量水发展”则是实现生态文明的重要保障。因此，对流域水资源、水环境与水生态承载力进行科学合理的评估，并根据评估结果制定相应的水污染防治与水生态空间管控措施具有十分重要的意义。另外，当前相关研究主要是集中于水环境、水资源或水生态单方面承载力的评价，缺少三者承载力系统的综合评价，而流域水环境、水生态、水资源相辅相成，相互制约，密不可分。水环境不是只与水有关的水体，而是一个与水资源、水生生物和污染有关的综合体，水环境安全是水体保持一定的水资源量、安全的水质条件，以维护其正常的生态功能。基于此，本文引入可拓决策理论，将水资源、水环境和水生态纳入同一个系统进行分析，构建基于多指标多级可拓评价的水环境综合承载力评估模型，以广东省东江流域为例，对东江流域各地区的水环境综合承载力及其空间差异性进行评价分析，进而为流域各分区水资源、水环境与水生态安全的空间差异化管控提供策略与建议。

2我国生态承载力相关研究发展

近年来，在我国大力开展生态建设的背景下，我国国民越来越意识到生态环境和自然资源与人类社会发展之间的密切联系。１９８１年，采用系统动力学法，分析了玉米产量与光照等自然因素间的内在联系，建立了套作玉米生态系统模型，比较不同方案驱动下的作物产量。不久，他所在的研究团队应用线性规划数学模型，计算出在有限区域内种植农作物，使产量最大化的方案。１９８７年，以承载力概念，通过系统动力学法，定量分析区域内人口数量，资源（农作物产量），环境和社会发展之间的关系，来研究区域资源承载力水平。由此正式开启了我国对资源／环境／环境承载力的研究探索。水资源是生态资源中的重要组成部分，但由于人们大力发展工业，自然资源造成了严重的污染的同时，对水域造成了不可逆的影响。水生态环境承载力评估是水环境管理体系中承上启下环节，通过评估水生态环境承载力，正确认识区域经济社会－水环境－水资源－水生态系统间的耦合机制，为制定阶段性水环境管理策略提供指引，促进我国水生态环境承载力评估技术体系逐渐走向完整和成熟。

3水环境综合承载力

（1）基于可拓决策理论，建立流域水环境综合承载力的多级多指标可拓评价模型。该模型体系中每一级别又分多个评价指标作为评价的出发点，通过对水环境综合承载力中水资源、水环境与水生态3个二级评价因素进行系统分析，计算其与各状态等级的关联度，确定水环境综合承载力总体评价等级；进而揭示了流域水环境综合承载力等级的空间差异性及其主要原因，为流域各地区水安全的差异化管控和精准施策提供了基础。（2）基于多级多指标可拓评价的广东省东江流域各地区水环境综合承载力等级评估表明，新丰、深圳、龙门、惠阳水环境综合承载力评价等级均为Ⅰ级，博罗、惠州市区、惠东及河源为Ⅱ级，增城为Ⅲ级，东莞为IV级。（3）在水环境综合承载力可拓评价过程中，引入了级别变量特征值，充分反映了可靠程度与等级的距离，克服了传统的跳跃式评级缺点，实现了评级的连续化，使得更精确地采取合理的水环境综合承载力提升措施成为可能。在本研究构建的流域水环境综合承载力的多级多指标可拓评价模型中，评价指标的选定及其权重的确定方法对评价结果影响较大，今后应根据流域水资源开发利用的阶段性特点，考虑流域内水资源、水环境与水生态的区域差异性，适当地调整并完善水环境综合承载力评价指标体系，适宜地确定指标权重，以使得评价结果更加合理和具有时效性。

4水生态承载力

水生态承载力，通常包含在生态承载力的研究中，在“十一五”水专项期间，相关课题组开展了对我国重点流域水生态承载力评估工作。将水生态承载力定义为水资源－水环境－生态系统－区域经济发展四重子系统耦合的复合概念。王西琴等在进行太湖流域水生态承载力评估时，认为水生态承载力是在水资源承载力和水环境承载力基础上，基于一定的生态保护目标和自然发展要求的复合承载力。这与彭文启团队给出的水生态承载力内涵不谋而合。二者不仅将水资源和水环境承载力相耦合，同时纳入了生态保护的要求，充分展现出概念的生态性内涵，符合可持续发展的目标战略。综上可见，对水生态环境承载力的概念经历了由水资源承载力，水环境承载力，到水生态承载力的发展。其概念关系可由图表示，由此可将水生态环境承载力概念概括为，在特定区域、时间、技术发展和经济规模支撑的条件下，在维持现有的水生态环境系统结构和功能可持续发展的条件下，以一定的生态环境保护目标要求为前提，所能支撑的该区域内的人口规模和社会经济阈值。

图流域水生态环境承载力概念发展

3流域水环境、水资源与水生态承载力评估技术的发展

3.1指标体系构建

指标体系构建是水环境承载力评估的关键。根据水环境承载力最新内涵，围绕水环境承载力、水生态承载力与水资源承载力关系服务功能特性，统筹考虑水环境纳污和净化、水生态生境提供和生物栖息、水资源禀赋和利用等水环境承载力内部相互作用关系，按照“基础调研—框架设计—指标初选—指标精选”，构建流域水环境承载力指标筛选流程。

3.2完善动态评估机制，实时指标监测，及时预警防控。

从可持续发展的绿色生态理念出发，制定流域污染物总量控制和承载力提升方案，修复受污染水体，保护现有水资源。因此，未来研究应整合ＧＩＳ地理空间技术等相关学科领域技术，实现对评估指标的实时监测，对即将超载的评估单元采取风险控制方案，解决水生态环境承载力较弱地区的可持续发展问题。

结束语

为提高流域水生态系统生物完整性，应改变农业耕作、超载放牧、毁林开荒等破坏行为，有效提升控制单元植被覆盖度、释放水生态空间，恢复流域水文调节功能及水生生物群落生存和繁衍。为提高流域水资源供给服务能力，应使水资源开发与经济社会发展相协调，加强节水型社会建设，全面优化用水结构，同时开展农业结构调整，推广绿色节水农业技术。

参考文献

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