【摘 要】
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水、能源和粮食作为国家发展所需的战略基础资源,众多人类社会经济活动皆需要水、能源和粮食。水、能源和粮食不仅满足人类社会和生产活动的基本需要,还对国家生态环境保护起到重要作用。水、能源和粮食三者之间相互依存并存在着高度的关联性。然而,目前随着资源需求量有增无减,供给压力不断增大,水、能源和粮食的系统风险问题日益突出,水、能源和粮食三者的纽带关系更加复杂且更加脆弱。在中国,社会经济生态地位突出的长江流
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水、能源和粮食作为国家发展所需的战略基础资源,众多人类社会经济活动皆需要水、能源和粮食。水、能源和粮食不仅满足人类社会和生产活动的基本需要,还对国家生态环境保护起到重要作用。水、能源和粮食三者之间相互依存并存在着高度的关联性。然而,目前随着资源需求量有增无减,供给压力不断增大,水、能源和粮食的系统风险问题日益突出,水、能源和粮食三者的纽带关系更加复杂且更加脆弱。在中国,社会经济生态地位突出的长江流域在水资源、能源和粮食方面存在着多重挑战。长江流域水资源时间空间分布皆不均,供水工程建设不足等问题导致的水资源开发利用率不高;存在着制约长江绿色高质量发展等能源安全问题;粮食供求均衡难度加大。如何降低水资源、能源和粮食的系统风险,提升水-能源-粮食共生协调发展水平成为长江流域发展的重要议题,关系到长江流域的社会经济平稳发展和生态系统的质量稳定性。因此,密切关注长江流域水、能源和粮食共生安全问题对促进区域可持续发展具有重大意义。对WEF关联系统共生协调性进行评价和调控研究不仅可以完善共生视角下WEF关联系统共生安全的概念和内涵,为WEF关联系统共生研究提供了有效的工具,还可以更好地发现研究区WEF关联系统共生性的分布规律和变化趋势,有利于相关部门为缓解水-能源-粮食不协调发展问题进行前馈控制。本研究首先总结了国内外学者对水-能源-粮食关联系统的研究,并在生态学共生理论等基础上,构建了共生视角下水-能源-粮食关联系统架构。其次,针对单个子系统安全水平,运用压力-状态-响应（PSR）模型构建水-能源-粮食关联系统共生安全评价指标体系,运用博弈赋权法以及线性加权法构建水-能源-粮食关联系统基本特征指数测算模型,对关联系统中各个子系统进行安全水平评价。再次,针对水-能源-粮食关联系统共生安全,本研究构建了水-能源-粮食关联系统Lotka-Volterra共生模型,并基于灰色理论的参数估计方法测度共生作用系数以讨论关联系统共生模式,测度长江流域各省市水-能源-粮食关联系统共生度指数以判断各省市是否达到安全状况。最后,运用BP-DEMATEL-GTCW关键影响因素识别模型分别识别出长江流域上中下游地区关键影响因素,并通过调整这些关键影响因素来模拟仿真各个区域水-能源-粮食关联系统共生安全情况,从而为长江流域水-能源-粮食关联系统安全管理提供一定的支持,并制定出能够有效促进水-能源-粮食关联系统共生协调发展的政策建议。本研究主要有以下结论:（1）从单个子系统安全水平看,长江流域水资源系统整体安全呈现上升趋势,其中上游和下游地区水资源安全性较好。长江流域能源系统安全水平较为稳定,上游地区能源安全水平明显高于其他区域。长江流域粮食系统安全性地区差异较大,中下游粮食主产地粮食安全性明显好于上游地区。（2）从子系统间共生作用模式看,长江流域各省市水资源和粮食之间的相互作用多为互利共生关系,能源和粮食之间多次出现互害竞争的情况,水资源和能源之间的共生模式多以偏利水资源竞争的形式出现。（3）从共生度指数看,长江流域11个省市水-能源-粮食关联系统历年共生度平均值仅刚好达到低风险等级,整体共生安全水平还有很大提升空间。长江流域下游地区很少出现WEF关联系统共生处于高风险的情况,而上游地区则出现较多次高风险状况。（4）从共生安全关键影响因素看,影响上游地区多为与水资源总量相关的水资源指标、与资源消费相关的能源和粮食指标。影响长江中游、下游地区的多为与能源消费相关的能源指标和与粮食产量相关的粮食指标。因此,长江流域下游地区注重水资源、能源和粮食子系统的协调性管理。中游地区需重点着眼于水资源和能源子系统的安全发展。下游地区需投入更多的精力于粮食和能源子系统。
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