黄河流域经济规模与水资源边际效益异速增长时空特征及驱动因素
马维兢(1988- ),男,宁夏中宁人,博士,研究员,研究方向环境经济与环境管理。E-mail: maweijing@lzu.edu.cn |
收稿日期: 2023-04-17
修回日期: 2023-07-15
网络出版日期: 2023-12-12
基金资助
国家自然科学基金项目(42201302)
兰州大学“双一流”建设人才引进项目(561120213)
Spatiotemporal characteristics and driving factors of allotropic growth of economic scale and marginal benefits of water resources in the Yellow River Basin
Received date: 2023-04-17
Revised date: 2023-07-15
Online published: 2023-12-12
在柯布—道格拉斯生产函数的基础上,尝试构建了黄河流域“经济规模—水资源边际效益”异速增长模型,并通过多元线性回归模型与地理加权回归模型探究了水资源边际效益的关键影响因素及其空间异质性。结果表明:2007—2020年黄河流域三次产业水资源边际效益的多年平均值分别为102.34元/m3、3755.56元/m3、457.73元/m3,总体呈现增长趋势。农业经济规模—水资源边际效益以正异速增长为主,工业呈现先负异速后正异速的阶段性变化趋势,第三产业以负异速增长为主。工业废水达标率、有效灌溉面积、第一产业比例、人均绿地面积、第三产业比例为黄河流域水资源边际效益的主要影响因素。研究结果有助于正确认识黄河流域经济增长与水资源之间的权衡与协同。
马维兢 , 张闻顺 , 李程祎 , 寇敬雯 , 王梅梅 , 薛冰 . 黄河流域经济规模与水资源边际效益异速增长时空特征及驱动因素[J]. 自然资源学报, 2023 , 38(12) : 3116 -3134 . DOI: 10.31497/zrzyxb.20231211
On the basis of the Cobb-Douglas production function, for the first time, we constructed an allometric growth model of "economic scale - marginal benefit of water resources" in the Yellow River Basin (YRB), and further explored the key factors affecting the marginal benefits of water resources and their spatial heterogeneity through multiple linear regression models and geographically weighted regression models. The results show that the multi-year averages of the marginal benefits of water resources of the three industries in the YRB from 2007 to 2020 were 102.34 yuan/m3, 3755.56 yuan/m3, and 457.73 yuan/m3, respectively, showing an overall growth trend. The scale of agricultural economy-the marginal benefit of water resources was dominated by positive allometric growth, the industry presented a phased change trend of first negative allometric growth and then positive allometric growth, and the tertiary industry was mainly in negative allometric growth. The industrial wastewater discharge standard-meeting rate, the effective irrigation area, the proportion of the primary industry, the per capita green area, and the proportion of the tertiary industry were the main factors affecting the marginal benefit of water resources in the YRB. The research results are beneficial to correctly understand the trade-off and synergy between economic growth and water resources in the YRB.
表1 经济规模与水资源边际效益的异速增长关系的协调分类表Table 1 Allometric growth relationship classification table for economic scale and marginal benefits of water resources |
增长类型 | 异速级别 | 划分标准 | 异速关系类型 | 异速关系特征 |
---|---|---|---|---|
正异速增长 | 正异速2级 | 1<b<2 | 边际效益扩张强型 | 边际效益相对增长速度远高于经济规模的相对增长速度 |
正异速1级 | 0.85<b<1 | 边际效益扩张弱型 | 边际效益相对增长速度稍高于经济规模的相对增长速度 | |
负异速增长 | 负异速1级 | 0.5<b<0.85 | 经济扩张弱型 | 边际效益相对增长速度稍低于经济规模的相对增长速度 |
负异速2级 | 0<b<0.5 | 经济扩张强型 | 边际效益相对增长速度远低于经济规模的相对增长速度 | |
负异速3级 | b<0 | 经济环境有所收缩 | 边际效益和经济规模其中一个减少或同时减少 |
表2 黄河流域主要用水指标与全国主要用水指标情况比较Table 2 Comparison of the main water use indicators in the Yellow River Basin and the main national water use indicators |
地区 | 耕地实际灌溉亩均用水量/m3 | 农业灌溉水有效利用系数 | 城镇居民人均生活用水量/(L/d) | 农村居民人均生活用水量/(L/d) | 人均综合用水量 /m3 |
---|---|---|---|---|---|
山西 | 189 | 0.546 | 97 | 63 | 204 |
内蒙古 | 271 | 0.547 | 96 | 84 | 752 |
山东 | 169 | 0.643 | 87 | 68 | 224 |
河南 | 157 | 0.615 | 119 | 72 | 247 |
四川 | 365 | 0.477 | 163 | 107 | 302 |
陕西 | 287 | 0.577 | 113 | 85 | 239 |
甘肃 | 446 | 0.565 | 80 | 45 | 416 |
青海 | 478 | 0.500 | 108 | 69 | 432 |
宁夏 | 706 | 0.543 | 112 | 30 | 1011 |
全国 | 368 | 0.559 | 139 | 89 | 431 |
表3 黄河流域水资源边际效益影响因素指标体系Table 3 Influence factors index system for the marginal benefits of water resources in the Yellow River Basin |
类别 | 影响因子 | 单位 | 指标说明 |
---|---|---|---|
农业 | 有效灌溉面积 | 千hm2 | |
化肥使用量 | 万t | 按折纯算法计算 | |
农业万元产值用水量 | m3/万元 | ||
粮食单位面积产量 | kg/hm2 | ||
第一产业比例 | % | ||
政策因素 | % | 农业固定资产投资/总投资 | |
工业 | 劳动生产率 | % | 工业增加值/从业人员人数 |
工业万元产值用水量 | m3/万元 | ||
第二产业比例 | % | ||
工业废水达标率 | % | 反映工业用水技术水平 | |
政策因素 | % | 工业固定资产投资/总投资 | |
第三产业 | 城市化水平 | % | 城镇人口/总人口 |
人均绿地面积 | hm2 | ||
第三产业比例 | % | ||
第三产业万元产值用水量 | m3/万元 | ||
政策因素 | % | 第三产业固定资产投资/总投资 |
表4 相关性分析结果Table 4 Correlation analysis results |
工业 | 指标 | 工业万元产值用水量 | 工业废水达标率 | ||
相关性 | -0.635** | 0.713** | |||
p值 | 0.000 | 0.000 | |||
农业 | 指标 | 有效灌溉面积 | 农业万元产值用水量 | 第一产业比例 | |
相关性 | 0.530** | 0.323* | -0.624** | ||
p值 | 0.000 | 0.030 | 0.000 | ||
第三产业 | 指标 | 城市化水平 | 人均绿地面积 | 政策因素 | 第三产业比例 |
相关性 | 0.491** | 0.844** | -0.295* | 0.521** | |
p值 | 0.001 | 0.000 | 0.049 | 0.000 |
注:**表示在0.01级别(双尾)相关性显著,*表示在0.05级别(双尾)相关性显著。 |
表5 回归模型分析结果Table 5 Analysis results of regression model |
变量 | 标准化系数 | p值 |
---|---|---|
工业万元产值用水量 | -0.152 | 0.426 |
工业废水达标率 | 0.588 | 0.003 |
有效灌溉面积 | 0.539 | 0.000 |
农业万元产值用水量 | 0.038 | 0.698 |
第一产业比例 | -0.644 | 0.000 |
城市化水平 | -0.169 | 0.077 |
人均绿地面积 | 1.035 | 0.000 |
政策因素 | -0.125 | 0.132 |
第三产业比例 | -0.236 | 0.009 |
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[2] |
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[3] |
|
[4] |
|
[5] |
|
[6] |
|
[7] |
岳思羽, 李怀恩. 渭河干流宝鸡段水资源边际效益的研究. 水资源与水工程学报, 2019, 30(2): 19-24.
[
|
[8] |
|
[9] |
|
[10] |
|
[11] |
|
[12] |
|
[13] |
|
[14] |
[
|
[15] |
|
[16] |
房汉国. 产出缺口估算与通货膨胀关系研究: 基于生产函数法. 当代经济, 2022, 39(4): 3-9.
[
|
[17] |
|
[18] |
|
[19] |
|
[20] |
王智勇, 王劲峰, 于静洁, 等. 河北省平原地区水资源利用的边际效益分析. 地理学报, 2000, 55(3): 318-328.
[
|
[21] |
刁子乘, 赵晶. 中国北方地区工业用水边际效益及影响因素研究. 人民珠江, 2022, 43(11): 8-15.
[
|
[22] |
|
[23] |
|
[24] |
|
[25] |
|
[26] |
|
[27] |
|
[28] |
金凤君, 马丽, 许堞, 等. 黄河流域产业绿色转型发展的科学问题与研究展望. 中国科学基金, 2021, 35(4): 537-543.
[
|
[29] |
傅伯杰, 王帅, 沈彦俊, 等. 黄河流域人地系统耦合机理与优化调控. 中国科学基金, 2021, 35(4): 504-509.
[
|
[30] |
|
[31] |
金凤君. 黄河流域生态保护与高质量发展的协调推进策略. 改革, 2019, (11): 33-39.
[
|
[32] |
盖美, 郝慧娟, 柯丽娜, 等. 辽宁沿海经济带水资源边际效益测度及影响因素分析. 自然资源学报, 2015, 30(1): 78-91.
[
|
[33] |
|
[34] |
吕素冰. 水资源利用的效益分析及结构演化研究. 大连: 大连理工大学, 2012.
[
|
[35] |
王成新, 王波涛. 基于结构视角的中国人口城市化与土地城市化异速增长研究. 中国人口·资源与环境, 2016, 26(8): 135-141.
[
|
[36] |
尹上岗. 长三角地区城市人口—绿地面积异速增长特征及驱动机制. 地理研究, 2021, 40(10): 2780-2795.
[
|
[37] |
沈杨, 汪聪聪, 高超, 等. 基于城市化的浙江省湾区经济带碳排放时空分布特征及影响因素分析. 自然资源学报, 2020, 35(2): 329-342.
[
|
[38] |
赵泳春, 苏方林. 经济差异化增长下生态系统服务价值的时空演变特征: 以珠江—西江经济带为例. 自然资源学报, 2022, 37(7): 1782-1798.
[
|
[39] |
|
[40] |
|
[41] |
|
[42] |
|
[43] |
许海东. 基于Cobb-Douglas生产函数的城市工业用水资源边际效益研究. 水利技术监督, 2019, 147(1): 107-109.
[
|
[44] |
尹上岗, 杨山, 龚海波. 长三角工业经济规模与污染排放异速关系及互动机制. 地理学报, 2022, 77(9): 2202-2218.
[
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