水资源在人类的生存与发展过程中发挥着关键性的作用,近几年来,气候变化的影响逐渐累积,气候变化又通过影响降水分布,降水强度,极端天气增多以及冰川融化影响全球水循环,致使水循环发生改变,水资源分布发生迁移,分布不平均程度加剧,水资源的可获得性在某些地区开始减小。水资源利用问题愈发突出,农业用水问题在水资源利用中占有很大比重,2017年我国农业用水3766.4亿立方米,占全社会用水需求的62.3%。高效配置农业水资源,不仅关系到农业的正常生产和国家的粮食安全问题,而且对整体水资源的管理有着非常重要的意义和价值。

李栗莹,环境政策的研究员,同时也是水资源管理和农业、水资源气候变化影响评价专家。她指出为了应对气候变化对全球水资源的影响,构建健全完善的农业水资源管理机制,不仅要建立农户参与管理和决策的民主管理机制,还要建立有效节水灌溉奖励机制。从工程方面,加强灌区灌溉工程建筑物的建设和维修经费,以应对农业灌溉工程设施老化问题。

更值得关注的是,李栗莹研究员还通过分析农业灌溉特点以及水文分布规律,研究并应用分布式水文模型,目的是促进水域农作物的生长、农田的健康水循环,从而为提高农作物的水资源利用效率提出了有效的方法和建议。分布式水文模型具有适应农业产物的生长规律和季度节气变化情况的优势,以不同类型水流域的分布特征和非线性特征为基础,它考虑农业产品的生长特点和土地环境影响因素,模拟水文循环的循环过程,构建一个高效的农业灌溉水文模型,可以在保护水资源的同时,很好地促进农业资源的有效开发。

李栗莹指出分布式水文模型是研究水文水资源问题以及农业灌溉问题十分有效的工具和手段。这个模型能够准确地采集到水流域表面的下垫面因素如覆盖微生物数据,并将这些数据作为模型的基本数据。这些微生物数据是影响水流域中水质平衡和水文正常循环的决定性因素。利用分布式水文模型可以从基础数据中分析出气象条件、人口分布、用水和排水数据。由分布式水文模型分析可以得出农业灌溉水资源的分布规律,从而合理的调整和安排农业生产周期和用水习惯,选择适于灌溉的水域,且适度合理开发农业用地,提高水资源综合利用效率。

李研究员还进一步形象的解释了,如何利用水文模型在气候变化条件下促进农业节水。通过建立模型对典型灌区进行灌区流域模拟,关联气候变化模拟得出的气候条件和相关水文参数,可以定量分析出气候变化条件下,不同农业用水管理措施对灌区水量平衡的影响及水量平衡变化特点。例如对于水稻种植灌溉流域的分析,可以在研究中调整稻田最大蓄水深度观察出流水量情况, 得出可以减少出流水量的灌溉操作参数,使更多的降雨和灌水转化为土壤水,模型研究还得出适当减少渠道供水量不会导致水稻产量明显降低等等。通过这类研究得出的结论可以用于在受气候变化影响较重的区域,可以制定指导农业生产调整的方案,提高农业适应性。

李栗莹研究员还通过研究,验证了分布式水文模型对于提高水资源利用效率和农作物生长促进作用的效果。研究结果表明,通过引入分布式水文模型制定指导作物栽培的策略,提高了农作物对水资源的利用效率,与参考栽培策略按惯例栽培的对照农作相比,农作物生长得到了促进。因此分布式水文模型对于指导农业生产,尤其是对于指导根据气候变化影响如何调整农业生产,有着重要的意义。

李研究员建议,相关研究部门应向农村地方生产组织机构与官员提供咨询,制定符合当地的农业开发和生产计划,促进当地农业生产,满足农村经济发展需要,并且保护水资源利用的可持续性,适应气候变化对水资源和农业可能带来的负面影响。(通讯员:王诗)