“水-粮食-能源”系统的前世今生

水、粮食和能源安全是联合国2030可持续发展议程的核心内容。2011年以来水-粮-能关联系统（water-food-energy nexus）研究快速发展，逐渐克服了单一要素“独奏式”的研究局限，有利于增加资源协同效应，提高资源利用效率。

世界范围内水资源短缺、能源短缺和粮食不足导致区域冲突加剧，因此需要重新审视水、粮食和能源安全及其内在关联。以往研究大多关注单一独立要素，或在水、粮食和能源中的两元素之间建立二元局部联结，但是将三者作为一个系统的耦合研究仍然比较匮乏。

图1 1996~2018年二元与三元研究文献统计

本文对1996~2018年长时间序列中，水-粮食-能源关联系统进行文献计量分析（图1），应用引文空间（CiteSpace）技术，系统地梳理了水-粮食-能源关联系统的研究历史与现状。系统关联受到国际社会的普遍关注，其中水要素的研究社群相对活跃。2010~2016年间的研究体现出日益加强的多学科交叉特点（图2）。但是关联研究尚未发展成一个稳定而独立的学科，对于多系统耦合驱动机制和过程机理的认识仍存在很大的不确定性。

图2 水-粮食-能源关联系统研究的学科及发文量（不同颜色代表不同学科分类，数字代表该学科发文数量，面积大小表示当年发文数量所占比例的大小；为了清晰美观，删去了数量少的学科名，而仅以颜色代表）

本文在区分目前文献中“强关联”与“弱关联”的基础上，阐明水、粮食、能源作为彼此的投入与产出要素，相互之间存在密切关联，并形成了跨越部门和区域的级联效应；水、粮食和能源三个资源要素构成一个整体的系统，即水-粮食-能源命运共同体。这种跨部门级联效应是关联系统内在联系的重要体现，然而目前这种效应或影响仍然不清楚。将水-粮食-能源作为一个系统并理解其内部的关联关系将是解决水、粮食和能源安全问题的有效途径和重要手段。

未来水-粮食-能源关联研究需针对关联系统的边界、影响因素和生态环境效应等问题建立研究框架，探讨多要素耦合驱动机制，克服现有的单一部门资源管理模式，突破不同部门相互割裂的局限，以便协调不同自然资源、增加协同效应，提高系统效率。

本文的亮点如下：

三元耦合的关联系统研究在二元局部要素联结的基础上必将更加融合。未来需要系统地分析水、粮食和能源要素之间的协同关系与利弊权衡，激发关于水-粮食-能源系统更多的思考与行动，为可持续发展提供理论基础和方法支撑。