水資源承載力內(nèi)涵的新認識

王 彬，但德忠

(1.綿陽師范學(xué)院資源環(huán)境工程學(xué)院，四川綿陽 621000;2.四川大學(xué)建筑與環(huán)境學(xué)院，成都 610065)

水資源承載力內(nèi)涵的新認識

王 彬1，但德忠2

(1.綿陽師范學(xué)院資源環(huán)境工程學(xué)院，四川綿陽 621000;2.四川大學(xué)建筑與環(huán)境學(xué)院，成都 610065)

分析了水資源承載力研究中的方向和重點，另行定義了水資源承載力的概念，提出了以水質(zhì)和水量雙要素為支撐的水資源承載力概念，從時間尺度、空間尺度、智力條件、邊界條件和承載對象方面進行了論述。從社會經(jīng)濟、技術(shù)、生態(tài)和系統(tǒng)角度論述了水資源承載力的內(nèi)涵。

水資源;承載力;內(nèi)涵;可持續(xù)發(fā)展;新認識

1 水資源承載力研究進展

1.1 承載力的由來及發(fā)展

承載力最初為力學(xué)中的一個量化指標(biāo)，用來表達物體不產(chǎn)生明顯破壞時的極限載荷，后來在生態(tài)學(xué)領(lǐng)域獲得應(yīng)用，是指某一生態(tài)環(huán)境所能負荷的某一物種的最大數(shù)量［1］。

自19世紀(jì)以來，承載力在農(nóng)牧場獲得初步應(yīng)用，并在生態(tài)領(lǐng)域的研究和教學(xué)中得到推廣。隨著人口、資源、環(huán)境等問題的集中爆發(fā)，承載力獲得了更多的關(guān)注和研究，成為可持續(xù)發(fā)展研究中不可逾越的領(lǐng)域。聯(lián)合國糧農(nóng)組織和聯(lián)合國教科文組織等機構(gòu)對承載力進行了深入的研究，就其定義和量化方法進行了一定程度的探討。20世紀(jì)90年代中期，以Arrow為代表的國際知名經(jīng)濟學(xué)家的研究把承載力的研究帶入新的熱潮。目前，承載力的研究在自然資源、人口以及環(huán)境規(guī)劃與管理等方面得到廣泛的應(yīng)用?？傮w而言，承載力在研究方式上，可分為一般實證研究、特殊實證研究和理論承載研究3個方面;具體應(yīng)用上，主要包括自然資源或環(huán)境的人口承載力，某生境對特定物種或行為的承載力，尤其是在概念、內(nèi)涵及量化模型方面都取得極大進展的土地資源承載力研究。承載力在獲得廣泛應(yīng)用的同時，也因其量化評價中固有的模糊性及不確定性得到眾多批評［2］。

1.2 水資源承載力的定義

水資源承載力是承載力概念與水資源領(lǐng)域的具體結(jié)合，是基于可持續(xù)發(fā)展框架下對于水資源可持續(xù)支撐能力的量度。

相較于土地資源承載力研究，國外對于水資源承載力的專門研究較少，較具有代表性的是美國對于佛羅里達重點流域的研究，其內(nèi)容涉及概念、研究方法和模型構(gòu)建等方面。Olli Varis等［3］(2001)以水資源開發(fā)利用為基礎(chǔ)，基于不同區(qū)域發(fā)展歷史，對長江流域的社會經(jīng)濟與水環(huán)境承載力進行了比較研究。

國內(nèi)對于水資源承載力的研究比較集中。20世紀(jì)80年代，新疆水資源軟科學(xué)課題組首次進行了研究。施雅鳳等［4］(1992)采用常規(guī)趨勢法研究新疆烏魯木齊流域水資源承載力;李令躍等［5］(2000)對水資源承載力進行了定義，強調(diào)支撐該地區(qū)人口增長與經(jīng)濟發(fā)展的最大容量;左其亭［6］簡單定義水資源承載力為：一個區(qū)域、一定時段，維系生態(tài)系統(tǒng)良性循環(huán)，水資源系統(tǒng)支撐社會經(jīng)濟發(fā)展的最大規(guī)模;鐘建宏等［7］(1996)把水資源承載力定義為所能承載的最優(yōu)人口當(dāng)量”;夏軍［8］(2002)等在水資源安全的度量研究中對水資源承載力的定義是：“在一定的水資源開發(fā)利用階段，滿足生態(tài)需水的可利用水量能夠維系有限發(fā)展目標(biāo)的最大社會一經(jīng)濟規(guī)模?！?/p>

綜上所述，國內(nèi)涉及水資源承載力的研究文獻眾多，對水資源承載力的定義大致可以概括為兩種認識：①水資源的開發(fā)容量或者開發(fā)規(guī)模論;②水資源持續(xù)支撐能力論。從本質(zhì)上講，水資源的過度或不恰當(dāng)開發(fā)會導(dǎo)致水環(huán)境的退化，水環(huán)境容量是水資源從水質(zhì)方面所決定的重要限制因素，水環(huán)境承載力與水資源承載力分別反映了人類對于水在量和質(zhì)方面的需求，其內(nèi)在同一性在于水量和水質(zhì)任何一個方面的超載都會產(chǎn)生不可持續(xù)的后果。

1.3 本文對水資源承載力的定義

基于上述認識，本文在綜合各方定義，借鑒聯(lián)合國教科文組織的水資源承載力概念的基礎(chǔ)上，提出了基于水質(zhì)和水量的水資源承載力概念，基于可持續(xù)角度將二者統(tǒng)一在一個理論框架之內(nèi)。需要特別說明的是，文章里的水質(zhì)承載力等同于水資源學(xué)里的水環(huán)境容量。

水資源承載力的是研究資源承載力層面的具體方面，在分析眾多的水資源承載力定義的基礎(chǔ)上，基于水質(zhì)和水量兩個要素，本文對水資源承載力的定義為：

某一區(qū)域或者流域的水資源承載力，指在可預(yù)見的時段內(nèi)，利用本區(qū)域水資源和其他資源的智力、技術(shù)和管理等條件，在確保其社會文化準(zhǔn)則的物質(zhì)生活水平同時維持水循環(huán)系統(tǒng)自身功能的條件下，所能持續(xù)供養(yǎng)的最大人口數(shù)量。上述定義包含的信息可以通過以下5點進一步闡釋：

1)時間尺度。即水資源承載力的分析和預(yù)測應(yīng)在當(dāng)前科技可以預(yù)測的時段內(nèi)，這反映了水資源承載力的動態(tài)性、相對極限性和外部依賴性。

2)空間尺度。即水資源承載力分析應(yīng)該以一定的流域或區(qū)域為對象，從系統(tǒng)的邊界劃分和數(shù)據(jù)獲取角度而言：以流域為單位更容易反映水資源的系統(tǒng)特征;以區(qū)域為單位能更好地反映社會經(jīng)濟特點。

3)交互性。即利用本區(qū)域水資源和其他資源的智力、技術(shù)等條件，說明水資源系統(tǒng)需要與其他系統(tǒng)進行交互和配套，以實現(xiàn)水資源支撐可持續(xù)發(fā)展的外部條件，同時外部條件也會反作用于水資源承載力。

4)邊界條件。定義中的保證社會文化準(zhǔn)則的物質(zhì)生活水平和維持水循環(huán)系統(tǒng)自身功能，既要維持當(dāng)?shù)厣a(chǎn)生活及社會文化的現(xiàn)實需求，又需要維持水系統(tǒng)自身的穩(wěn)定(包含水質(zhì)和水量兩個方向的需求，即需要滿足維持流域基本生態(tài)用水和流域的自凈能力需求)。

5)目的性。突出水資源研究的目的，即確定一定的水資源可持續(xù)供養(yǎng)的人口數(shù)量，同時概念中也體現(xiàn)了維持其可持續(xù)供養(yǎng)的能力這一基礎(chǔ)。

通過上述分析表明，水資源承載力應(yīng)該是水資源整體支撐能力的反應(yīng)，既包括了水質(zhì)承載力(水環(huán)境容量)，又包括水量承載力，水質(zhì)和水量兩個方面的綜合才是本文水資源承載力的體現(xiàn)和綜合表達。

2 水資源承載力的內(nèi)涵

2.1 社會經(jīng)濟內(nèi)涵

社會經(jīng)濟特征與水資源承載力看似并不關(guān)聯(lián)，假設(shè)水生生態(tài)系統(tǒng)可以確定其生態(tài)極限，同時以此為基礎(chǔ)，開發(fā)、利用和管理水資源，那么可以確保水生態(tài)系統(tǒng)的持續(xù)和穩(wěn)定?；谶@個意義，水資源承載力并不具備社會經(jīng)濟方面的特征，它只關(guān)注社會經(jīng)濟系統(tǒng)所施加的影響是否超越水資源的最大供水量和廢水的最大接納量，而不關(guān)注經(jīng)濟系統(tǒng)內(nèi)部的資源配置、人口規(guī)模和經(jīng)濟規(guī)模等。

水資源承載力的研究和發(fā)展是源于人類社會可持續(xù)發(fā)展的訴求，是為了更加合理地支撐經(jīng)濟社會發(fā)展的需要。水資源承載力的相對極限性表明不同的資源利用水平和排污水平可以產(chǎn)生不同的承載力尺度，同樣的資源利用水平及排污水平對應(yīng)于不同的社會經(jīng)濟結(jié)構(gòu)，水資源可以支持的經(jīng)濟規(guī)?？梢援a(chǎn)生不同的承載尺度。上述論述表明，水資源承載力不僅局限于自然生態(tài)系統(tǒng)方面的規(guī)模，還有社會經(jīng)濟方面的規(guī)模，而社會經(jīng)濟結(jié)構(gòu)和社會發(fā)展中涉及的資源利用和管理的智力及技術(shù)水平都對水資源的承載力產(chǎn)生直接的影響。因此，水資源承載力是在自然要素和社會要素的結(jié)合下所確定的承載限度，是社會經(jīng)濟中的重要構(gòu)成和支撐，具有明顯的社會經(jīng)濟內(nèi)涵。

2.2 技術(shù)內(nèi)涵

水資源承載力與人類作用相關(guān)，是一個具有主觀性的概念。首先，它離不開特定的科技背景，其定義中涉及的“利用本地水資源及其他資源和智力、技術(shù)等條件”不僅表明水資源的承載力與特定的管理和技術(shù)水平相關(guān)，同時表明資源利用或管理技術(shù)條件的改變，可以提高水資源對社會經(jīng)濟的承載能力。在水資源承載力的定義中，一定的技術(shù)條件是承載力的前提，而技術(shù)條件又是其承載社會經(jīng)濟中的對象，這樣很容易導(dǎo)致水資源承載力概念的模糊性和不確定性。

水資源承載力是一個具有極限涵義的概念，將水資源管理作為其承載力的內(nèi)在部分，特定的社會階段和經(jīng)濟水平可以確定特定的技術(shù)水準(zhǔn)，以此為前提，水資源承載力具有獨立性和穩(wěn)定性，特定的技術(shù)前提對應(yīng)的是特定時期一個具有極限涵義的水資源承載力，從這個意義上講，水資源承載力具有極限性。改善及提高技術(shù)和生產(chǎn)力水平，可以帶動水資源承載力的提升，導(dǎo)致水資源承載力出現(xiàn)變動性，這個觀點也解釋了水資源承載力的相對極限性，體現(xiàn)了特定時期的水資源承載力與當(dāng)時最優(yōu)的管理狀態(tài)的對應(yīng)關(guān)系。

2.3 生態(tài)內(nèi)涵

在生態(tài)領(lǐng)域承載力的研究較久遠，水資源承載力的生態(tài)內(nèi)涵具有兩重意義：①水資源承載力具有生態(tài)意義上的極限，而水資源的開發(fā)和利用要以不超越這種極限為前提;②水資源承載力必須以水系統(tǒng)的觀點去認識、利用和管理，水資源來源于水系統(tǒng)，水系統(tǒng)的穩(wěn)定性決定了水資源的可持續(xù)供給能力，水系統(tǒng)的自身調(diào)整能力決定了可以供給的水量和自然水體可以接納的水質(zhì)。

水資源承載力研究中的生態(tài)極限即為水資源承載力極限的生態(tài)基礎(chǔ)，基于此，在水資源承載力的生態(tài)內(nèi)涵研究和運用中必須把握3個方面：①水資源的可利用量必須局限在可更新量之內(nèi)，否則將產(chǎn)生超載和生態(tài)破壞;②水生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定的前提是水環(huán)境質(zhì)量符合其功能需求，流域或區(qū)域必須滿足達標(biāo)排放和總量控制的要求;③滿足水生態(tài)系統(tǒng)的安全性和生物多樣性需求，確保環(huán)境用水的優(yōu)先和穩(wěn)定。同時，生態(tài)系統(tǒng)自身的動態(tài)性決定了水資源承載力的變動性，生態(tài)建設(shè)和環(huán)境保護可以提升生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和彈性。

2.4 系統(tǒng)內(nèi)涵

水資源是社會經(jīng)濟發(fā)展的基礎(chǔ)性資源，具有重大的支撐作用，也具有顯著的限制因素。其作用主要體現(xiàn)在以下幾個方面：①保障國民經(jīng)濟的發(fā)展;②滿足人們的生活需求;③維護生態(tài)環(huán)境的穩(wěn)定。其限制因素主要包括水量限制和水質(zhì)限制。上述要素的相互銜接和制約才構(gòu)成水資源承載系統(tǒng)，包括經(jīng)濟、生活、農(nóng)業(yè)、生態(tài)、水質(zhì)和水量子系統(tǒng)。

3 結(jié)語

水資源承載是一個古老而又不斷被賦予新義的概念，這既反映了其研究的久遠，又反映了社會發(fā)展進步過程中人們對于其內(nèi)涵的新的認知。本文力圖結(jié)合廣泛的水資源承載力研究和自身認知去把握水資源承載力的概念、內(nèi)涵和特點，以期對水資源承載力的承載對象、承載內(nèi)涵、承載系統(tǒng)和邊界條件等要素進行清楚的界定，為水資源承載力系統(tǒng)的認識，承載力的量化和具體的研究奠定基礎(chǔ)。本文在水資源承載力的定義和系統(tǒng)構(gòu)件上提出了新的理解，但水資源承載力系統(tǒng)涉及影響因素眾多，各個因素之間關(guān)系交錯復(fù)雜，水資源承載力內(nèi)涵的深入認識和準(zhǔn)確把握需要隨著社會的發(fā)展繼續(xù)推進。

［1］Odum E P.Fundamentals of ecology［M］.Philadelphia：W B Saunders，1972.

［2］Lindberg K，McCool S，Stankey G.Rethinking carrying capacity［J］.Annals of Tourism Research，1997，24(02)：461-465.

［3］Varis Olli，Vakkilainen Pertti.China’s 8 challenges to water resources management in the first quarter of the 21st Century［J］.Geomorphology，2001，41：93-104.

［4］施雅風(fēng)，曲耀光.烏魯木齊河流域水資源承載力及其合理利用［M］.北京：科學(xué)出版社，1992：210-220.

［5］李令躍，甘泓.試論水資源合理配置和承載能力概念與可持續(xù)發(fā)展之間的關(guān)系［J］.水科學(xué)進展，2000，11(03)：307-313.

［6］左其亭.論水資源承載力與水資源優(yōu)化配置之間的關(guān)系［J］.水力學(xué)報，2005，11(36)：1 286-1 291.

［7］鐘建宏.水環(huán)境承載容量評估模式之發(fā)展與應(yīng)用［A］.第四屆海峽兩岸學(xué)術(shù)研討會會議論文集［C］，臺灣中壢，中央大學(xué)，1996，1247-1254.

［8］夏軍，朱一中.水資源安全的度量：水資源承載力的研究與挑戰(zhàn)［J］.自然資源學(xué)報，2002(05)：262-269.

TV213

A

1007-7596(2012)07-0001-02

2012-06-08

水利部節(jié)水型社會建設(shè)專題基金資助(水綜節(jié)水［2010］70)。

王彬(1977-)，男，四川綿陽人，講師，博士，研究方向：環(huán)境監(jiān)測與水資源管理;但德忠(1947-)，男，四川榮縣人，教授，博士生導(dǎo)師，研究方向：環(huán)境監(jiān)測與水資源管理。