齊學(xué)斌，李平，白芳芳，張彥，佘映軍，馬燦燦

變化環(huán)境對(duì)農(nóng)業(yè)水資源配置的影響研究進(jìn)展

齊學(xué)斌1, 2，李平1, 3，白芳芳1, 4，張彥1, 3，佘映軍1, 4，馬燦燦1, 4

（1.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院 農(nóng)田灌溉研究所，河南 新鄉(xiāng) 453002；2.農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全水環(huán)境因子風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估實(shí)驗(yàn)室，河南 新鄉(xiāng) 453002；3.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院 河南新鄉(xiāng)農(nóng)業(yè)水土環(huán)境野外科學(xué)觀測(cè)試驗(yàn)站，河南 新鄉(xiāng) 453000；4.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院 研究生院，北京 100081）

變化環(huán)境下農(nóng)業(yè)水資源系統(tǒng)正經(jīng)歷著深刻的變化，特別是氣候變化和人類(lèi)活動(dòng)加劇了降水、蒸散、徑流、滲漏、耗水等農(nóng)田水文要素的演變過(guò)程，進(jìn)而影響農(nóng)業(yè)水資源供、用、耗、排、回的全過(guò)程。在對(duì)我國(guó)農(nóng)業(yè)用水過(guò)程與特點(diǎn)進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)梳理了國(guó)內(nèi)外變化環(huán)境對(duì)灌區(qū)農(nóng)業(yè)供水量、需水量、供需水平衡、水循環(huán)及水資源承載力影響的研究進(jìn)展，系統(tǒng)分析了現(xiàn)有研究存在的不足，提出了未來(lái)我國(guó)農(nóng)業(yè)水資源配置及水安全保障應(yīng)對(duì)環(huán)境變化影響的研究重點(diǎn)：重視變化環(huán)境下灌區(qū)供水系統(tǒng)及運(yùn)行模式研究，加強(qiáng)變化環(huán)境下作物需水規(guī)律研究，強(qiáng)化變化環(huán)境下灌區(qū)供需水平衡與水資源承載力研究，深化變化環(huán)境下灌區(qū)水循環(huán)與轉(zhuǎn)化機(jī)理研究，拓展變化環(huán)境下節(jié)水灌溉對(duì)環(huán)境影響的機(jī)理研究。

變化環(huán)境；水資源配置；農(nóng)業(yè)供水；農(nóng)業(yè)用水；水循環(huán)

0 引 言

近年來(lái)，以平均氣溫升高、降雨變化劇烈、極端氣象現(xiàn)象頻發(fā)等為主要特征的全球氣候變化對(duì)水資源系統(tǒng)和農(nóng)業(yè)用水帶來(lái)了巨大挑戰(zhàn)，不僅引起水資源量及其時(shí)空分布的變化，而且也使農(nóng)作物潛在的騰發(fā)量增加，農(nóng)業(yè)需水量發(fā)生變化，土壤水分的有效性下降[1]；社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中人類(lèi)高強(qiáng)度活動(dòng)，如生活、工業(yè)等用水量的增加，使得灌溉供水量減少，進(jìn)一步加劇了農(nóng)業(yè)水資源供需矛盾，影響農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展[2]。目前，我國(guó)農(nóng)田灌溉用水量約占全國(guó)總用水量的63%，灌溉是水資源消耗的主要途徑，亦是糧食生產(chǎn)的重要保證。降雨和蒸散過(guò)程是農(nóng)田水文循環(huán)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其年際波動(dòng)必將對(duì)灌溉需水量產(chǎn)生影響[3]。農(nóng)業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展用水大戶，受環(huán)境變化以及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活用水需求不斷增加的影響，未來(lái)我國(guó)農(nóng)業(yè)用水安全形勢(shì)將會(huì)更加嚴(yán)峻，為保障國(guó)家糧食安全以及農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，國(guó)內(nèi)外學(xué)者針對(duì)環(huán)境變化對(duì)農(nóng)業(yè)供用水的影響開(kāi)展了不少研究[4-5]?？傮w來(lái)看，當(dāng)前關(guān)于變化環(huán)境對(duì)流域尺度水資源的影響研究比較多，而在灌區(qū)尺度上，考慮氣候變化和人類(lèi)活動(dòng)雙重影響對(duì)水資源配置系統(tǒng)組成要素的綜合影響研究還較為薄弱。在灌區(qū)作物用水對(duì)變化環(huán)境的響應(yīng)方面，研究氣候變化對(duì)主要作物需水量、作物需水量敏感性分析以及作物產(chǎn)量影響等方面較多，而同時(shí)考慮人類(lèi)活動(dòng)影響，如作物種植結(jié)構(gòu)調(diào)整、灌溉面積變化、土地經(jīng)營(yíng)模式改變等對(duì)農(nóng)業(yè)用水及水資源配置的影響研究較少；在環(huán)境變化對(duì)灌溉水源及輸配水工程的可靠性及穩(wěn)定性影響、環(huán)境變化對(duì)灌區(qū)“四水”循環(huán)轉(zhuǎn)化影響機(jī)理、環(huán)境變化條件下灌區(qū)水資源承載力分析等方面研究也十分欠缺，使得灌區(qū)農(nóng)業(yè)水資源合理配置缺乏應(yīng)對(duì)環(huán)境變化的理論支撐。鑒于此，有必要全面分析國(guó)內(nèi)外關(guān)于變化環(huán)境對(duì)灌區(qū)農(nóng)業(yè)供用水系統(tǒng)影響研究情況，以便提出我國(guó)農(nóng)業(yè)水資源配置與管理應(yīng)對(duì)環(huán)境變化的對(duì)策措施，對(duì)于保障我國(guó)農(nóng)業(yè)用水安全及糧食安全具有重要意義。

1 我國(guó)農(nóng)業(yè)灌溉用水過(guò)程與特點(diǎn)

農(nóng)業(yè)灌溉用水過(guò)程經(jīng)歷4個(gè)環(huán)節(jié)。第一個(gè)環(huán)節(jié)從水源到田間入水口出水，這一過(guò)程從水源取水開(kāi)始，到水進(jìn)入田間結(jié)束，主要功能是水的輸送；第二個(gè)環(huán)節(jié)從田間入水口出水到作物可利用的土壤儲(chǔ)水，這一過(guò)程從水流進(jìn)入田間開(kāi)始，到水分儲(chǔ)存在作物根區(qū)結(jié)束，主要功能是田間配水；第三個(gè)環(huán)節(jié)從作物可利用的土壤儲(chǔ)水到植株蒸騰過(guò)程利用的水分，這一過(guò)程從土壤供水開(kāi)始，到水分通過(guò)植株葉片氣孔散失到大氣中結(jié)束，主要功能是支持植株的物質(zhì)運(yùn)輸與良好生長(zhǎng)發(fā)育環(huán)境的維持；第四個(gè)環(huán)節(jié)從植株蒸騰過(guò)程用水到目標(biāo)農(nóng)產(chǎn)品的形成，這一過(guò)程從植株有效利用水分開(kāi)始，到形成目標(biāo)農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量結(jié)束，主要功能是支持植株光合產(chǎn)物的積累、運(yùn)輸、轉(zhuǎn)化與貯存。農(nóng)業(yè)灌溉用水過(guò)程由于受氣象、工程、土壤、作物、管理等諸多因素的影響，常常呈現(xiàn)復(fù)雜性、不確定性、脆弱性及易受干擾等特點(diǎn)。

首先，農(nóng)業(yè)灌溉供水水源及過(guò)程復(fù)雜。從灌溉水源類(lèi)型來(lái)看，單純以地表水或地下水作為供水水源的灌區(qū)較少，多數(shù)灌區(qū)都是屬于以地表水、地下水及非常規(guī)水源聯(lián)合供水的混合型灌區(qū)，不同水源有其獨(dú)特的天然稟賦和循環(huán)規(guī)律，混合供水水源工程更為復(fù)雜。同時(shí)，由于從供水水源到田間經(jīng)常需要經(jīng)過(guò)干渠、支渠、斗渠、農(nóng)渠和毛渠等多級(jí)渠系，導(dǎo)致輸水過(guò)程非常復(fù)雜，任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題，都會(huì)影響整個(gè)輸水系統(tǒng)的穩(wěn)定性和輸水效率。另外，由于農(nóng)業(yè)灌溉工程設(shè)計(jì)供水保證率一般為50%或75%，相比工業(yè)項(xiàng)目或生活及城市供水工程90%或95%的供水保證率，保證率偏低，一些大型的綜合性水庫(kù)工程常常會(huì)設(shè)置專(zhuān)用的工業(yè)或城市生活用水專(zhuān)用庫(kù)容，一旦水庫(kù)庫(kù)容低于專(zhuān)用庫(kù)容，就會(huì)限制或停止農(nóng)業(yè)取水，甚至一些重要河流，當(dāng)流量低于某一限定的流量時(shí)，也會(huì)首先限制農(nóng)業(yè)用水取水。近年來(lái)，隨著水資源短缺狀況的加劇，工業(yè)、生活及生態(tài)環(huán)境用水與農(nóng)業(yè)用水競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，農(nóng)業(yè)水權(quán)權(quán)益問(wèn)題變得十分突出，如何保證農(nóng)業(yè)的正常供水，確保糧食安全，值得全社會(huì)的廣泛關(guān)注。

其次，農(nóng)業(yè)用水需求變化大。作物需水隨作物種類(lèi)、品種、土壤類(lèi)型及耕作保護(hù)措施的不同而變化。豐水年份，作物需水量很小，甚至無(wú)需灌溉；枯水年份需水量常常達(dá)到平水年份需水量的1.5～2倍，甚至更多。同一區(qū)域，由于不同作物灌溉制度不同，灌溉定額相差較大。不同區(qū)域，種植結(jié)構(gòu)往往不同，作物需水差異更大。由于農(nóng)田灌溉取水常常必須在干旱季節(jié)進(jìn)行，一般都是在作物生長(zhǎng)的關(guān)鍵期需要取水，灌水時(shí)間集中，灌水周期長(zhǎng)，范圍廣，取水流量較大，一旦供水水源的來(lái)水過(guò)程與作物需水過(guò)程不匹配，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)作物需水得不到滿足，影響農(nóng)作物正常生產(chǎn)與產(chǎn)量，甚至出現(xiàn)作物絕收現(xiàn)象。

第三，灌區(qū)水資源利用效率不高。灌溉水從水源到農(nóng)田，到被作物吸收、形成產(chǎn)量，每一個(gè)環(huán)節(jié)都存在水的有效性問(wèn)題。目前，由于灌區(qū)灌溉工程老化失修、不配套、管理機(jī)制不健全等方面的原因，我國(guó)灌區(qū)水的浪費(fèi)還比較嚴(yán)重。2019年，我國(guó)農(nóng)業(yè)用水量為3 682.3億m3，占用水總量的61.2%，有的地區(qū)甚至超過(guò)90%；農(nóng)業(yè)灌溉用水效率總體不高，高效節(jié)水灌溉面積僅占有效灌溉面積的30%；2019年全國(guó)農(nóng)田灌溉水利用系數(shù)平均為0.559，而先進(jìn)國(guó)家高達(dá)0.7～0.8，與世界先進(jìn)水平仍有一定差距。大力發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)，大有潛力。

第四，灌區(qū)水環(huán)境惡化。一方面，灌區(qū)地下水的大規(guī)模開(kāi)發(fā)，在保障經(jīng)濟(jì)社會(huì)快速發(fā)展的同時(shí)，也對(duì)資源、環(huán)境帶來(lái)了一系列問(wèn)題。主要表現(xiàn)在：地下水資源嚴(yán)重超采、地下水超采誘發(fā)嚴(yán)重的環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題、地下水超采加劇了土地沙化與荒漠化趨勢(shì)、地下水污染日漸加劇與水質(zhì)惡化等。另一方面，灌區(qū)退（排）水對(duì)環(huán)境造成不利影響。農(nóng)田生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)證明，田間排水工程可以防御漬澇災(zāi)害發(fā)生、保障農(nóng)作物健康生長(zhǎng)，同時(shí)，可以有效改善田間耕作條件；但農(nóng)田排水也是農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染物從田間進(jìn)入地表水體的重要傳輸途徑之一。特別是農(nóng)田排水設(shè)施在排除農(nóng)田多余水量的同時(shí)，也會(huì)帶走田間土壤中的養(yǎng)分離子及其他化學(xué)成分，這些土壤化學(xué)物質(zhì)會(huì)造成排水承納區(qū)水體污染。

2 變化環(huán)境對(duì)灌區(qū)供需水及水資源配置的影響

2.1 變化環(huán)境對(duì)灌區(qū)供水的影響

變化環(huán)境對(duì)水資源的影響也不可避免地影響了灌區(qū)供水量。地表徑流減少導(dǎo)致作為灌溉水源的水庫(kù)、河流或湖泊的來(lái)水量減少，地下水位降低。降水量減少和地下水長(zhǎng)期開(kāi)采導(dǎo)致灌區(qū)地下水位持續(xù)下降，地下水儲(chǔ)量減少，因此可用于灌溉的地下水量也隨之減少。Frederick等[6]在評(píng)估IPCC氣候報(bào)告的基礎(chǔ)上分析了氣候變化對(duì)農(nóng)業(yè)水資源的影響，并分析了“非氣候”的人類(lèi)活動(dòng)對(duì)農(nóng)業(yè)水資源影響的重要性；夏軍等[7]對(duì)華北地區(qū)水資源進(jìn)行的研究表明，灌區(qū)水庫(kù)來(lái)水量減少、地下水超采和水污染導(dǎo)致了可供水量減少，并造成華北地區(qū)水資源短缺；費(fèi)宇紅等[8]研究了變化環(huán)境對(duì)華北平原區(qū)水資源的影響，認(rèn)為造成該地區(qū)水資源減少的重要原因是降水量減少、氣溫升高、人類(lèi)治水工程、開(kāi)采地下水等，其中自然因素變化對(duì)水資源影響緩慢，而人為因素影響較為迅速；趙文舉等[9]利用Mann- Kendall趨勢(shì)檢驗(yàn)法，對(duì)涇惠渠灌區(qū)氣象因素、渠首來(lái)水量和地下水位進(jìn)行分析，表明受降雨減少和氣溫上升影響，灌區(qū)渠首來(lái)水量和地下水資源量呈下降趨勢(shì)；羅玉峰等[10]認(rèn)為氣候變化導(dǎo)致的降水量、徑流量和冰川融雪變化會(huì)造成灌區(qū)可供水量的減少，特別是人類(lèi)活動(dòng)中工業(yè)用水、生活用水不斷攀升，水環(huán)境惡化，造成了灌溉可供水量被不斷擠壓，已經(jīng)嚴(yán)重制約農(nóng)業(yè)發(fā)展；朱紅艷[11]利用變差系數(shù)，累積距平法和Kendall檢驗(yàn)等分析方法了寶雞峽灌區(qū)降水、蒸發(fā)、徑流等各要素的變化趨勢(shì)，探究了灌區(qū)主要灌溉水源歷史演變過(guò)程與規(guī)律；Mougou等[12]在突尼斯凱魯萬(wàn)地區(qū)應(yīng)用DSSAT模型研究表明，任何在作物生長(zhǎng)期的溫度增加和降雨減少，都會(huì)導(dǎo)致該地區(qū)農(nóng)業(yè)可供水量的減少和農(nóng)業(yè)需水量的增加，對(duì)地區(qū)農(nóng)業(yè)供需水平衡帶來(lái)威脅；李文婷等[13]基于SWAT（Soil and Water Assessment Tool）水文模型，對(duì)典型年份下贛江流域藍(lán)綠水的時(shí)空分布進(jìn)行分析，結(jié)果表明，氣候變化情景下，藍(lán)水量、綠水量分別增加了75.52、30.65 mm，綠水系數(shù)減少了1.16%，表明氣候變化對(duì)流域藍(lán)綠水的影響較大；劉瑞峰等[14]研究表明，長(zhǎng)期氣候變化會(huì)顯著影響灌溉機(jī)井供水的可靠性與穩(wěn)定性，創(chuàng)建更加完善的農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)及預(yù)警系統(tǒng)，加強(qiáng)農(nóng)田灌溉工程設(shè)施的養(yǎng)護(hù)力度，完善農(nóng)業(yè)灌溉用水綜合規(guī)劃，深化用水管理制度及機(jī)制改革，發(fā)展農(nóng)民合作組織，可有效提高中國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)應(yīng)對(duì)氣候變化的能力。可見(jiàn)，國(guó)內(nèi)外關(guān)于變化環(huán)境對(duì)灌區(qū)農(nóng)業(yè)可供水量的影響，大多數(shù)從宏觀尺度上進(jìn)行綜合分析，流域尺度研究的多一些，灌區(qū)尺度研究相對(duì)較少，定性研究的多一些，定量研究相對(duì)薄弱。特別是變化環(huán)境對(duì)農(nóng)業(yè)供水保證率有何影響？變化環(huán)境下灌溉工程如何規(guī)劃設(shè)計(jì)？上述問(wèn)題有待進(jìn)一步深入研究。

2.2 變化環(huán)境對(duì)灌區(qū)作物需水的影響

眾所周知，水分是決定作物生長(zhǎng)發(fā)育的主要因素之一，水分不足對(duì)作物的許多生理生化過(guò)程都有影響，嚴(yán)重的水分脅迫將導(dǎo)致作物產(chǎn)量大幅度的下降。一般情況下，作物需水量的大小，取決于該作物的耗水強(qiáng)度，即日均需水強(qiáng)度，而作物的需水強(qiáng)度過(guò)程則是其生物學(xué)特征與環(huán)境影響因子綜合作用的反映，受氣溫和降水等外部環(huán)境條件影響顯著。首先，氣溫變化直接影響作物騰發(fā)量，進(jìn)而改變作物需水量。其次，溫度升高會(huì)導(dǎo)致大部分作物的生育期發(fā)生變化。氣溫升高會(huì)致使春季生長(zhǎng)作物物候期的提前，秋季作物物候期推遲，從而延長(zhǎng)作物生長(zhǎng)過(guò)程，并最終影響作物需水量。目前，國(guó)內(nèi)外學(xué)者關(guān)于氣候變化對(duì)作物需水量的影響研究較多，劉曉英等[15]研究表明，在未來(lái)溫度上升1～4 ℃的情況下，氣溫升高對(duì)不同作物需水量影響程度不同，地域性差異明顯；Irmak等[16]、Liu等[17]研究表明，需水量0與各氣候因素密切相關(guān)，流域0空間差異較大；馬鵬里等[18]研究認(rèn)為作物需水量與區(qū)域氣候類(lèi)型密切相關(guān)，從干旱-半干旱-半濕潤(rùn)-濕潤(rùn)地區(qū)，作物需水量呈減小趨勢(shì)；李萍等[19]研究表明，近年來(lái)寶雞峽灌區(qū)氣溫呈顯著上升趨勢(shì)，相對(duì)濕度和風(fēng)速呈顯著下降趨勢(shì)，蒸發(fā)量和日照時(shí)間略增，降水量有所減少，灌區(qū)農(nóng)業(yè)需水量呈遞減趨勢(shì)，其遞減速率為3.35×107m3/a。

繆啟龍等[20]研究表明，在耕地面積不減少的情況下，隨著未來(lái)氣溫升高，農(nóng)業(yè)耗水量將呈增加趨勢(shì)；楊修等[21]利用英國(guó)Hadley研究中心PRECIS模型計(jì)算得到的B2氣候情景格點(diǎn)輸出結(jié)果，對(duì)我國(guó)2070年不同格點(diǎn)玉米產(chǎn)量進(jìn)行預(yù)測(cè)，提出了未來(lái)我國(guó)玉米生長(zhǎng)的氣候變化敏感區(qū)域和脆弱區(qū)域；張建平等[22]研究表明，未來(lái)不同氣候情景條件下，我國(guó)東北三省玉米的需水量大致呈增加趨勢(shì)；王小軍等[23]分析了寶雞峽灌區(qū)灌溉用水對(duì)氣候變化的響應(yīng)過(guò)程，結(jié)果表明，隨著未來(lái)氣溫升高趨勢(shì)的增加，灌溉用水亦呈明顯升高趨勢(shì)，不同情景稍有差異，但差別不大，但不同作物間差異較大。

曹紅霞等[24]對(duì)氣候變化條件下主要作物需水量和作物凈灌溉需水量進(jìn)行了相關(guān)分析，并分析了冬小麥、夏玉米的作物需水量和氣象因子的關(guān)系，指出作物需水量受眾多氣象因子的制約，某一氣象因子的升高或降低不能完全解釋作物需水量的變化趨勢(shì)；李立等[25]利用時(shí)間序列法和灰色關(guān)聯(lián)分析法結(jié)合地統(tǒng)計(jì)學(xué)，研究了氣候變化條件對(duì)灌區(qū)農(nóng)作物需水規(guī)律的影響。結(jié)果表明，氣溫升高、蒸發(fā)能力和日照時(shí)間的增加是導(dǎo)致作物需水量增加的主要原因，而氣溫的上升對(duì)作物需水量的影響十分顯著；Tong等[26]利用點(diǎn)尺度的參考作物騰發(fā)量，基于數(shù)字高程模型（DEM）和土地利用圖，對(duì)參考作物騰發(fā)量進(jìn)行了空間分析，并分析了變化環(huán)境要素對(duì)流域或區(qū)域農(nóng)作物需水量及需水規(guī)律的影響，探明了驅(qū)動(dòng)因素并對(duì)農(nóng)業(yè)需水量作出了預(yù)測(cè)；吳普特等[27]利用帕爾默干旱指數(shù)和單位灌溉面積用水量，作為氣候變化和農(nóng)業(yè)需水量的度量指標(biāo)，分析了氣候變化條件和人為因素對(duì)農(nóng)業(yè)需水規(guī)律的影響，提出人為因素可以有效抵御氣候變化帶來(lái)的農(nóng)業(yè)用水問(wèn)題；叢振濤等[28]采用大氣環(huán)流模式HadCM3和作物模型CERES模擬了不同氣候情景下小麥產(chǎn)量和灌溉需水量的變化，研究表明未來(lái)氣候變化情景下北京地區(qū)小麥產(chǎn)量和需水量均呈下降趨勢(shì)，主要由日輻射下降導(dǎo)致；Kloss等[29]用天氣發(fā)生器和作物模型的方法，研究了變化環(huán)境和灌溉策略優(yōu)化，并對(duì)各種模型模擬的優(yōu)劣進(jìn)行了評(píng)價(jià)，這種方法結(jié)合了蒙特卡羅模擬方法、灌溉策略優(yōu)化算法、非充分灌溉原理、作物水分生產(chǎn)函數(shù)模型等，能有效模擬變化環(huán)境條件對(duì)灌溉需水規(guī)律的影響；張建云[30]研究表明，因氣候變化導(dǎo)致的溫度及降水等變化，除了影響到流域水循環(huán)和流域水資源之外，還直接影響到需水和耗水過(guò)程，溫度升高導(dǎo)致地表和作物蒸散發(fā)增加，以及對(duì)作物分布和作物生育期產(chǎn)生影響，進(jìn)而改變作物需水過(guò)程，我國(guó)用水總量中約60%為農(nóng)業(yè)用水，如果不改變耕作制度、加強(qiáng)節(jié)水技術(shù)改造、提高灌溉效率，氣溫升高將明顯增加我國(guó)的農(nóng)業(yè)需水量。盡管目前關(guān)于變化環(huán)境因素對(duì)作物需水規(guī)律影響研究較多，但在計(jì)算方法上，一般采用經(jīng)驗(yàn)公式對(duì)有效降雨量進(jìn)行估算進(jìn)而得到灌溉需水量，具有一定的局限性；在氣候變化條件對(duì)作物灌溉需水規(guī)律的影響方面，大都從作物需水的角度開(kāi)展研究，對(duì)于降雨變化及有效降雨量計(jì)算考慮不足，實(shí)際上灌溉需水量是由作物需水（即潛在蒸散）和有效降水量共同決定的；在氣候變化因素對(duì)作物需水規(guī)律影響機(jī)理研究方面，單一氣候因素影響研究多一些，綜合考慮各氣象因子對(duì)作物需水量的影響方面研究較少；在分析變化環(huán)境對(duì)作物需水量影響方面，氣候因素研究的多一些，而環(huán)境改變，如作物品種變化、生育期改變、種植結(jié)構(gòu)調(diào)整、灌溉面積變化、耕地面積調(diào)整、空氣CO2升高等綜合環(huán)境因素變化對(duì)農(nóng)業(yè)需水量的影響研究更為薄弱。

2.3 變化環(huán)境對(duì)灌區(qū)供需水平衡的影響

灌區(qū)供需水量平衡，對(duì)于保證灌區(qū)水資源的可持續(xù)開(kāi)發(fā)利用尤為重要。加拿大環(huán)境保護(hù)部[31]分析了氣候變化對(duì)加拿大水資源的影響，指出氣候變化加速作物蒸騰過(guò)程，使水資源供需矛盾更加尖銳，并提出適應(yīng)氣候變化的策略；范英英等[32]采用系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方法構(gòu)建了北京市水資源動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)模型，對(duì)人口、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和政策3個(gè)約束水資源供需平衡的核心因子進(jìn)行分析，動(dòng)態(tài)仿真模擬結(jié)果顯示，在保持現(xiàn)有政策和技術(shù)水平下，北京市水資源安全形勢(shì)日益嚴(yán)峻；O'hara[33]分析了氣候變化情景下的水資源規(guī)劃與管理問(wèn)題，指出氣候變化將明顯改變水資源供需條件；德國(guó)環(huán)境部分析了歐洲大部分國(guó)家的氣候變化趨勢(shì)，指出未來(lái)氣候情景下，來(lái)水條件將發(fā)生明顯改變，同時(shí)溫度升高將加速土壤蒸發(fā)，增加灌溉用水過(guò)程，尤其是夏季和冬季的季節(jié)性變化，使供需矛盾更加尖銳[34]；美國(guó)水業(yè)協(xié)會(huì)針對(duì)全球變暖的趨勢(shì)和未來(lái)氣候變化的不確定性，指出當(dāng)前氣候變化背景下需水預(yù)測(cè)的不足，擬投入巨資深入開(kāi)展氣候變化對(duì)需水的影響機(jī)理研究[35]；Xiong等[36]結(jié)合我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)狀，分析了2020年和2050年不同氣候情景下谷類(lèi)作物需水量及產(chǎn)量，指出了可能出現(xiàn)的問(wèn)題；王小軍等[37]指出，我國(guó)在流域水資源綜合規(guī)劃中，需要加強(qiáng)氣候變化條件對(duì)區(qū)域水資源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及穩(wěn)定性的影響，并充分考慮各種可能的因素，隨著全球變化研究的不斷深入，氣候變化對(duì)我國(guó)農(nóng)業(yè)用水安全構(gòu)成的威脅也日趨顯現(xiàn)，并直接關(guān)系到國(guó)家糧食安全問(wèn)題；丁琨等[38]研究表明，隨著未來(lái)區(qū)域的降雨增加和氣溫上升，按現(xiàn)狀工程運(yùn)行方案系統(tǒng)不能滿足設(shè)計(jì)期城市供水保證率要求，灌區(qū)系統(tǒng)源頭骨干水庫(kù)適當(dāng)提高汛限庫(kù)容，同時(shí)合理增加城市供水專(zhuān)線設(shè)計(jì)流量、城市供水水庫(kù)非灌溉期和灌溉期充止庫(kù)容，可使灌區(qū)農(nóng)業(yè)灌溉和城市供水能夠適應(yīng)未來(lái)氣候變化帶來(lái)的不利影響，獲得較好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。以上可見(jiàn)，關(guān)于變化環(huán)境對(duì)灌區(qū)供需水平衡的影響研究，國(guó)內(nèi)外主要針對(duì)氣候變化影響、人類(lèi)活動(dòng)影響分別進(jìn)行研究，將二者結(jié)合起來(lái)進(jìn)行綜合研究十分薄弱。

2.4 變化環(huán)境對(duì)灌區(qū)水循環(huán)的影響

費(fèi)宇紅[39]通過(guò)對(duì)京津以南的河北平原地下水循環(huán)進(jìn)行研究，認(rèn)為該區(qū)域淺層地下水和深層地下水的嚴(yán)重超采改變了地下水流的方向，從自西向東的自然狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橄蚋鞯氐叵滤宦┒分行膮R流的狀況；Ocampo等[40]在澳大利亞西部的Susannah Brook以農(nóng)業(yè)活動(dòng)為主的流域，在調(diào)查水文過(guò)程與生物地球化學(xué)過(guò)程關(guān)系的基礎(chǔ)上，分析了坡度大小、地形高程及河岸地區(qū)淺層地下水賦存條件及水位動(dòng)態(tài)對(duì)氮循環(huán)要素的影響，并在此基礎(chǔ)上建立了基于水文過(guò)程與生物地球化學(xué)過(guò)程耦合的“統(tǒng)一智能模型”；Barnett等[41]將“指紋算法”與氣候-水文模型相結(jié)合，在美國(guó)中西部地區(qū)的水資源演變歸因分析中進(jìn)行應(yīng)用，得出該地區(qū)水資源演變的60%為氣候變化驅(qū)動(dòng)；林嵐[42]對(duì)松嫩盆地降雨入滲補(bǔ)給量變化進(jìn)行了研究，定量評(píng)價(jià)了氣候變化和土地利用變化情景下降雨入滲補(bǔ)給的變化；張冠儒等[43]采用動(dòng)態(tài)建模與正交試驗(yàn)相結(jié)合的方法對(duì)寶雞峽灌區(qū)的地下水位進(jìn)行研究，認(rèn)為灌溉量和蒸發(fā)量是影響地下水位動(dòng)態(tài)的主要影響因素；Tomer等[44]將簡(jiǎn)單的降水-潛在蒸發(fā)關(guān)系與生態(tài)水文模型結(jié)合，辨別出氣候變化和人類(lèi)活動(dòng)對(duì)河川徑流的不同影響；張文化等[45]對(duì)石羊河流域地下水的動(dòng)態(tài)影響因素進(jìn)行了主成分回歸分析，認(rèn)為人類(lèi)活動(dòng)對(duì)地下水動(dòng)態(tài)的影響在67%左右，氣候變化對(duì)地下水動(dòng)態(tài)影響在37%左右（2009—2012年）[46-47]；韓業(yè)珍[48]采用灰色關(guān)聯(lián)度方法研究了地下水位動(dòng)態(tài)變化，認(rèn)為黃土臺(tái)塬區(qū)和渭河階地區(qū)地下水動(dòng)態(tài)的影響因素從大到小依次為蒸發(fā)、降水、地表水灌溉、地下水開(kāi)采；王喜峰等[49]在對(duì)灌區(qū)水循環(huán)的研究中，指出水文模型是一個(gè)重要且有用的工具，基于物理機(jī)制和偏微分方程的分布式水文模型可以計(jì)算、模擬和分析具有時(shí)空變異性的各水循環(huán)要素，為變化環(huán)境下水循環(huán)演變分析和其伴生過(guò)程模擬及分析提供了強(qiáng)大平臺(tái)支持。可見(jiàn)，國(guó)內(nèi)外關(guān)于變化環(huán)境對(duì)灌區(qū)水循環(huán)的影響主要是在流域或更大尺度上進(jìn)行，且主要是以模型研究和定性分析為主，從灌區(qū)尺度上研究變化環(huán)境對(duì)灌區(qū)水循環(huán)要素的影響機(jī)理、水環(huán)境演變規(guī)律以及水環(huán)境變化驅(qū)動(dòng)機(jī)制等，值得進(jìn)一步深入研究。

3 變化環(huán)境對(duì)灌區(qū)供需水及水資源配置影響的研究展望

變化環(huán)境呈現(xiàn)隨機(jī)性及復(fù)雜性等特點(diǎn)，而灌區(qū)水資源配置系統(tǒng)涉及多水源、多作物、多用戶、多維度等特點(diǎn)，要分析變化環(huán)境條件對(duì)灌區(qū)水資源系統(tǒng)合理配置的影響，必須采取系統(tǒng)的觀點(diǎn)及綜合分析方法，從每一個(gè)環(huán)節(jié)、每一個(gè)單元入手，在探明影響機(jī)理的基礎(chǔ)上，才能提出綜合應(yīng)對(duì)方案。建議從以下5個(gè)方面開(kāi)展研究工作。

3.1 重視變化環(huán)境灌區(qū)供水系統(tǒng)及運(yùn)行模式研究

針對(duì)變化環(huán)境對(duì)農(nóng)業(yè)供水工程的影響，應(yīng)加強(qiáng)氣候變化對(duì)灌區(qū)供水安全保障影響研究，探索變化環(huán)境下灌區(qū)工程規(guī)劃設(shè)計(jì)新的理論與方法研究，確保灌區(qū)工程規(guī)劃的科學(xué)性；重視應(yīng)對(duì)氣候變化的多水源聯(lián)合供水工程優(yōu)化布局、調(diào)度模式、水權(quán)優(yōu)化配置及運(yùn)行機(jī)制等方面研究；分析氣候變化對(duì)灌溉蓄水、引水、提水灌溉工程供水可靠性的影響；強(qiáng)化非常規(guī)水源水質(zhì)提升技術(shù)、輸配水配水系統(tǒng)及儲(chǔ)水系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安全灌溉系統(tǒng)規(guī)劃以及相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范研究；重視信息化技術(shù)在農(nóng)業(yè)輸配水工程系統(tǒng)中的應(yīng)用，特別是要綜合運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、云計(jì)算技術(shù)、大數(shù)據(jù)分析方法等新的理論和技術(shù)，實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地獲取灌區(qū)的雨情、水情、土壤墑情、渠道水位變化過(guò)程、渠道流量變化情況、泵站運(yùn)行工況、閘門(mén)運(yùn)行情況、現(xiàn)場(chǎng)視頻實(shí)時(shí)信息等，實(shí)現(xiàn)灌區(qū)信息資源的在線獲取及實(shí)時(shí)共享，提高灌區(qū)輸配水運(yùn)行效率，為灌區(qū)管理機(jī)構(gòu)用水管理提供技術(shù)支撐和科學(xué)依據(jù)。

3.2 加強(qiáng)變化環(huán)境作物需水規(guī)律研究

氣候變化是非常復(fù)雜的，它不僅直接影響到灌溉需水量的變化，還通過(guò)影響作物生長(zhǎng)間接作用于灌溉需水量，灌溉需水量不僅受到氣候條件的影響，還受到人類(lèi)活動(dòng)的強(qiáng)烈干擾，因此，今后對(duì)灌溉需水量演變規(guī)律的研究需要綜合考慮氣候因素、作物品種、種植結(jié)構(gòu)、灌溉面積、耕地面積、節(jié)水措施等綜合環(huán)境因素變化對(duì)農(nóng)業(yè)需水量的影響，要加強(qiáng)基于變化環(huán)境條件下的灌區(qū)農(nóng)業(yè)需水量演變趨勢(shì)及驅(qū)動(dòng)力研究，重視變化環(huán)境條件下作物需水多元數(shù)據(jù)融合與不同尺度轉(zhuǎn)換研究，要厘清氣候變化因素和不同灌區(qū)用水管理計(jì)劃之間的互饋關(guān)系，提出灌區(qū)干旱時(shí)期最佳的用水需求管理方略，為灌區(qū)作物需水預(yù)報(bào)與用水管理提供指導(dǎo)。由于變化環(huán)境對(duì)作物需水量影響的復(fù)雜性與不確定性，傳統(tǒng)方法的局限性越來(lái)越凸顯，要研究變化環(huán)境對(duì)作物需水影響的新方法，完善灌區(qū)變化環(huán)境下需水量計(jì)算與評(píng)價(jià)理論。

3.3 加強(qiáng)變化環(huán)境灌區(qū)供需水平衡與水資源承載力研究

隨著灌區(qū)經(jīng)濟(jì)條件、社會(huì)發(fā)展、生態(tài)環(huán)境狀況等條件的變化，灌區(qū)供需水量平衡也會(huì)發(fā)生改變，勢(shì)必會(huì)影響到灌區(qū)農(nóng)業(yè)用水的安全性，影響到灌區(qū)水資源的合理調(diào)控與應(yīng)對(duì)措施制定。研究氣候變化對(duì)水資源供需態(tài)勢(shì)的影響機(jī)理，探明氣候變化與人類(lèi)活動(dòng)綜合影響下灌區(qū)供需水平衡要素的轉(zhuǎn)化機(jī)理與演變規(guī)律，進(jìn)而提出應(yīng)對(duì)環(huán)境變化的灌區(qū)水資源調(diào)控方案，對(duì)于灌區(qū)水資源可持續(xù)管理至關(guān)重要。變化環(huán)境條件下灌區(qū)水資源承載力與利用潛力也會(huì)受到影響，氣候變化影響我國(guó)河川徑流產(chǎn)生，在考慮水資源承載力時(shí)，要考慮未來(lái)水資源的變化，特別是在多情景下河川徑流均呈減少的地區(qū)和時(shí)段。人類(lèi)活動(dòng)不僅改變了流域或區(qū)域降水量、蒸發(fā)量、入滲條件、產(chǎn)流條件、匯流過(guò)程等水文特性，而且形成了天然循環(huán)過(guò)程與人工循環(huán)過(guò)程以及生態(tài)系統(tǒng)交互作用的多相態(tài)水循環(huán)過(guò)程，這也是水資源承載力研究的前提，因此，研究變化環(huán)境條件下灌區(qū)多維水文循環(huán)過(guò)程水資源承載力與利用潛力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，是區(qū)域水資源承載力及利用潛力研究的重要趨勢(shì)。

3.4 重視變化環(huán)境灌區(qū)水循環(huán)與轉(zhuǎn)化機(jī)理研究

灌區(qū)水循環(huán)系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的大系統(tǒng)，受自然和人類(lèi)活動(dòng)雙重影響。隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，人類(lèi)生產(chǎn)活動(dòng)對(duì)灌區(qū)水循環(huán)系統(tǒng)的影響日趨加劇，目前現(xiàn)有的灌區(qū)自然水循環(huán)系統(tǒng)理論和分析方法已不能適應(yīng)灌區(qū)實(shí)際水循環(huán)過(guò)程狀況，亟需研究新的理論與分析方法。因此，探尋人類(lèi)活動(dòng)影響條件下灌區(qū)水循環(huán)要素變化過(guò)程及其轉(zhuǎn)化特征將會(huì)是水循環(huán)研究領(lǐng)域的重要熱點(diǎn)之一。同時(shí)，灌區(qū)的水循環(huán)過(guò)程與轉(zhuǎn)化機(jī)理研究，還應(yīng)考慮灌區(qū)的社會(huì)因素、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，以及灌區(qū)的資源稟賦、生態(tài)環(huán)境變化等因素的綜合影響，包括各級(jí)行政區(qū)單元之間的用水統(tǒng)籌、灌區(qū)多灌溉水源與不同供水過(guò)程之間的協(xié)調(diào)、灌溉水量與灌溉水質(zhì)的協(xié)調(diào)、灌溉水源與作物需水的協(xié)調(diào)以及灌區(qū)水源配置與灌區(qū)生態(tài)環(huán)境之間的協(xié)調(diào)。同時(shí)，還應(yīng)進(jìn)一步研究變化環(huán)境下的灌區(qū)自然水循環(huán)系統(tǒng)與“取水-輸水-用水-排水-回歸”人工水循環(huán)過(guò)程的多維水循環(huán)系統(tǒng)基礎(chǔ)理論、演變機(jī)理及其互作機(jī)制，探索灌區(qū)降水、地表水、土壤水、地下水、作物水、外調(diào)水、非常規(guī)水之間相互循環(huán)與轉(zhuǎn)化關(guān)系。

3.5 重視變化環(huán)境下節(jié)水灌溉對(duì)環(huán)境影響的機(jī)理研究

大力發(fā)展節(jié)水灌溉已成為我國(guó)的一項(xiàng)基本國(guó)策，對(duì)于緩解我國(guó)水資源的緊缺現(xiàn)狀，提高水資源的利用率和利用效率，保證糧食安全發(fā)揮了重要作用。但是在灌區(qū)發(fā)展節(jié)水灌溉時(shí)，也要考慮對(duì)環(huán)境的影響，既要研究“正效應(yīng)”，又要研究“負(fù)效應(yīng)”，特別是對(duì)于發(fā)展區(qū)域規(guī)?；?jié)水灌溉要更為慎重，只有進(jìn)行科學(xué)論證與評(píng)價(jià)，才能消除不利影響，從而保證節(jié)水灌溉的可持續(xù)發(fā)展，提高灌區(qū)節(jié)水改造的綜合效益。如井渠結(jié)合灌區(qū)渠道襯砌標(biāo)準(zhǔn)如何確定？應(yīng)該采取什么樣的比例較為科學(xué)？井渠結(jié)合灌區(qū)渠灌節(jié)水與井灌節(jié)水如何定位？灌區(qū)適宜的節(jié)水發(fā)展規(guī)模是多少？灌區(qū)節(jié)水與生態(tài)環(huán)境用水如何考慮？不同生態(tài)類(lèi)型區(qū)節(jié)水灌溉模式選擇與發(fā)展重點(diǎn)確定等，上述問(wèn)題直接影響到節(jié)水灌溉的可持續(xù)發(fā)展。以往對(duì)節(jié)水灌溉效應(yīng)的研究中，節(jié)水效益和經(jīng)濟(jì)效益受到廣泛關(guān)注，雖然目前在不同節(jié)水灌溉措施對(duì)環(huán)境影響研究方面有一定的工作基礎(chǔ)，但大多偏重于節(jié)水灌溉基礎(chǔ)理論、不同節(jié)水灌溉措施對(duì)環(huán)境單因素或子系統(tǒng)的影響，而缺少不同節(jié)水灌溉措施對(duì)環(huán)境的綜合影響機(jī)理研究，包括灌區(qū)農(nóng)田小氣候響應(yīng)特征、地表水與地下水轉(zhuǎn)化機(jī)理與水文循環(huán)過(guò)程、地下水位動(dòng)態(tài)及蓄變量變化與土壤次生鹽漬化的關(guān)系、土壤理化性質(zhì)時(shí)空變異特征、地下水水質(zhì)變化規(guī)律、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量與安全以及灌區(qū)生態(tài)植被和生物多樣性變化等方面，因此，需要進(jìn)一步加強(qiáng)灌區(qū)綜合節(jié)水灌溉措施對(duì)生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的綜合影響機(jī)理研究，從而保障節(jié)水灌溉的可持續(xù)發(fā)展。

4 結(jié)論與建議

隨著氣候變化現(xiàn)象不斷加劇和經(jīng)濟(jì)社會(huì)的飛速發(fā)展，變化環(huán)境條件下農(nóng)業(yè)用水的可靠性與穩(wěn)定性面臨的不確定性顯著增加，灌區(qū)水資源綜合配置與優(yōu)化調(diào)度的難度及風(fēng)險(xiǎn)增大。農(nóng)業(yè)用水供給和需求都面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)的水資源調(diào)控理論與配置方法很難全面反映水資源系統(tǒng)內(nèi)多重要素的轉(zhuǎn)化與互饋關(guān)系，不能真正實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)水資源的安全高效利用。變化環(huán)境對(duì)區(qū)域農(nóng)業(yè)用水的影響是近年來(lái)農(nóng)業(yè)用水安全性研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。目前，我國(guó)在變化環(huán)境條件下流域或區(qū)域水循環(huán)要素作用機(jī)制與演變規(guī)律、變化環(huán)境對(duì)作物需水的影響、變化環(huán)境下灌區(qū)供需水平衡與水資源承載力分析、節(jié)水灌溉措施的環(huán)境效應(yīng)等方面已開(kāi)展了大量研究工作，取得了不少研究成果。但相較于國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)，國(guó)內(nèi)無(wú)論在研究深度和廣度方面還有一定差距，特別是在變化環(huán)境對(duì)農(nóng)業(yè)水資源配置系統(tǒng)各個(gè)要素綜合影響機(jī)理方面還存在許多不足之處。未來(lái)隨著氣候變化及人類(lèi)活動(dòng)影響的不斷增強(qiáng)，灌區(qū)農(nóng)業(yè)用水安全會(huì)面臨更大挑戰(zhàn)，已引起多學(xué)科領(lǐng)域?qū)＜业膹V泛關(guān)注，使得變化環(huán)境對(duì)區(qū)域農(nóng)業(yè)水資源配置與作物安全用水的影響研究進(jìn)入一個(gè)新的發(fā)展階段。因此，在今后的研究中，需要加強(qiáng)變化環(huán)境下灌區(qū)供水系統(tǒng)及運(yùn)行模式研究，探明供水系統(tǒng)新的設(shè)計(jì)理論與運(yùn)行參數(shù)，做到適時(shí)適量供水；重視灌區(qū)各種氣象與環(huán)境因素影響下不同尺度作物需水規(guī)律研究，綜合研究各氣象因子對(duì)作物需水量的影響機(jī)理，為指導(dǎo)灌區(qū)作物科學(xué)用水并制定精準(zhǔn)灌溉制度提供技術(shù)依據(jù)；加強(qiáng)變化環(huán)境條件下灌區(qū)供需水量平衡以及水資源承載力基礎(chǔ)理論研究，構(gòu)建水資源承載力與利用潛力綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，為灌區(qū)農(nóng)業(yè)的安全高效用水以及農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供技術(shù)支撐；重視變化環(huán)境條件下灌區(qū)水循環(huán)要素作用機(jī)制與轉(zhuǎn)化規(guī)律研究，弄清變化環(huán)境條件下灌區(qū)農(nóng)業(yè)水資源時(shí)間及空間上的變異規(guī)律，為作物的安全用水提供保障；加強(qiáng)大規(guī)模節(jié)水灌溉對(duì)環(huán)境的綜合影響機(jī)理研究，厘清節(jié)水灌溉對(duì)區(qū)域環(huán)境影響的正負(fù)效應(yīng)，從而消除不利影響，為不同類(lèi)型灌區(qū)發(fā)展節(jié)水灌溉提供技術(shù)支撐。

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Effect of Climate Change on Water Resource Allocation to Irrigation: A Review

QI Xuebin1, 2, LI Ping1, 3, BAI Fangfang1, 4, ZHANG Yan1, 3, SHE Yingjun1, 4, MA Cancan1, 4

(1. Farmland Irrigation Research Institute of CAAS and MWR, Xinxiang 453002, China; 2. Laboratory of Quality and Safety Risk Assessment for Agro-Products on Water Environment Factors, Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Xinxiang 453002, China;3. Agriculture Water and Soil Environmental Field Science Research Station of CAAS, Xinxiang 453000, China;4. Graduate School of CAAS, Beijing 100081, China)

Rapid socioeconomic development coupled with climate changes is likely to result in uncertainty in agricultural water use, making water resource management and regulation even more difficult. Traditional methods used in allocating and regulating water resources are unable to deal with the balance and optimize water supply and demand between different sectors. Achieving this goal requires a fundamental improvement in our current understanding of the hydrological cycle in farmland ecosystems, in particular, to what extent climate change and anthropogenic activities could reshape the hydrological processes such as precipitation, evapotranspiration, surface runoff, seepage and water consumption. Taking China as an example, this paper systematically analyzes the research progress made over the past few decades in the effect of global climate change on demand of agriculture for water, water supply to crop production, supply-demand balance, water recycling in different irrigation districts. We also analyze the areas that were poorly studied, and the perspectives for future research, especially the response of available water for agricultural use to environmental change at irrigation district scale. These include water supply to irrigation districts and their operations, crop water requirement, consolidating the study of the balance between water supply and demand, as well as theory and method for evaluating water resource bearing capacity in irrigation districts due to climate changes. We conclude that future study should address water cycle and transformation in irrigation districts, and mechanisms underlying the impact of water-saving irrigation technologies on the environment at regional scales.

changing environment; water resources allocation; agricultural water supply; irrigation water requirement; water cycle

齊學(xué)斌, 李平, 白芳芳, 等. 變化環(huán)境對(duì)農(nóng)業(yè)水資源配置的影響研究進(jìn)展[J]. 灌溉排水學(xué)報(bào), 2022, 41(8): 1-8.

QI Xuebin, LI Ping, BAI Fangfang, et al. Effect of Climate Change on Water Resource Allocation to Irrigation: A Review[J]. Journal of Irrigation and Drainage, 2022, 41(8): 1-8.

2022-02-09

中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程項(xiàng)目（CAAS-ZDRW202201）；中央級(jí)公益性科研院所基本科研業(yè)務(wù)項(xiàng)目（FIRI20210102）

齊學(xué)斌（1963-），男。研究員，博士生導(dǎo)師，博士，主要從事農(nóng)業(yè)水資源優(yōu)化配置與水資源安全利用方面研究工作。E-mail: qxb6301@sina.cn

1672 - 3317（2022）08 - 0001 - 08

S27

A

10.13522/j.cnki.ggps.2022066

責(zé)任編輯：?jiǎn)潭?/p>