黃河流域可持續(xù)發(fā)展評(píng)估及協(xié)同發(fā)展策略

寧 瑤,劉雅莉,杜劍卿,3,楊雅茜,王艷芬

1 中國(guó)科學(xué)院大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,北京 100049 2 中國(guó)科學(xué)院大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院,北京 100049 3 中國(guó)科學(xué)院大學(xué),燕山地球關(guān)鍵帶與地表通量國(guó)家野外科學(xué)觀測(cè)研究站,北京 100049 4 中國(guó)科學(xué)院大學(xué)中丹學(xué)院,北京 101408 5 中國(guó)科學(xué)院青藏高原地球科學(xué)卓越創(chuàng)新中心,北京 100101

黃河作為中國(guó)的母親河,總長(zhǎng)約5464 km,流域面積約75.2萬(wàn)km2,平均流量為2571 m/s[1],流經(jīng)中國(guó)九個(gè)省(自治區(qū))。黃河流域是連接青藏高原、黃土高原和華北平原的生態(tài)廊道,也是我國(guó)“一帶一路”發(fā)展的重要經(jīng)濟(jì)廊道,是覆蓋和輻射東、中、西部省區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重要紐帶,維持黃河的健康對(duì)國(guó)家經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和生態(tài)安全都具有十分重要的作用[2]。然而,近年來(lái)由于水資源不合理的開發(fā)利用,造成了上游植被退化、中游水沙銳減、下游用水緊張、河口三角洲退縮等問(wèn)題[3]。

在氣候變化和人類活動(dòng)的干擾下,黃河流域可持續(xù)發(fā)展面臨著巨大的挑戰(zhàn)。已有研究指出黃河水資源緊缺的原因在于水體污染和水土流失問(wèn)題,強(qiáng)調(diào)了水資源可持續(xù)利用的必要性[4—5]。圍繞這些問(wèn)題,學(xué)者們開展了大量的研究。顧世杰等提出了水資源利用極化概念,用于定性分析黃河水資源利用是否存在超采[6]。尹民等從城市尺度研究了黃河流域的生態(tài)環(huán)境需水量[7]。張強(qiáng)等提出黃河干流站點(diǎn)水文變異與人類活動(dòng)密切相關(guān), 特別是受用水量的增加及上游水利工程的調(diào)控[8]。張金良系統(tǒng)分析了黃河流域水資源開發(fā)利用存在的突出困難和問(wèn)題,提出了點(diǎn)線面結(jié)合五水同治的總體思路[9]。在此基礎(chǔ)上,學(xué)者們圍繞黃河流域高質(zhì)量發(fā)展分析了目前存在的問(wèn)題和短板[10—11],從水質(zhì)、水量、用水效率出發(fā)剖析了黃河水資源可持續(xù)利用的路徑選擇[12],并結(jié)合生態(tài)環(huán)境保護(hù)目標(biāo)預(yù)測(cè)了不同情景下黃河的可持續(xù)發(fā)展?fàn)顩r[13—14]。然而,已有研究往往忽略了黃河流域的整體性和連通性,即黃河九省在黃河水的聯(lián)結(jié)相互影響、密切關(guān)聯(lián)。此外,黃河流域上中下游對(duì)黃河水資源的依賴程度不同,其生態(tài)功能也有差異。上游主要是水源涵養(yǎng)功能[15],中游是水土保持功能[16—17],下游是排沙泄洪和濕地保育功能[18]。目前,流域上中下游間在可持續(xù)發(fā)展?fàn)顩r、耗水量同可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)間關(guān)系等方面的差異仍不甚清晰,缺乏基于黃河流域整體性的可持續(xù)發(fā)展評(píng)估,阻礙了黃河流域整體的生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展。

聯(lián)合國(guó)2015年提出了17項(xiàng)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)[19],涵蓋了經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、社會(huì)各個(gè)方面,評(píng)估可持續(xù)發(fā)展進(jìn)程,明確發(fā)展的優(yōu)勢(shì)和不足,對(duì)指導(dǎo)政策制定具有重要意義。然而盡管大多數(shù)研究將這17個(gè)目標(biāo)置于同等重要的位置[20—22],目前對(duì)它們之間發(fā)展?fàn)顩r的均衡程度還缺乏系統(tǒng)研究。如果不考慮目標(biāo)之間的均衡度,一個(gè)以犧牲環(huán)境為代價(jià)發(fā)展經(jīng)濟(jì)的地區(qū),和一個(gè)經(jīng)濟(jì)、環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的地區(qū),可能會(huì)得到類似的評(píng)估結(jié)果,然而前者的發(fā)展是不可持續(xù)的?；诖?Liu等[23]構(gòu)建了均衡度這一指標(biāo)體系,從17個(gè)目標(biāo)的總體達(dá)成度和均衡度兩個(gè)維度定義了可持續(xù)發(fā)展指數(shù)。本研究基于以上研究方法,分析了流域上中下游可持續(xù)發(fā)展?fàn)顩r間的差異,以水資源為紐帶探索了黃河流域可持續(xù)發(fā)展策略。

1 研究區(qū)域概況

黃河發(fā)源于青藏高原巴顏喀拉山北麓的約古宗列盆地,自西向東分別流經(jīng)青海、四川、甘肅、寧夏、內(nèi)蒙古、陜西、山西、河南及山東9個(gè)省(自治區(qū)),最后流入渤海(圖1)。黃河流域以內(nèi)蒙古托克托縣河口鎮(zhèn)以上為上游,河口鎮(zhèn)至河南滎陽(yáng)市桃花峪為中游,自桃花峪以下至入?？跒橄掠蝃24]。黃河作為世界大河典型代表,它的氣候和生態(tài)系統(tǒng)類型十分復(fù)雜[25],跨越3個(gè)氣候帶,上中下游地理?xiàng)l件相差極大[26]。同時(shí)它也是全球人類活動(dòng)最為強(qiáng)烈的地區(qū)之一,居住著4.2億人口(全國(guó)的30%),年總產(chǎn)值達(dá)23.9萬(wàn)億(全國(guó)的26.5%)[27]。黃河上中下游的經(jīng)濟(jì)發(fā)展也存在很大的差異,大部分的人口和國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值(Gross Domestic Product,GDP)主要集中在中下游,上游地區(qū)經(jīng)濟(jì)落后且貧富差異大,全流域的經(jīng)濟(jì)發(fā)展差距呈逐漸擴(kuò)大的趨勢(shì)[28]。

圖1 黃河流域圖Fig.1 Yellow River Basin map

2 數(shù)據(jù)來(lái)源與方法

2.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

本研究收集了2004—2017年間黃河九省工農(nóng)業(yè)用水量、工農(nóng)業(yè)產(chǎn)值、糧食產(chǎn)量以及年末常住人口數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)來(lái)源為國(guó)家統(tǒng)計(jì)局[29]。2004—2017年各省的黃河取水量數(shù)據(jù)來(lái)源于黃河水資源公報(bào)[30]。黃河九省2000、2005、2010、2015的17個(gè)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)(Sustainable development goals, SDGs)的評(píng)估數(shù)據(jù)來(lái)源于Xu等[21],均衡度、可持續(xù)發(fā)展指數(shù)和有效發(fā)展指數(shù)引自Liu等[23]。

2.2 相關(guān)指數(shù)計(jì)算方法

采用改進(jìn)的扇形雷達(dá)圖的方法計(jì)算了17個(gè)目標(biāo)之間的均衡度(Evenness Score,ES)[21, 23],其特征向量面積(S)和周長(zhǎng)(L)的計(jì)算公式如下:

(1)

(2)

式中,n代表SDGs的數(shù)量,即17個(gè)；rmax和rmin代表17個(gè)目標(biāo)得分的最大值和最小值,rj代表第j個(gè)目標(biāo)得分。fj代表每個(gè)指標(biāo)的權(quán)重,本研究中每個(gè)得分賦相同權(quán)重,即1/17。在此基礎(chǔ)計(jì)算17個(gè)目標(biāo)的均衡度:

(3)

17個(gè)目標(biāo)的平均達(dá)成度(Mean Index Score,MIS)采用其算術(shù)平均值來(lái)計(jì)算[21,23]。

基于平均達(dá)成度和均衡度兩個(gè)維度,重新構(gòu)建了可持續(xù)發(fā)展指數(shù)(Sustainable Development Score, SDS),采用二者的幾何平均值計(jì)算得出。

(4)

圖2 可持續(xù)發(fā)展路徑概述圖[23]Fig.2 Sketch presenting the definition of the developing pathway and the effective development score EDS:有效發(fā)展指數(shù)Effective development score,藍(lán)色虛線為理想發(fā)展路徑;研究期間黃河九省的目標(biāo)平均達(dá)成度和均衡度均未退步,θ都是處于0—90°的區(qū)間范圍,為了進(jìn)一步明確各省的發(fā)展路徑,以理想路徑為中心的90°空間劃分為兩個(gè)45°,兩端分別為不均衡(0°<θ<22.5°)和欠發(fā)展(67.5°<θ<90°)狀態(tài)。中間部分進(jìn)一步分為三個(gè)亞組,即略不均衡(22.5°<θ<37.5°),相對(duì)理想(37.5°<θ<52.5°),略欠發(fā)展(52.5°<θ<67.5°)

采用發(fā)展路徑和有效發(fā)展指數(shù)(Effective development score, EDS)來(lái)揭示各省的發(fā)展方向并量化一定時(shí)期內(nèi)的可持續(xù)發(fā)展進(jìn)展[23]。發(fā)展路徑是利用研究起始點(diǎn)和終點(diǎn)的可持續(xù)發(fā)展?fàn)顩r構(gòu)建的向量,可持續(xù)發(fā)展?fàn)顩r用相應(yīng)時(shí)間點(diǎn)的目標(biāo)平均達(dá)成度和均衡度表征,最優(yōu)發(fā)展路徑是目標(biāo)平均達(dá)成度和均衡度同時(shí)提高(向量斜率k=1)。在此基礎(chǔ)上可將發(fā)展路徑分為五類,即相對(duì)理想、略欠發(fā)展、略不均衡、欠發(fā)展和不均衡狀態(tài)(圖2)。有效發(fā)展指數(shù)是指某一特定發(fā)展路徑在最有發(fā)展路徑上的投影長(zhǎng)度(圖2)。

2.3 統(tǒng)計(jì)方法與制圖

使用 Microsoft Excel軟件對(duì)數(shù)據(jù)作整體統(tǒng)計(jì)分析。相關(guān)性分析使用SPSS 26.0軟件完成。取水量和可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)之間的關(guān)系采用Pearson相關(guān)分析,各省之間的工農(nóng)業(yè)用水和單位工農(nóng)業(yè)用水產(chǎn)值的差異采用單因素方差分析(One Way ANOVA)完成,流域上中下游間可持續(xù)發(fā)展?fàn)顩r的差異采用雙因素方差分析(時(shí)間和流域位置)。所有圖形使用 Origin 2018軟件繪制。

圖3 2000—2015年黃河流域上游和中下游的可持續(xù)發(fā)展?fàn)顩r(MIS,ES,SDS)比較Fig.3 Differences in MIS, ES, and SDS between upper, middle, and lower basins of the Yellow River from 2000 to 2015 MIS:目標(biāo)平均達(dá)成度Mean index score；ES:目標(biāo)之間的均衡度Evenness score;SDS:可持續(xù)發(fā)展指數(shù)Sustainable development score

3 結(jié)果與分析

3.1 黃河流域上中下游可持續(xù)發(fā)展?fàn)顩r差異

單從目標(biāo)平均達(dá)成度來(lái)看,黃河中下游顯著優(yōu)于上游(P=0.03,圖3,但是其均衡度略低于上游,因此考慮均衡度之后,中下游的可持續(xù)發(fā)展指數(shù)并沒(méi)有顯著高于上游(P=0.12,圖3)。利用有效發(fā)展指數(shù)來(lái)衡量2000—2015年上中下游的可持續(xù)發(fā)展進(jìn)展,發(fā)現(xiàn)上游平均值最高(EDS=19.19),下游次之(EDS=15.90),中游最低(EDS=13.82)。總體來(lái)看,上游地區(qū)可持續(xù)發(fā)展?fàn)顩r略差于中下游,但其在2000—2015年間的發(fā)展相對(duì)較快。具體到各目標(biāo),2015年時(shí)SDG17(促進(jìn)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的伙伴關(guān)系)、SDG8(體面工作和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng))和SDG15(陸地生物)的達(dá)成度較低,其中SDG15自2000—2015年的進(jìn)展近乎停滯。此外,SDG12(負(fù)責(zé)任的消費(fèi)和生產(chǎn))、SDG5(性別平等)和SDG13(氣候行動(dòng))的達(dá)成度在這15年間也停滯不前,甚至發(fā)生了后退(圖4),這些目標(biāo)是黃河流域?qū)崿F(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的瓶頸。具體到各個(gè)省份,上游五個(gè)省份中,寧夏發(fā)展路徑不均衡,四川、內(nèi)蒙古相對(duì)理想,青海、甘肅為略欠發(fā)展；中游的陜西處于相對(duì)理想的發(fā)展路徑,山西為不均衡；下游的河南為相對(duì)理想的發(fā)展路徑,山東為略欠發(fā)展(圖5、表1)。其中,寧夏和山西發(fā)展最不均衡。2000—2015年,寧夏和山西的目標(biāo)平均達(dá)成度分別增加了51.76%和25.99%,但目標(biāo)間均衡度僅增加了11.44%和3.63%,遠(yuǎn)低于23.99%的平均值。究其原因,寧夏的發(fā)展主要體現(xiàn)在SDG1(無(wú)貧窮)和SDG11(可持續(xù)城市和社區(qū))兩個(gè)目標(biāo)上,而SDG15反而有所退步(圖4)。山西的發(fā)展則主要體現(xiàn)在SDG10(減少不平等),而多個(gè)目標(biāo)幾乎沒(méi)有進(jìn)展,甚至出現(xiàn)了后退(圖4)。無(wú)論是否考慮均衡度,2000—2015年間青海和山東的可持續(xù)發(fā)展進(jìn)展均相對(duì)較差(圖5、表2)?？紤]均衡度后,山西的可持續(xù)發(fā)展進(jìn)展最差(圖5、表2)。

圖4 黃河九省各可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)在2000年和2015年的得分,以及從2000—2015年間的變化情況Fig.4 Sustainable development goals (SDG) scores across provinces in 2000, 2015, and changes from 2000 to 2015SDG1:無(wú)貧窮;SDG2:零饑餓;SDG3:良好的健康與福祉;SDG4:優(yōu)質(zhì)教育;SDG5:性別平等;SDG6:清潔飲水和衛(wèi)生設(shè)施;SDG7:經(jīng)濟(jì)適用的清潔能源;SDG8:體面的工作和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng);SDG9:產(chǎn)業(yè)、創(chuàng)新和基礎(chǔ)設(shè)施;SDG10:減少不平等;SDG11:可持續(xù)城市和社區(qū);SDG12:負(fù)責(zé)任消費(fèi)和生產(chǎn);SDG13:氣候行動(dòng);SDG14:水下生物;SDG15:陸地生物;SDG16:和平、正義與強(qiáng)大機(jī)構(gòu);SDG17:促進(jìn)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的伙伴關(guān)系

圖5 2000年至2015年各省份的發(fā)展路徑和有效發(fā)展指數(shù)(原始數(shù)據(jù)引自Liu等[23])Fig.5 Developing pathway and EDS of provinces from 2000 to 2015

表1 各省份的發(fā)展路徑(原始數(shù)據(jù)引自Liu等[23])

表2 2000年至2015年黃河各省份可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的變化情況

3.2 九省對(duì)黃河水資源的依賴程度

黃河流域九省對(duì)黃河水的依賴程度有很大差異。其中,四川幾乎不依賴黃河水；甘肅和河南對(duì)黃河水的依賴較小,在黃河取水量不足其總用水量的30%。對(duì)黃河水依賴度較大的省份是寧夏、陜西和山西,在黃河取水量均占其總用水量的50%以上。此外,絕大多數(shù)省份對(duì)黃河水的依賴程度逐年增加,寧夏、山西、河南和山東的增加趨勢(shì)顯著(P<0.05)；山東的增幅最大,從2004年到2017年增加了65.7%；僅內(nèi)蒙古對(duì)黃河水的依賴程度有所下降(P=0.04)(圖6、表3)。由于四川的用水幾乎不依賴黃河水,因此下文不再將四川考慮在內(nèi)。

圖6 黃河用水量占各省總用水量的比例/%Fig.6 Proportion of water consumption from Yellow River to the total water consumption in each province

3.3 各省份工農(nóng)業(yè)用水效率差異

3.3.1農(nóng)業(yè)用水效率

黃河流域70%以上的水資源都用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。自2014年以來(lái),各省份單位農(nóng)業(yè)用水產(chǎn)值均有顯著增加(P<0.001；表4)。其中,增長(zhǎng)最快的是山東,且截至2017年單位農(nóng)業(yè)用水產(chǎn)值最高的也是山東,為36.06 元/m3；最低的為寧夏,僅為4.42 元/m3,二者相差了近10倍(圖7、表4)?？傮w來(lái)看,上游地區(qū)總農(nóng)業(yè)用水量最高,但各省份的單位農(nóng)業(yè)用水產(chǎn)值顯著低于中下游各省份(圖7)。從產(chǎn)糧角度來(lái)看,上游的糧食產(chǎn)率(每公頃糧食產(chǎn)量)普遍較低,而下游最高(圖8)。從2000—2016年,除青海外各省的糧食產(chǎn)率均有顯著提高(P<0.001),但陜西、寧夏和甘肅的增長(zhǎng)速度較慢(圖8、表5)。青海的糧食產(chǎn)率最低,且?guī)缀鯖](méi)有任何增長(zhǎng)(圖8、表5)?？傮w來(lái)看,上游地區(qū)農(nóng)業(yè)用水量較高,但用水效率較低,而下游地區(qū)農(nóng)業(yè)用水效率和糧食產(chǎn)率均最高。

表3 各省黃河取水量占總用水量比例隨時(shí)間變化的線性趨勢(shì)分析

圖7 黃河各省的單位農(nóng)業(yè)用水量和產(chǎn)值Fig.7 Agricultural water consumption and output per unit of water consumption in different provinces in the Yellow River basin不同的小寫字母代表不同省份間農(nóng)業(yè)用水量的顯著差異(P<0.05)；不同的大寫字母代表不同省份間單位農(nóng)業(yè)用水產(chǎn)值的顯著差異(P<0.05)

表4 各省單位農(nóng)業(yè)用水產(chǎn)值隨時(shí)間變化的線性趨勢(shì)分析

圖8 2000—2016年黃河各省的糧食產(chǎn)率變化Fig.8 Change of grain yield from 2000 to 2016 in different provinces in the Yellow River basin

表5 各省單位糧食產(chǎn)率隨時(shí)間變化的線性趨勢(shì)分析

3.3.2工業(yè)用水效率

工業(yè)是黃河流域的重要產(chǎn)業(yè),各省的工業(yè)生產(chǎn)總值均占總GDP的40%以上。2004—2017年間所有省份的單位工業(yè)用水產(chǎn)值都顯著增加(P<0.001),其中山東和陜西的增長(zhǎng)速度最快(圖9、表6)。山東的單位工業(yè)用水產(chǎn)值最高,而甘肅、寧夏、河南和青海最低(圖9)。整體來(lái)看,下游的工業(yè)用水量普遍大于中上游,上游的單位工業(yè)用水產(chǎn)值則普遍低于中下游(圖9)。值得注意的是,河南的工業(yè)用水量最高,但其單位工業(yè)用水產(chǎn)值相對(duì)較低(圖9)。

3.4 取水量與不同可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)間的關(guān)系

從全流域來(lái)看,取水量與SDG2(零饑餓)均顯著正相關(guān)(表7)。除此之外,黃河上中下游的取水量同可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)達(dá)成度間的相關(guān)關(guān)系各異。在上游地區(qū),許多可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)同取水量呈現(xiàn)出顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系,包括SDG6(清潔飲水和衛(wèi)生設(shè)施)這類與水資源密切相關(guān)的目標(biāo),除SDG2外沒(méi)有同取水量呈現(xiàn)出顯著正相關(guān)關(guān)系的目標(biāo),取水量的增加并未推動(dòng)黃河上游的可持續(xù)發(fā)展(負(fù)相關(guān)和無(wú)顯著關(guān)系居多)(表7)。中游絕大多數(shù)目標(biāo)與取水量呈正相關(guān)關(guān)系,且未發(fā)現(xiàn)顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系(表7)。在下游地區(qū),除了SDG12與取水量顯著負(fù)相關(guān)外,多數(shù)目標(biāo)均同取水量顯著正相關(guān)(表7)。

圖9 黃河各省的單位工業(yè)用水量和產(chǎn)值Fig.9 Industrial water consumption and output per unit of water consumption in different provinces in the Yellow River basin不同的小寫字母代表不同省份間工業(yè)用水量有顯著差異(P<0.05)；不同的大寫字母代表不同省份間單位工業(yè)用水產(chǎn)值有顯著差異(P<0.05)

表6 各省單位工業(yè)用水產(chǎn)值隨時(shí)間變化的線性趨勢(shì)分析

表7 取水量與不同可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)間的相關(guān)性分析

4 討論

4.1 考慮均衡度后黃河流域的可持續(xù)發(fā)展?fàn)顩r

從2000—2015年的15年間,黃河九省的可持續(xù)發(fā)展指數(shù)均有所提高,中下游地區(qū)的目標(biāo)平均達(dá)成度顯著高于上游,但是考慮均衡度之后,其可持續(xù)發(fā)展指數(shù)并不明顯優(yōu)于上游地區(qū)。從全流域來(lái)看,SDG12以及SDG15普遍發(fā)生了不同程度的負(fù)增長(zhǎng),突出了落實(shí)流域綠色發(fā)展的重要性和緊迫性,特別是在中游和下游地區(qū)。在上游地區(qū),雖然其可持續(xù)發(fā)展在這15年間進(jìn)展普遍較快,但主要表現(xiàn)在同經(jīng)濟(jì)相關(guān)的部分目標(biāo),如SDG1、SDG4(優(yōu)質(zhì)教育)和SDG9(產(chǎn)業(yè)、創(chuàng)新和基礎(chǔ)設(shè)施),而SDG12也發(fā)生了負(fù)增長(zhǎng),以青海最為嚴(yán)重。

在各省份層面上,忽略目標(biāo)間均衡度也會(huì)高估一些省份的可持續(xù)發(fā)展?fàn)顩r。例如,山西和寧夏的發(fā)展路徑極不均衡,不考慮目標(biāo)間均衡度時(shí)嚴(yán)重高估了兩者的可持續(xù)發(fā)展?fàn)顩r。山西受經(jīng)濟(jì)體制、開發(fā)機(jī)制、政策引導(dǎo)等多方面因素影響,其經(jīng)濟(jì)主要依靠礦產(chǎn)資源,形成了單一煤炭產(chǎn)業(yè)主導(dǎo)地方經(jīng)濟(jì)的畸形產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)[31],在一定程度上影響了生態(tài)環(huán)境保護(hù),造成了發(fā)展路徑不均衡的局面,其中SDG12和SDG15發(fā)生了倒退,阻礙了可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的全面實(shí)現(xiàn)。寧夏在研究時(shí)期內(nèi)目標(biāo)平均達(dá)成度的進(jìn)步最大,但主要是由于SDG6(清潔飲水和衛(wèi)生設(shè)施)和SDG9的大幅提升,但SDG12和SDG15同樣發(fā)生了倒退。與之相反,四川在2015年的平均目標(biāo)達(dá)成度較高,且發(fā)展路徑也較為理想。近年來(lái),四川積極調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),大力發(fā)展第三產(chǎn)業(yè),注重生態(tài)環(huán)境保護(hù),不斷完善生態(tài)環(huán)境保護(hù)法制[32],大力推動(dòng)了綠色發(fā)展,具體表現(xiàn)在SDG7(經(jīng)濟(jì)適用的清潔能源)、SDG12、SDG13(氣候行動(dòng))等目標(biāo)整體向好,推動(dòng)了可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的全面進(jìn)步。四川的發(fā)展歷程強(qiáng)調(diào)了通過(guò)優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)促進(jìn)負(fù)責(zé)任的消費(fèi)和生產(chǎn)、強(qiáng)化環(huán)境保護(hù)工作推動(dòng)陸生生物多樣性保護(hù)對(duì)于全面實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的重要性。

4.2 黃河流域的水資源壓力

各省對(duì)黃河的依賴程度各異,四川的水資源主要來(lái)源于長(zhǎng)江流域,幾乎不依賴黃河。甘肅和河南對(duì)黃河水的依賴程度也較低,甘肅取水主要來(lái)自于西北諸河,如疏勒河、黑河、石羊河、蘇干湖等[33],河南則主要來(lái)自于淮河流域[34]?？傮w來(lái)看,寧夏、陜西和山西對(duì)黃河水的依賴程度最高,青海和內(nèi)蒙古次之。其中,陜西和山西在黃河的取水量均占其總用水量的70%左右,且近年來(lái)增加的用水量幾乎全部來(lái)自于黃河[30],缺少外源補(bǔ)給,增加了水資源壓力。此外,山東總用水量穩(wěn)定保持在210億m3左右[30],但其在黃河的取水量逐漸增加,對(duì)黃河水資源的依賴程度增長(zhǎng)最快?？傮w來(lái)看,黃河流域上中下游均有對(duì)黃河水資源較為依賴的省份,這些省份間產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、用水效率等不盡相同。例如,上游地區(qū)的工農(nóng)業(yè)用水效率普遍較低,這與中下游地區(qū)工農(nóng)業(yè)用水效率普遍較高且取水量增加能夠促進(jìn)許多可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的現(xiàn)狀形成了鮮明的對(duì)比。此外,即使是在中下游地區(qū),各省份間也存在一定的差異。例如,盡管河南和山東同樣擁有較高的農(nóng)業(yè)用水效率,河南的工業(yè)用水效率卻遠(yuǎn)低于山東,但其工業(yè)用水量卻為全流域最高,凸顯出產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化的重要性。研究結(jié)果也發(fā)現(xiàn),上游地區(qū)可持續(xù)發(fā)展的限制因素并不是水資源,而可能是產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)問(wèn)題[35]；而在中下游地區(qū),用水量的增加則能夠促進(jìn)一些同經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展相關(guān)的目標(biāo)。這些結(jié)果表明,從黃河流域整體性出發(fā),黃河水資源并沒(méi)有得到高效的利用。“八七分水”作為黃河主要的分水分案已經(jīng)實(shí)施30多年[36],黃河流域的經(jīng)濟(jì)格局已經(jīng)發(fā)生了巨大變化,水資源的供需矛盾日益加劇[37],而水資源分配方案則并未與時(shí)俱進(jìn)。提高水資源利用效率,緩解用水壓力。因此,在制定合理生態(tài)補(bǔ)償制度的前提下,上、中、下游間圍繞水資源的協(xié)作和交易有望提高流域整體的水資源利用效率,緩解用水壓力,推動(dòng)黃河流域可持續(xù)發(fā)展。

4.3 基于水資源的協(xié)同發(fā)展策略

協(xié)同發(fā)展的核心原則是提高黃河流域整體的水資源利用效率,因在考慮地理地帶性和垂直分異性的基礎(chǔ)上,在保障糧食安全、生活和生態(tài)用水基本需求的前提下,在綜合考慮生態(tài)補(bǔ)償成本后,通過(guò)制定合理可行的水資源交易標(biāo)準(zhǔn),引導(dǎo)低用水效率地區(qū)與高用水效率地區(qū)開展水交易,從而提高流域整體的水資源利用效率,實(shí)現(xiàn)生態(tài)保護(hù)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的雙贏局面。在操作過(guò)程中,可在國(guó)家相關(guān)部門的統(tǒng)籌協(xié)調(diào)下,由相關(guān)省份協(xié)商落實(shí)。

具體來(lái)講,在上游地區(qū),農(nóng)業(yè)用水是水資源的主要消耗方式,但其農(nóng)業(yè)用水效率較低。因此,其在保障基本糧食安全的前提下,上游省份可以適度減少農(nóng)業(yè)用水量,以“八七分水”為基礎(chǔ),將結(jié)余的水資源同中下游用水效率較高的省份開展交易,獲取合理的生態(tài)補(bǔ)償,并將其部分用于生態(tài)保護(hù)與恢復(fù)工作中,提高上游地區(qū)的水源涵養(yǎng)能力,保障黃河流域水資源穩(wěn)定,形成正反饋效應(yīng),呼應(yīng)黃河上游作為水源涵養(yǎng)地和生態(tài)安全屏障區(qū)的國(guó)家定位[38—40]。對(duì)于下游地區(qū)來(lái)講,河南和山東是我國(guó)重要的糧食生產(chǎn)核心區(qū)和經(jīng)濟(jì)區(qū)[41—42],它們的單位農(nóng)業(yè)用水產(chǎn)值最高,山東的單位工業(yè)用水產(chǎn)值也顯著高于其它省份,中上游地區(qū)潛在的可供交易的水資源能夠在這里發(fā)揮最大化的經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí),這部分水資源產(chǎn)生的碳足跡也可參照水資源的生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)在流域尺度上分?jǐn)?在促進(jìn)下游經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的同時(shí)緩解其可能面臨的低碳發(fā)展問(wèn)題。

在操作層面上,水資源分配部分依賴于水庫(kù)調(diào)控。黃河流域的水庫(kù)同時(shí)兼具調(diào)沙功能,且水沙調(diào)控方式和排沙時(shí)間各異。例如,三門峽水庫(kù)為“蓄清排渾”的運(yùn)行方式,而小浪底水庫(kù)則以“調(diào)水調(diào)沙”的方式運(yùn)行[43]。因此,在實(shí)施水資源分配時(shí)要特別注意不同水庫(kù)的運(yùn)行方式,保障水庫(kù)的調(diào)沙功能。此外,分水方案的改變可能會(huì)影響現(xiàn)有河道的流量及流域環(huán)境,帶來(lái)一些生態(tài)環(huán)境問(wèn)題,如水質(zhì)變化和水生生物棲息地改變等[44—46],故而在實(shí)施過(guò)程中針對(duì)實(shí)際情況開展生態(tài)環(huán)境影響評(píng)價(jià),厘定各個(gè)流域的最低生態(tài)需水量,避免造成生態(tài)環(huán)境的破壞。

總體來(lái)講,在用水效率較低的地區(qū)提倡以保障基本生活需求(如糧食、飲用水、生活用水等[47])和生態(tài)用水需求為目標(biāo)的用水策略,在用水效率較高的地區(qū)最大化水資源的經(jīng)濟(jì)效益,并將部分制約綠色發(fā)展的因素(如碳排放、生態(tài)補(bǔ)償成本等)在流域尺度上合理分?jǐn)?有望推動(dòng)黃河流域整體的可持續(xù)發(fā)展。需要注意的是,圍繞水資源的生態(tài)補(bǔ)償,不能局限于財(cái)政補(bǔ)貼,還應(yīng)包括提供技術(shù)援助、就業(yè)崗位等,要“授之于漁”而不單是“授之于魚”,從根本上推動(dòng)落后地區(qū)的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型,才能保障黃河流域的可持續(xù)發(fā)展。

5 結(jié)論

總體來(lái)看,2000—2015年黃河九省的可持續(xù)發(fā)展均取得了一定的進(jìn)步,但是和綠色發(fā)展相關(guān)的一些目標(biāo)普遍停滯不前甚至有所退步。在流域上、中、下游產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、用水效率、發(fā)展定位等均不相同的背景下,本文探討了以最大化流域整體水資源利用效率為目標(biāo)時(shí),各省份間圍繞水資源的協(xié)同發(fā)展策略,為黃河流域整體的生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展提供了新的思路,也為其它大河流域的可持續(xù)發(fā)展提供了借鑒經(jīng)驗(yàn)。