黄河流域城市群生态韧性的时空格局与驱动因素分析

杨丽莎，陈妍，谢会强

（贵州大学 经济学院，贵州 贵阳 550025）

黄河流域作为我国重要的经济地带和生态屏障，对我国经济社会发展和生态安全至关重要。但在工业化进程中，传统粗放型发展模式加剧了黄河流域的生态脆弱性，脆弱区分布广泛、生态环境极易恶化、恢复难度大且缓慢等问题日益严峻[1]。城市作为人类活动与生态环境交互作用最为强烈的地区，人类的经济活动致使生态环境质量不断下降，对城市生态安全造成严重威胁[2]。提升城市生态系统抵抗冲击、自适应以及可持续恢复能力，能够有效应对内外部风险冲击，实现社会经济稳定发展。因此，明晰黄河流域城市群生态韧性的时空演化特征并找出其驱动因素，对黄河流域生态环境保护和规划管理具有重要意义。

1 文献综述

“韧性”源自物理学科中的工程韧性，加拿大生态学家HOLLING[3]首次将韧性概念应用到系统生态学领域，用以界定生态系统达到均衡状态的特征。随着研究的不断深入，韧性思想不断向人类生态学演进，并拓展到城市领域[4]。倡导地区可持续发展国际理事会（ICLEI）首次提出“城市韧性”议题，掀起了韧性城市的研究热潮[5]。MEEROW 等[6]将城市韧性定义为城市系统及其组合跨时空尺度的社会生态和社会网络技术，在面对干扰时维持、迅速恢复从而适应变化并快速转型的能力。近年来，受全球气候变化和突发公共事件的影响，城市韧性思想延伸到城市经济韧性、社会韧性、制度韧性、生态韧性和基础设施韧性等范畴[7]。其中，城市生态韧性作为城市韧性的重要维度，引起相关领域学者的广泛关注，研究内容大致围绕城市生态韧性的动态演进和动态关联展开。在动态演进方面，有学者基于“抵抗力—适应力—恢复力”视角构建城市生态韧性指标体系，并对生态韧性的动态演进规律进行分析，归纳区域生态韧性的集聚及扩张趋势[8-9]；还有学者基于演化韧性视角，将“创新维度”纳入生态韧性的指标体系，分析城市生态韧性的时空分异[10]。在动态关联方面，多数学者基于耦合视角探究经济发展[11]以及城镇化[12-13]与生态韧性的协调演进情况，关联因子大多是对生态环境产生推动或阻滞作用的发展指标，却鲜有文献对提升生态韧性的驱动因素做进一步分析。多数学者从提升生态可持续发展能力视角，对生态环境、生态效率与生态保护的驱动机制进行探究，综合自然因素和人文因素构建面板分位数回归模型，发现经济—气候、经济—资源和产业—资源对生态效率的提升具有正向推动作用[14]；还有学者基于地理探测器模型对生态系统服务价值[15-16]与生态安全[17-18]的驱动因子进行因子分异探测、交互作用探测、风险区探测与生态探测，对各探测因子的驱动力大小进行排序，并发现不同驱动力之间的交互作用在不同程度上对区域分异的影响明显增强[19]。从上述有关驱动因子的研究中，大体可概括为经济发展驱动、技术创新驱动、产业结构驱动、环境规制驱动、气候条件驱动、自然资源驱动与人口密度驱动。生态韧性涉及多部门多行业的综合作用，其驱动因素也因区域不同而存在差异[8]，黄河流域生态本底差，流域上中下游面临的生态威胁多样，城市群作为高质量发展的重要载体，在维护黄河流域生态安全中具有不可替代的作用[20]，加强黄河流域核心城市的辐射带动作用，通过城市群带动整个流域发展，是黄河流域可持续发展的重要途径[21]。

综上所述，目前关于城市韧性的研究较为丰富，但对城市生态韧性的相关研究较为薄弱，尚存在以下不足：一是对生态韧性的评价和测度的指标维度界定不清晰且探讨城市群生态韧性的研究鲜见。二是对生态韧性的驱动因素研究有待深入分析，少有文献基于双因子交互驱动的角度进行探究。为弥补现有研究不足，本文边际贡献在于：基于“抵抗力—适应力—恢复力”三大维度构建生态韧性指标，测度2011—2020 年黄河流域七大城市群生态韧性，运用空间相关性分析城市生态韧性的空间集聚程度，借助地理探测器模型，从时序和异质性两个视角探讨单因子和交互因子对生态韧性空间差异的影响，以期从区域差异性视角为黄河流域城市群生态保护建设提供新思路。

2 指标选取与研究方法

2.1 指标体系构建

目前关于城市生态韧性的评估模型尚未统一，借鉴已有文献对城市韧性[22]和生态韧性[8]的评价体系，基于数据可得性，从抵抗力、适应力与恢复力三个维度的15 个指标构建黄河流域城市群生态韧性评价指标体系，如表1 所示。

表1 黄河流域城市群生态韧性评价指标体系

其中，抵抗力表示城市生态系统抵御人类生产生活对环境干扰的能力。选取单位GDP 工业废水排放量、单位GDP 工业烟粉尘排放量和每平方千米SO2排放量来表征人类工业生产强度对城市生态的压力；选取建成区用地面积和人口密度来表征城镇化建设过程中人类活动对城市生态的压力。

适应力表示城市生态资源的发展水平适应外界环境变化的能力。选取人均公园绿地面积、人均绿化面积和建成区绿化覆盖率来表征城市生态系统的可持续修复力；选取人均水资源占有量和供水管道长度分别表示黄河流域水资源的储蓄力和调节力。

恢复力表示城市生态系统受到干扰后恢复原有结构和功能的能力，通常以人类保护生态和防止生态进一步恶化做出的弥补措施来体现。选取生活垃圾清运量、污水处理率和生活垃圾无害化处理率表征生态环境的净化力；选取一般工业固体废物综合利用率表征工业绿色生产力；选取空气质量达标天数占比表征生态环境的治理力。

2.2 研究方法

2.2.1 CRITIC权重法

CRITIC 权重法是一种客观权重法，基于指标的对比强度和指标间的相关程度进行赋权，对比强度用标准差来表示，数据标准差越大说明数据波动越大，权重会越高；相关程度用相关系数来表示，数据相关系数越大说明冲突性越小，权重就越低。该方法可以消除相关性较强的指标的影响，减少指标间信息重叠，更有利于得到可行的评价体系。

（1）数据标准化处理。

考虑到各指标之间的量纲不同，对指标进行标准化处理：

式（1）、（2）中：xij和 分别为系统i中j项指标的原始值和标准值；max(xj)和min(xj)为j项指标的最大值和最小值。

（2）CRITIC 法计算权重。

用标准差σj表示j项指标的对比强度，计算公式为：

用相关性λj表示j项指标的相关程度，计算公式为：

式中：rij表示指标i与指标j之间的相关系数，若某一指标与其他指标间的相关性越强，则rij越大、λj越小，对应的权重越小。

第j项指标信息承载量Cj的计算公式为：

生态韧性权重wj的计算公式为：

生态韧性综合得分Si的计算公式为：

2.2.2 空间相关性分析模型

运用莫兰指数对黄河流域城市群生态韧性空间相关性进行分析，包括全局自相关和局部自相关，计算公式如下：

式（8）、（9）中：Ig与Il分别表示全局莫兰指数和局部莫兰指数，和S2表示变量x的均值和标准差；n为研究单元数；xi和xj为空间i和j的属性值；Wij为空间权重矩阵。

2.2.3 地理探测

地理探测器是探测空间分异性，揭示其背后驱动因子的统计学方法[23]，采用地理探测器模型对黄河流域城市群生态韧性空间分异和因子解释力进行探测，公式如下：

式中：q的值域为[0, 1]，度量驱动因子在多大程度上解释生态韧性的空间分异，q值越大表示自变量对因变量的解释力就越强，反之则越弱；h为变量的分层；Nh和N分别为层h和全区的单元数； 和σ2分别是层h和全区的方差。

2.3 数据来源

本文的研究对象为黄河流域七大城市群，包括黄河流域上游的兰西城市群、宁夏沿黄城市群、呼包鄂榆城市群，流域中游的关中平原城市群、晋中城市群、中原城市群以及流域下游的山东半岛城市群[24]共63个地级市。相关原始数据来自2011—2020 年的《中国统计年鉴》《中国城市统计年鉴》《中国城市建设统计年鉴》《中国环境统计年鉴》《中国社会统计年鉴》《中国第三产业统计年鉴》以及各城市年鉴，对部分缺失值采用插值法进行补充。

3 实证结果及分析

3.1 黄河流域城市群生态韧性时间演变特征

图1（a）为黄河流域各城市群生态韧性指数2011—2020 年时序演变情况。从总体特征来看，黄河流域城市群生态韧性大致经历“上升—下降—上升”的动态过程，在2015 年达到最高值后下降，以2019 年为转折点，2020 年生态韧性指数明显提升，增幅为12.53%。根据黄河流域城市群生态韧性演变情况大致可分为三个时期：①追赶期（2011—2014 年），在此期间山东半岛城市群生态韧性指数最高且与其他城市群差距明显，其次为呼包鄂榆城市群和宁夏沿黄城市群，但三者生态韧性指数均存在不同程度的下降趋势，降幅分别为6.18%、10.50%和7.64%。与此不同，兰西城市群和关中平原城市群在此期间有明显的追赶趋势，生态韧性指数逐年递增，增幅为12.53%和4.53%，并于2014 年与呼包鄂榆城市群和宁夏沿黄城市群生态韧性指数趋同。②协调期（2015—2018 年），在此期间部分城市群完成追赶并实现反超后，各城市群之间生态韧性指数相差不明显，差值在0.073 ～0.092 范围内，说明各城市群协调发展状况较好，趋于优质稳态发展。③辐射期（2019—2020 年），在此期间黄河流域上游兰西城市群、中游关中平原城市群和流域下游山东半岛城市群辐射带动现象明显，相邻城市群的生态韧性在不同程度上有所提升，中原城市群和晋中城市群生态韧性提升明显，增幅分别为17.58%和17.34%。

图1 黄河流域城市群生态韧性及各维度指数

图1（b）、图1（c）、图1（d）分别为黄河流域抵抗力指数、适应力指数和恢复力指数。从各维度特征来看，黄河流域城市群生态抵抗力指数最低，经历先升高后降低的变化过程。2011—2018 年，流域上游的兰西城市群和流域中游的关中平原城市群的生态抵抗力逐年增强，且与其他城市群拉开差距，同流域内相邻城市群生态抵抗力与之协同发展。但黄河流域下游的山东半岛城市群生态抵抗力较弱，可能原因是在快速城镇化进程中，城市面临着工业污染、人口增多和土地扩张等生态压力，致使在经济快速发展过程中，抵抗能力减弱。

黄河流域城市群生态适应力整体呈波动上升状态，山东半岛城市群、呼包鄂榆城市群和宁夏沿黄城市群生态适应力较强。山东半岛城市群受经济环境和地理位置影响，城市植被覆盖面积广、资源调节能力强。呼包鄂榆城市群和宁夏沿黄城市群位于黄河流域上游“几字弯”区域，气候干旱化和土地荒漠化问题严峻，二者适应力较强得益于2011 年中央一号文件的精准贯彻和新《中华人民共和国水土保持法》的实施，中央资金助力水土保持工程，加强了黄河流域上游干旱区生态环境建设。且相较于宁夏沿黄城市群，处于呼包鄂榆城市群的呼和浩特市、包头市和鄂尔多斯市生态本底较强，随着时间演进适应力不断提升，更能体现出城市群生态本底对生态适应力和生态韧性的重要性。

黄河流域城市群生态恢复力指数在三个维度中最高，说明黄河流域各城市群在生态治理方面投入力度较强。从黄河流域城市群整体来看，生态恢复力先下降后波动上升，各城市群的生态恢复力相差较小，黄河流域下游的山东半岛城市群生态恢复力较强，体现出流域下游城市保护和治理生态环境的意识较高。兰西城市群生态恢复力稳步提升，近年来，甘肃和青海加大黄河流域中上游生态修复和水土流失治理方面的投资力度，使得生态恢复力显著提升。晋中城市群生态恢复力逐年减弱，长期以来产业结构单一、工业粗放式发展、环境污染问题累积严重，导致晋中城市群生态治理难度加大，亟须改进生产方式，创新生态治理路径，提升生态恢复能力。

3.2 黄河流域城市群生态韧性的空间演变特征

为分析黄河流域不同城市群生态韧性的空间格局演变差异，运用ArcGIS 自然断点法将黄河流域生态韧性值划分为五种类型，由小到大分别为低生态韧性区、较低生态韧性区、中等生态韧性区、较高生态韧性区和高生态韧性区，如图2 所示。

图2 2011—2020年黄河流域城市群生态韧性时空格局

由图2 可知，2011 年黄河流域生态韧性空间分布的高值区和较高值区主要分布在黄河流域下游的山东半岛城市群，得益于山东半岛城市群位于黄河流域入海口，是黄河流域城市群中发育程度最高的城市群，生态多样性给予城市群较高的生态恢复力与生态适应力。低值区和较低值区主要分布在黄河流域的中上游，主要位于中上游城市群的边缘城市，主要原因是黄河流域中上游城市水土流失和工业化污染问题积累严重，生态适应力和抵抗力指数较低，而且中上游城市群较高生态韧性区多为城市群中的省会城市，说明在2011 年中上游城市群发展以省会核心城市为主且辐射作用不强。

从2014 年黄河流域生态韧性空间分布结果可以看出，黄河流域城市群低生态韧性区数量增加，主要分布在晋中城市群。晋中城市群分布在我国重工业山西省，2014 年山西省国控工业企业污染超标严重，致使生态抵抗力指数持续下降，生态韧性水平降低。从总体来看，黄河流域城市群生态韧性指数有下行趋势，且该趋势由西向东逐渐增强，且位于流域中游的中原城市群和流域下游的山东半岛城市群中部城市韧性指数明显下降。

从2017 年黄河流域生态韧性空间分布结果可以看出，黄河流域上游兰西城市群生态韧性显著提升，主要原因在于各城市对重点绿化和生态建设的重视，围绕城市环境进行整治和提升，治理土地荒漠化和水土流失在修复林草生态、新增改造绿地等生态建设上做出了巨大贡献，增强了生态恢复力。关中平原城市群生态韧性显著提升但出现低值区集聚现象，说明亟须加强关中平原城市群核心城市的辐射带动作用。山东半岛城市群低生态韧性区和中等生态韧性区增加，城市群生态韧性总体差异缩小，趋同现象明显。

从2020 年黄河流域生态韧性空间分布结果可以看出，黄河流域低生态韧性区数量减少，主要分布在黄河流域中游的晋中城市群和中原城市群，可能是由于二者生态恢复力和适应力较弱，导致生态韧性提升空间不足。山东半岛城市群多数城市由中等向较高生态韧性演进，出现高值区被高值区包围的现象。流域上游兰西城市群、宁夏沿黄城市群和呼包鄂榆城市群生态韧性向高水平演进，符合“十四五”规划中加强黄河流域上游重点生态系统保护和修复的目标。

综合以上分析，2011—2020 年，黄河流域上中下游生态韧性空间分异明显，呈上下游生态韧性水平高、中游生态韧性水平低的空间格局。流域上游的兰西城市群生态韧性从低韧性区不断向高韧性区演进，宁夏沿黄城市群和呼包鄂榆城市群逐渐摆脱低韧性区影响，流域上游生态韧性提升潜力较大；流域下游的山东半岛城市群生态韧性水平较高，经历降低到升高的动态过程，城市群生态韧性以核心城市为中心向外辐射式增强；流域中游的关中平原城市群、晋中城市群和中原城市群生态韧性能力虽有改善趋势但韧性提升动力不足，应以提高生态恢复力为主要手段，实现生态韧性的提升。

3.3 黄河流域城市群生态韧性的空间相关性特征

计算全局Moran’s I 指数得到黄河流域城市群生态韧性的全局自相关情况，全局Moran’s I 指数均大于零，表明黄河流域城市群生态韧性具有较强的空间自相关性，且存在高值区域周围高值围绕，低值区域周围低值围绕的空间特征。

选取2011 年、2016 年、2020 年为代表，探讨黄河流域城市群生态韧性的局部集聚特征，将莫兰散点图的四个象限划分为高—高集聚、低—高集聚、低—低集聚和高—低集聚，如表2 所示。2011 年，黄河流域城市群生态韧性表现出较高的空间集聚特征，其中高—高集聚地区主要集中在宁夏沿黄城市群、呼包鄂榆城市群和山东半岛城市群，说明黄河流域上游和下游城市群在生态改善和治理的过程中对周边地区起到了带动作用。低—低集聚地区主要集中在兰西城市群、关中平原城市群、晋中城市群和中原城市群，表现为观测区处于低生态韧性水平、邻接地区也呈现低水平的特征。随着城市的发展和生态环境治理政策的落实，2016 年黄河流域城市群集聚特征由高—高集聚向低—高集聚演进，主要为兰西城市群和呼包鄂榆城市群表现为观测区为低生态韧性水平，邻接地区为高生态韧性水平，城市群内出现“极化”现象，表明城市群内部分城市生态韧性辐射作用增强，城市群生态韧性有向好态势。2020 年城市群内部发展的辐射作用有所体现，兰西城市群生态韧性表现出高—高集聚的特征，宁夏沿黄城市群、呼包鄂榆城市群整体上表现为低—高集聚特征，表明黄河流域上游城市群生态韧性具有大幅提升的潜力，这与上文分析生态韧性的时空演变特征具有一致性。

表2 黄河流域城市群生态韧性集聚类型

整体来看，山东半岛城市群长期表现为高—高集聚的特征，城市群内核心城市的辐射范围广泛且生态韧性水平较为稳定。黄河流域中上游城市群出现两极分化的特征，上游发展潜力明显优于中游城市群，黄河流域中游的关中平原城市群、晋中城市群与中原城市群长期表现为低—低集聚特征，生态韧性水平有待提升，亟须发挥自身优势提升生态系统的可持续能力。

4 黄河流域城市群生态韧性的驱动因素分析

4.1 变量说明

目前关于生态韧性的驱动因素研究较少，参考相关学者的研究成果，选取经济发展（X1）、科技创新（X2）、环境规制（X3）、产业结构优化（X4）和土地集约利用（X5）作为黄河流域城市群生态韧性的驱动因子。

（1）经济发展（X1）。经济发展与生态环境保护不是矛盾对立的关系，合理有效的利用和开发经济，可使经济发展成果应用于生态保护建设，实现经济发展与人口、资源、环境相协调[25]，进而提升城市生态韧性的抵抗力、适应力和恢复力。本文采用人均GDP 来表征经济发展水平，预期对生态韧性有正向驱动作用[26]。

（2）科技创新（X2）。科技创新通过提升生态系统的抵抗力和恢复力来提升生态韧性。一方面，科技创新能够利用技术进步发现新型清洁能源来替代传统能源，转变能源消费结构，实现生产绿色化[27]；另一方面，科技创新能够引导绿色理念鼓励绿色消费、绿色出行和绿色居住[28]，实现生活绿色化。本文采用专利授权量与专利申请量的比值表征科技创新水平，预期对生态韧性有正向驱动作用。

（3）环境规制（X3）。环境规制通过政府管控或市场激励等手段来干预微观主体在环保投资上的逆向选择或道德风险[29]，主要通过增强城市生态系统的恢复力来提升城市生态韧性。根据黄河流域生态保护与污染治理现状，选取水利、环境和公共设施管理业固定资产投资表征政府环境规制水平[30]，预期对生态韧性有正向驱动作用。

（4）产业结构优化（X4）。通过发展以文化旅游为重点的现代服务业，能使城市在经济发展过程中，降低资源、能耗强度和污染物排放强度[31]，提升生态系统的抵抗力和适应力，有助于生态韧性的提升。本文采用第三产业增加值占第二产业增加值比重表征产业结构优化程度，预期对生态韧性有正向驱动作用。

（5）土地集约利用（X5）。有限土地资源的开发和利用有助于城市生态文明的建设[32]，进而影响城市生态系统的抵抗力和适应力。本文采用地均固定资产投资来表征土地集约利用程度[33]，预期对生态韧性有正向驱动作用。

借助ArcGIS 自然断裂法将上述驱动因子转变为类型变量，通过地理探测器模型测算各驱动因子对生态韧性空间分异的解释强度，以下将从时序角度和异质性角度探析单因子和交互因子的驱动情况。

4.2 检验结果

4.2.1 生态韧性驱动因素的时序分析

对上文列出的5 类因子进行地理探测，探究单因子和交互因子的综合驱动情况，利用Origin 软件绘制热图，将单因子驱动作用和交互驱动作用大小等间隔分级反映，如图3 所示。从图中结果分析得知，任意两个因子交互作用对黄河流域城市群生态韧性的影响都大于单个因子，各交互因子存在非线性增强或双因子增强的关系，说明黄河流域城市群生态韧性的演变是受到多个驱动因子共同作用的结果，各因子之间的交互作用更具解释力。

图3 2012—2020年黄河流域生态韧性驱动因子探测

从图3 中驱动单因子演变情况来看，2012—2020 年，经济发展（X1）为长期主要驱动因子，其次为产业结构优化（X4）、环境规制（X3）、科技创新（X2）和土地集约利用（X5）。随着时间推移，经济发展（X1）与土地集约利用（X5）的驱动作用减弱，科技创新（X2）、环境规制（X3）和产业结构优化（X4）的驱动作用增强。其中，环境规制（X3）的波动幅度较大，并在2018 年演变为主要驱动因子，q值为0.161。说明在驱动生态韧性的演变过程中环境规制与其他因子既协同又拮抗，虽然经济增长驱动作用显著，但在新发展理念需求下环境规制驱动效果不断增强，逐渐演变为主要驱动因子。

从交互因子驱动作用的演变情况来看，2012—2017年，经济发展（X1）与其他驱动因子交互作用最强，q值均在0.47 以上。交互作用影响力最大的为经济发展（X1）∩产业结构优化（X4），q值为0.660 4（2017 年）和0.659 3（2012 年）；其次为经济发展（X1）∩环境规制（X3），q值为0.656 8（2016 年）和0.652 9（2013 年）；经济发展（X1）∩科技创新（X2）的驱动力次之，q值为0.637 2（2014 年），经济发展（X1）∩土地集约利用（X5）的驱动力较弱，q值为0.540 3（2015 年）。但在2018 年，科技创新（X2）∩产业结构优化（X4）为主导交互因子，q值为0.498 4，说明长期依赖经济发展已不能满足生态建设的全部需要，需从根本症结和改善途径入手。2019 年，环境规制（X4）∩土地集约利用（X5）的交互驱动影响力最强，q值为0.583 3，表明产业结构优化与土地集约二者的交互作用更有助于生态韧性的提高。2020 年，经济发展（X1）∩环境规制（X3）的驱动作用较强，q值为0.475 6。从时间演进来看，经济增长与产业结构优化共同作用是黄河流域城市群生态韧性的首要驱动因素，经济增长与环境规制交互作用更是驱动黄河流域城市群生态韧性的关键，辅以科技创新和土地集约利用才能实现驱动效益最大化。

4.2.2 生态韧性驱动因素的异质性分析

为进一步分析黄河流域城市群生态韧性驱动因素的空间分异情况，对黄河流域城市群生态韧性的驱动因子在空间叠加后形成的交互作用结果进行探测，如表3 所示。黄河流域各城市群生态韧性的驱动因素存在明显的异质性，上中下游城市群分异更加显著。

表3 黄河流域城市群生态韧性驱动因子分异

黄河流域上游兰西城市群、宁夏沿黄城市群和呼包鄂榆城市群驱动生态韧性的主导单因子有产业结构优化（X4）和经济增长（X1）；兰西城市群和宁夏沿黄城市群驱动生态韧性的主导交互因子有经济发展（X1）∩土地集约利用（X5）、环境规制（X3）∩产业结构优化（X4），决定力达到0.999 8，且呈现双因子增强的效果。相较于处于起步阶段的兰西城市群和宁夏沿黄城市群，呼包鄂榆城市群属于快速发育阶段，科技创新（X2）和土地集约（X5）利用共同驱动可达到非线性增强的效果。黄河流域上游受水土流失和荒漠化影响，发展经济、有效利用土地有助于生态恢复力的提升；环境规制（X3）和产业结构优化（X4）的共同作用有助于黄河流域上游生态环境的保持，可提升黄河流域上游城市群的适应力和恢复力。

黄河流域中游关中平原城市群、晋中城市群和中原城市群驱动生态韧性的主导单因子有土地集约利用（X5）和环境规制（X3），驱动生态韧性提升的主导交互因子有科技创新（X2）∩土地集约利用（X5）和产业结构优化（X4）∩土地集约利用（X5）。黄河流域中游关中平原城市群以能源化工发展为主，晋中城市群以重工业发展为主，中原城市群以农业发展为主，城市群发展格局虽存在显著差异，但是土地集约利用（X5）作为流域中游城市群生态韧性的关键驱动因子，其与科技创新（X2）和产业结构优化（X4）的交互作用对城市群生态韧性的驱动作用更加显著。说明在黄河流域中游城市群主要通过土地集约利用（X5）、科技创新（X2）和产业结构优化（X4）共同提升生态抵抗力、适应力和恢复力，这也是增强生态韧性的主要途径。

黄河流域下游山东半岛城市群驱动生态韧性的主导单因子为经济增长（X1）；主导的交互因子为科技创新（X2）∩环境规制（X3），呈非线性增强的效果。山东半岛城市群作为黄河流域唯一的沿海城市群，其经济水平较黄河流域其他城市群高，更有机会通过技术进步来实现绿色生产和生活方式，提升科技创新能力并结合环境规制有效改善生态环境，提升生态抵抗力和恢复力，进而提升生态韧性。

5 结论与建议

黄河流域生态保护和高质量发展已上升为重大国家战略，黄河流域生态本底差、恢复期较长，生态环境承载力作为一切高质量发展的基础，研究黄河流域城市群生态韧性对黄河流域生态可持续发展具有重要意义。基于此，本文构建黄河流域城市群生态韧性指标体系，运用CRITIC 法对比强度和相关强度测度2011—2020 年黄河流域七大城市群生态韧性指数，采用ArcGIS 自然断裂法、空间自相关分析和地理探测器对黄河流域城市群生态韧性的时空特征和驱动因素进行分析，研究发现：

（1）黄河流域城市群生态韧性经历“上升—下降—上升”的动态过程，大致分为追赶期、协调期和辐射期三个演变时期。从各维度来看，生态恢复力指数最高，其次为适应力和抵抗力，其中生态恢复力和适应力均呈波动上升状态，生态抵抗力呈下降趋势。

（2）黄河流域城市群生态韧性呈上下游水平高，中游韧性水平低的空间分异格局。研究期内，黄河流域上游城市群生态韧性显著提升，呈高—高集聚和低—高集聚特征，上游城市群生态韧性提升潜力较大；黄河流域中游城市群低韧性区长期覆盖，整体呈低—低集聚特征，韧性提升能力较弱，亟须找到自身优势，突破生态困境；黄河流域下游山东半岛城市群长期呈高—高集聚特征，核心城市辐射作用逐渐增强，生态韧性提升优势明显。

（3）黄河流域城市群生态韧性的演变受多个驱动因子共同作用，各因子之间的交互作用存在非线性增强或双因子增强的关系。从时间演进角度来看，经济增长与产业结构优化和环境规制共同作用是黄河流域城市群生态韧性的首要和关键驱动因素。从异质性视角来看，黄河流域上游城市群主要以环境规制、产业结构优化、科技创新和土地集约利用共同作用来提升生态韧性；黄河流域中游城市群主要以土地集约利用为关键，与科技创新和产业结构优化共同作用提升生态抵抗力、适应力和恢复力；黄河流域下游山东半岛城市群主要通过科技创新与环境规制实现生产、生活绿色化，进而提升生态韧性。

基于上述研究结论，提出如下建议。

（1）打造绿色生产方式、增强生态韧性能力。黄河流域生态脆弱性较高，粗放的经济发展方式使得流域内各城市群生态抵抗力上升空间有限。应始终把生态环境作为城市发展不可逾越的底线和红线，循序渐进地调整粗放型、高污染型工业产业，通过技术进步改善产业发展模式、提高废弃物可再生利用率和污染排放物达标率，实现流域内绿色可持续发展，增强生态抵抗力进而提升黄河流域城市群的生态韧性。

（2）加强区域合作交流、推进生态协同发展。黄河流域内上中下游城市群面临不同的生态环境问题，且黄河流域上游和下游生态韧性提升潜力较大。流域中游城市群作为黄河流域重要的水利枢纽和交通枢纽，应在生态治理和建设过程中加强与行政区外的城市群交流合作，以技术相互渗透、要素互相流动和生态互补融合，最终形成全局联动互补的生态建设和保护格局。

（3）识别区域发展格局、优化生态保护路径。黄河流域上游的水能资源、中游的煤炭资源和下游的石油天然气资源丰富，由此决定了黄河流域各城市群空间发展格局多样性。应基于上游、中游和下游地区资源禀赋和产业发展差异，制定符合区域实际的生态保护路径，流域上游城市群应开展水土保持工程，提高生态环境规制效率，从生态适应力和恢复力两方面提升生态韧性；中游城市群应优化产业结构，提高土地集约利用效率，从生态抵抗力和恢复力方面提升生态韧性；流域下游应通过科技创新推动技术进步从而实现可持续绿色发展，从生态抵抗力和适应力方面提升生态韧性。