研究

专家对提高水韧性战略的看法:来自全球调查的证据

• 摘要
• 简介
• 关于水弹性，我们(不)知道什么?
  • 水资源管理和治理的恢复力
• 方法
  • 采样策略
  • 分析
• 结果
  • 总结和复原力建设战略
  • PCA和MANOVA结果
• 讨论
• 结论
• 对本文的回应
• 致谢
• 文献引用

介绍

全球环境变化和气候变化的影响正在影响世界范围内的流域和供水系统(beplay竞技Steffen et al. 2011, Ferguson et al. 2013, Rockström et al. 2014一个)．世界各地的城市和社区正面临着日益严重的水安全风险、更频繁或更强烈的洪水，以及河流、湿地或地下水等生态水文系统日益增加的压力。越来越多的证据表明，传统的水资源管理范式不足以应对水文循环中的意外或不确定性(Huitema等人2009年，Wong和Brown 2009年，Huntjens等人2012年，Bell 2015年)。以南非开普敦为例，它最近经历了历史上最严重的一次干旱。2017年底，大坝水位极低，加上一系列治理挑战，导致开普敦有可能在2018年耗尽水(在撰写本文时，“第0天”已被无限期推迟)——这不是开普敦独有的例子，其他几个大城市也面临着类似的挑战(Welch 2018)。总的来说，根据联合国《世界水》(2015年)报告，世界上大多数供水系统无法抵御不断增加的风险，其中许多系统无法在许多地区提供基本服务，特别是在全球南部地区。

鉴于这些挑战，许多学者强调需要将水资源管理和治理范式转变为弹性。这些贡献包括Milly等人(2008)关于接受非平稳性作为水资源管理原则的开创性文章，Rockström等人(2014bDunn等人(2016)通过复杂性的视角将城市用水实践理论化，Ferguson等人(2013)提出了一个诊断和引导城市水系统变革的框架。根据这些作者和其他作者的观点，需要进行转型，以提高水系统和水机构的能力，以应对水文的不确定性和不可预测性，并提高跨尺度的连通性——换句话说，提高水对各种复杂和新出现的压力源的抵御能力。

然而，在水系统中建立恢复力(无论是生态、工程还是社会)仍然没有得到很好的理解，部分原因是缺乏关于水系统恢复力的构成或如何实现的理论或实践指导。造成这一挑战的一个主要原因是水系统本身是复杂的、高度分散的，而且通常被划分到多个互不相连的部门。供应和需求管理，废水或雨水管理。此外，世界范围内的工程水系统被嵌入到基础设施遗产和设计范式中，而这些基础设施和设计范式在适应变化方面历来缺乏灵活性和速度缓慢(Brown et al. 2009, White 2010, Bell et al. 2017)。虽然已经努力以更综合和适应性的方式重新思考水系统(例如，通过综合水资源管理的概念[Biswas 2009]或水敏感城市设计[Wong和Brown 2009])，但水部门的学科遗留问题和部门碎片化现象持续存在，难以克服(Rodina 2019年)b)．

弹性——通常被理解为系统(社会或生物物理)抵御或应对压力源的能力，同时继续保持关键功能或结构(Folke 2016)——也受到类似的限制。也就是说，认识论、经验和应用方面的多样性为在不同背景下操作化弹性提出了巨大挑战(Olsson等人，2015年)。在水系统的背景下，弹性的各种定义正在被使用:例如，工程弹性，测量工程水系统的属性及其从中断中恢复的能力(例如，Shin等人，2018年);生态恢复力，重点关注生态水文系统应对压力的能力(例如，Falkenmark和Rockström 2010);或社区恢复力，关注社会应对水压力源或风险的能力(例如，D 'Odorico等人，2010年)。应用不同的弹性定义最终会导致什么系统应该具有弹性以及如何具有弹性的概念大相径庭(Rodina 2019一个)．总体而言，与水有关的弹性思维一直以零散的方式应用，在弹性水系统的定义或特征方面没有显著的理论或经验收敛(Rodina 2019b)．然而，目前尚不清楚这些学科的划分是否真的抑制了对水弹性的综合思考。

此外，除了恢复力学界正在进行的认识论和方法论争论之外，对于哪些具体的水管理实践和治理安排可以提高水系统的恢复力(无论是在一般意义上还是在特定的水系统)，人们还缺乏有限的共同理解或指导。越来越多的工作都在呼吁采用更综合的方法来实现水弹性，以涵盖水系统的各个方面(社会、基础设施或生态)(Rodina 2019年)b)．因此，显然有必要在更广泛的意义上研究水的恢复能力，超越水部门的传统划分的藩篱。虽然一些作者提出了提高水管理特定领域复原力的促进因素(例如，Rockström等人，2014年b， Johannessen和Wamsler 2017)，迄今为止，还没有对有助于提高水系统复原力的战略进行全面概述。因此，缺乏关于如何在综合意义上提高水弹性的确切知识，包括水系统的水文、建筑和社会方面。

我们的目标有两个:(1)探索和制定一套全面的跨部门水资源管理策略，这些策略可能有助于提高恢复力;(2)调查学科差异是否确实是实现关键的水恢复力行动的障碍。为了解决这两个差距，我们调查了不同水领域的专家，从生态系统管理到干旱和洪水管理。具体来说，我们询问了来自不同复原力视角的专家在建立水复原力的最重要战略上的一致或分歧程度。最终，我们的目标是通过调查学科驱动因素的突出(或缺乏)，探索专家对水恢复力战略认知的共性和差异。这种方法有助于研究弹性思维的学科差异对专家更倾向于的弹性建设策略的影响，并有助于更好地理解更综合的水弹性方法的障碍和机会。

为了捕捉不同的水系统，我们调查了不同水管理领域(如雨水管理、水资源管理、水和卫生)的专家的观点，这些专家熟悉弹性作为一个概念或理论。我们进行了一项网上调查(n= 420)，通过招募这些主题的英语学术出版物的作者，这些作者是通过系统范围审查确定的(记录在《罗迪纳2019》)b)．调查参与者被要求回答一系列复原力问题，并对一系列复原力建设策略进行评价。我们调查了专家如何评价策略，并基于他们对弹性定义的选择(用于不同学科对弹性的理解的代理)，我们分析了对各种类型策略的支持在多大程度上是由弹性学术的学科传统驱动的。换句话说，该分析旨在显示，那些选择了弹性的特定定义的人在多大程度上偏好某些策略。使用主成分分析，我们确定了几个关键组成部分，或密切相关的韧性建设策略的子集，然后对其进行详细阐述。此外，根据受访专家的意见，我们还讨论了评价最高的复原力建设策略，以提供关于复原力最佳实践的见解。证据表明，首先，尽管水域和恢复力的方向是多样化的，但该调查中的大多数策略都获得了压倒性的强烈支持，这表明跨部门的共识是，这些策略中的大多数是重要的，是提高水恢复力所必需的。其次，研究结果还表明，生态系统健康管理是提高水弹性的最高优先顺序。

关于水的弹性，我们知道(不知道)什么?

基于复原力的水资源管理和治理方法涉及一系列原则。罗迪纳(2019b)最近的一项研究系统地调查了利用与水的各个方面有关的弹性框架的文献，得出的结论是，总体而言，水弹性的方法主要是不一致的，理论和经验的整合有限。例如，弹性被用于工程水系统的背景下，如水网系统(例如，Fowler等人，2003年)，生态系统，如河流或流域(例如，Falkenmark和Rockstrom 2010年)，社区(例如，D’odorico等人，2010年)，或水机构(例如，Green等人，2013年)。此外，关于水弹性的文献提出了大量复杂而多样的命题，这些命题往往利用了水系统的许多不同方面、规模、特征或类型，无论是生物物理还是社会(Rodina 2019b)．这包括对未来水文变化的不确定性，或对水文循环的全面理解，包括径流、绿水、降水等。其他人则提倡灵活、包容、开放和适应性的共同治理制度模式，允许与利益相关者进行有效的协商，并进行学习和政策试验(甘德森等人2006，贝克等人2009,pahr - wostl等人2010,Berkes等人2012,Cosens和Williams 2012, Rockström等人2014b)．例如，在城市水的背景下，Jabareen(2013)将抗灾城市定义为:灾后治理能够迅速恢复基本服务并恢复社会、制度和经济活动的城市。其他人将抗水城市定义为能够管理洪水和水资源短缺，通过采取一系列措施减少对这些灾害的暴露和脆弱性，并采用土地的多功能利用或上下游水资源综合管理(2010年白皮书)。

水资源管理和治理的恢复力

水弹性越来越多地用于社会系统，特别是在水资源管理和治理方面(Rodina 2019年)b)．我们所说的水治理是指水循环各个方面的水管理实践和制度安排的范围——洪水风险管理、干旱管理、水资源管理等。水治理通常被定义为政治、组织和行政过程，通过这一过程，社区阐明了他们的利益，吸收了他们的投入，制定和执行了决策，并要求决策者对水资源的开发和管理以及供水服务的提供负责(Bakker和Cameron, 2005年)。我们在这一定义中加入了不同水部门的具体管理实践(例如，供应多样化、洪水风险管理)，因为它们构成了水弹性运作的关键部分。此外，选择如何实施水弹性最终是一个治理过程。

在水治理方面，几位作者认为，多中心治理对增强弹性非常重要。多中心治理意味着摆脱分层的、自上而下的、通常由国家主导的水治理，而包括来自民间社会、社区组织和地方治理形式的更广泛的参与者，在水管理中共享权力和责任(Galaz 2005年，pahal - wst等人2012年，Bakker和Morinville 2013年，Rijke等人2013年)。这种“独立但协调一致的权威中心”被理论认为能够更好地在环境问题发生的规模上做出反应(Huntjens et al. 2012)。这一转变的一个关键方面是管理权力的下放，即将决策和采取行动的权力下放给被认为更适合所处理问题的规模的比额表(也称为辅助原则)。关于水部门集中和分散治理形式的优缺点的辩论仍在继续。一些作者认为，等级制度能够更好地解决简单的问题，并动员和协调行动;然而，他们解决复杂问题的能力往往较低，有时会导致不合法和不公正的结果(Rijke et al. 2013)。

另一方面，其他人则认为，分散的方法能够更好地解决复杂的问题，因为它涉及更广泛的利益相关者，因此，也就有了更广泛的知识多样性，以及通过战略合作学习的机会(Krievins等人，2015年)。然而，在某些情况下，分散和缺乏协调的水系统导致了不平等的结果，例如加拿大高度分散的水治理格局，导致当地有效管理水的能力不平等(Dunn et al. 2017)。弹性学者还认为，为了提高城市水系统的弹性和变革能力，需要集中和分散治理形式的混合，以及正式和非正式制度的混合(Rijke et al. 2013)。

适应性治理和适应性管理被许多学者认为是应对社会和环境复杂性和不可预测性的必要手段(Huitema et al. 2009)。这里的适应性通常指的是决策者和利益相关者通过学习和实验来适应特定生态系统反馈或压力源的方法的能力(Huntjens et al. 2012, pahal - wostl和Knieper 2014)。此外，应对方案的灵活性和多样性已被建议作为增强对不确定和变化的未来水的韧性的原则。这包括使用多种多样的水源(如地表水、地下水)，将水回收和循环用于非饮用用途，如将雨水用于园艺和冲厕所，这反过来又需要新的基础设施和条例，以平衡公共卫生和其他关切。

在自然资源管理的背景下，反应选项的灵活性和多样性已被提出作为增强弹性的关键策略，因为它们允许社会系统对变化作出适应性反应(Schluter和Pahl-Wostl 2007)。然而，这些原则可能并不适用于所有情况。例如，Srinivasan等人(2013年)证明，尽管城郊家庭(远离城市外围)通过连接市政管道系统和通过自己的私人井在资源获取方面具有灵活性和多样性，但在缺水时期，这并不一定会使水系统更具弹性。利用地下水供应——尤其是在不受管制的情况下——可能会降低整个城市地区水资源的恢复力(Srinivasan et al. 2013)。总而言之，尽管具有有效的纵向和横向权力分配和协调的多中心治理可能是复原力的一个适当结构方面，但资源使用的政治和社会关系可能会导致截然不同的结果，其中一些可能会增加复原力，而另一些可能不会。

在工程水基础设施的背景下，重点已转向软的或绿色的基础设施(Schuch等人，2017年)。一个例子是可持续的城市排水系统，这一概念被提出作为管理城市雨水的创新方式，具有多重效益——减少排放量，从而影响洪水和稀缺、渗透性表面，以及通过“自然”湿地的储存和污染管理(White 2010)。除径流外，绿色基础设施还有助于捕获降水(Brown 2014)。在洪水风险管理中，作者们主张改变洪水是由城市外部的自然来源(如河流泛滥、沿海洪水)引起的想法，将更广泛的不易识别的来源包括在内，如地表水洪水(Salinas Rodriguez et al. 2014)。关于水资源短缺，供应方面的解决办法(例如，新的基础设施、咸水或半咸水的脱盐、废水回用、地下水补给)已被证明不足以应对新出现的风险。因此，更有力地推动实施需求方面的办法(例如，节约、减少运输和分配系统的水损失、实施收费制度)。使用循环水是一个新兴的想法(例如，Attwater和Derry 2017)，尽管由于对社会接受度和公共安全的担忧，它仍被广泛争论(Watson等，2017)。

总而言之，关于水恢复力的各种工作中包含的大量主张往往非常复杂，缺乏连贯性。这导致对哪些做法和行动能够真正提高各种水系统的恢复力缺乏明确和指导。罗迪纳(2019一个，b)进一步观察到，源于弹性研究领域不同传统的学科分歧明显持续存在，这在文献中看到的框架和命题的巨大多样性中也很明显。与此同时，鉴于未来水文变率的不确定性日益凸显，许多作者现在越来越多地主张采用综合和整体的水资源管理方法，这能够更好地解决复杂的相互依赖性(Baker et al. 2009, Cosens and Stow 2014, Pahl-Wostl 2015)。这包括包括水循环的各个维度，如绿水(即植被中的水和土壤湿度)和蓝水(即湖泊、溪流中的淡水等)[参见Rockström等人2014]b])，解决水安全挑战复杂的多重压力因素，包括人口增长、基础设施老化、污染、土地使用变化等(Cosgrove和Loucks, 2015年)。这种整体方法与更传统的水管理模式形成了鲜明对比，传统的水管理模式主要关注水循环的孤立或划分的部分，这使我们对有助于提高水系统复原力的实际行动和方法的理解又增加了一层复杂性。为此，我们研究了弹性学术领域的不同传统在多大程度上阻碍了更综合的思考，以及广义上被认为对实现水弹性最重要的水资源管理策略的范围。

方法

这项研究在英属哥伦比亚大学行为研究伦理委员会的批准下进行。我们报告的调查数据是通过Fluid survey主办的基于网络的调查收集的，该调查授权给英属哥伦比亚大学，并符合英属哥伦比亚的规定信息自由和隐私保护法案．该调查在2017年6月至10月期间与几名弹性水治理专家进行了试点，并在网上进行了调查。调查设计依据的是为系统范围审查收集的数据，这些数据记录在单独的手稿中(Rodina 2019年)b)．在进行这项研究时，还没有进行另一项综合研究或综合，为各个水部门汇编建立复原力战略的范围。因此，这项调查的部分目标是捕捉在已发表的学术文献中已确定或建议的策略范围。为此，我们使用了作为水弹性系统范围审查初始阶段的一部分收集的数据(Rodina 2019年)b)．具体来说，数据来自Science网站对1950年至2016年发表的学术出版物的书目搜索，使用关键词“弹性”*(包含弹性、弹性和弹性)，以及以下一个或多个与水相关的搜索词:流域、干旱、洪水、水、卫生、河流、雨水、灰水、排水、废水、水文和淡水。我们使用迭代方法来编译尽可能全面的搜索词列表(见Rodina 2019)b及附录1，以了解有关搜寻策略的详情)。

我们从近7000个初始搜索结果中随机抽取了100个摘要来确定策略。具体来说，我们寻找了具体水资源管理行动和治理安排的提及，然后将其整理成一个列表。然后，根据相似度(即它们是否与洪水管理、干旱管理或淡水管理有关)将衍生出的策略分组，并减少到调查中包含的少量策略。在调查中，参与者被要求对一系列水资源管理和治理战略进行评价，这些战略被认为对提高水系统的恢复力具有潜在重要性。虽然该方法可能没有涵盖文献中提到的所有水弹性策略，部分原因是许多文献对提高水弹性所需的实践缺乏明确或特异性(详见《罗迪纳2019》)b)，它提供了一个很好的起点，以探索最突出的。在调查中，这些战略被分为四类:(1)建立水部门复原力的一般战略，(2)干旱复原力战略，(3)洪水复原力战略，以及(4)建立淡水系统(即生态水文系统)复原力战略。这些类别代表了更广泛的水弹性文献中最常见的主题。

正如我们前面所讨论的，有多种多样的方法来定义弹性。为了检验不同的弹性概念是否与不同的受欢迎策略相关，我们为调查参与者提供了三种传统而独特的定义(采用了Brand和Jax[2007]和Baggio等人[2014])。即:

A)工程弹性:系统在扰动后恢复正常所需的时间

B)生态恢复力:系统在不改变状态的情况下吸收冲击的能力

C)社区恢复力:社区或社会在面对变化时应对、适应或转变的能力

我们仅仅出于分析的目的而排除了更复杂的定义，因为我们想要捕捉到弹性的不同概念化的显著影响。我们还提供了在调查的所有部分增加开放式回答的机会，包括与增强韧性的治理和公平方面有关的调查问题，这些问题将分别进行分析和提出。

采样策略

我们试图接触广泛的水资源专家，包括水资源规划者、工程师、决策者和熟悉弹性理论或概念的研究人员。我们感兴趣的是确定弹性思维在水资源管理背景下的应用方式，不一定是基于“水弹性”的特定预定定义，而是在更广泛的意义上，包括对水弹性可能意味着什么的直观感觉。为了确定潜在参与者，我们使用了Rodina(2019年)中记录的系统范围评审初始阶段的数据b)．从书目数据中，我们确定了6700名作者(特别是主要作者)，他们通过出版物中提供的联系信息被邀请参加调查。总共有5816位作者接受了调查(将近1000个联系人被退回，考虑到学术搜索的时间范围和作者可能不再使用旧的电子邮件地址，这并不令人惊讶)。共填写536份问卷(回复率为9.2%)，其中420份问卷用于分析(全部填写的问卷)。虽然回复率可能看起来很小，但应该注意到，鉴于“水弹性”是一个边界概念(Brand and Jax 2007)，不是一个既定的领域或子学科，而且水治理领域是多样化的，分布在多个部门，没有容易识别的专家社区，我们可以联系。结果，我们撒开了一张大网，成功地网罗了400多名熟悉恢复力和水治理各个方面的专家(继Beaudrie等人2013年的专家启发调查之后，根据需要进行了修改)。通过电子邮件收到的评论表明，回复率是由在水和弹性的交叉点上的自我感知的专业知识驱动的——也就是说，认为自己拥有这方面专业知识的收件人更有可能填写调查。

分析

使用SPSS软件(24版)对420份问卷进行分析。除了描述性统计外，我们还对使用最大正交旋转对调查中的问题(共33个变量)进行评级的策略进行了主成分分析(PCA)，得到了KMO = 0.929的相关矩阵和具有统计学意义的巴特利特球度检验(p< .0005)。根据Kaiser(1974)，这两种方法都表明PCA适用于这些数据。进行主成分分析是为了减少变量的数量，特别是与建立复原力的战略有关的变量，以达到更小的变量集。使用MANOVA和后续单变量anova作为事后检验，然后我们使用PCA分量作为代理，分析参与者支持的增强弹性的策略，与参与者支持的弹性定义相关。

结果

总结和复原力建设战略

被分析的调查回复主要由年龄在35到54岁之间的男性(65%)和白人(64.7%)参与者组成。调查参与者中很大一部分人(81%)从事研究工作，91%的人表示研究是他们工作的重要组成部分。样本受教育程度高，83%拥有博士/博士学位(或同等学位)，79%表示他们在学术界工作。调查参与者包括雨水管理、灾害风险管理、水与卫生、水资源管理、洪水管理和水治理等领域的专家。许多与会者表示，他们在其中不止一个领域工作。大多数参与者(95%)熟悉复原力，并在工作中应用了复原力概念(83.6%)，但对其新颖性、概念性或实用性维度的信心有所下降(图1)。在定义方面，近一半的参与者选择社区复原力作为他们的优先定义(44.5%)，约三分之一的参与者选择生态复原力(29.4%)，更少的比例(17%)选择工程复原力。一小部分人(8.7%)表示这些定义与他们没有共鸣。

在讨论部分，我们展示了调查参与者如何在干旱、洪水、淡水和一般水资源管理背景下对不同的复原力建设策略进行评分的摘要。调查数据表明，尽管对恢复力的定义(因此对恢复力的概念化)各不相同，但来自与水相关的各个领域的专家在具体的实践集方面存在潜在的趋同。具体而言，我们发现，从水资源管理到雨水管理和水治理等各个领域的专家评价的大多数复原力建设战略都得到了支持。在总体战略(图2)中，恢复健康的生态系统被压倒性地投票认为是提高水系统复原力的最重要战略，其次是应对不确定性和快速应对变化的能力。因为大多数调查参与者倾向于将社区恢复力作为他们的首选定义(44.5%)，这表明尽管研究人员可能主要关注水恢复力，因为它对社区有益，但他们仍然认识到生态系统在实现它方面发挥的关键作用。这一发现也支持了越来越多的趋势，即将水弹性与社会系统的关系概念化(Rodina 2019年)b)．

就专门与抗旱、抗洪或淡水系统抗灾能力相关的策略而言，我们发现了以下趋势。在抗旱能力的背景下，多样化供水来源的重要性被评为最高，而扩大供水计划是总体上评价最低的策略(图3)。这表明，更大比例的人认为扩大供水(如建设新水坝等)对增强抗旱能力“一点都不重要”。由于水循环和转向耗水量较少的生计分别排在第二位和第三位，我们怀疑对许多调查参与者来说，“抗旱能力”更符合在可用水资源的限制下生活的理念。因此，相对于供给侧扩张，需求管理似乎更有利于提高抗旱能力。

在洪水恢复能力方面，研究结果显示，利用“软”解决方案(如绿色基础设施而不是灰色基础设施)和应对选项多样性的综合方法获得了最有力的支持(图4)。与其他洪水恢复能力策略相比，在洪水风险管理中增加基础设施冗余得到的支持较少，因此突显出软和非结构性方法更为突出。

在淡水系统方面，与会者认为恢复力与恢复健康的生态系统密切相关，其次是土地利用和水资源综合规划(图5)。对取水的严格监管总体上获得的支持较少，尽管许多人仍然认为它有些重要。淡水系统恢复力的概念可能借鉴了对恢复力的生态学理解，并强调生态系统管理恢复力是一项关键战略。

PCA和MANOVA结果

主成分分析揭示了特征值大于1的7个成分，第一个成分解释了总方差的33%，而其余6个解释了较小比例的方差(每个在3%到6%之间)。这些组成部分，或指数变量，展示了彼此密切相关的复原力建设策略的子集。在美国，它们往往会一起变化。总的来说，第一个成分解释了数据中的大部分差异。根据旋转矩阵表(表1)提取前五个成分，因为它们在概念上最有意义。他们一起解释了53%的总方差(Catell 1966, Kaiser 1974)。

基于主成分分析(表1)中的因子负荷，我们将各组成部分重新命名为C1:综合生态系统水管理，C2:分散水治理，C3:适应性水治理，C4:供水扩张，C5:适应洪水。表1列出了每个组件中变量的详细信息。为了检验受访者根据弹性定义的选择对策略的评价是否存在统计学上的显著差异，使用多元方差分析(MANOVA)将五个PCA分量作为因变量进行分析(见附录1中的表A1.1)，并将弹性的三个主要定义作为自变量(p< 0.05,n= 382)。MANOVA在弹性定义上显示有统计学意义的差异(F(10,750) = 3.857，p< .0005;威尔克斯的Λ = .905;部分η2 = .049.)。随访单变量方差分析(表2)显示，这一结果是由C2和C5这两个因素驱动的，它们在定义上有显著差异(p< 0.05)，尽管效应量相对较小。组分C1、C3和C4根据定义没有显著差异。最后，事后多重比较检验(Bonferroni)有助于识别哪些组件因不同的定义而差异显著(有关更多细节，请参阅结果讨论以及附录1)。

具体地说，事后检验(Bonferroni，见附录1表A1.1)表明，选择社区恢复力定义的人比选择生态恢复力定义的人更倾向于支持C2:分散水治理，比选择工程定义的人更倾向于支持分散水治理。选择社区复原力的人也比选择工程定义的人更倾向于C5:适应洪水。更喜欢工程弹性定义的受访者不太可能喜欢C5。C1:综合生态系统水管理、C3:适应性水治理和C4:供水扩张(详见附录1和图6和图7)在统计学上无显著差异。

讨论

总体而言，尽管在水恢复力文献中存在深层次的学科矛盾，但我们发现样本中的许多策略都得到了强有力的支持，这表明在水系统和水治理中建立恢复力的几种方法是一致的。考虑到样本中弹性的定义(包括生态、工程和社区定义)的差异，这种广泛的一致可能令人惊讶。也就是说，虽然受青睐的策略当然存在可变性(如PCA分量所捕捉到的)，但它往往与参与者定义弹性的方式没有显著相关(有两个例外)，因此也没有显著相关弹性学术与不同的学科传统显著相关。在许多方面，这是令人鼓舞的:尽管专家们倾向于专注于一个或另一个子系统(生态、工程或社会)，可能是受复原力学术中根深蒂固的学科分歧所驱动，但在如何在复杂的社会-生态-技术系统中建立水复原力方面，不同的专家似乎有足够的重叠。

我们的研究进一步揭示了我们对提高各种水系统恢复力所需的一系列方法的有限认识。有趣的是，各领域的专家认为大多数策略都非常重要，从而表明了一种实质上的共识，即需要许多策略和行动来增强淡水系统对洪水和干旱的恢复力(参见图3至图5)。换句话说，有一个隐含的概念，即水系统，社会和生物物理，在面对当前和新出现的压力源时没有恢复力，需要做更多的工作。由于世界上许多城市和国家正面临日益严重的水资源短缺(例如南非和澳大利亚)，供应方和需求方方法之间的紧张关系仍在继续。我们阐明了专家关于这两种方法中哪一种更有可能真正提高抗旱能力的观点。具体来说，根据调查参与者的说法，在水安全和干旱管理的背景下，建设复原力主要是通过更全面的水管理使供水来源多样化，而不一定是建造更多的水坝或扩大地表水供应计划。总体而言，评价较高的策略，如水循环、雨水收集和再利用，以及利用水循环各个方面的其他形式的供应增加，是摆脱单纯依赖地表或以蓝水为中心的供应范式的一个指标(例如，Falkenmark和Rockström, 2010)。此外，这些战略得分似乎表明，专家们的重点是适应洪水或干旱，而不是减轻这些风险，这表明承认并实际上接受了不断变化的水文过程，需要适应新的和不确定的水资源未来。

MANOVA分析和Bonferroni事后检验表明，尽管策略得分存在变化轴(如PCA分量所捕获的)，但五个分量中只有两个与参与者对弹性定义的选择相关，且效应量较小。更具体地说，如PCA所示，我们称为综合生态系统水管理的组成部分包含了最大的变量群(表1)。该组成部分(C1)包含了以恢复生态系统健康和流域级管理为中心的一系列战略，从而突出了湿地、小溪、河流和物种多样性提供的水文服务。基于我们前面讨论的根深蒂固的学科分歧，我们可能认为这些差异与对弹性的不同理解有关。例如，我们可能会怀疑那些与弹性的社区定义一致的研究人员更倾向于社区导向的策略，而不是倾向于生态或其他策略。然而，MANOVA的结果表明，策略上的差异不能主要用弹性思维的不同学科传统来解释。多重比较显示，根据受访者的定义选择，该成分(C1)在统计学上无显著差异。尽管对综合生态系统水资源管理的支持各不相同，但它可能是一个跨领域的主题，独立于恢复力思维的特定传统。

第二个组件(C2)围绕去中心化和多中心治理的思想(这是该组件中负载最高或最重要的两个变量)。分散的水治理主题反映了与会者倾向于对分散、多中心治理、生计多样化以及洪灾风险应对方案多样化等战略给予相似的评级(表1)。换句话说，C2捕捉了专家对在多个尺度上建设洪灾或干旱适应能力的重要性的评估。与C1相比，C2在弹性定义上有显著差异。选择社区弹性定义的受访者更倾向于这一组策略——比那些更喜欢弹性的工程定义的人更倾向于这种策略。有趣的是，公平治理在这一组成部分上的权重最高，可能是因为它是由专家对弹性治理维度的关注所驱动的。这个组成部分也非常关注治理，并且似乎反映了关于集中治理与分散治理(或多中心治理)作为实现弹性的关键的辩论。

第三部分(C3)与适应性水治理的概念密切相关。这里的关键策略是快速应对变化的能力，适应水循环的不确定性和可变性的能力，以及对制度变化的开放态度。与第一个组成部分一样，对适应性水治理的支持与受访者对弹性的偏好定义没有显著差异。尽管对适应性水治理的支持存在差异，但这似乎与对弹性理解的意识形态或认识论差异无关。第四套战略(C4)，即扩大供水，主要集中在通过基础设施和规划扩大供水和减轻洪水，而第五套战略(C5)，即适应洪水，则集中在洪水风险背景下增加基础设施冗余，以及使洪水正常化和学会与之共存的想法。第五个组成部分的重点比其他组成部分窄，非常以洪水为中心，并促进了一系列战略，如多样化，建立冗余，以及依靠软或非结构性方法。C5(适应洪水)是除C2(分散水治理)之外唯一显示出潜在认识论效应的组成部分:选择社区复原力的受访者更有可能支持C5，而那些赞同工程复原力概念的受访者则明显不太可能支持C5。

这些证据表明，首先，尽管水域和恢复力的方向是多样化的，但该调查中的大多数策略都获得了压倒性的强烈支持，这表明跨部门的一致意见，即大多数策略都是重要的，是提高水恢复力所必需的。这与《联合国世界水发展报告》的结论相呼应，即世界上大多数水系统无法抵御不断增加的风险(《联合国世界水2015》)。其次，PCA有助于确定这些策略支持的主要变化轴。虽然MANOVA结果表明专家之间存在一些分歧，如PCA分量所示，但这些分歧主要不是由专家偏爱的不同弹性定义所引起的。这些发现表明，学科差异可能不会成为超越传统的水管理概念的更综合思维的障碍。研究结果还表明，“水弹性”确实可以作为一个边界概念(Brand和Jax 2007, Baggio等人2014,Olsson等人2015)，在这个概念中，认识论或本体论的差异可以持续存在，而不会抑制围绕弹性的实际应用进行更多的综合思考。具体而言，正如Baggio等人(2014)所认为的，弹性关注各种体系和知识形式，可以将寻求共识的不同群体联系起来，从而实现知识共享，并在科学和政策之间架起桥梁。因此，不同的知识群体可以在不同领域协调和重新解释弹性的含义(Baggio et al. 2014)。因此，尽管关于如何将弹性与不同系统(社会或生物物理)的关系理论化或操作化的争论可能尚未解决，但定义水弹性的困难不一定会抑制理论衔接或水弹性对管理水资源的新综合方法的贡献潜力。

这些结果表明，生态系统健康管理可能是提高水弹性最重要的策略，这与Rockström、Falkenmark和其他主张采用生态水文方法来提高水弹性的人的主张一致(Rockström et al. 2014)b)．这意味着生态系统及其提供的生态水文服务可能是弹性水系统的最高目标——而不是扩建或改进已建成的基础设施，尽管整个水系统研究存在工程偏见。在洪水恢复力、一般恢复力和淡水系统恢复力的背景下，绝大多数专家也支持跨尺度的综合管理，这可能表明需要建立跨部门联系，从而打破竖井或单一障碍，并可能向更多不同的决策者和利益攸关方开放水治理(例如，Krievins等人，2015年)。此外，许多策略的高分，如使用自然或绿色基础设施，实施水循环，利用整个水循环，符合水敏感城市设计和可持续城市排水系统的概念(Wong and Brown 2009, White 2010, Brown 2014)。这些新兴的方法尚未得到广泛实施，但样本中的许多专家都高度支持。这些见解表明，“水恢复力”作为水治理的一个范例，与连接水部门的各个方面，走向更以生态为中心、更全面、更适应的“沿周期”管理水的方法密切相关。

这项研究是早期试图以整体和综合的方式描述水弹性建设的尝试之一。这项研究的局限性之一与前面提到的效应量小有关，而且专家对不同的水恢复力增强策略和方法的重要性的看法存在差异，这表明未来需要更多地阐明这些差异的驱动因素。未来的水研究议程可以集中于建立经验基础，以支持不同的新兴战略，并对可能涉及的潜在权衡建立更多的理解。此外，调查设计着重于明确将他们的工作与弹性概念联系起来的专家。因此，研究同源术语或相关领域但没有明确使用弹性概念的专家没有被包括在内。未来的研究可能会在更广泛的意义上捕捉韧性，从而在不同领域包含更多不同的韧性方法。在这项研究中，我们关注的是学术专家的观点，可能没有捕捉到实践的非学术社区。对于未来的研究来说，调查参与建设水弹性但没有在同行评审期刊上发表文章的从业者和其他行为者的应用观点将是有价值的。总的来说，这项研究的结果表明，我们非常需要更好地理解在水领域建设弹性的应用和实践维度。

结论

我们为专家们所认为的提高水系统复原力的最重要战略的知识综合做出了贡献。为此，专家们对各种类型的复原力建设策略进行了评级。我们测试了这些评级与专家对弹性的不同学科定义(即工程、生态学和社会系统弹性概念)偏好之间的关系。证据表明，尽管专家们对不同的复原力建设策略的评价存在差异，但这些差异与如何定义复原力没有很强的联系。总体而言，战略评级显示，不同部门和与水相关领域的专家对几项关键战略的大力支持。首先，生态系统健康管理是提高水弹性以及跨尺度综合管理的最重要战略。此外，在水安全和干旱管理的背景下，建设抗旱能力可能意味着通过更全面的水管理，包括水循环利用、雨水收集和再利用等，使供水来源多样化。评分结果还表明，水系统的恢复力与对洪水或干旱的适应密切相关。因此，“水恢复力”意味着承认并接受不断变化的水文过程，以及适应新的和不确定的水未来的需要。总的来说，这项研究支持这样一种观点，即水弹性是一种边界概念，可以将截然不同的知识和实践社区结合在一起。 It enables these communities to think through integrative cross-scalar approaches for building a more water resilient future for both communities and ecosystems. We have also provided a starting point to synthesize the most prominent water resource management strategies, across sectors, that are likely to contribute to increased resilience of water systems.

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