区域水资源丰度及其对“水—能源—粮食”复合系统协调性的影响

发布时间：2020-04-21 22:36

【摘要】：“水-能源-粮食”复合系统协调发展关乎区域经济可持续发展与国家稳定。在人口增长、环境危机、气候变暖、资源日益稀缺的背景下,对“水-能源-粮食”复合系统协调性的定量评价和影响因素分析是目前研究的两大热点。本研究基于耦合度模型和耦合协调度模型构建“水-能源-粮食”复合系统协调性评价体系,包括综合发展指数、耦合度和耦合协调度三个评价指标,对中国1998~2016年“水-能源-粮食”复合系统协调性进行定量评价和时空演化特征分析,并利用权重分析法对影响区域复合系统协调发展的主要因素进行分析;同时,依据水在复合系统中的核心地位以及农业用水占比高的特点,提出以农业水土资源匹配指数来反映水资源丰度,并探讨区域水资源丰度对“水-能源-粮食”复合系统协调性的影响,提出保障“水-能源-粮食”复合系统协调性的相应措施。获得的主要成果如下:(1)我国“水-能源-粮食”复合系统协调性在研究年限内呈增加状态,在空间上存在差异。我国“水-能源-粮食”复合系统的综合发展指数在1998-2016年呈现出波动式上升态势,中部地区综合发展水平最优,东部地区最低;耦合度经历了先降低后提高的变化后均处于II级(从高到低分为I~X十个级别)高水平耦合阶段以上,且在空间上分布较为均匀;耦合协调度在经历先降低后提升的变化后均处于IV级(从高到低分为I~X十个级别)协调发展类以上,在空间上出现局部聚集现象,高-高聚集区出现在中部,且聚集区域在逐渐扩大并向北移动,低-低聚集区出现在华南地区。(2)在“水-能源-粮食”复合系统中,影响“水-能源-粮食”复合系统协调性的主要因素有人均水资源量、地下水资源量、农业用水比重、工业用水比重、万元工业增加值用水量、一次能源生产量、能源调入量、能源消费总量、粮食自给率、人均粮食出售量、粮食净进口和人均粮食产量,其中,农业用水比重对各区域复合系统协调性影响均处于较大水平。(3)中国区域水资源丰度的平均水平为1.019,区域差异较大,总体分布的特点是南方高于北方,西部高于东部;水资源丰度高-高聚集区主要分布在西部地区的西藏、青海等水资源较耕地资源丰富地区,低-低聚集区主要分布在东北、华北等水资源相对耕地资源紧缺的地区。(4)水资源丰度对于“水-能源-粮食”复合系统协调性的影响,主要表现在水资源丰度对水、能源和粮食安全的影响上,基于此,利用SPSS软件对水资源丰度分别与水资源安全评价指数、能源安全评价指数、粮食安全评价指数和“水-能源-粮食”复合系统耦合协调度进行Pearson相关分析,Pearson相关系数计算结果分别在-0.64~0.79、-0.55~0.88、-0.85~0.69和-0.50~0.47之间,因此,可从水资源丰度的角度提升区域“水-能源-粮食”复合系统的协调性。(5)为提高区域“水-能源-粮食”复合系统的协调性,根据区域水资源丰度的变化类别,以及水资源丰度与区域复合系统耦合协调度的相关性,在水资源丰度与区域“水-能源-粮食”复合系统耦合协调度呈正相关的地区,应保持区域耕地资源的基础上,调整产业结构,减少地高耗水产业,开源节流,发展农业节水技术,提高用水效率;在水资源丰度与“水-能源-粮食”复合系统耦合协调度呈负相关的地区,应在维持农业水土资源稳定的同时,从其他影响因素提高区域“水-能源-粮食”复合系统的协调性。
【图文】：

技术路线图

”复合系统中，影响其协调性的因素相互作用且复杂多变，在人候逐渐变暖、资源日益稀缺的背景下，探究复合系统的互动机理科学意义。为实现水和能源优化配置与可持续发展，保障粮食安型法建立了区域“水-能源-粮食”复合系统协调度评价模型，包括和耦合协调度指标，，定量评价区域“水-能源-粮食”复合系统耦 ArcGIS 空间分析技术探讨中国“水-能源-粮食”复合系统耦合协区域划分域经济发展的特点，将研究区域内 30 个省级辖区（西藏地区由本研究中不予讨论）分为东部、中部和西部，如图 2-1 所示，具体括北京、天津、江苏、山东、广东、浙江、河北、辽宁、上海、福括湖北、山西、黑龙江、安徽、内蒙古、江西、河南、吉林、湖、云南、西藏、广西、陕西、四川、甘肃、青海、贵州、宁夏新
【学位授予单位】：西北农林科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TV213.4;F326.11;F206

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