辽宁省产业用水变化驱动效应分解与时空分异

辽宁省是我国严重缺水地区,水资源问题已经成为辽宁老工业基地振兴的瓶颈因素。通过构建产业用水变化的全要素分解模型,测度了1994～2007年辽宁省产业用水变化驱动的经济增长效应、产业结构效应与用水强度效应,计算了各种效应对用水变化的贡献率,并对各种效应进行了时间分异分析;运用全要素分解模型测度了1994～2007年辽宁省14个地级市产业用水变化驱动的三种效应,结合ISODATA聚类模型对各种效应进行空间聚类,进而对各种效应进行空间分异分析。研究结果表明,辽宁省产业用水变化是由经济增长的稳定作用、结构变动的冲击作用和技术进步的动力作用共同决定的。该结论对于正确理解辽宁省产业用水变化与经济发展之间的关系具有一定的参考价值。     

基于LMDI方法的新疆生产用水变化分析

采用LMDI-I分解分析方法,探讨了新疆2000-2013年各产业生产用水的经济水平效应(g-effect)、人口效应(p-effect)和用水效率效应(f-effect)的时空特征。结果表明:时间尺度上,g-effect和p-effect对新疆生产用水的变化整体呈现增加效应,平均效应分别为20.93×108m3·a-1和6.79×108m3·a-1;而f-effect在3个产业的大部分时段表现为减少效应,平均效应为-10.45×108m3·a-1。对不同产业而言,伊犁、阿克苏和喀什等地区对新疆第一产业用水量变化各效应贡献最大;在第二产业中,大部分地区的f-effect表现为减少效应,天山北坡经济带的g-effect和乌鲁木齐、伊犁等地区的p-effect增加;第三产业中,乌鲁木齐、昌吉州和伊犁的f-effect减少,g-effect和p-effect增加。建议在天山北坡经济带构建城市多极多中心的发展格局,通过平衡经济发展来减少水资源压力;根据水资源承载力和社会经济发展需求,确定各地区最适宜人口数量范围;在继续加强伊犁、阿克苏和喀什地区节水农业发展的同时,要十分注意其他地区的节水农业发展;在西部的伊犁、喀什和阿克苏等主要旅游地区制定第三产业的长期发展计划,实现其持续稳定发展。     

基于LMDI-ESDA模型的安徽省用水变化驱动效应空间格局

为了探索安徽省用水驱动因素,运用LMDI因素分解模型,对安徽省2011-2014年用水变化驱动效应进行了测算,并采用空间自相关分析方法,借助GeoDA095i与ArcGIS空间分析软件,对用水驱动效应空间关联格局进行了分析。结果表明:1)经济增长对安徽省用水变化具有显著正向增量效应,而用水强度则呈现为负向减量作用;2)经济增长效应、结构变动效应、用水强度效应呈现为不显著聚集特征;3)合肥市、安庆市为经济增长效应的显著高值聚集中心和结构变动效应的显著低值聚集中心,马鞍山市、淮南市为经济增长效应的显著低值异质中心以及结构变动效应、用水强度效应的显著高值异质中心,六安市为用水强度效应的显著低值聚集中心。研究结果可为安徽省制定差别化的水资源可持续政策提供科学依据。     

华东地区旅游产业结构变动对旅游经济增长贡献实证研究

旅游产业结构变动是旅游经济增长的因素之一。以华东地区为案例地,采用多部门经济模型分析旅游产业结构变动对旅游经济增长的影响。研究结果显示:2002~2012年华东地区旅游产业结构变动对旅游经济增长贡献率呈现波动性下降的趋势,其中2002~2007年旅游产业结构变动对旅游经济增长贡献处于平稳态势,2008~2012年旅游产业结构变动对旅游经济增长的贡献呈现波动性下降趋势;2006、2009、2012年华东地区旅游产业结构变动对旅游经济增长在空间上趋于均衡。     

2006年山东省虚拟水分析

结合山东省的实际情况,运用FAO提供的农作物潜在蒸散计算方法,初步计算得到2006年山东省生产产品和居民消费的产品中的虚拟水含量分别为1 808.6×108m3和1 603.0×108m3,分别是实体水资源利用量的9.1和8.0倍。农作物产品虚拟水占45.5%,动物产品占30.4%,工业产品占22.8%,生活用水占1.4%;其中,粮食消费的虚拟水最大,占总虚拟水消费的18.5%,其次是蔬菜,占16.3%。从虚拟水贸易平衡来看,山东省对外净出口的虚拟水量为-205.6×108m3,而这一部分虚拟水主要是海水水产品和油料。尽管虚拟水战略提供了水资源的一种替代供应方式,但由于市场的不稳定性,也会给地区稳定和粮食安全带来一定的风险,同时,虚拟水的理论与应用也有待深入研究。     

辽中地区矿业城市水资源供需平衡动态分析

辽中地区矿业城市是我国重要的能源生产和重工业基地,研究其水资源供需变化有利于实现水资源可持续化管理,促进经济、生态协调发展。分析了水资源供需平衡框架,可利用水资源和需水量的计算方法,以及水资源供需平衡的影响因子。结果表明:1997-2005年,辽中地区矿业城市水资源供需区域差异明显,鞍山市水资源供需失衡明显,但缺水量逐渐降低,2005年仅缺水0.32×108m3,水资源开发利用率平均达到65.56%,用水属于高度紧张;抚顺市水资源供需基本持平,近几年余水量逐渐增大,2005年余水5.25×108m3,水资源开发利用率平均达到35.11%,用水属于中高度紧张;本溪市水资源供需平衡,可利用水资源大于需水量,2005年余水8.65×108m3,水资源开发利用率平均达到27.96%,用水属于中高度紧张。鞍山的需水结构以农业需水和生态环境需水为主,两者达到总需水量的76%;抚顺以生态环境需水为主,达到60%,农业需水次之,达到23%;本溪生态环境需水达到67%,工业需水次之,为15%。自然条件的差异是水资源供需变化差异的基础,人类社会经济活动和政策法规是水资源供需变化的主要影响因子。     

渭干河流域农业水资源消耗强度及影响因素

农业用水是干旱区水资源消耗的主体,通过流域农业水资源消耗强度和影响因素的研究来探索干旱区农业用水情况及进一步挖掘其节水潜力,对实现干旱区水资源可持续利用和加快社会经济发展具有重要意义。首先通过定量分析法,从区域和种植作物类型分析了2000-2009年渭干河流域农业水资源消耗强度变化特征;而后基于改进的差值分解分析法从不同地域空间探讨了农业水资源消耗强度变化的种植结构效应和效率效应;最后选取了可能影响农业水资源消耗强度的相关指标,运用SPSS回归分析了影响农业水资源消耗强度的因素。结果显示:(1)2000-2009年渭干河流域农业水资源消耗强度整体上呈显著下降趋势,不同流域空间下降幅度大小为上游(-0.99)、中游(-0.29)、下游(-0.22),不同作物水资源消耗强度减幅大小为:其他作物(苜蓿、甜菜和薯类等)(-2.91)、瓜果类(-0.90)、蔬菜(-0.86)、小麦(-0.60)、油料作物(-0.36)、玉米(-0.32)、棉花(-0.20)、林果业(-0.09)。(2)10 a间流域农业水资源消耗强度的下降主要归因于效率效应,其总体贡献率为95.41%,但种植结构效应和效率效应的贡献在不同地域空间表现出差异性。(3)人均农业产值、单位面积平均灌溉用水量、人均水资源量和年降水量对农业水资源消耗强度影响显著,其中农业水资源消耗强度与人均农业产值呈负相关;单位面积平均灌溉用水量、人均水资源量和年降水量与农业水资源消耗强度呈正相关。最后基于研究结果提出了降低农业水资源消耗强度的政策建议。     

基于NRCA模型的辽宁省水资源利用比较优势分析

根据辽宁省14个城市1997—2006年相关数据,运用比较优势原理,采用NRCA模型,计算各城市水资源利用的规模优势指数和效益优势指数,进而加权合成各城市水资源利用的比较优势度。应用聚类分析法将14个城市进行分类,并对其进行时空分异分析,揭示了影响辽宁省各区域生产用水比较优势的驱动因素,即为自然条件、经济水平以及用水效率;影响生活用水比较优势的驱动因素为城市化率。研究结果表明,辽宁省灌溉用水优势区域为辽西北区;林牧渔业用水优势区域主要分布在沿海地带及牧草地发达区;工业用水优势区域为辽中南地区。研究成果可为辽宁省水资源科学配置提供参考。     

基于城镇化视角的绿洲城市用水变化驱动效应分析

城镇化是驱动区域用水变化的双刃剑,既可以通过刺激生产来促进用水总量增长,也可以通过优化用水结构和提高用水效率来抑制用水总量增长。以黑河流域张掖市为例,通过构建城镇化驱动用水变化的完全分解模型,定量测度了2000-2011年张掖市人口和经济城镇化过程对用水总量和用水效率变化的驱动效应。结果表明：张掖市人口和经济城镇化过程对用水总量均具有明显的减量效应,对用水效率均具有明显的增量效应,而且与人口和经济城镇化速度高度相关。因此建议干旱区绿洲城市在水资源约束下,应将城镇化作为优化人口结构、经济结构和用水结构,提高经济效率以及用水效率,并最终实现水-生态-经济良性循环的抓手。该结论对于科学认识干旱区绿洲城市城镇化与水资源利用的关系具有一定的参考价值。     

黄河流域水资源利用与经济增长脱钩及影响因素分解

水资源是黄河流域生态保护和高质量发展的最大刚性约束,识别流域水资源利用变化驱动因素具有重要意义。首先从结构视角测度黄河流域水足迹变化,进而基于Tapio脱钩模型与Kaya-LMDI分解模型,解析水足迹与经济增长脱钩状态,并从技术效应、结构效应、规模效应、禀赋效应、城市化效应和人口效应识别水资源利用变化驱动因素。研究发现：(1)黄河流域水足迹总体呈现上升趋势,农业水足迹占比高达85%,用水结构与产业结构倒挂问题突出。(2)黄河流域上下游水资源量与水足迹空间分布不匹配,中下游面临更严重水资源约束。(3)水足迹与经济增长关系主要表现为弱脱钩,但2015—2019年各省区开始向强脱钩转变。(4)规模效应、城市化效应和人口效应对水足迹变化起拉动作用,技术效应、结构效应和禀赋效应对水足迹变化起抑制作用,但仍有提升潜力,各省区影响因素存在一定差异。为此,需要强化水资源利用技术研发与推广,推动农业集约式发展,提升农业用水效率,进一步优化产业结构和新型城镇化建设,缓解水资源约束困境,推动黄河流域经济高质量发展。     

辽宁省水足迹强度差异及空间关联格局分析

基于辽宁省14个城市的水足迹面板数据,计算2004—2013年辽宁各城市的水足迹和水足迹强度,辽宁省水足迹强度明显下降,各城市间水足迹强度存在很大差异。采用核密度估计模型、基尼系数、锡尔指数分析人均水足迹和水足迹强度的动态演变规律,辽宁省水足迹强度差异在不断缩小且有收敛趋势。空间自相关检验发现,辽宁省水足迹强度存在显著空间自相关关系,高高集聚区域主要分布在辽宁省经济欠发达的城市,如阜新、朝阳、葫芦岛;低低集聚区域主要集中在辽宁省经济水平相对发达的城市,如大连、鞍山、盘锦;辽宁省水足迹强度存在显著空间效应,其中人均水足迹对水足迹强度的影响最大。     

1990年以来辽宁省环境与经济协调度评价

环境与经济协调发展是实现可持续发展的重要途径。关于环境与经济协调发展程度的定量评价方法和理论目前尚未成熟,从环境与经济协调发展及其协调度的概念出发,利用因子分析与相关分析相结合的方法设计了一套环境与经济协调度的定量评价方法,并对1990年以来辽宁省环境与经济协调发展状况进行了定量评价,结果表明:1990年以来辽宁省环境与经济协调状况经历了从失调向初级协调的转变过程,环境与经济协调度的发展大致呈“V”型趋势变化,“九五”时期是协调状态由失调向初级协调的过渡阶段,1997年以后环境与经济处于初级协调状态。对辽宁省环境与经济协调度的限制因子进行了分析,指出能源和水资源短缺、工业三废排放量大、局部地区生态环境问题突出、区域经济差距扩大等因素将长期制约辽宁省环境与经济协调发展。     

辽宁沿海经济发展与近岸海域环境的关系研究

辽宁是东北唯一的沿海省份,海是辽宁经济可持续发展的关键,但近些年来,近岸海域污染已成为辽宁省可持续发展的主要瓶颈.在分析了近岸海域污染概况的基础上,从产业结构、城市化和工业化角度探讨了经济发展对近岸海域水环境的影响,然后采用库兹涅茨曲线和协调度数学方法定量分析了近岸海域水环境与经济发展的关系,得出辽宁沿海城市总体水环境与经济发展较协调;工业污水与经济的EKG曲线轨迹大体呈倒"U"型关系,但近年来污水排放量有回升趋势.最后提出了近岸海域环境改善的对策.     

区域水资源与经济社会耦合系统 可持续发展的量化分析

通过对水资源－生态环境－经济社会耦合系统互动关系的分析和对该耦合系统可持续发展模式的探讨,利用模糊优选模型将多个评价指标转化为单一指标,采用模糊隶属度描述可持续度来衡量复杂水资源系统可持续发展水平的评价方法,并结合辽宁省水资源开发与利用的实际情况,研究区域水资源可持续利用与经济社会协调发展的关系。研究结果表明,目前辽宁水资源系统可持续发展水平相对较低(全省水资源系统的可持续度仅为0.2456),尚有较大的开发潜力和提升空间。研究成果可为辽宁省水资源可持续利用及其管理提供定量的决策依据。     

产业结构变动对城市经济承载力增长的贡献——以辽宁省14个城市为例

以辽宁省14个城市为例,在利用非线性模糊综合评价法和三轴图分别测度城市经济承载力和产业结构变动规律的基础上,从相关性和贡献度两个层次探讨产业结构变动对经济承载力增长的贡献。研究结果表明:首先,1985—2014年辽宁省14个城市经济承载力整体呈现倒"U"型变化,产业结构以第二产业为主,呈现"J"型结构。其中,1985—2003年大部分城市第三产业比重上升并占据首位,产业结构优化程度加强,经济承载力稳步提升;2003—2014年第二产业比重回升,产业结构水平下滑,城市经济承载力增速放缓甚至下降。其次,辽宁14个城市的产业结构变动与城市经济承载力表现出了较强的相关性,在此基础上进行的贡献度分析表明产业结构的变动对城市经济承载力有直接且明显的贡献作用,其中第三产业贡献度最高。     

辽宁省大雨以上降水日数分布与趋势分析

大雨以上降水日数反映了降水的非平均状况,对于气候异常变化和预报预测都有非常重要的意义。以辽宁省作为研究区域,根据1957-2013年辽宁省内23个和省外4个雨量站点的逐日降水数据,利用趋势系数法计算大雨以上降水日数的变化趋势,通过Mann-Kendall检验法检测突变。采用Morlet小波技术分析年际与各季节的变化周期;借助ArcGIS软件工具的Kriging插值和IDW插值模块对研究区进行空间分析。结果表明：辽宁省大雨以上降水日数的空间变化表现为由东南向西北递减;年际以及春、夏两季的周期大约为38年,秋季周期约为15年;大雨以上降水日数的年际变化呈现微弱的减少趋势,不同季节略有差异。57年来,辽宁省大雨以上降水日数变化总体呈现下降趋势,辽中地区下降趋势略有滞后,辽西地区变化情况较其他区域相对复杂。     

1964-2019年辽宁省平均风速时空演变特征及其影响因素

风的变化程度和强弱会引起其他气象要素变化,探究风场时空分布及其历史变化规律,可为气候预报预测和风能科学利用提供重要参考。基于1964―2019年辽宁省23个气象站点风速及其他气象因子的逐日监测数据,利用小波分析及经验正交分解法对近56 a辽宁省风场、风速时空变化特征进行分析,并结合主成分分析法揭示其影响因素。结果表明：① 1964―2019年间辽宁省平均风速呈显著降低的态势,下降速率为0.13 m/(s·10a),月尺度上呈现出“双峰型”变化特点,季尺度上表现为春季>冬季>秋季>夏季,均未发生明显的突变现象。② 年际和年代际平均风速的空间分布均呈现以中部地区为中心、东西两侧逐渐降低的演变格局,但年代际风速高值区逐渐由带状转变为点状分布。③ 平均气温和日照时数的变化是辽宁省平均风速减弱的主要原因,日照时数的减少和平均气温的增加促使了平均风速的下降。     

近54年来辽西北地区降水与太阳黑子关系研究

根据1960~2013年辽西北地区50个雨量站逐日降水量数据和同期太阳黑子相对数数据,利用Mann-Kendall检验法对辽西北地区近54 a来的降水量变化趋势进行分析,采用Morlet小波分析技术分析了研究区降水量和太阳黑子的变化周期,并计算了相应的小波系数。结果表明：辽西北地区降水量年际变化表现为微弱的下降趋势,突变点在1996~1997年之间,突变前后降水趋势由升转降。太阳黑子与降水距平值的负相关关系显著,且存在5 a的滞后性,对降水周期影响较小,与降水量相关关系复杂。