邱 洋
（辽宁省抚顺水文局，辽宁 抚顺 113015）
水资源是人类赖以生存发展的战略性自然资源，对于促进经济社会发展和生态系统良性循环发挥着重要作用。调查显示，辽宁省水资源整体呈波动减小趋势，人均水资源量偏低属于严重缺水地区[1]。近年来，随着经济的快速发展以及人口规模的增长，辽宁省各行业用水需求量急剧增大，而经济发展与水资源分布不协调使得水资源供需矛盾更加突出，社会经济可持续发展受到严重威胁[2-4]。因此，为促进水资源可持续利用和生态环境保护，必须全面掌握区域用水状况，通过科学规划管理切实提升水资源利用效率。针对辽宁省水资源可持续潜力和开发利用现状，我国许多学者利用多种方法开展了深入探讨，例如周悦等将水资源划分成生活、工业和农业用水账户，应用水资源生态足迹和生态盈亏模型评判了区域水资源开发现状；
罗娜等揭示了区域水资源生态足迹变化特征，并进一步探讨了2011-2015 年长时间序列的生态足迹变化趋势；
刘学军等利用空间自相关分析法和水资源生态压力测度模型，尝试探讨了生态关联模式[5-7]。1980 年初，指数因素分解法被首次提出并应用于能源利用变动机理分析及工业用电变化趋势的预测，以多个影响因素组合形成单个目标变量，通过单因素计算分析反映整体状况，对于涉及时间序列且变量不多的数据群具有较好的分解效果，现已在环境及能源等相关领域得到广泛应用[8]。因此，本文以辽宁省为例初步探讨了2016-2020 年水资源生态足迹变化特征，并进一步分解分析引起变化的相关因素，旨在为区域水资源管理规划和科学开发提供一定借鉴。
辽宁省地处E118°53′～125°46′、N38°43′～43°26′之间，南濒黄海、渤海，总面积14.75 万km2。境内呈“六山一水三分田”的地貌类型，其中山地、平原、水面所占比例58%、33%、9%。气候类型属温带半干旱半湿润季风气候，年均降水量600～1100mm，平均气温5～10℃，不同的自然地理条件致使各地气候具有较大差异，季节性、区域性降水特征显著，6-8 月主汛期降水集中且以强降雨或暴雨为主。河网水系发达，地跨辽河、浑河、大凌河、太子河、绕阳河、鸭绿江六大水系，径流量大，水资源量丰富。然而，由于独特的气候环境和复杂的地貌形态，辽宁省水资源依然存在可利用总量少、开发难度大、成本高、边际效益低等特点，加之水资源时空分布不均、蒸散发强烈、用水效率低、生态保护滞后等因素，对东北地区水生态环境安全和经济可持续发展构成潜在威胁。
图1 2016-2020 年人均水资源生态足迹
研究区2016-2020 年人均水资源生态足迹为0.504hm2/人，水资源生态足迹高于辽宁省平均值的行政区有6 个，依次为：铁岭市0.537hm2/人、营口市0.544hm2/人、沈阳市0.583hm2/人、丹东市0.661hm2/人、辽阳市0.914hm2/人、盘锦市1.593hm2/人；
低于辽宁省平均值的行政区有8 个，依次为：抚顺市0.500hm2/人、鞍山市0.461hm2/人、锦州市0.442hm2/人、大连市0.405hm2/人、本溪市0.399hm2/人、阜新市0.320hm2/人、葫芦岛市0.246hm2/人以及朝阳市0.190hm2/人。研究表明，辽宁省内人均水资源生态足迹年均最高、最低的是盘锦市和朝阳市，两者相差达到8.38 倍。究其原因，水资源生态足迹变化在很大程度上受到经济发展水平的影响，盘锦市地处辽宁省中部和辽河三角洲中心地带，也是全省的重要枢纽，工业快速发展，相应的用水量不断增加，所以生态足迹相对较高；
朝阳市地处辽西山地丘陵区，经济发展较缓，缺少特色产业推动当地经济增长，故该地区的生态足迹也较小。
3.2 构成变化特征
研究区2016 年、2020 年人均水资源生态足迹的构成变化，如图2 所示。结果显示，2016 年农业用水占比最高达到65.2%，其次是工业用水和生活用水占比的18.5%、14.0%，而生态环境用水占比最小为2.3%；
2020 年农业用水占比较2016 年有所上升达到66.1%，工业用水和生活用水占比分别减小到15.5%、13.4%，生态环境用水占比明显提高到5.0%。结合构成及变化趋势，农业用水生态足迹所占比例最高，并且整体较为稳定，说明研究区以农业用水为主，多年来处于稳定状态；
其次是工业用水生态足迹，其所占比例有所减少，这与研究区产业结构优化、发展绿色经济等相关政策密切相关；
生态环境用水不断增加，所占比例明显增大，说明研究区越来越重视环境保护与生态修复，未来生态用水还会进一步增加。
图2 人均水资源生态足迹的构成
2016 年，人均工业用水占比最高的仅有本溪市，而其它地区的首要组成账户都是人均农业用水占比最高；
其中，丹东市、铁岭市和盘锦市农业用水占比依次为80.2%、86.4%、90.7%，大连市、抚顺市和本溪市的工业用水占比相对较高依次为30.1%、30.5%、55.2%，而生态用水和生活用水占比最高的是沈阳市、葫芦岛市。2020 年，农业用水生态足迹占比下降的行政区共有11 个，降幅最高的是阜新市可达到10.6%，工业用水占比下降的行政区有12 个，降幅最高的是鞍山市的9.6%；
相对而言，虽然生态环境和生活用水占比较小，但各地区称年际上升趋势，说明在产业结构优化和产业转型上各市取得一定成效，突出了生态环境改善和水资源利用效率的提升。
3.3 生态承载力变化
研究区2016-2020 年水资源生态承载力变化，如图3 所示。结果表明，2016-2020 年水资源生态承载力总体呈波动下降趋势，年际波动较大，最高与最低值相差0.870hm2/人。对各行政区而言，水资源生态承载力较高的有丹东市和本溪市，2016年最高达到7.347hm2/人、3.481hm2/人，而阜新市和朝阳市相对较低。各地区水资源总量主要取决于年际降水量，即水资源生态承载力直接取决于年降水量的变化，从而使得各地区水资源生态承载力具有较大波动。
图3 水资源生态承载力变化
研究区2016-2020 年水资源生态承载力平均值达到0.436hm2/人，其中高于全省平均值的有辽阳、铁岭、本溪、丹东、抚顺和鞍山地区，水资源生态承载力最高、最低值为丹东市和朝阳市，两者相差2.633hm2/人。因此，各行政区水资源生态承载力具有明显差异，在空间分布上辽宁省水文状况也存在明显差异；
相对于其它以山地为主要地貌类型的城市，沿海的丹东市降水充沛，水资源条件良好，其它地区在空间上也因人文条件和自然环境差异表现出较大分异，地貌类型多山地丘陵的辽东地区，临近黄海、渤海，水系发达，水资源总量和降水量较高，而位于内陆的西部和中部地区明显低于东部沿海地区的降水量，从丹东向中、西部水资源生态承载力表现出递减趋势。
3.4 水资源生态盈亏指数
为更加直观地描述区域水资源生态盈亏现状，本文以空间展布的形式探讨了2016-2020 年各地级市的水资源生态盈亏指数。结果显示，水资源生态盈亏指数大于“0”的有本溪、葫芦岛、鞍山、铁岭和丹东市，说明这些地区的水资源处于生态盈余可承载状态；
丹东市的水资源较为充足，其生态盈余指数较高达到3.381hm2/人，说明该区域具有较大的水资源开发潜力，生态状况良好；
生态盈亏指数接近于“0”的有铁岭、朝阳和大连市，说明该区域整体处于相对平衡状态；
生态盈亏指数小于“0”的有盘锦、营口、鞍山、辽阳、抚顺和沈阳市，说明这些地区处于生态赤字状态，并以盘锦市最大，说明该区域水资源达到不可承载状态。
3.5 水资源生态足迹影响因素
为进一步分析影响水资源生态足迹变化的各种因素，以2016 年为基准年，利用公式(4)～(8)计算分析水生态足迹影响因素，如图4 所示。
图4 水生态足迹影响因素分析
结果表明，水资源生态足迹增长主要受技术因素和经济因素的影响，研究期内经济因素引起的足迹变量化均大于“0”，说明该要素发挥着正向促进作用；
研究期内技术因素引起的足迹变化量均小于“0”，说明该要素发挥着负向抑制作用；
相对而言，结构和人口因素更接近于“0”，说明这两项要素的影响程度较低。
1）结构因素。研究期内结构因素比较稳定，对水资源生态足迹变化的累积贡献度只有-4.21%，其负向抑制作用较弱。随着辽宁省结构性矛盾的转变、产业的优化升级以及推动经济发展新政策的出台，结构因素所产生的影响效应小幅上升，说明相关调整政策有利于优化各种结构因素，对实现水资源可持续利用发挥着积极作用[17]。
2）技术因素。研究期内技术因素的分解值小于“0”，说明技术手段在一定程度上抑制了水资源生态足迹的增长，用水效率明显提高，对于促进水资源的科学开发具有积极作用。2016-2020 年，技术因素分解值呈波动不断下降，表明技术手段的抑制作用不断增强，具体表现为用于水资源再利用、污水治理的技术投入逐渐发挥效应。
3）经济因素。经济因素作为主导因素，2016-2018 年经济因素分解值呈快速上升态势，2018 年达到最高值的950 万hm2，年均增长率674.4%，这是由于振兴老工业基地战略的实施取得了一定的成效，转变了经济衰退的局面，经济发展实现了高效持续增长；
2019-2020 年整体呈波动下降态势，说明经济发展对水资源生态足迹的减小具有重要作用[18]。
4）人口因素。2016-2019 年人口因素分解值呈减小趋势，2020 年明显提升，这与区域人口增长率密切相关，相关系数达到0.91；
总体而言，水资源生态足迹受人口因素的影响较低，其平均贡献率为8.48%，但人口数量变化受今年新型人口政策的影响较大，所以仍需重视人口因素引起的生态问题。
1）辽宁省水资源生态足迹整体呈减小趋势，而地市水资源生态达到不可承载状态；
从构成上，除本溪市以工业用水为主以外其它地区的水资源生态足迹首要组成账户以农业用水为主，生态环境和生活用水有所增长。结合分解值计算结果，对水资源生态足迹的增长经济因素发挥着主导作用，技术因素是抑制增长的关键因素。
2）现阶段辽宁省仍面临着严重的缺水问题，必须采取科学有效的技术手段改善水资源生态状况。通过多源供给保证总供水量的整体问题，切实提高公民、企业和政府的节水意识，规范水资源循环利用和污水合理排放，从源头上循序渐进，优化调整产业结构和水资源配置，尽量减少非必要的水资源损耗，最大程度地实现供需平衡。
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