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Scientific Reports:中国的水资源挑战

摘要 : 本周《Scientific Reports》中发表了两篇论文,分析中国一些地区的农业和水电建设对于中国水资源的挑战。第一篇论文发现中国北方地区农业活动强度的增加可能导致该地区土壤水分下降。

 本周《Scientific Reports》中发表了两篇论文,分析中国一些地区的农业和水电建设对于中国水资源的挑战。第一篇论文发现中国北方地区农业活动强度的增加可能导致该地区土壤水分下降。第二篇论文发现水库和水电站的水足迹(水足迹是指生产或者消费某种商品或者服务所消耗的淡水资源)会对于可用淡水资源产生压力,增加中国的水资源短缺。这两篇论文都指出了中国面临着如何管理水资源和可持续发展水资源的问题。

中国北方土壤水分下降和三大河流(黄河,海河和辽河)流域流量减小问题从上世纪80年代开始就被广泛记载了,但是这种干燥趋势的原因还没有被充分研究。潘志华和庄欠来与他们的研究团队使用了1983年到2012年间在农田测量实际的土壤水分数据,发现土壤水份在作物生长期有明显下降,每十年每立方的土壤中水分减少了11千克,这一减少的趋势不可能完全由气候变化带来的降水较少导致。研究者认为化肥使用的增加有利于作物的生长,加上从种植大豆和土豆这些作物转变为种植小麦、玉米和油菜这些需水量更大的作物,以及农业生产面积的增加都减少了土壤中可用的水份。研究者的结论是,综合土壤作物管理系统和节水技术这些农业实践对于粮食生产的可持续性至关重要。

在另一项研究当中,刘俊国和他的研究团队分析了中国各地875个有代表性的水库的水足迹,这当中209个水库有水力发电厂。他们通过计算发现中国的水库的水足迹在2010年大约是279亿立方,占到中国淡水消耗的22%,而水电的水足迹是平均生产10亿焦耳的能源需要3.6吨水,这比煤炭,太阳能和核能的单位热量水足迹都要高。研究者指出,中国政府致力于从2012年到2020年进一步增加70%的水力发电产能,这一政策可能会增加对于现有的淡水资源的压力,部分地区出现水资源短缺。他们的结论是,水电开发应该在不同地区进行协调,而且要考虑到水电开发对于水资源的可持续利用的影响。

原文链接:

Agriculture intensifies soil moisture decline in Northern China

原文摘要:

Northern China is one of the most densely populated regions in the world. Agricultural activities have intensified since the 1980s to provide food security to the country. However, this intensification has likely contributed to an increasing scarcity in water resources, which may in turn be endangering food security. based on in-situ measurements of soil moisture collected in agricultural plots during 1983–2012, we find that topsoil (0–50 cm) volumetric water content during the growing season has declined significantly (p < 0.01), with a trend of −0.011 to −0.015 m3 m−3 per decade. Observed discharge declines for the three large river basins are consistent with the effects of agricultural intensification, although other factors (e.g. dam constructions) likely have contributed to these trends. Practices like fertilizer application have favoured biomass growth and increased transpiration rates, thus reducing available soil water. In addition, the rapid proliferation of water-expensive crops (e.g., maize) and the expansion of the area dedicated to food production have also contributed to soil drying. Adoption of alternative agricultural practices that can meet the immediate food demand without compromising future water resources seem critical for the sustainability of the food production system.

来源: Scientific Reports 浏览次数:0

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