新西兰乳业水资源利用研究:现状、挑战与应对

【字体: 时间:2025年02月28日 来源:Agricultural Systems 6.1

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  为解决新西兰乳业水资源利用量化及风险评估问题,研究人员开展水用量核算研究,得出乳业用水现状及风险结果,为资源管理提供依据。

  

一、研究背景

在新西兰,乳业是经济的重要支柱,大量牛奶用于出口,在国际贸易中占据重要地位。水资源对于乳业至关重要,它不仅是奶牛养殖和乳制品加工的基础,还关系到整个乳业供应链的稳定。然而,传统水资源管理方式过于注重经济价值,忽视了水在文化、社会和生态方面的重要意义。在毛利文化中,水被视为珍宝(taonga)和圣地(wahi tapu),这种文化内涵强调了保护水资源的重要性。
同时,新西兰面临着诸多水资源问题。从数据上看,虽然乳业消耗的水资源量占比不小,但全国水资源的总体使用量在区域和国家层面都存在知识空白,这使得评估食品系统用水的可持续性变得困难。此外,气候变化的影响日益显著,过去一个世纪,新西兰年平均气温上升了 1.1°C,伴随而来的是极端天气增多,这对水资源的数量和质量产生了深远影响。对于以牧场为基础的乳业来说,未来水资源可用性的变化将直接影响牧草生长和奶牛养殖,进而威胁乳业的可持续发展。在这样的背景下,开展对新西兰乳业水资源利用的研究迫在眉睫。

二、研究概况

为了解决上述问题,来自国外的研究人员开展了一项关于新西兰乳业水资源利用的研究,该研究成果发表在《Agricultural Systems》上。研究旨在对新西兰乳业的水资源利用进行系统量化分析,追踪水从源头到主要使用环节的流动,同时评估当前系统在未来水资源安全、供应和可靠性变化背景下的用水风险。
研究人员采用了多种技术方法。在数据收集方面,从 16 个区域议会获取了灌溉用水的同意和实际用水数据;利用国家水资源与大气研究所(NIWA)的虚拟气候站网络(VCSN)的气候数据以及新西兰土地覆盖数据库(LCDB)来确定有效降雨量(ER);对于农场用水,参考已有研究中区域化的奶牛场用水模型数据,并结合统计局(StatsNZ)的土地利用数据进行估算;乳制品加工用水数据则直接从加工厂或区域议会获取。在数据处理和分析过程中,对不同来源的数据进行整合和计算,根据不同的用水类型和区域进行分类统计,从而得出各区域和整个乳业的水资源利用情况。

三、研究结果

  1. 乳业用水总体情况:新西兰乳业消耗的水资源量占全国淡水消耗总量的约 19%(24.6 亿 m3/ 年),总用水量为 121 亿 m3/ 年,其中包括 24.6 亿 m3 的消耗性用水(蓝水)和 96.3 亿 m3 的有效降雨(绿水)。在消耗性用水中,灌溉用水占比最大,达 92.6%(22.8 亿 m3),主要集中在南岛;其次是牲畜用水,占 5.6%(13.7 亿 m3);乳制品加工用水占 1.8%(4.5 亿 m3)。
  2. 区域用水差异:不同区域的乳业用水情况差异显著。坎特伯雷(Canterbury)和奥塔哥(Otago)是用水最多的地区,区域总用水量从吉斯本(Gisborne)的 1320 万 m3 到坎特伯雷的 38 亿 m3 不等(包括有效降雨)。乳业灌溉用水主要集中在坎特伯雷,占全国总量的 89.9%。有效降雨和农场用水量与各地区的乳业规模相关,乳业发达地区的这两项用水量较大。此外,乳制品加工设施集中在主要乳业产区,如怀卡托(Waikato)和坎特伯雷的加工用水量最大。区域用水强度(每公顷奶牛场土地的用水量)也有所不同,从吉斯本的 0.07L/ha 到坎特伯雷的 7.5L/ha 不等。
  3. 水资源来源:新西兰乳业约 80.1% 的消耗性用水来自地表水,不同岛屿和地区对地表水和地下水的依赖程度有所不同。例如,怀卡托、塔拉纳基(Taranaki)和马尔堡(Marlborough)等地对地表水依赖度较高,而惠灵顿 / 怀拉拉帕(Wellington/Wairarapa)、丰盛湾(Bay of Plenty)和霍克斯湾(Hawke's Bay)等地则更依赖地下水。
  4. 气候变化对用水的影响:气候变化对新西兰乳业用水产生了多方面的影响。预计干旱增加、河流流量变化和降水模式改变,将影响雨养和灌溉乳业。部分地区土壤湿度和河流流量可靠性下降,灌溉需求可能增加。例如,坎特伯雷和奥塔哥等依赖灌溉的地区,将面临更大的用水压力。同时,不同地区对气候变化的响应存在差异,一些地区可能因降雨模式变化导致用水更加紧张,而另一些地区则可能面临不同程度的水资源供需失衡问题。

四、研究结论与意义

该研究首次全面地对新西兰乳业水资源利用进行了量化分析,填补了相关领域的知识空白。研究结果表明,乳业在新西兰水资源利用中占据重要地位,不同区域的用水模式和依赖程度存在差异,且气候变化对乳业用水构成了显著威胁。这一研究成果对于新西兰的水资源管理政策制定具有重要意义,有助于相关部门根据不同区域的特点制定更加合理的水资源分配和管理策略,以应对气候变化带来的挑战,保障乳业的可持续发展。同时,该研究也为国际上其他乳业产区的水资源管理提供了参考,丰富了全球食品系统水资源利用的研究内容,促进了可持续水资源管理理念在乳业中的应用和推广。通过对水资源利用的深入理解,能够更好地平衡乳业发展与环境保护之间的关系,实现经济、社会和生态的协调发展。
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