近日,重慶大學(xué)環(huán)境與生態(tài)學(xué)院楊易教授在《Nature Food》發(fā)表了關(guān)于可持續(xù)灌溉和氣候反饋的論文。該論文分析了農(nóng)業(yè)灌溉與氣候變化之間復(fù)雜的互饋機(jī)制,強(qiáng)調(diào)了在全球氣候變暖背景下,推動(dòng)可持續(xù)灌溉的緊迫性。
重慶大學(xué)作為該論文的第一作者單位,聯(lián)合中科院生態(tài)環(huán)境研究中心朱永官院士、美國(guó)斯坦福大學(xué)David Lobell教授(美國(guó)科學(xué)院院士)、明尼蘇達(dá)大學(xué)Zhenong Jin教授、科羅拉多州立大學(xué)Nathan Mueller教授等國(guó)內(nèi)外科研機(jī)構(gòu)的研究者開(kāi)展了該項(xiàng)研究。該研究是楊易對(duì)其團(tuán)隊(duì)近年來(lái)在Nature Sustainability、Nature Food、Science Advances、Nature Communications、PNAS等學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表的一系列高質(zhì)量研究成果的總結(jié)和深化,彰顯了學(xué)??蒲袌F(tuán)隊(duì)在可持續(xù)農(nóng)業(yè)和環(huán)境系統(tǒng)分析領(lǐng)域的國(guó)際影響力。
20世紀(jì),全球范圍內(nèi)的灌溉大幅增長(zhǎng),提高了農(nóng)作物的產(chǎn)量。然而,灌溉的擴(kuò)大對(duì)氣候系統(tǒng)可能產(chǎn)生重要影響,其中包括由于能源使用和灌溉設(shè)施建設(shè)導(dǎo)致的溫室氣體排放。同時(shí),氣候變化也會(huì)影響灌溉的需求、水資源的可用性及灌溉能源的消耗。例如,降水模式的變化可能導(dǎo)致灌溉增大,但也可能影響灌溉所依賴(lài)的水和能源系統(tǒng)。在氣候變化持續(xù)加劇的背景下,理解它如何影響灌溉,以及灌溉活動(dòng)如何反過(guò)來(lái)影響氣候系統(tǒng)變得尤為重要。該研究通過(guò)對(duì)灌溉與氣候之間互饋關(guān)系的綜合分析,揭示了越來(lái)越極端的氣候變化可能會(huì)強(qiáng)化灌溉和氣候之間的正反饋效應(yīng),并以此提出了一系列創(chuàng)新的解決方案,以促進(jìn)氣候變化下可持續(xù)灌溉的發(fā)展。研究強(qiáng)調(diào),當(dāng)前應(yīng)該更多地關(guān)注氣候變化在“食物-能源-水”系統(tǒng)中的位置,并適時(shí)擴(kuò)大到“氣候-食物-能源-水”綜合系統(tǒng),以構(gòu)建更具氣候韌性的“食物-能源-水”系統(tǒng),更好地適應(yīng)和減緩氣候變化對(duì)農(nóng)業(yè)的影響。該研究對(duì)于理解氣候變化、食物安全以及水資源管理之間的關(guān)系具有重要的理論和實(shí)踐意義,為未來(lái)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境政策的制定提供了科學(xué)依據(jù)。

灌溉對(duì)氣候影響的模式圖
傳統(tǒng)灌溉系統(tǒng)相關(guān)的直接和間接溫室氣體排放以及當(dāng)?shù)氐慕禍匦?yīng)。傳統(tǒng)灌溉系統(tǒng)混合使用地下水和地表水(部分從其他流域調(diào)水),包括:使用內(nèi)燃機(jī)或電動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)、水電、熱電等排放的溫室氣體;灌溉對(duì)氣候的影響可以是局部的(影響當(dāng)?shù)貧鉁睾透販厥覛怏w排放)、區(qū)域的(影響發(fā)電或流域間調(diào)水)和全球的(通過(guò)作物產(chǎn)量變化影響其他地方的土地利用)。
論文鏈接:https://www.nature.com/articles/s43016-023-00821-x