极端气候如何影响我国农业水短缺？

水资源短缺是指农业及其他经济部门的用水需求超过可用水资源的情况。自20世纪90年代末以来，气候变化、农业扩张、工业发展和人口增长等因素加剧了水资源的开采，导致全球多个地区的水资源短缺问题日益严重。农业作为全球最大的用水行业，特别受到气候变化的影响。绿水资源对农业至关重要，然而在水资源短缺评估中，绿水往往被忽略。

我国的人均可再生淡水资源约为全球平均水平的三分之一，近年来，许多地区的水资源短缺问题日益严峻，导致农业产量和水质下降。然而，以往研究对区域水资源短缺的空间特征及其潜在驱动因素缺乏深入探讨，强调了在研究水资源短缺时考虑尺度效应的必要性和在我国范围内进行多尺度深入研究的紧迫性。中国农业大学刘文丰教授及其研究团队发展出农业水短缺指数AWSI，综合考虑了蓝绿水的可用性。以我国的二级和三级流域为研究区域，采用AWSI探讨了1971至2010年间复合极端降水和温度条件对AWSI的影响及其尺度效应，促进了对我国不同流域尺度上极端气候事件与AWSI之间动态相互作用的认识。

研究发现，干旱年份和高温年份的AWSI显著上升，且降水变化对AWSI的影响大于温度。在二级流域中，干旱年份的AWSI较长期平均水平高出26%，在极端干旱条件下则增至约49%；而在三级流域中，分别增加28%和55%。在高温年份，AWSI较平均水平增加约6.8%（三级流域为7.3%），在极端高温时期则增至约19.1%（三级流域为15.5%）。这些结果表明，与二级流域相比，三级流域的AWSI评估能够更准确地反映极端气候事件对农业水短缺的影响，突显了更精细的空间尺度对于流域内水资源短缺预测的重要性，强调了在极端干旱和高温复合条件下制定水资源管理策略的迫切性。该研究于2024年发表在《农业科学与工程前沿》（英文）第11卷第4期（DOI: 10.15302/J-FASE-2024574）。