人口与经济

哈萨克斯坦水资源与人口、GDP的时空匹配研究

 

0 引言

在干旱地区,水资源是支撑社会经济发展重要的因素。基于水文水资源、气象、土地利用等基础数据,分析自然禀赋与社会经济的相互作用机制,是未来中亚地区水资源利用研究的发展方向[1]。水资源的形成、演化和合理利用不仅意味着水资源在人类代际之间的分配公平,也代表着地区社会经济、生态环境与水资源的协调可持续发展[2],因此有必要加强地区水资源利用与经济社会发展相互关系的研究。

水资源问题一直是制约中亚干旱区发展的重要问题之一[3]。目前国内外学者对中亚水问题的研究主要为定性分析[4-5],少部分学者对中亚水土资源的匹配关系进行了定量研究[6],但对水资源利用状况和经济社会发展相互关系的研究相对较少,研究范围仅限于国家尺度。哈萨克斯坦作为中亚地区水资源及其潜力最丰富的国家,资源、经济均是中亚地区之重。关于哈萨克斯坦水资源的研究,目前主要是从国家层面对其水资源分布储存、开发利用、管理等[7]方面进行描述性分析较多,如龙爱华等[8]对哈萨克斯坦水资源条件进行了分析,认为国民经济可用水较少且保证率低;吴淼等[9]对哈萨克斯坦水资源及其利用情况进行了系统评估,表示农业用水占总用水量较大,是影响全国用水变化的主要原因;热依莎·吉力力等[10]在对哈萨克斯坦水环境现状的研究中,强调人口增长和经济发展加剧了哈萨克斯坦水资源短缺问题;Kamshat 等[11]对哈萨克斯坦农村地区用水系统和卫生设施情况进行了分析,认为人口、经济、水资源在地区间存在矛盾等。

国内外关于水资源利用与经济社会因素匹配关系的研究,大部分文献均采用经济学理论、数学方法及模型等,如从水资源分布与配置的角度,多采用基尼系数法[12]、不平衡指数法[13]、综合指数法[14];从水足迹的角度,多采用水足迹计算模型[15];从农产品的角度,采用虚拟水方法[16];还有通过协整模型[17]、VAR模型[18]的构建等来研究水资源与经济社会发展的关系。由于数据获取不易,各国学者对哈萨克斯坦地级州(市)水资源利用与经济社会之间匹配水平等问题研究甚少,且未涉及到长时间序列的时空变化分析。因此,采用基于数列的匹配度计算方法,分析1995—2015年哈萨克斯坦16个州(市)水资源利用量和人口、GDP的匹配状况,揭示它们的时空匹配规律,并指出问题,有利于促进水资源与经济社会的可持续发展,为保障“一带一路”倡议的有效实施提供一些借鉴与指导。

1 材料与方法

1.1 研究区概况

哈萨克斯坦是中亚五国中面积最大的国家,面积272.49万km2,与我国西部地区有着跨界水体的重要联系。地势东南高、西北低,其中多为平原与低地。气候属于温带大陆性气候,北部较湿润,多年平均降水量300~500 mm,西南部较干旱,多年平均降水量100 mm左右。水资源总量约1 084.5亿m3,其地表水资源量和地下水资源量分别为1 006 m3和338.5 m3,境内水资源分布极不均衡,主要集中在东部、南部及东南部[7],径流补给较少,多来自过境河流。哈萨克斯坦拥有16个地级州(市),主要以农牧业为主,北部是雨养农业区,南部则为灌溉农业区,西南地区缺水十分严重,农业受气候条件变化的影响也较大。南哈萨克斯坦州、克孜勒奥尔达州、阿拉木图州和江布尔州的农业用水量占总用水量的比重较大,而卡拉干达州、曼格斯套州、巴浦洛达尔州的工业用水量占比较多。2017年哈萨克斯坦总人口1 803.44万,主要集中在南哈萨克斯坦州、卡拉干达州和阿拉木图州等地区,人均GDP为8 769美元,而阿拉木图市和阿特劳州的GDP相对较高。

1.2 数据来源

本文数据来源于《哈萨克斯坦地区统计年鉴》( 个州(市)作为研究区域,时间跨度为1995—2015年。数据包括用水量(总量、农业、工业、生活)、GDP(总值、工业、农业)、人口(农村、城市)等。

1.3 研究方法

匹配是对“2种或2种以上系统或其要素之间配合关系(正、负相关)”的描述[19]。左其亭等[19]在2014年提出了基于数列的匹配度计算方法,其能从时间和空间上,直接、定量地分析2种变量之间的匹配关系,目前已应用到水资源利用与经济社会发展时空匹配的研究中[19-20]。计算方法[19]:假设研究区内有k个单元表示第k个单元变量X与Y的值,则空间上的匹配度计算如式(1);假设T个研究时段为第t个时间段变量X与Y的值,时间上的匹配度计算方法与上相同。

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