近日，《自然综述：地球与环境》（Nature Reviews Earth & Environment）研究亮点（Research Highlight）专栏发表了题为“Irrigation efficiency for expanded croplands”的述评，重点介绍我院王卫光教授团队在水资源领域的一项最新研究成果（Nature Reviews Earth & Environment |https://doi.org/10.1038/s43017-022-00357-x）。

灌溉是亚洲干旱绿洲农业发展的关键，高山冰川-积雪融水是干旱绿洲灌溉供水的主要来源。近年来，农田扩张加大了灌溉用水需求，但全球变暖和冰冻圈退化也导致亚洲中部高山的融水供给发生改变。为保障农业灌溉用水，节水灌溉工程建设规模逐步扩大，农田灌溉效率显著提升。冰川-积雪融水在山前农业生态系统中的重要性已被广泛认知，但目前尚不清楚冰川-积雪融水变化、灌溉效率提高和农田面积快速扩张之间的相互作用关系。

图1  塔里木河流域源头区位和水量平衡年变化

针对上述问题，我院王卫光教授团队联合美国约翰霍普金斯大学团队开展多学科交叉研究，综合利用地面观测资料、全球大气再分析资料、多源遥感反演、重力卫星等数据，对塔里木河流域农田扩张中灌溉需水和融水供水的水量平衡过程进行了模拟和观测验证，采用多情景模拟手段量化了灌溉效率提升对农田扩张的贡献。研究发现：尽管1990年到2015年区域地表净流量显著增长，但是2000年后其增长速率显著放缓。这一减速与农田急剧扩张带来的灌溉需求增长形成鲜明对比。同期，农业灌溉效率系数的稳步提升有效弥补了2000年之后农业灌溉用水需求缺口。随着灌溉效率的提高，塔里木河流域单位农田蒸发量明显减少，农业持续扩张带来的灌溉用水压力显著下降，使得农业发展对积雪-冰川融水径流的依赖程度低于预期。

图2  农田扩张过程中水量供需变化

该研究明确了农业节水在保障南疆地区水安全的重要作用，有助于进一步理解全球变暖背景下旱区水资源系统新的动态平衡过程和作用机制，对保障变化环境下旱区农业可持续发展和水资源高效利用具有理论价值。

该成果论文 “Critical Role of Irrigation Efficiency for Cropland Expansion in Western China Arid Agroecosystems”发表在AGU综合类期刊《Earth’s Future》。河海大学王卫光教授为通讯作者。其团队2021届博士毕业生傅健宇（现为中山大学博士后）为本论文第一作者。

《Nature Reviews Earth & Environment》Research Highlight链接：https://www.nature.com/articles/s43017-022-00357-x#citeas

（Zinke, L. Irrigation efficiency for expanded croplands. Nat Rev Earth Environ 3, 617 (2022). https://doi.org/10.1038/s43017-022-00357-x）

论文全文链接：https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2022EF002955

（Fu, J., Wang, W*., Zaitchik, B., Nie, W., Xu Fei, E., Miller, S. M., & Harman, C. J. (2022). Critical role of irrigation efficiency for cropland expansion in western China arid agroecosystems. Earth's Future, 10, e2022EF002955. https://doi.org/10.1029/2022EF00295）