長江經(jīng)濟(jì)帶水足跡結(jié)構(gòu)異化特征及協(xié)調(diào)發(fā)展策略研究

劉 鋼，王保平，徐業(yè)帥，陳駿宇1,,4

(1.河海大學(xué)水文水資源與水利工程科學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇南京 210098；2.沿海開發(fā)與保護(hù)協(xié)同創(chuàng)新中心，江蘇南京 210098；3.河海大學(xué)管理科學(xué)研究所，江蘇南京 210098；4.澳大利亞聯(lián)邦科學(xué)與工業(yè)組織水陸地部，澳大利亞昆士蘭 4102)

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長江經(jīng)濟(jì)帶水足跡結(jié)構(gòu)異化特征及協(xié)調(diào)發(fā)展策略研究

劉 鋼1,2,3，王保平3，徐業(yè)帥3，陳駿宇1,3,4

(1.河海大學(xué)水文水資源與水利工程科學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇南京 210098；2.沿海開發(fā)與保護(hù)協(xié)同創(chuàng)新中心，江蘇南京 210098；3.河海大學(xué)管理科學(xué)研究所，江蘇南京 210098；4.澳大利亞聯(lián)邦科學(xué)與工業(yè)組織水陸地部，澳大利亞昆士蘭 4102)

針對長江經(jīng)濟(jì)帶水足跡結(jié)構(gòu)異化導(dǎo)致的省際水資源管理困境，依托考慮時(shí)空差異性的水足跡算法為基礎(chǔ)，以農(nóng)業(yè)、工業(yè)、生活、生態(tài)4類水足跡為核心，開展長江經(jīng)濟(jì)帶水足跡精準(zhǔn)核算工作。依托水足跡強(qiáng)度、水足跡土地密度等指標(biāo)，分析長江經(jīng)濟(jì)帶水足跡結(jié)構(gòu)規(guī)律，厘清水足跡結(jié)構(gòu)異化特征。研究表明：農(nóng)業(yè)是長江經(jīng)濟(jì)帶省際水足跡主要來源，動(dòng)量效應(yīng)與規(guī)模效應(yīng)是省際水足跡結(jié)構(gòu)異化特征，生態(tài)稟賦與發(fā)展格局是省際水足跡結(jié)構(gòu)異化本質(zhì)。因此，長江經(jīng)濟(jì)帶水資源協(xié)調(diào)發(fā)展的關(guān)鍵在于協(xié)調(diào)產(chǎn)業(yè)布局、地理位置、人口規(guī)模3大水足跡主導(dǎo)要素關(guān)系。

長江經(jīng)濟(jì)帶；水足跡結(jié)構(gòu)；協(xié)調(diào)發(fā)展策略

一、引 言

水資源作為生態(tài)之基、生產(chǎn)之要、生命之源，是人類社會(huì)發(fā)展的源泉，其稀缺性也為人類發(fā)展提出了創(chuàng)新發(fā)展的強(qiáng)約束?！耙粠б宦贰睉?zhàn)略是我國提出的世界共同發(fā)展的宏偉藍(lán)圖，而長江經(jīng)濟(jì)帶作為“一帶一路”戰(zhàn)略的商品生產(chǎn)基地與發(fā)展動(dòng)力源頭，其健康穩(wěn)定的可持續(xù)發(fā)展是推進(jìn)“一帶一路”建設(shè)的重中之重。如何在我國長江經(jīng)濟(jì)帶戰(zhàn)略發(fā)展中妥善解決好水資源管理問題，緩解人水沖突、人人沖突困境，是歷史擺在水資源管理領(lǐng)域研究面前的新問題。長江經(jīng)濟(jì)帶正處在大開發(fā)向大保護(hù)轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵時(shí)期，沿線各省水資源管理水平、管理問題、管理舉措的差異性與競合性顯著。各自為政、九龍治水的水資源管理制度已經(jīng)很難解決長江經(jīng)濟(jì)帶上下游、左右岸的水資源管理競合矛盾，亟需從水資源生命周期視角重新審視長江流域水資源空間分異特征，尋找適宜于長江經(jīng)濟(jì)帶實(shí)踐情況的用水之道與發(fā)展策略。習(xí)近平總書記明確提出“節(jié)水優(yōu)先，空間均衡，系統(tǒng)治理，兩手發(fā)力”的新時(shí)期治水方略，指出了解決長江經(jīng)濟(jì)帶水資源管理問題的新思路，也就是全面系統(tǒng)定位水資源生命周期，基于水資源(包括實(shí)體水與虛擬水)供應(yīng)鏈把握個(gè)體和組織的水資源消費(fèi)行為對長江經(jīng)濟(jì)帶環(huán)境的影響，以水足跡視角[1]分析區(qū)域水資源實(shí)際使用情況、以水足跡辨識水資源空間分異特征，進(jìn)一步形成長江經(jīng)濟(jì)帶協(xié)調(diào)生態(tài)保護(hù)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的綜合策略。

二、國內(nèi)外研究進(jìn)展

流域水資源管理是一個(gè)世界難題，尤其在現(xiàn)行水資源管理體制下，長江流域上下游、左右岸的水資源協(xié)調(diào)管理難度更是如此。比如，面對上下游在同一省界斷面處存在差異化水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)、左右岸在同一流域存在差異化管理標(biāo)準(zhǔn)等問題時(shí)，跨區(qū)域的水資源協(xié)調(diào)管理往往只能是在沖突多于合作的局面下臨時(shí)性應(yīng)對，以解決突發(fā)性問題為主，尚未提出行之有效的長效管理機(jī)制。盧曦等利用三階段DEA分析證明長江經(jīng)濟(jì)帶水資源利用效率差異性顯著[2]，史安娜等運(yùn)用DPSIR分析框架預(yù)測長江經(jīng)濟(jì)帶水質(zhì)、水量、生態(tài)保護(hù)水平均面臨較大壓力[3]。綜合來看，面對各省發(fā)展績效考核要求，現(xiàn)行的管理模式并不能真正解決長江經(jīng)濟(jì)帶水資源管理本質(zhì)問題，即保護(hù)與發(fā)展的對立統(tǒng)一關(guān)系問題，亟需從流域?qū)用嬲w考慮水資源結(jié)構(gòu)異化問題，這已成為水資源管理領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)問題。

自1993年英國學(xué)者Allan提出虛擬水[4]、荷蘭學(xué)者Hoekstra于2002年提出水足跡概念[5]以來，國際上對水足跡的研究大致集中在3個(gè)方面：一是水足跡理論框架及量化方法的研究、二是水足跡的案例研究、三是基于水足跡的水資源評價(jià)和管理研究。國外學(xué)者主要聚焦于水足跡理論框架、大尺度水足跡評估、水足跡管理應(yīng)用等方面，2010年Feng等對英國水足跡進(jìn)行空間分析[6]；2010年Hoekstra提出水足跡與價(jià)值鏈的關(guān)系問題[7]；2011年Egan進(jìn)一步提出了水足跡量化及評價(jià)框架[8]；2011年Mekonnen等構(gòu)建了基于柵格尺度的動(dòng)態(tài)水分平衡模型[9]，并在此基礎(chǔ)上對全球作物的生產(chǎn)水足跡進(jìn)行了量化；2011年可口可樂公司對歐洲糖類水足跡的研究[10]；2012年Ewing等對地區(qū)生態(tài)足跡和水足跡的整合[11]，同年Hoekstra等對全球水足跡的評估[12]；2013年Cazcarro等對西班牙水足跡進(jìn)行了評價(jià)[13]；Zhang等指出水足跡為明確人類消費(fèi)活動(dòng)對水資源的影響提供了新的途徑，通過進(jìn)行水足跡評價(jià)，可以幫助管理機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)水資源的可持續(xù)利用[14]；Ercin等分析未來人口、經(jīng)濟(jì)發(fā)展及生產(chǎn)和消費(fèi)結(jié)構(gòu)變化情景下，全球消費(fèi)和生產(chǎn)水足跡的變化情況，為政府和相關(guān)機(jī)構(gòu)制定水資源管理策略提供參考[15]。國內(nèi)水足跡研究主要聚焦于水足跡評價(jià)理論、流域級和省級尺度的水足跡評估，2003年徐中民等指出水足跡不但包括傳統(tǒng)水資源管理理論中生活必需品所含虛擬水、生活用水及生態(tài)用水，重點(diǎn)關(guān)注了貿(mào)易虛擬水，更綜合全面地反映了該地區(qū)的水資源可持續(xù)利用水平及短缺情況[16]；龍愛華等分別以省(區(qū))為空間分析單元，研究了區(qū)域、省域的水足跡演變規(guī)律[17]；2008年高孟緒等測算了中國2000年各省份的人均水足跡，并借助GIS軟件將我國31個(gè)省份的人均水足跡劃分為5類[18]；2012年劉梅等計(jì)算了1995—2008年河北省11個(gè)行政區(qū)的水足跡及其相關(guān)指數(shù)[19]；2014年王曉萌等對我國14個(gè)產(chǎn)業(yè)部門水足跡演變及其影響因素的分析[20]。

綜上所述，面對人水沖突、人人沖突的水資源供需矛盾問題，水足跡已成為近年來的研究熱點(diǎn)，已有研究成果很好地支撐了水足跡體系的合理性與實(shí)用性，但囿于數(shù)據(jù)約束，傳統(tǒng)水足跡測算方法存在準(zhǔn)確性差、空間差異表達(dá)能力弱等問題。然而，流域水沖突的解決關(guān)鍵必須回答保護(hù)與發(fā)展的對立統(tǒng)一關(guān)系問題，需要依托時(shí)空分布情況精準(zhǔn)測算省域水足跡結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)分析全流域水足跡結(jié)構(gòu)異化特征，提出精準(zhǔn)管理下的水資源協(xié)調(diào)發(fā)展策略。

三、研究方法與模型構(gòu)建

筆者在合理測算區(qū)域水足跡的基礎(chǔ)之上，以水足跡強(qiáng)度、水足跡土地密度等指標(biāo)來反向刻畫區(qū)域水資源利用狀態(tài)，進(jìn)而探討如何構(gòu)建水資源差異化配置策略體系，實(shí)現(xiàn)長江經(jīng)濟(jì)帶11省市的協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展。

1.省際水足跡測算模型

將省際水足跡概念界定為一段時(shí)期內(nèi)某省用于生產(chǎn)生活所消費(fèi)產(chǎn)品及服務(wù)的全部水資源總量。提出省際水足跡測算模型為

WF=WFCA+WFIP+WFLE

(1)

式中WF為省際水足跡，WFCA為省際居民消費(fèi)的農(nóng)畜產(chǎn)品水足跡，WFIP為省際居民消費(fèi)的工業(yè)產(chǎn)品水足跡，WFLE為生活與生態(tài)水足跡。其中，考慮到各部分水足跡之間的轉(zhuǎn)移規(guī)律差異性較大且統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)支持能力較弱，針對3分水足跡的計(jì)算主要以各部分產(chǎn)出角度核算。各部分核算模型分別如下。

(1)農(nóng)畜產(chǎn)品水足跡

主要計(jì)量居民消費(fèi)糧食、蔬菜、食用油、肉類、蛋類及其制品、水產(chǎn)品、果類、酒類等產(chǎn)品產(chǎn)生的水足跡。采用CROPWAT 模型與生產(chǎn)樹法分區(qū)探討長江經(jīng)濟(jì)帶各省農(nóng)畜產(chǎn)品水足跡。

WFCA=VWC+VWA

(2)

式中VWC表示農(nóng)作物水足跡，WFA為畜產(chǎn)品水足跡。

①種植作物水足跡計(jì)算

種植作物水足跡的分區(qū)核算主要使用聯(lián)合國糧農(nóng)組織(FAO)開發(fā)的CROPWAT 模型，利用氣溫、相對濕度、風(fēng)速、日照時(shí)數(shù)等氣象參數(shù)，結(jié)合研究區(qū)的經(jīng)緯度和海拔等地理信息，利用內(nèi)嵌的Penman-Monteith 公式計(jì)算參考作物蒸發(fā)蒸騰量[5]，然后再根據(jù)作物生育期根系活動(dòng)層深度及作物系數(shù)等數(shù)據(jù)，對作物蒸發(fā)蒸騰量進(jìn)行計(jì)算，從而得到作物水足跡。

(3)

式中，VWC表示第j省種植作物i的單位產(chǎn)量水足跡；CWRij表示第j省種植作物的生長期需水量；Yij表示第j省土地上第i種單位作物的產(chǎn)量；Ki是種植作物生育階段平均作物系數(shù)，一般參考FAO推薦值；ET0是參考種植作物的蒸發(fā)蒸騰量；Qij為第j省第i種作物總年產(chǎn)量；Sij為第j省第i種作物種植面積；Δ為飽和水汽壓—溫度曲線斜率；Rn為太陽凈輻射；G為土壤熱通量；γ為濕度計(jì)常數(shù)；T為平均氣溫；es和ea分別為飽和水汽壓和實(shí)際水汽壓；u2為離地面2 m高處的平均風(fēng)速。

②畜牧產(chǎn)品水足跡計(jì)算

動(dòng)物的虛擬水含量與動(dòng)物類型、飼養(yǎng)結(jié)構(gòu)及其成長的自然環(huán)境有極大關(guān)系，尤其是地域差別和氣候條件，涉及變量比較多。主要參照Chapagain等提出的產(chǎn)品生產(chǎn)樹方法進(jìn)行計(jì)算，包含動(dòng)物生長水足跡、產(chǎn)品消費(fèi)水足跡[21]。

(4)

式中，VWidrink表示動(dòng)物飲用水量；VWifeed表示動(dòng)物飼料所含虛擬水量；VWiserve表示畜牧產(chǎn)品服務(wù)虛擬水量；waterd表示動(dòng)物每日飲用水量；weighta表示活體動(dòng)物屠宰時(shí)的平均重量；watera表示動(dòng)物飼養(yǎng)平均須用水量；C表示飼料作物消耗量；SWD(i,j)表示i省j飼料作物的水資源需求量；waterserve表示動(dòng)物生命期內(nèi)清理動(dòng)物活動(dòng)范圍、維持環(huán)境和其他相關(guān)服務(wù)所消耗的水資源量。

(2)工業(yè)產(chǎn)品水足跡

考慮工業(yè)產(chǎn)品品種繁多、不同行業(yè)的初級產(chǎn)品水足跡轉(zhuǎn)移過程差異性較大，分類計(jì)算績效不佳，同時(shí)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)有限，筆者參考趙良仕等[22]提出的算法，從工業(yè)產(chǎn)出水足跡角度測算省際工業(yè)產(chǎn)品水足跡。

WFIP=MIW·IO+VWTI-VWTO

(5)

式中，MIW為萬元工業(yè)耗水量，IO為工業(yè)產(chǎn)值，VWTI為省際進(jìn)口貿(mào)易的虛擬水含量，VWTO為省際出口貿(mào)易的虛擬水含量。

(3)生活與生態(tài)水足跡

生活與生態(tài)水足跡主要描述居民生活用水情況以及為了改善城市環(huán)境而人為補(bǔ)充的水量情況，包括居民用水、公園湖泊用水、風(fēng)景觀賞河道用水、城市綠化與園林建設(shè)用水以及污水稀釋用水。參考王新華等[23]工作成果，測算模型如下。

(6)

式中，QL為居民生活用水量，采用定額法計(jì)算；WFE為生態(tài)環(huán)境虛擬水量，采用綠地生態(tài)需水量計(jì)算；Ki為人均用水定額；Pi為年人口數(shù)量；A為市區(qū)面積；η為不包含水面的城市綠化覆蓋率；EP為植物蒸騰蒸散量。

2.水足跡結(jié)構(gòu)異化特征測算模型

(1)水足跡強(qiáng)度

水足跡強(qiáng)度(Water Footprint Strength Index， WFI)是反映水資源利用效率的指標(biāo)，它等于合計(jì)水足跡與省內(nèi)生產(chǎn)總值(GDP)的比值[19]。

(7)

式中，WFi為第i省的合計(jì)水足跡，GDPi為第i省的當(dāng)年GDP。水足跡強(qiáng)度越小，單位GDP消耗的水足跡越少、水資源利用效率越高；反之，單位GDP消耗的水足跡越多、水資源利用效率越低。

(2)水足跡土地密度

水足跡土地密度(Water Footprint Land Density， WFLD)是用來度量單位國土面積上水足跡密度的指標(biāo)，它等于合計(jì)水足跡與省域國土面積的比值。

(8)

式中，WFi為第i省的合計(jì)水足跡，LDi為第i省的國土面積。水足跡土地密度越小，單位國土面積上消耗水足跡越少、水資源的空間承載能力越強(qiáng)；反則反之。

四、實(shí)例分析

1.數(shù)據(jù)來源

選取長江經(jīng)濟(jì)帶上11個(gè)省市作為研究區(qū)域，研究數(shù)據(jù)主要包括《中國統(tǒng)計(jì)年鑒(2014)》及各省《統(tǒng)計(jì)年鑒(2014)》《中國水資源公報(bào)(2013)》《長江流域及西南諸河水資源公報(bào)(2013)》；氣象數(shù)據(jù)主要來自于中國氣象科學(xué)院網(wǎng)站；農(nóng)作物系數(shù)數(shù)據(jù)來自于FAO的世界各國氣象數(shù)據(jù)庫。種植作物主要考慮稻谷、中稻、小麥、玉米、高粱、豆類、薯類、花生、油菜籽、煙葉、蔬菜、瓜果等品種，畜牧產(chǎn)品主要考慮牛肉、羊肉、豬肉、牛奶、禽蛋、禽肉等。

2.分析與討論

(1)長江經(jīng)濟(jì)帶省際水足跡構(gòu)成

2013年，長江經(jīng)濟(jì)帶的11個(gè)省市水足跡構(gòu)成如表1所示，水足跡單位為108m3。由表1可知，長江經(jīng)濟(jì)帶11省市水足跡構(gòu)成中最大項(xiàng)均為農(nóng)業(yè)水足跡，最小項(xiàng)均為生態(tài)水足跡，農(nóng)業(yè)活動(dòng)水資源需求仍是長江經(jīng)濟(jì)帶的重點(diǎn)，生態(tài)蓄水的給水量仍處于較低水平。另外，江蘇、四川、湖北3省的合計(jì)水足跡最大，達(dá)到了1 000×108m3以上；貴州、重慶、上海的合計(jì)水足跡最小，均在300×108m3以下，表明水足跡存在較為顯著的空間規(guī)模與人口規(guī)模效應(yīng)。按照合計(jì)水足跡量可將長江經(jīng)濟(jì)帶11省市劃分為3個(gè)級別，江蘇、四川、湖北為第1梯隊(duì)，安徽、云南、湖南、江西為第2梯隊(duì)，浙江、貴州、重慶、上海為第3梯隊(duì)。

(2)長江經(jīng)濟(jì)帶省際水足跡結(jié)構(gòu)異化特征分析

水足跡結(jié)構(gòu)異化特征主要包含供需兩個(gè)層面的結(jié)構(gòu)特征：水足跡供給結(jié)構(gòu)主要描述區(qū)域可利用水量對本地需求的支撐作用，主要指標(biāo)包含水資源依賴度、水資源自給率；水足跡需求結(jié)構(gòu)主要描述區(qū)域綜合用水情況，主要指標(biāo)包含水足跡強(qiáng)度、人均水足跡。測算結(jié)果如表2所示。

由表2可知，長江經(jīng)濟(jì)帶省際水足跡供需結(jié)構(gòu)的特征值差異性顯著，為了更好探究長江經(jīng)濟(jì)帶省際水足跡非均衡特征，分別針對水足跡供給結(jié)構(gòu)、需求結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析(圖1～2)。其中，合計(jì)水足跡單位為108m3、人均水足跡單位為m3、水足跡強(qiáng)度單位為m3/萬元。

表1 長江經(jīng)濟(jì)帶省際水足跡構(gòu)成

表2 長江經(jīng)濟(jì)帶省際水足跡特征值

圖1 長江經(jīng)濟(jì)帶省際水足跡供給結(jié)構(gòu)特征

圖2 長江經(jīng)濟(jì)帶省際水足跡需求結(jié)構(gòu)特征

從圖1可知，一方面，長江經(jīng)濟(jì)帶省際水足跡供給結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出較為顯著的動(dòng)量效應(yīng)，水資源自給率同合計(jì)水足跡保持較好的正向關(guān)系，水資源依賴度同合計(jì)水足跡保持良好的反向關(guān)系。這表明水資源供給能力強(qiáng)的省份水資源消耗量也較大。另一方面，受農(nóng)業(yè)水足跡影響，省際水足跡存在顯著地農(nóng)業(yè)規(guī)模效應(yīng)，農(nóng)業(yè)大省的水足跡往往較大且水資源自給率也較高，如江蘇、四川、湖北、安徽等省份，而農(nóng)業(yè)規(guī)模較少的重慶、上海等省市則水足跡較小。

從圖2可知，長江經(jīng)濟(jì)帶省際水足跡需求結(jié)構(gòu)存在顯著逆向人口規(guī)模效應(yīng)，即人均水足跡越小，該省水資源的人口承載能力越強(qiáng)，同時(shí)，合計(jì)水足跡與人均水足跡的逆向增長表明該省市人口承載能力減弱，如湖北、云南、江西、重慶等省市。此外，分析水足跡強(qiáng)度演變規(guī)律可以發(fā)現(xiàn)，水資源利用效率呈現(xiàn)典型區(qū)域差異化特征，長江上游的云南、四川、貴州、重慶為水資源利用經(jīng)濟(jì)效益相對偏低的區(qū)域，該區(qū)域水資源利用的經(jīng)濟(jì)效益最高的為重慶市；長江中游的江西、湖北、湖南等省市為水資源利用經(jīng)濟(jì)效益中等區(qū)域，該區(qū)域水資源利用的經(jīng)濟(jì)效益最高的為湖南??；長江下游的安徽、江蘇、浙江、上海等省市為水資源利用經(jīng)濟(jì)效益相對較高區(qū)域，該區(qū)域水資源利用的經(jīng)濟(jì)效益最高的是上海市。

綜合來看，長江經(jīng)濟(jì)帶省際水足跡供需關(guān)系存在較為顯著的空間不均衡特征，可用水資源供給量大的區(qū)域水足跡也較大，水資源需求量較大的區(qū)域水足跡反而較小。如何打通長江經(jīng)濟(jì)帶水資源與區(qū)域發(fā)展的紐帶關(guān)系，是分析水足跡供需關(guān)系的主要目標(biāo)，下面針對水足跡強(qiáng)度的空間特征與經(jīng)濟(jì)特征進(jìn)行分析，以期探索上述問題的解決之道。

(3)長江經(jīng)濟(jì)帶省際水足跡異化特征分析

水資源是承載生產(chǎn)生活生態(tài)的物質(zhì)基礎(chǔ)，通過對比分析其空間特征與經(jīng)濟(jì)特征可以很好地描述水資源的承載效用水平。因此，對水足跡土地密度、貿(mào)易水足跡、水足跡強(qiáng)度3個(gè)指標(biāo)進(jìn)行分析(圖3)。

從圖3可知，長江經(jīng)濟(jì)帶11省市的水足跡空間特征與經(jīng)濟(jì)特征具有顯著的流域區(qū)位差異性，突出表現(xiàn)為以下兩點(diǎn)。第一，觀察水足跡土地密度與水足跡強(qiáng)度關(guān)系可以發(fā)現(xiàn)，水足跡土地密度呈現(xiàn)出較為顯著的流域區(qū)位差異性，上游的重慶、四川、云南、貴州最低，下游的江蘇、浙江、上海最高，這表明長江經(jīng)濟(jì)帶省市的水資源空間承載能力與水資源流向成反向關(guān)系。結(jié)合長江流域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展情況可知，伴隨長江流域的水資源流動(dòng)，長江經(jīng)濟(jì)帶11省市水資源消耗逐級加劇，尤其是上游的云南、中游的江西以及中下游的安徽，其水足跡強(qiáng)度最高，其水資源利用的經(jīng)濟(jì)效率在同一流域區(qū)位也最低；對于長江下游的江蘇省、上海市而言，其單位國土面積上所產(chǎn)生的水足跡量均超過長江經(jīng)濟(jì)帶平均水足跡土地密度73.66×104m3/km2，表明江蘇省、上海市的水資源空間承載力已經(jīng)突破長江經(jīng)濟(jì)帶平均水平、可持續(xù)發(fā)展能力相對較弱；浙江省的水足跡土地密度僅為52.96×104m3/km2，這表明長江下游經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)省份的水資源空間承載能力不存在“發(fā)展魔咒”，通過優(yōu)化產(chǎn)業(yè)布局與人口規(guī)模，可以走出一條綠色協(xié)同發(fā)展道路。第二，觀察水足跡土地密度與貿(mào)易水足跡關(guān)系可以發(fā)現(xiàn)，一方面，貿(mào)易水足跡總體上與水足跡土地密度呈反向關(guān)系，其中，貴州、云南、四川、重慶、江西、湖北的貿(mào)易水足跡為正，表明上述省份高耗水產(chǎn)品的進(jìn)口量大于出口量，為虛擬水凈流入?yún)^(qū)域；另一方面，湖南、浙江、安徽、江蘇、上海為負(fù)，表明上述省份高耗水產(chǎn)品的進(jìn)口量小于出口量，為虛擬水凈流出區(qū)域。貿(mào)易水足跡最大值出現(xiàn)在重慶，最小值出現(xiàn)在江蘇，整體呈現(xiàn)出同長江水資源流向的同向關(guān)系，這主要受氣候差異性以及區(qū)域產(chǎn)業(yè)布局格局影響。

五、結(jié)論與建議

針對長江經(jīng)濟(jì)帶省際水資源管理異化特征表達(dá)問題，在開展長江經(jīng)濟(jì)帶11省市水足跡核算工作的基礎(chǔ)上，依托水足跡強(qiáng)度、水足跡土地密度等分析指標(biāo)系統(tǒng)分析長江經(jīng)濟(jì)帶省際水足跡供需結(jié)構(gòu)、省際水足跡異化特征，結(jié)合《長江經(jīng)濟(jì)帶發(fā)展規(guī)劃綱要》落實(shí)要求，形成以下主要結(jié)論與建議。

1.農(nóng)業(yè)是長江經(jīng)濟(jì)帶省際水足跡主要來源

通過分析長江經(jīng)濟(jì)帶11省市的水足跡結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)，農(nóng)業(yè)用水是各省水足跡最大來源，生態(tài)用水是最小來源。

分析結(jié)果表明：首先，農(nóng)業(yè)是長江經(jīng)濟(jì)帶各省市水足跡結(jié)構(gòu)異化的核心，尤其以糧食主產(chǎn)區(qū)的江蘇、四川、湖北更為顯著，因此農(nóng)業(yè)是長江經(jīng)濟(jì)帶提升水資源利用效率的戰(zhàn)略基礎(chǔ)，需要在依托自然稟賦的前提下，通過合理規(guī)劃產(chǎn)業(yè)布局、創(chuàng)新農(nóng)業(yè)用水制度設(shè)計(jì)、提高農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)水平等方面多措并舉，以水資源供應(yīng)鏈為紐帶，打通黃金水道上下游之間的水-能源-糧食的互動(dòng)關(guān)系，在保障糧食安全的前提下，降低長江經(jīng)濟(jì)帶農(nóng)業(yè)水足跡，提升長江經(jīng)濟(jì)帶水資源利用效率。其次，工業(yè)是長江經(jīng)濟(jì)帶各省市水足跡結(jié)構(gòu)異化的重心，工業(yè)水足跡主要影響因素包括產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、工業(yè)用水效率、產(chǎn)業(yè)規(guī)模等，是長江經(jīng)濟(jì)帶提升水資源利用效率的發(fā)展要素，有必要從長江經(jīng)濟(jì)帶整體規(guī)劃著手，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)布局、依托長江水脈，提升水資源的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出水平。最后，生態(tài)是長江經(jīng)濟(jì)帶各省市水足跡結(jié)構(gòu)異化的短板，生態(tài)水足跡普遍偏少，表明各省的綠地生態(tài)需水量偏少，相對較多的是浙江、安徽、四川3省，長江流域需要以大保護(hù)替代大開發(fā)，關(guān)鍵在于生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展，這也是未來長江經(jīng)濟(jì)帶健康發(fā)展的基石，因此，建議各省結(jié)合自身實(shí)際，通過技術(shù)創(chuàng)新與文化建設(shè)，大力提高生態(tài)用水的投入產(chǎn)出績效。

2.動(dòng)量效應(yīng)與規(guī)模效應(yīng)是省際水足跡結(jié)構(gòu)異化特征

通過分析長江經(jīng)濟(jì)帶省際水足跡供需結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)，動(dòng)量效應(yīng)與規(guī)模效應(yīng)是長江經(jīng)濟(jì)帶省際水足跡結(jié)構(gòu)異化的主要特征，具體表現(xiàn)在長江經(jīng)濟(jì)帶省際水足跡供需關(guān)系存在較為顯著地空間不均衡特征，可用水資源供給量大的區(qū)域水足跡也較大，水資源需求量較大的區(qū)域水足跡反而較??；同時(shí)，豐水地區(qū)耗水率高，需求結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出顯著地逆向人口規(guī)模效應(yīng)。

分析結(jié)果表明：一方面從供給視角來看，長江經(jīng)濟(jì)帶各省水資源利用水平與水資源稟賦逆向相關(guān)，因此，精準(zhǔn)識別各省市水資源稟賦差異，在此基礎(chǔ)上構(gòu)建因地制宜、因水制宜、因人制宜的精準(zhǔn)化水資源管理制度體系、努力轉(zhuǎn)變豐水地區(qū)水足跡大的現(xiàn)狀，是提升長江經(jīng)濟(jì)帶綜合用水效率的核心。另一方面從需求視角來看，人均水足跡與水足跡強(qiáng)度可以很好地度量區(qū)域水資源利用能力的人口承載和經(jīng)濟(jì)效益兩個(gè)維度，通過打造長江經(jīng)濟(jì)帶的“生態(tài)-生產(chǎn)-生活”多維合作框架、降低長江經(jīng)濟(jì)帶整體耗水率，提升水資源服務(wù)能力。

3.生態(tài)稟賦與發(fā)展格局是省際水足跡結(jié)構(gòu)異化本質(zhì)

生態(tài)稟賦與發(fā)展格局是省際水足跡結(jié)構(gòu)異化的本質(zhì)。具體表現(xiàn)在水足跡土地密度呈現(xiàn)出較為顯著的流域區(qū)位差異性，且提供了“先污染后治理”的“發(fā)展魔咒”并非唯一發(fā)展模式的力證；同時(shí)，貿(mào)易水足跡總體上與水足跡土地密度呈現(xiàn)反向關(guān)系，貿(mào)易水足跡整體呈現(xiàn)出同長江水脈的同向關(guān)系。

分析結(jié)果表明：一方面，長江流域上中下游的生態(tài)稟賦差異顯著，這是長江經(jīng)濟(jì)帶水足跡結(jié)構(gòu)異化的核心，“求同存異、合作共贏”的包容性發(fā)展是長江經(jīng)濟(jì)帶一體化發(fā)展的必然選擇，因此就有必要以“創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享”為發(fā)展理念，以區(qū)域生態(tài)稟賦為基礎(chǔ)強(qiáng)化流域整體發(fā)展規(guī)劃，實(shí)現(xiàn)全流域的健康可持續(xù)發(fā)展。另一方面，長江經(jīng)濟(jì)帶上中下游之間發(fā)展格局迥異，這是長江經(jīng)濟(jì)帶水足跡結(jié)構(gòu)異化的直接原因，發(fā)展是解決水資源沖突問題的硬道理，但考慮長江流域脆弱的生態(tài)系統(tǒng)環(huán)境，建議在區(qū)域生態(tài)稟賦基礎(chǔ)上制定精準(zhǔn)發(fā)展戰(zhàn)略，以對口合作發(fā)展、產(chǎn)業(yè)鏈融合發(fā)展、生態(tài)共建共享發(fā)展等為抓手，保障長江流域脆弱生態(tài)系統(tǒng)安全，落實(shí)《長江經(jīng)濟(jì)帶發(fā)展規(guī)劃綱要》。

綜上所述，通過分析長江經(jīng)濟(jì)帶省際水足跡供需結(jié)構(gòu)特征可以發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)業(yè)布局、地理位置、人口規(guī)模是影響省際水足跡的主導(dǎo)要素。其中，影響水足跡的核心要素是產(chǎn)業(yè)布局，農(nóng)業(yè)規(guī)模的合理化發(fā)展與農(nóng)業(yè)全過程節(jié)水技術(shù)推廣是關(guān)鍵；影響水足跡的直接要素是地理位置，提升上下游共享發(fā)展能力，促進(jìn)流域一體化發(fā)展是關(guān)鍵；影響水足跡的客觀要素是人口規(guī)模，以水定城、以水定產(chǎn)、以水定人，推進(jìn)戶籍制度改革，強(qiáng)化多中心治理是關(guān)鍵。

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(責(zé)任編輯：高 虹)

10.3876/j.issn.1671-4970.2017.03.008

2016-11-08

國家社會(huì)科學(xué)青年基金項(xiàng)目(14CGL030)；國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目(71433003)；教育部高等學(xué)校博士學(xué)科點(diǎn)專項(xiàng)科研基金項(xiàng)目(新教師類)(20130094120022)；河海大學(xué)中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)項(xiàng)目(2015B09314，2015B06414)

劉鋼(1981—)，男，山西太原人，博士，講師，從事生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)與制度經(jīng)濟(jì)學(xué)研究。

F129；X24

A

1671-4970(2017)03-0042-07