城市食物-能源-水资源系统关联性研究:以北京市为例

摘要：

食物、能源和水资源是人类生存和发展不可或缺、不可替代的基础性资源,三者之间存在错综复杂的关联关系.城市是社会经济与资源消耗的集聚地,也是食物、能源和水资源供需矛盾冲突最为激烈的区域,食物安全、化石能源枯竭和淡水资源短缺等全球性问题已成为未来城市可持续发展面临的最大挑战.系统分析与模拟城市食物-能源-水资源的供给、需求及其关联关系,对保障城市资源供给安全、推动资源系统管理具有重要的实践意义.文章基于Stella建模平台,构建了区域关联和要素关联耦合作用下城市食物、能源与水资源供需的动态模型,以北京市为例,定量模拟了2016—2035年食物-能源-水资源系统的动态变化及其关联特征.结果表明:①2035年,北京城市居民粮食需求量预计约216万t,肉类83万t,总能源需求量约9165万tce,总需水量约46亿m3,而由本地独立生产和供给的资源量仅分别为21万t、23万t、1650万tce和33亿m3,本地供需缺口都呈现增大趋势,必须依赖外部地区的资源投入满足本地需求.②食物-能源-水资源要素之间相互作用的绝对量增加且生产"外包"特征明显,本地食物-能源-水资源关联关系向运输、处理等供应链后端环节偏移.③要素关联关系上,食物与水资源的耦合作用最强,能源和食物的关联程度明显增大,水资源和能源的关联程度较稳定.区域关联关系上,食物-能源-水资源系统区域间关联性增强.④城市资源的系统管理需要综合考虑食物-能源-水资源供需过程中的多重权衡关系,建立多区域、多要素一体化的资源协同管理机制.

关键词：食物-能源-水、关联关系、动态模拟、Stella

所属期刊栏目：31

分类号：X24(人类、资源、能源与环境的关系)

资助基金：国家重点研发计划;国家自然科学基金;国家自然科学基金

在线出版日期：2021-07-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：174-184