科研動態

新疆生地所在中亞水-能-糧-生態系統綜合評估與可持續發展研究中獲進展

時間:2022-02-23

  水、能源、糧食在減少貧困、增加人類福祉和實現區域可持續發展方面發揮著重要作用,而生態環境則是實現水-能源-糧食紐帶安全的重要保障。因此,必須將四者作為整體來綜合分析水-能源-糧食-生態系統的紐帶關系。中亞是“一帶一路”的核心地區,正面臨著能源和糧食需求迅速增加、生態環境惡化以及水資源分布不均衡等一系列挑戰,威脅到中亞地區水-能源-糧食-生態系統(WEFE)的安全。因此,為了應對這些挑戰并實現區域可持續發展目標,有必要理解中亞各國水-能源-糧食-生態系統狀況。

  中國科學院新疆生態與地理研究所荒漠與綠洲生態國家重點實驗室陳亞寧研究員團隊基于粒子群-投影尋蹤模型和虛擬水貿易的概念,定量評估了中亞各國水-能源-糧食-生態系統壓力狀況,發現了中亞地區國家之間部門壓力的傳遞性,并揭示了壓力的傳遞機制。

  研究結果表明:中亞各國部門壓力等級存在顯著差異,KZA的WEFE系統壓力最低(II級),UZB和TKM的壓力最高(IV級),其他兩個國家的壓力處于中等(III級),其主要原因是水在WEFE系統中發揮了決定性作用。其次,國家部門壓力之間存在緊密聯系,且具有傳遞性。上游國(TJK和KGZ)發電耗水與下游國(TKM和UZB)灌溉用水之間的沖突,導致壓力從上游的能源系統轉移到下游的水系統和糧食系統,而下游國通過虛擬水貿易實現了壓力的進一步傳遞。其中壓力傳遞最重要的媒介是作物產品,特別是棉花和小麥的虛擬水貿易?;趯鬟f機制的理解,建立了自上而下的協調機制,其中,上下游國家對水資源的統一管理是該機制順利運行的關鍵,跨境合作以及發電、棉花種植和作物進出口貿易結構調整是實現部門可持續發展的重要舉措。

  相關成果以“Comprehensive evaluation and sustainable development of water–energy–food–ecology systems in Central Asia”為題發表在“Renewable and Sustainable Energy Reviews”。新疆生地所秦景秀博士為第一作者,段偉利研究員為通訊作者。該研究得到國家自然科學基金項目資助。

  文章鏈接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S136403212101323X 

圖1 1992-2014年中亞各國WEFE系統壓力 

圖2 中亞各國虛擬水進出口貿易(圖左)以及不同作物虛擬水足跡(圖右)

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