摘要：基于2009—2018年新疆及各地州市水土資源數(shù)據(jù)，構(gòu)建水資源壓力及耕地利用效益評價(jià)模型，并采用耦合協(xié)調(diào)模型對新疆水資源壓力與耕地利用效益耦合關(guān)系進(jìn)行實(shí)證研究。研究發(fā)現(xiàn)，2009—2018年新疆水資源綜合壓力呈下降趨勢，無人口和經(jīng)濟(jì)發(fā)展壓力，生態(tài)和技術(shù)發(fā)展壓力較大;新疆耕地利用社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益呈上升趨勢，但生態(tài)效益波動(dòng)幅度較大，受生態(tài)效益影響耕地利用綜合效益波動(dòng)較大;10年來新疆水土資源耦合協(xié)調(diào)度呈上升趨勢，但水資源壓力綜合得分不穩(wěn)定，耕地利用綜合效益相對平穩(wěn)。新疆水資源技術(shù)發(fā)展壓力大，南北疆耕地利用效益地區(qū)差異顯著，應(yīng)加強(qiáng)統(tǒng)籌協(xié)調(diào)水土資源開發(fā)利用，實(shí)現(xiàn)水土資源可持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：水資源壓力;耕地利用效益;耦合關(guān)系;新疆

中圖分類號：TV213.9 " " " " 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：0439-8114（2022）03-0165-08

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2022.03.034 開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）：

Research on the coupling relationship between Xinjiang water

resources pressure and farmland utilization benefit changes

JIANG Chang-pana， PU Chun-lingb， DONG Lua， YAN Zhi-mingc

（a.School of Management;b.Economic and Social Development Research Center;c.MPA Education Center，

Xinjiang Agricultural University，Urumqi "830052，China）

Abstract： Based on the water and land resource data of Xinjiang and other prefectures and cities from 2009 to 2018， an evaluation model of water resources pressure and cultivated land utilization benefits was constructed， and a coupling coordination model was used to conduct empirical research on the coupling relationship between water resources pressure and cultivated land utilization benefits in Xinjiang. The research found that the comprehensive pressure on water resources in Xinjiang had shown a downward trendfrom 2009 to 2018， there was no pressure on population and economic development， and there was greater pressure on ecological and technological development; The social and economic benefits of cultivated land use in Xinjiang had shown an upward trend， but the ecological benefits fluctuated greatly， and the comprehensive benefits of cultivated land use fluctuate greatly affected by the ecological benefits; The degree of coupling and coordination of Xinjiang’s water and land resources had shown an upward trend in the past 10 years， but the comprehensive score of water resources pressure was unstable， and the comprehensive benefits of cultivated land use were relatively stable.The pressure on the development of water resources technology in Xinjiang was great， and there were significant differences in the benefits of cultivated land utilization between the north and the south. Therefore， overall planning and coordination of the development and utilization of water and land resources should be strengthened to achieve sustainable development of water and land resources.

Key words： water pressure; farmland utilization benefit; coupling relationship; Xinjiang

水土資源是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)必備的基本要素之一，也是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的核心自然資源，隨著城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展，水土資源數(shù)量短缺和質(zhì)量下降問題日益嚴(yán)重。新疆維吾爾自治區(qū)（以下簡稱新疆）優(yōu)質(zhì)耕地?cái)?shù)量減少、質(zhì)量下降，導(dǎo)致耕地利用效益也在下降;受全球氣候變化影響，水資源壓力也在逐步增大，生態(tài)環(huán)境日趨嚴(yán)峻、水土資源環(huán)境承載能力下降等問題嚴(yán)重威脅著耕地的可持續(xù)發(fā)展。學(xué)者們從不同研究視角[1-3]、不同研究方法[4，5]測度不同區(qū)域的水資源壓力;從經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)三方面構(gòu)建耕地利用效益評價(jià)指標(biāo)體系，采用AHP、聚類分析等方法，借助GIS技術(shù)分析耕地利用的變化現(xiàn)狀及趨勢[6-8];運(yùn)用計(jì)量模型，將模型結(jié)果與3S技術(shù)相結(jié)合對不同尺度的區(qū)域優(yōu)化配置水土資源進(jìn)行研究[9-12]。目前，相關(guān)研究大多集中在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)且水土資源相對豐富的地區(qū)，對于經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)且水土資源極度稀缺的新疆研究甚少。通過研究分析新疆及各地州市水資源壓力，探討水資源開發(fā)利用中遇到的問題，有助于為新疆水資源供給和耕地開發(fā)利用提供借鑒，對新疆水土資源合理利用及協(xié)調(diào)發(fā)展具有重要意義。

1 研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)來源

新疆總面積約占全國陸地總面積的1/6，轄4個(gè)地級市，5個(gè)地區(qū)和5個(gè)自治州。2019年底實(shí)現(xiàn)地區(qū)生產(chǎn)總值13 597.11億元，常住人口2 523.22萬人，國內(nèi)和3個(gè)省區(qū)相鄰，周邊與8個(gè)國家接壤，是連接中亞和歐洲的交通樞紐?！叭綂A兩盆”的地形孕育出新疆特殊的地理環(huán)境及氣候，年均降水量僅154.8 mm，地域差異大，資源性及工程性缺水并存;水資源開發(fā)利用率低，平均第一產(chǎn)業(yè)用水比重高達(dá)93.18%，用水粗放且浪費(fèi)嚴(yán)重，水資源短缺是阻礙新疆農(nóng)業(yè)發(fā)展的最大瓶頸，精確調(diào)控并形成合理的水資源配置格局已刻不容緩。

本研究相關(guān)數(shù)據(jù)主要來源于《新疆統(tǒng)計(jì)年鑒》、新疆和中國水資源公報(bào)、新疆及各地州市國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)等統(tǒng)計(jì)部門相關(guān)資料。

2 研究方法

本研究針對新疆14個(gè)地州市的水資源和耕地資源利用現(xiàn)狀，運(yùn)用水資源壓力和耕地利用效益評價(jià)模型構(gòu)建指標(biāo)體系，對其水資源壓力和耕地利用效益進(jìn)行綜合評價(jià)，結(jié)合新疆水資源和耕地資源開發(fā)利用現(xiàn)狀，采用耦合協(xié)調(diào)模型研究新疆水資源壓力和耕地利用效益之間的協(xié)調(diào)發(fā)展程度。

2.1 水資源壓力評價(jià)模型

由于新疆獨(dú)特的地理環(huán)境和氣候，導(dǎo)致僅有遍布于盆地及河谷邊緣的少量綠洲適宜人類居住生活，水資源短缺嚴(yán)重制約了新疆的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。水資源壓力是反映區(qū)域人類生產(chǎn)活動(dòng)中水資源供需對比情況的指標(biāo)，當(dāng)水資源需求量大于供給量，或人均資源量低于臨界值時(shí)，則說明該區(qū)域存在水資源壓力，反之，則說明該區(qū)域不存在水資源壓力。借鑒已有的研究成果[13-15]，本研究結(jié)合新疆水資源開發(fā)和利用現(xiàn)狀，選取人均水資源量（PWR）、人均GDP（GA）、水資源總量折合地表徑流深（WR）、水資源開發(fā)利用程度（WD）和萬元GDP用水量（GU）5個(gè)指標(biāo)，構(gòu)建水資源綜合壓力評價(jià)模型，分別計(jì)算新疆及各地州市水資源人口、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)和技術(shù)壓力，計(jì)算公式如下：

[P綜=i=1nPi]/[n] （1）

式中，[P綜]為區(qū)域水資源綜合壓力指數(shù)，[Pi]為區(qū)域水資源第i項(xiàng)壓力指數(shù)，[Pi]越大說明該區(qū)域水資源壓力越大，反之則越小。

2.1.1 人口壓力指數(shù)（[P人口]） PWR是影響區(qū)域水資源人口壓力的關(guān)鍵因素，用于度量區(qū)域水資源稀缺程度[16]。根據(jù)中國水資源緊缺指標(biāo)體系，當(dāng)PWRlt;1 000 m3時(shí)，人們的正常生活將會(huì)受到威脅[16，17]，則水資源人口壓力指數(shù)的計(jì)算公式為：

[P人口=1 "000-PWR1 "000] （2）

2.1.2 經(jīng)濟(jì)發(fā)展壓力指數(shù)（[P經(jīng)濟(jì)]） 采用人均GDP（GA）計(jì)算區(qū)域水資源經(jīng)濟(jì)發(fā)展壓力指數(shù)，衡量經(jīng)濟(jì)發(fā)展給區(qū)域水資源帶來的壓力。當(dāng)中國人均國內(nèi)生產(chǎn)總值達(dá)3 000美元時(shí)，隨著產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和優(yōu)化以及用水效率的提高，促使單位GDP耗水大幅下降，有效緩解社會(huì)整體用水壓力[18]，則水資源經(jīng)濟(jì)發(fā)展壓力指數(shù)的計(jì)算公式為：

[P經(jīng)濟(jì)=3 "000-GA3 "000] （3）

2.1.3 生態(tài)壓力指數(shù)（[P生態(tài)]） 生態(tài)壓力受到自然條件和人類活動(dòng)兩方面的影響。采用WR衡量自然條件下的區(qū)域水資源壓力，當(dāng)WRlt;150 mm時(shí)，區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)遭到破壞[19];采用WD衡量人類活動(dòng)給區(qū)域水資源帶來的壓力，研究表明WD控制在50%以內(nèi)較為合理[20]，則水資源生態(tài)壓力指數(shù)的計(jì)算公式為：

[P生態(tài)=150-WR150+WD-501502] （4）

2.1.4 技術(shù)壓力指數(shù)（[P技術(shù)]） 將全國萬元GDP用水量（GB）作為水資源技術(shù)發(fā)展壓力的參考值，采用萬元GDP用水量（GU）計(jì)算區(qū)域水資源技術(shù)壓力指數(shù)[21]，則水資源技術(shù)壓力指數(shù)的計(jì)算公式為：

[P技術(shù)=GU-GBGB] （5）

式中，當(dāng)0lt;[P技術(shù)]lt;1時(shí)，說明該區(qū)域存在水資源技術(shù)壓力，且數(shù)值越大，說明水資源技術(shù)壓力越大;當(dāng)[P技術(shù)]≤0時(shí)，說明該區(qū)域不存在水資源技術(shù)壓力。

2.2 耕地利用效益評價(jià)模型

2.2.1 評價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建 參考已有的研究成果[21-23]，結(jié)合新疆耕地利用現(xiàn)狀和實(shí)際使用狀況，從耕地利用社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益3個(gè)方面綜合衡量耕地利用效益，選取15個(gè)評價(jià)指標(biāo)構(gòu)建新疆耕地利用效益評價(jià)指標(biāo)體系（表1）。

2.2.2 數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理和權(quán)重確定

1）數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化。為消除各指標(biāo)的量綱影響，采用極值法對數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，具體公式如下。

正向指標(biāo)：

[X′ij=Xj-XminXmax-Xmin] （6）

負(fù)向指標(biāo)：

[X′ij=Xmax-XjXmax-Xmin] （7）

式中，[Xj]為第j項(xiàng)指標(biāo)值，[Xmax]為第j項(xiàng)指標(biāo)的最大值，[Xmin]為第j項(xiàng)指標(biāo)的最小值，[X′ij]為標(biāo)準(zhǔn)化值。為了數(shù)據(jù)運(yùn)算有意義，對標(biāo)準(zhǔn)化后的數(shù)據(jù)進(jìn)行整體平移，即[X′ij=X′ij+d]，為了不影響計(jì)算結(jié)果，最大限度保留原始數(shù)據(jù)，本研究取d=0.000 1[24]。

2）熵權(quán)法計(jì)算指標(biāo)權(quán)重。為一定程度上避免主觀因素帶來的偏差，采用熵權(quán)法確定指標(biāo)權(quán)重，具體步驟如下。

計(jì)算[X′ij]的比重[yij]：

[yij=X′iji=1mX′ij] "[0≤yij≤1] （8）

計(jì)算第j項(xiàng)指標(biāo)的熵值[ej]：

[ej=-Ki=1myijlnyij] （9）

式中，K為常數(shù)，[K=1lnm]。

計(jì)算第j項(xiàng)指標(biāo)的差異性系數(shù)[dj]：

[dj=1-ej] （10）

計(jì)算第j項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重[wj]：

[wj=djj=1ndj] " （11）

計(jì)算耕地利用效益[f]：

[f=j=1nwijX′ij] （12）

計(jì)算耕地利用綜合效益[f綜]：

[f綜=j=15wijX′ij+j=610wijX′ij+j=1115wijX′ij] " （13）

2.3 耦合協(xié)調(diào)度評價(jià)模型

本研究將新疆水資源壓力與耕地利用效益結(jié)合起來，采用耦合協(xié)調(diào)模型研究二者之間的協(xié)調(diào)發(fā)展程度[25-27]。通過公式（1）至公式（5）得到水資源人口、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)和技術(shù)壓力指數(shù)，再通過公式（6）至公式（13）得到水資源綜合壓力得分[P綜]，耦合協(xié)調(diào)模型公式如下：

[C=P綜×f綜P綜×f綜222] （14）

[T=AP綜+Bf綜] （15）

[D=C×T] （16）

式中，[C]為協(xié)調(diào)度，用來反映水資源壓力和耕地利用效益之間的互動(dòng)程度;[P綜]和[f綜]分別為水資源綜合壓力得分與耕地利用綜合效益;T為協(xié)調(diào)評價(jià)指數(shù)，反映水資源壓力和耕地利用效益之間的協(xié)同程度;考慮到各因素對協(xié)調(diào)發(fā)展度的貢獻(xiàn)同等重要，故A=B=0.5;D為耦合協(xié)調(diào)度，反映水資源壓力與耕地利用效益之間的協(xié)調(diào)發(fā)展程度，D的取值范圍為[0，1]。

借鑒已有的研究成果[28，29]，并結(jié)合研究實(shí)際情況，將水資源壓力與耕地利用效益耦合度劃分為4種類型（表2）。

通過參考學(xué)者研究成果[25，30]，將水資源壓力與耕地利用效益耦合協(xié)調(diào)度劃分為10種類型（表3）。耦合協(xié)調(diào)度越大，說明水土資源協(xié)調(diào)性越好，反之，說明水土資源協(xié)調(diào)性越差。

3 結(jié)果與分析

3.1.1 新疆水資源壓力分析 根據(jù)水資源壓力評價(jià)模型公式（1）至公式（5），計(jì)算得到新疆2009—2018年水資源綜合、人口、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)和技術(shù)壓力指數(shù)（表4、圖1）。新疆水資源綜合壓力從2009年的-0.64波動(dòng)緩慢下降至2018年的-1.17，但依然存在生態(tài)壓力。水資源綜合壓力與人口壓力、生態(tài)壓力基本呈同趨勢變化。由于新疆萬元GDP用水量遠(yuǎn)高于全國同期平均水平，導(dǎo)致其水資源技術(shù)壓力較高，使得水資源綜合壓力較大，在短時(shí)間內(nèi)無法改變新疆已有的用水現(xiàn)狀，降低萬元GDP用水量需要一個(gè)長期發(fā)展過程，因此暫不考慮水資源技術(shù)發(fā)展壓力帶來的影響，計(jì)算水資源綜合壓力時(shí)剔除了技術(shù)壓力給綜合壓力帶來的影響。

1）新疆水資源人口壓力分析。2009—2018年，新疆水資源人口壓力指數(shù)都小于0，說明新疆10年來不存在水資源人口壓力。但新疆水資源人口壓力指數(shù)呈波動(dòng)上升趨勢，2014年水資源人口壓力指數(shù)有較大幅度的增加且達(dá)到峰值，同年新疆人口總數(shù)也達(dá)2 214.98萬人，是10年中人口總數(shù)最多的一年，說明人口增長加劇了水資源人口壓力。

2）新疆水資源經(jīng)濟(jì)壓力分析。2018年新疆人均GDP達(dá)7 482.98美元，是2009年的2.6倍。新疆水資源經(jīng)濟(jì)壓力指數(shù)從2009年的0.03下降到2018年的-1.49，明顯呈持續(xù)下降趨勢，說明新疆經(jīng)濟(jì)發(fā)展暫時(shí)未受到水資源短缺的制約。

3）新疆水資源生態(tài)壓力分析。2009—2018年，新疆水資源生態(tài)壓力指數(shù)雖有波動(dòng)但相對比較平穩(wěn)，10年來新疆水資源總量折合地表徑流深均小于臨界值150.0 mm，說明新疆生態(tài)環(huán)境處于不同程度的惡化之中。2014年水資源生態(tài)壓力指數(shù)達(dá)到峰值0.66，主要是受全球氣候變化影響，年降水量僅為145.6 mm，比多年平均值減少5.9%，比2013年減少21.7%，水資源總量折合地表徑流深為41.77 mm，而水資源開發(fā)利用率高達(dá)80.04%。降水量減少導(dǎo)致水資源總量折合地表徑流深減小，進(jìn)而造成水資源開發(fā)利用程度升高，從而導(dǎo)致水資源生態(tài)壓力指數(shù)升高。

4）新疆水資源技術(shù)壓力分析。2009—2018年，新疆水資源技術(shù)壓力呈上下波動(dòng)的趨勢，但一直居高不下。新疆萬元GDP用水量從2009年的1 241.28 m3/萬元持續(xù)下降到2018年的449.84 m3/萬元，年均下降79.14 m3/萬元。說明伴隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步，新疆水資源利用率逐漸提高。與全國萬元GDP用水量相比，2018年新疆萬元GDP用水量是全國同期平均水平的6.7倍，因此新疆萬元GDP用水量還有很大的下降空間，水資源開發(fā)和利用有待進(jìn)一步優(yōu)化升級，亟待提高用水集約節(jié)約度。

5）新疆各地州市水資源綜合壓力分析。2009—2018年，新疆大部分地州市均不存在水資源壓力（表5），烏魯木齊市水資源綜合壓力指數(shù)一直呈下降趨勢，克拉瑪依市、吐魯番市和喀什地區(qū)存在水資源壓力，其中克拉瑪依市水資源壓力最大。10年來新疆各地州市中除了克拉瑪依市和阿勒泰地區(qū)水資源綜合壓力指數(shù)有較大波動(dòng)外，其他地州市水資源綜合壓力指數(shù)均沒有明顯波動(dòng)。由于新疆地域面積廣大，自然條件各異，且南北疆間差異大，各地州市的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平也存在較大差異，導(dǎo)致各地州市水資源壓力狀況也各具特色。各地州市應(yīng)該根據(jù)自身的實(shí)際情況走可持續(xù)發(fā)展道路，因地制宜制定合理、科學(xué)和高效的水資源開發(fā)利用計(jì)劃，處理好水資源人口、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)和技術(shù)四方面的壓力，尤其是要處理好水資源技術(shù)壓力，雖然已經(jīng)取得較大的成就，但是與全國同期平均水平相比，仍然存在很大差距，還有很大的提升空間，應(yīng)該盡可能地縮小與全國同期平均水平之間的差距，從而實(shí)現(xiàn)新疆經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

3.1.2 新疆耕地利用效益分析

1）新疆耕地利用效益分析。通過耕地利用效益評價(jià)模型計(jì)算得到2009—2018年新疆耕地利用效益評價(jià)指數(shù)（圖2）。由圖2可見，近10年，新疆耕地利用社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益總體呈上升趨勢，其中耕地經(jīng)濟(jì)效益在2017年和2018年有所回落，耕地利用社會(huì)效益快速增長，而耕地利用生態(tài)效益波動(dòng)幅度較大且呈持續(xù)下降趨勢，受耕地生態(tài)效益的影響耕地利用綜合效益波動(dòng)也很大。從2011年開始新疆耕地利用綜合效益呈上升趨勢，說明耕地利用呈現(xiàn)良好發(fā)展趨勢，但耕地利用綜合效益總體水平不高。近年來新疆耕地利用生態(tài)效益一直呈波動(dòng)下降趨勢，需要引起高度重視，尤其是新疆的生態(tài)環(huán)境本身就很脆弱，要統(tǒng)籌協(xié)調(diào)好經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)的關(guān)系。

2）新疆各地州市耕地利用效益分析。由表6可知，2009—2018年新疆各地州市耕地利用綜合效益總體呈上升趨勢，只有和田地區(qū)耕地利用綜合效益呈持續(xù)下降趨勢，其中克拉瑪依市和哈密市的耕地利用綜合效益不穩(wěn)定，波動(dòng)較大。從表6可以看出，2009—2018年新疆各地州市間耕地利用綜合效益差異較大，2018年喀什地區(qū)耕地利用綜合效益只有0.40，而昌吉回族自治州耕地利用綜合效益卻達(dá)到0.73，是喀什地區(qū)耕地利用綜合效益的1.8倍，說明同一年份各地州市間差異較大?？死斠朗?009年耕地利用效益為0.19，2015年耕地利用效益卻達(dá)到0.74，說明同一地州不同年份間的差異也很大。由于新疆干旱少雨，氣候多變，各地降水量差異很大，北疆的自然條件明顯優(yōu)越于南疆，北疆的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展也比南疆發(fā)達(dá)，且南北疆存在較大的差距，通過相對比較無法看出南北疆之間的差異。通過原始指標(biāo)數(shù)據(jù)絕對比較，可以發(fā)現(xiàn)各地州市之間耕地利用效益的絕對比較差異很大，北疆的農(nóng)牧民人均純收入、人均糧食產(chǎn)量和人均GDP等指標(biāo)都明顯大于南疆，說明北疆的耕地利用效益要高于南疆。南疆受自然條件惡劣和經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)薄弱的雙重影響，其農(nóng)田水利基礎(chǔ)設(shè)施、種植經(jīng)驗(yàn)、勞動(dòng)力素質(zhì)、科學(xué)技術(shù)、機(jī)械化程度和農(nóng)地經(jīng)營方式等都滯后于北疆，由于多種因素的影響最終導(dǎo)致南疆的耕地利用效益較低。

3.1.3 水資源壓力與耕地利用效益耦合分析

1）新疆水資源壓力與耕地利用效益耦合分析。由圖3可見，10年來新疆水土資源耦合度和耦合協(xié)調(diào)度總體呈上升趨勢，水資源壓力綜合得分上下波動(dòng)較大，整體呈下降趨勢，說明新疆對水資源的開發(fā)利用不穩(wěn)定，受到自然條件的嚴(yán)重制約;2011年以后新疆耕地利用綜合效益整體呈上升趨勢，說明新疆耕地利用發(fā)展態(tài)勢良好。2009年和2011年水土資源耦合度處于磨合時(shí)期，其余年份處于高水平耦合時(shí)期，說明新疆水土資源耦合度較好;但2009年水土資源耦合協(xié)調(diào)度只有0.44，按照耦合協(xié)調(diào)度等級分類標(biāo)準(zhǔn)分析，新疆2009年的水土資源處于瀕臨失調(diào)階段，說明2009年新疆水資源和耕地利用面臨失調(diào)，其他年份水土資源處于初級協(xié)調(diào)階段，說明新疆水土資源利用不理想，需要進(jìn)一步優(yōu)化調(diào)整，統(tǒng)籌協(xié)調(diào)水土資源有序利用，促進(jìn)新疆水土資源協(xié)調(diào)發(fā)展。

2）新疆各地州市水資源壓力與耕地利用效益耦合分析。為便于分析、比較各年份不同地州市的耦合協(xié)調(diào)狀況，運(yùn)用ArcGIS軟件輸出新疆各地州市2009、2012、2015、2018年水土資源耦合協(xié)調(diào)度時(shí)空演變（圖4），可以看出新疆各地州市水土資源耦合協(xié)調(diào)度相對較低，但在逐漸向好的趨勢發(fā)展。2009年烏魯木齊市和阿勒泰地區(qū)水土資源利用輕度失調(diào)，克拉瑪依市、伊犁哈薩克自治州和和田地區(qū)水土資源利用瀕臨失調(diào)，北疆哈密市、吐魯番市和昌吉回族自治州等5個(gè)地州市水土資源利用實(shí)現(xiàn)勉強(qiáng)協(xié)調(diào)，南疆巴音郭楞蒙古自治州、阿克蘇地區(qū)、克孜勒蘇柯爾克孜自治州和喀什地區(qū)水土資源利用達(dá)到初級協(xié)調(diào)，單從2009年來看南疆水土資源耦合比北疆好。2012年哈密市水土資源耦合瀕臨失調(diào)，是各地州市中最差的，阿克蘇地區(qū)和克孜勒蘇柯爾克孜自治州水土資源耦合達(dá)到中級協(xié)調(diào)，是各地州市水土資源利用最好的，吐魯番市和塔城地區(qū)水土資源勉強(qiáng)協(xié)調(diào)，其他各地州市水土資源耦合均達(dá)到初級協(xié)調(diào)水平。2015年在4年中新疆各地州市水土資源利用最好，烏魯木齊市、昌吉回族自治州和阿克蘇地區(qū)水土耦合達(dá)到良好協(xié)調(diào)，除了克拉瑪依市外其他各地州市都達(dá)到中級協(xié)調(diào)水平。2018年水土資源利用耦合度相比2015年有所下降，但是大部分地區(qū)都達(dá)到初級協(xié)調(diào)水平，相比2009年改善很多，各地州市水土資源耦合水平向好的趨勢發(fā)展，有利于新疆經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

4 小結(jié)與討論

通過對新疆各地州市水資源壓力和耕地利用效益進(jìn)行綜合測算，分析了其時(shí)空演變特征，并采用耦合協(xié)調(diào)模型研究新疆水資源壓力和耕地利用效益之間的協(xié)調(diào)發(fā)展程度，以期為新疆水土資源的合理開發(fā)和利用提供一些幫助。

1）2009—2018年新疆不存在水資源人口、經(jīng)濟(jì)和綜合壓力，但存在一定程度的水資源生態(tài)發(fā)展壓力，與全國平均水平相比，新疆水資源技術(shù)發(fā)展壓力相對較大。由于新疆地廣人稀，水資源自然條件稟賦各異，且南北疆間差異大，各地州市社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平也存在較大差異，導(dǎo)致各地州市水資源壓力狀況也各具特色，同時(shí)說明新疆各地州市間水資源技術(shù)發(fā)展壓力差異較大。新疆經(jīng)濟(jì)技術(shù)發(fā)展相對滯后，用水粗放浪費(fèi)嚴(yán)重，應(yīng)合理開發(fā)利用水資源，提高水資源利用效率。

2）2009—2018年新疆耕地利用社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益呈上升趨勢，生態(tài)效益波動(dòng)下降。雖然耕地利用綜合效益呈良好發(fā)展態(tài)勢，但耕地利用效益總體水平不高，地區(qū)差異明顯，還有很大的提升空間;應(yīng)該積極尋求通過科技進(jìn)步和技術(shù)革新增加耕地產(chǎn)出效益，統(tǒng)籌協(xié)調(diào)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)的關(guān)系。

3）研究發(fā)現(xiàn)，水土資源存在相互依賴、相互制約的關(guān)系，新疆耕地利用效益綜合指數(shù)相對比較穩(wěn)定，但水資源壓力綜合得分不穩(wěn)定，上下波動(dòng)幅度大，水土資源耦合協(xié)調(diào)度總體呈波動(dòng)上升趨勢。受各地區(qū)人口數(shù)量、自然資源稟賦差異和交通便利度等因素影響，地區(qū)間社會(huì)經(jīng)濟(jì)差異較大，因此，應(yīng)統(tǒng)籌協(xié)調(diào)水土資源的開發(fā)利用，形成合理的水資源配置格局，實(shí)現(xiàn)水土資源有序利用，最終實(shí)現(xiàn)新疆經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1] 夏富強(qiáng)，唐 宏，楊德剛，等.綠洲城市水資源壓力及其對城市發(fā)展的影響——以烏魯木齊為例[J].干旱區(qū)地理，2014，37（2）：380-387.

[2] 史利潔，吳普特，王玉寶，等.基于作物生產(chǎn)水足跡的陜西省水資源壓力評價(jià)[J].中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2015，23（5）：650-658.

[3] 湯小波，唐 宏，吳 越，等.南充市水資源壓力時(shí)空演變[J].中國科學(xué)院大學(xué)學(xué)報(bào)，2016，33（4）：497-504.

[4] 郭衛(wèi)華，周永章.基于PLSR的中山市水資源壓力演變特征與趨勢[J].水資源保護(hù)，2014，30（1）：23-27.

[5] 劉曉霞，解建倉.山西省水資源壓力評價(jià)——基于投影尋蹤法[J].經(jīng)濟(jì)問題，2012（8）：123-126.

[6] 宋 敏.基于CVM與AHP方法的耕地資源外部效益研究——以武漢市洪山區(qū)為例[J].農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)問題，2012，33（4）：62-70.

[7] 吳美瓊，陳秀貴.基于主成分分析法的欽州市耕地面積變化及其驅(qū)動(dòng)力分析[J].地理科學(xué)，2014，34（1）：54-59.

[8] 劉智超，趙姚陽.基于地學(xué)統(tǒng)計(jì)聚類分析理論的耕地質(zhì)量評價(jià)研究——以江蘇省贛榆縣為例[J].遼寧農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013（2）：32-36.

[9] 孫 博，解建倉，汪 妮.基于模糊線性規(guī)劃模型的水-土-作物系統(tǒng)優(yōu)化配置研究[J].資源科學(xué)，2012，34（6）：1101-1107.

[10] 倪 超，雷國平.黑龍江省糧食生產(chǎn)與耕地利用耦合分析[J].水土保持研究，2013，20（1）：246-249.

[11] 林憶南，金曉斌，李效順，等.渭北黃土臺(tái)塬區(qū)水資源約束下的種植業(yè)結(jié)構(gòu)多目標(biāo)優(yōu)化研究[J].南京大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)），2014，50（2）：211-218.

[12] 謝葉偉，劉兆剛，趙 軍，等.基于RS與GIS的典型黑土區(qū)土地利用變化分析——以海倫市為例[J].地理科學(xué)，2010，30（3）：428-434.

[13] 童玉芬，李 錚.人口因素在北京市水資源壓力中的驅(qū)動(dòng)作用分析[J].人口學(xué)刊，2012（5）：30-38.

[14] 湯小波，唐 宏，吳 越，等.南充市水資源壓力時(shí)空演變[J].中國科學(xué)院大學(xué)學(xué)報(bào)，2016，33（4）：497-504.

[15] 吳佩林.我國區(qū)域發(fā)展的水資源壓力分析[J].西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2005（10）：143-149.

[16] 王禮茂，郎一環(huán).中國資源安全研究的進(jìn)展及問題[J].地理科學(xué)進(jìn)展，2002（4）：333-340.

[17] 吳季松.現(xiàn)代水資源管理概論[M].北京：中國水利水電出版社，2002.

[18] 劉昌明，陳志愷.中國水資源現(xiàn)狀評價(jià)和供需發(fā)展趨勢分析[M].北京：中國水利水電出版社，2001.

[19] 中國科學(xué)院可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略研究組.2004中國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略報(bào)告[M].北京：科學(xué)出版社，2004.

[20] 中國工程院“西北水資源”項(xiàng)目組.西北地區(qū)水資源配置生態(tài)環(huán)境建設(shè)和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略研究[J].中國工程科學(xué)，2003（4）：1-26.

[21] 馬 歷，唐 宏，冉瑞平，等.四川水資源壓力與耕地利用效益變化的格局及耦合關(guān)系[J].中國農(nóng)業(yè)資源與區(qū)劃，2019，40（11）：9-19.

[22] 宋 戈，林 佳，孫麗娜.黑龍江省東部墾區(qū)耕地利用效益時(shí)空分異特征[J].經(jīng)濟(jì)地理，2010，30（12）：2061-2066.

[23] 宋 戈，梁海鷗，林 佳，等.黑龍江省墾區(qū)耕地利用綜合效益評價(jià)及驅(qū)動(dòng)力分析[J].經(jīng)濟(jì)地理，2010，30（5）：835-840.

[24] 陳瑋瑩.江西電網(wǎng)Z供電分公司綜合績效評價(jià)研究[D].南昌：東華理工大學(xué)，2019.

[25] 楊 浩，吳才武，周思言，等.京津冀地區(qū)城鎮(zhèn)化與資源環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展研究[J].干旱區(qū)資源與環(huán)境，2020，34（9）：17-24.

[26] 呂 燕，陳俊旭，趙紅玲.雅魯藏布江-布拉馬普特拉河流域國家及尼泊爾水土-經(jīng)濟(jì)耦合評價(jià)[J].水資源保護(hù)，2018，34（4）：61-66.

[27] 夏自蘭，王繼軍.基于水土保持下的紙坊溝流域農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)-資源系統(tǒng)耦合效應(yīng)評價(jià)[J].自然資源學(xué)報(bào)，2011，26（10）：1647-1657.

[28] 王 成，唐 寧.重慶市鄉(xiāng)村三生空間功能耦合協(xié)調(diào)的時(shí)空特征與格局演化[J].地理研究，2018，37（6）：1100-1114.

[29] 張 旺，周躍云，胡光偉.超大城市“新三化”的時(shí)空耦合協(xié)調(diào)性分析——以中國十大城市為例[J].地理科學(xué)，2013，33（5）：562-569.

[30] 張玉萍，瓦哈甫·哈力克，黨建華，等.吐魯番旅游-經(jīng)濟(jì)-生態(tài)環(huán)境耦合協(xié)調(diào)發(fā)展分析[J].人文地理，2014，29（4）：140-145.