综述:迈向摩洛哥的可持续水资源管理:评估资源、挑战及适应策略
《Frontiers in Sustainable Food Systems》:Towards sustainable water management in Morocco: assessing resources, challenges, and adaptation strategies
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时间:2025年11月14日
来源:Frontiers in Sustainable Food Systems 3.1
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水资源管理在摩洛哥面临气候变化加剧、农业灌溉依赖性强、地下水和水库超负荷等多重挑战,导致水资源短缺。政府通过建造大坝、发展海水淡化和废水回用等综合措施应对,同时推广生态农业实践如覆盖作物、轮作和雨水收集以提高资源利用效率。结论强调需整合技术创新、生态方法和政策改革,确保可持续的水资源管理。
水管理在摩洛哥已经成为一个核心挑战,它涉及气候变异性、农业现代化以及资源治理等多个方面。随着极端的水文气候条件不断加剧,摩洛哥面临着威胁水安全和粮食生产的严峻形势。近年来,这一危机变得更加明显:2023年成为至少八十年来最干旱的一年,全国年降雨量低于100毫米,与全国平均值相比存在近48%的降雨缺口。从2019年到2024年的六年时间,是记录中持续干旱年份最长的一段时期,年降雨量缺口平均达到35%。尽管摩洛哥在水利基础设施方面有逐步增加的趋势,从1960年的12亿立方米储水能力增长到今天的190亿立方米,但2024年水库仅蓄水28.5%,储存量为48亿立方米。这种结构性的水资源缺口尤为令人担忧,因为摩洛哥约80%的耕地依赖雨养农业,使农业部门对降水和气温的波动极为敏感。
摩洛哥为应对这些挑战,制定了一系列雄心勃勃的政策框架,这些框架优先考虑高效灌溉系统、可持续农业实践和增强对气候冲击的韧性。大规模投资建坝、海水淡化和灌溉现代化得到了国际合作伙伴的技术支持和资金援助。同时,生态农业实践,如农林复合经营、作物多样化和轮作,为提高水资源利用效率、恢复土壤肥力、减少侵蚀和增强生物多样性提供了尚未充分利用但极具相关性的途径。通过将气候证据、水文数据和农业策略结合起来,本文强调了在摩洛哥实施综合水治理的重要性。这表明,将技术创新与生态实践和政策改革相结合,是确保水资源和粮食资源可持续性的关键。
本文全面概述了摩洛哥的水资源状况,包括其可用性、空间和时间分布以及主要挑战。为了更好地理解这些问题,文中整合了水文气候指标,如降水变异性、干旱模式(通过SPI指数评估)以及坝体容量、入库水量和海水淡化项目的数据。除了记录水资源和约束条件,本文还探讨了支持可持续水管理的生态农业实践,以及影响水治理的国家农业政策。其独特贡献在于将水文气候指标与生态农业水管理实践和国家农业政策联系起来,提供了一个关于水、气候和治理之间互动的综合视角,为未来研究和政策制定提供了宝贵的参考。
在方法论方面,本文综合了科学文献和机构报告,并结合了多个可靠来源的数据进行分析。首先,通过国际科学数据库如Scopus、Web of Science和Google Scholar进行了文献检索,使用了与水资源、农业和可持续性相关的关键词组合,如“摩洛哥”、“水资源”、“干旱”、“降水”、“地下水”、“水坝”、“海水淡化”、“生态农业”和“农业政策”。选择的文献必须直接涉及摩洛哥的背景,优先考虑过去15年的出版物,必要时也可包括较早的文献。只考虑同行评审的英文或法文文章,而排除其他语言的文档、会议摘要、社论和非科学报告。其次,为了更好地说明文献分析的结果,文中使用了摩洛哥的水文气候指标,包括降水的空间和时间变化、通过SPI指数评估的干旱事件、全国范围的温度趋势、坝体储水量的变化以及海水淡化项目。SPI指数的分类基于其数值范围,SPI值大于+2.0表示极端湿润,+1.5至+2.0之间为严重湿润,+1.0至+1.5之间为中度湿润。SPI值在-1.0至-1.0之间为正常,-1.0至-1.5之间为中度干旱,-1.5至-2.0之间为严重干旱,低于-2.0为极端干旱。SPI指数通过Google Earth Engine平台进行计算,以确保对干旱和湿润条件的持续评估。数据处理、空间分析和生成地理空间地图则使用了ArcGIS Pro软件。这些地图突出了摩洛哥水文气候条件的空间变异性,并展示了过去三十年干旱和湿润模式的演变。这些元素并非原创结果,而是用于说明和补充分析,以提供更清晰的视角,了解影响水资源可用性的动态。
在水资源现状方面,摩洛哥的水资源潜力存在显著的空间和时间差异。根据2023年的数据,摩洛哥年均地表水资源约为180亿立方米,但其分布极不均衡。例如,塞布河(Sebou)年均水资源为5600立方米,占全国总估计资源的约31%。这紧随其后的是洛库斯(Loukkos)和奥姆尔比亚(Oum Er Rbia)河,分别占3434和3315立方米。这三条河流共同构成了全国地表水资源的68%。相比之下,萨基亚·埃尔·哈马拉(Sakia El Hamra)和欧德达哈布(Oued Eddahab)等流域的水资源极为有限,年均仅约274立方米。全国范围来看,摩洛哥的地下水储量约为4000立方米,占全国总水资源潜力的18%。然而,这些资源在空间和时间上的分布并不均匀,大部分位于全国仅10%的区域。此外,地下水质量也是一个重要问题,只有约10%的浅层含水层被分类为具有良好的水质,而仅有8%被视为真正的淡水。这种分布的不均等反映了国家的地理和气候差异,这些差异显著影响地下水的补给和储存能力。观察到的差异强调了在地下水管理规划中考虑区域特殊性的必要性,特别是在那些资源稀缺且更易过度开采的地区。
干旱是摩洛哥水资源管理面临的重大挑战之一。从1981年到2023年,全国年均降雨量呈现显著的年际变化。在1996年,记录到最高累积年降雨量,超过350毫米,随后是2010年(超过320毫米)和2018年(超过270毫米)。然而,2023年成为至少八十年来最干旱的一年,年降雨量低于100毫米,与全国平均值相比存在约48%的降雨缺口。特别是在2019年至2024年的六年期间,这是摩洛哥记录中最长的连续干旱年份序列,平均降雨量缺口达到35%。这一趋势表明,气候干旱化的影响日益加剧,给水资源管理、农业和生态系统稳定性带来了严重挑战。此外,通过SPI指数评估的水文气候条件的变化显示,从1993年到2023年,摩洛哥的干旱和湿润条件存在显著的空间差异。例如,1993年,大多数地区处于接近正常的气候条件,但在某些地区出现了轻微的水文异常。1998年,摩洛哥显示出强烈的气候对比,北部地区如坦杰尔(Tanger)、特图安(Tetouan)和阿尔霍西马(Al Hoceima),以及中部地区如萨伊斯(Sa?s),经历了显著的干旱,而南部地区如拉亚乌恩(Laayoune)、格卢米姆(Guelmim)和达赫拉(Dakhla)则出现了较湿润的条件。这种空间差异表明,自2010年代初以来,气候变异性正在加剧。
此外,摩洛哥的平均年气温也在上升,这给农业生产带来了显著影响。气温的上升不仅改变了气候模式,还加剧了水资源的不稳定性。例如,2023年是全国平均最高气温的记录年份,比1981-2010年间的气候正常值高出2.5°C。这种升温趋势表明,摩洛哥的气候正在变得更加炎热,这对农业生产的作物生长周期、产量和灌溉需求产生了负面影响。一些研究表明,高温事件在关键生长阶段(如开花和灌浆)严重影响了作物的生产力和质量。此外,蒸发蒸腾速率的增加和有效降水的减少进一步加剧了土壤水分赤字,从而增强了雨养和灌溉农业系统的脆弱性。因此,迫切需要采取适应性措施,包括采用耐旱作物品种、提高灌溉效率和改善水资源管理策略,以确保农业生计的可持续性。
水资源盐碱化是另一个关键问题,尤其是在干旱和半干旱地区。自然过程如蒸发和海水入侵导致了这一问题,但人类活动,包括地下水过度开采和不可持续的灌溉实践,进一步加剧了这一情况。例如,在拉亚乌恩-萨基亚·埃尔·哈马拉沿海含水层,由于地下水位的下降,盐水入侵的平均盐度达到10.5%,这表明摩洛哥沿海地下水资源正变得越来越脆弱。此外,某些沿海含水层的盐度水平已对农业生产和饮用水供应构成严重威胁。为了应对这些挑战,需要采取可持续的地下水管理实践和监测计划,以减少水资源的进一步退化。
摩洛哥的水坝在水资源管理中发挥着关键作用。由于该国主要为半干旱至干旱气候,降水不规律、干旱频繁和水资源短缺,水坝的建设成为国家水资源管理框架的核心。摩洛哥的水坝容量从1960年的约12亿立方米增长到2020年的20亿立方米。在2020年,全国共有超过152座大型水坝,总储水能力达到190亿立方米。2024年,由于持续干旱,水坝的蓄水率仅为28.47%,总储水量为48亿立方米。尽管这一数字比2023年的23.29%有所改善,但整体形势仍然严峻。此外,水坝的沉积物积累问题正在影响其储水能力和有效性,预计每年减少约50-75亿立方米的储水能力。因此,摩洛哥的水坝建设需要考虑长期的可持续性,包括采用现代灌溉技术和数字监测技术,以确保水资源的稳定供应。
海水淡化是摩洛哥应对水资源短缺的重要手段。由于气候变化、人口增长和有限的天然水资源,摩洛哥面临日益严重的水资源紧张。为了应对这一挑战,该国采取了包括水资源再利用、高效灌溉系统和海水淡化在内的策略。海水淡化已成为摩洛哥水资源管理框架的重要组成部分,特别是在那些传统水资源不足以支持农业发展的干旱和半干旱地区。通过将海水和咸水转化为适合人类饮用、农业灌溉或工业用途的淡水,海水淡化为满足日益增长的用水需求提供了可行的解决方案。例如,阿加迪尔海水淡化厂自2021年投入运营以来,已为超过50万人提供饮用水,并为15,000公顷农田提供灌溉用水。然而,海水淡化仍然面临一些挑战,包括高能耗问题,特别是在使用反渗透(RO)技术的摩洛哥淡化厂中。此外,淡化后的浓盐水(brine)处理也是一个重要问题,因为它可能对海洋生态系统和生物多样性造成潜在的破坏。因此,摩洛哥正在努力通过整合可再生能源,如太阳能和风能,来降低淡化过程的环境影响和运营成本。
污水再利用是摩洛哥水资源管理的另一重要手段。摩洛哥在污水处理方面取得了显著进展,这些努力是国家保护水资源、满足饮用水需求和推动可持续发展的战略组成部分。例如,国家卫生计划(PNA)自2005年启动以来,已经取得了显著成果,包括建设158座污水处理厂,使污水处理率从2006年的7%提高到2020年的50%,并计划在2050年达到80%。此外,污水再利用在农业和公共空间灌溉中发挥了重要作用,例如,2023年,约3000万立方米的污水已被再利用,目标是在2030年达到100亿立方米。然而,污水处理厂的质量和效率仍然是一个挑战,一些设施未能达到国际标准,存在对公众健康和环境的潜在风险。因此,摩洛哥正在通过建立国家主题水科学研究所(INTR-Eau)等机构,推动技术创新和低成本处理方案,以提升污水处理水平。
生态农业实践在摩洛哥水资源管理中也扮演着重要角色。这些实践包括有机改良、覆盖作物、保护性耕作和生物肥料等,它们有助于提高土壤水分保持能力、优化水资源利用并增强农业生态系统的韧性。例如,有机覆盖物如秸秆或落叶可以保护土壤表面,减少侵蚀并保留水分。同时,覆盖作物的种植有助于减少水分蒸发,改善土壤水分状况,并促进有益昆虫的栖息,从而增强农业生态系统的稳定性。此外,生物肥料如固氮菌和菌根真菌不仅有助于改善土壤肥力,还能减少对化学肥料的依赖,从而降低地下水污染的风险。摩洛哥的农业政策正在推动这些生态农业实践的实施,以应对水资源紧张和气候变化带来的挑战。
面对水资源危机,摩洛哥正在采取综合措施,包括建设水坝、海水淡化和污水处理等。这些措施不仅有助于缓解水资源短缺,还支持了农业、工业和居民用水的可持续发展。然而,这些措施的实施仍面临诸多挑战,包括高资本和运营成本、浓盐水的处理问题以及农村地区对污水处理的有限参与。因此,摩洛哥需要进一步推动技术创新,提高水资源利用效率,并通过国际合作和政策改革,确保水资源的可持续管理。此外,通过实施节水农业技术和生态实践,摩洛哥可以更好地应对气候变化,确保农业生产的稳定性。
综上所述,摩洛哥的水资源管理面临着多重挑战,包括气候变化、农业现代化和资源治理。为了确保可持续的水资源和粮食安全,摩洛哥需要采取综合策略,结合技术创新和生态实践,同时制定有效的政策框架。这些策略包括建设更多的水坝、海水淡化和污水处理,以及推广生态农业实践,如覆盖作物、作物多样化和轮作。此外,摩洛哥还需要加强本地和国际合作,以促进水资源的可持续利用和管理。通过这些措施,摩洛哥可以实现水资源的长期安全,增强农业和工业部门的韧性,并在应对全球气候变化的挑战中发挥积极作用。
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