曉 蘭，薩礎(chǔ)日拉，李軒然

(赤峰學(xué)院 資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，內(nèi)蒙古 赤峰 024000)

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負(fù)載指數(shù)法在內(nèi)蒙古各盟市水資源承載力評(píng)價(jià)中的應(yīng)用

曉 蘭，薩礎(chǔ)日拉，李軒然

(赤峰學(xué)院 資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，內(nèi)蒙古 赤峰 024000)

運(yùn)用負(fù)載指數(shù)法對(duì)內(nèi)蒙古各盟市水資源的開發(fā)前景進(jìn)行了對(duì)比研究。結(jié)果表明：由于內(nèi)蒙古自治區(qū)各盟市人口數(shù)量、降水量、水資源分布以及經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度不同，導(dǎo)致其水資源開發(fā)利用程度也不一樣，存在著明顯的空間差異。但是整體來看，除了呼倫貝爾市，各個(gè)盟市的水資源開發(fā)利用程度都比較高、開發(fā)利用潛力比較低，開發(fā)條件很不樂觀。因此，應(yīng)該從社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境整體系統(tǒng)出發(fā)，合理利用水資源，努力改善水環(huán)境。

內(nèi)蒙古自治區(qū)；負(fù)載指數(shù)；水資源承載力

0 引言

我國最早開展水資源承載力研究是在1985年，即新疆水資源軟科學(xué)課題組首次對(duì)新疆的水資源承載能力和開發(fā)戰(zhàn)略對(duì)策進(jìn)行的研究。此后我國不斷有學(xué)者對(duì)水資源承載力加以研究，但是他們給出的水資源承載力的概念有所不同，其中具有代表性的如：新疆水資源軟科學(xué)課題研究組提出的“水資源承載能力是水資源可開發(fā)利用量，在滿足維護(hù)生態(tài)環(huán)境用水要求后，所能支撐的工農(nóng)業(yè)最大產(chǎn)值和人口數(shù)量”[1]。范曉秋等人將水資源承載力定義為“某一區(qū)域在某一具體歷史發(fā)展階段，水資源最大供給量可供支持該區(qū)域資源、環(huán)境和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的能力。具體可表述為：某一區(qū)域在具體的發(fā)展階段，考慮當(dāng)前科技、文化、體制的影響，在當(dāng)前的管理技術(shù)條件下，水資源對(duì)生態(tài)系統(tǒng)和經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)良性發(fā)展的支撐能力”[2]。馮尚友則將其定義為“一定區(qū)域、一定物質(zhì)生活條件下，水資源能持續(xù)供給當(dāng)代和后代人需求的規(guī)模和能力”[3]。王建華等人認(rèn)為“區(qū)域水資源承載力就是指在將來不同的時(shí)間尺度上，以預(yù)期的經(jīng)濟(jì)技術(shù)發(fā)展水平為依據(jù)，在對(duì)生態(tài)環(huán)境不構(gòu)成危害的條件下，某一區(qū)域內(nèi)可利用水資源持續(xù)供養(yǎng)一個(gè)良性社會(huì)體系的能力”[4]?；葶蠛訉?duì)水資源承載力的定義是“某一地區(qū)的水資源在某一具體歷史發(fā)展階段下，以可以預(yù)見的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展水平為依據(jù)，以可持續(xù)發(fā)展為原則，以維護(hù)生態(tài)環(huán)境良性循環(huán)發(fā)展為條件，經(jīng)過合理優(yōu)化配置，對(duì)該地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的最大支撐能力”[5]?？梢钥闯?，水資源承載力是一個(gè)動(dòng)態(tài)的概念，至今還沒有一個(gè)能普遍接受的定義。

水資源承載力分析關(guān)系到環(huán)境、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展等各個(gè)方面，涉及面較廣、內(nèi)容較復(fù)雜，因此目前國內(nèi)尚無形成統(tǒng)一的研究方法。而近幾年來，水資源負(fù)載指數(shù)作為水資源基礎(chǔ)狀況分析和開發(fā)潛力評(píng)價(jià)的重要指標(biāo)，被廣泛應(yīng)用在區(qū)域水資源開發(fā)、水資源可持續(xù)性評(píng)價(jià)、水資源承載力評(píng)價(jià)等研究中[6-9]。用該方法進(jìn)行研究的地域范圍涉及皖中皖北地區(qū)、石羊河流域、關(guān)中地區(qū)、京津冀地區(qū)、遼河流域、呼包鄂城市群等[10-12]，但對(duì)內(nèi)蒙古各個(gè)盟市水資源開發(fā)潛力的評(píng)價(jià)并未涉及。對(duì)內(nèi)蒙古各個(gè)盟市水資源承載力進(jìn)行對(duì)比研究，對(duì)于內(nèi)蒙古自治區(qū)各盟市的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展具有重要意義。因此，文章運(yùn)用水資源負(fù)載指數(shù)法，以內(nèi)蒙古各個(gè)盟市作為計(jì)算單元，利用2008-2013年的相關(guān)數(shù)據(jù)，對(duì)各盟市水資源承載力進(jìn)行對(duì)比研究，旨在為內(nèi)蒙古各個(gè)盟市水資源的合理利用提供參考依據(jù)。

1 研究區(qū)域概況

內(nèi)蒙古自治區(qū)位于中國北方，處于東經(jīng)97°12′～126°04′，北緯37°24′～53°23′之間(見圖1)。全區(qū)轄9個(gè)地級(jí)市和3個(gè)盟。西部有包頭市、烏海市、鄂爾多斯市、阿拉善盟、巴彥淖爾市；中部有呼和浩特市、烏蘭察布市、錫林郭勒盟；東部包括赤峰市、通遼市、呼倫貝爾市、興安盟(見圖2)。全區(qū)屬溫帶大陸性季風(fēng)氣候，全年降水量在100～500 mm之間，降水主要集中在夏季，降水量由東向西遞減。水資源在時(shí)空分布上很不均勻，與人口和耕地的分布不相適應(yīng)。內(nèi)蒙古大部分地區(qū)人均水資源占有量僅為629 m3，不足世界水平的1/12，低于聯(lián)合國提出的人均1 000 m3的水資源安全紅線[13-14]，屬于水資源短缺地區(qū)。

圖1 內(nèi)蒙古自治區(qū)地理位置圖

圖2 內(nèi)蒙古自治區(qū)行政區(qū)劃分布圖

2 研究方法與數(shù)據(jù)來源

2.1 研究方法

水資源負(fù)載指數(shù)是表達(dá)一定區(qū)域內(nèi)水資源與經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人口間關(guān)系的指標(biāo)，反映區(qū)域水資源利用程度及開發(fā)利用潛力，通常應(yīng)用于開發(fā)利用潛力的評(píng)價(jià)和水資源基礎(chǔ)狀況的分析中。水資源負(fù)載指數(shù)的定義是：“反映區(qū)域單位水資源負(fù)載的地區(qū)人口經(jīng)濟(jì)規(guī)模的一個(gè)可以橫向?qū)Ρ鹊臒o量綱值。”[15]

水資源負(fù)載指數(shù)的計(jì)算公式[6]為：

(1)

(2)

式中，R為降雨量，單位為mm。

根據(jù)水資源負(fù)載指數(shù)的大小，可將區(qū)域水資源開發(fā)利用潛力劃分成五個(gè)等級(jí)，結(jié)果如表1所示。

表1 水資源負(fù)載指數(shù)分級(jí)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)[15-16]

2.2 數(shù)據(jù)來源

主要數(shù)據(jù)來源于《內(nèi)蒙古自治區(qū)統(tǒng)計(jì)公報(bào)(2009-2014)》《內(nèi)蒙古自治區(qū)統(tǒng)計(jì)年鑒(2009-2014)》《內(nèi)蒙古自治區(qū)水資源公報(bào)(2009-2014)》《中國統(tǒng)計(jì)年鑒(2009-2014)》等。

3 結(jié)果與分析

3.1 評(píng)價(jià)結(jié)果

根據(jù)上述研究辦法，得出內(nèi)蒙古自治區(qū)各主要盟市水資源負(fù)載指數(shù)，計(jì)算結(jié)果見表2及圖3-8。從圖3-8可以看出，2008-2013年內(nèi)蒙古自治區(qū)中西部地區(qū)水資源負(fù)載指數(shù)屬于I，Ⅱ，Ⅲ級(jí)水平，水資源開發(fā)利用程度很高，未來開發(fā)潛力都較小，需“開源節(jié)流”來緩解地區(qū)水資源供需矛盾。這個(gè)結(jié)論與付桂軍等人的研究結(jié)果很接近：中西部盟(市)水資源開發(fā)利用量已占全區(qū)總量的59.7%，開發(fā)利用率高達(dá)90%以上，水資源開發(fā)潛力已達(dá)到飽和[12]。而東部地區(qū)除了呼倫貝爾市，其他幾個(gè)盟市如通遼市、赤峰市、興安盟，水資源負(fù)載指數(shù)屬于Ⅱ，Ⅲ級(jí)水平，水資源開發(fā)利用程度高，水資源開發(fā)潛力較小。

表2 2008-2013年內(nèi)蒙古各盟市水資源負(fù)載指數(shù)

圖3 2008年內(nèi)蒙古各盟市水資源 負(fù)載指數(shù)等級(jí)對(duì)比

圖4 2009年內(nèi)蒙古各盟市水資源 負(fù)載指數(shù)等級(jí)對(duì)比

圖5 2010年內(nèi)蒙古各盟市水資源 負(fù)載指數(shù)等級(jí)對(duì)比

圖6 2011年內(nèi)蒙古各盟市水資源 負(fù)載指數(shù)等級(jí)對(duì)比

圖7 2012年內(nèi)蒙古各盟市水資源 負(fù)載指數(shù)等級(jí)對(duì)比

圖8 2013年內(nèi)蒙古各盟市水資源 負(fù)載指數(shù)等級(jí)對(duì)比

3.2 各盟市水資源負(fù)載指數(shù)變化分析

3.2.1 烏海市水資源負(fù)載指數(shù)變化分析

各盟市中，歷年水資源負(fù)載指數(shù)平均值最高的地區(qū)是烏海市，達(dá)到501.30，歷年C值一直大于10，且最高年份2011年C值達(dá)到647，最低年份2008年C值仍為69.3，說明烏海市的水資源開發(fā)潛力相當(dāng)小。這主要是因?yàn)闉鹾Ｊ械慕邓可?，歷年水資源量只占全區(qū)的0.06%，水資源有限。同時(shí)，C值呈現(xiàn)波動(dòng)上升趨勢，表明烏海市的水資源利用程度在不斷地加劇。烏海市水資源的合理開發(fā)與利用的形勢十分緊迫。

3.2.2 巴彥淖爾市水資源負(fù)載指數(shù)變化分析

巴彥淖爾市的水資源負(fù)載指數(shù)平均值處于全區(qū)第二，達(dá)到59.1。雖然2008年，巴彥淖爾市的C值小于1，處于Ⅴ等級(jí)，2012年處于Ⅲ級(jí)，但是其他年份的C值都非常高，最高年份2011年達(dá)到了96.3，僅低于同期烏海市的C值。從歷年水資源負(fù)載指數(shù)的離差系數(shù)(Cv值)*離差系數(shù)是指一組數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)差與其相應(yīng)的均值之比，是測度數(shù)據(jù)離散程度的相對(duì)指標(biāo)，其作用主要是用于比較不同組別數(shù)據(jù)的離散程度。水資源負(fù)載指數(shù)離差系數(shù)(即Cv值)表示各年份中水資源負(fù)載指數(shù)的相對(duì)變動(dòng)程度。來看，巴彥淖爾市的水資源負(fù)載指數(shù)變動(dòng)幅度很大。這說明巴彥淖爾市的水資源開發(fā)利用程度受到了經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、自然等條件的共同影響。

3.2.3 呼和浩特市水資源負(fù)載指數(shù)變化分析

2008-2013年呼和浩特市負(fù)載指數(shù)均大于10，2011年C值最高，達(dá)到82.8，一直處于Ⅰ級(jí)水平，屬于水資源開發(fā)利用條件艱難、水資源利用程度很高、水資源開發(fā)潛力不大、有條件時(shí)需要從外流域調(diào)水的地區(qū)。歷年呼和浩特市負(fù)載指數(shù)呈現(xiàn)波動(dòng)變化，其Cv值等于0.75，水資源負(fù)載指數(shù)變動(dòng)幅度很大，這表明該地區(qū)水資源開發(fā)利用條件很不穩(wěn)定。

3.2.4 包頭市水資源負(fù)載指數(shù)變化分析

除了2012年，其余年份包頭市的C值一直大于10，處于Ⅰ級(jí)水平，屬于水資源利用程度很高，但開發(fā)利用條件艱難、開發(fā)潛力不大的地區(qū)。包頭市的C值與呼和浩特市的C值相比存在著明顯差異。2008-2010年期間，包頭市的C值一直大于呼和浩特市的C值，也就是說包頭市的水資源開發(fā)利用程度一直高于呼和浩特市的開發(fā)利用程度。但是從2011年開始，包頭市的C值開始下降，2012年其值變?yōu)?.7，下降了一個(gè)等級(jí)，開發(fā)利用程度有所降低。到2013年，包頭市的C值依然低于呼和浩特，表明包頭市的水資源開發(fā)利用程度與呼和浩特市相比有所緩解。

3.2.5 烏蘭察布市水資源負(fù)載指數(shù)變化分析

2008-2013年，烏蘭察布市歷年水資源負(fù)載指數(shù)平均值為20.8。2010年C值最低，小于1，說明當(dāng)年水資源利用程度低，開發(fā)潛力很大，易于開發(fā)。2011年C值為3.7，介于2～5之間，屬于Ⅲ等級(jí)，說明當(dāng)年水資源開發(fā)利用程度和開發(fā)條件中等、開發(fā)利用潛力較大。其他年份C值都大于10，說明這些年份水資源開發(fā)利用程度很高。因此，從時(shí)間上烏蘭察布市C值的變化大致可以分為三個(gè)階段：2008-2009年為增長時(shí)期；2009-2010年為減少時(shí)期；2010-2013年為增長時(shí)期。該地區(qū)水資源負(fù)載指數(shù)的Cv等于0.76，水資源負(fù)載指數(shù)的變動(dòng)幅度比較大，這說明烏蘭察布市的水資源利用程度變動(dòng)很高，不穩(wěn)定。

3.2.6 阿拉善盟的水資源負(fù)載指數(shù)變化分析

2008-2013年，阿拉善盟的水資源負(fù)載指數(shù)變化可以分為兩個(gè)階段：2008-2011年為增長時(shí)期；2011-2013年為波動(dòng)下降時(shí)期。C值歷年平均值為17.3，其變化情況是：從2008年的8.2增加到2011年的32.0，而2012年則減少到4.7。從水資源開發(fā)利用程度來分析，阿拉善盟的水資源開發(fā)利用程度從2008年開始逐漸加大，到2011年達(dá)到最高，2012年又開始下降，水資源開發(fā)潛力有所增加?？傮w上，阿拉善盟的水資源開發(fā)利用條件依然艱難、水資源利用程度很高，屬于水資源開發(fā)潛力低的地區(qū)。3.2.7 赤峰市水資源負(fù)載指數(shù)變化分析

2008-2013年，赤峰市的水資源負(fù)載指數(shù)呈現(xiàn)明顯增加的趨勢，C值從2008年的8.0增長到2013年的23.6，C值從Ⅱ級(jí)惡化為Ⅰ級(jí)，而且歷年水資源負(fù)載指數(shù)平均值達(dá)到14.5，屬于水資源開發(fā)利用條件艱難、水資源利用程度很高、水資源開發(fā)潛力低的地區(qū)。而其Cv值為0.44，說明赤峰市的水資源負(fù)載指數(shù)的變動(dòng)幅度不算太大。

3.2.8 鄂爾多斯市水資源負(fù)載指數(shù)變化分析

2008-2013年，鄂爾多斯的水資源負(fù)載指數(shù)波動(dòng)變化，歷年C值均值達(dá)到15.8。除2013年外，C值一直大于10，處于Ⅰ級(jí)，總體上屬于水資源開發(fā)利用條件很難、水資源利用程度很高、水資源開發(fā)潛力低的地區(qū)。

3.2.9 通遼市水資源負(fù)載指數(shù)變化分析

2008-2013年，通遼市的水資源負(fù)載指數(shù)波動(dòng)變化，歷年C值平均值達(dá)到9.7。通遼市的水資源開發(fā)利用程度經(jīng)歷了“Ⅱ→Ⅰ→Ⅲ→Ⅰ”的過程，可以看出C值一直在前三個(gè)等級(jí)之間徘徊。這表明，通遼市的水資源開發(fā)利用程度很高，開發(fā)利用潛力小，開發(fā)相對(duì)困難。通遼市水資源負(fù)載指數(shù)的Cv值為0.6，與赤峰市相比其C值的變動(dòng)程度相對(duì)較大。3.2.10 錫林郭勒盟水資源負(fù)載指數(shù)變化分析

2008-2013年，錫林郭勒盟水資源負(fù)載指數(shù)波動(dòng)變化，歷年水資源負(fù)載指數(shù)平均值達(dá)到9.7。水資源開發(fā)利用程度經(jīng)歷了“Ⅳ→Ⅲ→Ⅳ→Ⅲ”過程，在第三、第四等級(jí)之間徘徊。歷年水資源負(fù)載指數(shù)的Cv值為0.4，變化幅度不大。這表明，錫林郭勒盟歷年水資源開發(fā)利用程度處于中等或者較低水平，開發(fā)利用潛力較大，開發(fā)條件中等或較容易開發(fā)。3.2.11 興安盟水資源負(fù)載指數(shù)變化分析

各盟市中，興安盟的水資源開發(fā)利用程度較低，2008-2013年歷年水資源負(fù)載指數(shù)的平均值為3.1，其水資源開發(fā)利用程度經(jīng)歷了“Ⅲ→Ⅱ→Ⅲ→Ⅱ→Ⅳ”過程，水資源開發(fā)利用程度從中等轉(zhuǎn)為較低。這表明，興安盟的水資源開發(fā)利用程度降低，開發(fā)潛力增大，開發(fā)比較容易。

3.2.12 呼倫貝爾市水資源負(fù)載指數(shù)變化分析

各盟市中，水資源開發(fā)利用程度最低的是呼倫貝爾市，2008-2013年歷年水資源負(fù)載指數(shù)的平均值為1.2。呼倫貝爾市水資源的開發(fā)利用潛力很大，開發(fā)很容易，這主要是因?yàn)楹魝愗悹柺杏邢鄬?duì)豐富的水資源。

4 結(jié)論與建議

4.1 結(jié)論

(1)2008-2013年，內(nèi)蒙古中西部地區(qū)水資源開發(fā)利用程度很高，未來開發(fā)潛力都較小，東部地區(qū)除了呼倫貝爾市，其他幾個(gè)盟市如通遼市、赤峰市、興安盟，水資源開發(fā)利用程度很高，水資源開發(fā)潛力也很小。由此可以看出，由于內(nèi)蒙古自治區(qū)各盟市水資源分布以及經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度不同，導(dǎo)致其水資源開發(fā)利用程度不同。水資源開發(fā)利用強(qiáng)度存在著空間差異。

(2)一般情況下，經(jīng)濟(jì)越發(fā)達(dá)的地區(qū)，其水資源利用程度就越高。呼和浩特、包頭、鄂爾多斯市是全區(qū)最發(fā)達(dá)的三個(gè)地區(qū)[17]。2013年，呼和浩特市的GDP為2 705.39億元，包頭市的GDP為3 424.75億元，鄂爾多斯市的GDP為3 955.9億元。而且這三個(gè)地區(qū)的工業(yè)較為發(fā)達(dá)，2013年工業(yè)用水量分別占到全區(qū)工業(yè)用水量的8.54%，12.39%，10.95%。因此，這三個(gè)地區(qū)的水資源開發(fā)利用程度都很高、水資源開發(fā)潛力很低。呼和浩特市作為內(nèi)蒙古自治區(qū)的首府，其歷年水資源負(fù)載指數(shù)均大于10，C值一直處于Ⅰ級(jí)水平，屬于水資源利用程度很高、水資源開發(fā)潛力不大的地區(qū)。其水資源負(fù)載指數(shù)變動(dòng)幅度很高，表明呼和浩特市水資源開發(fā)利用條件很不穩(wěn)定。

(3)烏海市的歷年水資源負(fù)載指數(shù)也一直處于Ⅰ級(jí)水平。雖然烏海市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較低，但是其水資源量非常少，僅占到全區(qū)的0.06%。西部地區(qū)的烏蘭察布市、巴彥淖爾市、阿拉善盟的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平也較低，2013年GDP分別是833.79億元、834.9億元、443.51億元，2013年水資源量分別占到全區(qū)的0.92%，0.43%，0.29%。因此，這些地區(qū)水資源稀少直接導(dǎo)致其水資源開發(fā)利用程度高。

(4)東部地區(qū)的通遼市和赤峰市，其水資源量和經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度是影響這兩個(gè)地區(qū)水資源開發(fā)利用程度較大的兩個(gè)因素。2013年通遼市和赤峰市的GDP分別達(dá)到了1 781.8億元和1 686.15億元，是東部地區(qū)較發(fā)達(dá)地區(qū)，2013年水資源量分別占到全區(qū)的3.41%，3.66%。因此，在兩因素共同的影響之下，這兩個(gè)地區(qū)的水資源開發(fā)利用程度相對(duì)較高，其開發(fā)潛力不大。

4.2 建議

由于自身產(chǎn)水量較少，內(nèi)蒙古自治區(qū)的用水主要依靠的是國家分配的黃河過境水，隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，流域內(nèi)工業(yè)發(fā)展迅猛，對(duì)水資源的需求逐漸增大，供需矛盾更為突出。因此今后應(yīng)該從社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境整體系統(tǒng)出發(fā)，合理利用水資源，努力改善水環(huán)境。(1)節(jié)約用水，努力建設(shè)節(jié)水型社會(huì)。(2)努力開發(fā)非傳統(tǒng)水資源(即雨水、微咸水、洪水等)。(3)修建水壩、水庫等調(diào)水設(shè)備，增加水資源的儲(chǔ)存量。(4)防止水污染，提高水環(huán)境質(zhì)量，并加大水污染治理工作。(5)強(qiáng)化管理，實(shí)行最嚴(yán)格的水資源管理制度。

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(責(zé)任編校：李秀榮)

On the Application of Load Index Method in Evaluation of Water Resources Carrying Capacity in Unions and Cities of Inner Mongolia

XIAO Lan， SA Churila， LI Xuan-ran

(College of Resources and Environmental Science， Chifeng University， Chifeng 024000， China)

The authors of this paper have conducted a comparative study of the developmental prospects of water resources in the unions and cities of Inner Mongolia by using the load index method. The results show that the differences in the development and utilization of water resources in unions and cities of Inner Mongolia are due to the differences in population， rainfall， water resources distribution and t levels of economic development. On the whole， the water resources development and utilization are relatively high， the potential for the further development and utilization is limited， and the development conditions are not very good in Inner Mongolia， except Hulun Buir City. Therefore， it is imperative to make rational use of water resources and strive to improve the water environment due to the social， economic and environmental considerations.Key Words： load index； Inner Mongolia； water resources carrying capacity

2014年內(nèi)蒙古自治區(qū)自然科學(xué)基金項(xiàng)目(2014BS0302)；2015年赤峰市社會(huì)科學(xué)科研課題(201510)

曉蘭(1984-)，女，蒙古族，內(nèi)蒙古通遼市庫倫旗人，講師，碩士，主要從事資源開發(fā)與環(huán)境治理研究。

X37；TV213

A

1672-349X(2016)06-0025-06

10.16160/j.cnki.tsxyxb.2016.06.007