基于生产视角的中国水足迹地区间差异:“总量-结构-效率”分析框架

我国水资源短缺地区间差异问题正引起各界关注,分析比较各地区用水总量、结构及效率,是我国构建特色水安全保障体系、实施最严格水资源管理制度的前提。在"总量-结构-效率"分析框架下,采用多区域投入产出分析、锡尔指数空间差异分解、伪基尼系数差异成因分解等方法,分析我国30省级行政区(除西藏)42经济部门生产视角下水足迹(生产水足迹)地区间差异及其成因,为我国合理高效调整生产以降低水足迹提供依据。研究结果表明:1我国生产水足迹总量、结构、效率地区间差异明显。2生产水足迹经济区域间差异是其总体空间差异的主要成因(贡献率69.46%),而农林牧渔业生产水足迹经济区域间差异是生产水足迹经济区域间差异的重要贡献因子(贡献率59.19%),其关键因子为该部门最终需求量经济区域间差异(贡献率74.57%);水资源压力指标总体空间差异主要源自经济区域内省区间可利用水资源量对应差别。3农林牧渔业直接用水系数与最终需求量、食品制造及烟草加工业最终需求量、住宿餐饮业用水乘数与最终需求量等省区间差别分别是三大产业生产水足迹省区间差异主要贡献因子。4生产水足迹强度省区间差异主要源于农林牧渔业生产水足迹强度对应差异;煤炭开采和洗选业、石油和天然气开采业对工业生产水足迹废弃率省区间差异的贡献高于其他经济部门。     

中国水资源承载力时空变化与趋势预警

水资源是制约社会经济发展的重要因素,全面客观评价水资源承载状况,对促进水资源利用与人口、经济、社会、发展相协调具有重要的理论和现实意义.以中国31个省(自治区、直辖市)为研究单元,基于生态足迹模型测算2003～2018年中国省域水资源生态平衡供需情况,并利用ARIMA模型预测其未来变化趋势.结果表明:(1)2003～2018年中国人均水资源承载力年际波动较大,而人均水资源生态足迹呈现先增后降的小幅波动趋势,人均水资源供需总体盈余,但在降水量较少的年份逼近赤字边缘.(2)中国水资源承载状况保持南方地区水资源供需有余,北方地区水资源供需赤字的宏观格局,人均水资源以有余区和超载区为主,地区间水资源生态盈亏差异较大.(3)中国的农业用水在4类账户中占比最高,研究期内人均农业和工业用水足迹由增转降,人均生活和生态用水足迹逐年递增;除北京外,其余省份的主要用水账户为农业和工业.(4)中国人均水资源生态盈亏呈现出"整体平稳,局部变化"的地域格局.15年,20个省(自治区、直辖市)水资源生态超载加速.(5)人均水资源生态盈亏未来将在30°N～40°N部分地区呈现恶化,但在多数地区逐渐改善.其中东南和西北地区水资源生态环境改善潜力较大,青藏高原将呈现恶化趋势,晋、陕、豫、鲁、苏、辽地区可能形成重度预警区.     

基于灰水足迹的长江经济带水资源生态补偿标准研究

建立基于水污染的水资源生态补偿标准模型是当前生态经济领域的研究热点之一。通过核算长江经济带11省市2006～2015年的灰水足迹,构建了长江经济带省际水资源生态补偿模型,对长江经济带省际水资源生态横向补偿问题进行了探讨。结果表明:(1)2007～2016年间,长江经济带在经济总量迅速增长的背景下,总灰水足迹基本维持不变,且农业灰水足迹始终占最大比重;(2)从灰水足迹负荷指数看,下游省份负荷较高,上中游负荷相对较低;(3)从生态补偿横向支付情况看,上海、江苏、安徽、湖北一直为水资源生态补偿支付地区,而云南、贵州、四川、湖南、江西一直为水资源生态受偿区域。     

基于BP神经网络的淮河流域水生态足迹分析与预测

运用水生态足迹理论和计算方法,测算出淮河流域水资源生态足迹和生态承载力,并在此基础上引入5个相关指标对淮河流域及其所属5省份的水资源时空变化进行系统分析,同时,采用具有自学习能力的BP神经网络预测出淮河流域2017～ 2025年的水资源生态足迹、承载力.研究表明:(1)淮河流域水资源生态足迹及承载力呈现总体上升的趋势,水资源生态赤字和生态压力均过大,水资源安全受到巨大威胁.(2)5个省份水资源均处于赤字状态,生态压力指数均大于1,水资源开发利用处于不可持续状态,其中,江苏省负载指数大,水资源开发潜力小,其他4省相对而言易于开发.(3)预测结果表明水资源生态压力较大,水资源大部分时间处于过度开发利用状态,水资源供给量小于流域内部经济发展的需求量,个别年份需要外部水量补充,万元GDP水资源利用率较低,水资源安全处于临界状态.     

城市水足迹对比分析——以上海和重庆为例

基于虚拟水和水足迹的理论与方法,提出了城市水足迹的概念,构建了城市水足迹的计算模型,并对上海和重庆1999~2008年的水足迹进行对比分析,以揭示两市社会经济发展对水资源系统的影响及其差异。结果表明:近10a来上海和重庆的水足迹总体均呈上升趋势,且两者的差距有缩小的趋势;重庆的水足迹结构变化不大,而上海的虚拟水净输入量所占比例快速增长;上海的水资源利用呈严重超载状态,重庆的水资源利用尚处于安全范围;上海的水资源自给能力较低,对外依赖的程度远高于重庆;重庆的水资源利用效益比上海低得多。最后,分别从消费者、生产者和管理者的角度提出了保障城市水资源安全的对策和建议。     

2003～2011年四川省各市(州)农业水足迹时空变化与驱动力研究

运用水足迹理论和计算方法,系统分析了四川省各市(州)2003~2011年农业水足迹的时空动态变化趋势与农业水资源利用效益,并采用灰色关联度法分析其驱动力因素。研究结果表明:(1)四川省各市(州)农业水足迹和人均农业水足迹均呈增加的趋势变化,成都市、南充市、达州市农业水足迹较大,2011年农业水足迹分别达82.44×108,45.56×108,41.02×108 m3。人均农业水足迹各市(州)差距不大,其中成都市和攀枝花市略高。(2)农业水资源利用效益方面显示:四川省各市(州)农业水足迹净贸易量均为正值,属于农业水资源净输出地。2006、2009、2010和2011年农业水资源匮乏度较高,成都市水资源紧缺度最高,2005~2010年均在200%以上。(3)驱动因素方面显示:耕地复种指数和人口总数是农业水足迹变化的关键驱动因素,关联度分别是0.643 3和0.632 5。建议提高水资源利用效益,适当控制高耗水农产品生产规模,合理配置水资源,实现空间和季节用水的协调性。     

基于多区域投入产出模型的长江经济带虚拟水流动格局研究

水资源是长江经济带生态文明建设和绿色发展的关键领域和核心要素之一,分析长江经济带虚拟水流动格局有利于把握区域社会经济发展进程中水资源利用的深层次规律,实现长江经济带水资源优化配置和区域协调发展。本文为揭示长江经济带内、外经济贸易隐含虚拟水流动关系,依据多区域投入产出核算原理,基于产业经济、贸易数据及产业部门用水量,设计2012年长江经济带多区域投入产出表,构建长江经济带多区域投入产出模型框架,计算分析了长江经济带虚拟水流动格局,并评价净输出省区虚拟水贸易状态与水资源承载力的协调性。研究结果表明:①在全国贸易中,长江经济带区域整体呈虚拟水净输出状态。上海、浙江和重庆为虚拟水净输入区,其余省区均为虚拟水净输出区,其中江苏、安徽、湖北和湖南虚拟水净输出状态与当地水资源承载力不协调。②长江经济带各省区主要虚拟水输入、输出产业部门存在明显的区域差异。下游区域和上游地区重庆主要虚拟水输出产业为制造业,中游区域和上游地区四川、贵州、云南主要输出水资源密集型产品,输入劳动密集型产品。③在长江经济带区域内部贸易中,各省区贸易联系呈现出沿长江流域地理分布的特征。上游地区间贸易交流频繁,与中下游区域贸易联系不强,而中下游区域间贸易交流频繁。上海、浙江是虚拟水主要流向地,江苏、湖南是各省区虚拟水主要来源地。因此,在全国范围内,应对水资源利用进行统筹规划,建立多区域协调发展机制,转变区域间贸易结构;在长江经济带区域内部,根据地区间资源禀赋差异性和水资源承载力,系统、合理制定产业和贸易政策。     

长江经济带水足迹与省市规模时空关联格局及驱动因素研究

长江经济带是我国经济发展的主要载体之一，其水资源可持续利用问题也备受关注。为探究该地区水足迹与省市规模15年的时空关联格局，基于脱钩模型和不均衡指数对长江经济带2006～2020年水足迹与省市规模时空关系进行研究，利用时空地理加权回归探究影响区域水资源消耗的因素，并从时空异质性角度展开讨论。研究表明：(1)长江经济带水足迹增长率逐年降低，且各省市水足迹强度与人均水足迹空间分布格局相似。(2)2006～2020年间各省市水足迹与经济规模呈现弱脱钩，但已有6/11省市于“十三五”期间达到理想的强脱钩状态，水资源丰富的省市水足迹与人口规模协调度较好，水足迹与空间规模的发展均衡性与各省市地形地貌有关。(3)省市规模、节水技术、产业结构与水资源管理等因素对水足迹高低产生显著影响，水足迹的驱动因素存在时空异质性，影响力随发展阶段和地区变换而改变。     

全行业口径下中国区域间贸易隐含虚拟水的转移测算

区域间贸易隐含虚拟水转移对于地区水资源科学利用和水资源管理政策制定具有重要的现实意义。本文利用水资源扩展型MRIO模型和中国区域间投入产出表,基于全行业口径对中国区域间贸易隐含虚拟水转移进行了测算,重点从区域间贸易隐含虚拟水转移的整体现状、主要流向、产业分解及对地区水资源影响等四个方面进行了分析。本文研究发现:1动态来看,东北区域、中部区域和南部沿海区域虚拟水净流出情况发生逆转,西北区域和西南区域始终为虚拟水净流出地区;2中国各地区间贸易隐含虚拟水转移量显著增加,东北地区和西北地区对外转移虚拟水增长幅度较大,中部地区与其它地区间的虚拟水转移量明显多于其它区域间的虚拟水转移量;总体来说,中国各地区的贸易隐含虚拟水转移存在由北向南、由西向东的两条转移路径;3各地区主要的贸易隐含虚拟水流出行业具有明显的行业共性,各地区主要的贸易隐含虚拟水流出行业存在区域差异,中部地区为主要的建筑业虚拟水输入地区,京津地区为主要的服务业虚拟水输出地区;4南部地区虚拟水流出占本地水资源的比重低于北部地区,东部地区虚拟水流入占本地完全消耗水资源的比重高于西部地区。本文的政策启示在于,中国应该重视贸易隐含虚拟水对节约地区水资源的重要作用,建立科学的各地区节水型产业结构,改进目前并不合理的区域间贸易结构。     

重庆市2004年的水足迹分析

把水足迹分析方法作为一个实用的工具,用来分析一个国家或地区的生产结构或消费方式是如何影响水资源的利用,是当前国际水资源领域研究的一个热点。而研究一个国家或地区如何通过客观评价水足迹来减少国内水资源压力、如何通过虚拟水贸易来获得最大的利益则是水足迹分析方法的两个发展方向。首先介绍了水足迹分析法的基本理论和研究方法,接着计算了重庆市2004年的水足迹。结果表明,重庆市2004年的水足迹为37017×108 m3,人均水足迹为1 177 m3／a,水自给率为9869％,过高的水足迹和自给率给重庆市的水资源带来巨大的压力。同时也分析了产生这么高水足迹的原因,并探讨了水足迹对重庆市水资源管理的启示和战略意义。最后对该方法及其应用前景进行了评价。