雅鲁藏布江- 布拉马普特拉河流域国家及尼泊尔水土- 经济耦合评价

吕 燕，陈俊旭,2，赵红玲

(1.云南大学资源环境与地球科学学院，云南 昆明 650504；2.云南大学国际喀斯特联合研究中心，云南 昆明 650091)

水土资源是一个国家可持续发展的基础和综合国力的有机组成部分，支撑和保障流域国家的社会经济发展[1-3]。水土资源禀赋能否与经济发展相协调，将直接影响流域水土资源良性发展和资源经济可持续发展[4]。特别是在全球资源问题日益突出的背景下，如何有效利用水土资源、促进经济协调、缓解流域争端、实现水土资源增长的有效耦合已是当前研究的热点[5-6]。

表1 水土资源与经济发展耦合评价指标体系及权重

注：“+”指正功效；“-”指负功效。雅鲁藏布江- 布拉马普特拉河流域涉及众多国家，跨国水资源开发及利用已导致流域水土- 经济矛盾日益突出，吸引着越来越多的学者关注。此前，已有学者对雅鲁藏布江- 布拉马普特拉河流域做过研究，内容上，主要是研究流域极端气候事件[7]、水资源特性[8]、气候变化与土地覆被变化等对可更新水资源的影响[9]；区域上，开展了雅鲁藏布江- 布拉马普特拉河流域GDP数据空间分布[10]、泥沙[11]、降水预报[9]等工作以及其他局部或区域尺度[12]的研究；在地缘政治上，开展了“稀缺- 冲突”视角解释中印崛起背景下跨境水资源问题[13]、印度与不丹特殊关系的发展进程[14]、国际河流安全性[15]等研究。然而这些研究未涉及雅鲁藏布江- 布拉马普特拉河流域水土- 经济耦合及其对地缘政治的指示意义。“一带一路”是我国政府提出的国际合作倡议，雅鲁藏布江- 布拉马普特拉河流域所涉及国家与“一带一路”倡议关系密切，受到“一带一路”的深刻影响，流域存在的水资源问题[16]以及水土- 经济匹配问题也将反过来影响“一带一路”倡议的顺利实施。

本文利用信息熵值法及耦合协调度模型，对雅鲁藏布江- 布拉马普特拉河流域4个国家及尼泊尔1961—2014年水土- 经济发展的耦合协调程度进行评价，以期在“一带一路”倡议实施背景下为流域资源经济可持续发展提供参考。

1 研究区概况与数据来源

1.1 研究区概况

雅鲁藏布江发源于喜马拉雅山，从藏南进入印度，在藏南巴昔卡附近与其他两河合流后称布拉马普特拉河(印度境内)，流经孟加拉国后称为贾木纳河，于瓜伦多卡德与恒河汇合，最后注入孟加拉湾，全长为2 900 km[10-12]。雅鲁藏布江- 布拉马普特拉河流域经中国、印度、孟加拉国、不丹以及边界国尼泊尔。

1.2 数据来源

数据主要来源于世界银行《世界发展指标(1961—2014)》。选取雅鲁藏布江- 布拉马普特拉河流域涉及的4个国家(中国、印度、孟加拉国、不丹)及尼泊尔，将其54年的水资源、土地资源、经济发展数据划分为6个年代，从水土地资源子系统[17]和经济子系统[18]两方面选取水土资源综合指标与经济发展指标。其中取水总量和人均可再生内陆淡水资源年代数据缺失，采用最近距离替代法进行插补[19]。

2 研究方法

2.1 评价指标体系构建及权重计算

在兼顾代表性、基础性与可获取性的原则，依据指标特征与性质，从水土资源和经济子系统两方面选取12个指标，构建水土资源与经济发展耦合评价指标体系(表1)，其中人口密度、二氧化碳排放量的指标为负功效，其余指标为正功效。采用信息熵值法计算各指标权重[20-23]，计算公式为

(1)

式中：λij为指标权重值；eij为指标的信息熵值。

2.2 耦合协调度计算

借鉴物理学中容量耦合概念以及容量耦合系数模型，采用耦合度评价水土资源与经济发展两个系统的耦合关联程度，耦合度反映两个系统的一致性，计算公式为

(2)

其中

式中：C为耦合度，C∈[0,1]；μ1为水土资源子系统功效值；λ1j为水土资源系统各指标权值；χ1j为水土资源系统各指标的标准值；μ2为经济发展子系统功效值；λ2j为水土资源系统各指标权值；χ2j为水土资源系统各指标的标准值。

耦合度只能说明系统中子系统相互作用的强弱，不能反映系统协调水平的高低。为杜绝耦合度偏离实际，采用耦合协调度来评价水土资源与经济发展的协调水平[24]，计算公式为

D=[C(aμ1+bμ2)]1/2

(3)

式中：D为水土资源与经济发展的耦合协调度；a、b为待定系数，需要考虑水土资源与经济发展系统的重要性来确定。考虑到水土资源是社会经济发展的基础，水土资源的承载能力将制约经济的发展，但经济发展水平将带动资源产业优化、节水技术发展、水土集约程度的提高，从而系统提高资源利用效率，减少资源浪费，加强水土资源保护。因此，水土资源和经济发展两个系统相互作用，彼此影响，本文将水土资源与经济发展视为同等重要，取a=b=0.5。

为表征水土资源和经济发展两个系统的协调发展程度，将耦合协调发展程度划分为高度协调型、基本协调型、濒临失调型、失调衰退型4个大类10个亚类(表2)。再根据水土资源系统和经济发展系统的功效值对比，将其分为水土资源滞后型、经济滞后型、水土资源与经济平衡型3个大类7个亚类[24-26](表3)。

3 结果与讨论

3.1 研究区域水土资源与经济发展系统功效值变化

通过计算得出研究区域5个国家水土资源和经济发展两个系统的功效值，见图2。由图2可见，研究期内各国经济发展系统总体都表现出增强趋势，中国上升最为显著，孟加拉国表现弱于其他国家，尼泊尔2000年前上升势头优于其他国家。各国水土资源系统总体都表现出衰退趋势，表明水土资源承载系统矛盾日益突出。孟加拉国水土资源系统衰退最快，尼泊尔和不丹衰退表现趋缓。各国变化发展均表现出两个阶段的特征，1961—2000年μ1总体高于μ2，表明水土资源承载量的增加值快于经济系统的发展速度；2001—2014年μ2总体上高于μ1，表明经济发展速度快于水土资源承载量的增加值。

表2 水土资源与经济耦合协调度划分标准

表3 水土资源与经济发展系统功效值比值分类

(a) 水土资源系统

(b) 经济发展系统图2 1961—2016年研究区域内5个国家水土资源和经济发展两个系统功效值变化

依据μ1与μ2的比值，研究区域国家可分为水土资源略微滞后型、水土资源轻微受损型、水土资源明显受损型、经济略微滞后型、经济轻微滞后型、经济明显滞后型6种(表4)。在2000年之前，各国μ1>μ2，都属于经济滞后型，即经济发展劣于水土资源承载水平；2000—2010年，中国、尼泊尔、不丹属于经济略微滞后型，而印度、孟加拉国属于水土资源略微滞后型；在2011年之后，各国μ1<μ2，都属于水土资源滞后型。研究期内，各国对比关系都发生了显著的变化，即由经济滞后型转变为水土资源滞后型。其中，印度变化最大，尼泊尔变化最小，整体上看，尼泊尔运行平稳，印度动荡。在区域上各国均未能达到水土资源支撑与社会经济发展良好匹配，特别是印度和孟加拉国经济社会发展明显损害了水土资源承载能力。2000年后μ1/μ2值的快速转变说明各国经济发展系统变化远快于水土资源系统，水土资源被过度消耗，流域水土资源已经面临较大的压力和风险。

表4 研究区域国家1961—2014年水土资源与经济系统对比类型变化

3.2 研究区域水土资源系统与经济发展系统耦合协调度演变

研究期内，5个国家水土资源系统与经济系统的耦合协调度总体都表现出增强趋势(表5)。各国协调程度属于濒临失调类型和基本协调类型，中国、印度、尼泊尔、不丹的耦合协调度为0.5～0.6，属于基本协调的勉强协调型，孟加拉国的协调水平相对较低，濒临失调。从平均值看，各国中耦合协调最好的是尼泊尔，印度次之，孟加拉国最差；20世纪60年代，耦合协调度最好的是孟加拉国、印度次之，尼泊尔最差(缺不丹数据)；从2011年后，耦合协调度最好的是中国，印度次之，孟加拉国最差；耦合协调度提升幅度最大的是中国，达到0.368，变化幅度最小的是孟加拉国。

表5 研究区域国家1961—2014年水土资源与经济发展耦合协调度变化

3.3 研究区国家水土资源与经济发展耦合协调度的地缘政治指示意义

水土资源- 经济发展耦合评价结果可从资源禀赋与经济支撑匹配、各国演变幅度、进展效果等方面为区域跨境安全提供支撑：①从长期来看，地区水土资源支撑与经济发展匹配较好的区域是尼泊尔、印度和不丹，中国和孟加拉国较差，这也反映出中国在1990年以前未能充分发挥水土资源对经济社会发展的支撑作用;②从演变幅度看，中国和印度变化显著，中国与印度同属经济发展迅猛国家，是“金砖国家”的代表，经济快速发展促使两个区域大国的水土资源面临紧张;③从耦合协调程度看，孟加拉国在20世纪60年代开始较其他国家领先，20世纪90年代后不断退步。

水土资源是社会经济发展的基础资源，水土资源与经济发展的对比关系揭示水土资源与经济发展系统演变类型，并对地缘政治具有一定的意义。流域相关国的政治、经济、水电开发、洪水防治和水资源分配等一直是区域纠纷的核心问题。水土资源系统显示出一定的脆弱性[27]，围绕水安全的本国风险向外转移及跨境冲突将增加流域国家未来社会经济发展的不确定性及风险。各国在20世纪60年代经济发展水平都很低，印度是当时流域经济发展最好的，随着各国经济发展水平均有所提升，中国在20世纪80年代经济发展水平显著提高，区域合作成为主流。然而，雅鲁藏布江是世界海拔最高的大河，水土资源开发的经济效益与控制南亚区域的战略意义显著，开发主导权的意义突出，成为相关国家跨境纠纷、利益冲突和外交斡旋的重要内容[28]。现阶段，世界性的缺水危机以及雅鲁藏布江- 布拉马普特拉河流域各国对水土资源的需求再次引发新的冲突。随着中国经济快速发展，中国影响力不断上升，但面对雅鲁藏布江- 布拉马普特拉河流域各国资源与经济协调发展水平不均衡的状况，围绕区域发展变化的历史冲突要素将产生新的变化。

4 结 论

a. 雅鲁藏布江- 布拉马普特拉河流域国家及尼泊尔1961—2000年μ1总体高于μ2，2001—2014年μ2总体上高于μ1，其经济发展与水土资源承载变化缺乏同步性。研究期内流域国经济发展系统表现出增强趋势，中国上升最为显著，耦合协调度提升幅度达到0.368；水土资源系统表现出衰退趋势，孟加拉国衰退最快。

b. 研究期内，各国水土资源与经济系统耦合协调度为0.312～0.739，耦合协调程度为濒临失调类型和基本协调类型。中国、印度、尼泊尔和不丹属于勉强协调型，孟加拉国的耦合协调水平相对较低。

c. 各国水土资源与经济系统对比关系由经济滞后型转变为水土资源滞后型。2000—2010年，印度、孟加拉国属于水土资源略微滞后型；2010年之后，各国都属于水土资源滞后型；印度由经济略微滞后变为水土资源直接受损，变化最大；尼泊尔近10年才由经济略微滞后转为水土资源略微受损，运行平稳。印度和孟加拉国经济社会发展明显损害了水土资源承载能力。

水土资源与经济发展耦合协调程度对地缘政治具有一定指示意义，但囿于数据精度、政治外交复杂性及未来不确定性等，需要进一步开展不同时期资源与经济发展关系所反映的地缘利益诉求和冲突风险、水土资源脆弱性及跨境水安全等研究。

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