孫宇 孟珊珊 劉維忠

收稿日期：2023-11-01；接受日期：2024-01-22

基金項目：國家社會科學(xué)基金項目（18BJY166）

作者簡介：孫? 宇，女，碩士研究生，研究方向為農(nóng)林經(jīng)濟管理。E-mail：1148614510@qq.com

通信作者：劉維忠，男，教授，博士生導(dǎo)師，博士，研究方向為農(nóng)業(yè)經(jīng)濟管理。E-mail：2080054388@qq.com

Editorial Office of Yangtze River. This is an open access article under the CC BY-NC-ND 4.0 license.

文章編號：1001-4179（2024） 06-0143-09

引用本文：孫宇，孟珊珊，劉維忠.

新疆水資源經(jīng)濟生態(tài)系統(tǒng)韌性協(xié)調(diào)分析及未來預(yù)測

［J］.人民長江，2024，55（6）：143-151.

摘要：為了提高新疆干旱區(qū)水資源-經(jīng)濟-生態(tài)系統(tǒng)韌性水平，實現(xiàn)三者協(xié)調(diào)發(fā)展，以新疆干旱區(qū)14個地州為例，采用熵權(quán)法確定指標(biāo)權(quán)重，運用耦合協(xié)調(diào)模型測算水資源-經(jīng)濟-生態(tài)系統(tǒng)韌性耦合度和協(xié)調(diào)度，并應(yīng)用R/S分析法預(yù)測新疆未來協(xié)調(diào)度發(fā)展趨勢。研究結(jié)果表明：① 2010～2020年新疆水資源-經(jīng)濟-生態(tài)系統(tǒng)韌性綜合發(fā)展水平整體呈上升趨勢，系統(tǒng)對風(fēng)險沖擊的抵御力、恢復(fù)力和適應(yīng)力有所增強。② 各地州耦合度呈良好耦合狀態(tài)，協(xié)調(diào)水平整體由勉強協(xié)調(diào)向中級失調(diào)轉(zhuǎn)變。③ 由Hurst指數(shù)可知，博爾塔拉蒙古自治州等9個地區(qū)水資源-經(jīng)濟-生態(tài)韌性協(xié)調(diào)度呈現(xiàn)改善趨勢，昌吉回族自治州等5個地區(qū)協(xié)調(diào)度呈惡化趨勢。新疆在未來發(fā)展應(yīng)注重水資源和生態(tài)環(huán)境的保護，提高水資源、經(jīng)濟、生態(tài)系統(tǒng)韌性協(xié)調(diào)程度，實現(xiàn)社會可持續(xù)發(fā)展。

關(guān)? 鍵? 詞：水資源-經(jīng)濟-生態(tài)韌性； 耦合協(xié)調(diào)模型； R/S分析法； 新疆

中圖法分類號： TV213.4

文獻標(biāo)志碼： A

DOI：10.16232/j.cnki.1001-4179.2024.06.020

0? 引 言

新疆作為西北典型干旱區(qū)和生態(tài)脆弱區(qū)，水資源短缺和生態(tài)本底脆弱敏感，經(jīng)濟正常運行面臨著多元化、復(fù)雜化的風(fēng)險挑戰(zhàn)。生態(tài)環(huán)境是經(jīng)濟運行的生產(chǎn)條件，水資源是經(jīng)濟發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，但隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展，水資源供需失衡、生態(tài)環(huán)境被污染擾動了系統(tǒng)內(nèi)部有序的發(fā)展，水問題和生態(tài)問題逐漸成為經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展的現(xiàn)實阻礙，韌性建設(shè)是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重大工程［1］。提升各系統(tǒng)的整體韌性對進一步實現(xiàn)社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展有重要意義。研究新疆干旱區(qū)水資源、經(jīng)濟和生態(tài)系統(tǒng)韌性，對推動新疆地區(qū)實現(xiàn)水資源、經(jīng)濟、生態(tài)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

國內(nèi)外學(xué)者關(guān)于水資源-經(jīng)濟-生態(tài)系統(tǒng)韌性的分析，主要從單因素的角度出發(fā)。對于水資源系統(tǒng)韌性，趙志龍等［2］從抵抗性、恢復(fù)性、適應(yīng)性3個維度運用博弈論的思想構(gòu)建水資源韌性指標(biāo)體系，借助二級模糊綜合評價法評價了鄭州市2008～2019年水資源系統(tǒng)韌性水平，并確定了影響韌性的主要擾動因子。劉金寧等［3］基于系統(tǒng)韌性與能力框架，構(gòu)建了4個過程、5個維度的評估指標(biāo)體系，運用云模型的多層次綜合評價模型評估了水旱災(zāi)害下青島市供水系統(tǒng)韌性能力。Muller［4］認為在不確定性和稀缺性條件下的水資源管理是社會抵御外部沖擊和極端事件能力的根本決定因素。對于經(jīng)濟系統(tǒng)韌性研究，唐瑩等［5］從抵抗風(fēng)險能力、適應(yīng)調(diào)整能力、創(chuàng)新轉(zhuǎn)型能力3個維度分析了農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟韌性的邏輯關(guān)系，并實證檢驗出農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟韌性的影響效應(yīng)與邊界作用；袁豐等［6］采用固定效應(yīng)面板回歸模型，分析了長江經(jīng)濟帶經(jīng)濟結(jié)構(gòu)特征對不同階段區(qū)域經(jīng)濟韌性的影響；Wang等［7］在金融危機和中美貿(mào)易戰(zhàn)的背景下分析了太湖流域產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟韌性，結(jié)果表明在兩次沖擊下工業(yè)經(jīng)濟對外部沖擊的適應(yīng)力變強。對于生態(tài)系統(tǒng)韌性研究，周成等［8］定量分析了生態(tài)韌性與效率的協(xié)調(diào)發(fā)展關(guān)系和時空演化特征；呂添貴等［9］基于空間自相關(guān)模型和STIRPAT模型分析了長三角地區(qū)生態(tài)韌性空間演變特征和影響因素；Tang等［10］分析了數(shù)字經(jīng)濟對資源型城市生態(tài)韌性的空間溢出和作用機制。對于預(yù)測方法研究，吳菊平［11］、韓愛華［12］、王艷偉［13］、張炳林［14］等分別運用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型、SARIMA-BP組合模型、灰色預(yù)測模型、Markov鏈預(yù)測模型對滇中城市群城市韌性、全國經(jīng)濟韌性、中國經(jīng)濟-能源-環(huán)境系統(tǒng)韌性、陜西省水資源綜合利用水平進行未來預(yù)測。多系統(tǒng)韌性關(guān)聯(lián)分析尚處于初步探索階段，相關(guān)研究成果比較薄弱，且運用R/S分析法對水資源-經(jīng)濟-生態(tài)韌性未來協(xié)調(diào)度預(yù)測的相關(guān)研究較少?；诖?，本文利用2010～2020年新疆14個地州面板數(shù)據(jù)，從抵抗力、恢復(fù)力、適應(yīng)力3個維度構(gòu)建水資源-經(jīng)濟-生態(tài)系統(tǒng)韌性評價指標(biāo)體系，運用耦合協(xié)調(diào)模型對水資源-經(jīng)濟-生態(tài)系統(tǒng)韌性耦合協(xié)調(diào)性進行研究，通過R/S分析法預(yù)測未來系統(tǒng)協(xié)調(diào)度，以期促進系統(tǒng)韌性提高與可持續(xù)發(fā)展。

1? 研究區(qū)概況

新疆是中國西北干旱區(qū)典型的生態(tài)脆弱區(qū)，該地區(qū)干旱少雨，降雨時空分布不均，植被覆蓋度較低，土地荒漠化嚴重，地形復(fù)雜多樣，具有“三山夾兩盆”的地貌特點。其轄區(qū)內(nèi)有4個地級市、5個地區(qū)、5個自治州（圖1）。截至2023年，新疆總?cè)丝谶_到2 511萬人，2023年新疆GDP達到1.913萬億元，人均GDP約7.61萬元，農(nóng)業(yè)增加值占經(jīng)濟總量比重為14.3%，工業(yè)增加值比重為40.3%，服務(wù)業(yè)增加值比重為 45.4%。隨著產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，環(huán)境污染、生態(tài)破環(huán)、水資源供需矛盾等對水資源-經(jīng)濟-生態(tài)系統(tǒng)造成了沖擊，制約了新疆水資源、經(jīng)濟和生態(tài)系統(tǒng)抵抗力、恢復(fù)力和適應(yīng)力的提高。

2? 水資源-經(jīng)濟-生態(tài)系統(tǒng)韌性機理

韌性（Resilience）一詞源自拉丁語中的“Resilio”，是“復(fù)位到原始狀態(tài)”的意思，將“韌性”定義為當(dāng)外界壓力消失時，系統(tǒng)恢復(fù)到原來的結(jié)構(gòu)、功能或相似狀態(tài)的能力，其與系統(tǒng)自身的復(fù)雜性、外界的壓力相關(guān)［15］。水資源系統(tǒng)、經(jīng)濟系統(tǒng)、生態(tài)系統(tǒng)主要通過物質(zhì)、信息和能量的輸入、輸出交換來建立三者的聯(lián)系［16］。結(jié)合有關(guān)學(xué)者對韌性過程原理的研究［17］，將水資源-經(jīng)濟-生態(tài)系統(tǒng)韌性過程分為干擾前的抵抗性、干擾中的恢復(fù)性和干擾后的適應(yīng)性3個過程。水資源-經(jīng)濟-生態(tài)系統(tǒng)的韌性機理過程如圖2所示。

（1） 抵抗性過程。抵抗性是指系統(tǒng)在受到干擾前，能夠抵御干擾的能力。在各種系統(tǒng)中，潛在的風(fēng)險越大，受到的干擾越多，其抵抗力也就越弱。水資源系統(tǒng)抵抗性過程主要受到干旱、地震等外生性因素和用水壓力等內(nèi)生性因素的影響，遭受的沖擊越大，系統(tǒng)抵抗風(fēng)險的能力越弱，韌性在抵抗性過程中的表現(xiàn)就會越差。經(jīng)濟系統(tǒng)抵抗性過程主要受到生產(chǎn)資本、投資規(guī)模、消費需求等內(nèi)生性因素的影響，系統(tǒng)遭受自然災(zāi)害沖擊后，生產(chǎn)資本、實物資本減少，抑制社會經(jīng)濟發(fā)展［18］。生態(tài)系統(tǒng)受極端干旱氣候的沖擊會產(chǎn)生連鎖負效應(yīng)［19］，另外，區(qū)域內(nèi)化肥污染、水污染等內(nèi)在因素也會使生態(tài)系統(tǒng)受到?jīng)_擊，導(dǎo)致系統(tǒng)風(fēng)險抵抗力降低。

（2） 恢復(fù)性過程?；謴?fù)性是指系統(tǒng)受到干擾時，恢復(fù)至受沖擊前狀態(tài)的能力。水資源系統(tǒng)恢復(fù)過程主要受到水環(huán)境、經(jīng)濟以及用水結(jié)構(gòu)等內(nèi)部因素的影響，這些內(nèi)部因素決定了系統(tǒng)恢復(fù)的快慢。例如經(jīng)濟結(jié)構(gòu)會影響用水量，工業(yè)、農(nóng)業(yè)用水量會遠遠大于第三產(chǎn)業(yè)用水量，不同的用水效率也會影響水資源系統(tǒng)的韌性水平。經(jīng)濟系統(tǒng)恢復(fù)過程主要受到產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的影響，經(jīng)濟結(jié)構(gòu)的優(yōu)化與轉(zhuǎn)型可以提高資本的有效利用率，改善環(huán)境質(zhì)量，提高科技含量和競爭力，是經(jīng)濟恢復(fù)的主要動力。生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)過程主要受到生態(tài)用水量和水文條件等內(nèi)部因素的影響，例如良好的水源條件、充足的生態(tài)用水能夠保證植被覆蓋面積，使得生態(tài)系統(tǒng)良性發(fā)展。

（3） 適應(yīng)性過程。適應(yīng)性是指系統(tǒng)在受到干擾并恢復(fù)后，能夠在其中學(xué)習(xí)到的適應(yīng)能力。水資源系統(tǒng)的適應(yīng)過程主要受水資源污染排放以及水資源治理等方面的影響。例如，環(huán)保方面的投入會提升水環(huán)境的適應(yīng)能力，降低污染程度，污水處理廠會使污水實現(xiàn)二次利用，提高水資源的利用效率。當(dāng)經(jīng)濟系統(tǒng)渡過風(fēng)險沖擊后，科技創(chuàng)新能力增強、生產(chǎn)環(huán)境良性發(fā)展是經(jīng)濟韌性提升的重要動力。生態(tài)系統(tǒng)在適應(yīng)過程中受區(qū)域水土流失、綠化建設(shè)等方面影響，例如，森林覆蓋率是生態(tài)系統(tǒng)韌性適應(yīng)力提升的基礎(chǔ)，較高的森林覆蓋率可以使生態(tài)環(huán)境持續(xù)改善，生態(tài)安全屏障更加牢固。

3? 材料與方法

3.1? 指標(biāo)體系

依據(jù)指標(biāo)選取的客觀性、合理性、可行性原則［20］，結(jié)合新疆水資源、經(jīng)濟和生態(tài)環(huán)境的實際情況，從水資源、經(jīng)濟與生態(tài)系統(tǒng)韌性中選出39項相關(guān)評價指標(biāo)（表1）。為了更清晰完善地解釋各系統(tǒng)韌性涵義，參考相關(guān)文獻［21-24］的研究成果，將韌性分為抵抗力、恢復(fù)力、適應(yīng)力3個維度。選取7項指標(biāo)代表水資源系統(tǒng)抵抗力，3項指標(biāo)表示水資源系統(tǒng)恢復(fù)力，2項指標(biāo)表示水資源系統(tǒng)適應(yīng)力；選取4項指標(biāo)代表經(jīng)濟系統(tǒng)抵抗力，3項指標(biāo)代表經(jīng)濟系統(tǒng)恢復(fù)力，4項指標(biāo)代表經(jīng)濟系統(tǒng)適應(yīng)力；選取7項指標(biāo)代表生態(tài)系統(tǒng)抵抗力，3項指標(biāo)表達生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力，5項指標(biāo)代表生態(tài)系統(tǒng)適應(yīng)力。

3.2? 數(shù)據(jù)來源

本文統(tǒng)計資料主要來源于新疆維吾爾自治區(qū)水利廳、新疆維吾爾自治區(qū)統(tǒng)計局等政府部門，以及《新疆統(tǒng)計年鑒》（2011～2021年）、《新疆水資源公報》（2010～2020年）及各地州市國民經(jīng)濟和社會發(fā)展統(tǒng)計公報、環(huán)境狀況公報等，部分缺失數(shù)據(jù)通過線性插值法補充。

3.3? 研究方法

3.3.1? 熵權(quán)法

為避免量綱的差異對指標(biāo)的影響，采用極差法對原始數(shù)據(jù)進行無量綱化處理，各指標(biāo)權(quán)重由熵權(quán)法確定，相關(guān)計算公式參見文獻［25］。

3.3.2? 耦合協(xié)調(diào)模型

耦合協(xié)調(diào)度模型用于分析事物的協(xié)調(diào)發(fā)展水平［26］。耦合度是反應(yīng)系統(tǒng)和要素相互作用程度的好壞；協(xié)調(diào)度體現(xiàn)協(xié)調(diào)狀況的好壞。借鑒已有研究成果［27-28］，構(gòu)建新疆水資源-經(jīng)濟-生態(tài)韌性的耦合協(xié)調(diào)度模型：Cj=? Y1j+Y2j+Y3j? Y1j+Y2j+Y3j313（1）

Tj=αY1j+βY2j+γY3j（2）

Dj=Cj×Tj（3）

式中：Y1j，Y2j，Y3j分別表示水資源韌性綜合指數(shù)、經(jīng)濟韌性綜合指數(shù)、生態(tài)韌性綜合指數(shù)；Tj為水資源-經(jīng)濟-生態(tài)系統(tǒng)韌性綜合指數(shù)；Cj為耦合度；Dj為協(xié)調(diào)度；α，β，γ為待定系數(shù)，α+β+γ=1，3個系統(tǒng)同等重要，令α=β=γ=1/3。耦合協(xié)調(diào)度的等級劃分標(biāo)準［29-30］，見表2和表3。

3.3.3? R/S分析法

重標(biāo)極差（R/S）法是一種用于時間序列研究的非線性預(yù)測方法，可以反映時間序列的連續(xù)性，未來與過去趨勢變化的對比情況以及表現(xiàn)為持續(xù)性還是反持續(xù)性［31］。基本原理如下：一個時間序列{x（t）}，把它分為N個等長子區(qū)間，對于每個子區(qū)間設(shè)為

xt，n=tn=1（xn-Mn）（4）

式中：根據(jù)Mn序列的均值和xt，n累計離差，得到極差R和標(biāo)準差S，并根據(jù)Hurst指數(shù)建立方程：R=max（xt，n）-min（xt，n）（5）

S（n）=1nnt=1（x（t）-Mn）2（6）

R/S=K（n）H（7）

公式（7）兩邊取對數(shù)，用最小二乘法得到直線的斜率，即H值（Hurst指數(shù)）。根據(jù)H值的大小，可以判斷未來協(xié)調(diào)度與過去協(xié)調(diào)度趨勢變化情況，表現(xiàn)為持續(xù)性還是反持續(xù)性［32］。當(dāng)0＜H＜0.5時，表示協(xié)調(diào)度未來變化趨勢與過去趨勢相反，即反持續(xù)性，H值越接近0，序列反持續(xù)性越強；當(dāng)H=0.5時，表示未來變化趨勢與過去趨勢無關(guān)，即隨機變化；當(dāng)0.5＜H＜1.0時，表示協(xié)調(diào)度未來變化趨勢與過去趨勢相同，即持續(xù)性，H值越接近1，序列持續(xù)性越強。

4? 結(jié)果與分析

4.1? 新疆水資源-經(jīng)濟-生態(tài)韌性水平時空差異分析

根據(jù)式（2），計算新疆各地州2010～2020年水資源-經(jīng)濟-生態(tài)系統(tǒng)韌性綜合發(fā)展水平，并通過圖3和表4分析各系統(tǒng)韌性發(fā)展趨勢及空間變化特征。2010～2020年新疆整體水資源韌性水平呈現(xiàn)增長態(tài)勢。2010～2015年，韌性值處于中等水平并出現(xiàn)兩連跌，低值分別出現(xiàn)在2012年和2014年，說明新疆地區(qū)受干旱氣候的影響較大，自身水資源匱乏且節(jié)約用水的意識薄弱，抵御風(fēng)險能力較弱，恢復(fù)到原來發(fā)展水平的能力也較弱；2014年之后水資源韌性水平逐年上升，2015～2019年水資源系統(tǒng)韌性變化平穩(wěn)。2020年，韌性水平出現(xiàn)大幅度提升，可能是因為環(huán)保投資增長、節(jié)水技術(shù)及防滲工程的引入大大提升了水資源利用效率，提升了水資源的恢復(fù)能力和適應(yīng)能力；2010～2020年新疆各地州的水資源韌性水平大多呈上升趨勢；年均增長率較高的為塔城地區(qū)（20.66％）和烏魯木齊市（22.59％），和田市、喀什地區(qū)和哈密市增長率為負值。從空間分布來看，各地州水資源恢復(fù)性發(fā)展水平高值區(qū)較分散，呈現(xiàn)“外圈高，內(nèi)圈低”的格局，高值區(qū)主要集中在克孜勒蘇柯爾克孜自治州、阿勒泰地區(qū)、哈密市。各地州水資源抵御性發(fā)展水平自東南向西北下降的走勢。各地州水資源適應(yīng)性發(fā)展水平高值區(qū)主要集中在阿勒泰地區(qū)、吐魯番市。其中，昌吉回族自治州水資源韌性水平位居最后，主要原因是水源條件較差，受沖擊后恢復(fù)能力弱。

在研究期間，2010～2020年新疆整體經(jīng)濟韌性水平呈現(xiàn)增長態(tài)勢。2010～2015年，韌性值穩(wěn)定于中等水平，2010年出現(xiàn)最低值，主要原因可能是新疆地區(qū)經(jīng)濟實力薄弱，科技創(chuàng)新能力不強，進而抵御風(fēng)險能力較弱，恢復(fù)力和適應(yīng)力也相對較弱；2011年出現(xiàn)小幅上升趨勢，隨后新疆經(jīng)濟系統(tǒng)韌性平穩(wěn)變化。2015～2020年，韌性水平出現(xiàn)大幅度波動，2018年出現(xiàn)峰值，隨后適應(yīng)力水平大幅下滑，韌性水平開始出現(xiàn)了一定程度的降低；各地州韌性水平變化情況各不相同，2010～2020年各地州的經(jīng)濟韌性水平整體呈上升趨勢；年均增長率較高的為伊犁哈薩克自治州的直屬縣市和烏魯木齊市、克拉瑪依市和塔城地區(qū)增長率較低，相較而言，增長率較低地區(qū)可能由于在生產(chǎn)過程中，注重產(chǎn)業(yè)收益忽略環(huán)境污染，工農(nóng)業(yè)污染量排放過高，使其抵御外部沖擊的能力下降，自身的生產(chǎn)環(huán)境受損，進而影響

韌性水平的提升。在空間分布上，各地州經(jīng)濟恢復(fù)性發(fā)展水平呈現(xiàn)“東南高、西北低”的空間格局。伊犁州直恢復(fù)性水平最高，主要是因為該城市具有發(fā)達的經(jīng)濟、優(yōu)良的工業(yè)基礎(chǔ)、公共基礎(chǔ)設(shè)施完善以及政府優(yōu)先投資等政策條件［33］，因而其抵御內(nèi)外部風(fēng)險沖擊的能力較強。各地州經(jīng)濟抵御性發(fā)展水平呈現(xiàn)“內(nèi)部高、外部低”的分布格局，其中，博爾塔拉蒙古自治州是高能耗、高排放的發(fā)展模式，生產(chǎn)環(huán)境是經(jīng)濟發(fā)展的基礎(chǔ)條件，該地區(qū)經(jīng)濟增長主要以資源耗損和生態(tài)環(huán)境破壞為代價，因此對外界破壞的敏感性有所增強，恢復(fù)速度較慢，恢復(fù)程度較差。各地州適應(yīng)性發(fā)展水平呈現(xiàn)自東北向西南減少的空間格局。

2010～2020年新疆整體生態(tài)韌性水平整體呈上升趨勢，說明新疆自然資源稟賦、環(huán)境壓力、環(huán)境治理均有所改善。2015年，韌性水平出現(xiàn)斷崖式下跌，新疆地區(qū)生態(tài)恢復(fù)力和抵御力較高，而適應(yīng)力較弱，說明適應(yīng)能力的貢獻度大于抵御力和恢復(fù)力，新疆植被覆蓋率低、土地沙化、水土流失、土地鹽堿等不利因素，是其生態(tài)韌性水平下降的主要原因；2016～2020年生態(tài)韌性水平穩(wěn)步提升，說明新疆生態(tài)環(huán)境向好發(fā)展，對于局部產(chǎn)生的生態(tài)環(huán)境問題恢復(fù)能力強。各地州韌性水平有所差異，具體看，克孜勒蘇柯爾克孜自治州生態(tài)韌性發(fā)展指數(shù)增長迅速，分別從2010年的0.298 2增至2020年的0.712 6；博爾塔拉蒙古自治州、阿克蘇地區(qū)、喀什地區(qū)、和田市和吐魯番市等5個城市生態(tài)韌性發(fā)展指數(shù)的年均增長率均高于10％。從空間格局看，各地州生態(tài)恢復(fù)性發(fā)展水平呈現(xiàn)西南高、東北低的空間格局。各地州生態(tài)抵御性發(fā)展水平高值區(qū)比較分散，主要集中在克孜勒蘇柯爾克孜自治州、巴音郭楞蒙古自治州、烏魯木齊市。而各地州生態(tài)適應(yīng)性發(fā)展水平呈現(xiàn)“北部高、南部低”的空間格局，高值區(qū)主要集中在阿勒泰地區(qū)、塔城地區(qū)、克拉瑪依市等地區(qū)。其中，巴音郭楞蒙古自治州生態(tài)恢復(fù)力和抵御力較高，適應(yīng)力位居最后，導(dǎo)致生態(tài)韌性水平最低。

4.2? 新疆水資源-經(jīng)濟-生態(tài)韌性耦合協(xié)調(diào)度時空差異分析

4.2.1? 時間差異分析

根據(jù)式（1）～（3），計算新疆各地州2010～2020年水資源-經(jīng)濟-生態(tài)系統(tǒng)韌性的耦合度和協(xié)調(diào)度，并通過圖4和表5分析耦合度和協(xié)調(diào)度的發(fā)展趨勢及空間變化特征。

從時間角度看，2010～2020年新疆整體的水資源-經(jīng)濟-生態(tài)系統(tǒng)韌性的耦合度值在0.8～1.0，耦合度處于良好耦合階段，這說明三大系統(tǒng)之間存在強穩(wěn)的關(guān)聯(lián)性和依賴性。2015年出現(xiàn)小幅下降的趨勢，但后期耦合度逐年穩(wěn)步增長，這主要由于新疆經(jīng)濟結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化，用水結(jié)構(gòu)均衡，污染治理投入力度大，治理成效明顯，提高了系統(tǒng)內(nèi)部韌性水平，因而多維韌性耦合度逐年增長。2010～2020年新疆整體的水資源-經(jīng)濟-生態(tài)系統(tǒng)韌性協(xié)調(diào)度呈上升趨勢，從2016年的0.61增長至2020年的0.73，增長率為6.16%。其中，2010～2014年協(xié)調(diào)度處于勉強協(xié)調(diào)階段，2015～2018年協(xié)調(diào)度上升至初級協(xié)調(diào)水平，2019～2020年協(xié)調(diào)度躍升到中級協(xié)調(diào)水平，可以看出，新疆水資源-經(jīng)濟-生態(tài)系統(tǒng)韌性的協(xié)調(diào)發(fā)展水平在不斷提升，并積極地朝著優(yōu)質(zhì)協(xié)調(diào)方向穩(wěn)定發(fā)展。說明新疆整體降水量有所增加，農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)和防滲工程大面積實施，在提高水資源利用效率的同時也增加了產(chǎn)業(yè)收益，除此之外，環(huán)境治理投資有所加強，減少了污染物排放也改善水循環(huán)系統(tǒng)，從而提升了水資源-經(jīng)濟-生態(tài)系統(tǒng)韌性對風(fēng)險沖擊的抵御力、恢復(fù)力和適應(yīng)力。

4.2.2? 空間差異分析

從空間角度看（表5），新疆各地州2010～2020年的耦合度均值均大于0.900，阿勒泰地區(qū)耦合度均值位居首位；只有克孜勒蘇柯爾克孜自治州2010～2013年的耦合度均值均小于0.900，但仍處于良好耦合階段；2010～2020年新疆各地州不同時間段的協(xié)調(diào)度均值的空間分布具體情況如下。

（1） 新疆各地州2010～2013年協(xié)調(diào)度均值小于0.600的地區(qū)依次為烏魯木齊市、博爾塔拉蒙古自治州、伊犁哈薩克自治州直屬縣市、塔城地區(qū)、昌吉回族自治州、吐魯番市、喀什地區(qū)、和田市、巴音郭楞蒙古自治州9個地區(qū)，均處于勉強協(xié)調(diào)階段；克拉瑪依市、阿勒泰地區(qū)、哈密市、阿克蘇地區(qū)、克孜勒蘇柯爾克孜自治州5個地區(qū)耦合度均值大于0.600，處于初級協(xié)調(diào)階段，各地州耦合度均大于0.800，處于良好耦合。說明耦合度均值大于0.600的地區(qū)水資源-經(jīng)濟-生態(tài)系統(tǒng)整體韌性水平較高，其科技創(chuàng)新能力的提升、節(jié)水措施的應(yīng)用、污染防止力度加強，多措并舉提升了水資源-經(jīng)濟-生態(tài)系統(tǒng)抵抗能力，助力系統(tǒng)恢復(fù)最初運行的水平。

（2） 2014～2017年各地州的協(xié)調(diào)度均值依次排序為：烏魯木齊市＞阿勒泰地區(qū)＞昌吉回族自治州＞吐魯番市＞塔城地區(qū)＞伊犁哈薩克自治州直屬縣市＞巴音郭楞蒙古自治州＞喀什地區(qū)＞博爾塔拉蒙古自治州＞哈密市＞和田市＞克拉瑪依市＞阿克蘇地區(qū)＞克孜勒蘇柯爾克孜自治州，除了阿克蘇地區(qū)和克孜勒蘇柯爾克孜自治州的協(xié)調(diào)水平小于0.600，處于勉強協(xié)調(diào)階段，其余地區(qū)協(xié)調(diào)水平均處于初級協(xié)調(diào)階段，烏魯木齊市躍升為中級協(xié)調(diào)狀態(tài)。2018～2020年各地州協(xié)調(diào)度均大于0.600，伊犁哈薩克自治州直屬縣市等7個地區(qū)協(xié)調(diào)水平達到了中級協(xié)調(diào)，烏魯木齊市協(xié)調(diào)水平甚至躍升到良好協(xié)調(diào)，這說明烏魯木齊市環(huán)境治理投資增加和節(jié)水工程引入極大改善了生態(tài)環(huán)境、生產(chǎn)環(huán)境、也提高了水資源利用效率和經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)收益，從而增強了三系統(tǒng)的韌性。新疆的水資源-經(jīng)濟-生態(tài)韌性協(xié)調(diào)度呈逐年增長趨勢，說明系統(tǒng)內(nèi)部要素處于配合得當(dāng)?shù)膮f(xié)調(diào)狀態(tài)。

4.3? 三系統(tǒng)韌性協(xié)調(diào)度預(yù)測分析

新疆水資源-經(jīng)濟-生態(tài)韌性協(xié)調(diào)度Hurst指數(shù)如表6所列。烏魯木齊市等5個地區(qū)Hurst指數(shù)小于0.5，表明這些地區(qū)協(xié)調(diào)度未來發(fā)展趨勢與現(xiàn)有趨勢相反；克拉瑪依市等9個地區(qū)Hurst指數(shù)大于0.5，表明這些地區(qū)協(xié)調(diào)度未來發(fā)展趨勢與現(xiàn)有趨勢一致。系統(tǒng)韌性協(xié)調(diào)度多數(shù)地區(qū)為較弱持續(xù)性或較弱反持續(xù)性。新疆水資源-經(jīng)濟-生態(tài)韌性協(xié)調(diào)度未來變化趨勢（表6），其中Hurst指數(shù)等級劃分是由自然間斷點分級法確定，協(xié)調(diào)度Hurst指數(shù)∈（0.389，0.447］為長期惡化，Hurst指數(shù)∈（0.447，0.500］為短期惡化；Hurst指數(shù)∈（0.500，0.559］為短期改善，Hurst指數(shù)∈（0.560，0.590］為長期改善。

由圖5可知，Hurst指數(shù)小于0.500的區(qū)域由大到小依次排序為：哈密市＞烏魯木齊市＞阿勒泰地區(qū)＞吐魯番市＞昌吉回族自治州，表明這些地區(qū)呈持續(xù)惡化趨勢且惡化程度加重。昌吉回族自治州、烏魯木齊市、阿勒泰地區(qū)、吐魯番市Hurst指數(shù)呈反持續(xù)性較強，說明未來協(xié)調(diào)度可能呈長期下降趨勢，協(xié)調(diào)等級會由現(xiàn)有狀態(tài)下降1或2個等級；哈密市Hurst指數(shù)在0.400～0.500之間，表示反持續(xù)性較弱，未來協(xié)調(diào)度呈短期下降趨勢，說明這些地區(qū)干旱少雨、工業(yè)化發(fā)展迅速、工業(yè)污染嚴重、環(huán)境效率低，綜合韌性整體有所下降。整體協(xié)調(diào)度未來會有下降態(tài)勢。

Hurst指數(shù)大于0.500的區(qū)域由小到大依次排序為：和田市＜博爾塔拉蒙古自治州＜塔城地區(qū)＜伊犁哈薩克自治州直屬縣市＜克孜勒蘇柯爾克孜自治州＜喀什地區(qū)＜阿克蘇地區(qū)＜巴音郭楞蒙古自治州＜克拉瑪依市，表明這些地區(qū)呈持續(xù)改善趨勢且改善程度增強。博爾塔拉蒙古自治州、伊犁哈薩克自治州直屬縣市、塔城地區(qū)、克孜勒蘇柯爾克孜自治州、喀什地區(qū)、和田市、阿克蘇地區(qū)等7個地區(qū)Hurst指數(shù)呈持續(xù)性較弱，說明未來協(xié)調(diào)度短期會呈上升趨勢；克拉瑪依市和巴音郭楞蒙古自治州未來協(xié)調(diào)度會長期上升，協(xié)調(diào)等級會達到良好協(xié)調(diào)或優(yōu)質(zhì)協(xié)調(diào)狀態(tài)，說明這些區(qū)域水資源和綠地資源充足，經(jīng)濟發(fā)展水平較高，這有利于抵御干擾的沖擊，整體協(xié)調(diào)度未來會出現(xiàn)上升趨勢。

5? 結(jié)論與建議

本文以新疆為研究區(qū)域，建立水資源-經(jīng)濟-生態(tài)系統(tǒng)韌性綜合評價指標(biāo)體系。首先利用綜合評價法測算2010～2020年三系統(tǒng)韌性綜合發(fā)展指數(shù)，然后借助耦合協(xié)調(diào)度模型測算三系統(tǒng)韌性間的耦合度和協(xié)調(diào)度，最后基于R/S分析法預(yù)測協(xié)調(diào)度未來變化。主要結(jié)論為：① 2010～2020年，新疆各地州水資源、經(jīng)濟、生態(tài)韌性綜合發(fā)展指數(shù)均呈不同程度的波動上升趨勢，抵抗風(fēng)險沖擊的抵御能力有所增強，風(fēng)險沖擊過后系統(tǒng)的恢復(fù)能力和適應(yīng)能力也增強；② 各地州系統(tǒng)韌性間的耦合度均大于0.800，屬于良好耦合，均呈波動上升狀態(tài)。說明新疆水資源、經(jīng)濟、生態(tài)系統(tǒng)韌性之間具有較強的關(guān)聯(lián)作用；③ 各地州系統(tǒng)韌性間的協(xié)調(diào)水平由勉強協(xié)調(diào)躍升為初級協(xié)調(diào)和中級協(xié)調(diào)，烏魯木齊市甚至達到到優(yōu)質(zhì)協(xié)調(diào)狀態(tài)，以年均8.72%的增速由2010年的初級協(xié)調(diào)（0.429 7）上升至2020年的中級協(xié)調(diào)（0.804 8），表明三系統(tǒng)韌性之間的協(xié)調(diào)度逐漸增強；④ 各地州協(xié)調(diào)度大部分呈現(xiàn)持續(xù)改善趨勢。昌吉回族自治州等4個地區(qū)呈現(xiàn)長期惡化趨勢，哈密市呈現(xiàn)短期惡化趨勢，博爾塔拉蒙古自治州等7個地區(qū)呈現(xiàn)短期改善趨勢，克拉瑪依市和巴音郭楞蒙古自治州呈現(xiàn)長期改善趨勢。

總體來看，2010～2020年新疆水資源-經(jīng)濟-生態(tài)韌性的協(xié)調(diào)度逐年增長，但協(xié)調(diào)發(fā)展水平處于較低狀態(tài)，且空間上存在差異。因此，為促進新疆各地州韌性協(xié)調(diào)關(guān)系不斷向好發(fā)展，提出以下2點建議：（1） 各地州協(xié)調(diào)發(fā)展。對于協(xié)調(diào)發(fā)展水平較高的地區(qū)，最大程度使得自身資源優(yōu)勢發(fā)揮最大效用，持續(xù)對產(chǎn)業(yè)布局進行優(yōu)化，改造升級高耗能、高耗水、高污染的產(chǎn)業(yè)，加大綠色、環(huán)保的生態(tài)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。對于協(xié)調(diào)發(fā)展水平低的地區(qū)，應(yīng)著重降低經(jīng)濟發(fā)展帶來的水污染和環(huán)境壓力，加強污染物排放的監(jiān)管，控制工業(yè)廢水、工業(yè)廢物、工業(yè)廢氣排放量，減少化肥施用強度提高生態(tài)系統(tǒng)抵御沖擊的能力，也要增加廢水治理投資，大力發(fā)揮高效節(jié)水灌溉技術(shù)作用，提升節(jié)水技術(shù)、節(jié)水設(shè)施的利用率，摒棄高耗水、高污染的產(chǎn)業(yè)，走出一條“經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)保共存”的道路。

（2） 加強政府支持力度。制定新疆系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展策略時，應(yīng)將水、經(jīng)濟、生態(tài)等多個系統(tǒng)同時考慮，避免出現(xiàn)一個系統(tǒng)的發(fā)展是以破壞另一個系統(tǒng)為代價，不同系統(tǒng)的管理者要以水資源、經(jīng)濟、生態(tài)系統(tǒng)整體的可持續(xù)發(fā)展為共同目標(biāo)，彼此協(xié)調(diào)制定合適的發(fā)展戰(zhàn)略。政府應(yīng)將經(jīng)濟發(fā)展與生態(tài)環(huán)境保護共同發(fā)展作為管理目標(biāo)，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，嚴格管控污染物排放量，加強水資源管理，使有限水資源得到合理開發(fā)和配置。新疆是以農(nóng)業(yè)為主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展模式，對于水資源匱乏的新疆農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)的引進可以增加水資源利用效率，實現(xiàn)“節(jié)水、增效”兩目標(biāo)。在工業(yè)發(fā)展過程中，應(yīng)著重加強“節(jié)能、降耗、減污”的推進，例如加強工業(yè)轉(zhuǎn)型升級，嚴格控制環(huán)境污染排放量，政府也應(yīng)加大環(huán)境治理投資，完善生態(tài)補償機制，并鼓勵引導(dǎo)企業(yè)、居民參與生態(tài)建設(shè)與保護。

本文以水資源系統(tǒng)、經(jīng)濟系統(tǒng)和生態(tài)系統(tǒng)韌性邏輯機理為理論依據(jù)，并基于系統(tǒng)間韌性的抵抗力、恢復(fù)力、適應(yīng)力構(gòu)建了評價指標(biāo)體系，未引入理論模型做支撐，整體指標(biāo)體系框架不夠完善。未來研究中還需進一步構(gòu)建有理論模型做支撐的指標(biāo)體系，探討多系統(tǒng)韌性耦合協(xié)調(diào)度的影響因子，深入探索多系統(tǒng)韌性耦合協(xié)調(diào)度的影響機制。

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（編輯：郭甜甜）

Coordination analysis on water resources-economy-ecological resilience in Xinjiang region and future prediction

SUN Yu，MENG Shanshan，LIU Weizhong

（College of Economics and Management，Xinjiang Agricultural University，Urumqi 830052，China）

Abstract：

To improve the level of water resources-economy-ecological resilience in the arid region of Xinjiang and achieve the coordinated development of the three，taking 14 prefectures in the arid zone of Xinjiang as examples，the entropy weight method was used to determine the weights of indicators，and the coupling coordination model was applied to measure the water resources-economy-ecological resilience coupling degree and coordination degree.The R/S analysis was applied to predict the development trend of the future coordination degree in Xinjiang.The results showed that：① From 2010 to 2020，the overall development level of the water resources-economy-ecological resilience in Xinjiang showed an upward trend，and the system′s resistance，resilience and adaptability to risk were enhanced.② The coupling degree of each region and prefectures was in a good state，and the overall coordination level has changed from barely coordinated to intermediate out of balance.③ From the Hurst index，9 regions including Bortala Mongol Autonomous Prefecture，showed an improving trend in water resources-economy-ecological resilience coordination，and 5 regions including Changji Hui Autonomous Prefecture，showed a deteriorating trend in coordination.Xinjiang should pay attention to the protection of water resources and ecological environment in the future development，improve the coordination degree of water resources-economy-ecological resilience，and realize the sustainable development of the society.

Key words：

water resources-economy-ecological resilience; coupling coordination model; R/S analysis method; Xinjiang region