王晓艳在Science of The Total Environment发布关于水-社会-经济-生态环境交互作用下水资源承载力系统的耦合协调与驱动机制
随着城市化进程的加快和经济的快速发展,水资源短缺、水环境退化等问题逐渐加剧,对人类社会的健康可持续发展构成了威胁。协调水资源与社会经济发展的关系已成为一个迫切需要研究的课题。水资源承载力(WRCC)是一个复杂而全面的综合系统,受水资源、社会、经济和生态环境的共同影响。近年来,WRCC已成为衡量区域可持续发展的重要指标。目前,WRCC研究主要侧重于评估区域WRCC的总体水平,很少有研究深入探讨WRCC系统中各种元素之间的相互作用及其对WRCC演变的影响。
因此,本研究强调分析WRCC系统内各要素的协同演化过程和驱动机制。首先,引入耦合协调度模型,确定WRCC子系统间的时间序列耦合过程;其次,建立了WRCC的面板向量自回归模型,探讨了WRCC子系统之间的动态交互作用。最后,结合地理时空加权回归分析的驱动力研究结果,深入探讨WRCC协同演化的驱动机制。本研究的最终目的是实现各子系统之间的相互加强,从而促进WRCC系统的协调发展。本研究的贡献主要体现在以下两个方面:一方面,测度了WRCC子系统的耦合协调水平,确定区域WRCC发展存在的不足;另一方面,阐述了各子系统之间的动态交互作用,探讨了WRCC协同演化的驱动机制,深化对WRCC系统的认识,为提升区域WRCC水平提供了切实可行的对策。
以广东省21个城市为例,本研究结果表明:(1)2009-2020年广东省WRCC4个子系统之间的耦合协调度呈现整体上升趋势,水资源利用与其他子系统的协调性有待进一步加强。(2)经济子系统是WRCC系统的核心,对水资源和社会子系统均有强化作用,但对生态环境子系统有显著抑制作用。值得注意的是,生态环境的发展对促进社会经济发展起着至关重要的作用。(3)2009-2020年,广东省WRCC的提升在初期以社会经济发展驱动为主,然后以经济发展和生态环境保护驱动为主,随后,生态环境保护的驱动作用逐渐增强,成为第一驱动力。本研究为研究区域WRCC和制定针对性的WRCC提升措施提供了新的切入点。
该研究成果近期发表于Science of The Total Environment,第一作者为王晓艳博士,通讯作者为章四龙教授。此项研究得到了广东省科技计划项目、广东省水利科技创新项目、广东省基础与应用基础研究基金、河南省软科学研究项目的共同支持。
论文信息:
Wang, X.Y., Zhang, S.L., Gao, C., Tang, X.P., 2024. Coupling coordination and driving mechanism of water resources carrying capacity under the dynamic interaction of water-social-economic-ecological environment system. Science of The Total Environment 920, 171011.
论文链接:https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2024.171011
图1 2009-2020年21个城市和广东省WRCC子系统耦合协调度
图2 WRCC子系统驱动力变化分析