近日,中国农业大学资源与环境学院杨晓光教授团队在《Advanced Science》期刊上发表题为“An Increasing Misalignment Between Crop Distribution and Environmental Resources Under Climate Change in China”的研究论文。资源与环境学院博士毕业生苏正娥为第一作者,赵锦副教授为通讯作者,澳大利亚墨尔本大学梁霞研究员为共同通讯作者。
该研究通过建立多维度环境资源禀赋的综合评价框架,将作物模型模拟的“气候资源驱动潜力(CRY)”和“气象-水资源驱动潜力(RY)”作为衡量区域综合环境资源禀赋的指标;利用标准差椭圆(SDE)和重心迁移分析,对比了过去20年作物实际种植面积(HA)与环境资源禀赋重心的移动轨迹;引入经济学中的洛伦兹曲线(Lorenz curves)和基尼系数(Gini coefficients),量化环境资源禀赋分布与种植布局的匹配程度。
多维度环境资源禀赋综合评价框架
结果表明,2000年以来,玉米的种植重心呈现向东北迁移的趋势,这与气候变暖下的光温资源改善趋势相一致;虽然与气候资源的匹配度略有增加,但与水资源的错位也在增加。与此同时,小麦的高资源禀赋区正在向西移动,但实际种植重心却在向东偏移,表现出与气候和水资源双重的错位加剧。全国约84%的玉米产区和90%的小麦产区正面临结构性缺水,需要依赖额外的蓝水(灌溉)投入来维持产量。
因此,单纯依赖气候适应(如利用热量北移)是不够的,必须转向基于环境资源禀赋的综合布局规划。例如,在华北、西北等水资源匮乏的“结构性缺水区”,可以通过政策干预适度减少耗水量大的作物种植;在南方水资源充沛的区域,在保障生态平衡的前提下,挖掘其作为粮食生产后备区的潜力;由于水资源比气候更易于人工调节,通过现代灌溉设施建设、跨区域调水以及调整种植结构(如粮豆轮作),缓解当前的错位危机。