论文部分内容阅读
水、能源和粮食（water,energy and food,WEF）作为人类生存和发展的基础性、支撑性物质资源,一方面由于资源有限而需求量不断增加,日益成为制约现代人类社会发展的“资源短板”,一方面又因三者之间存在的相互影响和相互作用而形成错综复杂的“纽带关系”,日益成为影响可持续发展的重要因素和关注焦点,且对不同区域的影响和表现形式也不尽相同。欧亚大陆中高纬度干旱半干旱区人口集中,是全球主要粮食和能源生产和供应区,更是“一带一路”关键区,但区域整体干旱少雨,生态环境脆弱且恢复力较差,对全球变化的响应更加敏感和剧烈,其WEF及其协同和耦合关系不仅深刻影响着区域的可持续发展和“一带一路”的顺利实施,也深刻影响着2030联合国可持续发展目标的实现,对其WEF耦合协调发展及其驱动力分析无疑具有重要理论和现实意义。本研究重点从四个方面展开:首先对1997-2017年域内自然社会经济状况、WEF三个子系统相互作用机理以及WEF各子系统演变动态进行本底分析;其次基于以上研究,构建了WEF耦合协调发展指标体系,运用耦合协调度模型对域内16个国家的WEF各子系统的发展水平、综合发展水平、耦合度以及耦合协调度进行时间和空间维度分析,并利用人类发展指数对WEF耦合协调发展与人类发展水平之间的关系进行了分析;再次基于偏最小二乘法构建了WEF耦合协调度驱动因素分析模型,探讨影响各国耦合协调度的主要驱动因素;最后运用灰色预测GM（1,1）模型预测了2022、2027年域内WEF耦合协调趋势,并提出相关对策建议。研究结果表明:1.WEF各子系统相互作用关系。根据系统动力学模型绘制的WEF因果关系图可以看出,WEF各子系统之间存在着极其紧密的联系,其中一种资源的变动必将引起另外两种资源发生“连锁反应”。且随着WEF各子系统均呈现出的不断增长趋势,这种耦连关系必将更加紧密、敏感和复杂。2.WEF各子系统演变动态:（1）1997-2017年,域内人均淡水取水量虽呈下降趋势（下降23.31%）,但取水总量仍呈增长趋势（增长8.18%）,长期占全球取水总量的30%以上。其中农业用水占比最大,且平均占比（74.18%）高于世界（70%）;（2）各国能源消耗总量和人均量均呈上升态势,占全球能源消耗总量比重由22.17%增长到了35.41%,且仍以煤炭、石油、天然气等一次性消耗能源为主;（3）各国粮食生产呈波动上升态势（增长了42.74%）,主要谷物产量占全球的比重长期保持在30%左右。3.WEF耦合协调发展状况:（1）在时间维度上,1997-2017年,域内总体WEF综合发展指数和耦合协调度均呈上升态势;分区域看,4个区域的WEF耦合协调度除巴基斯坦干旱区呈下降趋势外,中亚西亚干旱区、蒙俄寒冷干旱区和中国区均呈上升趋势;分国家看,16个国家的WEF耦合协调度相对都不是很高（均小于0.8）,除埃及、伊朗、叙利亚、俄罗斯和巴基斯坦呈下降态势外,其余国家均呈上升趋势。（2）在空间维度上,4个区域的WEF耦合度均在0.95以上,而WEF耦合协调度则处于0.6～0.8之间,其中中国区最高,属于中级协调,中亚西亚干旱区最低,属于初级协调,大体呈现出由东向西逐渐降低的趋势;16个国家的WEF耦合度均值（1997-2017年）均在0.93以上,说明三者关联水平极高。但各国WEF耦合协调度水平并不高,且差异较大,总体呈现出南北高、中间低,西低东高的空间格局,分别处于勉强协调、初级协调和中级协调三个等级。综合时空变化,该区域WEF耦合协调度在20年内并没有发生很大变化,且维持在较低的协调等级。4.WEF与发展水平关系。1997-2017年,人类发展指数变化趋势与WEF耦合协调度的趋势也不尽相同,在人类发展指数极高和高的国家,两者趋势基本一致,而在中人类发展水平的国家,两者的变化趋势则相反。说明极高和高发展水平的国家其WEF已经趋于协调,而中人类发展水平国家因其更大的发展压力和需求使得WEF关系更加紧张。5.WEF耦合协调驱动因素分析。偏最小二乘法回归结果表明,域内各国的WEF耦合协调度是由社会经济水平、能源强度、消费水平、技术人力、对外开放程度和气候变化等诸多因素共同影响的。影响各国WEF耦合协调度的主要驱动力至少都在4个以上,有4个国家更是受到11个主要驱动力的影响,其中共同影响多数国家WEF耦合协调度的主要驱动因子分别是气候变化、对外开放程度、工业增加值比重和消费水平。同时,各驱动力差异显著,不同因素在不同国家的影响方向和程度各有不同。6.WEF耦合协调度预测。灰色预测GM（1,1）模拟结果显示,域内总体的WEF耦合协调度将继续保持缓慢上升趋势,将从2017年的0.6311上升至2027年的0.6322（增幅为0.17%）。总的来说,欧亚大陆中高纬度干旱半干旱区WEF耦合协调度仍将长期维持在初级协调水平,而约旦、哈萨克斯坦、蒙古和巴基斯坦还存在进一步降低的风险。最后,基于上述研究,提出了加大技术创新投入、优化调整产业结构、实现域内资源共享、积极科学应对影响挑战等对策建议。