解析水土资源演变特征、面向农田和生态系统协同发展进行水土资源优化配置,对东北黑土区生态安全和粮食增产具有重要意义。近日,中国科学院东北地理与农业生态研究所研究人员对东北黑土区40个城市的水土资源进行了优化配置和生态安全保障分析。相关研究成果发表于《科学通报》。
研究结果表明,在气候变化和人类活动的影响下,1980年以来,研究区域水田和旱田面积分别增加了91%和14%,林地、草地和湿地分别减少了2%、27%和10%;2001至2020年东北黑土区平均水资源总量为1972亿立方米,大部分城市的地表水资源量、地下水资源量以及水资源总量呈现增加趋势;在平水年常规灌溉、平水年节水灌溉、枯水年常规灌溉、枯水年节水灌溉4种情景下,东北黑土区主要粮食作物的毛灌溉需水量在491亿至722亿立方米之间。
研究还发现,优化配置后,在平水年通过增强节水,水稻种植面积仍可增加13.7%;其余水平年通过调整种植结构和增强节水,也可大幅提高粮食产量、农民收入、固碳量和生态效益,减少水资源开发利用,保障东北黑土区粮食安全和生态安全。
针对目前水土资源存在的问题,研究人员提出了相关对策建议,为东北黑土区粮食增产工程和生态安全提供策略支撑。