青海省水資源—能源—糧食系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)演化特征研究

馬靖靖，張 軍，，周冬梅，黨 銳，孫麗蓉，倪 帆，辛永君

（1.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院，甘肅 蘭州 730070；2.甘肅省節(jié)水農(nóng)業(yè)工程技術(shù)研究中心，甘肅 蘭州 730070；3.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué) 管理學(xué)院，甘肅 蘭州 730070）

0 引言

水、能源和糧食是人類生活和成長必不可少的資本，三者相互依存，關(guān)系密切[1]。國際社會將這種關(guān)系稱為“水—能源—糧食紐帶關(guān)系（Water-Energy-Food nexus,WEF-Nexus）”[2]。一方面，收集、輸送、泵送、分配和處理水需要能量；另一方面，水對于發(fā)電、礦物燃料的生產(chǎn)和加工、廢物處理很重要；此外農(nóng)業(yè)生產(chǎn)糧食需要水和能源?，F(xiàn)有研究表明水、能源和糧食之間存在紐帶關(guān)系，通過對水資源—能源—糧食系統(tǒng)視角研究對區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的意義[3，4]。聯(lián)合國將2012年世界水日的主題定為“水與糧食安全”，2014年世界水日主題為“水與能源”。國內(nèi)外學(xué)者分別對水—能源[5]、水—糧食[6]、糧食—能源[7]以及水—能源—糧食[8]等紐帶關(guān)系展開研究，如鮑淑君等[9]從水—能源的角度，分析了水—能源體系的耦合和協(xié)同發(fā)展，提出在結(jié)合宏觀和微觀政策基礎(chǔ)上，尚需利用市場機制解決能源和水問題。馬丁等[10]基于時間—水模型，對中國的能源系統(tǒng)和水資源系統(tǒng)進(jìn)行了綜合分析，以評估中國未來的用水需求；Yi等[11]研究發(fā)現(xiàn)江蘇省水—能源—糧食紐帶關(guān)系的不可持續(xù)；孫才志等[12]在結(jié)合水足跡概念基礎(chǔ)上利用水資源—能源—糧食紐帶關(guān)系研究表明黃河流域能源耗水量和糧食耗水量都呈現(xiàn)波動上升趨勢，水壓力指數(shù)呈逐年上升的趨勢，并認(rèn)為技術(shù)革新和農(nóng)業(yè)集約化發(fā)展有利于提高資源利用效率和減少水資源競爭性；劉渝等[13]從水資源的生態(tài)安全和糧食安全的角度出發(fā)，建立評估指標(biāo)體系進(jìn)行研究，研究發(fā)現(xiàn)水資源的生態(tài)質(zhì)量和糧食安全的質(zhì)量下降；彭少明等[14]使用大型系統(tǒng)分解和協(xié)調(diào)技術(shù)以及逐步優(yōu)化方法和嵌套遺傳算法來實現(xiàn)，巨型復(fù)雜系統(tǒng)的優(yōu)化解決方案，增加了糧食收入和能源生產(chǎn)；Stucki等[15]認(rèn)為WEF-Nexus系統(tǒng)是一個開放的復(fù)雜系統(tǒng)，其具有動態(tài)特征的系統(tǒng)邊界。與此同時，部分學(xué)者開始借助系統(tǒng)科學(xué)領(lǐng)域的研究工具，如關(guān)鑫[16]、李桂君等[17]通過系統(tǒng)動力學(xué)、數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法對我國各省份進(jìn)行了綜合評價分析；Mo Li等[18]利用多目標(biāo)規(guī)劃、非線性規(guī)劃、直覺模糊數(shù)等方法，建立了農(nóng)業(yè)系統(tǒng)有限水能糧資源可持續(xù)管理的綜合模型（AWEFSM），該模型在西北地區(qū)的實際案例研究中得到了驗證；畢博等[19]運用耦合協(xié)調(diào)模型對W-E-F系統(tǒng)的耦合協(xié)調(diào)關(guān)系進(jìn)行研究，研究發(fā)現(xiàn)W-E-F系統(tǒng)間的發(fā)展水平尚未跨入高度發(fā)展協(xié)調(diào)階段，還有很大的提升空間；Wang等[20]研究認(rèn)為中國的W-E-F可持續(xù)性總體處于一般水平。除了研究特定區(qū)域水—能源—糧食紐帶關(guān)系外，部分學(xué)者對WEF-Nexus系統(tǒng)本身進(jìn)行了一些有益的探索。如Hoff[21]、Howell[22]、Oz Sahin[23]等在闡明WEF-Nexus關(guān)系的同時并凸顯出其“地方特性”的特征；另一方面，Pittock[24]、Schreiner[25]認(rèn)為WEF-Nexus在時間和空間上存在密切聯(lián)系；白景鋒等[26]采用主成分分析法，以矢量合成法計算水—能源—糧食總壓力指數(shù)，地理加權(quán)回歸模型分析了影響中國W-E-F壓力指數(shù)變化的因素，并發(fā)現(xiàn)不同時空尺度上W-E-F壓力變化的驅(qū)動力不同；Oz Sahin[23]等使用系統(tǒng)動力學(xué)模型來量化了水—能源—氣候相關(guān)性；Christopher等[27]將W-E-F系統(tǒng)看為耦合的自然—人類系統(tǒng)，闡明了W-E-F系統(tǒng)能夠更好地實現(xiàn)可持續(xù)性的發(fā)展目標(biāo)。

2019年9 月，中央政府提出黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展規(guī)劃重要戰(zhàn)略規(guī)劃[28]。青海處于黃河流域源頭和上游，是推動黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵起點，維持青海省水—能源—糧食紐帶關(guān)系的健康可持續(xù)發(fā)展，是保障實現(xiàn)黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展的重要基礎(chǔ)。本文擬對青海省水資源—能源—糧食耦合關(guān)系的模擬研究，并進(jìn)一步預(yù)測未來變化趨勢，為提高青海省可持續(xù)發(fā)展水平，同時也是實現(xiàn)黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展提供數(shù)據(jù)支撐?；诖耍疚囊郧嗪Ｊ檠芯繉ο?，通過構(gòu)建水資源—能源—糧食系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)評價指標(biāo)體系，采用熵值法對各子系統(tǒng)指標(biāo)賦權(quán)，利用耦合協(xié)調(diào)模型對2002-2018年協(xié)調(diào)發(fā)展水平和時序演化特征進(jìn)行定量評價。同時，利用灰色預(yù)測模型對青海省2020-2030年10年間的W-E-F系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)度的變化趨勢進(jìn)行預(yù)測分析，以便引導(dǎo)該地區(qū)資源綜合管理，水、能源、糧食的可持續(xù)發(fā)展。

1 研究區(qū)概況

青海省位于中國西北內(nèi)陸，介于89°35′-103°04′E，31°9′-39°19′N，總面積72.23萬km2，典型的高原大陸性氣候，年平均氣溫-5.1℃～9.0℃，年降水量由東南向西北逐漸減少，境內(nèi)大部分地區(qū)年降水量低于400 mm，祁連山區(qū)在410～520 mm。青海水資源總量豐富，集水面積在500 km2以上的河流380條。年徑流總量為611.23億m3，人均水資源量為15 946 m3/人，是全國平均水平的5.3倍。2019年青海省生產(chǎn)總值2 965.95億元，人均生產(chǎn)總值48 981元，常住人口607.82萬人，其中城鎮(zhèn)人口337.48萬人，鄉(xiāng)村人口270.34萬人，有耕地590.1×103hm2，農(nóng)作物總播種面積553.54×103hm2，其中糧食作物播種面積280.20×103hm2，糧食產(chǎn)量為105.54×104t，總用水量為26.1×106m3，能源消費總量為4 202.46×104t標(biāo)準(zhǔn)煤，能源自給率為78.66%，森林覆蓋率為7.3%。另外，青海省也是“一帶一路”經(jīng)濟帶穿過的重要省份，將國家戰(zhàn)略與本省戰(zhàn)略結(jié)合，絲綢之路經(jīng)濟帶與青海經(jīng)濟結(jié)合，對于加快青海省的改革開放，是一個重要機遇。

2 研究方法及數(shù)據(jù)來源

2.1 指標(biāo)體系構(gòu)建

綜合考慮水、能源和糧食之間的相互作用機理，遵循科學(xué)性、系統(tǒng)性、動態(tài)性、數(shù)據(jù)可得性和層次性原則，從各子系統(tǒng)的安全視角出發(fā)，從水資源系統(tǒng)、能源系統(tǒng)和糧食系統(tǒng)三個方面，選取14個評價指標(biāo)（圖1），在水資源方面，選取人均用水量、人均水資源量、年均降水量、生態(tài)用水占用水量比重、農(nóng)業(yè)用水占用水量比重5個指標(biāo)；在能源方面，選取一次性能源生產(chǎn)量、人均能源占有量、能源生產(chǎn)彈性系數(shù)、能源消費彈性系數(shù)、能源自給率5個指標(biāo)；在糧食資源方面，選取糧食生產(chǎn)價格指數(shù)、糧食播種面積、糧食單位面積產(chǎn)量及糧食消耗量4個指標(biāo)。

圖1 水—能源—糧食系統(tǒng)指標(biāo)體系構(gòu)建

2.2 指標(biāo)權(quán)重確定

計算第j項指標(biāo)的差異系數(shù)gj：gj=1-ej，對差異系數(shù)歸一化，計算第j項指標(biāo)的權(quán)重

2.3 研究方法

2.3.1 綜合指數(shù)法。綜合指數(shù)法是通過計算綜合指標(biāo)的加權(quán)和，進(jìn)而得出水、能源和糧食三個子系統(tǒng)評價指數(shù)的方法。利用熵權(quán)法確定每個指數(shù)的權(quán)重。各子系統(tǒng)的綜合評價指數(shù)計算公式為：

式中，t為年份；W(w)、E(e)、F(f)分別為水資源、能源和糧食各子系統(tǒng)t年份的綜合評價指數(shù)；Wi、Ei、Fi分別為水資源、能源及糧食各指標(biāo)的權(quán)重分別為各指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)值。

2.3.2 耦合度模型。結(jié)合其他學(xué)者的相關(guān)研究[29，30]，構(gòu)建本文的耦合度模型：

式中，C為W-E-F系統(tǒng)之間的耦合度，0≤C≤1；W(w)、E(e)、F(f)分別為水資源、能源和糧食各子系統(tǒng)t年份的綜合評價指數(shù)，C值越大，表明各系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)關(guān)聯(lián)性越好。

參考相關(guān)文獻(xiàn)[31]及研究成果，將耦合度分為4個等級（表1）。

表1 耦合度等級分類

2.3.3 耦合協(xié)調(diào)度模型。耦合協(xié)調(diào)度在某些情況下不能充分地反映W-E-F系統(tǒng)內(nèi)部之間的耦合協(xié)調(diào)水平的高低，為了更好地分析W-E-F系統(tǒng)內(nèi)部要素之間在發(fā)展過程中的耦合協(xié)調(diào)程度，以耦合度為基礎(chǔ)，構(gòu)建耦合協(xié)調(diào)模型如下：

式中，D為W-E-F系統(tǒng)的耦合協(xié)調(diào)度，0≤D≤1；C為耦合度；T為W-E-F系統(tǒng)的綜合評價指數(shù)；W(w)、E(e)、F(f)分別為各子系統(tǒng)的綜合評價指數(shù)；a、b、c分別表示W(wǎng)-E-F各子系統(tǒng)的重要程度；考慮到水資源、能源和糧食之間的依存關(guān)系，以及維持經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展中的作用，本研究認(rèn)為W-E-F三者同等重要，故a=b=c=1/3。本文為了便于與其他研究成果作比較，采用廖重斌和張玉萍的耦合協(xié)調(diào)度劃分標(biāo)準(zhǔn)，將其分為10種協(xié)調(diào)類型（表2）。

表2 耦合協(xié)調(diào)度的等級分類及評價標(biāo)準(zhǔn)

2.3.4 耦合協(xié)調(diào)對比關(guān)系分析。為了進(jìn)一步分析青海省水資源、能源和糧食三個子系統(tǒng)之間的對比關(guān)系（表3），比較系數(shù)計算方法如下：

表3 系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)對比關(guān)系類型

式中，W(w)、E(e)、F(f)分別為水資源、能源和糧食各子系統(tǒng)綜合評價指數(shù)。

2.3.5 灰色預(yù)測模型?；疑A(yù)測模型是基于鄧聚龍教授提出的灰色系統(tǒng)理論發(fā)展起來的預(yù)測模型，因具有不需要大樣本，也不需要樣本具有規(guī)律性分布，計算工作量少，且預(yù)測準(zhǔn)確度高，而受到廣泛使用。其預(yù)測模型為：

上式，稱為GM(1,1)模型的白化形式。

式中，X(1)為N個序列值累計生成的新序列；t為第N個序列值；a為發(fā)展系數(shù)；b為灰作用量。

利用最小二乘法估計參數(shù)向量滿足a=(BTB)-1BTY=為數(shù)據(jù)矩陣；Y為數(shù)據(jù)向量，預(yù)測模型表達(dá)式為：

后驗差檢驗?zāi)Ｐ途葹門=S2/S1；T為后驗差比值；S2為方差；S1為X(0)的方差。

2.4 數(shù)據(jù)來源及處理

數(shù)據(jù)來自2002-2018年的《中國統(tǒng)計年鑒》《青海省統(tǒng)計年鑒》《青海省水資源通報》和《中國糧食年鑒》。因為各指標(biāo)間的量綱不統(tǒng)一，因此，采用極差法對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)處理。標(biāo)準(zhǔn)化公式如下：正向指標(biāo)：Xi=(xi-xmax)/(xmax-xmin)負(fù)向指標(biāo)：Xi=(xmax-xi)/(xmax-xmin)

式中，Xi為參評因子的標(biāo)準(zhǔn)化賦值；xi為實測值；xmax為實測最大值；xmin為實測最小值。Xi值大則表示該因子對環(huán)境的影響大，反之則小。

3 結(jié)果與分析

3.1 綜合評價指數(shù)時序分析

根據(jù)前述公式計算得出，青海省2002-2018年水資源綜合評價指數(shù)W(w)、能源綜合評價指數(shù)E(e)、糧食綜合評價指數(shù)F(f)、水資源—能源—糧食系統(tǒng)綜合評價指數(shù)T、耦合度C和耦合協(xié)調(diào)度D（表4）。

從表4可以看出，2002-2018年青海省水資源—能源—糧食系統(tǒng)綜合評價指數(shù)的變化趨勢分為2個階段，2006年下降幅度最大，主要是受嚴(yán)重自然災(zāi)害（干旱）影響。2002-2009年大體處于“N”型的變動態(tài)勢，2010-2018年大體呈“W”型，波動平穩(wěn)，且總體呈上升趨勢。其中，水資源系統(tǒng)綜合評價指數(shù)在0.168～0.759之間波動，波動幅度較大。2006年降幅最低值，主要由于當(dāng)年降雨量比往年偏少，且廢水排放總量大大超過往年排放量；2013年年降水量和人均水資源總量比上年減少28.5%和22.1%。

表4 青海省2002-2018年水資源—能源—糧食系統(tǒng)綜合指數(shù)、耦合度及耦合協(xié)調(diào)度

能源系統(tǒng)綜合評價指數(shù)隨時間變化不大，其值在0.327～0.628之間波動，且基本保持在0.4上下，總體上呈漸緩上升狀態(tài)，但增長速度過于緩慢。2002-2005年綜合評價指數(shù)從0.436上升到0.628，大體呈上升趨勢。其主要原因是青海省能源儲備豐富，石油和天然氣等資源儲量豐富，且人均能源占有量大，且太陽能和風(fēng)能資源較豐富，發(fā)展水電、光伏、風(fēng)電等新能源產(chǎn)業(yè)及清潔能源潛能巨大。2006年后能源系統(tǒng)呈現(xiàn)波動變化趨勢，其中2006年、2011年和2016年能源消費和生產(chǎn)彈性系數(shù)下降。

糧食系統(tǒng)綜合評價指數(shù)除2006年下降幅度較大外，其余年份總體呈波動上升趨勢。2002-2005年綜合評價指數(shù)值從0.225上升到0.406，總體呈緩慢上升趨勢；但2006年驟降到0.248，其主要原因是該年遭遇較多的氣象災(zāi)害達(dá)180多起，其中有11個縣為干旱災(zāi)害，造成較嚴(yán)重的直接經(jīng)濟損失和較大的農(nóng)作物受害面積，受害面積達(dá)3.6萬公頃以上，導(dǎo)致糧食產(chǎn)量出現(xiàn)滑坡；2007-2018年隨時間呈較穩(wěn)定的平穩(wěn)趨勢，主要原因是糧食產(chǎn)量、糧食播種面積逐年增加，對其變化有較大的影響。

3.2 耦合度與耦合協(xié)調(diào)度時序分析

由圖2可知，2002-2018年青海省水資源—能源—糧食系統(tǒng)耦合度介于0.879～0.985，整體耦合程度比較高，耦合年間際整體呈平穩(wěn)狀態(tài)波動，波動幅度小。表現(xiàn)在2002-2018年青海省水資源—能源—糧食系統(tǒng)耦合度整體處于高水平耦合狀態(tài)，水資源、能源、糧食系統(tǒng)相互作用及影響程度較高。但2013年耦合度波動幅度突然增大，呈最低值0.879，主要原因是水資源系統(tǒng)年降水量和人均水資源總量比常年減少導(dǎo)致。當(dāng)年出現(xiàn)干旱災(zāi)害[31]，年降水量減少，導(dǎo)致糧食產(chǎn)量下降。2013年后耦合度值整體呈上升趨勢，隨當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)政策的調(diào)整，農(nóng)民種植糧食積極性提高，說明系統(tǒng)之間相互作用總體向較好趨勢發(fā)展。

圖2 2002-2018年青海省水資源—能源—糧食系統(tǒng)耦合度及耦合協(xié)調(diào)度

2002-2018 年青海省水資源—能源—糧食系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)度變化趨勢分二個階段，第一階段是2002-2009年青海省水資源—能源—糧食系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)度呈逐步增強趨勢，但2006年出現(xiàn)大幅度降低，主要原因是2006年糧食子系統(tǒng)受自然災(zāi)害影響出現(xiàn)較大回落，當(dāng)?shù)卦庥龊禐?zāi)[31]，糧食生產(chǎn)受災(zāi)面積較大，2006年后呈現(xiàn)增強趨勢。第二階段是2010-2013年，水資源—能源—糧食系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)度呈“U”型變化特征，2010-2013年呈現(xiàn)耦合協(xié)調(diào)度下降趨勢，2014年有小幅度上升但不穩(wěn)定，隨后降低，2015年以來呈現(xiàn)持續(xù)增強趨勢。其主要原因是2013年青海省農(nóng)業(yè)政策調(diào)整，政府對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)補貼力度大，農(nóng)民種植積極性有所提高。

3.3 耦合協(xié)調(diào)對比關(guān)系分析

2002-2018 年青海省水資源、能源、糧食各子系統(tǒng)兩兩子系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)對比動態(tài)演化趨勢圖（圖3）。

圖3 青海省2002-2018年水資源—能源—糧食系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)度對比關(guān)系變化趨勢

青海省水資源和能源的綜合評價指數(shù)值對比關(guān)系表現(xiàn)為：在2002-2018年，l水能小于1，屬于水資源極度受損型能源利用模式。受水資源子系統(tǒng)和能源子系統(tǒng)波動性的影響，表明該時段能源利用是以過度消耗水資源為代價。2002-2005年呈逐年下降趨勢，2005年下降到最小值0.470，主要由于2005年降水量比上年下降約100 mm，人均水資源量比上年均有減少，能源生產(chǎn)彈性系數(shù)值相比前幾年也有所降低。所以，其較大波動對水資源和能源兩個子系統(tǒng)的耦合協(xié)調(diào)發(fā)展產(chǎn)生不利影響；2005年后總體呈逐年上升趨勢，l水能在0.6～0.9之間波動，從水資源嚴(yán)重受損型能源利用模式逐漸上升為水資源較為短缺型能源利用模式。總體上，水資源—能源耦合協(xié)調(diào)度以保持平穩(wěn)和波動上升為主。

青海省能源和糧食的綜合評價指數(shù)值對比關(guān)系表現(xiàn)為：在2002-2006年，l能糧大于1，屬于能源較為充足型糧食生產(chǎn)模式。表明該時段能源供給量充足；2007年后，l能糧小于1，屬于能源嚴(yán)重受損型糧食生產(chǎn)模式。表明該時間段能源和糧食兩子系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)發(fā)展較差。能源開發(fā)利用滯后于糧食生產(chǎn)。2014年下降至最小值0.543，屬于能源極度受損型糧食生產(chǎn)模式。主要由于該年能源自給率較上年下降了23.4%，能源供給水平滯后于經(jīng)濟發(fā)展，影響能源子系統(tǒng)與其他子系統(tǒng)的耦合協(xié)調(diào)發(fā)展。同時，該區(qū)域粗放型農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式，能源利用率較低。其農(nóng)業(yè)模式也有較大影響。

青海省水和糧食的綜合評價指數(shù)值對比關(guān)系表現(xiàn)為：在2002-2006年，l水糧大于1，屬于水資源較為充足型糧食生產(chǎn)模式。表明該時間段內(nèi)水資源供給較充足，其中2003年達(dá)到最高值1.313，屬于水資源特別充足型糧食生產(chǎn)模式。2006年后，l水糧小于1，屬于水資源較為短缺型糧食生產(chǎn)模式。該時間段水資源和糧食兩子系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)發(fā)展較差，受區(qū)域糧食相對水資源發(fā)展滯后影響而下降。2013年下降到最小值0.484，屬于水資源極度受損型糧食生產(chǎn)模式。主要原因是該年受旱害影響，年降水量和人均水資源總量比上年減少28.5%和22.1%，降水量減少100 mm左右。且隨著經(jīng)濟的較快發(fā)展，水資源需求量越來越大。同時，該區(qū)域農(nóng)業(yè)為粗放型經(jīng)營，水資源消耗量大，利用率低。其農(nóng)業(yè)經(jīng)營模式不科學(xué)對其也有不利影響。

3.4 水資源—能源—糧食系統(tǒng)的耦合協(xié)調(diào)度灰色預(yù)測

基于2002-2018年耦合協(xié)調(diào)度數(shù)據(jù)，運用定量預(yù)測灰色模型[32]GM(1,1)對青海省2020-2030年耦合協(xié)調(diào)度進(jìn)行預(yù)測（圖4）。

從圖4可以看出，2020-2030年青海省水資源—能源—糧食系統(tǒng)的耦合協(xié)調(diào)度總體穩(wěn)定在初級協(xié)調(diào)，變化幅度較穩(wěn)定且呈上升趨勢。但協(xié)調(diào)類型從2018年的中級協(xié)調(diào)過渡到2020年的初級協(xié)調(diào)，其值有所下降。因此，該區(qū)域水資源—能源—糧食系統(tǒng)的耦合協(xié)調(diào)度有待進(jìn)一步提升，要保證三者的安全協(xié)調(diào)發(fā)展，注重糧食生產(chǎn)安全，提高水資源、能源的有效利用，實現(xiàn)經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。

圖4 2020-2030年青海省水資源—能源—糧食系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)度

4 結(jié)論

通過構(gòu)建水資源—能源—糧食系統(tǒng)評價指標(biāo)體系，引入耦合協(xié)調(diào)度模型，分析了2002-2018年青海省水資源—能源—糧食系統(tǒng)的耦合協(xié)調(diào)關(guān)系及其時空演變特征，并預(yù)測了未來青海省水資源—能源—糧食系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)關(guān)系。

青海省水資源—能源—糧食系統(tǒng)耦合度，基本保持高水平耦合，介于0.867～0.984之間波動。表明3個子系統(tǒng)間具有明顯的關(guān)聯(lián)性。水、能源和糧食系統(tǒng)的耦合度在較小的范圍內(nèi)波動，并在整體上以穩(wěn)定狀態(tài)波動。水資源—能源、能源—糧食、水資源—糧食耦合協(xié)調(diào)度上具有相同的時序特征。

青海省水資源—能源—糧食系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)演化特征分兩個階段。2002-2008年耦合協(xié)調(diào)類型總體從勉強協(xié)調(diào)上升到初級協(xié)調(diào)類，其中2006-2008年耦合協(xié)調(diào)類型從初級協(xié)調(diào)發(fā)展下滑至勉強協(xié)調(diào)類后迅速提升至初級協(xié)調(diào)發(fā)展類，2009-2012年耦合協(xié)調(diào)類型總體從中級協(xié)調(diào)下降到初級協(xié)調(diào)類，2013-2018年耦合協(xié)調(diào)類型先降后升。預(yù)測未來10年因水資源、能源利用消耗問題，耦合協(xié)調(diào)類型下降到初級協(xié)調(diào)類。因此，在保持經(jīng)濟發(fā)展的同時，要協(xié)調(diào)好水資源、能源、糧食系統(tǒng)的耦合協(xié)調(diào)發(fā)展，促進(jìn)區(qū)域的可持續(xù)發(fā)展。