文章信息 ：
Fader M, Cranmer C, Lawford R and Engel-Cox J (2018) Toward an Understanding of Synergies and Trade-Offs Between Water, Energy, and Food SDG Targets. Front. Environ. Sci. 6:112. doi: 10.3389/fenvs.2018.00112
1.研究背景与意义
为了实现经济、社会和环境的可持续性，改善所有人的生活质量，发挥人的潜力，世界各国于2015年9月商定了到2030年实现的17项可持续发展目标。总共制定了169项指标，为通过具体目标，例如增加可再生能源、使农业生产力翻番或改善水质，在实现总目标方面取得重大进展奠定基础。
为每项具体目标确定了指标，以衡量实现这些目标所取得的进展;其中一些指标仍在制定和核准中。其中三个可持续发展目标具体涉及粮食(可持续发展目标2)、水(可持续发展目标6)和能源(可持续发展目标7)。这三个目标具有内在联系，实现这些目标所需的资源管理、基础设施发展和政治措施也是如此。这些部门之间的相互联系意味着协同效应的潜力，但也有权衡的风险。
本研究将协同效应理解为实现目标对生态系统服务的积极影响，进而实现其他目标，或促进基础设施和政策的互利发展，从而促进可持续发展目标的实施。当一个目标集中使用实现另一个目标所必需的资源时，或者由于实现一个目标而造成的环境退化限制了实现另一个目标的机会时，就会产生权衡。例如，个别国家为实现能源目标所采取的路径可能会以积极或消极的方式影响它们实现水和粮食目标的能力。为了在尽量减少权衡的同时实现这些目标，将需要依赖考虑到水、能源和粮食之间相互依存关系的政策。
2.研究内容
一、方法
1.评估目标的需求和影响
根据作者的专业知识，每个目标首先根据三个领域的投入需求进行评估(1)水，(2)土地和土壤，(3)电力和燃料。如果需要该资源组的任何组件达到目标，则分配a−1，否则分配0。
之后，对三个领域的基础设施需求进行评估(1)卫生保健和医院，(2)教育、技术，和研究(R&E)，(3)街道、管道、铁路、机场、海港、渠道、水坝、能源生产、污水处理和水处理(简化为“灰色基础设施”)。如果需要该基础设施组的任何组件，则分配a +1，否则分配0。
接下来，对每一项可持续发展目标的具体目标进行了调查，看其实现是否意味着在提供和调节生态系统服务方面存在风险或产生效益。将支持生态系统服务纳入调节服务评价。虽然人们认识到文化生态系统服务是一个重要的考虑因素，但由于几乎所有国家的多元文化多样性及其评估的复杂性，不可能将其包括在本研究中。调节或发放生态系统服务存在风险时，取值为−1;存在效益时，取值为+1。否则赋值为0。
2.评估两个目标之间的权衡和利益
首先，选择任意一对可持续发展目标。如果两个目标的实现需要同一组输入(例如，水)，则认为将发生对该资源的竞争，并且将为交互分配值- 1，否则将为零。这一过程在三个资源领域(水;土地和土壤;电力和燃料)。
其次，如果两个目标都需要同一组基础设施的存在或发展才能实现，则认为为实现其中一个目标而开发的基础设施也可以用于实现第二个目标。在这种情况下，当打算实现这两个目标时，会考虑在基础设施方面的协同作用，并将为相互作用分配价值1;否则它将被赋值为0。这一过程在三个基础设施领域(卫生保健和医院;R & e;灰色基础设施)。
第三，对提供和调节生态系统服务以及目标与生态系统服务的总体相互作用的风险和效益进行了相互评价。
最后，计算两个目标之间的总交互得分(TIS)，即投入需求的竞争、基础设施发展的协同效应以及对生态系统服务的总影响(风险和效益)的总和。TIS的结果标签是基于Nilsson等人(2016)提出的类别的扩展，以便更详细地描述结果的理论范围。表1定义了这些类别，
表明积极的TIS代表了目标之间不同程度的协同作用。同样，负TIS代表了目标之间的权衡。表2显示了计算两个目标相互作用和总相互作用分数TIS的示例。
二、结果
本研究的结果包括三个方面:每对目标之间的相互作用，积极的，中性的，和负面互动以及每个可持续发展目标的平均互动，以及可持续发展目标汇总的相同参数。
表3显示了可持续发展目标2、6和7的所有具体目标的TIS。
矩阵用颜色编码，以匹配给予每个交互的值。每个目标的相互作用都镜像在矩阵中，一对目标无论从x轴还是y轴出发都会给出相同的结果。最显著的结果是没有限制、抵消和抵消相互作用。这可能意味着可持续发展目标设计得很好，或者分析对生态系统服务的影响过于宽松。缺乏非常强烈的负面互动的另一个原因是，风险和收益、投入竞争和基础设施协同效应相互补偿。
图2显示了三个可持续发展目标中每个目标的单独统计数据，以及三个可持续发展目标的汇总统计数据。
总共有166个积极互动和26个消极互动。正向交互作用(协同作用)值高于负向交互作用值，有59个正向交互作用被标记为“支持”(+3)，所有负向交互作用都处于“约束”(- 1)水平。总相互作用的平均值为1.5，中位数为2.0，建立了这三个可持续发展目标之间的总体相互作用。单独考虑每个可持续发展目标，每个可持续发展目标的相互作用的平均值大于1(可持续发展目标7为1.8，可持续发展目标2为1.1，可持续发展目标6为1.8)(图2)。我们的方法证实了普遍认为可持续发展目标6(水)具有最多的潜在协同效应;这个目标总共有124个正相互作用，平均正相互作用为+2.1(“强化”)。因此，实现水目标将使实现更多的目标和指标变得更加容易，包括世界经济论坛关系之外的目标和指标。
1.负面的互动
负相互作用次数最多的可持续发展目标是可持续发展目标2(消除饥饿、实现粮食安全、改善营养和促进可持续农业)，有26个负相互作用(图2)。矩阵中的所有负相互作用都与可持续发展目标2的目标有关。与粮食有关的目标高度依赖于其他资源的利用，采用不可持续的技术(如在传统农业中所做的那样)实现这些目标有可能破坏生态系统。因此，这些结果表明，虽然可持续发展目标2对粮食安全至关重要，但必须谨慎实施。
2.积极的互动
矩阵中不存在不可分割的相互作用(+4值)，这表明在每个目标对中至少存在一个可能存在生态系统服务风险或资源竞争的区域(表3)。然而，许多目标具有大量的正相互作用，除了2之外的所有目标。b的相互作用平均值>0(图2)。某些靶标在所有靶标相互作用中都具有显著的正性;目标想要达到的目标最终将有助于其他目标的成功。
3.总结与展望
本研究提出了一种定量方法来估计水、粮食和能源可持续发展目标之间潜在权衡和协同效应的强度。除了阐明宏观尺度上各项目标之间的关系外，该方法还可适用于特定区域，为决策者和当地实施计划提供有用的见解。
但是本方法中没有分析的许多考虑因素可以进一步评估。例如，矿物投入是实现某些指标(例如光电装置、农用化学品生产、水净化等)所必需的。但是，不同部门所使用的各种矿物以及它们的不同供应情况需要进行更详细的分析，以便将它们纳入这一办法。同样，基础设施成本和所需的劳动力也没有被考虑在内。有许多目标需要这些投资，并最终分享投资。
申明：本文图表均来源于原文。本推送内容仅代表课题组对文章的理解，请有兴趣的朋友们阅读原文。同时，课题组水平有限，难免会出现错讹，请各位朋友批评指正。
来源：Frontiers in Environmental Science
转自：青藏高寒区土地利用课题组
转自：“经管学术联盟”微信公众号
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