黃河流域城市生態(tài)韌性時(shí)空演變特征及影響因素分析

張明斗， 任衍婷， 周 亮

（1.東北財(cái)經(jīng)大學(xué)經(jīng)濟(jì)學(xué)院，遼寧 大連 116025；2.蘭州交通大學(xué)測(cè)繪與地理信息學(xué)院，甘肅 蘭州 730070）

工業(yè)革命推動(dòng)人類進(jìn)入物質(zhì)生活豐富的工業(yè)文明時(shí)代，但無(wú)邊界、無(wú)節(jié)制、不可逆轉(zhuǎn)的生產(chǎn)和生活方式潛移默化影響著生態(tài)系統(tǒng)，氣候變化、環(huán)境污染、生態(tài)破壞、資源短缺等問(wèn)題層出不窮，嚴(yán)重削弱生態(tài)承載力、增加生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)，威脅到區(qū)域乃至整體生態(tài)安全，導(dǎo)致生態(tài)韌性降低［1］。在此背景下，我國(guó)提出了“綠水青山就是金山銀山”、美麗中國(guó)建設(shè)及城市韌性建設(shè)等理念，明確指出：“要持續(xù)深入打好藍(lán)天、碧水、凈土保衛(wèi)戰(zhàn)，推動(dòng)重要江河湖庫(kù)生態(tài)保護(hù)治理，提升生態(tài)系統(tǒng)多樣性、穩(wěn)定性、持續(xù)性”。作為橫跨我國(guó)東中西三大板塊的生態(tài)廊道，黃河流域成為踐行生態(tài)文明建設(shè)和守護(hù)生態(tài)安全的關(guān)鍵性與戰(zhàn)略性地帶。然而，黃河流域沿線各省區(qū)產(chǎn)業(yè)倚能倚重、低質(zhì)低效，生態(tài)系統(tǒng)退化、水土流失嚴(yán)重、生態(tài)流量偏低等問(wèn)題日益凸顯［2］，生態(tài)系統(tǒng)的一系列擾動(dòng)將影響黃河流域高質(zhì)量發(fā)展前景，成為維護(hù)城市生態(tài)安全與提升生態(tài)韌性的障礙。城市生態(tài)系統(tǒng)具有時(shí)空交織的復(fù)雜性及易受多因素影響的相對(duì)脆弱性［3］，科學(xué)評(píng)估黃河流域城市生態(tài)韌性的時(shí)空演變與空間差異，系統(tǒng)性甄別出其影響因素，有助于明確黃河流域城市生態(tài)韌性的基本狀態(tài)及未來(lái)走向，縮小區(qū)域發(fā)展差距，對(duì)于塑造黃河流域高質(zhì)量發(fā)展優(yōu)勢(shì)與營(yíng)造富有韌性的宜居環(huán)境，建成中國(guó)高質(zhì)量生態(tài)安全示范區(qū)意義重大。

21世紀(jì)以來(lái)，為適應(yīng)濕地城市［4］、生態(tài)城市［5］及智慧城市［6］等建設(shè)需求，城市生態(tài)韌性引起了學(xué)術(shù)界和社會(huì)廣泛關(guān)注，但其仍是一個(gè)新興話題，相關(guān)研究尚存在爭(zhēng)議之處與探索空間。城市生態(tài)韌性是基于“社會(huì)-生態(tài)”系統(tǒng)的韌性［7］，體現(xiàn)了生態(tài)系統(tǒng)面臨壓力與擾動(dòng)時(shí)始終保持抗壓、響應(yīng)恢復(fù)及學(xué)習(xí)創(chuàng)新的動(dòng)態(tài)能力［8］，具有人類影響主導(dǎo)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)驅(qū)動(dòng)等特點(diǎn)。相關(guān)研究主要涉及以下3 個(gè)方面：（1）評(píng)價(jià)模型。多數(shù)學(xué)者從韌性特征出發(fā)，從抵抗力、適應(yīng)力和恢復(fù)力［3,9］、敏感性和適應(yīng)性［10］、脆弱性和響應(yīng)能力［11］等維度建立城市生態(tài)韌性評(píng)價(jià)體系；王松茂等［8］則進(jìn)一步從演化韌性視角提出評(píng)價(jià)生態(tài)韌性還應(yīng)考慮城市生態(tài)系統(tǒng)的創(chuàng)新發(fā)展能力。部分學(xué)者還使用“驅(qū)動(dòng)力-壓力-狀態(tài)-影響-響應(yīng)”（DPSIR）框架［7,12］對(duì)城市生態(tài)韌性進(jìn)行量化評(píng)估。（2）研究尺度及內(nèi)容。城市生態(tài)韌性的研究尺度包括全國(guó)［11,13］、區(qū)域［3,14］、城市群［8,10］、都市圈［7］以及生態(tài)脆弱區(qū)［15］等層面，研究?jī)?nèi)容涵蓋了生態(tài)韌性的時(shí)序變化與空間分布、多維差異的結(jié)構(gòu)變化以及障礙因子和驅(qū)動(dòng)機(jī)制等多方面。（3）影響因素及方法選擇。相關(guān)學(xué)者識(shí)別城市生態(tài)韌性影響因素的方法涉及障礙度模型［7-8］、STIRPAT模型［3,16］、多元線性回歸模型［10］、動(dòng)態(tài)回歸模型和Shapley 值分解［13］；影響因素包括降水、溫度、建設(shè)用地等生物地理指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展、對(duì)外開放、環(huán)境改善投資等社會(huì)經(jīng)濟(jì)因子。

縱觀已有研究，從評(píng)價(jià)體系來(lái)看，現(xiàn)有研究側(cè)重分析城市在抵抗干擾、適應(yīng)恢復(fù)等方面的能力，較少將城市生態(tài)系統(tǒng)學(xué)習(xí)創(chuàng)新能力考慮在內(nèi)，難以契合城市生態(tài)韌性的本質(zhì)內(nèi)涵。從研究尺度及內(nèi)容來(lái)看，已有研究對(duì)作為我國(guó)重要生態(tài)安全屏障的黃河流域關(guān)注較少，缺乏對(duì)黃河全流域城市的相關(guān)分析；研究?jī)?nèi)容更多關(guān)注于城市生態(tài)韌性時(shí)空演變這一現(xiàn)實(shí)狀態(tài)，而缺乏對(duì)諸如空間差異及其來(lái)源的分析和探討。從影響因素方法選擇來(lái)看，既有研究較少運(yùn)用空間計(jì)量模型來(lái)分析城市生態(tài)韌性影響因素，難以考慮其空間溢出效應(yīng)?；诖?，本文以黃河流域54 個(gè)地級(jí)及以上城市為研究對(duì)象，基于“壓力-狀態(tài)-響應(yīng)-創(chuàng)新”四維框架構(gòu)建城市生態(tài)韌性評(píng)價(jià)體系，在揭示其時(shí)空演進(jìn)特征基礎(chǔ)上，采用Dagum基尼系數(shù)更精確地反映其空間差異及具體來(lái)源，再運(yùn)用空間杜賓模型深入剖析黃河流域城市生態(tài)韌性的影響因素，旨在甄別出黃河流域城市生態(tài)韌性時(shí)空分異的驅(qū)動(dòng)機(jī)制，為黃河流域城市生態(tài)韌性的協(xié)同提升提供經(jīng)驗(yàn)支撐。

1 數(shù)據(jù)與方法

1.1 研究區(qū)概況

以黃河流域自然范圍為基礎(chǔ)，考慮研究地域單元的完整性、區(qū)域發(fā)展與黃河直接關(guān)聯(lián)性，并參考相關(guān)研究成果［17-18］，本文將研究區(qū)域界定為黃河流經(jīng)的青海、四川、甘肅、寧夏、內(nèi)蒙古、陜西、山西、河南、山東9個(gè)省區(qū)共計(jì)69個(gè)地區(qū)（州、盟、市）。囿于阿拉善盟、烏海市、果洛藏族自治州等州市數(shù)據(jù)缺失嚴(yán)重，最終確定54 個(gè)地級(jí)及以上城市（圖1）。并以內(nèi)蒙古河口鎮(zhèn)和河南桃花峪作為上中游和中下游分界線，將研究區(qū)域劃分為上中下游3個(gè)地區(qū)［17］。

1.2 數(shù)據(jù)來(lái)源

數(shù)據(jù)主要來(lái)源于2012—2021年《中國(guó)城市統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國(guó)城市建設(shè)統(tǒng)計(jì)年鑒》《國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)》《科技經(jīng)費(fèi)投入統(tǒng)計(jì)公報(bào)》、各地級(jí)及以上城市統(tǒng)計(jì)年鑒和政府財(cái)政決算報(bào)告、中國(guó)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)（CEIC）。此外，人均專利授權(quán)數(shù)量指數(shù)源自北京大學(xué)開放研究數(shù)據(jù)平臺(tái)發(fā)布的“中國(guó)區(qū)域創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)指數(shù)”；歸一化植被指數(shù)（NDVI）、年均降水量來(lái)源于中國(guó)科學(xué)院資源環(huán)境科學(xué)數(shù)據(jù)中心，PM2.5年均濃度來(lái)源于美國(guó)達(dá)爾豪斯大學(xué)大氣成分分析組織發(fā)布的全球地面PM2.5濃度年均值，借助ArcGIS 10.8軟件將原始數(shù)據(jù)進(jìn)行合成處理。對(duì)于個(gè)別缺失數(shù)據(jù)，采用插值法填補(bǔ)。為了剔除價(jià)格因素的影響，本文對(duì)指標(biāo)體系及控制變量中涉及價(jià)格因素的指標(biāo)，統(tǒng)一按照2011年的不變價(jià)格進(jìn)行平減。

1.3 研究方法

1.3.1 城市生態(tài)韌性測(cè)度“壓力-狀態(tài)-響應(yīng)”（PSR）模型體現(xiàn)了人類與環(huán)境間的相互作用，成為研究生態(tài)環(huán)境問(wèn)題的框架體系［19］。同時(shí)，現(xiàn)有研究已將演化韌性認(rèn)知范式作為城市韌性研究的參照基準(zhǔn)［8,20］。在演化韌性框架中，韌性表征了區(qū)域的適應(yīng)性、創(chuàng)新性與可持續(xù)性，創(chuàng)新能力是其最關(guān)鍵的一項(xiàng)能力［21］；對(duì)于城市生態(tài)韌性而言，城市生態(tài)系統(tǒng)維持長(zhǎng)期發(fā)展、創(chuàng)造新增長(zhǎng)路徑能力與抵御短期沖擊、自我調(diào)適恢復(fù)能力同等重要［22］。本文借鑒PSR 模型并基于演化韌性視角，立足于城市生態(tài)韌性的本質(zhì)內(nèi)涵，并參考相關(guān)學(xué)者的研究［8,23］，擬從“壓力-狀態(tài)-響應(yīng)-創(chuàng)新”四維框架構(gòu)建城市生態(tài)韌性指標(biāo)體系（表1）。該框架既考慮人類活動(dòng)與生態(tài)環(huán)境間因果關(guān)系，又兼顧城市生態(tài)系統(tǒng)基礎(chǔ)功能和學(xué)習(xí)創(chuàng)新的社會(huì)屬性［8,24］，即人類資源索取、經(jīng)濟(jì)活動(dòng)對(duì)城市生態(tài)系統(tǒng)造成負(fù)荷與干擾，在資源退化、環(huán)境污染壓力下，生物資源、生態(tài)環(huán)境及生態(tài)空間會(huì)發(fā)生改變，而人類社會(huì)會(huì)采取多樣化措施作出響應(yīng)，最終通過(guò)創(chuàng)新適應(yīng)達(dá)到生態(tài)韌性進(jìn)化［8］，“壓力”“狀態(tài)”“響應(yīng)”“創(chuàng)新”緊密聯(lián)系，構(gòu)筑城市生態(tài)韌性的內(nèi)部機(jī)理與演進(jìn)過(guò)程。

表1 城市生態(tài)韌性指標(biāo)體系Tab.1 Index system of urban ecological resilience

1.3.2 組合賦權(quán)法為兼具主客觀信息表達(dá)，本文采用“功能驅(qū)動(dòng)”和“差異驅(qū)動(dòng)”相結(jié)合的主客觀賦權(quán)法［25］，對(duì)城市生態(tài)韌性進(jìn)行科學(xué)測(cè)度。其中，主觀賦權(quán)法采用等權(quán)賦值法［26］，城市生態(tài)韌性提升是各維度復(fù)合嬗變的系統(tǒng)演進(jìn)過(guò)程，各維度從不同側(cè)面體現(xiàn)生態(tài)韌性的本質(zhì)內(nèi)涵，可能具有同等重要性。客觀賦權(quán)法采用熵值法，其根據(jù)指標(biāo)的信息熵客觀賦權(quán)，能夠深刻反映指標(biāo)的區(qū)分能力。采用主客觀組合賦權(quán)法在一定程度上能夠避免主觀賦權(quán)法中主觀因素的決定性作用及熵值法忽略指標(biāo)本身重要程度的缺點(diǎn)，達(dá)到優(yōu)化權(quán)重效果。具體計(jì)算公式參見文獻(xiàn)［25］。

1.3.3 核密度估計(jì)核密度估計(jì)主要利用連續(xù)的密度曲線描述隨機(jī)變量的分布特征，具有模型依賴性弱、穩(wěn)健性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。本文運(yùn)用核密度估計(jì)分析黃河流域城市生態(tài)韌性的時(shí)序演進(jìn)。具體公式參見文獻(xiàn)［27］。

1.3.4 Dagum基尼系數(shù)泰爾指數(shù)和經(jīng)典基尼系數(shù)等傳統(tǒng)的不平等程度測(cè)算指標(biāo)較為苛刻地限定了分組樣本間不存在交叉重疊部分，而Dagum 基尼系數(shù)及其按子群分解法有效解決了該問(wèn)題［28］。本文基于Dagum 基尼系數(shù)揭示黃河流域城市生態(tài)韌性的空間差異，并分析其差異的具體來(lái)源與貢獻(xiàn)。具體公式參見文獻(xiàn)［27］。

1.3.5 空間杜賓模型已有研究表明，城市生態(tài)韌性存在顯著的空間關(guān)聯(lián)性［8,12］，若忽略空間因素則會(huì)影響結(jié)果的準(zhǔn)確性，因此，本文借鑒車?yán)诘龋?9］構(gòu)建空間杜賓模型來(lái)分析黃河流域城市生態(tài)韌性的影響因素，模型如下：

式中：CERit為城市i在t年的生態(tài)韌性水平；n為城市數(shù)目；ρ為空間自相關(guān)系數(shù)；X為影響因素；β、γ分別為影響因素的回歸系數(shù)、空間滯后項(xiàng)系數(shù)；Wij為城市i與城市j空間二階鄰接矩陣［29］；μ、λ分別為個(gè)體、時(shí)間固定效應(yīng)；ε為誤差項(xiàng)。此外，為了減弱異方差與多重共線性，本文對(duì)變量取對(duì)數(shù)處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 黃河流域城市生態(tài)韌性的時(shí)序演進(jìn)特征

本文通過(guò)MATLAB R2020a 軟件繪制核密度估計(jì)圖（圖2），以此展現(xiàn)黃河流域城市生態(tài)韌性的時(shí)序演進(jìn)特征。

圖2 黃河流域城市生態(tài)韌性的核密度估計(jì)Fig.2 Kernel density estimation of urban ecological resilience in the Yellow River Basin

（1）主峰和分布形態(tài)特征。黃河流域及上中下游各地區(qū)分布曲線均逐漸右移，城市生態(tài)韌性有效提升；與2011年相比，2020年主峰高度明顯提升，城市生態(tài)韌性差距有所縮小，但各地區(qū)演進(jìn)過(guò)程有所不同。黃河流域及中游地區(qū)主峰高度呈“上升-下降-上升-下降”的“M”型變化，主峰寬度呈“收窄-拓寬-收窄-拓寬”變化，城市生態(tài)韌性差異程度呈現(xiàn)出“W”型演變規(guī)律。上下游地區(qū)分布曲線始終為窄而尖形態(tài)，主峰高度呈波浪形變化，上游地區(qū)“五升四降”、下游地區(qū)“三降三升”，區(qū)域內(nèi)差異波動(dòng)幅度較大。

（2）分布延展性特征。黃河流域分布曲線期初左右拖尾并存，隨著時(shí)間推移，右拖尾基本維持不變，左拖尾逐年縮短、分布延展性存在收縮趨勢(shì)，即生態(tài)韌性低水平城市存在“俱樂(lè)部趨同”、高水平城市存在“等級(jí)鎖定”。上下游地區(qū)不存在拖尾現(xiàn)象，中游地區(qū)則存在較為明顯的右拖尾，且分布延展性有所拓寬，“領(lǐng)先”地區(qū)存在優(yōu)者更優(yōu)效應(yīng)。

（3）波峰數(shù)量和極化特征。黃河流域由雙峰逐漸向單峰過(guò)渡，但主峰峰值總體增高，城市生態(tài)韌性分化態(tài)勢(shì)不明顯。上游地區(qū)由多峰（2010—2015年）向雙峰（2016—2020 年）演進(jìn)；中游地區(qū)則始終表現(xiàn)為“多峰-雙峰”相漸分布；上中游地區(qū)城市生態(tài)韌性具有兩極或多極分化的區(qū)域集聚特征；但中游地區(qū)主峰峰值明顯高于側(cè)峰且峰間距較大，分化現(xiàn)象較為明顯；而下游地區(qū)單雙峰相間出現(xiàn)，最終在2020 年出現(xiàn)主側(cè)峰高度、距離相近的雙峰，呈輕微兩極分化。

2.2 黃河流域城市生態(tài)韌性的空間演變特征

2.2.1 空間分布特征本文通過(guò)ArcGIS 10.8軟件利用自然間斷點(diǎn)分級(jí)法將黃河流域城市生態(tài)韌性劃分為低、中低、中高及高水平進(jìn)行空間可視化（圖3）。黃河流域城市生態(tài)韌性呈“下游-中游-上游”梯度遞減空間格局，空間集聚與區(qū)域分異特征明顯。由圖3a 可知，2011—2020 年，城市生態(tài)韌性由沿海到內(nèi)陸呈“高-中高-中低-低”四級(jí)階梯格局。下游地區(qū)的山東城市生態(tài)韌性較高，除了菏澤，其余城市均位于高水平；中高水平集聚在處于中下游地區(qū)的河南；中低水平在中游地區(qū)連片分布，其中山西與陜西68.42%的城市位于中低水平；上游地區(qū)約半數(shù)城市位于低水平，其中寧夏與甘肅城市生態(tài)韌性整體較低。

圖3 黃河流域城市生態(tài)韌性的空間分布Fig.3 Spatial distribution of urban ecological resilience in the Yellow River Basin

由圖3b～d 可知，隨著時(shí)間演進(jìn)，城市生態(tài)韌性較高區(qū)域由下游向上游、由沿海向內(nèi)陸進(jìn)行延伸。上游地區(qū)呈現(xiàn)“北高、南低”空間分布，中低水平城市范圍擴(kuò)散明顯，2011 年低水平城市連片成團(tuán)分布，占比達(dá)76.92%，2020年僅有白銀、武威仍位于低水平。中游地區(qū)始終呈“東高、西低”分布，但由“中高-中低-低”三級(jí)梯度演變?yōu)椤爸懈?中低”二級(jí)梯度格局。下游地區(qū)空間分布由“單中心”逐漸向“雙中心”發(fā)展，依托濟(jì)南、鄭州兩大省會(huì)城市，生態(tài)韌性高水平區(qū)域不斷向外圍輻射擴(kuò)散，至2020 年，該地區(qū)高水平城市占比達(dá)到81.25%，僅有安陽(yáng)、濮陽(yáng)以及菏澤仍位于中高水平。

2.2.2 空間差異特征本文通過(guò)MATLAB R2020a軟件計(jì)算Dagum 基尼系數(shù)，并繪制差異變化趨勢(shì)圖（圖4、圖5），以此揭示黃河流域城市生態(tài)韌性空間差異的具體來(lái)源及貢獻(xiàn)。

圖4 黃河流域城市生態(tài)韌性總體及區(qū)域內(nèi)差異Fig.4 Overall and intra-regional differences of urban ecological resilience in the Yellow River Basin

（1）總體及區(qū)域內(nèi)差異

由圖4 可知，黃河流域基尼系數(shù)由2011 年的0.125 降至2020 年的0.086，降幅達(dá)到31.20%，黨的十八大以來(lái)我國(guó)掀起了生態(tài)保護(hù)浪潮，黃河流域各地區(qū)統(tǒng)籌推進(jìn)資源節(jié)約、環(huán)境治理等，城市生態(tài)韌性空間非均衡性得到有效緩解。各區(qū)域基尼系數(shù)均值排序?yàn)椋褐杏危?.079）>上游（0.063）>下游（0.046），可見中游地區(qū)內(nèi)部差異最大。各區(qū)域內(nèi)部差異呈遞減趨勢(shì)，上游和中游地區(qū)大致呈“下降-上升-下降-上升”的“W”型變化特征，下游地區(qū)則經(jīng)歷反復(fù)漲跌更替的波動(dòng)過(guò)程，降幅排序?yàn)椋荷嫌危?6.73%）>中游（31.78%）>下游（26.42%），上游地區(qū)內(nèi)部發(fā)展不均衡情況得到極大改善，最終接近下游地區(qū)內(nèi)部差距。

（2）區(qū)域間差異

由圖5可知，區(qū)域間基尼系數(shù)均值排序?yàn)椋荷舷掠危?.160）>中下游（0.102）>上中游（0.094），黃河上中下游地區(qū)在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展等諸多方面差異較大，城市生態(tài)韌性存在固有差距，其中上下游間差異最大，上中游間差異最小。各區(qū)域間差異趨于縮小，上下游間差異呈“下降-上升”交替出現(xiàn)的“W-V”型演變過(guò)程；中下游間差異呈小幅度波動(dòng)下降；上中游間差異僅在2017、2020 年輕微增加，基本呈持續(xù)下降態(tài)勢(shì)；年均降幅排序?yàn)椋荷现杏危?.14%）>上下游（4.11%）>中下游（1.28%）。上游地區(qū)在不斷追趕中下游地區(qū)，縮小與其差距，中下游地區(qū)差異相對(duì)穩(wěn)定，黃河流域半數(shù)以上資源型城市位于中游地區(qū)，資源瓶頸約束效應(yīng)明顯，影響其生態(tài)安全和可持續(xù)發(fā)展，是未來(lái)應(yīng)關(guān)注的重點(diǎn)區(qū)域。

（3）差異來(lái)源分解

由圖5可知，空間差異貢獻(xiàn)率均值排序：區(qū)域間差異（65.44%）>區(qū)域內(nèi)差異（25.30%）>超變密度（9.26%），黃河流域上中下游地區(qū)城市生態(tài)韌性呈現(xiàn)出不同的“級(jí)差化”分異特征，區(qū)域間差異是空間差異的主要來(lái)源，縮小區(qū)域間差異是解決黃河流域城市生態(tài)韌性空間非均衡的關(guān)鍵。

2.3 黃河流域城市生態(tài)韌性的影響因素

2.3.1 影響因素選取城市生態(tài)韌性受到多種因素綜合影響，本文結(jié)合城市生態(tài)韌性的內(nèi)涵及以往研究成果［12,16,18］，從生態(tài)空間環(huán)境、社會(huì)經(jīng)濟(jì)環(huán)境2 個(gè)維度選取具有代表性因子探討其影響（表2）。

表2 城市生態(tài)韌性影響因素Tab.2 Influencing factors of urban ecological resilience

2.3.2 影響因素分析為了細(xì)致展現(xiàn)各因素對(duì)黃河流域城市生態(tài)韌性的影響，利用偏微分求解出其直接效應(yīng)和溢出效應(yīng)［29］（表3）?？臻g自相關(guān)系數(shù)（ρ）顯著為正，表明城市生態(tài)韌性具有顯著的正向空間溢出效應(yīng)，生態(tài)韌性較高的城市能夠發(fā)揮其反哺作用，對(duì)周邊地區(qū)起到引導(dǎo)示范與帶動(dòng)作用。

表3 黃河流域城市生態(tài)韌性影響因素的空間杜賓模型估計(jì)結(jié)果Tab.3 Spatial Dubin model estimation results of factors affecting the urban ecological resilience in the Yellow River Basin

生態(tài)空間環(huán)境方面，降水量對(duì)黃河流域城市生態(tài)韌性的直接效應(yīng)顯著為正，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)直接效應(yīng)與溢出效應(yīng)均顯著為正；但土地開發(fā)強(qiáng)度、環(huán)境污染程度直接效應(yīng)均顯著為負(fù)，且環(huán)境污染程度還存在負(fù)向溢出效應(yīng)。降水增加有利于黃河流域植被生長(zhǎng)，改善植被生態(tài)質(zhì)量，進(jìn)而提升流域水土保持能力，保障黃河生態(tài)屏障。而交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不僅能提升路網(wǎng)通暢性、緩解本地交通擁堵情況、提高城市運(yùn)行效率，還能降低運(yùn)輸成本、加速區(qū)域間要素流動(dòng)，促進(jìn)周邊城市生態(tài)韌性協(xié)同提升。但以經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)為導(dǎo)向的土地開發(fā)利用模式使得黃河流域城市建設(shè)用地?cái)U(kuò)張速度遠(yuǎn)高于城市人口增長(zhǎng)速度，工業(yè)生產(chǎn)排放的各類污染物又危害流域水環(huán)境、空氣質(zhì)量，加劇了生態(tài)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的失調(diào)，威脅著生態(tài)系統(tǒng)的活力與健康狀態(tài)。此外，大氣污染物、水污染物還會(huì)跨越行政邊界，沿空間、沿流域進(jìn)行擴(kuò)散，抑制周邊城市生態(tài)韌性水平提升。

社會(huì)經(jīng)濟(jì)環(huán)境方面，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、公共安全建設(shè)對(duì)黃河流域城市生態(tài)韌性的直接效應(yīng)均顯著為正，對(duì)外開放水平的溢出效應(yīng)顯著為正，而政府干預(yù)程度的直接效應(yīng)與溢出效應(yīng)均顯著為正。經(jīng)濟(jì)發(fā)展提質(zhì)增效賦能黃河流域高質(zhì)量發(fā)展，充足的經(jīng)濟(jì)條件為其提供物質(zhì)保障，有效提升城市生態(tài)系統(tǒng)災(zāi)前抗壓、災(zāi)后修復(fù)能力；公共安全建設(shè)有利于防范化解風(fēng)險(xiǎn)隱患，提升居民生活品質(zhì)，保持生態(tài)系統(tǒng)持續(xù)健康運(yùn)行。經(jīng)濟(jì)開放性會(huì)營(yíng)造積極有利的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境，“污染光環(huán)效應(yīng)”也會(huì)通過(guò)知識(shí)、技術(shù)溢出改善周邊城市生態(tài)質(zhì)量。而地方政府不僅能夠通過(guò)政策、資金支持提高黃河流域生態(tài)治理能力，系統(tǒng)性提升城市生態(tài)韌性；同時(shí)也會(huì)通過(guò)政府間“逐頂競(jìng)爭(zhēng)”帶來(lái)的示范效應(yīng)輻射帶動(dòng)周邊城市生態(tài)韌性提升。

2.3.3 異質(zhì)性分析黃河流域城市生態(tài)韌性存在空間異質(zhì)性，進(jìn)一步對(duì)流域三大地區(qū)分組回歸（表3），上中下游各地區(qū)城市生態(tài)韌性均存在空間溢出效應(yīng)，但各影響因素作用效應(yīng)存在明顯差異。

降水量在上中游地區(qū)直接效應(yīng)顯著為正，黃河上中游流經(jīng)干旱、半干旱區(qū)，尤其是寧夏、內(nèi)蒙古干旱少雨，降水增加對(duì)生態(tài)恢復(fù)及林草生長(zhǎng)有利?；A(chǔ)設(shè)施建設(shè)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的直接效應(yīng)在上游地區(qū)效應(yīng)最明顯；上游地區(qū)經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)薄弱，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)所帶來(lái)制度和技術(shù)進(jìn)步以及路網(wǎng)暢通所帶來(lái)要素集聚的正外部性能為其提供重要的物質(zhì)保障，強(qiáng)化城市生態(tài)系統(tǒng)應(yīng)對(duì)不確定風(fēng)險(xiǎn)的自我調(diào)適能力。但經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平在上中游地區(qū)還會(huì)產(chǎn)生虹吸效應(yīng)，不利于周邊城市整合資源、構(gòu)建創(chuàng)新生態(tài)體系，甚至出現(xiàn)生態(tài)惡化、資源匱乏問(wèn)題；下游地區(qū)產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)度、經(jīng)濟(jì)發(fā)展質(zhì)量高，資本人才集聚反而會(huì)通過(guò)“馬歇爾外部性”使周邊城市獲得知識(shí)溢出效應(yīng)，提升周邊城市生態(tài)韌性。土地開發(fā)強(qiáng)度、環(huán)境污染程度的抑制作用在中游地區(qū)最為顯著，中游地區(qū)涵蓋我國(guó)糧食主產(chǎn)區(qū)與重化工能源區(qū)，城市建設(shè)用地?cái)U(kuò)張占據(jù)了更多林地、生態(tài)用地，煤礦開采活動(dòng)對(duì)空氣質(zhì)量、地下水資源造成破壞，嚴(yán)重的水土流失與環(huán)境污染威脅著中游地區(qū)城市生態(tài)韌性。

與黃河流域一致，公共安全建設(shè)在上中下游地區(qū)均具有顯著直接效應(yīng)，但政府干預(yù)程度在上下游地區(qū)直接效應(yīng)均顯著為負(fù)，在中游地區(qū)產(chǎn)生負(fù)向溢出效應(yīng)。黃河上游地區(qū)對(duì)于生態(tài)環(huán)境問(wèn)題熱衷于人工干預(yù)、忽視自然修復(fù)，重短期治理、輕長(zhǎng)期預(yù)防；下游地區(qū)經(jīng)濟(jì)密度高、市場(chǎng)化程度高，政府過(guò)度干預(yù)反而容易導(dǎo)致市場(chǎng)扭曲、尋租腐敗和資源錯(cuò)配等現(xiàn)象，政府在上下游地區(qū)的干預(yù)甚至導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)質(zhì)量間沖突愈演愈烈，加重城市生態(tài)脆弱性。而黃河中游地方政府更傾向于采取競(jìng)爭(zhēng)型政策，不利于周邊城市生態(tài)韌性協(xié)同提升。對(duì)外開放水平在上下游地區(qū)直接效應(yīng)分別顯著為負(fù)、顯著為正，黃河上游地區(qū)對(duì)外貿(mào)易以經(jīng)濟(jì)附加值低且資源環(huán)境代價(jià)大的低層次產(chǎn)品為主，經(jīng)濟(jì)外向度越高越容易受到外界沖擊，加劇城市生態(tài)系統(tǒng)的脆弱性；但在對(duì)外交流的支持下，更多的區(qū)域和多邊合作也有利于進(jìn)一步加強(qiáng)區(qū)域聯(lián)動(dòng)，使周邊城市獲得獲取人才、接觸外資企業(yè)的便利，發(fā)揮對(duì)外開放的技術(shù)溢出效應(yīng)。而下游的山東、河南對(duì)外開放質(zhì)量相對(duì)黃河其他省區(qū)更高，能夠利用外資質(zhì)量推動(dòng)流域高質(zhì)量發(fā)展，釋放城市發(fā)展?jié)撃?，?qiáng)化城市生態(tài)系統(tǒng)抵御風(fēng)險(xiǎn)的能力。

3 討論

本文基于“壓力-狀態(tài)-響應(yīng)-創(chuàng)新”框架探究黃河流域城市生態(tài)韌性時(shí)空演變及影響因素。關(guān)于城市生態(tài)韌性指標(biāo)體系，相關(guān)學(xué)者主要考慮生態(tài)系統(tǒng)受到干擾后恢復(fù)穩(wěn)定狀態(tài)的能力［3,9］，隨著研究的深入，生態(tài)韌性更加強(qiáng)調(diào)通過(guò)學(xué)習(xí)創(chuàng)新達(dá)到長(zhǎng)期可持續(xù)發(fā)展，因此本文借鑒王松茂等［8］的研究，新增研究與試驗(yàn)發(fā)展（R&D）經(jīng)費(fèi)投入占GDP比、人均專利授權(quán)數(shù)量指數(shù)等反映生態(tài)系統(tǒng)創(chuàng)新能力的指標(biāo)，突出了創(chuàng)新的重要性。關(guān)于城市生態(tài)韌性時(shí)空演變特征，與珠三角地區(qū)城市生態(tài)韌性持續(xù)降低存在較大差異［14］，黃河流域城市生態(tài)韌性總體逐年遞增，呈現(xiàn)由沿海向內(nèi)陸、下游向上游遞減的空間分布，并進(jìn)一步揭示了其空間差異的來(lái)源。關(guān)于城市生態(tài)韌性的影響因素，已有研究未涉及到城市生態(tài)韌性的空間相關(guān)性［10,16］，本文運(yùn)用空間杜賓模型既考慮到空間溢出效應(yīng)，又考慮到空間異質(zhì)性，深度剖析了黃河流域及上中下游地區(qū)的影響因素。

與此同時(shí)，本文還存在提升空間。其一，在指標(biāo)體系構(gòu)建時(shí)偏重于人類活動(dòng)影響，未來(lái)還應(yīng)當(dāng)考慮自然干擾的壓力以及生態(tài)系統(tǒng)健康狀態(tài)，如干旱、水土流失等自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)以及生物多樣性、景觀多樣性等生態(tài)指標(biāo)。其二，城市群是黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展的重要載體，在貫徹落實(shí)“黃河戰(zhàn)略”上，七大城市群體現(xiàn)出更高層次、更高質(zhì)量的跨區(qū)域統(tǒng)籌協(xié)作，未來(lái)還需考慮從七大沿黃城市群不同的空間尺度來(lái)深入探究黃河流域城市生態(tài)韌性的空間關(guān)系。

4 結(jié)論

（1）黃河流域城市生態(tài)韌性有效提升，上中下游各地區(qū)演進(jìn)過(guò)程、極化特征不盡相同，上中游地區(qū)具有兩極或多極分化的區(qū)域集聚特征，且中游地區(qū)分化現(xiàn)象更為明顯，而下游地區(qū)呈輕微兩極分化。

（2）黃河流域城市生態(tài)韌性空間格局呈“下游-中游-上游”梯度遞減，空間集聚與區(qū)域分異特征明顯。上游地區(qū)呈“北高、南低”空間分布，中游地區(qū)由“中高-中低-低”三級(jí)梯度演變?yōu)椤爸懈?中低”二級(jí)梯度格局，下游地區(qū)由“單中心”向“雙中心”轉(zhuǎn)變。

（3）黃河流域城市生態(tài)韌性空間差異波動(dòng)式下降，2011—2020 年降幅達(dá)到31.20%，上中下游區(qū)域內(nèi)差異也均有所降低，其中上游地區(qū)降幅最快，達(dá)到56.73%。上中下游區(qū)域間差異是黃河流域城市生態(tài)韌性空間差異的主要來(lái)源，年均貢獻(xiàn)率高達(dá)65.44%，且上下游間差異最大，上中游間差異最小。

（4）降水量、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、公共安全建設(shè)對(duì)黃河流域城市生態(tài)韌性提升具有正向影響，對(duì)外開放水平存在正向溢出效應(yīng)，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、政府干預(yù)程度在提升當(dāng)?shù)爻鞘猩鷳B(tài)韌性的過(guò)程中也呈現(xiàn)出正向溢出效應(yīng)，而土地開發(fā)強(qiáng)度、環(huán)境污染程度會(huì)抑制城市生態(tài)韌性提升，且環(huán)境污染程度還存在負(fù)向溢出效應(yīng)。此外，黃河上中下游各地區(qū)影響因素效果差異顯著。