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城市生态需水研究对于维持城市生态系统健康状况、正常生态功能的水量需求,从而达到城市可持续发展具有重要意义。本文从城市生态学的角度入手,结合城市生态系统的自然、社会和经济的复合特征,以深圳市宝安区为例,分析了1988-1997年期间的土地利用结构变化,揭示了宝安区和各镇的生态需水量及其在水资源总量中所占比例的变化规律,指出了土地利用结构变化与生态需水特征指标的关系,发现了生态需水变化与水环境容量变化的转化关系,并用多元线性回归方法探讨了生态需水特征变化的驱动机制。
研究表明,深圳市宝安区城市生态需水量及其亏缺量具有鲜明的年际变化和季节变化特点。城市过程中,伴随自然生态用地的减少,城市生态需水总体呈现逐年下降趋势,但生态系统中各组分对应的生态需水变化趋势具有明显差异;城市生态需水量具有明显的季节性变化,就林地生态需水而言,雨季生态需水量占全年生态需水量68%。
论文以生态需水量在水资源中的比例作为表征生态需水的特征指标,并探讨了其与土地利用结构的关系。当土地利用结构特征指标为17.5以下时,生态需水特征指标与之呈现明显的负相关关系,当土地利用结构特征指标高于17.5时,生态需水特征指标处于稳定状态。对于全区尺度上生态需水量特征指标的驱动机制研究表明,城市的行政级别、第二产业比重、固定资产投资和外来人口比重是其变化的主要驱动因子。生态需水特征指标随土地利用结构特征指标变化的趋势和驱动力显示其具有阈值性。
全区尺度上,以水环境容量与排入水体的污染总量的比值作为区域水环境容量变化的指标,探讨了城市生态需水特征指标与水环境容量特征指标的关系。结果表明,生态需水特征指标降低伴随着环境需水的增大。以COD作为主要污染物时,根据生态需水特征指标随水环境容量特征指标的变化趋势可以得到在深圳市宝安区生态需水特征指标的最低值为0.13。
关于城市生态需水量、生态需水特征指标变化规律和人类活动对生态需水影响的研究,有助于为面向生态的水资源管理提供参考依据。