黄河流域九省(区)人口-水资源-经济-生态环境系统耦合协调发展及障碍因素分析

黄河流域九省(区)人口扩张和经济发展带来一系列资源和环境问题,亟待探究其人口-水资源-经济-生态环境(PWEE)系统耦合协调关系,促进黄河流域高质量发展。针对黄河流域九省(区)构建了PWEE系统耦合协调发展评价指标体系,采用熵权法、耦合协调度模型和障碍度模型,对2008—2020年黄河流域九省(区)PWEE系统综合发展水平、耦合协调状态和障碍因素进行分析。结果表明:黄河流域九省(区)PWEE系统及其各子系统综合发展水平呈上升趋势,耦合协调度从2008年的0.56上升至2020年的0.69,由勉强协调进入初级协调阶段,水资源子系统一直是影响九省(区)PWEE系统协调发展的限制因素,其平均障碍度从2008年的49.05%增加至2020年的55.48%,人均水资源量为主要障碍因子。

河西走廊水资源-生态环境-社会经济系统耦合关系及时空分异

推进水资源、生态环境与社会经济系统协调发展为促进区域经济增长、社会进步和生态和谐与高质量发展提供技术支撑。文章基于修正耦合协调度模型评价河西走廊水资源-生态环境-社会经济系统耦合协调水平,运用灰色关联度模型和泰尔指数揭示驱动因素和空间异质性,并利用趋势面映射耦合协调度全域分布。结果表明:(1)由经济发展带动水资源-经济-生态系统综合发展水平逐年上升,综合发展指数由2006年0.29增长至2021年0.65。(2)河西走廊水资源子系统、经济子系统、生态子系统两两之间的耦合协调度呈不同趋势上升,水资源-生态-经济系统耦合度发展处于颉颃阶段向磨合阶段升级;协调度经历“轻度失调衰退-濒临失调衰退-勉强协调发展-初级协调发展-中级协调发展”五个阶段。(3)区域空间异质性逐渐发展为减小趋势,2021年空间分布表现出东南部发展优于西北部格局,金昌和张掖逐步成为河西发展优势区域。(4)城市化率、排污总量、节水灌溉面积对河西走廊水资源-生态环境-社会经济耦合发展起到较大的驱动作用。研究结果对河西走廊经济-生态-水资源系统协同发展具有一定的借鉴意义。

主体功能区视角下的滇中城市群人口-经济-资源环境时空耦合分析

[目的]探析人口、经济和资源环境三者之间协调及发展水平状况,阐明各县耦合协调关系及影响因素,为主体功能区规划实施提供有力支撑。[方法]基于2010年、2015年、2020年滇中城市群的自然、经济及人文数据,从主体功能区视角建立人口-经济-资源环境耦合协调发展评价指标体系。运用序关系分析法(G1)与熵权法(EW)确定综合权重,通过耦合协调度模型度量各县耦合协调关系,定量分析了2010年、2015年、2020年滇中城市群人口-经济-资源环境耦合协调演变状况,探析其发展规律。[结果](1)3个时段内,研究区人口在县域尺度呈空间正相关关系,且空间聚集性逐渐增强,呈现西部低人口密度聚集和中部高人口密度聚集态势且常年稳定;(2)2010—2020年,人口、经济和资源环境三者之间的耦合协调度综合发展水平有微弱提升,严重失调的协调类型逐渐消除,濒临失调占比46.94%成为最主要的协调类型;(3)人口、经济和资源环境两两耦合协调分布不均,其中2020年人口-经济综合耦合协调指数最低为0.4543,协调度水平时空分布与三系统协调评价结果吻合度是两两耦合协调评价中最高的,对人口-经济-资源环境耦合协调评价结果影响最大;(4)在主体功能区划实施前后,国家重点开发区两两耦合协调水平变化显著,人口-经济-资源环境整体耦合协调水平较低且有倒退趋势,省级重点开发区长期稳定可控;(5)研究区的人口、经济和资源环境三者之间存在较强的相互作用关系,但协调性在一定程度上处于制约状况。[结论]高耦合协调性主要依赖于人口对市县区经济的带动作用。重点开发区的有效实施必须抓好人口与经济协同发展,人口和经济协调是未来优化主体功能区的重点方向。

青海省水资源-环境-社会经济系统耦合协调特征

水资源、环境、社会经济系统之间相互影响、协同演进,对3个系统相互作用关系的研究是目前的热点。为探究水资源-环境-社会经济系统的耦合协调特征,以青海省为研究对象,构建多系统评价指标体系,利用耦合协调模型及灰色关联模型对2000—2020年青海省水资源-环境-社会经济系统耦合协调特征进行定量评价。结果表明:(1)研究期内,青海省水资源、环境、社会经济子系统的评价指数呈现不同程度的增大趋势;(2)水资源-环境-社会经济系统耦合度处于融合高水平阶段,耦合协调度处于由中级协调向良好协调过渡的阶段;(3)在3个子系统中,水资源子系统的发展水平对青海省水资源-环境-社会经济系统耦合协调发展影响较大,环境子系统次之,社会经济子系统的影响相对较小。

苏州市水资源-经济-环境-再生水系统耦合协调分析

【目的】针对苏州市水资源短缺及供需矛盾的严峻问题,为缓解苏州市水资源压力,促进城市综合发展,从多方面对苏州市发展现状进行系统耦合协调分析。【方法】以苏州市域范围为研究区域,基于2008—2020年各区(县、市)的面板数据,选取水资源、经济、环境、再生水4个维度的27个指标,在AHP-熵权法确定权重的基础上构建了苏州市各区(县、市)水资源-经济-环境-再生水系统耦合协调度模型,并进行耦合协调分析,在此基础上构建用水压力与水资源-经济-环境-再生水系统耦合协调度之间的PVAR模型,分析了用水压力与水资源-经济-环境-再生水系统耦合协调之间的关系。【结果】结果显示:5个地区水资源-经济-环境-再生水系统综合发展水平存在较大差异,多数为发展提升阶段,苏州市区发展最好,其次为昆山市;5个地区整体上均已进入协调阶段,但没有出现优质协调,张家港市协调性最差;水资源-经济-环境-再生水系统耦合协调增长与用水压力增长呈相互影响的负向抑制动态关系。【结论】结果表明:苏州市水资源-经济-环境-再生水系统综合发展能力及协调水平仍有发展空间,从用水压力与耦合协调的相互影响关系入手,苏州市可以加大再生水利用,从而缓解城市用水压力,进一步推动水资源-经济-环境-再生水系统耦合协调发展。

能源产业政策与能源-环境-经济协同发展

本文基于2000-2021年2822条能源产业政策,采用文本挖掘与人工赋分结合的方法,从化石与非化石两大能源类别,行政、引导和激励三种措施类型对能源产业政策进行多重组合量化分析,采用非期望超效率SBM模型测度能源-环境-经济效率,探究能源产业政策对能源-环境-经济协同发展的影响。研究表明:①能源产业政策整体效力呈波动趋势,平均效力较平稳;②化石与非化石两大能源类别、三种措施类型与十种细分能源的政策整体效力均存在差异;③化石能源引导政策、非化石能源激励政策能够显著提升能源-环境-经济效率,非化石能源与化石能源行政政策均呈现抑制效果,该结果具有稳健性。东部和东北地区的化石能源引导政策、中部地区的非化石能源激励政策具有正向促进效果,西部地区的政策效果不明显。

长江流域水资源-经济-生态系统的耦合协调及影响因素研究

长江流域水资源、经济与生态之间协调发展有待提高,亟待探索水资源、经济与生态之间的协调关系及其影响因素,助力长江流域可持续发展。以2011—2020年长江干流10省市为研究对象,首先建立水资源-经济-生态(water-economy-ecology,WEE)系统耦合协调度模型;其次利用趋势面映射耦合协调度全域分布,并探究长江流域耦合协调度发展的局部特征;再利用空间自相关分析,解析耦合协调度全局和局部相关性;最后采用因子探测器,探究耦合协调度的影响因素。结果表明:长江流域水资源子系统、经济子系统、生态子系统两两之间的耦合协调度逐年上升,但上升趋势存在显著差异;WEE系统耦合协调度全域呈现“U”型变化的态势,局部表现为“中游<上游<下游”;WEE系统耦合协调度空间集聚水平不断提高,局部空间相关性逐年向好;WEE系统耦合协调度主要影响因素可概括为水资源开发利用、水资源条件、经济发展水平、城镇化水平、污染排放及治理。长江流域未来可依据耦合协调度分布及影响因素贡献率,改善地区相应影响因素的现状,拓宽长江流域各省市高质量发展空间。

基于水-经济社会-生态环境协同演变的生态流量阈值适宜性研究

针对天门河-汉北河流域生活-生产-生态“三生”用水矛盾突出、水生态退化及经济社会发展受限等问题,基于水系统理论与系统动力学方法,构建“水-经济社会-生态环境”耦合模型,从系统层面研究河道内生态流量阈值的适宜性。应用情景模拟法,考虑高效节水、再生水利用率提高等调控措施及未来天然来水的不确定性,设置9种情景模拟2022—2035年研究区高、中、低3种生态流量阈值下的水资源供需及经济社会发展态势。结果表明:高效节水和再生水利用率提高均有利于缓解因生态流量阈值增大而引起的区域水资源用户间的冲突问题;从“水-经济社会-生态环境”协调发展的角度分析,建议研究区丰水年(P=25%)生态流量阈值设置为年径流量的30%~50%,平水年(P=50%)和枯水年(P=75%)生态流量阈值设置为年径流量的10%~30%;增大生态流量阈值的同时应采取提高水资源利用效率的调控措施。研究结果从“水-经济社会-生态环境”耦合系统的协同演化机制出发分析河流生态流量阈值的适宜性,为复杂水资源系统的优化运行与科学管理提供了理论基础。

城镇生态化视角下三峡库区人口-经济-环境(PEE)耦合协调发展

[目的]探索PEE系统的互动耦合特征,可为三峡库区城镇生态化发展提供理论支撑和量化依据。[方法]在2000—2020年三峡库区PEE系统综合评价基础上,运用耦合协调度模型、引力模型和障碍度模型对系统耦合协调度的时空演化特征、空间联系特征及主要障碍因子进行实证研究。[结果](1)2000—2020年库区PEE系统综合发展水平呈逐步上升态势;(2)研究期内系统的耦合协调度基本不变,协调等级不高,协调类型呈“西南-东北”“中部-北部”的空间特征,总体呈良性上升发展趋势;(3)邻近区域系统耦合协调度的空间相关性存在显著的正自相关,空间联系总量总体上升,空间联系强度较弱,且随着地理距离增大而逐渐减弱;(4)各因素对系统发展影响具有趋同性,经济和人口系统是主要制约子系统,而环境系统的障碍度逐年增加。[结论]库区PEE系统耦合协调发展水平总体向好,区域差异缩小,未来应重点从单一系统优化向多元系统协调出发,从系统自身与区域协同2个角度进行调整,加强政策制度调控,科学探索发展路径。

内蒙古沿黄地区经济发展-生态环境-水资源耦合协调研究

选择黄河流域上游地貌单元复杂、经济相对滞后、水资源依赖性强的内蒙古沿黄地区作为研究对象,运用压力-状态-响应(PSR)模型构建经济发展、生态环境和水资源耦合协调系统,分析各子系统特征和耦合协调程度的时空演变与驱动因素,进而提出区域生态保护与高质量发展路径。结果表明:2011—2021年研究区水资源子系统发展滞后于生态环境子系统和经济发展子系统,子系统空间不均衡性显著;研究区耦合协调度经历了勉强协调到初级协调的上升过程;识别出各市(盟)耦合协调发展面临的6类主要问题;回归结果表明资源禀赋和工业化水平对耦合协调具有显著正向作用。研究提出“在顶层设计上统筹支撑、在市(盟)间协同发展和在市(盟)层面减小冲突”的三级治理建议。

区域能源-经济-环境系统耦合协同度实证研究

双碳战略的提出对我国能源结构提出挑战,能源-经济-环境耦合协同成为关注热点。利用2016-2021年各省份面板数据,基于熵权法构建耦合协同度评价体系,采用不同准则组成的四种评价方法测算全国30个省份能源-经济-环境系统耦合协同度,并对不同方法测算结果进行一致性检验及测算区域均衡情况。研究表明:①各省份目前均处在中度失调与低度失调状态,耦合协同度呈上升趋势。②组内差距是导致发展不均衡的主要原因。

基于耦合协调分析的火灾-经济-环境时空演化研究

为探究火灾、经济、环境的时空演化特征,基于2000—2019年中国火灾、经济、环境数据,建立火灾-经济-环境耦合协调模型,研究火灾、经济、环境系统的耦合发展水平;结合探索性空间数据分析(ESDA)方法研究我国31个省域各子系统时空演变特征及聚集性,并基于Moran'I检验开展火灾、经济、环境空间相关性分析。研究结果表明:2000—2019年火灾、经济和环境综合发展耦合良好。从时间维度上,2000—2019年耦合度和协调度呈上升趋势,耦合度受火灾综合得分影响,协调度受经济子系统影响;从空间维度上,经济发展是影响31个省域耦合协调度的主要因素。从耦合关系时空演变分析看,省域耦合度随时间呈聚集状态,耦合协调度在空间聚集中呈随机性。火灾、经济和环境对耦合协调的不同影响,导致协调类型及空间聚集状态不同。

河北省水资源与经济社会、环境耦合协调度研究——基于再生水利用视角

再生水是传统水资源的重要补充,开发利用再生水可以缓解河北省水资源短缺和供需矛盾.基于再生水利用视角研究河北省水资源利用与经济社会、环境的相互影响关系,构建了再生水-经济社会-传统水资源-环境(RETE)系统评价指标体系,运用熵值法对RETE系统的发展水平进行综合评价,并采用耦合协调度模型和灰色关联分析探究了RETE系统的耦合协调程度及其影响因素.结果表明:河北省再生水、经济社会、传统水资源、环境子系统的发展水平呈上升趋势,且存在一定的区域差异性;RETE系统的耦合协调度逐年上升,并且除保定、沧州和衡水濒临失调外,其他城市均处于耦合协调阶段;此外,RETE系统耦合协调度的主要影响因子为城镇化率、污水处理率、建成区绿化覆盖率、城镇居民人均可支配收入、人均GDP.

中国省域数字-能源-经济-环境耦合协调的时空特征

数字技术的广泛应用是推动经济高质量发展的必由之路。基于数字、能源、经济与环境融合的理论分析,通过修正的耦合协调度模型测算中国30个省份(因数据缺失,未包括西藏和港澳台地区)2012—2021年四个领域的融合水平,并采用空间自相关模型对其空间分布特征进行研究。结果表明,全国数字、能源、经济与环境的耦合水平在观测期内呈良好上升趋势,最终处于基本协调状态;东中西部地区融合发展步调较为同步,但省域间协调状态等级分级明显,且部分地域间具有明显的空间集聚效应。

长三角水资源-能源-粮食系统的协同模式及资源配置研究——基于水的核心地位

通过多目标规划建立水资源-能源-粮食系统协同分析框架,基于长江三角洲地区(长三角)城市群维度,构建水资源-能源-粮食系统的协同模型,测算复合系统优化后的偏离度和经济效益。结果表明,2001—2020年长三角水资源-能源-粮食系统优化后综合偏离度整体保持在0.135以下的低水平,但波动性较大,稳定性较差。2001—2020年粮食产量和能源开采量均保持上升态势,粮食产量较高。前期能源开采量大于粮食产量,2005年后,粮食产量高速增长,远超过能源开采量。综合效益持续升高,协同模型的经济效益较理想。据此,提出增强水资源-能源-粮食系统内部的联动性和共生性、科学规划水资源调配、能源开采和粮食生产等资源一体化调配方案、提高资源整体投入产出水平、拓宽资源跨区流动路径等建议。

河南省煤炭资源型城市绿色转型经济-环境-社会协调发展研究

为提升煤炭资源型城市协调发展水平,推动其绿色转型发展,以河南省8个煤炭资源型城市为研究对象,构建基于熵权TOPSIS法的煤炭资源型城市经济-环境-社会协调发展评估模型,探究2000—2018年河南省煤炭资源型城市协调发展动态演化趋势和异质性特征,识别各要素间协调发展水平。结果表明,2000—2018年河南省煤炭资源型城市经济-环境-社会协调发展度呈波动增加态势,增速约为0.008/a,协调发展程度逐步转为良好水平;2000—2018年成熟型和衰退型煤炭资源型城市经济-环境-社会协调发展度增速最快,高于全省平均水平,协调发展度也逐渐高于其他类型资源城市。

长江经济带物流-经济-环境系统耦合协调度评价及时空效应

长江经济带作为重大国家战略发展区域,物流业的高速发展对推动其经济高质量发展提供了强大助力。与此同时,物流业与经济的快速发展也对长江经济带绿色发展带来了一定影响。通过构建长江经济带物流-经济-环境系统(简称长江经济带LEES)耦合协调度评价模型,基于长江经济带11个省(直辖市)2011—2021年面板数据,对其耦合协调度进行实证分析,并运用变异系数法、探索性空间分析法对其耦合发展时空效应进行研究。结果显示:长江经济带LEES耦合协调水平整体呈上升趋势,区域差异则呈现出由大到小的变化趋势。其中,全局空间自相关分析发现,长江经济带各省份LEES耦合协调水平存在正向的全局空间自相关性,但其空间集聚现象不断减弱,区域间差异越来越小;局部空间自相关分析发现,长江经济带区域LEES耦合协调水平局部空间自相关性逐年下降,且随着时间的推移,正向作用开始减弱,负向作用开始增强。因此,应结合长江经济带实际情况,逐步完善长江经济带LEES耦合协调发展的互动作用和良性价值循环机制,积极推动长江经济带区域经济协同创新发展,加大物流基础设施建设的投入力度,加快环境规章制度的制定与落实,同时加强各省级政府的统领引导作用,共同推动长江经济带LEES耦合协调发展。

粤港澳大湾区水资源-社会经济耦合协调评价及障碍因子分析

为了解粤港澳大湾区水资源与社会经济间的耦合关系及主要制约因素,构建大湾区水资源-社会经济评价指标体系,采用耦合协调度模型对大湾区2011—2021年的水资源-社会经济协调状态进行评价,并对其障碍因子进行分析。研究结果表明:大湾区水资源与社会经济耦合协调度在0.43~0.51,处于低度协调状态,社会经济系统发展过快,耦合协调度珠海较高,佛山相对较低;主要障碍因子有人均水资源量、人均GDP、第三产业生产总值占比、城镇化率和耕地实际灌溉亩均用水量。研究成果为大湾区水资源-社会经济协调发展,水资源规划、利用与管理提供参考。

黄河流域城市群能源-经济-环境-科技耦合协调水平评价

推动黄河流域多系统协调发展是落实国家发展战略的重要举措。为此,文章使用耦合协调度模型测算了2011—2020年黄河流域七大城市群能源-经济-环境-科技四元系统综合发展水平及耦合协调度,并对其时空演化特征与外部驱动因素进行分析。结果表明:(1)黄河流域四元系统综合评价指数总体呈稳定上升态势,且各城市群均属于科技滞后型;(2)四元系统耦合协调度得到显著提升,区域特征主要表现为耦合协调度从流域东部向西部逐渐递减;(3)各地级市四元系统耦合协调发展存在显著正向空间相关性,少数地区发生跃迁现象,跃迁路径存在差异,且数字基础设施已经成为推动区域能源-经济-环境-科技耦合协调发展的重要外部驱动力。

新疆水资源经济生态系统韧性协调分析及未来预测

为了提高新疆干旱区水资源-经济-生态系统韧性水平,实现三者协调发展,以新疆干旱区14个地州为例,采用熵权法确定指标权重,运用耦合协调模型测算水资源-经济-生态系统韧性耦合度和协调度,并应用R/S分析法预测新疆未来协调度发展趋势。研究结果表明:①2010~2020年新疆水资源-经济-生态系统韧性综合发展水平整体呈上升趋势,系统对风险冲击的抵御力、恢复力和适应力有所增强。②各地州耦合度呈良好耦合状态,协调水平整体由勉强协调向中级失调转变。③由Hurst指数可知,博尔塔拉蒙古自治州等9个地区水资源-经济-生态韧性协调度呈现改善趋势,昌吉回族自治州等5个地区协调度呈恶化趋势。新疆在未来发展应注重水资源和生态环境的保护,提高水资源、经济、生态系统韧性协调程度,实现社会可持续发展。