灌溉取水量約占全球淡水取水量的70%、消耗性用水量的90%,對地 球系統(tǒng)影響巨大。研究總結(jié)了當(dāng)前的灌溉活動對地球系統(tǒng)重要組成部分 的影響。目前,約有360萬km2以上的灌區(qū)土地密集分布于耕地集中的美 國高平原、加利福尼亞中央谷地、印度恒河流域和中國北部地區(qū)。雖然 過程模型估算結(jié)果具有較大不確定性,但模型估算的全球每年灌溉取 水量約為2 700 ±540 km3,與各國官方公布的數(shù)據(jù)基本一致。大量灌溉取水 改變了地表能量平衡和生物地球化學(xué)循環(huán)。顯熱通量到潛熱通量的轉(zhuǎn)變 過程,以及由此產(chǎn)生的陸-氣反饋作用,通常會使各地生長季的地表溫 度降低約1~3 ℃。灌溉可緩解部分地區(qū)的極端溫度,但同時會加劇當(dāng)?shù)貪?熱狀況。模擬結(jié)果表明:降水對灌溉取水的響應(yīng)呈多樣化,受大氣環(huán)流 作用影響,部分集約化種植區(qū)降水量減少,而其下游降水量增加。此 外,灌溉可加強農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的碳吸收,但同時會使水稻產(chǎn)區(qū)的甲烷通 量升高,增加地下水的氮負荷。開展跨學(xué)科綜合研究有助于進一步理解 人類灌溉活動與地球系統(tǒng)間的相互作用,發(fā)現(xiàn)并減少研究中的不確定 性、偏向性與局限性。
https://www.nature.com/articles/s43017-023-00438-5