Sci.Total.Environ丨从水足迹角度优化种植结构和管理措施寻求作物生产的可持续途径

论文内容

研究背景：

水资源短缺威胁着全球可持续农业和粮食安全。黄淮海平原在保障中国粮食安全方面发挥着重要作用，但其地下水资源的数量和质量却受到严重影响。将作物生产和环境目标相结合的方法有望实现更可持续的农业水资源管理，但在将潜在的解决方案与种植结构和资源管理联系起来方面所做的工作很少。此外，由于人口增长和气候变化，预计2000年至2050年间农业生产的淡水需求将增加55%，这种情况正在加剧。 值得注意的是，在中国这样人口众多的发展中国家，人均可利用水资源仅占全球平均水平的四分之一，这使该国成为世界上最缺水的国家之一。为了实现农业可持续用水，且水消耗和废物不超过其水边界，必须量化和优化水资源消耗，以更准确的方式为可持续水资源管理、粮食安全和农民生计服务。

研究内容：

本研究定量评估1985-2015年黄淮海平原县级86个县（市）7种主要农作物的水足迹、缺水足迹和绿色用水占有率的时空变化，以及10种目标减排情景的可持续性指数和减排潜力，并探讨可持续用水。此外，该研究旨在说明：（1）1985年至2015年蓝色，绿色和灰色水足迹的时间动态。（2）探索水足迹的空间分布和热点。（3）评价绿色占用率和水资源稀缺足迹（4）根据区域可持续发展指数，确定有效的水足迹削减措施，并量化县级水足迹削减潜力。这些发现不仅为黄淮海平原有针对性的水资源管理决策提供了综合方法，而且为面临类似资源问题的其他地区提供了最佳实践。

研究结论：

本研究主要结论：（1）从1985年到2015年，总水足迹和灰水足迹分别大幅增加了59. 5%和446. 8%，水稀缺足迹由43.3 × 109 m3增加到49.9×109 m3，绿水足迹占有率由37.8%下降到36.1%，水稀缺足迹的增加和绿水足迹占用率的降低表明作物生产的水资源利用模式不可持续。（2）在单一措施中，减少氮素输入或氮素淋溶量对总水足迹的削减潜力最大（减少5.5-11.0%），而调整作物种植结构的水可持续性指数最高。更重要的是，区域最大的削减潜力的蓝水足迹赤字灌溉和调整种植结构分别位于东南部和中部的平原，这表明，区域水资源可持续性需要有区别的战略。这些发现不仅为黄淮海平原有针对性的水资源管理决策提供了综合方法，而且为面临类似资源问题的其他地区提供了最佳实践。本研究的结果可以用来指导政策制定者在制定本地化的战略，以促进中国黄淮海平原和世界其他缺水地区可持续的水资源利用。

转自：“农科学术圈”微信公众号

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