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随着气候变化、人口增长和经济社会的快速发展,水、能源和粮食三者的矛盾日益突出,综合评价水-能源-粮食系统安全,对保证各资源可持续发展具有重要意义。针对以往研究主要以单要素或二要素安全评价为主,而对水、能源和粮食三者的系统安全研究存在不足的问题,本研究以水-能源-粮食系统互馈机理为分析框架,采用基于实码加速遗传算法的投影寻踪模型(RAGA-PPE)对1997-2016年新疆各市域水-能源-粮食系统安全进行时空演变综合评价,借助障碍度模型对影响新疆水-能源-粮食系统安全的主要影响因素进行探讨,并提出保障新疆水-能源-粮食系统安全的相关措施。主要研究结果如下:(1)构建了水-能源-粮食系统安全定量评价模型。依据水、能源和粮食三者的互馈转换机制,建立水-能源-粮食系统关系框架;在解析系统单要素和二要素等安全性的基础上,构建了包含水资源、能源、粮食、水-粮食、能源-粮食、水-能源等6个子系统安全的16个指标的评价体系,借助RAGA-PPE模型,构建了新疆水-能源-粮食系统安全的定量评价模型。(2)明确了新疆水-能源-粮食系统安全时空变化情况。1997-2016年,北疆地区水-能源-粮食系统安全等级始终较高,全疆水-能源-粮食系统安全差异性降低。1997-2009年,北疆地区和东疆地区水-能源-粮食系统安全等级值高于南疆地区,全疆水-能源-粮食系统安全差异呈波动增长;2010-2016年,北疆地区水-能源-粮食系统安全等级值高于南疆地区和东疆地区,全疆水-能源-粮食系统安全差异明显下降。(3)剖析了新疆各市域水-能源-粮食系统安全时空演变特征。1997-2016年,除乌鲁木齐、克拉玛依和吐鲁番3市域系统安全等级值呈下降趋势外,其余市域系统安全等级值均呈上升趋势,各市域系统安全等级值在1.32-3.95之间,分布在不安全、亚安全和安全3个等级(等级划分为非常不安全～非常安全5个等级)。分阶段来看,1997-2009年,除乌鲁木齐和克拉玛依以外的12个市域系统安全等级值呈上升趋势,仅有克拉玛依一直维持在安全等级状态,其它多数市域均处于不安全等级。2010-2016年,有一半市域的系统安全等级值呈下降趋势,克孜勒苏柯尔克孜和阿勒泰2市域大多数年份处于安全等级,昌吉始终处于不安全等级,其余市域均长期维持在亚安全等级。(4)探明了新疆水-能源-粮食系统安全影响因素。1997-2009年,大多数市域水-能源-粮食系统安全主要影响因素依次为能碳强度、农业用水比例、第一产业能源消耗比例、能源自给率和农业能源利用率。可能受到新疆经济及相关政策的影响,各市域的主要影响因素在2009年之后发生明显变化,2010-2016年各市域的主要影响因素转变为能碳强度、人均水资源量、单位灌溉面积可利用水量、可再生能源使用率和农业用水比例。结合近期各市域水-能源-粮食系统安全主要影响因素,可从降低能碳强度、大力发展可再生能源、加强水资源保护、推进农业节水发展、提升水-能源-粮食系统安全保护意识等多方面提升新疆水-能源-粮食系统安全性。