基于生产视角的江苏省与我国其他省区水足迹比较

基于生产视角,在"总量-产业结构-需求结构-相关指标"分析框架下,比较江苏省与我国其他省区水足迹并分析差异成因。研究表明:(1)总量比较中,江苏生产水足迹在30省区按该水足迹由高到低排序中位居第11位。(2)产业结构比较中,江苏生产水足迹高于其他19省区,主要源于其较高的居民生活直接用水、农林牧渔业最终需求量及直接用水系数、纺织业直接用水系数以及通信设备、计算机及其他电子设备制造业最终需求量。(3)需求结构比较中,江苏生产水足迹高于其他19省区,主要与其较高的虚拟水出口量、居民生活直接用水、城镇居民最终需求有关。(4)相关指标比较中,江苏水资源压力指标值高于其他15省区的主要原因是江苏水资源总量较低;江苏生产水足迹强度仅高于天津对应值,两者差异主要源于两省市生产水足迹差异;江苏工业生产水足迹废弃率(71.51%)高于其他27省区废弃率,且与江苏较高的年工业废水量关系密切。     

基于水足迹理论的黄河流域水安全评价

目的 对黄河流域水安全状况进行评价,并探寻其有效改善措施是实现黄河流域高质量发展的关键。方法 文章基于水足迹理论从社会经济安全、农业用水安全、工业用水安全及生态用水安全4个层面构建黄河流域水安全评价模型,以黄河流域为研究区域,运用模糊综合评价法和熵权法,选取2004—2017年9个省区11个指标,分别对其水足迹、水安全状况及其影响因素进行分析。结果 黄河流域总体水足迹呈增加趋势,农业水足迹在总水足迹中占比最大,约92%;黄河流域总体水安全状况呈现变好的趋势,青海省水安全等级最高,内蒙古水安全程度最差;影响因素分析表明制约黄河流域水安全状况的主要因素为人均水足迹、农业用水效率以及灰水足迹强度,9个省区水安全主要影响因素存在地区差异性特点。结论 9个省区应结合自身短板,因地制宜,制定最适合当地发展的用水战略和节水战略,以适应黄河流域生态保护和高质量发展的目标需求。     

基于水足迹的大樟溪流域生态补偿研究

水足迹理论与方法在流域生态补偿中的应用是当前生态补偿领域研究的热点与前沿问题。在已有水足迹理论的研究成果的基础上,引入水资源相关评价指标对原有模型进行修正,构建符合流域生态补偿情况的水足迹模型。以根据大樟溪流域生态补偿为例,核算大樟溪上游水源区以及下游受水区的水足迹,同时运用机会成本法对流域上游地区的水生态环境保护的直接投入和限制当地发展而损失的间接投入进行核算。结果表明,水足迹的生态补偿模型可以将流域水资源的利用情况与水生态保护的经济活动联系起来,可为流域生态补偿标准的核算提供客观的方法。     

流域上下游水资源与水污染冲突评估 ——基于水足迹粗糙集理论

将水足迹理论引入流域上下游间用水和排污冲突评估,通过蓝水足迹和灰水足迹表征区域社会经济发展中用水和排污的需求,并进一步得到蓝水和灰水足迹的可持续性,用来代表流域水环境承载状态。最后基于粗糙集理论,量化流域内用水、排污的整体冲突局势和上下游区域间的冲突大小,作为流域未来水资源和水环境规划的依据。以青海省湟水河流域为例,将该方法体系应用于其上下游冲突评估。结果显示,在2011—2015年流域水环境整体冲突局势为中等且趋势较为稳定,水资源在干旱年(2013年)冲突较大。位于下游的西宁市区,与上游和中游各区域冲突均较为显著,是未来规划中需要考虑的重点。     

中国生猪生产水足迹空间变异与评价

目的 为了剖析2008年和2017年中国大陆31个省（市、自治区）生猪水足迹组成及时空演变规律,评价生猪生产蓝水足迹的可持续性,厘清饲料作物及其贸易对生猪养殖耗水的作用,以明确我国畜产品生产对区域用水的效率和影响。方法 文章采用“自下而上法”量化与解析2008年和2017年我国各地生猪生产水足迹的空间变异性,厘清猪生产中主要耗水者—饲料虚拟水的空间流动过程,基于“可持续利用”概念,定量评价生猪水足迹及饲料虚拟水流动的可持续性。结果 （1）生猪单头水足迹呈下降趋势,且散养生猪单头水足迹最大;但生产规模扩大使2017年我国生猪生产总水足迹增至2 194亿m³/年。（2）不可持续蓝水足迹占生猪生产蓝水足迹的86%,其中饲料消费不可持续蓝水足迹贡献了91%。（3）生猪生产水足迹高值区集中在南方地区,但生猪生产不可持续蓝水足迹高值区集中在水资源短缺的北方地区。2017年由缺水地区输出的不可持续虚拟蓝水已达省际间饲料作物虚拟蓝水流动量的91%。结论 我国生猪饲养应亟需优化饲料供应结构,协调畜牧产业和种植业布局,并加大农业节水技术推广,以期在水资源刚性约束下,实现畜产品供需安全和粮食安全保障。     

基于改进三维生态足迹模型的耕地承载力评价 ——以江苏省为例

研究目的:聚焦开放环境中本地居民对"本地"耕地的生态占用以及生产活动对耕地生态环境造成的负面影响,改进三维生态足迹模型,提升耕地资源承载力评价的科学性与准确性。研究方法:扩展的三维生态足迹模型、碳足迹模型、贸易调整系数法。研究结果:(1)经贸易系数调整后,开放环境中江苏省耕地生物资源足迹远小于封闭环境中的测算结果;(2)反映人类活动对耕地带来生态负面影响的碳足迹虽逐年递减,但始终高于反映人类食物性需求的生物资源足迹,江苏省耕地破坏性利用较为严重;(3)全省生态足迹呈总体下降趋势,生态赤字逐步缓解,耕地可持续利用不断向好。研究结论:基于承载力系统开放性与耕地利用生态破坏考量的三维生态足迹模型,能够更加准确地评价区域耕地承载状况,为土地耕作方式的优化和生态补偿政策的制定提供更加科学的依据。     

长江经济带水足迹与经济高质量发展的脱钩效应

基于2009—2018年长江经济带11个省市水足迹的面板数据,运用Tapio脱钩弹性系数模型研究水足迹与经济高质量发展之间的脱钩效应,利用STIRPAT模型研究水足迹强度的驱动因素。研究结果表明:长江经济带水足迹总量在2016年出现拐点后逐年下降,而经济高质量发展水平整体处于稳步上升状态,二者整体上呈现弱脱钩趋势。其中,长江下游省市基本实现强脱钩,中上游省市从弱相关性向强相关转变。     

基于IPAT-LMDI的中国水足迹变化驱动力分析

通过构建水足迹变化的IPAT模型,将引起中国水足迹变化的驱动因素分解成人口、富裕和技术3种人文因素,并通过LMDI分解模型测度了1997—2011年这3种因素对中国水足迹变化的贡献率以及各省市这3种因素的年均贡献率。结果表明:富裕程度对引起水足迹变化的影响程度最大,人口的影响力最小,两者都是正向驱动因子,技术效应具有双向驱动效果,而当前基本上为负向驱动力;人口对水足迹影响最大的省市包括上海、浙江和广东等人口密度比较大的省市;富裕程度对水足迹影响最大的省市包括广西、宁夏和陕西等经济水平相对落后的地区;技术效应对水足迹影响最大的省市包括浙江、广东等经济强省。最后分析了相应对策以及需要进一步完善的问题。     

中国木薯生产水足迹时空特征及水影响研究——以两广地区为例

目的 木薯是我国重要的生物燃料原料作物,研究我国木薯主产区的生产耗水特征对木薯产业发展、水资源管理和政策制定具有重要意义。方法 文章基于水足迹理论及应用探索性空间数据分析（ESDA）方法,选取2004—2020年广东和广西（简称“两广地区”）木薯主产区 45个气象站点气象数据和相关农业数据,对两广地区木薯水足迹时空演变规律及其对当地水资源的影响进行研究。结果 （1）研究期间,两广地区木薯生产水足迹总体呈现下降趋势。其中,广西木薯水足迹高于广东,绿水足迹占比大于蓝水足迹。（2） 两广地区木薯水足迹在平水年2004年、枯水年2011年和丰水年2019年空间分布略有差异,整体有从广东东南方向至广西西北方向递增的趋势。（3）两广地区木薯水足迹具有很高的空间相关性和强空间聚集性。水足迹高高聚集区（H—H）主要分布在广西北部和中部,低低聚集区（L—L）主要分布在广东经济发达地区。（4）枯水年2011年有着相对较高的水压力程度。广西木薯生产对当地水资源产生对影响更大。结论 两广地区木薯生产及其需水量随年份发生了明显的变化,用水效率及水消耗量空间差异较大,具有明显的空间聚集特征。因此,应调整两广地区木薯种植结构,制定区域内合理灌溉制度,提升水资源和种植结构的匹配度,从而达到促进木薯产业可持续发展和缓解当地水资源压力的目的。     

虚拟水研究综述与展望

对有关虚拟水文献进行了总结,汇总并整理了虚拟水概念,从测量方法及商品中的虚拟水量测算、虚拟水贸易与流动趋势、虚拟水贸易与水资源配置效率、虚拟水与水足迹、虚拟水与水资源战略这5个方面综述了虚拟水研究的进展,指出在虚拟水研究中工业品的虚拟水研究是弱点,尤其是灰色虚拟水在计量方法方面还需要创新;虚拟水流动与水价(相对价格)的关系在水资源配置及水安全战略的研究中还是空白;虚拟水在节能减排尤其是污水排放治理中的重要性需要全新认识。     

基于投影寻踪分类法的苏北地区水足迹及用水效率评价

以2013年苏北地区水资源相关数据为样本,根据水足迹理论构建研究水资源利用效率的综合评价体系,并利用投影寻踪分类法作为研究的主要方法对该体系进行实证分析。结果表明,盐城市用水效率较高,而徐州和宿迁用水效率较低。     

浙江快速城市化时期水生态足迹与水安全战略探讨

目前浙江省已经进入快速城市化阶段,水安全问题比较突出;分析了浙江水安全问题,从水安全和水足迹出发,探讨了浙江实现水安全的主要对策、全球变化背景下水资源的计算、水资源管理层次的运用和水安全衡量体系的建立和重视生态环境用水。     

虚拟水研究进展

虚拟水研究已成为水科学的研究热点,在解决水资源危机和粮食安全危机等方面发挥着重要作用。从虚拟水及其相关概念、虚拟水的量化研究、虚拟水战略、水足迹、虚拟水贸易及虚拟水流动、虚拟水与水资源和粮食资源的关系、虚拟水生态补偿领域7个方面综述了虚拟水研究成果,并对今后的研究做了展望:虚拟水研究应按照特征 结构 格局 机理的研究范式,进一步加强虚拟水的系统性研究;应加强基于虚拟水视角下的农业生态补偿机制研究;将虚拟水思想与水权理论相结合,创新水权理论;根据农田生态系统具有生态服务功能价值及虚拟水在绿水中的地位与作用,可适当减少绿地面积,增加耕地面积,既维持了良好的生态环境又提高了粮食产量。     

跨流域引调水工程供水效益量化分析

跨流域引调水工程是解决水资源时空分布不均、社会水需求不均衡最有效措施。根据跨流域引调水工程涉及不同流域、功能综合、结构复杂、相互交叉的特点,提出了对跨流域引调水工程的供水效益进行量化分析的方法,根据供水结构,基于效益分摊的思想分别对生活供水效益、“三产”供水效益进行量化计算,其中第一产业水产养殖效益采用增加收益法计算。以浙东引水工程为例,具体分析计算了2017年浙东引水工程给工程沿线地区居民生活、“三产”等方面带来的经济效益。计算结果表明,该量化方法能够较好地应用于实际跨流域引调水工程的供水效益计算,且结果较以往单一计算方法更为合理,贴近实际。     

基于五元联系数的水环境治理PPP项目可持续性评价

随着我国环境治理力度的加大,水环境治理PPP项目在基础设施建设中占了相当大的比重。但是,由于缺乏系统的指标体系、评价方法和考核工具,很难从理论上评判我国的城市水环境现状以及治理后的可持续性。借助集对分析理论,构建了基于五元联系数的水环境治理PPP项目可持续性评价模型,并选取许昌市水环境治理PPP项目进行案例分析。结果表明:项目整体可持续性较强,并存在上升的趋势,但项目公司管理可持续性处于下降趋势,应重点关注。运用集对分析模型,不仅可以得出项目整体的可持续性及趋势,也可以得出各评价指标的趋势,为项目提高或保持其可持续决策提供了依据。     

重要生态用地级别评价和划定方法研究——以水源涵养为例

文章以水源涵养为例,基于水平衡评价计算方法,选择水资源禀赋类型不同的县域单元开展水源涵养型生态用地功能分级划定研究。总结现有生态保护红线划定技术方法及存在不足,致力于显化不同地区水源涵养生态用地功能绝对值差异,利用评价单元格水源涵养累计贡献值面积弹性拐点,对重要水源涵养用地级别划定方法进行改进。对河北省易县和四川省金川县的实例验证表明,此评价方法可以根据不同地区水源涵养功能特点量身确定重要生态空间规模、面积和比例。     

跨流域调水生态补偿研究进展与关键技术

系统梳理了跨流域调水生态补偿研究成果,分析了跨流域调水生态补偿与流域内生态补偿的不同特点,包括调水工程对水源流域和受水区的影响、水源流域上下游与受水区的补偿关系、调水给水源流域下游带来的损失等。调水生态补偿标准测算方法多源于流域生态补偿标准测算方法,包括成本与机会损失法、支付意愿法、价值损失法、生态足迹法等,考虑受水区用水量、水资源价值、支付意愿等因素对补偿量进行分担。由于调水对水源流域和受水区影响的复杂性,且调水工程布局向网络化发展,提出需要研究解决的关键技术:一是调水对水源流域和受水区水资源与生态环境影响的定量评价技术;二是调水给水源流域上下游带来成本与损失的测算方法;三是调水给受水区带来的经济社会和生态效益测算方法;四是系统考虑水源流域上游保护成本和下游损失及受水区效益,构建调水补偿关系和标准测算模型;五是对于网络化调水格局下补偿主体与对象的复杂关系,研发适用的补偿原理和标准测算技术。