中國水、能源與糧食空間錯位演變與優(yōu)化路徑

摘要 水、能源與糧食的協(xié)調(diào)發(fā)展是經(jīng)濟(jì)、社會和生態(tài)可持續(xù)發(fā)展的重要支撐，但是受資源稟賦、經(jīng)濟(jì)發(fā)展等因素的影響，中國水、能源與糧食的空間分布不均衡現(xiàn)象愈加明顯，逐漸成為限制彼此發(fā)展的障礙。該研究運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)差橢圓、空間錯位指數(shù)刻畫了中國水、能源與糧食的空間錯位態(tài)勢及其演變趨勢，并構(gòu)建了高鐵交通、市場互通等4類空間權(quán)重矩陣，采用空間杜賓模型針對性地分析了空間錯位的優(yōu)化路徑。研究結(jié)果表明：①2005—2020年中國水、能源與糧食三者的空間錯位呈現(xiàn)兩階段倒“U”形。其中，2005—2015年三者的空間錯位持續(xù)加劇，2015—2020年三者的空間錯位則呈現(xiàn)轉(zhuǎn)折態(tài)勢；2020年水、能源與糧食的資源豐裕度重心分別位于湖北省、山西省、山東省。②從空間分布格局來看，以“胡煥庸線”為界，中國水、能源與糧食的空間錯位狀態(tài)呈現(xiàn)明顯“東南強(qiáng)、西北弱”的特征；從空間錯位程度來看，2005—2020年高錯位區(qū)、中錯位區(qū)和低錯位區(qū)所含省份的數(shù)量呈“三角形—梯形—紡錘形”的演變態(tài)勢。③中國水、能源與糧食三者空間錯位的主要影響因素為以氣候條件、降雨量等為代表的自然系統(tǒng)因素以及以人才要素、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)等為代表的經(jīng)濟(jì)社會系統(tǒng)因素，其通過空間鄰接、交通互聯(lián)、市場互通和產(chǎn)業(yè)互補(bǔ)等路徑影響水、能源與糧食的空間錯位狀態(tài)。基于此，建議以鐵路交通網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、市場開放與一體化和產(chǎn)業(yè)互補(bǔ)性發(fā)展等為抓手，有效提升資源利用水平，進(jìn)一步推動信息技術(shù)等資源跨區(qū)協(xié)同共享，深化區(qū)際分工合作促進(jìn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型，進(jìn)而緩解中國水、能源與糧食空間錯位。

關(guān)鍵詞 水；能源；糧食；空間錯位；優(yōu)化路徑

中圖分類號 F329. 9 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 A 文章編號 1002-2104（2024）12-0132-09 DOI：10. 12062/cpre. 20240517

水、能源與糧食是人類賴以生存與發(fā)展的基礎(chǔ)性戰(zhàn)略資源［1］。從全球范圍來看，在糧食生產(chǎn)和能源開采所需要的各類資源投入中，水資源占比分別約70%、15%［2］；水資源開發(fā)所投入的各類資源中，能源占比約8%［3］；水和能源開發(fā)與利用所投入的勞動力以及生物質(zhì)能源，亦離不開糧食消耗。可見，水、能源與糧食相互作用深刻影響著人類的生產(chǎn)、生活和生態(tài)環(huán)境。由于經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人口的增長，中國對水、能源與糧食的需求在不斷增加。據(jù)統(tǒng)計，2005—2022年，中國糧食消費(fèi)量由4. 96 億 t增加至7. 98 億 t、用水總量由5 573 億 m3增加至5 998. 2億 m3、以煤炭為代表的能源消耗由26. 14 億 t 增加至54. 1億 t①。然而，受資源稟賦、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國家重大工程等因素的影響，中國水、能源與糧食的空間分布并不均衡，資源匹配錯位現(xiàn)象愈加明顯。一方面，受季風(fēng)氣候影響，中國水資源呈現(xiàn)“南多北少”的特點(diǎn)［4］，而在人口流動、種植結(jié)構(gòu)、供需矛盾等因素的綜合影響下［5-6］，糧食生產(chǎn)向“北糧南運(yùn)”轉(zhuǎn)變［7］，但以煤炭為代表的能源資源卻主要集中在內(nèi)蒙古等西部地區(qū)［8］，三者在空間上的錯位（以下簡稱空間錯位）較為明顯，并逐漸成為限制彼此發(fā)展的障礙［9］。另一方面，水資源豐裕度重心整體由西北向東南方向移動［10］，以煤炭為主的能源重心逐漸向西部轉(zhuǎn)移，糧食生產(chǎn)則呈現(xiàn)出北移的趨勢［11］，三者之間的空間偏離進(jìn)一步深化了彼此的空間錯位程度。因此，科學(xué)測度中國水、能源與糧食的空間錯位狀態(tài)與演變態(tài)勢，探究空間錯位的優(yōu)化路徑，對于推動經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

1 文獻(xiàn)綜述

空間錯位理論較早用于分析城市空間快速重構(gòu)對弱勢群體居住和就業(yè)機(jī)會的影響［12］。隨著研究不斷深化，空間錯位理論被進(jìn)一步應(yīng)用于資源空間分布相關(guān)領(lǐng)域研究。為研究水、能源與糧食的空間分布狀態(tài)，一些學(xué)者運(yùn)用重心遷移模型、標(biāo)準(zhǔn)差橢圓［13］等方法，從國家和省域尺度，對水、能源與糧食等單一資源要素的空間分布及其演變特征進(jìn)行了分析［14］。在此基礎(chǔ)之上，為進(jìn)一步剖析要素之間的空間錯位狀態(tài)，部分學(xué)者對耕地面積［15］、經(jīng)濟(jì)水平、人口數(shù)量［ 16］等要素兩兩之間的空間錯位關(guān)系進(jìn)行了研究。其中，王楠等［15］運(yùn)用空間錯位指數(shù)，發(fā)現(xiàn)中國的糧食產(chǎn)量和耕地面積由東到西呈現(xiàn)正向錯位到負(fù)向錯位的空間分布特征。羅秀麗等［17］通過分析1990—2017年全球人口與糧食時空格局發(fā)現(xiàn)，包含中國在內(nèi)的諸多國家和地區(qū)的人口與糧食重心存在顯著的空間錯位。劉楚杰等［11］聚焦水資源約束下的國家糧食安全問題，運(yùn)用重心模型從全國和區(qū)域?qū)用婵坍嬃思Z食生產(chǎn)與水資源之間的矛盾。