基于ESDA的中國省際水足跡強度的空間關聯(lián)格局分析

孫才志，陳栓，趙良仕

目的：隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展與城市化、工業(yè)化的不斷推進，水資源短缺問題日益突出。解決這一問題的核心是提高水資源的利用效率。水足跡強度是一個全新的反映水資源利用效率的指標，在對 1995—2009年中國 31個省市區(qū)水足跡計算的基礎上，分析中國各地區(qū)水足跡強度的空間關聯(lián)特征。方法：基于《中國統(tǒng)計年鑒》《中國環(huán)境年鑒》《中國水資源公報》《各省統(tǒng)計年鑒》等 1995—2009年的相關統(tǒng)計數(shù)據(jù)，對水足跡的計算包括城鄉(xiāng)居民消費的農畜產(chǎn)品水足跡、消費的工業(yè)產(chǎn)品水足跡、水污染足跡、生活和生態(tài)水足跡4部分。根據(jù)消費的單位農畜產(chǎn)品的虛擬水含量的計算結果以及相關的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，主要對糧食、蔬菜、食用油、肉類、蛋類及制品、水產(chǎn)品、果類、酒類計算得到城鎮(zhèn)與鄉(xiāng)村居民消費的農畜產(chǎn)品的虛擬水量。通過整理和計算得出各省糧食和農畜產(chǎn)品的虛擬水含量。采用水足跡的自下而上的算法，得到 1995—2009年的中國各地區(qū)總水足跡。利用探索性空間數(shù)據(jù)分析（ESDA）對15年來各地區(qū)水足跡強度空間分布格局以及演變態(tài)勢進行了分析和探討。結果：水足跡計算結果表明：自1995年以來，中國水足跡的總量從853489×108m3/a上升到2009年的987862×108m3/a，總體呈上升趨勢。其中，消費的農畜產(chǎn)品占有量最大，占74.47%，最小的是生態(tài)水足跡，為0.68%，工業(yè)水足跡、水污染足跡和生活用水足跡分別占13.13%、5.20%和6.51%。15 a間，中國人均水足跡為74143 m3/（人·a）。水足跡強度計算結果表明：中國水足跡強度整體呈現(xiàn)明顯的下降趨勢，水資源的利用效率明顯提高，但是區(qū)域發(fā)展并不平衡；區(qū)域用水效率的提高速度并不相同，總體來說呈現(xiàn)東低西高的特征。西部地區(qū)，如貴州、云南、廣西等省份萬元 GDP消耗的水足跡數(shù)量下降得比較快，均下降了2000 m3以上。而東部經(jīng)濟越發(fā)達的地區(qū)，如上海、北京、天津、廣東、江蘇、浙江等省份下降相對比較慢，一般下降了1000 m3左右。探索新空間數(shù)據(jù)分析表明：從全局空間分異來看，中國各地區(qū)水足跡強度呈現(xiàn)出正的空間相關性特征，存在著空間集聚特征，即水足跡強度高的地區(qū)相互鄰接，強度低的地區(qū)相互鄰接；從局部空間分異來看，空間正相關模式（LL集聚和HH集聚）所占比例很大且在研究年份內逐漸增加，這就反映出水足跡強度的 LL集聚和HH集聚變得越來越顯著。LL集聚主要分布在東部沿海一帶，在空間上有明顯的向周邊擴散的趨勢；HH集聚主要分布在西部地區(qū)，在空間分布上較穩(wěn)定。結論：中國的水資源利用效率在明顯提高，同時水足跡強度表現(xiàn)出一定的趨勢和規(guī)律，整體上來說東部地區(qū)低于西部地區(qū)，經(jīng)濟發(fā)達的省區(qū)低于經(jīng)濟欠發(fā)達的省區(qū)。中國的水足跡強度分布不僅在時間上存在連續(xù)性，而且還具有明顯的空間集聚性。隨著時間的推移，高高集聚區(qū)的范圍基本處于穩(wěn)定，主要分布在我國的西部地區(qū)；而黑龍江、內蒙古、河南逐步轉變?yōu)榈偷图郏@就說明低低集聚區(qū)有向周邊擴張、降低周邊地區(qū)水足跡強度的空間效應。水足跡強度低低集聚的沿海地區(qū)有向周圍擴散的趨勢，可以從利用東部沿海的優(yōu)勢，使之帶動中西部較高的地區(qū)，降低水足跡強度，從而提高水資源的利用效率，推進我國水資源的可持續(xù)發(fā)展。

來源出版物：自然資源學報, 2013, 28(4): 571-582

入選年份：2015