休閑旅游農(nóng)莊水生態(tài)承載極限研究*
——以四川省為例

梁入月

(重慶城市管理職業(yè)學(xué)院，重慶 401331)

?

·休閑農(nóng)業(yè)·

休閑旅游農(nóng)莊水生態(tài)承載極限研究*
——以四川省為例

梁入月

(重慶城市管理職業(yè)學(xué)院，重慶 401331)

隨著生活水平的提高，人們越來越向往綠色生態(tài)的生活方式，然而，生態(tài)環(huán)境已經(jīng)伴隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展不斷惡化，水資源利用也逐漸偏離可持續(xù)發(fā)展理念。文章以可利用水資源量、人口和城鎮(zhèn)化、農(nóng)業(yè)用水、生態(tài)環(huán)境用水作為關(guān)鍵因素構(gòu)建了休閑旅游農(nóng)莊的水生態(tài)承載極限定量計(jì)算模型。通過對主要部門用水量和相關(guān)指標(biāo)數(shù)據(jù)調(diào)查和總結(jié)，根據(jù)定量模型計(jì)算結(jié)果顯示，總體看，四川省水生態(tài)承載能力足以維持遠(yuǎn)景規(guī)劃，其中，成都平原、四川盆地、川東平行領(lǐng)谷區(qū)、川中丘陵區(qū)、川西高原等5個(gè)地區(qū)的水生態(tài)承載力分別為15 628萬人、10 215萬人、8 301萬人、5 504萬人、4 809萬人。

水生態(tài)承載力 人口規(guī)模 休閑旅游農(nóng)莊 水資源 四川省

0 引言

水資源往往是制約人類社會(huì)發(fā)展的“瓶頸”因素，它對一個(gè)國家或地區(qū)綜合發(fā)展和發(fā)展規(guī)模有著至關(guān)重要的影響。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和工業(yè)化的加深，水資源短缺問題日益明顯[1]。最初發(fā)達(dá)國家用數(shù)學(xué)和專業(yè)知識(shí)相結(jié)合的方法處理城市水資源利用問題，隨后運(yùn)籌學(xué)也得到了廣泛的應(yīng)用，最終形成了應(yīng)用系統(tǒng)分析理論[2-3]。自20世紀(jì)60年代以來，我國城市化水平逐漸提高，但在水資源的開發(fā)和利用方面存在一些不正確的認(rèn)識(shí)，處理方法也不盡合理。我國是人口大國，人均擁有水資源量相對較低，但是人們對水資源需求的質(zhì)量卻越來越高，所以對水資源的合理利用需要更加重視[4]。

近年來，我國休閑旅游業(yè)發(fā)展越來越快，但仍處于初級(jí)階段。發(fā)展休閑旅游農(nóng)莊就是要把生態(tài)環(huán)境保護(hù)作為前提，把生態(tài)用水量進(jìn)行優(yōu)先處理，并將產(chǎn)生的費(fèi)用作為必要成本列入水資源利用效益中，用經(jīng)濟(jì)效益來約束水資源環(huán)境的質(zhì)量[7]。但是農(nóng)村休閑農(nóng)莊水資源的開發(fā)利用也不盡合理，影響著農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定發(fā)展。面對如此嚴(yán)峻的形勢，建立在可持續(xù)發(fā)展基礎(chǔ)上的休閑旅游農(nóng)莊水生態(tài)承載力研究已經(jīng)成為學(xué)術(shù)界的重點(diǎn)研究對象[6]。水生態(tài)承載力是一個(gè)比較抽象的概念，其定義有多種，由于人口也表示了一定的用水預(yù)期水平，人們常把人口作為水生態(tài)系統(tǒng)的限制規(guī)模[5]。人是聯(lián)系社會(huì)和大自然的樞紐，用人口來表示水資源的承載力可以全面包含社會(huì)、生活、生態(tài)環(huán)境等方面的綜合效用水平。文章在學(xué)者們研究的基礎(chǔ)上構(gòu)建了符合休閑旅游農(nóng)莊的水生態(tài)承載力模型，把反映綜合效用的人口規(guī)模作為最終求解目標(biāo)，并對四川省休閑旅游農(nóng)莊的水承載力進(jìn)行計(jì)算評價(jià)。

1 模型構(gòu)建

由于我國旅游資源主要在農(nóng)村，休閑旅游農(nóng)莊水資源承載情況將受到農(nóng)業(yè)用水量的約束。從休閑旅游農(nóng)莊發(fā)展的實(shí)際情況看，一旦耕地保護(hù)目標(biāo)和城鎮(zhèn)建設(shè)規(guī)劃用地確定，農(nóng)業(yè)用地水平也就相應(yīng)確定，由此可根據(jù)農(nóng)業(yè)發(fā)展水平、當(dāng)?shù)馗卣吆娃r(nóng)業(yè)灌溉面積等方面來確定農(nóng)業(yè)用水[8]。水生態(tài)承載極限首先要考慮人口數(shù)量和城鎮(zhèn)化水平，以體現(xiàn)人和環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展； 其次要考慮生態(tài)環(huán)境用水量，通過對生態(tài)用水量的優(yōu)先保障，體現(xiàn)水資源生態(tài)承載力的生態(tài)、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和技術(shù)內(nèi)涵。另外要考慮水資源可利用量在中上下游之間的水量分配以及回用水量問題，以體現(xiàn)水資源承載力的地域和技術(shù)內(nèi)涵[9]。

1.1 定量計(jì)算模型

資源承載力最優(yōu)效用水平就是人口增加、經(jīng)濟(jì)增長、生態(tài)保護(hù)和水資源利用之間達(dá)到一個(gè)均衡狀態(tài)[10]。由于人口是判斷水資源承載力的決定性因素，因此，休閑旅游農(nóng)莊水資源承載的目標(biāo)就可以轉(zhuǎn)化成一定的人口目標(biāo)，并符合一定的生活水平預(yù)期。

假設(shè)人均綜合效用水平為Ua，總效用為U，人口為P，用水水平為T，經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)力水平為Pr，可利用水資源量為Wa，用公式表示為：

(1)

U=f(Wa，T，Pr，P-1)

(2)

則休閑旅游農(nóng)莊水資源生態(tài)承載力可以表達(dá)為：

Pc=g(Wa，T，Pr)

(3)

Pc休閑旅游農(nóng)莊水資源生態(tài)承載力。

因?yàn)楫?dāng)水資源達(dá)到極限承載狀態(tài)時(shí)，處于供需平衡狀態(tài)，因此，總用水量Wd沒有出現(xiàn)在水資源生態(tài)承載力Pc的表達(dá)式中，即：

Wd=Wa

(4)

休閑旅游農(nóng)莊總用水量一般由生活用水量、工業(yè)用水量、農(nóng)業(yè)用水量、生態(tài)環(huán)境用水量構(gòu)成：

Wd=Wdd+Wdi+Wda+Wde

(5)

式中，Wd總用水量； Wdd生活用水量； Wdi工業(yè)用水量； Wda農(nóng)業(yè)用水量； Wde生態(tài)用水量。

對于區(qū)域整體來說，生態(tài)用水量Wde和農(nóng)業(yè)用水量Wda基本不隨人口數(shù)量變化，而生活用水量Wdd和工業(yè)用水量Wdi，隨人口數(shù)量而變化。

Wdd=P[rPddu+Pdda(1-r)]

(6)

Wdr=P*Pddi

(7)

其中，Pddu城鎮(zhèn)生活用水標(biāo)準(zhǔn)； r城鎮(zhèn)化率； Pdda鄉(xiāng)村生活用水標(biāo)準(zhǔn)； Pddi人均工業(yè)用水量。

聯(lián)合式(2.3)和式(2.5)可得休閑旅游農(nóng)莊水資源生態(tài)承載力的定量表達(dá)式為：

(8)

其中，Pddi即為人均工業(yè)用水量，可根據(jù)規(guī)劃工業(yè)增加值、單位工業(yè)增加值用水量和規(guī)劃人口加以確定。

1.2 水資源生態(tài)承載力關(guān)鍵因子

(1)可利用水資源量

可利用水資源量取決于3個(gè)方面：當(dāng)?shù)靥烊豢筛滤Y源量Wdr、過境水資源量Wex和回用水量Wre?？衫盟Y源量的計(jì)算是水資源承載力評價(jià)中的一項(xiàng)重要基礎(chǔ)工作，決定著整個(gè)水資源工作的成敗。休閑旅游農(nóng)莊可利用水資源按下式計(jì)算：

Wa=Wdr+Wex+Wre

(9)

Wa：可利用水資源量(m3)； Wdr：當(dāng)?shù)乜衫盟Y源量(m3)； Wex：過境可利用水資源量(m3)； Wre：回用水量。

(2)生態(tài)環(huán)境用水量

自然生態(tài)環(huán)境用水量的計(jì)算根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)特點(diǎn)的不同有不同的類型，假設(shè)一定的用水定額，采用直接或間接的方法進(jìn)行[11]。陸地生態(tài)環(huán)境用水量類似于農(nóng)業(yè)用水量，計(jì)算過程可相互參照。采用直接計(jì)算方法，自然生態(tài)環(huán)境用水量的計(jì)算公式為：

(10)

式中，Ai為第i類用地類型的面積，以“667m2”為單位，αi為第i類用地類型，i=1， 2，…，n，n為用地類型數(shù)目，Rda為平均每667m2農(nóng)業(yè)用水量標(biāo)準(zhǔn)，單位：m3/667m2。

(3)農(nóng)業(yè)用水量

農(nóng)業(yè)用水標(biāo)準(zhǔn)地區(qū)之間的差異比較大，主要與當(dāng)?shù)亟涤炅俊⒌匦蔚刭|(zhì)情況、主要作物種類、灌溉和節(jié)水水平等因素關(guān)系比較密切，需要根據(jù)實(shí)際情況加以確定。根據(jù)休閑旅游農(nóng)莊農(nóng)業(yè)用水量標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)劃期限總?cè)丝诖_定[12]。其中休閑旅游農(nóng)莊農(nóng)業(yè)用水量具體計(jì)算方法：

Wda=RdaAi

(11)

式中，Ai為農(nóng)業(yè)灌溉面積，單位：667m2。

(4)人口數(shù)量和城鎮(zhèn)化水平

城鎮(zhèn)人口數(shù)量和農(nóng)業(yè)人口數(shù)量的確定根據(jù)城市發(fā)展趨勢的不同而有差異，首先要確定城市化水平。城鎮(zhèn)人口數(shù)量和農(nóng)業(yè)人口數(shù)量一般呈相應(yīng)比例，設(shè)城鎮(zhèn)化率為r，則城鎮(zhèn)人口數(shù)量為Pr，農(nóng)業(yè)人口為P(1-r)。

2 四川省水生態(tài)承載能力預(yù)測

2.1 主要指標(biāo)

該研究結(jié)合四川省各部門用水實(shí)際情況以及相關(guān)供水專項(xiàng)規(guī)劃研究，并對國內(nèi)外相關(guān)城市各部門用水定額標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行系統(tǒng)分析，在此基礎(chǔ)上，對四川省生活用水量標(biāo)準(zhǔn)、農(nóng)業(yè)用水量標(biāo)準(zhǔn)、生態(tài)用水量等指標(biāo)進(jìn)行分析探討和預(yù)測。

(1)可利用水資源量

2014年四川省及相關(guān)區(qū)域可利用水資源量計(jì)算結(jié)果如表1所示。

表1 四川省各區(qū)域可利用水資源量

(2)人口和城鎮(zhèn)化率

根據(jù)2014年《四川省城鄉(xiāng)總體規(guī)劃深化完善》及相關(guān)數(shù)據(jù)確定人口及城鎮(zhèn)化率如表2所示。

圖1 四川省農(nóng)業(yè)用水量

圖2 四川省生態(tài)用水量

表2 人口及城鎮(zhèn)化率

(3)農(nóng)業(yè)用水量

近年來，四川省耕地總量變化很小，有效灌溉面積略有增加。根據(jù)2003～2013年《四川省水資源公報(bào)》，畝均灌溉水量基本在260～290m3/667m2之間波動(dòng)。自2003～2010年，四川省農(nóng)業(yè)用水量呈現(xiàn)一定的增長趨勢，由23.6億m3增加到25.45億m3，但2010年以后，變化幅度很小，基本維持在24.552 5億m3，如圖1所示。

(4)生態(tài)環(huán)境用水量

生態(tài)環(huán)境用水量一般包括自然生態(tài)用水和人工生態(tài)用水。根據(jù)2004～2014年《四川省水資源公報(bào)》，四川省城鎮(zhèn)生態(tài)環(huán)境用水量呈穩(wěn)定增長趨勢，如圖2所示，由2004年的0.35億m3逐年增長到2014年的0.84億m3。

2.2 預(yù)測結(jié)果

參照2014年數(shù)據(jù)并根據(jù)上述計(jì)算和分析方法，確定農(nóng)業(yè)、生態(tài)、生活用水相關(guān)指標(biāo)，并計(jì)算出成都平原、四川盆地、川東平行領(lǐng)谷區(qū)、川中丘陵區(qū)、川西高原可以承載人口規(guī)模分別為： 15 628， 10 215， 8 301， 5 504， 4 809萬人，具體指標(biāo)如見表3所示。

表3 四川省生態(tài)水資源承載力預(yù)測結(jié)果

表3結(jié)果顯示，從可利用水資源角度看，各個(gè)地區(qū)可利用水資源都不充沛，其中，成都平原和四川盆地相對儲(chǔ)水量較高，農(nóng)業(yè)用水量也處于較高水平，說明灌溉面積較大； 從生態(tài)環(huán)境用水角度看，川東平行領(lǐng)谷區(qū)和川中丘陵區(qū)生態(tài)環(huán)境用水與成都平原和四川盆地相差不大，但可利用水資源量卻低很多，說明大部分用于生態(tài)用水； 在生活用水方面看，各個(gè)地區(qū)相差不大； 總體看，各個(gè)地區(qū)自身水資源生態(tài)承載力能夠支撐各自遠(yuǎn)景規(guī)劃的城鄉(xiāng)人口規(guī)模。

從局部地區(qū)看，成都平原、四川盆地、川東平行領(lǐng)谷等大部分區(qū)域可利用水資源非常豐富，水資源生態(tài)承載力也能夠支撐各自遠(yuǎn)景規(guī)劃的人口規(guī)模； 而川中丘陵區(qū)、川西高原可利用水資源量相對較低，但是這兩個(gè)地區(qū)人口相對較少，較少的水資源也足以維持基本的需求。

從可持續(xù)發(fā)展角度看，成都平原、四川盆地、川東平行領(lǐng)谷區(qū)、川中丘陵區(qū)、川西高原的水資源承載力都相對較高，但是個(gè)別地區(qū)也存在著資源利用不合理，水資源暫時(shí)性短缺等問題。從休閑旅游農(nóng)莊發(fā)展角度出發(fā)，四川省農(nóng)業(yè)用水量相對較穩(wěn)定，生態(tài)環(huán)境用水量正在大幅度增加。如果這種趨勢持續(xù)保持不變，則可利用水資源將遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上增長速度。因此，四川省應(yīng)進(jìn)行水資源區(qū)域統(tǒng)籌規(guī)劃，通過水資源優(yōu)化配置，切實(shí)解決缺水區(qū)域的水資源瓶頸問題，合理構(gòu)建水資源利用支撐保障體系。

3 結(jié)論

文章以休閑旅游農(nóng)莊水資源承載力為基礎(chǔ)研究了四川省水資源承載極限，全面深入分析了四川省各個(gè)地區(qū)水資源承載極限，為發(fā)展休閑旅游農(nóng)莊提供保障。將自然資源、水資源極限承載力和四川省各個(gè)地區(qū)用水量相結(jié)合，建立水資源極限承載力簡化模型，并得出一套適合發(fā)展休閑旅游農(nóng)莊的水資源承載力的計(jì)算方法，但該研究在關(guān)鍵因子選取方面不夠全面，有待進(jìn)一步加深研究。

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

[2] Taher S，John Ubadie.Optimal design of water distribution networks with GIS.Journal of Water Resources planning and Management， 1996，122(4)： 301～311

[3] Yang MD，Carolyn J.Meyrr and Robert M.Sykes， 1999，Integration of water quality modeling，remotesensing，and GIS.Journal of the Anleriean Water Resourees Assoeiation， 2012, 35(2): 253～263

[4] 陳學(xué)淵， 唐華君，吳永長，等.海河流域水資源對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響分析.中國農(nóng)業(yè)資源與區(qū)劃， 2012, 33(5): 34～39

[5] 阮本清.流域水資源管理.北京：科學(xué)出版社， 2001， 152～169

[6] 陳冰.柴達(dá)木盆地水資源承載方案系統(tǒng)分析.環(huán)境科學(xué)， 2000, 21(3): 16～21

[7] 張騰， 張震，徐艷.基于SD模型的海淀區(qū)水資源供需平衡模擬與仿真研究.中國農(nóng)業(yè)資源與區(qū)劃， 2016, 37(2): 29～36

[8] 朱一中， 夏軍，談戈.關(guān)于水資源承載能力理論與方法的研究.地理科學(xué)進(jìn)展， 2002, 21(2): 180～188

[9] 李麗娟， 等.柴達(dá)木盆地水資源承載能力研究.環(huán)境科學(xué)， 2000, 21(2): 20～23

[10]張蓓， 劉人懷，基于WSR方法論的都市農(nóng)業(yè)旅游可持續(xù)發(fā)展研究.中國農(nóng)業(yè)資源與區(qū)劃， 2009, 30(6): 42～46

[11]王順久， 侯玉，張欣莉，等.流域水資源承載能力的綜合評價(jià)方法.水利學(xué)報(bào)， 2003， 1： 88～92

[12]李璐， 熊太玲.生態(tài)城市標(biāo)準(zhǔn)下的水源地水資源規(guī)劃探討.治淮,2015,(1)： 37～40

CARRYING CAPACITY OF WATER ECOLOGICAL IN LEISURE FARM*——A CASE STUDY IN SICHUAN

Liang Ruyue

(Chongqing City Management College，Chongqing 401331，China)

With the improvement of people′s living standard, more and more green ecological ways of life have been widespread concerned. However, ecological environment has been deteriorated accompanying by economic development and the utilization of water resources does not conform to the idea of sustainable development. In this paper, the quantitative calculation model of the water ecological carrying capacity of leisure tourism farm was established taking the usable amount of water resources, population and urbanization, agricultural water use, ecological and environmental water as the key factors. Based on the investigated and summarized water use in major departments, the model results showed that the water ecological bearing load can meet the long-term planning in Sichuan province, which was 15628 million people, 10215 million people, 8301 million people, 5504 million people, 4809 million people, in Chengdu Plain, Sichuan Basin, valley area in east Sichuan, hilly area of central Sichuan Basin, western Sichuan Plateau region, respectively.

water ecological carrying capacity; population size; leisure tourism farm; water resources; Sichuan province

10.7621/cjarrp.1005-9121.20160931

2015-10-07

梁入月(1982—)，女，重慶人，講師。研究方向：旅游管理。Email： 122913@qq.com

2014年度國家社會(huì)科學(xué)基金項(xiàng)目“西南山地鄉(xiāng)村旅游健康發(fā)展與美麗鄉(xiāng)村建設(shè)互動(dòng)機(jī)制研究”(14BJY146)

F592.7; F303.4

A

1005-9121[2016]09-0186-05