基于虚拟水理论的西安水资源利用评价

水资源问题已成为世界普遍关注的问题,其根本原因就在于它不仅影响、制约现代社会的可持续发展,而且成为本世纪全球资源环境的首要问题,直接威胁人类的生存和发展。文章引用虚拟水理论,计算了2011年西安的水足迹状况,并对西安市的水资源相关指标进行分析。结果表明西安市2011年的水足迹为57.66×108m3,人均水足迹为677.28m3·a,水资源自给率为0.504,水资源压力指数为174.3%,说明西安市水资源严重短缺,高虚拟水进口依赖度会给西安的经济发展带来巨大的压力。     

中国水足迹强度区域差异的空间分析

水资源是人类生产生活不可或缺的基础性资源。水足迹是在虚拟水的基础上应运而生的,是当前水资源领域的研究热点之一。水足迹强度是一个反映水资源利用效率的指标,它为水资源的利用评价提供了一个全新的思路。通过构建水足迹模型和水足迹强度模型,测算出2004~2013年我国主要省份的水足迹及水足迹强度,其中水足迹包括农畜产品水足迹、工业产品水足迹、水污染足迹、生活和生态水足迹,并在此基础上对我国各区域的水足迹强度进行对比分析。研究结果表明,我国区域的水足迹呈现出波动上升的趋势,水足迹强度整体上呈现出下降趋势,但区域差异较为明显,其中中南地区的水足迹强度最大,西北地区的水足迹强度最小。我国各省份的水足迹强度在时空条件下不是呈现出平均地分布,其也受到邻近区域的影响。此外还基于探索性数据分析(ESDA)的方法,使用Moran’s I系数和局部空间自相关指数(LISA)来进行我国区域水足迹强度的全局及局部空间自相关分析。全局Moran’s I指数表明,我国各省份的水足迹强度在研究期间内都呈现出正的相关性。通过局部空间自相关分析辨别出了我国水足迹强度的"热点"区域和"冷点"区域。     

基于水足迹理论的昆明市水资源可持续利用研究

基于水足迹理论和计算模型及水资源可持续利用评价指标,以昆明市2014年统计数据为依据,计算了该市2014年的水资源足迹,并评价了其水资源利用现状。研究表明:(1)2014年昆明市总的水足迹高达119.915×108 m~3,人均水足迹为1 809.76 m~3/人;(2)农业是昆明市耗水量最大的产业,其水足迹达到43.319×108 m~3,占到本市生产服务用水的77.42%;(3)昆明市水资源匮乏度为241.6%,水资源压力指数为112.7%,水资源利用处于不可持续状态;(4)从产业水足迹上看,第一产业水资源足迹最高,万元产值水足迹最大,水足迹经济效益最低,其次是第二产业,最后是第三产业,其中旅游业水足迹经济效益最高,侧面证明了旅游业是绿色低能耗产业;因此,需要通过调整产业结构,在保证本地粮食安全的前提下减少作物种植和畜禽养殖,大力发展绿色农业和旅游业,以及从外地调水和加强虚拟水贸易等方式降低该市水资源压力,逐步实现水资源的可持续利用。     

典型喀斯特城市水资源利用与经济发展关系分析——以铜仁市为例

选取典型喀斯特城市铜仁市为研究区,基于经济数据和水资源数据,运用匹配度、水资源生态足迹、"P-E-R"区域匹配模型和LMDI指数分解模型,分析揭示水资源利用和经济发展的主要因素之间的定量关系。结果发现:铜仁市人均用水量总体逐年在下降,而人均GDP逐年在提高,其匹配度2011年达最大后逐步下降。水资源生态足迹总体波动上升但程度不明显,而水资源生态承载力和水资源生态盈余较高且受降水影响波动明显,历年万元GDP水资源生态足迹明显下降。农业用水、居民生活用水、工业用水和生态环境补水的用水比重由高到低,水资源生态压力指数较小且趋势与水资源生态盈余一致。水资源经济承载力富裕而水资源经济人口承载力不足,对水资源生态足迹变化贡献度技术效应最大且为负效应、经济效应次之且为正效应、人口效应和结构效应起到了一定的作用。     

重庆市水资源生态足迹与生态承载力分析

利用水资源生态足迹分析方法对重庆市2000～2009年的水资源生态足迹、生态承载力进行了分析。重庆市历年水资源承载力大于水资源生态足迹,存在一定的生态盈余,水资源生态承载力受干旱等自然灾害影响较大。重庆市水资源生态足迹在逐年提高,万元国内生产总值水资源生态足迹在逐年下降,水资源开发利用程度和利用效率逐步提高。重点讨论了水资源生态足迹在三次产业间和城乡间的差异。     

岩溶地区水资源与经济发展脱钩分析

为揭示城市水资源利用与经济发展水平的耦合性,弥补水足迹单纯考虑经济发展对水资源占用的缺陷,文章采用"水生态足迹"与"脱复钩"理论,从水量(用水量)和水质(污染物排放量)的综合视角,采用Tapio弹性指数评价贵阳市2002—2014年水生态足迹与经济发展的脱钩水平。研究表明:2002—2014年贵阳市水生态足迹与经济发展除2011年扩张性水质型负脱钩外,其余年份为水量型或水质型强(弱)脱钩,且历年脱钩指数时间序列上波动明显,其脱钩平均值为0.138;由于贵阳市GDP增速稳定,故水资源与经济发展的脱钩程度取决于水量和水质生态足迹的变化特征。实现贵阳市水资源与社会经济的可持续发展,不仅要限制工业用水和污水排放量,还要节约生活用水量,减少城市生活污水排放量。另外,相比水足迹,运用水生态足迹的视角评价水资源与经济发展的脱钩态势更具科学性、全面性,有助于丰富水资源与经济发展的脱钩评价角度。     

中国企业家精神对水足迹影响的实证分析

通过构建动态面板模型,利用Sys-GMM实证检验了企业家精神对水足迹的影响,结果发现,企业家精神提高了中国水足迹,其通过经济增长效应、出口规模效应、水污染效应和产业结构效应促进了水足迹提高,该提高作用高于其通过要素配置效应、技术进步效应和产业集聚效应对水足迹的降低作用,其中,企业家创业精神促进了中国水足迹提高,企业家创新精神有利于中国水足迹降低。分地区来看,三大地区企业家精神均促进了水足迹增长,东部地区企业家精神对水足迹的提高作用较小;三大地区企业家创业精神也促进了水足迹提高,东部地区企业家创业精神对水足迹的提高作用较小;三大地区企业家创新精神则有助于水足迹降低,东部地区企业家创新精神对水足迹的降低作用较大。     

中国水足迹结构演变研究——基于国家间投入产出模型

本文基于国家间水资源投入产出模型测度1995-2009年中国33个部门直接、间接用水份额,确定了用水系数较高的部门,核算并分析分部门水足迹以及水足迹流进、流出、净水足迹及结构演变。研究结果表明,研究期间内各行业用水系数均有不同程度的降低,中国各部门大部分用水均以间接用水为主。中国水足迹总量15年间基本持平,但是水足迹结构发生了明显的变化,第一产业用水份额下降,第二、三产业份额上升。本文发现,水足迹流出占生产水足迹的很大份额,而消费水足迹则以国内生产国内消费为主。绝大多数行业均为水足迹净流出,且净流出持续增长,中国向其他国家转移了大量水资源,别国水资源得到了相应数量的节约。最后基于以上结论,提出了优化水资源配置的一些建议。     

基于虚拟水理论的泰州市农业可持续发展研究

水资源有着明显的稀缺性,一个区域经济的发展与水资源有着密切的联系,目前虚拟水理论作为水资源管理领域提出的新概念,对如何利用好水资源为区域经济发展提供了新思路。基于虚拟水理论对泰州市2012年水足迹进行了计算分析,其结果表明泰州社会经济发展中水资源利用并不乐观,只有尽快实施虚拟水战略、改变消费模式、提高水资源利用率,才能尽快实现泰州经济转型和农业可持续发展。     

中国现代化进程中的粮食安全政策选择

本文构造了未来30年不同时期的粮食政策模拟实验体系,并构造了"粮食安全忧患指数"量化表征中国奔向现代化进程中全社会对粮食安全的"忧患程度"。模拟实验表明,无论在"2020—2025年"基期、"2030—2035年"基期还是在"2050—2055年"基期,如果不"忧患"粮食安全,就会导致粮食供给安心率下降到0.8以下,意味着中国会丧失在自身粮食安全体系中的主导权。然而,如果因过度担忧粮食安全而过分强调自给率,则会陷入粮食短缺和生态环境恶化的"忧患陷阱",走向因为"忧患"所以更加"忧患"的恶性循环。即使用"安心率"替代自给率作为评价指标,过度"忧患"也会带来沉重的财政负担并降低社会总福利水平,这凸显精准把控"忧患程度"的重要性。     

预测生态足迹评估可持续发展

利用经验模态分解(EMD)方法分解并提取1961～2001年中国人均生态足迹与生物承载力变化的波动周期,建立具有周期性波动的非线性动力学预测模型,预测未来20年中国人均生态足迹和承载力变化,评估中国未来可持续发展进程中面临的挑战。结果表明:(1)40年来,中国人均生态足迹在波动中不断增加,具有明显的3.5年和8年2个波动周期;中国人均生物承载力在波动中不断减少,具有明显的2.7年、28年和40年3个波动周期。(2)若一切照旧,即未来20年中国人均足迹与承载力保持过去40年的年均变化率不变,则生态足迹会持续上升,2015年将达到1.710gha/cap,2025年达到2.034gha/cap;人均生物承载力持续下降,2015年将达到0.851gha/cap、2025年降到0.806gha/cap;而人均生态赤字进一步拉大,2015年0.859gha/cap、2025年1.228gha/cap,可持续发展形势比较严峻。     

应对水资源危机的中国水足迹研究综述

伴随着快速的城镇化和工业化进程,中国水资源危机日益严峻,面临淡水资源分布不均和水资源污染等诸多问题。水足迹从消费视角研究水资源短缺问题,有助于更好地理解人类活动对淡水资源的占用情况,从而为制定适宜的虚拟水战略和减缓区域水资源压力提供政策建议。中国水足迹研究开展至今已取得一定成果,为指导未来研究开展,有必要梳理水足迹的概念内涵,其次介绍水足迹计算方法,然后分别从不同时空尺度的水足迹研究、驱动力分析、可持续评价及其他相关应用等方面整理了中国水足迹研究的进展,总结热点区域和当前问题,最后展望未来研究趋势,提出相应政策建议。     

基于足迹家族的新疆资源环境压力评估

在足迹家族理论的基础上,构建了资源环境压力评估体系,对新疆2000—2014年资源环境压力进行评估。结果表明:2000—2014年新疆人均生态足迹从1.71 hm~2增加到5.68 hm~2,其中,人均生物质足迹从0.41 hm~2增加到0.64 hm~2,而人均能源足迹从1.30 hm~2增加到5.04 hm~2,占人均生态足迹的比例达到71.92%~89.58%;人均水足迹从1 238.64 m~3增加到1 423.35 m~3;人均碳足迹快速增长,从6.98 t增加到2014年的25.75 t;生态压力指数和水资源压力指数从较低压力(Ⅰb)上升到中下压力(Ⅱa),GHG排放指数不断增加,从较低压力(Ⅰb)上升到中上压力(Ⅱb),资源环境压力指数(RPI)从2000年的0.20增加到2014年的0.45,等级由很低(Ⅰa)波动升高的中下(Ⅱa)。虽然新疆目前资源环境压力等级处于中下,但是由于其气候条件和经济快速发展等因素的影响,其资源环境压力等级升高的趋势不容忽视。     

水足迹研究演变与中外研究对比——基于文献计量分析

在中国后工业化时期,水资源所面临的问题越来越多,规范水资源的供给与使用形势日趋紧迫。水足迹的研究对于规范化、标准化水资源使用有着重要的意义。因此,选取Web of Science收录的期刊文献为研究对象,检索出1992—2018年有关水足迹的相关文献4 977篇,同时期CNKI收录的核心期刊文献740篇,从水足迹发文量、研究方法、作者、关键词词频等方面,综合运用文献计量法和社会网络分析方法,通过Bicomb、Pajek等软件对水足迹领域期刊文献进行定量研究,旨在反映水足迹的研究现状与演化趋势,探讨水足迹研究发展过程中存在的问题,并指出其未来可能的研究热点和发展趋势。     

中国城乡居民膳食水足迹的时空分异研究

居民在日常生活中消费各种膳食的同时,也消耗了水资源。不同的膳食结构及消费量,其水资源消耗量也不同。通过对我国城乡居民膳食消费水足迹的量化,比较城乡居民膳食水足迹量值及其组成的差异,探讨其时间和空间的变化特征,可为膳食结构调整,节约水资源提供依据。研究结果表明,2000~2011年我国城镇居民膳食水足迹增长较快,城镇居民肉类水足迹较农村居民高,而农村居民粮食水足迹高于城镇居民。各省份之间城镇居民膳食水足迹差异明显,而农村居民膳食水足迹之间的差异小于城镇居民。     

环境规制下的中国水资源利用环境技术效率测度及空间关联特征分析

基于省际水足迹和灰色水足迹等的面板数据,利用带有“非期望”产出的数据包络分析方法计算出中国省际的水资源利用环境技术效率,利用聚类分析与探索性空间数据分析(ESDA)方法研究了水资源利用环境技术效率空间分布特征.研究发现:东部的水资源利用环境技术效率明显高于中西部;中国各地区水资源利用环境技术效率呈现出正的空间相关性特征,存在着空间集聚特征.HH集聚主要分布在东部沿海一带;LL集聚主要分布在中、西部地区,在空间分布上较稳定;HL集聚和LH集聚省市较少,各时期均有变化.结果表明,文中提出的模型可以更加客观地评价环境规制背景下的水资源利用效率,具有一定的理论意义与实践价值.     

绿色经济下常州市城乡消费结构对虚拟水消费的影响研究

以江苏省常州市2005—2013年城镇居民和农村居民虚拟水消费量的核算结果为据,分析常州消费模式对虚拟水消费的影响。结果显示:常州市城镇居民虚拟水消费总量呈现出逐年增加的趋势,而农村居民虚拟水消费总量则呈现出逐年下降的趋势,总体来说,常州市城镇居民人均虚拟水消费量是农村居民消费量的1.8倍左右;城镇居民的虚拟水消费多样性指数与均匀性指数均高于农村居民。要增加农村居民的收入,提高农村居民消费水平,缩小城乡差距,正确引导人们的消费习惯,提高水资源的利用效率。     

基于三维景观格局指数的张家界市土地利用格局时空演化

在RS和GIS技术的支持下,基于三维景观方法选取面积/密度、边缘/形状、多样性3个方面的景观格局指数对典型山区张家界市1995—2015年的土地覆盖及其景观格局时空演化特征进行了分析。结果表明:20年来,研究区土地利用景观要素类型发生了明显变化,表现为耕地、草地面积大幅度减少,林地和建设用地面积大幅度增加,水域面积先增加后减少;耕地的主要去向是建设用地、林地和水域,林地增加的来源主要是草地和耕地。研究区景观格局20年来的总体变化情况是多样性指数先下降后升高,破碎度先减少后增加,景观异质性先降低后升高。同时,本研究显示,利用传统二维景观指数在进行定量描述该区景观格局变化时,低估了景观要素平均斑块面积,而三维景观格局指数由于引入了地形特征,对研究区景观格局及其动态变化反映则相对精确。     

虚拟水贸易在解决中国和全球水危机中的作用

水资源短缺已经威胁到中国一些地区的社会经济发展和生态安全,经济的发展将会进一步加剧水危机。近年来,农产品贸易中的虚拟水引起了全世界的关注,被看做是一种缓解水资源压力的手段。本文利用虚拟水的概念和方法分析了中国1996～2001年间的粮食贸易,发现:这些年间中国通过粮食贸易净进口了3.28×1 010m3虚拟水;通过粮食进口,中国相当于节省了1.86×1011 m3的水资源;中国的粮食贸易由于基本符合水利用效率的比较优势,因而给全球节省了1.01×1011m3的水资源。中国通过虚拟水贸易不能完全解决国内水危机问题,但是可以节省国内水资源,缓解农业区的水危机状况,提高全球水资源利用效率。尽管当前中国采取虚拟水进口策略会遇到很多问题,但是虚拟水的概念给我们理解粮食贸易和调水工程提供了全新的角度。     

中国大豆供给的生态足迹分析

近年来,随着大宗农产品贸易的迅速增加,农产品贸易引起的资源与环境效应评价日趋凸显.为定量反映我国大豆供给变化的环境效应,本研究使用改进的生态足迹分析方法,对我国1986～2009年的大豆供给的耕地足迹和能源足迹进行了定量测算,耕地足迹按照生产国单产进计算,能源足迹考虑了生产过程中化肥、机械投入和运输过程中的能源消耗.结果表明:(1)我国大豆供给的耕地足迹呈不断增加的趋势,且进口引起的耕地足迹增速大于国内耕地足迹增速; (2)化肥及机械投入的不同是导致我国及进口来源国大豆能源足迹产生差异的主要原因; (3)对不同生产国的大豆耕地和能源足迹的对比表明,我国生产单位大豆隐含的耕地足迹和能源足迹均高于其他进口来源国,从资源利用角度而言,大豆国际贸易提高了全球农业资源的利用率,保证了我国农业的可持续发展.