黃河幾字彎水土流失區(qū)水-能-糧-生融合發(fā)展研究

Studies on integrated development of water-energy-food-ecosystem in soil erosion areas of the Ω Bend of the Yellow River

李占斌，鄧銘江，李鵬，賈路

（西安理工大學(xué)旱區(qū)水工程生態(tài)環(huán)境全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，710048，西安）

摘要：水資源、能源、糧食和生態(tài)之間存在緊密的紐帶關(guān)系。在黃河幾字彎水土流失區(qū)，各要素互相制衡和協(xié)同，是制約區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。系統(tǒng)分析了黃河幾字彎水土流失區(qū)市域尺度2000—2020年間水資源量、能源消費(fèi)總量、糧食總產(chǎn)量和植被指數(shù)等要素的時(shí)空變化特征，結(jié)果表明：該區(qū)域水資源分布不均、能源消費(fèi)總量顯著增長、糧食產(chǎn)量逐年增加、生態(tài)環(huán)境狀況持續(xù)向好，存在水-能-糧-生協(xié)同關(guān)系，并指出該區(qū)域目前還存在發(fā)展不均衡、低協(xié)同和不可持續(xù)等問題。建議未來進(jìn)一步系統(tǒng)強(qiáng)化水-能-糧-生融合發(fā)展，破解水土流失區(qū)生態(tài)保護(hù)與生產(chǎn)發(fā)展矛盾，同時(shí)增強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新與數(shù)據(jù)支撐，以能源為杠桿、水糧為基底、生態(tài)為約束、高質(zhì)量發(fā)展為目標(biāo)，通過技術(shù)創(chuàng)新、制度設(shè)計(jì)和空間優(yōu)化，推動水-能-糧-生四要素從低效協(xié)同向高效融合轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展。

關(guān)鍵詞：水-能-糧-生；融合發(fā)展；黃河幾字彎；水土流失區(qū)；生態(tài)保護(hù)

作者簡介：李占斌，教授，長期從事流域泥沙工程控制理論和技術(shù)研究。

基金項(xiàng)目：國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目（2022YFF1300800）；國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（U2443212）。

DOI：10.3969/j.issn.1000-1123.2025.11.003

水資源、能源和糧食是人類社會賴以生存的關(guān)鍵戰(zhàn)略資源，三者之間的復(fù)雜耦合關(guān)系已成為21世紀(jì)全球可持續(xù)發(fā)展面臨的核心挑戰(zhàn)。隨著世界人口持續(xù)增長和氣候變化影響加劇，三者之間的相互依賴性日益凸顯，形成了緊密關(guān)聯(lián)的“水-能-糧”資源安全紐帶關(guān)系。這種相互依存和制約的關(guān)系在發(fā)生水土流失的生態(tài)脆弱區(qū)表現(xiàn)得尤為突出，這些地區(qū)往往同時(shí)面臨水資源短缺、能源供應(yīng)不穩(wěn)定、糧食生產(chǎn)不確定性高、生態(tài)脆弱等多重壓力，形成了更加復(fù)雜的水-能-糧-生紐帶關(guān)系。聯(lián)合國2030年可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)（SDGs）中明確將水安全（SDG6）、能源安全（SDG7）、糧食安全（SDG2）和生態(tài)安全（SDG13～15）列為優(yōu)先事項(xiàng)，反映了國際社會對其協(xié)同管理的高度重視。黃河幾字彎水土流失區(qū)作為中華文明的重要發(fā)源地，位于連接我國南北部、東西部區(qū)域的樞紐地帶，具有重要的戰(zhàn)略地位，同時(shí)該區(qū)域還是黃河流域的核心區(qū)域，風(fēng)光清潔能源和煤炭天然氣資源豐富，但生態(tài)脆弱、水土流失嚴(yán)重、水資源短缺，區(qū)域可持續(xù)發(fā)展面臨重大挑戰(zhàn)。本研究以黃河幾字彎水土流失區(qū)為研究對象，在收集大量地市統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和遙感數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)分析該區(qū)域長時(shí)期市域尺度水資源、能源、糧食和生態(tài)環(huán)境等要素的時(shí)空變化特征，揭示區(qū)域水-能-糧-生協(xié)同關(guān)系，指出區(qū)域目前發(fā)展中存在的問題，并進(jìn)一步提供未來發(fā)展的策略和建議，為黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展提供科技支撐。

研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)方法

1.黃河幾字彎水土流失區(qū)概況

黃河幾字彎水土流失區(qū)地處黃河流域中段的黃土高原地區(qū)（北緯33°—41°，東經(jīng)103°—112°），該區(qū)域因嚴(yán)重的水土流失被列為國家生態(tài)治理重點(diǎn)區(qū)域，是我國最為典型的水土流失區(qū)之一。本研究采用趙勇等研究劃分的幾字彎區(qū)范圍（見下圖），地理范圍涉及四個(gè)省級行政單元，包括內(nèi)蒙古自治區(qū)的鄂爾多斯高原與河套平原過渡帶、陜西省關(guān)中平原及陜北高原延伸區(qū)、甘肅省隴東黃土丘陵地帶，以及寧夏回族自治區(qū)的沿黃灌區(qū)及山區(qū)，共包含21個(gè)地級行政單元，其中內(nèi)蒙古涉及烏海等2市，陜西涵蓋西安等7市，甘肅包括白銀等7市（州），寧夏覆蓋全境5市，總面積達(dá)372827km2。該區(qū)域西南部以洮河為界，南部毗鄰渭河流域，北側(cè)及東側(cè)則由黃河干流環(huán)繞，形成典型的水系包圍型地理單元。地貌呈現(xiàn)西南高、東北低的特征，海拔梯度由青藏高原邊緣向河套平原逐漸遞減。

研究區(qū)地理位置

該區(qū)域內(nèi)降水較少，植被稀疏，水資源短缺，干旱頻發(fā)，生態(tài)環(huán)境脆弱，已實(shí)施了大規(guī)模的退耕還林（草）等生態(tài)工程和淤地壩、梯田等水土流失治理措施。截至2018年區(qū)域內(nèi)已累積建設(shè)4051座骨干淤地壩和75794km2梯田，成為當(dāng)?shù)刂匾墓┧喔缺Ｕ瞎こ獭⑸鷳B(tài)保護(hù)工程和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)，在當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展中具有不可替代的作用。此外，區(qū)域常住人口已突破5200萬人，人口密度呈現(xiàn)東部高于西部的空間分異特征。綜上可知，黃河幾字彎水土流失區(qū)水資源-能源-糧食-生態(tài)系統(tǒng)紐帶關(guān)系異常緊密，是制約該區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵要素。

2.數(shù)據(jù)來源與方法

根據(jù)水-能-糧-生紐帶關(guān)系的核心要素及市域統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的可獲得性，本文從各省統(tǒng)計(jì)年鑒和水資源公報(bào)中收集了黃河幾字灣水土流失區(qū)2000—2020年21個(gè)市（州）逐年的人口、水資源量和糧食總產(chǎn)量數(shù)據(jù)。同時(shí)，根據(jù)文獻(xiàn)利用夜景燈光指數(shù)估算了21個(gè)市（州）的能源消費(fèi)總量。此外，從中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所網(wǎng)站收集了1000m空間分辨率的數(shù)字高程模型（Digital Elevation Model，DEM）和2000—2020年間的歸一化植被指數(shù)（Normalized Difference Vegetation Index，NDVI）數(shù)據(jù)，并通過GIS軟件統(tǒng)計(jì)了21個(gè)市（州）逐年的NDVI均值。通過分析水資源量、能源消費(fèi)總量、糧食總產(chǎn)量和NDVI來反映研究區(qū)水-能-糧-生系統(tǒng)各要素及其紐帶關(guān)系的變化情況。在此基礎(chǔ)上，本文進(jìn)一步采用Mann-Kendall趨勢檢驗(yàn)法識別時(shí)間序列變量的變化趨勢，并通過洛倫茨曲線計(jì)算不同要素隨人口變化的基尼系數(shù)，闡明各要素的空間均衡性變化，并通過歸一化處理和回歸模型，分析水-能-糧-生之間的關(guān)系。

黃河幾字彎水土流失區(qū)水-能-糧-生時(shí)空演變

1.黃河幾字彎水土流失區(qū)水資源量時(shí)空演變

水資源是黃河幾字彎水土流失區(qū)經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵制約因素之一。下圖為黃河幾字彎水土流失區(qū)2000—2020年21個(gè)市（州）的水資源量演變情況。

黃河幾字彎水土流失區(qū)21個(gè)市（州）水資源量時(shí)空變化

由上圖（a）可知，區(qū)域內(nèi)21個(gè)市（州）水資源量呈現(xiàn)明顯分布差異，其中寶雞市水資源量最大，均值達(dá)到30.9億m3，而烏海市水資源量最小，僅0.2億m3。寶雞市水資源量均值占整個(gè)研究區(qū)水資源量比重最大，其次是西安市，烏海市的占比最小，3市占比分別為16.4%、12.3%和0.1%。從各市（州）水資源年際變化來看，寶雞市、中衛(wèi)市、烏海市和平?jīng)鍪?市水資源量呈現(xiàn)顯著增加趨勢（P<0.05），而渭南市、吳忠市和臨夏回族自治州（以下簡稱臨夏州）3市（州）水資源量具有不顯著減少的趨勢（P>0.05），其余各市（州）水資源量變化均為不顯著增加（P>0.05）。同時(shí)，各市（州）水資源量年際變化波動幅度差異懸殊，其中寶雞市水資源量年際波動幅度最大，而烏海市波動幅度最小，其標(biāo)準(zhǔn)差分別為10億m3和0.1億m3。從空間分布來看，21個(gè)市（州）水資源量和人口在多年平均情況下，基尼系數(shù)達(dá)到0.39，這表明水資源量和人口分布的空間均衡性較差，見上圖（b），且水資源量和人口分布之間的基尼系數(shù)在2000—2020年間呈現(xiàn)不顯著增加波動變化趨勢（P>0.05），超過50%的年份基尼系數(shù)大于0.4，見上圖（c），這進(jìn)一步表明該區(qū)域水資源量和人口分布之間存在高度不均衡性，且不均衡性正在逐漸增大。

2.黃河幾字彎水土流失區(qū)能源消費(fèi)總量時(shí)空變化

黃河幾字彎水土流失區(qū)礦產(chǎn)能源資源豐富，是我國重要的煤炭和天然氣能源生產(chǎn)基地，同時(shí)也是黃河流域重要的經(jīng)濟(jì)發(fā)展樞紐，區(qū)域內(nèi)有關(guān)中-天水城市群、呼和浩特-包頭-鄂爾多斯-榆林城市群等，是推動國家中西部發(fā)展的重要戰(zhàn)略區(qū)域。下圖為黃河幾字彎水土流失區(qū)2000—2020年21個(gè)市（州）的能源消費(fèi)總量變化情況。

黃河幾字彎水土流失區(qū)21個(gè)市（州）能源消費(fèi)總量時(shí)空變化

由上圖（a）可知，區(qū)域內(nèi)21個(gè)市（州）能源消費(fèi)總量呈現(xiàn)明顯差異，其中榆林市能源消費(fèi)總量最大，均值達(dá)到202149.3百萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤，而固原市能源消費(fèi)總量最小，僅為19683.9百萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤。榆林市能源消費(fèi)總量均值占整個(gè)研究區(qū)能源消費(fèi)總量比重最大，其次是西安市、鄂爾多斯市、延安市，固原市的占比最小，其占比分別為12.0%、11.8%、10.9%、10.8%和1.2%。從各市（州）能源消費(fèi)總量年際變化來看，各市（州）能源消費(fèi)總量年際變化波動幅度差異懸殊，其中榆林市能源消費(fèi)總量年際波動幅度最大，而銅川市波動幅度最小，其標(biāo)準(zhǔn)差分別為116718.9百萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤和6234.2百萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤，區(qū)域內(nèi)21個(gè)市（州）能源消費(fèi)總量均呈現(xiàn)顯著增加趨勢（P<0.05）。從空間分布來看，榆林市和鄂爾多斯市構(gòu)成北部能源消費(fèi)核心區(qū)，西安市、渭南市和咸陽市構(gòu)成南部能源消費(fèi)核心區(qū)，形成了兩邊高中間低的能源消費(fèi)格局。同時(shí)，21個(gè)市（州）能源消費(fèi)總量和人口在多年平均情況下，基尼系數(shù)達(dá)到0.36，表明能源消費(fèi)總量和人口分布的空間均衡性較差，見上圖（b），且能源消費(fèi)總量和人口分布之間的基尼系數(shù)在2000—2020年間呈現(xiàn)顯著增加趨勢（P<0.05），個(gè)別年份基尼系數(shù)甚至超過0.4，見上圖（c），這進(jìn)一步表明該區(qū)域能源消費(fèi)總量和人口分布之間的空間不均衡性在迅速增大。

3.黃河幾字彎水土流失區(qū)糧食總產(chǎn)量時(shí)空變化

黃河幾字彎水土流失區(qū)作為我國西北地區(qū)重要的糧食產(chǎn)區(qū)，區(qū)域內(nèi)分布有寶雞峽灌區(qū)、涇惠渠灌區(qū)、洛惠渠灌區(qū)、寧夏引黃灌區(qū)和黃河南岸灌區(qū)等多個(gè)灌區(qū)，在保障西北糧食安全中發(fā)揮著不可替代的作用。下圖為黃河幾字彎水土流失區(qū)2000—2020年21個(gè)市（州）的糧食總產(chǎn)量變化情況。

黃河幾字彎水土流失區(qū)21個(gè)市（州）糧食總產(chǎn)量時(shí)空變化

由上圖（a）可知，區(qū)域內(nèi)21個(gè)市（州）糧食總產(chǎn)量呈現(xiàn)明顯差異，其中渭南市糧食總產(chǎn)量最大，均值達(dá)到208.1萬t，而烏海市糧食總產(chǎn)量最小，僅3.3萬t。渭南市糧食總產(chǎn)量均值占整個(gè)研究區(qū)糧食總產(chǎn)量比重最大，其次是咸陽市、西安市、榆林市，烏海市的占比最小，其占比分別為10.2%、9.2%、9.1%、7.2%和0.2%。從各市（州）糧食總產(chǎn)量年際變化來看，各市（州）糧食總產(chǎn)量年際變化波動幅度差異懸殊，其中榆林市糧食總產(chǎn)量年際波動幅度最大，而烏海市波動幅度最小，其標(biāo)準(zhǔn)差分別為56.9萬t和0.6萬t。西安市糧食總產(chǎn)量在2000—2020年間呈現(xiàn)顯著減少趨勢（P<0.05），咸陽市呈現(xiàn)不顯著減少趨勢（P>0.05），其余19個(gè)市（州）糧食總產(chǎn)量均呈現(xiàn)增加趨勢，其中延安市、寶雞市、銀川市和蘭州市4個(gè)市糧食總產(chǎn)量增加趨勢不顯著（P>0.05），而其余15個(gè)市（州）均呈現(xiàn)顯著增加趨勢（P<0.05），研究區(qū)糧食產(chǎn)量整體逐年增加。從空間分布來看，以西安市、咸陽市、渭南市為核心的關(guān)中平原是黃河幾字彎水土流失區(qū)的核心產(chǎn)糧區(qū)。多年平均情況下，21個(gè)市（州）糧食總產(chǎn)量和人口基尼系數(shù)為0.19，表明糧食總產(chǎn)量和人口分布關(guān)系比較均衡，見上圖（b）。但是在2000—2020年間，糧食總產(chǎn)量和人口分布之間的基尼系數(shù)呈現(xiàn)顯著增加趨勢（P<0.05），到2020年已經(jīng)超過0.3，見上圖（c），這表明該區(qū)域糧食總產(chǎn)量和人口分布之間的空間不均衡性正在迅速增大。

4.黃河幾字彎水土流失區(qū)生態(tài)狀況時(shí)空演變

干旱缺水、植被稀疏、水土流失嚴(yán)重和生態(tài)環(huán)境脆弱是黃河幾字彎水土流失區(qū)最為世人所知的生態(tài)環(huán)境特征。作為中華文明的重要發(fā)源地，其生態(tài)環(huán)境經(jīng)歷了長期的演變過程，在不同歷史時(shí)期具有不同的特征。為了實(shí)現(xiàn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展，經(jīng)過幾十年的水土流失治理和生態(tài)建設(shè)，該區(qū)域生態(tài)環(huán)境明顯改善。下圖為黃河幾字彎水土流失區(qū)2000—2020年21個(gè)市（州）的NDVI變化情況。

黃河幾字彎水土流失區(qū)21個(gè)市（州）NDVI時(shí)空變化

由上圖（a）可知，區(qū)域內(nèi)21個(gè)市（州）NDVI存在明顯差異，其中寶雞市NDVI最大，而烏海市NDVI最小，均值分別為0.82和0.22。寶雞市NDVI均值占整個(gè)研究區(qū)NDVI比重最大，其次是西安市、銅川市，烏海市的占比最小，其占比分別為7.2%、6.8%、6.7%和2.0%。從各市（州）NDVI年際變化來看，各市（州）NDVI年際變化波動幅度較小，其中固原市NDVI年際波動幅度最大，而西安市波動幅度最小，其標(biāo)準(zhǔn)差分別為0.08和0.01。在2000—2020年間，除西安市NDVI呈現(xiàn)不顯著增加趨勢（P>0.05），其余20個(gè)市（州）NDVI均呈現(xiàn)顯著增加趨勢（P<0.05）。從空間分布來看，以西安市、咸陽市、渭南市、寶雞市和銅川市為核心的關(guān)中平原是黃河幾字彎水土流失區(qū)的生態(tài)質(zhì)量高值區(qū)。多年平均情況下，21個(gè)市（州）NDVI和人口基尼系數(shù)為0.28，表明NDVI和人口分布關(guān)系相對均衡，見上圖（b）。但是在2000—2020年間，NDVI和人口分布之間的基尼系數(shù)呈現(xiàn)顯著增加趨勢（P<0.05），到2020年已經(jīng)接近0.35，見上圖（c），這表明該區(qū)域NDVI和人口分布之間的空間不均衡性也正在迅速增大。

5.黃河幾字彎水土流失區(qū)水-能-糧-生協(xié)同關(guān)系分析

綜上可知，在2000—2020年間黃河幾字彎水土流失區(qū)水資源、能源消費(fèi)、糧食產(chǎn)量和生態(tài)狀況變化情況存在一定差異，但能源消費(fèi)整體明顯增加，生態(tài)狀況整體明顯改善，各市（州）水資源量、能源消費(fèi)總量、糧食總產(chǎn)量和NDVI與人口分布之間的不均衡性持續(xù)增加，區(qū)域可持續(xù)發(fā)展面臨重要挑戰(zhàn)。因此，本文進(jìn)一步分析了整個(gè)黃河幾字彎水土流失區(qū)水資源量-能源消費(fèi)總量-糧食總產(chǎn)量-NDVI之間的紐帶關(guān)系，以闡明區(qū)域水-能-糧-生之間的協(xié)同關(guān)系。

黃河幾字彎水土流失區(qū)整體水-能-糧-生協(xié)同關(guān)系回歸曲線

由上圖黃河幾字彎水土流失區(qū)整體水-能-糧-生協(xié)同關(guān)系回歸曲線可知，在整個(gè)黃河幾字彎水土流失區(qū)，水資源量與NDVI之間存在顯著的正相關(guān)關(guān)系，兩者的線性回歸方程確定性系數(shù)R2為0.30（P=0.01），而水資源量與糧食總產(chǎn)量和能源消費(fèi)總量之間的正向回歸關(guān)系并不顯著（P>0.05），R分別只達(dá)到了0.07和0.12，協(xié)同關(guān)系較弱。能源消費(fèi)總量分別與NDVI和糧食總產(chǎn)量之間存在顯著的正相關(guān)關(guān)系，兩者的線性回歸方程R分別為0.80和0.94（P<0.001）。同時(shí)糧食總產(chǎn)量與NDVI之間也存在顯著的正相關(guān)關(guān)系，兩者的線性回歸方程R為0.77（P<0.001），其協(xié)同關(guān)系較強(qiáng)。由以上分析可知，黃河幾字彎水土流失區(qū)整體存在水-能-糧-生協(xié)同關(guān)系，特別是在能源消費(fèi)和生態(tài)、能源消費(fèi)和糧食產(chǎn)量、生態(tài)和糧食產(chǎn)量等方面，這表明能源消費(fèi)可能驅(qū)動了農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化（如灌溉設(shè)施、化肥生產(chǎn)）和生態(tài)治理（如植被恢復(fù)工程）。而較弱的協(xié)同關(guān)系反映出水資源利用效率不足，可能受限于輸水損耗、灌溉技術(shù)落后或人口與資源分配不均等原因?？傮w而言，區(qū)域水-能-糧-生協(xié)同發(fā)展依然面臨重大障礙，發(fā)展不均衡問題突出。

黃河幾字彎水土流失區(qū)水-能-糧-生融合發(fā)展策略

本文以黃河幾字彎水土流失區(qū)為研究對象，系統(tǒng)分析了2000—2020年間黃河幾字彎水土流失區(qū)水-能-糧-生各要素的時(shí)空演變特征及協(xié)同關(guān)系，指出了目前發(fā)展中還存在不均衡、低協(xié)同和不可持續(xù)等問題。未來，黃河幾字彎水土流失區(qū)的可持續(xù)發(fā)展需以能源為杠桿、水糧為基底、生態(tài)為約束、高質(zhì)量發(fā)展為目標(biāo)，通過技術(shù)創(chuàng)新、制度設(shè)計(jì)和空間優(yōu)化，推動水-能-糧-生四要素從低效協(xié)同向高效融合轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展。建議該區(qū)域在未來的發(fā)展中從以下幾方面進(jìn)行優(yōu)化。

1.強(qiáng)化水-能-糧-生融合發(fā)展

在黃河幾字彎水土流失區(qū)充分利用當(dāng)?shù)匾呀ǔ傻拇笠?guī)模淤地壩工程和梯田，同時(shí)建設(shè)高質(zhì)量淤地壩，進(jìn)一步控制泥沙，防止水土流失，減少入黃泥沙，穩(wěn)固現(xiàn)有生態(tài)保護(hù)成效。根據(jù)區(qū)域天然存在的溝壑高差地形特征，科學(xué)發(fā)展風(fēng)光清潔能源提水補(bǔ)灌技術(shù)，平衡豐水區(qū)與缺水區(qū)的水資源配置，實(shí)現(xiàn)梯田-淤地壩-窖池聯(lián)合運(yùn)用，結(jié)合節(jié)水灌溉技術(shù)（如滴灌、水肥一體化），減少農(nóng)業(yè)耗水，緩解農(nóng)業(yè)“卡脖子旱”，提升農(nóng)業(yè)糧食產(chǎn)量，減少從黃河干流取水量和生態(tài)沖沙用水，實(shí)現(xiàn)當(dāng)?shù)厮?能-糧-生融合發(fā)展；同時(shí)進(jìn)一步利用能源消費(fèi)對生態(tài)的正向驅(qū)動（如光伏電站輔助植被恢復(fù)），推廣保護(hù)性耕作、等高種植等水土保持型農(nóng)業(yè)，通過生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制（如退耕還林補(bǔ)貼和光伏發(fā)電交易）激勵(lì)農(nóng)戶積極參與，形成可持續(xù)的正向循環(huán)機(jī)制。

2.破解區(qū)域不均衡難題

能源富集區(qū)（如鄂爾多斯）應(yīng)側(cè)重產(chǎn)業(yè)升級與碳排放控制；水土流失核心區(qū)（如陜北黃土高原）應(yīng)強(qiáng)化梯田整治、高質(zhì)量淤地壩建設(shè)，提升資源承載力和空間均衡調(diào)控能力。引導(dǎo)人口向資源承載力較高的城鎮(zhèn)集聚，減少生態(tài)脆弱區(qū)的人類活動壓力。

3.增強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新與數(shù)據(jù)支撐

構(gòu)建水-能-糧-生融合模式大數(shù)據(jù)平臺，實(shí)時(shí)監(jiān)測資源流動與生態(tài)響應(yīng)，支持動態(tài)調(diào)控；開發(fā)高精度水土流失預(yù)報(bào)技術(shù)，研發(fā)低成本節(jié)水技術(shù)、梯田-淤地壩-窖池水資源聯(lián)合調(diào)控技術(shù)和耐旱作物品種，緩解水資源短缺問題，促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展。

Abstract: Water resources, energy, food, and ecosystems are closely interconnected. In the soil erosion areas of the Ω Bend of the Yellow River, balancing and coordinating these elements are crucial for sustainable regional socio-economic development. This study systematically analyzes the spatial and temporal variations of key factors, including water resources, total energy consumption, total grain production, and vegetation index, at the city scale in soil erosion areas of the Ω Bend of the Yellow River from 2000 to 2020. The results indicate uneven water distribution, significant growth in energy consumption, a steady increase in grain production, and continuous improvement in ecological conditions. These findings suggest a collaborative relationship among water, energy, food, and ecosystem; however, issues such as unbalanced development, low synergy, and unsustainability persist. The study recommends systematically enhancing the integrated development of water-energy-food-ecosystem, resolving conflicts between ecological protection and production development in soil erosion areas, and strengthening technological innovation and data support, with energy as a lever, water and food as the foundation, ecosystem as a constraint, and high-quality development as the goal, through technological innovation, institutional design, and spatial optimization, promoting the shift from inefficient collaboration to efficient integration of these four elements, thereby achieving ecological protection and high-quality development in the Yellow River basin.

Keywordswater-energy-food-ecosystem; integrated development; Ω Bend of the Yellow River; soil erosion areas; ecological protection

本文引用格式：

李占斌，鄧銘江，李鵬等.黃河幾字彎水土流失區(qū)水-能-糧-生融合發(fā)展研究[J].中國水利，2025（11）：20-27.

封面攝影喻權(quán)剛

責(zé)編王慧

校對李博遠(yuǎn)

審核軒瑋

監(jiān)制趙洪濤

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