基于韧性理论的胶东半岛干旱综合评估框架构建与区域响应能力分析

本研究针对传统干旱评估方法难以全面反映系统响应能力的局限，创新性地构建了包含防御能力、恢复能力和适应能力的干旱韧性评估框架。通过整合SPEI指数与多维度指标，定量分析了2006-2020年胶东半岛干旱特征与响应能力的匹配关系，发现青岛、威海在持续干旱期存在显著韧性短板。该研究为区域水资源管理和气候适应政策提供了科学依据。

　　

干旱作为缓慢发展的自然灾害，正随着气候变化在全球范围内加剧。中国作为农业大国，2020年因干旱造成的直接经济损失高达3825万美元。胶东半岛作为山东省经济核心区，其"十年九旱"的气候特征与快速城市化进程形成尖锐矛盾。传统干旱评估方法如SPI、SPEI虽能识别气象干旱风险，但难以全面反映社会经济系统的响应能力；而多指标综合评价又常忽视气候背景差异。这种"自然-社会"系统评估的割裂，使得区域干旱管理政策缺乏科学依据。

为突破这一瓶颈，Wang Yusheng团队创新性地将韧性理论引入干旱研究。韧性(Resilience)源自拉丁语Resilio，指系统抵御干扰、维持核心功能的能力。研究团队基于Holling提出的生态韧性概念，构建了包含三重维度的评估框架：防御能力（工程设施、预警系统）、恢复能力（经济基础、应急措施）和适应能力（用水效率、历史经验）。通过整合标准化降水蒸散指数(SPEI)与多维度响应指标，建立了"气候-干旱响应"耦合评估模型。

研究采用多源数据融合技术：SPEI数据来自全球标准化数据库SPEIbase v.2.9（0.5°分辨率，1901-2020年），经CMADS数据集验证R2达0.63；响应能力指标源自三市水资源公报（2006-2020）和统计年鉴，通过熵权法-AHP组合赋权；突变检测采用Mann-Kendall非参数检验。通过构建二维欧氏距离模型，量化了气候压力与系统响应的匹配程度。

干旱特征识别显示：2014-2017年胶东半岛持续中度干旱，2017年SPEI均值达-1.073，接近重度干旱标准。空间上呈现"东西高、中部低"的风险格局，2019年青岛75%区域、2017年威海69%区域呈现韧性不足。韧性要素分析发现：青岛防御与适应能力呈双下降趋势，其水库蓄水状态指标从2006年0.025降至2020年0.008；威海虽恢复能力提升，但2017年仍出现78个村庄饮水困难。突变点检测揭示：青岛韧性恶化早于威海2年，其响应能力突变后持续下降，表明系统修复机制存在缺陷。

情景模拟提出三级改善方案：仅提升水源条件（情景Ⅱ）可使青岛低韧性区域从71.4%降至10.9%；叠加水库蓄水优化（情景Ⅲ）后，全区达到中度韧性。对比发现烟台仅需方案Ⅱ即可应对干旱，而威海需全面实施方案Ⅲ。这为差异化政策制定提供了量化依据。

该研究首次实现了胶东半岛干旱"自然-社会"系统的全链条评估，其创新性体现在三方面：理论层面，明确定义了干旱韧性的三重维度；方法层面，创建了SPEI-DRC耦合评估模型；应用层面，识别出青岛早期预警缺失、威海工程储备不足等关键短板。研究成果已为《山东省抗旱规划》提供技术支撑，提出的"韧性安全阈值"概念，为气候变化背景下的干旱风险管理提供了新范式。未来研究可结合CMIP6气候模式，开展季节尺度韧性预测，进一步提升决策支持能力。