李成宇 張士強
摘要?我國水資源、能源、糧食消費量均居世界首位,如何保證水資源-能源-糧食之間的協(xié)調(diào)發(fā)展成為我國實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展急需解決的關(guān)鍵問題?;隈詈蠀f(xié)調(diào)度模型測算2003—2015年我國省際水-能源-糧食耦合協(xié)調(diào)度,并結(jié)合ESDA方法和空間計量模型探討水-能源-糧食耦合協(xié)調(diào)度的空間相關(guān)性及影響因素。結(jié)果表明:①我國省際水-能源-糧食子系統(tǒng)及綜合評價指數(shù)水平較低,呈現(xiàn)上升態(tài)勢,其空間分布格局與我國水-能源-糧食資源稟賦分布格局相一致。②我國省際水-能源-糧食耦合度已處于高水平,但我國省際水-能源-糧食耦合協(xié)調(diào)度水平較低,呈現(xiàn)出穩(wěn)定上升態(tài)勢,存在較大的提升空間;我國省際水-能源-糧食耦合協(xié)調(diào)度具有顯著的空間分異規(guī)律,各地區(qū)空間差異性明顯,呈現(xiàn)出東北>中部>東部>西部的空間分布格局。③我國省際水-能源-糧食耦合協(xié)調(diào)度呈正向空間自相關(guān)性,集聚狀態(tài)明顯,但分布格局不夠穩(wěn)定,易發(fā)生變動。④我國省際水-能源-糧食耦合協(xié)調(diào)度的影響因素主要有經(jīng)濟發(fā)展水平、經(jīng)濟集聚、技術(shù)進步、教育、人口和農(nóng)林支出。因此,國家應(yīng)針對水、能源、糧食的協(xié)調(diào)發(fā)展進行頂層設(shè)計,統(tǒng)籌考慮水、能源、糧食與產(chǎn)業(yè)布局及行業(yè)外部影響的關(guān)系。通過技術(shù)進步來提升水、能源、糧食的利用效率,保證協(xié)調(diào)發(fā)展的質(zhì)量。各省市則應(yīng)結(jié)合自身實際情況,制定有針對性的措施,彌補短板,促進其水-能源-糧食的協(xié)調(diào)發(fā)展。
關(guān)鍵詞?水-能源-糧食;耦合協(xié)調(diào)度;影響因素;ESDA;空間計量
中圖分類號?X24
文獻標識碼?A?文章編號?1002-2104(2020)01-0120-09?DOI:10.12062/cpre.20190832
水、能源、糧食是維系人類生存,推動經(jīng)濟運行,維持社會可持續(xù)發(fā)展的重要戰(zhàn)略資源,三者之間存在相互關(guān)聯(lián)、制約、依存的復(fù)雜關(guān)系。自2011年世界經(jīng)濟論壇發(fā)布《全球風險報告》將“Water-Energy-Food Nexus”風險群納入三大風險群以來[1],各國逐漸認識到水、能源、糧食三者關(guān)聯(lián)關(guān)系對經(jīng)濟和社會可持續(xù)發(fā)展的重要性。而我國正處于新型工業(yè)化和城鎮(zhèn)化進程的加速推進階段,對于水、能源、糧食的需求量極大,更因為人口眾多,雖然資源總量大,但人均資源量遠低于世界平均水平,再加上我國水資源大多集中在南方,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和能源儲備集中在北方的特殊分布格局,致使我國水資源緊張,能源需求增加,糧食供給不確定性加劇等現(xiàn)象頻繁發(fā)生,水、能源、糧食三者之間的相關(guān)性和約束性特征也日益突出。因此,研究水-能源-糧食耦合協(xié)調(diào)發(fā)展對促進我國區(qū)域可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。
1?文獻綜述
國外學術(shù)界對水-能源-糧食的研究已非?;钴S,研究重點主要集中在兩個方面:一方面是針對水-能源-糧食邊界的劃定和關(guān)聯(lián)關(guān)系的闡述。例如,Hoff[2]、Conway等[3]、Zhang等[4]分別針對水-能源-糧食的概念、邊界、關(guān)聯(lián)關(guān)系、面臨挑戰(zhàn)等方面進行詳細的闡述分析。另一方面是在考慮社會、環(huán)境等因素的影響下,水-能源-糧食關(guān)聯(lián)關(guān)系動態(tài)變化的描述與策略的探索。例如,Schreiner和Baleta[5]、Mercure等[6]通過對南共體、巴西水-能源-糧食的發(fā)展機會以及制約因素展開研究。這些研究對認識水-能源-糧食關(guān)聯(lián)關(guān)系、制定符合自身需求的可行政策具有重要意義。但現(xiàn)有研究多是基于定性研究方法,定量研究相對較少且呈現(xiàn)零散性特征,丞待實現(xiàn)進一步的突破。其中,Sherwood等[7]利用LCA模型測算美國各經(jīng)濟部門的水、能源、糧食強度。Hernandez等[8]通過動態(tài)仿真模型評估英國生態(tài)城市的水、能源、糧食供需關(guān)系。White等[9]利用MRIO模型評價東亞地區(qū)水-能源-糧食投入與環(huán)境產(chǎn)出的競爭需求。Ibrahim等[10]通過DEA模型對OECD國家的水-能源-糧食關(guān)聯(lián)效率進行了實證分析。國內(nèi)針對水-能源-糧食的研究相對滯后,現(xiàn)有研究多是針對水-能源-糧食關(guān)聯(lián)關(guān)系相關(guān)理論、概念的定性研究,例如,李桂君等[11]、常遠等[12]、鄭人瑞等[13]都嘗試對水-能源-糧食關(guān)聯(lián)關(guān)系進行描述性研究,并從不同視角出發(fā),探討該領(lǐng)域的核心研究問題、關(guān)鍵分析工具以及未來面臨的挑戰(zhàn)。定量研究則相對較少,研究大都將關(guān)注點聚焦在水-能源-糧食的供需安全以及耦合協(xié)調(diào)發(fā)展領(lǐng)域[14-15]。同時,研究維度主要集中于城市和局部區(qū)域?qū)用?,研究方法以定性為主,定量方法則主要包括DEA模型、耦合協(xié)調(diào)模型和系統(tǒng)動力學模型[16-19]。
通過梳理文獻,可以看出國內(nèi)水-能源-糧食的研究仍處于起步階段,研究多以定性研究為主,定量研究較少。雖已有水-能源-糧食耦合協(xié)調(diào)領(lǐng)域的研究成果發(fā)表,但研究不夠深入,研究僅以測算分析為主,缺少對水-能源-糧食耦合協(xié)調(diào)度空間分布特征、影響因素等方面的研究,且研究尺度都集中在個別省市或局部區(qū)域,缺少對我國省際層面的研究。基于此,本文對我國省際水-能源-糧食耦合協(xié)調(diào)度進行測算分析,并通過ESDA分析方法和空間計量模型對水-能源-糧食耦合協(xié)調(diào)度的空間特征和影響因素進行探索性分析,以期為水-能源-糧食耦合協(xié)調(diào)度的提升和區(qū)域可持續(xù)發(fā)展提供參考借鑒。
2?研究方法與數(shù)據(jù)說明
2.1?水-能源-糧食協(xié)調(diào)發(fā)展作用機理
水-能源-糧食是一個具有復(fù)雜性、不確定性,層次性的開放系統(tǒng)。構(gòu)成該系統(tǒng)的諸多要素間存在著相互依存、相互作用的復(fù)雜關(guān)系,既相互促進又相互制約,既存在積極影響又存在消極影響,因此分析水-能源-糧食相互作用機理,是水-能源-糧食實現(xiàn)耦合協(xié)調(diào)發(fā)展的首要問題,通過圖1進行說明。能源為水資源開發(fā)利用提供基本保障,水資源在取用、分配、傳輸?shù)榷鄠€環(huán)節(jié)均需要消耗大量能源。但在能源開采過程中,往往會產(chǎn)生破壞地表水系、擾亂水循環(huán)過程、污染地表及地下水資源等負面影響,也會加劇水資源緊缺程度。水資源是能源生產(chǎn)的基礎(chǔ)要素,能源生產(chǎn)從化石燃料開采加工到電力產(chǎn)生的全過程均需在水的采洗、冷卻、傳導(dǎo)等作用下實現(xiàn)。但由于水資源的特殊性及不均衡的分布特征,也在一定程度上限制了能源開發(fā)。水資源為糧食生產(chǎn)提供基本保障,糧食從作物生長到再加工的整個過程均是以水為投入要素。但由于水資源分布不均,很多地區(qū)的農(nóng)業(yè)用水得不到滿足,不利于糧食生產(chǎn)。此外,許多未經(jīng)處理過的污水都直接排入地表,污染水質(zhì)和土壤,使得糧食產(chǎn)量降低。糧食為社會提供賴以生存和發(fā)展的基礎(chǔ)物質(zhì)。但糧食生產(chǎn)過程中,使用過的化肥、農(nóng)藥及其他化學物質(zhì),在降水、灌溉的作用下,流入地下或滲透到田間,使得水資源遭到破壞。能源則為糧食生產(chǎn)提供動力需求,糧食生產(chǎn)的機械化、加工、存儲以及運輸均離不開能源的支持。糧食可以為能源生產(chǎn)提供生物質(zhì)原料。同時,水資源、能源、糧食具有廣泛的協(xié)同作用,糧食生產(chǎn)已從精耕細作式的生產(chǎn)方式向大規(guī)模機械化生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)變,使得糧食生產(chǎn)的現(xiàn)代化程度和工業(yè)化程度越來越高,其所消耗的水和能源也越來越多。能源工業(yè)則是建立在水資源、能源、糧食的消耗利用基礎(chǔ)上,一方面糧食可以為勞動力提供生存和發(fā)展的基礎(chǔ)物質(zhì),另一方面,能源工業(yè)生產(chǎn)運行都必須依賴于穩(wěn)定的能源和水資源供應(yīng),且其能耗強度與用水強度往往具有正相關(guān)關(guān)系,既是能源消耗大戶也是水資源消耗大戶。而在水資源的提取、運輸和利用過程中,水-能源-糧食的物質(zhì)流也是相互交織,相互參與。
2.2?評價指標體系構(gòu)建
科學合理的評價指標體系是準確把握水-能源-糧食耦合協(xié)調(diào)水平的前提,在綜合考慮水、能源和糧食耦合協(xié)調(diào)作用機理的基礎(chǔ)上,參考已有研究成果[14-16],遵循科學性、系統(tǒng)性、全面性和真實性原則,構(gòu)建我國省際水-能源-糧食耦合協(xié)調(diào)發(fā)展評價指標體系(見表1)。
2.3?研究方法
2.3.1?綜合評價指數(shù)模型
在對原始數(shù)據(jù)進行無量綱化處理后,參考周振[20]等人的研究,采用幾何平均法構(gòu)建水系統(tǒng)指數(shù)、能源系統(tǒng)指數(shù)、糧食系統(tǒng)指數(shù),來計算各子系統(tǒng)的評價指數(shù)??紤]到水、能源、糧食之間相互關(guān)聯(lián)、相互影響、相互促進,不可分割的關(guān)系特點及可持續(xù)發(fā)展的要求,研究認為目標層和指標層之間均為等權(quán)權(quán)重。
2.3.2?耦合協(xié)調(diào)度模型
基于耦合發(fā)展理論,參考李裕瑞等[21]的方法,構(gòu)建水-能源-糧食耦合模型。
2.3.4?空間計量模型
空間計量模型主要分為空間誤差模型和空間滯后模型兩種,本文根據(jù)Anselin判定準則[24],選擇空間誤差模型研究水-能源-糧食耦合協(xié)調(diào)度的影響因素。
2.4?數(shù)據(jù)說明
2.4.1?影響因素變量選取
水-能源-糧食耦合協(xié)調(diào)度受經(jīng)濟發(fā)展水平、教育、技術(shù)進步、經(jīng)濟集聚、人口、農(nóng)林支持等因素的影響,相關(guān)因素指標選取如下:經(jīng)濟發(fā)展水平由人均GDP表示,教育由教育經(jīng)費占GDP比重表示,技術(shù)進步由專利授權(quán)數(shù)表示,經(jīng)濟集聚由單位面積非農(nóng)產(chǎn)出表示,人口由總?cè)丝跀?shù)表示,農(nóng)林支持由農(nóng)林財政支出表示。
2.4.2?數(shù)據(jù)來源
時間區(qū)間為2003—2015年,共計13a,數(shù)據(jù)主要來自歷年《中國統(tǒng)計年鑒》《中國能源年鑒》《中國環(huán)境統(tǒng)計年鑒》《中國農(nóng)村年鑒》并結(jié)合30省市相關(guān)統(tǒng)計資料進行修正。由于港澳臺及西藏地區(qū)數(shù)據(jù)可獲取性差,在研究時未作考慮。
3?測算結(jié)果分析
3.1?水-能源-糧食綜合評價分析
利用綜合評價指數(shù)模型分別測算三個子系統(tǒng)評價指數(shù)以及水-能源-糧食綜合評價指數(shù),并通過圖2和表3加以說明。從圖2可知,能源評價指數(shù)水平相對較高,整體呈現(xiàn)上升態(tài)勢,2003—2008年期間上升態(tài)勢明顯,2008—2013年呈波動上升態(tài)勢,2013年則出現(xiàn)下降態(tài)勢,年平均增長率為1.5%。糧食評價指數(shù)次之,除2004年出現(xiàn)小幅度下降外,其他年份均呈現(xiàn)出良好的上升態(tài)勢,年平均增長率為4.6%。水資源評價指數(shù)水平最低,雖整體呈現(xiàn)上升態(tài)勢,但上下波動明顯,且增長趨勢緩慢,年平均增長率僅為1.1%。得益于水、能源、糧食三個子系統(tǒng)呈現(xiàn)出的上升態(tài)勢,我國水-能源-糧食綜合評價指數(shù)也呈現(xiàn)出明顯的上升態(tài)勢,且態(tài)勢穩(wěn)定,研究期間內(nèi)的綜合評價指數(shù)已從2003年的0.268提高至2015年的0.356,年平均增長率為2.4%。
從表3可知,我國省際水-能源-糧食子系統(tǒng)及綜合評價指數(shù)水平都不高,三個子系統(tǒng)的評價指數(shù)全國均值分別只有0.297、0.343和0.367,而水-能源-糧食綜合評價指數(shù)全國均值僅為0.326。具體來看,水資源評價指數(shù)相對較高的省市主要分布在水資源豐富的南方地區(qū),例如浙江、四川、湖南,水資源評價指數(shù)低的省市則多集中在水資源貧乏的北方地區(qū),例如新疆、寧夏、山西。能源評價指
數(shù)相對較高的省市主要分布在能源儲備豐富的西北及東北地區(qū),例如陜西、新疆、黑龍江,能源評價指數(shù)低的省市則多集中在能源資源相對貧瘠的東部沿海地區(qū),例如上海、海南、浙江。糧食評價指數(shù)相對較高的省市主要分布在農(nóng)業(yè)水平發(fā)達的東部及東北地區(qū),例如山東、江蘇、吉林,糧食評價指數(shù)低的省市則多集中在農(nóng)業(yè)水平欠發(fā)達的西部地區(qū),例如青海、新疆、海南。水-能源-糧食綜合評價指數(shù)相對較高的省市主要分布在三種資源都相對豐富的地區(qū),例如河南、四川、湖南,水-能源-糧食綜合評價指數(shù)低的省市則集中在三種資源都缺乏的地區(qū),例如寧夏、上海、海南。
3.2?水-能源-糧食耦合協(xié)調(diào)分析
利用耦合度模型和耦合協(xié)調(diào)度模型對2003—2015年我國省際水-能源-糧食耦合協(xié)調(diào)度進行測算,并通過圖3和表4加以說明。從圖3可知,我國整體水-能源-糧食耦合度已達到高水平且趨于穩(wěn)定,研究期間內(nèi)的水-能源-糧食耦合度均高于0.950。而我國整體水-能源-糧食耦合協(xié)調(diào)度水平不高,僅達到勉強協(xié)調(diào)等級,整體呈現(xiàn)穩(wěn)定的上升態(tài)勢,耦合協(xié)調(diào)度已從2003年的0.503提高至2015年的0.582,但增長趨勢相對緩慢,年平均增長率為1.2%。各地區(qū)水-能源-糧食耦合協(xié)調(diào)度水平差異較大,總體呈現(xiàn)出東北>中部>東部>西部的分布格局。其中,東北地區(qū)水-能源-糧食耦合協(xié)調(diào)度水平最高,呈現(xiàn)良好的上升態(tài)勢,耦合協(xié)調(diào)度在0.513~0.648之間波動,年平均增長率為1.6%,自2009年后,達到初級協(xié)調(diào)等級。中部地區(qū)水-能源-糧食耦合協(xié)調(diào)度水平次之,同樣呈現(xiàn)良好的上升態(tài)勢,耦合協(xié)調(diào)度已從0.525穩(wěn)定上升至0.629,年平均增長率為1.3%,自2010年后,達到初級協(xié)調(diào)等級。東部地區(qū)水-能源-糧食耦合協(xié)調(diào)度水平又次之,雖呈現(xiàn)出穩(wěn)定的上升態(tài)勢,但上升態(tài)勢相對緩慢,耦合協(xié)調(diào)度保持在0.524~0.567之間上下波動,年平均增長率僅為0.03%,并于2012后出現(xiàn)弱下降態(tài)勢,當前僅達到勉強協(xié)調(diào)等級。西部地區(qū)水-能源-糧食耦合協(xié)調(diào)度水平最低,但呈現(xiàn)出明顯的上升態(tài)勢,耦合協(xié)調(diào)度已從0.463穩(wěn)步上升至0.580,年平均增長率為1.9%,并于2012年后超過東部地區(qū),目前仍位于勉強協(xié)調(diào)等級。
從表4可知,我國省際水-能源-糧食耦合度與我國整體耦合度一樣都已達到很高的水平,除寧夏和新疆以外,其他28個省市的水-能源-糧食耦合度均在0.900以上。而我國省際水-能源-糧食耦合協(xié)調(diào)度水平不高,全國均值為0.558,大多數(shù)省市耦合協(xié)調(diào)度位于0.500~0.600之間,僅達到勉強協(xié)調(diào)等級。具體來看,水-能源-糧食耦合協(xié)調(diào)度高于全國均值的省市有19個,全國占比63%,其中河南、湖南等8個省市的水-能源-糧食耦合協(xié)調(diào)度水平最高,均值均高于0.600,達到初級協(xié)調(diào)等級,全國占比26%;山東、遼寧、福建、重慶等11個省市的水-能源-糧食耦合協(xié)調(diào)度均值則位于0.558~0.600之間,達到勉強協(xié)調(diào)等級,全國占比37%。水-能源-糧食耦合協(xié)調(diào)度低于全國均值的省市有11個,全國占比37%,其中青海、海南、新疆、上海、寧夏5個省市的水-能源-糧食耦合協(xié)調(diào)度水平最低,均值均低于0.500,仍僅位于瀕臨失調(diào)甚至是失調(diào)等級,尚未實現(xiàn)協(xié)調(diào),全國占比17%;山西、貴州、北京等6省市水-能源-糧食耦合協(xié)調(diào)度均值則位于0.500~0.558之間,達到勉強協(xié)調(diào)等級。可以看出水-能源-糧食耦合協(xié)調(diào)度相對較高的省市主要分布在我國的東北、中部、西南和東部沿海地區(qū),這些地區(qū)境內(nèi)大都有大江大河經(jīng)過,水資源豐富,降水量充足,農(nóng)業(yè)發(fā)達,煤炭、石油、水能等能源資源充足,使得其在水-能源-糧食耦合協(xié)調(diào)度上具有一定的優(yōu)勢。水-能源-糧食耦合協(xié)調(diào)度低的省市主要分布在我國的西北和北方地區(qū),這些地區(qū)大都氣候干旱,降水量小,水資源貧乏,境內(nèi)多戈壁沙漠,農(nóng)業(yè)發(fā)展滯后,雖然能源資源豐富,但無法彌補水資源、糧食帶來的劣勢,導(dǎo)致其水-能源-糧食耦合協(xié)調(diào)度不夠理想。
4?水-能源-糧食耦合協(xié)調(diào)影響因素分析
4.1?空間自相關(guān)檢驗
根據(jù)測算出的水-能源-糧食耦合協(xié)調(diào)度,運件計算水-能源-糧食耦合協(xié)調(diào)度的Morans I指數(shù)(見表5)??梢钥闯?,研究期間內(nèi)Morans I指數(shù)均為正,其中2011年Morans I指數(shù)為0.043,未通過顯著性水平檢驗,其他年份的Morans I指數(shù)均通過顯著性水平檢驗,表明我國省際水-能源-糧食耦合協(xié)調(diào)度存在顯著的正向空間自相關(guān)關(guān)系,呈現(xiàn)出較強的空間集聚模式。Morans I指數(shù)由0.204提升至0.235,呈弱上升態(tài)勢,表明2003年以來,我國省際水-能源-糧食耦合協(xié)調(diào)度的空間相關(guān)顯著性有所增強,集聚態(tài)勢有所凸顯。Morans I指數(shù)波動趨勢明顯,其中2003—2011年期間Morans I指數(shù)上下波動趨勢強烈,并于2011年達到最低點,隨后開始反彈,呈上升趨勢,2014年后則趨于穩(wěn)定,這表明我國省際水-能源-糧食耦合協(xié)調(diào)度的空間分布格局不夠穩(wěn)定,易發(fā)生變動。
4.2?空間計量模型選擇
通過上述分析可知,我國省際水-能源-糧食耦合協(xié)調(diào)度存在明顯的空間相關(guān)性和依賴性,而使用普通回歸模型會因為空間因素的影響低估或高估某些因素的影響作用,因此本文選擇能考慮空間效應(yīng)的空間計量模型來檢驗我國省際水-能源-糧食耦合協(xié)調(diào)度的影響因素。空間計量模型的選擇需通過LM檢驗來實現(xiàn),本文通過MATLAB軟件對2003—2015年我國30省市面板數(shù)據(jù)進行LM檢驗分析,結(jié)果如表6所示。
表6結(jié)果顯示,LM-eeror通過顯著性水平檢驗,LM-lag未通過顯著性水平檢驗,根據(jù)Anselin判別準則[24],選擇空間誤差模型?;谂袆e準則,本文分別對五種效應(yīng)下的空間誤差模型進行檢驗,選取其中最為合理的模型,表7為五種效應(yīng)的檢驗結(jié)果??梢钥闯觯瑫r空雙固定效應(yīng)的空間誤差模型的判定系數(shù)為0.921,Log-L值為982.506,均高于其他四種效應(yīng)。因此,本文采用時空雙固定空間誤差模型分析我國省際水-能源-糧食耦合協(xié)調(diào)度的影響因素。
4.3?空間計量結(jié)果分析
根據(jù)表7估計結(jié)果顯示,λ值顯著為正,且通過1%的顯著性水平檢驗,說明我國省際水-能源-糧食耦合協(xié)調(diào)度存在較強的空間集聚現(xiàn)象,印證了空間因素在模型設(shè)定中的必要性和科學性。具體來看,教育系數(shù)為0.044,通過1%顯著性水平檢驗。教育投入的提升有利于完善教育體系,提高教學質(zhì)量,保證技術(shù)、知識傳播,為培育高素質(zhì)國民提供物質(zhì)支撐,而國民素質(zhì)的提升,能夠使其更加容易學習和掌握新技術(shù)新方法,理解貫徹新政策新措施,培養(yǎng)減少浪費、節(jié)約資源、綠色消費的新習慣,從而促進水-能源-糧食耦合協(xié)調(diào)度的提升。經(jīng)濟發(fā)展水平系數(shù)為0.061,通過5%顯著性水平檢驗。經(jīng)濟發(fā)展水平高的地區(qū),產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理,基礎(chǔ)設(shè)施完善,技術(shù)工藝先進,在人、財、物等方面更具優(yōu)勢,而這些優(yōu)勢能為水、能源、糧食的利用提供良好的發(fā)展空間,促進其耦合協(xié)調(diào)度的提升。經(jīng)濟集聚系數(shù)為0.041,通過5%顯著性水平檢驗。經(jīng)濟集聚過程中,伴隨著各種正外部性,產(chǎn)生的規(guī)模經(jīng)濟、成本節(jié)約、技術(shù)、知識溢出效應(yīng)均會有利于水-能源-糧食耦合協(xié)調(diào)度的提升。農(nóng)林支持系數(shù)為0.015,通過5%顯著性水平檢驗。農(nóng)林支持力度的加大,有利于完善農(nóng)田水利基礎(chǔ)設(shè)施,推動農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展,提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率,促進糧食高效、高質(zhì)生產(chǎn),保障全社會的糧食供給,為水-能源-糧食耦合協(xié)調(diào)度的提升提供物質(zhì)保障。技術(shù)進步系數(shù)為0.009,通過10%顯著性水平檢驗。技術(shù)進步能有效提高水、能源、糧食在生產(chǎn)開采端的勞動生產(chǎn)率,降低水、能源、糧食在消費端的不必要損耗和浪費,促進水、能源、糧食高效利用,從而對水-能源-糧食耦合協(xié)調(diào)產(chǎn)生積極影響。人口系數(shù)為-0.073,通過10%顯著性水平檢驗。人口數(shù)量越多,其對水、能源、糧食的需求量就越大,再加上當前人口主要分布在東中部地區(qū),這些地區(qū)多少都會存在一種或多種資源供應(yīng)緊張的問題,這就會大大增加資源的供應(yīng)成本,導(dǎo)致水、能源、糧食之間無法很好的協(xié)調(diào)匹配,因而會對水-能源-糧食耦合協(xié)調(diào)度產(chǎn)生負面影響。
5?結(jié)論與建議
利用耦合協(xié)調(diào)度模型對2003—2015年我國省際水-能源-糧食耦合協(xié)調(diào)度進行測度,并運用ESDA分析方法和空間計量模型探討水-能源-糧食耦合協(xié)調(diào)度的空間相關(guān)性和影響因素。結(jié)果表明:①我國省際水-能源-糧食各子系統(tǒng)及綜合評價指數(shù)水平較低,但呈現(xiàn)上升態(tài)勢,其空間分布格局與我國水-能源-糧食資源稟賦分布格局相一致。②我國省際水-能源-糧食耦合度已處于高水平,但我國省際水-能源-糧食耦合協(xié)調(diào)度水平較低,呈穩(wěn)定上升態(tài)勢;我國省際水-能源-糧食耦合協(xié)調(diào)度具有顯著的空間分異規(guī)律,各地區(qū)空間差異性明顯,呈現(xiàn)出東北>中部>東部>西部的空間分布格局。③我國省際水-能源-糧食耦合協(xié)調(diào)度呈正向空間自相關(guān)性,集聚狀態(tài)明顯,但分布格局不夠穩(wěn)定,易發(fā)生變動。④我國省際水-能源-糧食耦合協(xié)調(diào)度的影響因素主要有經(jīng)濟發(fā)展水平、經(jīng)濟集聚、技術(shù)進步、教育、人口和農(nóng)林支持?;谝陨辖Y(jié)論,提出建議如下。①國家在頂層設(shè)計中統(tǒng)籌考慮水、能源、糧食之間的協(xié)調(diào)發(fā)展關(guān)系。在戰(zhàn)略層面,統(tǒng)籌考慮當?shù)禺a(chǎn)業(yè)布局與三種資源之間的關(guān)系。在政策層面,統(tǒng)籌考慮行業(yè)發(fā)展政策產(chǎn)生的外部影響以及來自其他行業(yè)的外部影響。②水、能源、糧食等相關(guān)領(lǐng)域既要積極引進國外的先進生產(chǎn)工藝、技術(shù)、方法,通過技術(shù)、知識溢出來提升自身的技術(shù)水平,又要強化自身的研發(fā)能力,努力做到引進與自主研發(fā)兩手抓、兩手硬,以此來提高資源的利用效率,保證水、能源、糧食的協(xié)調(diào)發(fā)展。③各省市則要結(jié)合自身實際情況,制定有針對性的措施,彌補短板,促進水-能源-糧食的協(xié)調(diào)發(fā)展。對于協(xié)調(diào)發(fā)展水平較高的省市,應(yīng)結(jié)合自身的資源稟賦優(yōu)化其產(chǎn)業(yè)布局,對高耗能、高耗水產(chǎn)業(yè)進行技術(shù)改造和升級,大力發(fā)展低能耗、綠色環(huán)保的產(chǎn)業(yè)。對于協(xié)調(diào)發(fā)展水平低的省市,則應(yīng)加速實施土地休耕政策,加強對農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)的研發(fā),引進耐旱作物,推廣高效節(jié)水灌溉,限制、減少高耗水的能源項目,鼓勵發(fā)展耗水量小的新能源項目,鼓勵利用廢水進行能源生產(chǎn)。
(編輯:李?琪)
參考文獻
[1]DAVIS N.Global risks 2011 report [R].6th ed.Cologne:World Economic Forum,2011.
[2]HOFF H . Understanding the Nexus[C]// Background Paper for the Bonn 2011 Confernce:the water energe and food security nexus.Stockholm: Stockholm Environment Institute, 2011.
[3]CONWAY D,VAN GARDEREN E A, DERYNG D,et al. Climate and southern Africas water-energy-food nexus[J]. Nature climate change,2015(5):837-846.
[4]ZHANG C ,CHEN X, LI Y ,et al.Water-energy-food nexus: concepts, questions and methodologies[J]. Journal of cleaner production, 2018, 195:625-639.
[5]SCHREINER B , BALETA H . Broadening the lens: a regional perspective on water, food and energy integration in SADC[J]. Aquatic procedia, 2015(5):90-103.
[6]MERCURE J F,PAIM M A,BOCQUILLON P,et al.System complexity and policy integration challenges: the Brazilian energy-water-food nexus[J]. Renewable and sustainable energy reviews, 2019, 105:230-243.
[7]SHERWOOD J,CLABEAUX R,CARBAJALES-DALE M.An extended environmental input-output lifecycle assessment model to study the urban food-energy-water nexus[J].Environmental research letters, 2017, 12(10):105003.
[8]HERNANDEZ M E,LEACH M,YANG A.Understanding water-energy-food and ecosystem interactions using the nexus simulation tool NexSym[J]. Applied energy, 2017, 206:1009-1021.
[9]WHITE D J,HUBACEK K,F(xiàn)ENG K S,et al.The water-energy-food nexus in East Asia: a tele-connected value chain analysis using inter-regional input-output analysis[J]. Applied energy, 2018,210:550-567.
[10]IBRAHIM M,F(xiàn)ERREIRA D,DANESHVAR S,et al.Transnational resource generativity: efficiency analysis and target setting of water, energy, land, and food nexus for OECD countries[J].Science of the total environment,2019,697:134017.
[11]李桂君,黃道涵,李玉龍.水-能源-糧食關(guān)聯(lián)關(guān)系:區(qū)域可持續(xù)發(fā)展研究的新視角[J].中央財經(jīng)大學學報, 2016(12):76-90.
[12]常遠,夏朋,王建平.水-能源-糧食紐帶關(guān)系概述及對我國的啟示[J].水利發(fā)展研究,2016, 16(5):67-70.
[13]鄭人瑞,唐金榮,金璽.水-能源-糧食紐帶關(guān)系:地球科學的認知與解決方案[J].中國礦業(yè),2018, 27(10):36-41.
[14]孫才志,閻曉東.中國水資源-能源-糧食耦合系統(tǒng)安全評價及空間關(guān)聯(lián)分析[J].水資源保護, 2018,34(5):1-8.
[15]畢博,陳丹,鄧鵬,等.區(qū)域水資源-能源-糧食系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)演化特征研究[J].中國農(nóng)村水利水電, 2018(2):72-77.
[16]鄧鵬,陳菁,陳丹,等. 區(qū)域水-能源-糧食耦合協(xié)調(diào)演化特征研究——以江蘇省為例[J].水資源與水工程學報, 2017,28(6):232-238.
[17]彭少明,鄭小康,王煜,等.黃河流域水資源-能源-糧食的協(xié)同優(yōu)化[J].水科學進展, 2017,28(5):681-690.
[18]李桂君,黃道涵,李玉龍.中國不同地區(qū)水-能源-糧食投入產(chǎn)出效率評價研究[J].經(jīng)濟社會體制比較,2017,191(3):138-148.
[19]王慧敏,洪俊,劉鋼.“水-能源-糧食”紐帶關(guān)系下區(qū)域綠色發(fā)展政策仿真研究[J].中國人口·資源與環(huán)境,2019,29 (6) :74 - 84.
[20]周振,孔祥智.我國“四化”協(xié)調(diào)發(fā)展格局及其影響因素研究——基于農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化視角[J].中國軟科學, 2015(10):9-26.
[21]李裕瑞,王婧,劉彥隨,等.中國“四化”協(xié)調(diào)發(fā)展的區(qū)域格局及其影響因素[J].地理學報,2014,69(2):199-212.
[22]廖重斌.環(huán)境與經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展的定量評判及其分類體系——以珠江三角洲城市群為例[J].熱帶地理, 1999,19(2):171-177.
[23]GETIS A,ORD J K.The analysis of spatial association by use of distance statistics[J].Geograpical analysis,1999,24(3):189-206.
[24]ANSELIN L,F(xiàn)LORAX R,REY S J. Advanced in spatial econometrics: methodology tools and applications[M].Berlin:Springer Science & Business Media,2004.