基于灰水足迹的长江经济带耕地利用生态效率时空分异特征

长江经济带面临水生态环境污染制约下的农业发展困境,水环境约束下耕地利用生态效率的提升成为平衡耕地利用中经济效益与生态效益的关键手段,对于探索生态可持续的耕地利用模式、实现农业绿色发展具有重要意义。该研究以灰水足迹为视角,基于SBM-Undesirable模型、空间自相关分析及马尔可夫链模型探明2000—2020年长江经济带耕地利用生态效率时空格局及演变趋势。研究表明:1)长江经济带2000—2020年平均灰水足迹值呈现先增后减趋势,2015年后下降态势更为明显。在空间上呈现为“东西高,中部低”的空间分布特征,灰水足迹高值区域主要集中在粮食主产区省份。2)2000—2020年长江经济带耕地利用生态效率持续下降,效率均值处于0.5~0.8之间,存在较大提升空间。在空间上呈现高值区域多沿水系分布的特点。3)长江经济带市域耕地利用生态效率存在显著空间正相关性,以研究时段演变趋势来看,耕地利用生态效率的演进存在路径依赖,难以实现“跨越式”提升。因受到邻域背景影响,在空间上易显现出“俱乐部收敛”现象,“高-高集聚”与“低-低集聚”分布更为常见。可在农业生产重点区域采用差异化精准农业模式,需重视区域间动态协同发展,完善联防联治的面源污染防控机制,积极引导耕地利用生态效率高值区域逐步形成集中连片,同时对于耕地利用生态效率低效区提供财政与政策支持。研究结果可为各地区探索耕地利用可持续发展模式与农业生产活动中水生态环境保护提供参考依据。

湖北省水资源利用和经济发展的关系研究

基于水足迹理论视角分析了湖北省水足迹的结构特征和水资源利用的水平。分析表明:(1)湖北省的水足迹和农业水足迹整体呈现波动上升的趋势,工业水足迹呈现波动下降的趋势,其中农业水足迹占湖北省水足迹的87.8%,说明湖北省的水足迹结构差异明显;(2)湖北省水资源利用与经济增长的趋势呈现弱脱钩趋势,湖北省的经济向好方向发展,产业结构较为合理,而技术效应和经济规模方面造成主要的水资源浪费;(3)湖北省各地水足迹强度整体呈现明显下降趋势,水资源利用效率逐渐提高,但部分区域水足迹强度相对较高,水资源利用效率仍可提升;(4)湖北省水足迹强度存在着显著的空间自相关关系,主要呈现低-低和高-低的空间聚类方式,并且具有明显向周边扩散的趋势。

水足迹视角下陕西省种植业水资源利用评价及经济发展脱钩分析

陕西省位于"一带一路"关键地带,经济发展将处于加速转型的关键时期,期间农业水资源可利用量势必被进一步压缩,因此对陕西省各地市种植业水足迹进行量化并研究与其经济发展的协调关系,有利于明确各区域种植业生产的用水情况并为陕西省水资源管理提供参考。本研究运用水足迹理论,将灌溉水在输配水及田间灌溉过程中的损失纳入作物区域生产水足迹核算之中,通过核算2005—2016年陕西省种植业的水足迹值,定量分析了陕西省各作物耗水量的时空差异性,以及绿水足迹利用效率和各市水环境压力状况,并结合脱钩模型研究了种植业经济增长与水资源利用和水环境变化的脱钩关系。结果显示:1)各作物耗水量在研究期内差异较大,蔬菜和水果水足迹较低,分别为0.42 m^3·kg^(-1)和0.51 m^3·kg^(-1),茶叶则高达30.29 m^3·kg^(-1),但总体呈下降趋势;2)各地市种植业耗水量构成呈现较大差异性,关中地区粮食类作物占比为69.59%,陕北地区玉米和水果占75.16%,陕南地区则相对均衡,耗水量组成基本与水资源禀赋和作物水足迹大小相一致;3)全省绿水足迹利用效率相对较低,水环境压力指数呈现南部低,中部、北部高的特点,其中咸阳市水环境压力指数12年间平均高达4.75,是水环境压力最为严重地区;4)陕西省种植业经济增长与水资源利用和水环境压力强脱钩状态分别占比45.45%和27.27%。研究结果说明,陕西省各市种植结构相对合理,但绿水足迹利用效率和水环境压力上仍需改良,种植业经济增长与水资源利用的关系逐渐完成了由弱脱钩的初级协调到强脱钩的优质协调的转变,但仍面临着种植业经济增长与水环境压力增大的挑战。

基于水足迹与SBM-Malmquist模型的长江经济带工业水资源绿色效率的研究

中国是世界上水资源供需矛盾最突出的国家之一,水资源作为人类生存、社会经济发展的必备资源,一直处于被过度开发利用的状态。文章对长江经济带工业水资源绿色效率进行研究,首先基于水资源效率的内涵,引入环境污染等负面因素,对工业水资源绿色效率进行重新界定,对水资源绿色效率的内涵进行补充,其次通过理论分析与实证分析相结合的方式,了解工业水资源绿色效率的影响因素和时空特征,以此来探讨长江经济带工业水资源绿色效率的提升方法。文章在蓝水足迹与灰水足迹概念的基础上,通过运用三阶段超效率SBM模型和Malmquist-Luenberger指数分解法,选择工业从业人员(劳动)、工业固定资产投资(资本)、蓝水足迹(自然资源)作为投入变量,将工业增加值作为期望产出变量,将灰水足迹作为非期望产出变量,构建了工业水资源绿色效率的指标体系,并对长江经济带11省市2009—2019年的工业水资源绿色效率进行了测算。结果表明,长江经济带整体和区域的蓝水足迹具有波动性,灰水足迹呈下降趋势。在剔除环境因素和随机误差后,发现环境因素对纯技术效率的抑制作用较为明显,规模效率和综合技术效率还有一定的提升空间。全要素生产率指数呈现上升趋势,虽然影响全要素生产率指数变化的因素在各个省份、不同阶段有所不同,但整体上长江经济带工业水资源绿色效率的主要驱动因素源于技术进步。因此建议长江经济带的不同省份可以结合各自的产业特点,发挥各个区域的资源禀赋,通过产业上下游供应链结合等方式来提高规模效率、加强区域合作,通过投入产出要素的优化提高效益、减少水污染。

雄安新区上游农业水足迹及其经济效益研究

量化作物单方耗水产生的经济效益对于通过经济手段调控农业用水具有重要意义。基于水足迹理论,以雄安新区上游为研究区,首先模拟了主要农作物的蓝水足迹和生产水足迹,并结合统计数据评估了作物的水足迹经济效益,最后通过调查数据对模拟值进行了评价。结果表明:2001-2016年研究区小麦、玉米、大豆、花生和棉花5种主要农作物的蓝水足迹在384~4611 m^(3)/hm^(2)之间,生产水足迹在4122~6453 m^(3)/hm^(2)之间,蓝水足迹经济效益在1.15~19.29元/m^(3)之间,生产水足迹经济效益在0.38~2.02元/m^(3)之间;不同水文年型下作物的生产水足迹经济效益并没有显著的差别,但是蓝水足迹经济效益的差别较大,尤其是玉米和大豆作物;整体而言,研究区西部山区的水足迹经济效益低于东部平原地区;模型评估的水足迹经济效益与农户在实际生产过程中的数值有一定的差距,造成此现象的主要原因是水足迹的差异。

长江经济带水资源生态补偿效率测度及其影响因素研究

水资源是人类赖以生存和发展的物质基础,实施合理的水资源生态补偿机制,无论是对促进生态环境保护还是协调区域经济、社会发展均具有重要作用。本文利用2004—2018年长江经济带11个省市水资源补偿相关数据,在测算各省市水资源生态补偿综合绩效、水足迹、灰水足迹的基础上,使用双目标决策的序列DEA-SBM方法,分析长江经济带水资源生态补偿效率,探讨长江经济带水资源生态补偿效率的影响因素。结果表明,2005—2018年间反映长江经济带11个省市水资源生态补偿效率变化的Malmquist-Luenberger指数变动呈"W"型波动特征,总体呈现出东部地区偏高,中部和西部地区偏低的分布格局。城乡消费公平与水资源生态环境保护等因素对长江经济带水资源生态补偿效率的提升具有积极作用,在绿色化协同水平指标的调节作用下,生产性投入的提升与城乡分配公平的提升均能够提高长江经济带水资源生态补偿效率。因此,从改善资本投入结构、重视城乡协调发展和加强生态文明建设三个角度提出相关政策建议,以提升水资源生态补偿效率。