科学家研究气候变化对丝绸之路绿洲农业的影响

点击次数:   更新时间:2021-02-27 00:07     来源:菠菜app

  在中国最干旱的塔里木盆地北部的阿克苏,李新虎博士每天都要用一台藏于地下的大秤,称量12个巨型圆筒中沙土重量的变化,从而推算出沙土中水的蒸发量。

  这台由中国科学院阿克苏水平衡试验站的科研人员自主研制出的大型反哺移动式蒸渗仪,可以让土壤中水蒸发量的测量精确到0.01毫米。

  试验站站长赵成义介绍,这座试验站所在区域是中国极端干旱背景条件下塔里木盆地分布面积最大的绿洲,也是塔里木盆地水系变迁最剧烈的区域和农田水分消耗最大的区域。

  “这里是监测与研究极端干旱区绿洲农田生态系统水分、盐分和养分过程变化规律、节水灌溉理论和技术示范体系以及绿洲农业可持续发展的理想场所,极具典型性。”赵成义说。

  阿克苏地处塔克拉玛干沙漠边缘,维吾尔语意为“清澈奔腾之水”,历史上是西域古龟兹、姑墨国所在地,古“丝绸之路”重镇。

  “这里年降雨量小于50毫米,年蒸发量大于2500毫米,大风及沙尘暴天气频繁。”赵成义说。

  科学家研究发现,新疆的气候自20世纪80年代中期以来,已由暖干向暖湿转型,气温有明显增高的趋势,每10年平均递增0.26度。近50年来新疆降水呈增多的趋势,每10年平均递增4.4毫米,潜在增发量下降了9.7毫米。近50年南疆各河流出山口径流量呈上升趋势,径流增加明显。

  未来温度增高引起的冰川快速融化、极端水文气象事件增多对新疆经济社会造成的影响引起政府和科学家的高度关注。

  赵成义说,新疆是气候变化敏感区,特别是冰川积雪快速融化对新疆经济社会的影响还是未知数。新疆的气候变化及其影响可能直接关系到干旱区的水资源利用、农业可持续发展和粮食安全。

  “气候变化对农业的影响既有正面的也有负面的,如何趋利避害,充分利用气候变化带来的有利因素和机遇,科学应对各种挑战,提高气候变化适应能力是新疆农业适应气候变化的主要目标。”赵成义说。

  据介绍,近20年来新疆各地已经采取许多适应措施,充分利用气候变暖增加的热量资源,调整作物种植结构、品种的布局和播期,大力推广农林立体种植模式,在气候变化和灾害加重的条件下取得了农业的持续增产,保证了粮食安全。

  但赵成义指出,农业极端气候变化也使新疆绿洲的资源承载力与环境容量的制约更加突出,农业灾害的发生也出现了一些新特点。

  例如:大部分研究表明,气候变化可能导致作物产量增加。但极端天气事件增加,农业气象灾害加重。气候变暖将使病虫害多次爆发,治理难度和成本增加,有害生物入侵和动物疫病传播的途径也将显著增多。

  在各种问题中,如何在干旱地区高效利用水资源是科学家最迫切需要解决的问题。科研人员将高效节水技术传授给沙漠绿洲中的农民。

  在新疆阿克苏温宿县,农民收入六成以上来自林果立体种植业。以前农民每到春夏就使用天山上融化的雪水漫灌果园。大水漫灌其实并不利于果实生长。近年来科研人员向农民推广了高效节水灌溉技术。

  如今,在温宿县的苹果、枣、桃、杏等果树下,都铺着黑色细管,每隔大约20厘米,就有小孔向外滴水,多次滴灌湿润果树根区土壤。

  “浇多少水可以根据果树的不同品种和树龄,通过电脑精确调节。同时通过滴灌带可以将营养液和农药滴灌给农作物,真正实现农田作物水肥药一体化管理。”赵成义说。

  他介绍,农民使用滴水灌溉后,每年每亩地用水可从1000立方米减少到600立方米。

  目前,新疆8000万亩耕地中,3500多万亩实行了与温宿县相似的高效节水一体化灌溉技术。

  此外,极端干旱区的盐碱地问题也是科学家研究的重要课题。据介绍,40年来,新疆累计开垦盐碱荒地340万公顷,而实际保留面积186.6万公顷,其余大部分因土壤次生盐碱化发展,耕种后不久由于缺水便被弃耕。随着耕地的不断增加,耕地次生盐渍化面积也逐步增大。盐渍化耕地占耕地面积的比例波动在30%至37%之间。这充分说明新疆的耕地盐渍化危害严峻,严重阻碍了新疆绿洲农业的可持续发展。

  为此,科学家们正在对耕地盐碱地调查分析,搞清新疆耕地不同盐碱地的数量和分布规律,进而分析与评价耕地盐碱地成因和危害程度,提出盐碱地改良与防治战略对策和措施。

  “水和盐像两座大山压着我们,只有找到平衡点,才能实现绿洲农业的可持续发展。”赵成义说。

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