未来气候变化情景下中亚雨养农业区水土资源匹配格局

摘要

中亚地区是落实我国"一带一路"发展倡议的关键地区,雨养农业区作为中亚重要粮食主产区,对世界和区域粮食安全具有重要意义.本文基于参与耦合模式比较计划第五阶段(CMIP5)的7个全球气候模式(GCM),分析了未来30 a(2021—2050年)气候变化情景下中亚雨养农业区降水量的空间分布及其变化趋势;然后根据适宜农作物种植的高程、坡度和土壤类型等条件,识别出雨养农业区宜农耕地分布;采用基于数列匹配度和单位面积水资源量法,预估了未来中亚雨养农业区水土资源匹配格局的时空变化.研究结果表明:(1)未来气候变化情景下,中亚雨养农业区年均降水空间分布自东北向西南降低,东部地区降水呈弱增加趋势,RCP4.5和RCP8.5情景下降水增幅分别为1.10 mm·a-1和1.61 mm·a-1,西部呈减少趋势,但不显著;与RCP4.5情景相比,21世纪中期,RCP8.5情景下全年可利用降水量增加了9.8 mm.(2)宜农耕地资源丰富,空间分布差异相对较小,北部地区以现有耕地为主,南部和东部地区后备耕地资源充足.(3)在两种RCP情景下,中亚雨养农业区未来30 a水土资源匹配度大部分处于0.6以上,总体处于较好匹配水平,且RCP8.5情景优于RCP4.5;与全年水土匹配相比,生长季水土资源空间匹配极不均衡,东部和北部地区匹配系数大部分处于0.84以上,而南部和西部地区均低于0.70.总体上,未来气候变化将对中亚雨养农业区粮食生产产生双重影响,本文也提出提升应对气候变化能力的相关措施.