基于改進(jìn)三維生態(tài)足跡的自然資本動(dòng)態(tài)評估
——以南水北調(diào)中線工程核心水源地為例

郭永奇

(南陽理工學(xué)院，河南 南陽 473000)

客觀、準(zhǔn)確地對自然資本的利用狀況進(jìn)行定量評價(jià)和監(jiān)測是研究區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的重要方法。由William Rees和Wackernagel提出的生態(tài)足跡模型因其能夠定量測度區(qū)域可持續(xù)發(fā)展?fàn)顟B(tài)而被學(xué)界認(rèn)可和廣泛應(yīng)用。Wackernagel、Haberl和Liu X M、Drastichován M、Albarracin G等分別對生態(tài)足跡在全球[1]、國家[2-3]、區(qū)域[4]、城鎮(zhèn)[5]等各個(gè)層次的應(yīng)用進(jìn)行了研究。但該模型主要側(cè)重生態(tài)消費(fèi)和生態(tài)承載力的測算,進(jìn)而導(dǎo)致評價(jià)結(jié)果不夠科學(xué),從而使計(jì)算結(jié)果可能出現(xiàn)“偽可持續(xù)性”[6](該生態(tài)足跡模型計(jì)算結(jié)果是可持續(xù)的,但這種可持續(xù)是通過消耗大量的自然資源存量資本換來的,實(shí)際上是處于不可持續(xù)的狀態(tài))。Niccolucci等[7]通過引入生態(tài)足跡深度和生態(tài)足跡廣度來對傳統(tǒng)生態(tài)足跡模型進(jìn)行改進(jìn),將該模型由二維升級到三維。隨后運(yùn)用改進(jìn)后的三維模型分析了1961—2006年全球尺度的自然資本利用廣度、深度的變化趨勢,并討論了其應(yīng)用于國家尺度自然資本核算的有效性[8]。此后,國外學(xué)者開始運(yùn)用該模型,使得相關(guān)研究向縱深拓展。生態(tài)足跡自1999年被引入中國后,國內(nèi)學(xué)者劉宇輝、陳東景,徐中民和Yin Y H、郭秀銳等和Yao X W、龔建文等和宋靜等、周曄等分別對生態(tài)足跡在國家[9]、區(qū)域[10-11]、城市[12-13]、區(qū)縣[14-15]、鄉(xiāng)鎮(zhèn)[16]各個(gè)層次的應(yīng)用進(jìn)行了研究。因該模型還存在著一定的缺陷,為此,國內(nèi)外學(xué)者也不斷嘗試對生態(tài)足跡模型進(jìn)行修正和完善[17-20],但這些修正和改進(jìn)仍未能解決二維生態(tài)足跡模型中忽視對自然資本構(gòu)成的區(qū)分問題[7],方愷[21]對Niccolucci等[7]的計(jì)算方法在某些方面存在質(zhì)疑,并對原始三維足跡模型做出改進(jìn)并引入中國。改進(jìn)后的三維生態(tài)足跡克服了傳統(tǒng)二維生態(tài)足跡不能區(qū)分自然資本存量和流量的難題,使計(jì)算的結(jié)果更加科學(xué),更能全面地反映區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的實(shí)際情況[8]。這一研究成果也得到了國內(nèi)學(xué)界的認(rèn)可并將用改進(jìn)的三維生態(tài)足跡模型進(jìn)行應(yīng)用方面的研究。如向詩月等[22]、劉海燕等[23]、楊屹等[24]采用改進(jìn)后的三維生態(tài)足跡模型分別對上海市、沈陽市和陜西秦嶺南部山麓等自然資本進(jìn)行了評估,并就影響生態(tài)足跡的主要驅(qū)動(dòng)因素進(jìn)行分析。方凱等[25]將生態(tài)足跡、水足跡和相應(yīng)的能力指標(biāo)整合到一個(gè)改進(jìn)的三維模型中,對2000—2014年貴陽水和土地利用情況進(jìn)行評估,結(jié)果發(fā)現(xiàn)貴陽的經(jīng)濟(jì)增長并沒有與生態(tài)足跡和水足跡脫鉤的跡象,進(jìn)而指出貴陽近年來自然資本流動(dòng)不足和庫存積累枯竭,長期以來一直處于超調(diào)狀態(tài)。

南水北調(diào)中線工程水源區(qū)包括漢江和丹江兩大水系,而丹江口水庫淅川流域面積26.16 hm2,占水庫控制流域面積的56.9%,是南水北調(diào)中線工程渠首縣和核心水源區(qū),也是國家重點(diǎn)生態(tài)功能區(qū)?；诖吮狙芯繉⒛纤闭{(diào)中線工程核心水源地界定為淅川(以下簡稱核心水源地),并以此作為本研究的對象。核心水源地的自然資本的利用狀況直接影響到南水北調(diào)中線水源區(qū)的水源涵養(yǎng)和水質(zhì)凈化,也關(guān)系著受水區(qū)人民生產(chǎn)、生活的用水質(zhì)量及南水北調(diào)中線工程的順利進(jìn)行,因此對核心水源地自然資本的利用狀況進(jìn)行評估具有非常重要的價(jià)值。學(xué)界是對南水北調(diào)中線工程水源地的生態(tài)足跡的研究已取得一定成果[26-28],但這些研究均是基于二維生態(tài)足跡層面,并未對自然資本的存量和流量進(jìn)行區(qū)分,研究結(jié)果可能會(huì)出現(xiàn)“偽可持續(xù)”?；诖?本研究采用改進(jìn)后的三維生態(tài)足跡模型對核心水源地的生態(tài)足跡、生態(tài)足跡廣度和足跡深度進(jìn)行測算,進(jìn)而對其自然資本利用狀況進(jìn)行評估,以期為水源地的生態(tài)建設(shè)和環(huán)境保護(hù)提供決策參考。

1 研究方法及數(shù)據(jù)來源

1.1 研究區(qū)域概況

淅川縣位于河南省西南部,與陜西、湖北省相鄰。32°55′～33°23′N,110°58′～111°53′E,集山區(qū)、庫區(qū)、移民區(qū)、貧困區(qū)為一體,肩負(fù)著“一江清水向北流”的時(shí)代擔(dān)當(dāng)和歷史使命。區(qū)域總面積2 820 km2,總?cè)丝?7萬人,其中貧困人口6.8萬人,占全縣總?cè)丝诘?0%,占南陽市貧困人口的1/3。2018年,全縣生產(chǎn)總值達(dá)228億元,同比增長7.7%；第一產(chǎn)業(yè)增加值實(shí)現(xiàn)38.13億元,比上年增長3.6%；第二產(chǎn)業(yè)增加值實(shí)現(xiàn)106.75億元,比上年增長7.5%；第三產(chǎn)業(yè)增加值實(shí)現(xiàn)83.97億元,比上年增長10.2%。全年城鄉(xiāng)居民可支配收入18 857元,農(nóng)村居民人均可支配收入12 114元,城鎮(zhèn)居民人均可支配收入30 598元。全社會(huì)固定資產(chǎn)投資87.037 7億元；社會(huì)消費(fèi)品零售總額118.52億元,同比增長10.1%。

為了保證水庫的容量和高度,使水能夠自流到北方,須將丹江口庫區(qū)的大壩由原來的162 m加高至176.6 m。大壩加高后,庫區(qū)將淹沒淅川縣土地面積143.9 km2,直接淹沒人口10.7萬人,淅川縣需動(dòng)遷16.2萬人。根據(jù)淅川縣南水北調(diào)移民安置指揮部資料顯示，淅川自2008年12月至2011年8月,先后以每批1.08萬、6.5萬、8.6萬的密度遷出16萬多人,其中縣內(nèi)安置1.9萬人,出縣外遷安置14.3萬人。自2014年12月12日正式通水4年多來,自淅川縣陶岔渠首調(diào)水入渠水量已超過150億m3,惠及沿線京津冀豫4省市5 320萬人,在保障供水率、修復(fù)水生態(tài)、提高水環(huán)境的承載力等方面作出了巨大貢獻(xiàn)。

圖1 研究區(qū)域

1.2 研究方法

傳統(tǒng)生態(tài)足跡模型及以后一系列改進(jìn)后的模型雖然都揭示了自然資本的重要性，但都是基于二維層面，并未對自然資本的存量和流量進(jìn)行實(shí)質(zhì)上的區(qū)分。為此，國內(nèi)學(xué)者在借鑒國外研究的基礎(chǔ)上，通過引入足跡深度和足跡廣度2個(gè)指標(biāo),實(shí)現(xiàn)了存量資本和流量資本的分類測度，也使傳統(tǒng)的二維生態(tài)足跡轉(zhuǎn)變?yōu)槿S生態(tài)足跡模型。但三維生態(tài)足跡模型雖區(qū)分了自然資本存量和流量,但它只適用于單一的土地類別,且混淆了自然資本在生態(tài)盈余和赤字方面的本質(zhì)差異，從而會(huì)導(dǎo)致對生態(tài)足跡廣度和深度的錯(cuò)誤估計(jì),因此它還存在一定的局限性。為此,我國學(xué)者方愷對其改進(jìn)，從而解決了三維生態(tài)足跡僅限于某一特定地類的問題,進(jìn)而也避免可能出現(xiàn)的生態(tài)赤字和生態(tài)盈余錯(cuò)誤抵消。本文本研究采用方愷對其改進(jìn)后的區(qū)域三維模型，具體計(jì)算方法見文獻(xiàn)[29]。

1.3 數(shù)據(jù)來源與處理

本研究數(shù)據(jù)來源于淅川縣2009—2018年經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)年鑒、2010—2019年《南陽市統(tǒng)計(jì)年鑒》以及南陽市南水北調(diào)領(lǐng)導(dǎo)小組中線工程辦公室提供的相關(guān)數(shù)據(jù)資料。在計(jì)算過程中,因研究區(qū)域統(tǒng)計(jì)資料不全,采用學(xué)界傳統(tǒng)計(jì)算方法,將研究區(qū)域生物資源的生產(chǎn)量代替其消費(fèi)量。同時(shí),考慮到不同區(qū)域的6大類生產(chǎn)性土地面積相關(guān)轉(zhuǎn)化系數(shù)與生產(chǎn)力的差異性,本研究基于FAO和WWF相關(guān)數(shù)據(jù),借鑒國內(nèi)學(xué)者的相關(guān)研究[30-32],最終估算得出適合研究區(qū)的耕地、林地、草地、水域、建筑用地、化石能源地等6類生產(chǎn)性土地類型的均衡因子2.15、1.36、0.48、0.35、2.15、1.36,產(chǎn)量因子分別為1.31、0.735、0.19、1.51、1.31、0。煤炭、焦炭、汽油、柴油的折算系數(shù)分別為20.934、28.470、43.124、42.705。

2 核心水源地三維生態(tài)足跡的計(jì)算及分析

2.1 核心水源地生態(tài)足跡的計(jì)算

核心水源地2009—2018年間生態(tài)足跡計(jì)算的生物資源消費(fèi)賬戶包括4個(gè)部分：(1)農(nóng)產(chǎn)品主要包括谷物、豆類、紅薯、油料、棉花、煙葉、蔬菜、瓜果、茶葉等；(2)動(dòng)物產(chǎn)品主要包括豬肉、牛肉、羊肉、禽肉、奶類、蜂蜜、禽蛋等；(3)林產(chǎn)品主要包括木材、桃子、柑桔、花椒、核桃、板栗、油桐籽等；(4)水產(chǎn)品主要包括鰱魚、鳙魚、草魚、銀魚等。能源消費(fèi)賬戶主要包括焦炭、煤炭、柴油、汽油、電力等。同時(shí)考慮到貿(mào)易的影響,在生物資源的消費(fèi)額中也考慮到其貿(mào)易情況,并做相應(yīng)的調(diào)整。

依據(jù)上述改進(jìn)后的三維生態(tài)足跡的計(jì)算方法,結(jié)合所獲取的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算,最終計(jì)算結(jié)果如下：

表1 核心水源地2009—2018年生態(tài)足跡計(jì)算結(jié)果匯總

2.2 核心水源地各地類三維生態(tài)足跡與承載力變化分析

2.2.1 總量的分析

從圖2可以看出,核心水源地的三維生態(tài)足跡總量和生態(tài)承載力總量變化趨勢是一樣的,2011年略微下降后又呈現(xiàn)出上升的趨勢。生態(tài)足跡總量從2009年的1.372 496×106hm2上升至2018年的2.165 606×106hm2,年均增長率為5.2%；生態(tài)承載力總量從2009年的0.894 423×106hm2上升至2018年的2.094 906×106hm2,年均增長率為9.92%；生態(tài)承載力總量的年均增長率高于生態(tài)足跡總量的年均增長率,這使得生態(tài)赤字總量呈現(xiàn)下降趨勢,生態(tài)赤字總量從2009年的0.478 073×106hm2降至2018年的0.070 700×106hm2,年均下降率為19.13%。究其原因,核心水源地由于工程施工自2009年進(jìn)行大規(guī)模移民搬遷,到2011年10月,共搬遷16.2萬人。正是核心水源地移民搬遷,區(qū)域人口總數(shù)減少,相應(yīng)地對本地的生態(tài)消耗減少,進(jìn)而使其生態(tài)足跡總量下降。同時(shí),因?yàn)榘徇w后,部分土地被淹沒,使得水源地的土地面積減少,進(jìn)而使得生態(tài)承載力在此期間先減少后增加的態(tài)勢。與此同時(shí),為從根本上解決南水北調(diào)中線水源地的生態(tài)環(huán)境問題和保證調(diào)水水質(zhì),國家自2009年11月開始實(shí)施核心水源地淅川縣進(jìn)行土地整治和移土培肥項(xiàng)目,一方面因加強(qiáng)農(nóng)田基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)及城鎮(zhèn)化的推進(jìn),使得研究區(qū)域內(nèi)建設(shè)用地和化石能源用地增加,造成生態(tài)足跡總量也呈現(xiàn)出增長的趨勢；另一方面通過對核心水源地的生態(tài)保護(hù)和建設(shè),林地和草地面積增加,最終使其生態(tài)承載力總量呈現(xiàn)出總體增長的態(tài)勢。

圖2 核心水源地2009—2018年生態(tài)足跡與生態(tài)承載力動(dòng)態(tài)變化

2.2.2 人均三維生態(tài)足跡的變化分析

根據(jù)圖2可以看出,核心水源地在2009—2018年期間人均三維生態(tài)足跡呈現(xiàn)出上升趨勢,從2009年的1.816 432 hm2/人增長到2018年的2.974 733 hm2/人,年均增長率5.63%。從各地類的人均三維生態(tài)足跡來看(圖3),林地和水域的人均三維生態(tài)足跡呈上升趨勢,但上升的幅度不大,兩者分別從2009年的0.012 695、0.147 689 hm2/人增長到2018年的0.026 776、0.186 485 hm2/人；牧草地人均三維生態(tài)足跡還呈現(xiàn)出波動(dòng)中上升的態(tài)勢,從2009年的0.670 662 hm2/人上升到2018年的0.785 167 hm2/人；耕地、建設(shè)用地和化石能源用地呈現(xiàn)出快速增長的趨勢,分別從2009年的0.735 158、0.041 701、0.208 528 hm2/人增長到2018年的1.459 989、0.116 475、0.399 840 hm2/人,年均增長率分別為7.92%、12.09%、7.5%。究其原因是為了保護(hù)好核心水源地的生態(tài)環(huán)境,在核心水源地，一是加強(qiáng)了水土流失的治理和生態(tài)環(huán)境建設(shè)；二是人工種草面積增加和之前遭到破壞的牧草地逐步得到恢復(fù)；三是實(shí)施了土地整治和和移土培肥2個(gè)項(xiàng)目,加快農(nóng)田基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)；四是消費(fèi)水平提升,對魚類產(chǎn)品、林果等需求較之前有所增加。上述這些舉措使得核心水源地在耕地、建設(shè)用地和化石能源用地上的人均生態(tài)足跡呈現(xiàn)快速增長,草地的人均生態(tài)足跡呈現(xiàn)下降態(tài)勢,水域和林地人均生態(tài)足跡呈現(xiàn)小幅上升態(tài)勢。

圖3 核心水源地2009—2018年各地類人均生態(tài)足跡動(dòng)態(tài)變化

2.2.3 人均生態(tài)足跡和生態(tài)承載力的構(gòu)成分析

從各地類的人均生態(tài)足跡構(gòu)成來看(圖4),耕地、牧草地和化石能源的生態(tài)足跡在6類生物生產(chǎn)面積中比重較大,綜合占整個(gè)生態(tài)足跡的比重一直都在88%以上,它們既是核心水源地生態(tài)足跡的主要組成部分,也是構(gòu)成其生態(tài)赤字的重要成分。這反映了核心水源地對農(nóng)產(chǎn)品的需求彈性較小,除了糧食需求,其對肉類產(chǎn)品、禽蛋產(chǎn)品及奶制品等在需求結(jié)構(gòu)中的比重較大。

圖4 核心水源地2009—2018年各地類人均生態(tài)足跡構(gòu)成變化

從各地類的人均生態(tài)承載力來看(圖5),核心水源地在2009—2018年期間各地類的人均生態(tài)承載力均呈上升趨勢,其年均增長率均在10.37%,且遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于人均三維生態(tài)足跡的5.63%年均增長率,最終使得研究期間人均生態(tài)赤字呈現(xiàn)出逐年減小的趨勢。從各地類的人均生態(tài)承載力構(gòu)成來看,因水域的承載力變化不大,耕地、林地和建設(shè)用地在生態(tài)承載力的5類生物生產(chǎn)面積中比重一直最大,綜合占整個(gè)生態(tài)承載力的比重每年都在90%以上,這說明了核心水源地的生態(tài)建設(shè)的成效已顯現(xiàn)。究其原因,2009年11月至2013年1月,國家先后累計(jì)投資26億在核心水源地實(shí)施了以“治水、整地、培肥”為重點(diǎn)的土地整治和移土培肥2個(gè)項(xiàng)目。通過項(xiàng)目的實(shí)施,共培肥耕地9 354 hm2,新增耕地126.7 hm2,使得核心水源地土壤耕作層得到改善,進(jìn)而提升了核心水源地的耕地質(zhì)量和數(shù)量。同時(shí),核心水源區(qū)也加強(qiáng)了生態(tài)建設(shè)和生態(tài)管護(hù)工作,研究期間先后完成人工種草820 hm2和工程造林3 446.7 hm2,先后對造成水質(zhì)影響的350家企業(yè)和禽養(yǎng)殖企業(yè)233家進(jìn)行關(guān)閉和取締,同時(shí)對41 729箱養(yǎng)魚網(wǎng)箱進(jìn)行了上岸拆解。上述這些舉措使得核心水源地耕地、林地和建設(shè)用地的承載力得到提升。

圖5 核心水源地2009—2018年各地類人均生態(tài)承載力動(dòng)態(tài)變化

2.3 人均生態(tài)足跡廣度與深度變化分析

根據(jù)生態(tài)足跡的相關(guān)理論,目前尚未劃分出吸收化石能源燃燒產(chǎn)生的CO2的具體生態(tài)生產(chǎn)用地[32]。借鑒學(xué)界通用的做法,將能源用地的生態(tài)足跡深度和廣度設(shè)定為0。從圖6中可以看出,核心水源地的人均生態(tài)足跡廣度與足跡深度呈相反的變化趨勢,2009—2018年,生態(tài)足跡廣度(即圖中圓柱體的底面積)呈現(xiàn)出不斷增加的趨勢,而生態(tài)足跡深度(即圖中圓柱體的高)卻呈現(xiàn)出不斷減小的趨勢。底面積增加反映出核心水源地的資本流量利用不斷增加,2009—2018年遞增率10.37%。圓柱體的高度減少反映出核心水源區(qū)的資本存量消耗不斷減少,年遞減率為4.29%,兩者反向變化的趨勢使得人均三維生態(tài)足跡呈現(xiàn)出緩慢增長,進(jìn)而使其生態(tài)壓力逐漸減小,生態(tài)赤字逐年下降。

圖6 核心水源地2009—2018年人均三維生態(tài)足跡動(dòng)態(tài)變化

生態(tài)足跡深度是對一個(gè)區(qū)域內(nèi)自然資本存量占用情況的反映。由圖7可知,在各地類人均生態(tài)足跡深度上,水域和牧草地的人均生態(tài)足跡深度呈現(xiàn)快速下降的趨勢,但仍然較高。這表明核心水源地生態(tài)建設(shè)和生態(tài)治理使得水域和草地的承載力增加,同時(shí),生態(tài)的治理是一個(gè)長期的過程,使得上述兩地類的生態(tài)足跡深度呈現(xiàn)快速下降的趨勢并仍處于較高的狀態(tài)。耕地的足跡深度占比較高,但呈波動(dòng)下降趨勢,這與核心水源地實(shí)施土地整治和移土培肥項(xiàng)目和加強(qiáng)生態(tài)治理與保護(hù)有關(guān)。核心水源地建設(shè)用地足跡深度的占比較低,且呈緩慢增長,這表明核心水源地雖然對建設(shè)用地的消耗較低,但仍處于增加的狀態(tài)。林地的人均生態(tài)足跡深度等于1,表明其流量能夠充分滿足研究區(qū)域?qū)υ摰仡愖匀毁Y源的需求。

圖7 核心水源地2009—2018年各地類人均足跡深度動(dòng)態(tài)變化

生態(tài)足跡廣度是對一個(gè)區(qū)域內(nèi)自然資本流量占用情況的反映。在一定程度上體現(xiàn)了區(qū)域的資源稟賦情況,同時(shí)也反映區(qū)域生態(tài)容量的狀況。從圖8可知,核心水源地5種土地類型的人均生態(tài)足跡廣度均呈現(xiàn)出不同程度上升態(tài)勢。進(jìn)一步分析各地類在研究期間的數(shù)據(jù),耕地、牧草地、水域的人均生態(tài)足跡廣度與其人均生態(tài)承載力相等,這表明這三大地類的自然資本流量已被充分占用,接下來需要?jiǎng)佑觅Y本存量來滿足自身的資源需求。而林地和建設(shè)用地因保護(hù)水源地生態(tài)需要,其自然資本流量還未被完全占用。從不同地類來看,這4類土地類型的人均生態(tài)足跡廣度呈現(xiàn)上升的趨勢。其中,耕地和建設(shè)用地的生態(tài)足跡廣度增長率較高,牧草地、林地(因其人均足跡廣度一直保持在0.015左右,故在圖8中無法顯示)和水域的增長率相對較小,但總體上呈現(xiàn)增長趨勢。上述5種地類的生態(tài)足跡廣度增加,不僅反映出核心水源地的生態(tài)壓力逐漸趨于減少,也反映出研究區(qū)域自然資本流動(dòng)性加強(qiáng),可持續(xù)發(fā)展的能力逐步增強(qiáng)。

圖8 核心水源地2009—2018年各地類人均足跡廣度動(dòng)態(tài)變化

3 結(jié)論與討論

3.1 結(jié)論

本研究在借鑒前人研究的基礎(chǔ)上,采用改進(jìn)后的三維生態(tài)足跡模型測算了核心水源地2009—2018年不同地類及區(qū)域人均足跡深度、足跡廣度和三維生態(tài)足跡,研究發(fā)現(xiàn)：

(1)核心水源地研究期間的生態(tài)足跡總量和生態(tài)承載力總量總體上呈現(xiàn)出增長趨勢,該區(qū)域在研究期間存在著生態(tài)赤字。但生態(tài)承載力總量的年均增長率遠(yuǎn)高于生態(tài)足跡總量的增長率,這就使得研究區(qū)域的生態(tài)赤字總量呈現(xiàn)下降趨勢。人均三維生態(tài)足跡和人均生態(tài)承載力總體上也呈現(xiàn)出上升趨勢,但人均生態(tài)承載力年增長率也遠(yuǎn)高于人均三維生態(tài)足跡的增長率,最終使得研究期間人均生態(tài)赤字呈現(xiàn)出逐年減小的趨勢。

(2)在各地類的人均三維生態(tài)足跡中,耕地、牧草地和化石能源生態(tài)足跡在6類生物生產(chǎn)面積中比重較大,它們不僅是核心水源地生態(tài)足跡的主要組成部分,也是構(gòu)成生態(tài)赤字的重要成分。此外,在人均生態(tài)承載力上,耕地、林地和建設(shè)用地的生態(tài)承載力占整個(gè)生態(tài)承載力的比重每年都在90%以上,而且均呈現(xiàn)出上升的趨勢。

(3)在人均生態(tài)足跡廣度和人均生態(tài)足跡深度上,這兩者呈現(xiàn)出相反的變化趨勢。這種趨勢使得核心水源地的生態(tài)壓力逐漸減小,生態(tài)赤字逐年下降。在生態(tài)足跡廣度方面,耕地、牧草地、水域的生態(tài)足跡廣度與其生態(tài)承載力相等,這表明這三大地類的自然資本流量已被充分占用,接下來需要?jiǎng)佑觅Y本存量來滿足自身的資源需求。在生態(tài)足跡深度方面,除能源用地及林地外,核心水源地的耕地、水域、牧草地變化較大,且呈逐年遞減的趨勢。

(4)為保證核心水源地生態(tài)系統(tǒng)平衡和可持續(xù)發(fā)展,需要降低生態(tài)足跡深度,拓寬生態(tài)足跡廣度。為此,核心水源地應(yīng)加強(qiáng)對水源地工業(yè)污染、面源污染、畜禽養(yǎng)殖污染以及農(nóng)村生活污染的治理,進(jìn)一步提高水源質(zhì)量。但仍需合理規(guī)劃建設(shè)用地,改變能源結(jié)構(gòu),適量進(jìn)口農(nóng)副產(chǎn)品與生產(chǎn)生活性消費(fèi)品,以減少生活消費(fèi)需求對核心水源地生態(tài)環(huán)境壓力,進(jìn)而保障南水北調(diào)中線工程水源地的健康持續(xù)發(fā)展。

3.2 討論

傳統(tǒng)生態(tài)足跡模型不能區(qū)分自然資本的存量和流量,往往導(dǎo)致評價(jià)結(jié)果不夠科學(xué)。三維生態(tài)足跡模型因綜合考慮生態(tài)足跡的深度和廣度而得到了學(xué)界的認(rèn)可。本研究基于改進(jìn)后的三維生態(tài)足跡核算的南水北調(diào)核心水源地自然資本的利用狀況與已有的研究結(jié)果[26-27]相比,已有研究均是基于二維生態(tài)足跡層面,并未對自然資本的存量和流量進(jìn)行區(qū)分,本研究中三維生態(tài)足跡模型是對二維生態(tài)足跡模型的繼承與改進(jìn),細(xì)化了存量和流量等概念,并對其利用情況做出了分析,能夠更好地對自然資本流動(dòng)路徑進(jìn)行追蹤。但僅停留在核算和分析層面上,而且在核算生態(tài)足跡所涉及的產(chǎn)品項(xiàng)目與實(shí)際消費(fèi)之間尚有一定出入,在以后的研究中尚需要拓寬參與核算的產(chǎn)品項(xiàng)目,同時(shí)對于影響核心水源地自然資本消耗的因素并沒有進(jìn)行深入系統(tǒng)研究。此外,基于改進(jìn)后的三維生態(tài)足跡模型,對于自然資本的存量和流量并沒有真正賦予其真實(shí)的物理量,而且對于消耗存量資本如何對生產(chǎn)性土地產(chǎn)生影響的路徑尚未涉及。同時(shí),模型尚未考慮污染排放的情況,這些都是在今后工作中需進(jìn)一步研究的問題。