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为解决恒河 - 亚穆纳河间地区(GYD)水资源紧张及小麦种植水足迹研究不足问题,研究人员开展小麦种植水足迹(WFP)研究。结果显示该地区小麦 WFP 各组分有差异,部分低于全球平均。此研究为可持续水管理提供依据。
在地球的水资源版图中,水是生命之源,支撑着农业、工业和人们的日常生活。然而,随着人口增长、城市化和工业化进程的加速,全球水资源面临着严峻的挑战。就拿印度的恒河 - 亚穆纳河间(GYD)地区来说,这里是印度水资源的重要区域,肥沃的土地孕育着无数生命,养活了大量人口。但如今,这里却陷入了水资源困境。
由于过度开采、污染以及不稳定的季风模式,该地区的水资源可持续性受到了严重威胁。地下水水位不断下降,许多水井都出现了明显的枯竭迹象。同时,气候变化带来的影响也不容小觑,不稳定的季风、频繁的干旱和不断上升的气温,让水资源的补充变得愈发困难,蒸发却在加速,这无疑是雪上加霜。在这样的背景下,该地区的农业发展也受到了极大的限制,而小麦作为当地重要的农作物之一,其种植过程中的水资源利用情况备受关注。
以往的研究虽然对水足迹(Water Footprint,WFP)有所涉及,但存在诸多不足。比如数据不规范、忽视地区差异、缺乏对污染成分的细分研究等。为了深入了解 GYD 地区小麦种植的水资源利用状况,探寻可持续的水管理策略,来自多个机构的研究人员开展了这项关于 GYD 地区小麦种植水足迹的研究。该研究成果发表在《Environmental Challenges》上,为解决当地水资源问题提供了重要的参考。
研究人员采用了多种技术方法来开展此项研究。在数据收集方面,他们收集了 26 个地区小麦种植的相关数据,包括土壤、降水等变量,以及小麦的种植和收获日期等信息。在计算水足迹时,运用了由前人提出的框架,利用 FAO 的 CROPWAT 8.0 模型模拟每日蒸散量,以此确定蓝色和绿色水足迹。对于灰色水足迹,则根据化学应用率、浸出因子等进行计算。
下面来看看具体的研究结果:
- 水足迹各组分占比及总体情况:研究发现,蓝色水足迹在小麦种植水足迹中占比最高,约为 88%,其次是灰色水足迹(8%)和绿色水足迹(4%)。该地区小麦种植的平均总水足迹为 1165 m3/ton,低于全球平均水平 1830 m3/ton 。不过,不同地区之间存在差异,部分地区如 Allahabad 和 Kanpur 的水足迹高于平均水平。
- 蓝色水足迹(Blue WFP):全球小麦的平均蓝色水足迹为 343 m3/ton,而该研究中 GYD 地区的平均蓝色水足迹为 1034 m3/ton 。在 26 个地区中,17 个地区的蓝色水足迹低于地区平均水平 934 m3/ton 。像 Mainpuri 和 Kasganj 地区,蓝色水足迹较低,分别约为 821 m3/ton 和 824 m3/ton;而 Allahabad 地区则较高,达到 1793 m3/ton。这种差异受到降雨分布、土壤成分和农业技术等多种因素的影响。
- 绿色水足迹(Green WFP):绿色水足迹反映了土壤水分的利用情况。在 GYD 地区,绿色水足迹对总水足迹的贡献仅为 4%,平均为 40 m3/ton。19 个地区的绿色水足迹低于平均水平,其中 Kanpur Dehat 地区最低,约为 7 m3/ton;Fatehpur 地区最高,为 151 m3/ton。地区间绿色水足迹的差异主要由降水和土壤湿度决定。
- 灰色水足迹(Grey WFP):全球每吨小麦的灰色水足迹平均约为 208 m3/ton,印度的平均水平为 56 m3/ton,而 GYD 地区的平均灰色水足迹为 98 m3/ton,高于全国平均水平。Ghaziabad 地区的灰色水足迹最高,达 286 m3/ton。在灰色水足迹的子成分中,氮相关的水足迹占主导,约为总灰色水足迹的三分之二。
综合研究结果和讨论部分,该研究意义重大。它揭示了 GYD 地区小麦种植水足迹的详细情况,让人们清楚地认识到水资源利用中存在的问题。比如蓝色水足迹占比高,表明该地区对淡水和地下水的依赖程度高,在气候变化的背景下,这使得农业生产面临很大风险。而灰色水足迹高于全国平均水平,反映出该地区存在较为严重的污染问题,尤其是在城市化地区。
研究还发现不同地区水足迹的差异,为针对性地制定水资源管理策略提供了依据。例如,对于水足迹较低的地区,可以总结其成功经验并推广;对于水足迹较高的地区,则需要采取措施优化水资源利用,如推广精准农业技术,精确施肥,减少肥料淋溶对水资源的污染,提高水资源利用效率。这不仅有助于保障当地农业的可持续发展,还能为全球其他面临类似水资源问题的地区提供参考,推动可持续水管理的发展。