新疆生地所在水管理对干旱区盐渍化与土地退化中和的影响方面取得进展

　　

　　近日， Science Bulletin在线发表了中国科学院新疆生态与地理研究所罗格平研究员团队在流域尺度厘清灌溉和水资源管理对干旱区土壤盐渍化与土地退化中和的最新影响的成果，该研究发现，近40年来，不同流域的水管理方式差异导致了耕地土壤盐渍化变化的显著差异。

　　在干旱区，不合理的灌溉和水管理可能引起耕地的土壤盐渍化。因此，通过优化水管理方式来减轻土壤盐渍化对实现土地退化中和等可持续发展目标十分重要。然而，由于方法学局限，耕地土壤盐渍化与水管理的大尺度信息严重匮乏，限制了我们理解水管理方式对盐渍化的影响及其驱动机制。

　　罗格平团队结合遥感数据、新疆和中亚等地的大量实地土壤采样以及世界土壤数据库中的土壤盐度数据等，通过Google Earth Engine和机器学习反演了1984-2021年全球干旱区耕地1公里分辨率的土壤盐度，提高了在样本匮乏区域的盐度估计精度（如中亚、中东等区域）。进一步地，通过结合所搜集的灌溉和排水方式变化数据、全球用水模型PCR-Globwb估计的灌溉用水量、地下水位变化等，厘清了不同流域水管理方式对盐渍化发展的影响。

　　1984年到2021年，中亚、中东等区域的土壤表层盐度有所上升（图1），美国西部区域盐渍化水平保持相对稳定，中国新疆的准噶尔盆地、塔里木流域的盐渍化水平有所降低。

图1. 干旱区耕地土壤表层盐度时空变化特征。（a）1984-2002年的平均土壤盐度。（b）2003-2021年的平均土壤盐度。（c）两个时期的土壤盐度变化。（d）各个干旱区典型流域的土壤盐度变化趋势。

　　不同的灌溉和水管理方式（图2）导致了典型干旱区流域的土壤盐渍化的不同发展趋势（图3）。在中国新疆的准噶尔盆地、塔里木流域以及美国西部的科罗拉多河流域和圣华金河流域，滴灌的普及、暗管排盐的采用等已经降低了表层土壤盐度水平。但在经济发展和水管理水平相对落后的区域（如中亚的阿姆河、锡尔河、中东的底格里斯-幼发拉底河流域等），仍主要采用传统大水漫灌的方式并未降低盐渍化风险，不利于实现土地退化中和。对于仍采用传统漫灌的流域，经济发展和政策支持对于建立“改善灌溉系统-降低盐度-增加农业收入”的良性循环至关重要。这也是实现土地退化中和目标的关键所在。

图2. 各个干旱区典型流域所采用的不同的灌溉和排水方式及变化特征。

图3. 各个干旱区典型流域的盐度对灌溉和排水方式及气候变化等变量的敏感性差异。

　　相关成果以“Recent impacts of water management on dryland’s salinization and degradation neutralization”为题发表在Science Bulletin，新疆生地所罗格平研究员和陈曦研究员为通讯作者，施海洋博士是论文的第一作者。

　　论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2095927323007661?via%3Dihub