地理学视角的农业节水理论框架与水资源可持续利用

水资源亏缺是中国农业可持续发展面临的主要挑战。本文从地理学的综合性视角出发，提出区域农业耗水与生产、生态效益关系的概念模型，拓展了“土壤—作物—大气系统界面节水调控理论”，构建了节水与适水并重的农业综合节水研究体系及其理论框架。并以华北平原为例，探究了中国缺水区农业水资源可持续利用途径。基于田间水循环及节水潜力的研究表明，华北平原小麦—玉米一年两熟农田年水分净亏缺220 mm，要实现农田尺度水平衡，需改为二年三熟，甚至一年一熟；京津冀区域尺度模型模拟表明，若通过调整农业种植规模和结构来平衡区域地下水超采，则小麦产量只能满足75%的口粮需求，要实现地下水采补平衡下的粮食自给，需要外部调水来补足水资源亏缺；基于农田耗水结构的节水试验表明，与地面灌相比，地下滴灌的小麦季、玉米季蒸散分别减少88 mm、60 mm，年均可节约耗水1480 m³/hm²。因此，深度田间节水技术会对种植结构和种植制度调整的节水效应产生显著支撑，从而实现稳定农业产能和水资源可持续利用的双重目标。从地理学综合视角出发，未来应更多关注变化环境下水资源的形成、转化和利用，从水量和...