鄭靖?jìng)ァO才志

關(guān)鍵詞 水資源；水足跡；流動(dòng)網(wǎng)絡(luò)；空間集聚格局；時(shí)空分布

中圖分類(lèi)號(hào) TV213 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 A 文章編號(hào) 1002-2104（2023）04-0172-12 DOI：10. 12062/cpre. 20221039

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，地區(qū)之間的貿(mào)易聯(lián)系不斷增強(qiáng)，使得隱藏在商品或服務(wù)中的各種資源量也隨著貿(mào)易在地區(qū)之間流動(dòng)，水資源、能源、糧食、碳排放等在各種尺度下的空間流動(dòng)，成為資源配置的有效手段［1］。水資源短缺問(wèn)題一直是全球發(fā)展的重要難題之一，各個(gè)國(guó)家和地區(qū)之間不斷通過(guò)貿(mào)易來(lái)緩解這一問(wèn)題，但在一定程度上，會(huì)造成部分地區(qū)雖然水資源短缺但水資源壓力并不大，而水資源富裕的地區(qū)卻有較大的水資源壓力，各地區(qū)水資源承載力差異較大［2］。因此，明確水資源的空間流動(dòng)網(wǎng)絡(luò)、掌握水資源流入與流出地區(qū)空間集聚的時(shí)空演變特征，成為目前水資源合理配置的研究重點(diǎn)。

1 文獻(xiàn)綜述

水足跡這一概念作為目前量化水資源消耗的重要理論，被國(guó)內(nèi)外學(xué)者應(yīng)用在不同空間尺度和產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域當(dāng)中。對(duì)于不同空間尺度的研究，大多是根據(jù)省際貿(mào)易和區(qū)際差異對(duì)水足跡進(jìn)行深入的研究，Xiao等［3］分析了2013—2018年中國(guó)旅游水足跡的變化趨勢(shì)與區(qū)域差異；孫思奧等［4］測(cè)算了青藏高原與中國(guó)其他地區(qū)之間的虛擬水貿(mào)易格局；孫才志等［5］測(cè)算了2012年中國(guó)省際水足跡貿(mào)易量以及空間轉(zhuǎn)移格局，探討了中國(guó)2002—2012年水資源流動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的空間關(guān)聯(lián)性和結(jié)構(gòu)特征［6］，對(duì)中國(guó)省區(qū)和產(chǎn)業(yè)的灰水足跡轉(zhuǎn)移進(jìn)行了計(jì)算［7］，量化了2017年水資源在中國(guó)42個(gè)部門(mén)生產(chǎn)鏈中轉(zhuǎn)移的具體路徑［8］。而產(chǎn)業(yè)水足跡的研究，在農(nóng)業(yè)中不同空間尺度的應(yīng)用更為廣泛，Long等［9］研究了中國(guó)塔里木河流域農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水足跡與綠洲農(nóng)田的時(shí)空變化趨勢(shì)和空間失配程度；鄭曉雪［10］核算了2000—2016年吉林省水稻、玉米和大豆生產(chǎn)水足跡的時(shí)空差異；EL?Marsafawy 等［11］分析了尼羅河河谷和三角洲內(nèi)作物水足跡的空間分布；鄭翔益［12］探究了不同時(shí)間段內(nèi)中國(guó)省際城鎮(zhèn)居民和農(nóng)村居民農(nóng)產(chǎn)品消費(fèi)水足跡的時(shí)空分布和演化規(guī)律；Mao等［13］基于麥田、縣域、流域、省域和大流域5個(gè)尺度下，計(jì)算了2000—2014年中國(guó)小麥水足跡的空間分布格局；Arrien等［14］分析了阿根廷某地區(qū)玉米水足跡和虛擬水貿(mào)易格局；Tamea等［15］探討了1986—2016年間370種農(nóng)產(chǎn)品與其他國(guó)家之間的水足跡和虛擬水貿(mào)易。

現(xiàn)有的研究中，雖然對(duì)于中國(guó)省際水足跡貿(mào)易和產(chǎn)業(yè)水足跡時(shí)空變化取得了一定的研究成果，但是，缺乏對(duì)中國(guó)水資源流動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中省際流入與流出水足跡時(shí)空變化趨勢(shì)和空間集聚特征進(jìn)行明確的量化，缺乏對(duì)中國(guó)省際流入與流出水足跡局部空間結(jié)構(gòu)的時(shí)空演變特征以及穩(wěn)定性進(jìn)行深入的探討。同時(shí)，目前在利用多區(qū)域投入產(chǎn)出模型計(jì)算農(nóng)業(yè)水足跡時(shí)，未計(jì)入綠水資源的消耗量，而在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，忽視綠水資源會(huì)使農(nóng)業(yè)用水總量存在一定的誤差，因此，為保證農(nóng)業(yè)用水?dāng)?shù)據(jù)更加精準(zhǔn)，該研究在農(nóng)業(yè)用水中加入綠水資源消耗量。鑒于此，該研究以中國(guó)30個(gè)省份（限于數(shù)據(jù)可得性，未涉及西藏、香港、澳門(mén)和臺(tái)灣）為研究對(duì)象，以2002年、2007年、2012年和2017年多區(qū)域投入產(chǎn)出表為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，在農(nóng)業(yè)用水中加入農(nóng)作物和農(nóng)畜產(chǎn)品的綠水資源消耗量，采用多區(qū)域投入產(chǎn)出模型（MRIO）計(jì)算中國(guó)省域的本地水足跡、流入與流出水足跡，分析中國(guó)省域流入與流出水足跡空間分布的時(shí)空演變特征和流動(dòng)格局，并在此基礎(chǔ)上，利用探索性時(shí)空數(shù)據(jù)分析（ESTDA）法，運(yùn)用局部空間自相關(guān)、LISA 時(shí)間路徑和時(shí)空躍遷分析中國(guó)省際流入與流出水足跡空間集聚格局的時(shí)空變化，為制定合理的水資源管理政策提供一定的理論依據(jù)。

2 研究方法與數(shù)據(jù)來(lái)源

2. 1 數(shù)據(jù)來(lái)源

2002年、2007年和2012年的多區(qū)域投入產(chǎn)出表來(lái)自國(guó)家統(tǒng)計(jì)局，2017 年的多區(qū)域投入產(chǎn)出表來(lái)自Zheng等［16］，為保證研究對(duì)象數(shù)量的統(tǒng)一性，2007年、2012年和2017年的數(shù)據(jù)均不考慮西藏和港澳臺(tái)地區(qū)。農(nóng)業(yè)的藍(lán)水?dāng)?shù)據(jù)來(lái)自《中國(guó)水資源公報(bào)》，計(jì)算農(nóng)作物綠水所需的氣象數(shù)據(jù)，包括：降水量、日照時(shí)數(shù)、風(fēng)速、溫度以及相對(duì)濕度，均來(lái)自中國(guó)氣象數(shù)據(jù)網(wǎng)，第二產(chǎn)業(yè)與第三產(chǎn)業(yè)下的各細(xì)分部門(mén)用水?dāng)?shù)據(jù)，根據(jù)多區(qū)域投入產(chǎn)出表中“水的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)”在不同省份不同行業(yè)的投入比例來(lái)量化；由于，第三產(chǎn)業(yè)用水量包含在城鎮(zhèn)生活用水中，因此利用城鎮(zhèn)生活用水減去城市居民生活用水計(jì)算得到。農(nóng)作物和農(nóng)畜產(chǎn)品的產(chǎn)量均來(lái)自《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》。

2. 2 研究方法

為了能更加準(zhǔn)確地分析農(nóng)業(yè)部門(mén)的用水量，在藍(lán)水資源的基礎(chǔ)上，加入農(nóng)作物與農(nóng)畜產(chǎn)品的綠水資源消耗量。由于該研究主要是基于中國(guó)各個(gè)省份的水資源消耗情況，來(lái)分析中國(guó)省域間水資源的流動(dòng)格局，因此不包含中間投入和最終消費(fèi)部分的進(jìn)口項(xiàng)，而多區(qū)域投入產(chǎn)出表中，進(jìn)口數(shù)據(jù)包含在中間使用和最終使用矩陣中，因此需要將數(shù)據(jù)中的進(jìn)口部分進(jìn)行剔除，由此測(cè)算了2002年、2007年、2012年和2017年中國(guó)各個(gè)省份的流入與流出水足跡。

2. 2. 1 農(nóng)業(yè)綠水資源

農(nóng)作物綠水資源消耗量運(yùn)用農(nóng)作物的蒸發(fā)蒸騰量結(jié)合耕地面積計(jì)算得出，由于缺乏各個(gè)省份豬和禽類(lèi)飼料消耗的具體數(shù)據(jù)，因此該研究只計(jì)算牛、羊和奶類(lèi)的綠水資源消耗量，這三類(lèi)農(nóng)畜產(chǎn)品綠水資源消耗量主要集中于飼料，即牧草和草料，因此利用各農(nóng)畜產(chǎn)品單位質(zhì)量虛擬水含量進(jìn)行計(jì)算，單位質(zhì)量虛擬水含量參考孫才志等［17］的研究成果。具體的計(jì)算過(guò)程在以往的研究成果中有詳細(xì)描述［7，18］，不再作過(guò)多描述。

2. 2. 2 水足跡計(jì)算

3 結(jié)果與分析

3. 1 中國(guó)省域水足跡總量變化及流動(dòng)格局特征

根據(jù)公式（1）—公式（7）計(jì)算得出2002—2017年中國(guó)各個(gè)省份本地水足跡、流入和流出水足跡總量，其中農(nóng)業(yè)綠水足跡與已往的研究結(jié)果相近［17，31］。總水足跡等于本地水足跡與流出水足跡的總和，流出水足跡由于加入了出口水足跡，因此與流入水足跡總值不相等，具體結(jié)果見(jiàn)表1。

從整體來(lái)看，總水足跡在2002—2012年，總水足跡呈上升的趨勢(shì)，特別是2012年，增長(zhǎng)幅度最大，而在2017年大幅度下降；在2002—2017年間，本地水足跡總值大致呈上升的趨勢(shì)，并且，在總水足跡中占比最大，而流入和流出水足跡總值在2002—2017年呈上升-下降趨勢(shì)，說(shuō)明在保持經(jīng)濟(jì)總產(chǎn)值穩(wěn)定增長(zhǎng)的同時(shí)，水資源消耗量有所減少，表明中國(guó)水資源利用效率有所提高，同時(shí)水資源在各省份之間鏈接路徑上的流量發(fā)生了轉(zhuǎn)變，隱藏在貿(mào)易往來(lái)產(chǎn)品或服務(wù)中的水資源消耗量有所下降，水資源消耗量更多地集中在本地，滿(mǎn)足本地的生產(chǎn)和消費(fèi)需求，進(jìn)一步說(shuō)明中國(guó)節(jié)水政策頗有成效，落實(shí)水資源消耗總量和強(qiáng)度雙控的政策，以及發(fā)揮“兩手發(fā)力”的作用，均在一定程度上推動(dòng)了國(guó)家節(jié)水行動(dòng)方案的順利推進(jìn)。

從水資源流動(dòng)格局來(lái)看，結(jié)合表1和圖1，①大部分省份流出水足跡在2002—2012 年間均保持著較大的數(shù)值，平均值始終保持在111億m³以上，而在2017年則大幅度下降，平均值為71億m³。②流出水足跡較大的省份基本不變，大多集中在華南地區(qū)、東北地區(qū)、華中地區(qū)和華北地區(qū)，特別是河南、山東、四川、廣東、廣西、湖北、湖南、安徽、新疆、內(nèi)蒙古、河北、遼寧、吉林、黑龍江，其流出水足跡均遠(yuǎn)高于全國(guó)流出水足跡平均值，主要原因在于，經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的省份在全國(guó)經(jīng)濟(jì)貿(mào)易中占據(jù)一定的中心位置，與其他省份之間，特別是鄰近省份，存在著對(duì)各種資源、產(chǎn)品或服務(wù)的巨大貿(mào)易量，因此使其具有較高的流出水足跡，而經(jīng)濟(jì)較為落后的地區(qū)，為了本地經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，生產(chǎn)水資源消耗量較大的初級(jí)產(chǎn)業(yè)，以消耗資源作為與其他經(jīng)濟(jì)較為發(fā)達(dá)省份貿(mào)易的“籌碼”。③流入水足跡的增長(zhǎng)趨勢(shì)與流出水足跡一樣，先上升后下降，流入水足跡較大的省份大多集中在華東地區(qū)、華中地區(qū)、華北地區(qū)和東北地區(qū)，特別是浙江、安徽、江蘇、上海、山西、河北、北京、天津、河南、山東和廣東，其流入水足跡均遠(yuǎn)高于全國(guó)流入水足跡平均值，這些地區(qū)，一部分是對(duì)資源有巨大需求量且貿(mào)易往來(lái)較多的經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，一部分是資源短缺的缺水地區(qū)，都使其有較大的流入水足跡。④出口水足跡在絕大部分省份的流出水足跡中占據(jù)較大的份額，特別是廣東、上海、江蘇、浙江和山東，這些沿海城市憑借優(yōu)越的地理位置，在進(jìn)出口貿(mào)易中始終發(fā)揮著較大的作用，因此，這些省份在出口產(chǎn)品或服務(wù)中始終消耗較大的水資源量。

從水資源流動(dòng)網(wǎng)絡(luò)來(lái)看（圖2），根據(jù)省份間鏈接路徑上的流量，將流動(dòng)路徑分為四個(gè)等級(jí)。結(jié)合表1、圖1和圖2，研究期間，中國(guó)省份間水資源流動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的空間關(guān)聯(lián)強(qiáng)度較大，在2002—2012年間，第三等級(jí)和第四等級(jí)流動(dòng)路徑的總數(shù)較大，水資源流動(dòng)的空間關(guān)聯(lián)強(qiáng)度和廣度較高，說(shuō)明在這一期間，隱藏在商品中的水資源消耗量逐漸增加，導(dǎo)致省份間鏈接路徑上的流量也逐漸增加，高等級(jí)的流動(dòng)路徑在水資源流動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中逐漸突出，同時(shí)，由于流入水足跡較高的省份大多集中于華東地區(qū)、華中地區(qū)、華北地區(qū)和東北地區(qū)，第三等級(jí)和第四等級(jí)的流動(dòng)路徑也集中分布在東部和中部地區(qū)，使得水資源流動(dòng)網(wǎng)絡(luò)關(guān)聯(lián)強(qiáng)度的空間分異現(xiàn)象也較為明顯；而在2017年，第三等級(jí)和第四等級(jí)流動(dòng)路徑的總量大幅度減少，第一和第二等級(jí)的流動(dòng)路徑逐漸增多，表明中國(guó)省份間水資源流動(dòng)的空間關(guān)聯(lián)強(qiáng)度有所減弱，但關(guān)聯(lián)廣度并未明顯減弱，主要由于中國(guó)的用水和治水理念發(fā)生了變化，在經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的過(guò)程中，更加注重資源的合理利用，避免資源的過(guò)度浪費(fèi)，水資源利用效率有所提高，加之節(jié)水政策與方式的不斷改進(jìn)，水資源消耗更多地集中在本地，緩解了部分省份高耗水產(chǎn)業(yè)的壓力，從而使得在水資源流動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中，高等級(jí)的流動(dòng)路徑集中在少數(shù)鏈接路徑上，水資源流動(dòng)網(wǎng)絡(luò)關(guān)聯(lián)強(qiáng)度的差異性有所減弱，但是，高等級(jí)流動(dòng)路徑的起始點(diǎn)大多為水資源壓力較大的西北、東北、華北地區(qū)，而終點(diǎn)大多為水資源壓力較小的華東和華南地區(qū)，因此，還應(yīng)不斷加強(qiáng)水資源空間均衡的系統(tǒng)治理，強(qiáng)化市場(chǎng)配置和政府“兩手發(fā)力”，逐步完善水資源管控體系，加快節(jié)水向各領(lǐng)域、各層次的全面推廣。

3. 2 中國(guó)省域流入和流出水足跡時(shí)空動(dòng)態(tài)特征

上述水資源流動(dòng)格局和流動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的分析僅僅反映出中國(guó)水資源流動(dòng)的整體特征，為了進(jìn)一步分析各個(gè)省份流入和流出水足跡的時(shí)空變化，結(jié)合探索性時(shí)空數(shù)據(jù)分析法進(jìn)行探討。

3. 2. 1 局部空間自相關(guān)分析

運(yùn)用局部空間自相關(guān)分析中國(guó)省域流入和流出水足跡在局部地區(qū)的集聚和分異特征，并運(yùn)用GeoDa軟件得到LISA聚類(lèi)圖（圖3、圖4）。

從圖3可知，2002—2017年流出水足跡HH集聚和LL集聚地區(qū)的分布范圍和總量不斷發(fā)生變化，即在研究期間，流出水足跡的熱點(diǎn)區(qū)域和冷點(diǎn)區(qū)域并不是固定的。在2002年，流出水足跡熱點(diǎn)區(qū)域集中在華北、東北和華東地區(qū)，冷點(diǎn)區(qū)域集中在西南和西北地區(qū)；在2007年，華北、華東、東北、華中和華南地區(qū)為流出水足跡的熱點(diǎn)區(qū)域，西南和西北地區(qū)為冷點(diǎn)區(qū)域；2012年的熱點(diǎn)區(qū)域集中在東北和華東地區(qū)，西北地區(qū)為冷點(diǎn)區(qū)域；2017年的熱點(diǎn)區(qū)域集中在東北地區(qū)，冷點(diǎn)區(qū)域集中在西北地區(qū)。綜上表明，由于節(jié)水制度體系的不斷完善，省際流出水足跡總量不斷下降，從而導(dǎo)致流出水足跡熱點(diǎn)區(qū)域的總量不斷減少，局部空間集聚性不斷下降，呈現(xiàn)出分散的趨勢(shì)，同時(shí)，由于資源稟賦條件和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的不同，省際流出水足跡在下降的過(guò)程中，區(qū)域間的分化現(xiàn)象逐漸明顯，特別是第一產(chǎn)業(yè)的相關(guān)部門(mén)，除此之外，流出水足跡熱點(diǎn)區(qū)域的分布范圍從豐水區(qū)逐漸轉(zhuǎn)移到缺水區(qū)，豐水區(qū)逐漸變?yōu)長(zhǎng)L集聚區(qū)，這種變化趨勢(shì)在空間分布上是不合理的，不利于水資源調(diào)控向空間均衡方向發(fā)展，需要充分發(fā)揮市場(chǎng)資源調(diào)節(jié)和政府宏觀調(diào)控的作用，引導(dǎo)生產(chǎn)與消費(fèi)需求、貿(mào)易結(jié)構(gòu)向低耗水產(chǎn)品轉(zhuǎn)變。

圖4為中國(guó)流入水足跡LISA聚類(lèi)圖，2002—2017年，流入水足跡的HH集聚和LL集聚地區(qū)的分布范圍基本保持不變，熱點(diǎn)區(qū)域大致集中在華東、華中和華北地區(qū)，西北和西南地區(qū)始終為流入水足跡的冷點(diǎn)區(qū)域，并且，隨著時(shí)間的推移，熱點(diǎn)區(qū)域和冷點(diǎn)區(qū)域的總量基本保持不變，表明流入水足跡的局部空間集聚性較為穩(wěn)定，結(jié)合表1來(lái)看，區(qū)域間的差值有所減少，水資源空間配置逐漸向合理的方向發(fā)展，但是流入水足跡的高值和低值地區(qū)基本保持不變，缺水地區(qū)仍然保持較低的流入水足跡，豐水地區(qū)基本保持較高的流入水足跡，流入水足跡的空間分布仍然存在不合理的現(xiàn)象，這與各個(gè)省份的資源需求量、資源稟賦條件、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)等有密切的關(guān)系，特別是東部地區(qū)，盡管水資源較為充沛，但需求量較大，以第二、三產(chǎn)業(yè)為主，這就造成在第一產(chǎn)業(yè)貿(mào)易中隱含大量的虛擬水流入。

3. 2. 2 LISA時(shí)間路徑分析

根據(jù)公式（9）和公式（10）計(jì)算得出2002—2007 年、2007—2012 年和2012—2017 年三個(gè)時(shí)間段內(nèi)流入和流出水足跡的相對(duì)長(zhǎng)度和彎曲度，同時(shí)通過(guò)ArcGIS的自然斷點(diǎn)法將其分為4類(lèi)，即：低相對(duì)長(zhǎng)度、中等相對(duì)長(zhǎng)度、較高相對(duì)長(zhǎng)度、高相對(duì)長(zhǎng)度；低彎曲度、中等彎曲度、較高彎曲度、高彎曲度。結(jié)果如圖5—圖8所示。

中國(guó)流出水足跡相對(duì)長(zhǎng)度如圖5所示。在三個(gè)時(shí)間段內(nèi)，相對(duì)長(zhǎng)度低于平均值的省份數(shù)量均大于67%，表明流出水足跡在局部空間結(jié)構(gòu)上具有相對(duì)的穩(wěn)定性。2002—2007年，高相對(duì)長(zhǎng)度的省份分別是內(nèi)蒙古、山東、江西和廣東，較高相對(duì)長(zhǎng)度的省份分別為黑龍江、安徽、湖南、福建和云南，說(shuō)明其局部空間結(jié)構(gòu)具有較強(qiáng)的動(dòng)態(tài)性；2007—2012年，高相對(duì)長(zhǎng)度的省份為河北和吉林，較高相對(duì)長(zhǎng)度的省份為山西、陜西、寧夏、山東、河南、安徽、重慶和貴州；2012—2017年，高相對(duì)長(zhǎng)度的省份為內(nèi)蒙古、河北、山西和安徽，較高相對(duì)長(zhǎng)度的省份分別是黑龍江、河南、浙江和貴州。綜上來(lái)說(shuō)，流出水足跡高相對(duì)長(zhǎng)度或較高相對(duì)長(zhǎng)度大致集中在華北地區(qū)和華中地區(qū)，局部空間結(jié)構(gòu)具有一定的動(dòng)態(tài)性，流出水足跡增加或下降幅度較大，原因在于，這些地區(qū)資源稟賦條件較差，其經(jīng)濟(jì)的發(fā)展在很大程度上依賴(lài)于國(guó)家政策的扶持，受?chē)?guó)家政策變化的影響較大，同時(shí)，雖然受?chē)?guó)家“南水北調(diào)”工程的影響，在一定程度上緩解了缺水問(wèn)題，但大部分省份大多生產(chǎn)的是高耗水的初級(jí)產(chǎn)品，使其流出水足跡總值較大，特別是河南，糧食作物消耗了較多的水資源，并且這些產(chǎn)業(yè)具有替代性，使這些地區(qū)與鄰近省份之間的貿(mào)易往來(lái)具有一定的動(dòng)態(tài)變化；華東地區(qū)、華南地區(qū)、東北地區(qū)、西南地區(qū)、西北地區(qū)大致為低相對(duì)長(zhǎng)度或中等相對(duì)長(zhǎng)度，主要原因在于，這些地區(qū)一部分省份為水資源密集區(qū)，經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)在貿(mào)易往來(lái)中占據(jù)一定的地位，而經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)受鄰近經(jīng)濟(jì)較為發(fā)達(dá)省份的溢出效應(yīng)影響，使其貿(mào)易往來(lái)較為穩(wěn)定，使其流出水足跡保持在一個(gè)較高或中等的水平，另一部分省份為水資源稀缺區(qū)，但受?chē)?guó)家“振興東北老工業(yè)基地”和“西部大開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略”的支持，在貿(mào)易往來(lái)中占據(jù)相對(duì)穩(wěn)定的位置，使得其流出水足跡變化幅度較小，保持在較高或較低的水平，具有較為穩(wěn)定的局部空間結(jié)構(gòu)。

中國(guó)流入水足跡相對(duì)長(zhǎng)度如圖6所示，在三個(gè)時(shí)間段內(nèi)，相對(duì)長(zhǎng)度低于平均值的省份數(shù)量均大于63%，表明流入水足跡在局部空間結(jié)構(gòu)上具有相對(duì)的穩(wěn)定性。2002—2007年，高相對(duì)長(zhǎng)度的省份為內(nèi)蒙古和湖北，較高相對(duì)長(zhǎng)度的省份為黑龍江、江蘇、湖南和云南；2007—2012年，高相對(duì)長(zhǎng)度的省份分別為內(nèi)蒙古、黑龍江、湖南、廣東和云南，較高相對(duì)長(zhǎng)度的省份分別為河北、北京、江蘇、甘肅、四川、廣西和海南；2012—2017年，高相對(duì)長(zhǎng)度的省份為內(nèi)蒙古、河北、北京、山東、陜西、江蘇、四川、江西和廣東。綜上來(lái)說(shuō)，高相對(duì)長(zhǎng)度和較高相對(duì)長(zhǎng)度主要集中于華北地區(qū)和華南地區(qū)，主要原因在于，華北地區(qū)雖然為國(guó)家政策扶持的地區(qū)，吸引了很多經(jīng)濟(jì)較為發(fā)達(dá)省份與其進(jìn)行貿(mào)易往來(lái)，但是，部分省份產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型較慢，無(wú)法及時(shí)跟隨國(guó)家政策的變化而發(fā)展，缺少優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)的吸引，使得其在貿(mào)易往來(lái)中較為被動(dòng)，容易被其他省份所替代，而華南地區(qū)，位于珠江三角洲經(jīng)濟(jì)帶，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較高，貿(mào)易往來(lái)較多，在研究期間始終保持較高的流入水足跡，2002—2007 年流入水足跡保持穩(wěn)定的增長(zhǎng)趨勢(shì)，而在2007—2017年間，華南地區(qū)流入水足跡呈下降的趨勢(shì)，特別是在2017年，下降幅度較大，使其局部空間結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定；低相對(duì)長(zhǎng)度和中等相對(duì)長(zhǎng)度大致集中于華東地區(qū)、華中地區(qū)、東北地區(qū)、西南地區(qū)和西北地區(qū)，主要原因在于，一部分地區(qū)位于長(zhǎng)江三角洲經(jīng)濟(jì)帶，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較高，在貿(mào)易往來(lái)中具有較為穩(wěn)定的地位，始終具有較高的流入水足跡，而另一部分地區(qū)，由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展較為落后、溢出效應(yīng)影響較弱等因素的阻礙，與其他地區(qū)貿(mào)易往來(lái)較少，流入水足跡也相應(yīng)較低，從而使這些地區(qū)流入水足跡的局部空間結(jié)構(gòu)較為穩(wěn)定。

從彎曲度來(lái)看，如圖7 和圖8 所示。在三個(gè)時(shí)間段內(nèi)，中國(guó)省域流入和流出水足跡的彎曲度大致保持在低彎曲度和中等彎曲度，特別是在2002—2007年間，彎曲度小于1的省份占總數(shù)的77%以上，說(shuō)明絕大多數(shù)省份流入和流出水足跡增長(zhǎng)或下降過(guò)程的穩(wěn)定性較強(qiáng)，受局部空間結(jié)構(gòu)的時(shí)空依賴(lài)效應(yīng)影響較小，局部空間呈現(xiàn)出協(xié)同發(fā)展的趨勢(shì)。流出水足跡中，2002—2007 年，所有省份均為低彎曲度或中等彎曲度；2007—2012 年，僅有山西為高彎曲度，遼寧、河北和河南為較高彎曲度；2012—2017年，只有山西為高彎曲度，黑龍江、遼寧、河北、河南和湖南為較高彎曲度。流入水足跡中，2002—2007 年，內(nèi)蒙古、山西、湖北和上海為較高彎曲度，無(wú)高彎曲度；2007—2012年，內(nèi)蒙古和上海為高彎曲度，北京、天津、山西、湖北、湖南廣東和四川為較高彎曲度；2012—2017年，內(nèi)蒙古和上海為高彎曲度，北京、天津、山西、廣西和四川為較高彎曲度。上述結(jié)果說(shuō)明，絕大部分省份流入與流出水足跡的變化幅度較為穩(wěn)定，受鄰近省份的影響較小，少數(shù)省份則相反，在空間依賴(lài)方向上具有較大的波動(dòng)性，受局部空間范圍內(nèi)各種因素的影響較大，流入水足跡或流出水足跡的增長(zhǎng)或下降過(guò)程具有較強(qiáng)的動(dòng)態(tài)性。

3. 2. 3 LISA時(shí)空躍遷分析

表2展示了2002—2017年中國(guó)省域流入和流出水足跡的時(shí)空躍遷矩陣，進(jìn)一步分析中國(guó)省域流入和流出水足跡局部空間關(guān)聯(lián)類(lèi)型的時(shí)空演化特征。從整體來(lái)看，流出水足跡躍遷類(lèi)型最多的為T(mén)ype0 型，所占比例為0. 63，表明絕大部分省份流出水足跡在2002—2017年間未發(fā)生顯著的狀態(tài)轉(zhuǎn)移，而流入水足跡Type0型所占比例為0. 31，表明絕大部分省份發(fā)生了顯著的狀態(tài)轉(zhuǎn)移；時(shí)空凝聚分別為0. 63、0. 58，時(shí)空流動(dòng)分別為0. 37、0. 42，說(shuō)明流入水足跡的局部空間轉(zhuǎn)移具有相對(duì)較低的穩(wěn)定性，而流出水足跡具有相對(duì)較高的穩(wěn)定性，即某省份與鄰近省份之間的空間關(guān)系隨時(shí)間變化的波動(dòng)性較弱，彼此之間的空間關(guān)系較為穩(wěn)定；相對(duì)移動(dòng)率分別為0. 39、0. 68，說(shuō)明雖然局部空間轉(zhuǎn)移具有一定的穩(wěn)定性，但流入水足跡與流出水足跡的轉(zhuǎn)移程度相對(duì)較大，特別是流入水足跡。綜合來(lái)說(shuō)，中國(guó)省域流入與流出水足跡空間格局較為穩(wěn)定，局部空間的空間凝聚性較強(qiáng)，且流出水足跡的凝聚性高于流入水足跡，但是兩者的轉(zhuǎn)移程度相對(duì)較大，特別是流入水足跡，應(yīng)在保持現(xiàn)有的水資源管理與配置的基礎(chǔ)上，不斷更新理論與方法，使中國(guó)水資源流動(dòng)的格局更加合理有效。

4 結(jié)論與政策建議

該研究基于MRIO與ESTDA模型分析了中國(guó)省際流入與流出水足跡空間集聚特征和局部空間結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，得到研究結(jié)論如下。

4. 1 研究結(jié)論

（1）總水足跡在2002—2017年呈上升-下降的趨勢(shì)，本地水足跡在總水足跡中占比最大，且呈穩(wěn)定的增長(zhǎng)趨勢(shì)，流入和流出水足跡在2002—2017年呈上升-下降的趨勢(shì)；從水資源流動(dòng)格局來(lái)看，流出水足跡多集中在華南地區(qū)、東北地區(qū)、華中地區(qū)和華北地區(qū)，流入水足跡大多集中在華東地區(qū)、華中地區(qū)、華北地區(qū)和東北地區(qū)；從水資源流動(dòng)網(wǎng)絡(luò)來(lái)看，在2002—2012年間，高等級(jí)流動(dòng)路徑的總數(shù)較大，集中分布在東部和中部地區(qū)，水資源流動(dòng)網(wǎng)絡(luò)關(guān)聯(lián)強(qiáng)度的空間分異現(xiàn)象較為明顯；在2017年，高等級(jí)流動(dòng)路徑的總量大幅度減少，表明中國(guó)省份間水資源流動(dòng)的空間關(guān)聯(lián)強(qiáng)度有所減弱，但關(guān)聯(lián)廣度并未明顯減弱，高等級(jí)的流動(dòng)路徑集中在少數(shù)鏈接路徑上，起始點(diǎn)大多為水資源壓力較大的西北、東北、華北地區(qū)，而終點(diǎn)大多為水資源壓力較小的華東和華南地區(qū)。

（2）研究期間，流出水足跡熱點(diǎn)區(qū)域的總量不斷減少，局部空間集聚性不斷下降，區(qū)域間的分化現(xiàn)象逐漸明顯，熱點(diǎn)區(qū)域的分布范圍從豐水區(qū)逐漸轉(zhuǎn)移到缺水區(qū)，豐水區(qū)逐漸變?yōu)長(zhǎng)L集聚區(qū)；流入水足跡熱點(diǎn)區(qū)域總量基本保持不變，局部空間集聚性較為穩(wěn)定，區(qū)域間差值逐漸減小，分布范圍集中在豐水區(qū)。

（3）LISA時(shí)間路徑表明，中國(guó)省域流入和流出水足跡的局部空間結(jié)構(gòu)具有相對(duì)的穩(wěn)定性；流出水足跡的高相對(duì)長(zhǎng)度或較高相對(duì)長(zhǎng)度大致集中在華北地區(qū)和華中地區(qū)，局部空間結(jié)構(gòu)具有一定的動(dòng)態(tài)性，華東地區(qū)、華南地區(qū)、東北地區(qū)、西南地區(qū)、西北地區(qū)大致為低相對(duì)長(zhǎng)度或中等相對(duì)長(zhǎng)度；流入水足跡的高相對(duì)長(zhǎng)度或較高相對(duì)長(zhǎng)度大致集中在華北地區(qū)和華南地區(qū)，低相對(duì)長(zhǎng)度和中等相對(duì)長(zhǎng)度大致集中于華東地區(qū)、華中地區(qū)、東北地區(qū)、西南地區(qū)和西北地區(qū)；中國(guó)省域流入與流出水足跡彎曲度在三個(gè)時(shí)間段內(nèi)，基本保持在低彎曲度和中等彎曲度，說(shuō)明受局部空間結(jié)構(gòu)的時(shí)空依賴(lài)效應(yīng)影響較小，局部空間呈現(xiàn)出協(xié)同發(fā)展的趨勢(shì)。

（4）LISA時(shí)空躍遷的結(jié)果顯示，流出水足跡躍遷類(lèi)型最多的為T(mén)ype0型，流入水足跡為T(mén)ype3型，流出水足跡的局部空間轉(zhuǎn)移具有相對(duì)較高的穩(wěn)定性，而流入水足跡具有相對(duì)較低的穩(wěn)定性；局部空間的空間凝聚性較強(qiáng)，且流出水足跡的凝聚性高于流入水足跡，但是兩者的轉(zhuǎn)移程度相對(duì)較大，特別是流入水足跡。

4. 2 政策建議

從研究結(jié)果和結(jié)論可知，水資源消耗總量與流動(dòng)格局不僅僅是一個(gè)地區(qū)和國(guó)家所決定的，不同省份和國(guó)家之間由于生產(chǎn)與消費(fèi)需求、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不同等因素的影響，使得隱含在產(chǎn)品和服務(wù)中的水資源消耗總量和流動(dòng)格局的形成具有復(fù)雜性，不同地區(qū)或國(guó)家承擔(dān)著生產(chǎn)者或消費(fèi)者的責(zé)任，因此，需要各個(gè)地區(qū)和國(guó)家共同努力與合作，加快推進(jìn)節(jié)水目標(biāo)的進(jìn)程。

（1）未來(lái)節(jié)水政策應(yīng)當(dāng)繼續(xù)充分發(fā)揮市場(chǎng)資源配置和政府宏觀調(diào)控的作用，優(yōu)化水資源空間配置格局，促使水資源的空間均衡分布；在水利改革現(xiàn)有成就的基礎(chǔ)上，不斷增強(qiáng)水資源剛性約束作用，完善節(jié)水制度體系，同時(shí)還應(yīng)大力推進(jìn)農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)，持續(xù)加大工業(yè)節(jié)水減排力度，推進(jìn)城鎮(zhèn)和農(nóng)村的節(jié)水降損宣傳力度和實(shí)施進(jìn)度，降低水資源消耗總量，提升水資源利用強(qiáng)度。

（2）充分發(fā)揮局部空間帶動(dòng)效應(yīng)，明確“生產(chǎn)者”和“消費(fèi)者”的連帶責(zé)任制度，避免個(gè)別省份為了降低本地直接水資源消耗總量，而從其他省份或國(guó)家進(jìn)口，同時(shí)加大對(duì)“消費(fèi)者”的水資源獎(jiǎng)懲制度，從而帶動(dòng)“生產(chǎn)者”提高水資源利用率，降低水資源消耗總量。例如：上海、江蘇等流入水足跡較大的省份，在某一產(chǎn)品貿(mào)易過(guò)程中，挑選水資源利用效率較高或該產(chǎn)品耗水量較低的省份進(jìn)行貿(mào)易，促使發(fā)展較為落后的省份提高水資源利用強(qiáng)度。

（3）“十三五”期間，中國(guó)節(jié)水行動(dòng)方案得到全面落實(shí)，水資源管理制度與方法發(fā)生了深刻的變革，跨省江河水量分配、水資源統(tǒng)一調(diào)度取得了實(shí)質(zhì)性進(jìn)展，不斷推進(jìn)南水北調(diào)等重大引調(diào)水工程的進(jìn)展。但在分析水足跡流動(dòng)格局與查找目前水資源配置資料的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)在目前的研究成果中，較少考慮和量化“南水北調(diào)”等重大引調(diào)水工程中的跨區(qū)域調(diào)水，而這部分水資源總量對(duì)于調(diào)出區(qū)和調(diào)入?yún)^(qū)均產(chǎn)生了不同程度的影響，希望在未來(lái)的研究中，能夠嘗試將工程調(diào)水部分考慮到水資源流動(dòng)格局當(dāng)中，提高評(píng)價(jià)結(jié)果的精確性和可靠性。

（責(zé)任編輯：王愛(ài)萍）