水用于灌溉——地下含水层或筑坝的河流

灌溉提供了一种应对气候变化的方法

这篇文章出现在 三月2022发行 马铃薯种植者.

一项检查美国 100 多年农业生产和天气数据的新研究表明，储存的水在提供抗旱能力方面发挥着重要作用。 调查结果还表明，全国不同的水资源管理策略在该国不同地区如何应对天气异常方面发挥着关键作用。

“我们想了解农业如何应对气候冲击，”北卡罗来纳州立大学农业与资源经济学系助理教授、《科学》杂志的合著者埃里克·爱德华兹说 描述该研究的论文. “农业适应气候冲击的方式通常是通过灌溉，但获得储存的水在多大程度上很重要？”

获得储存的水可以推动灌溉，无论水是位于地下含水层还是大坝河流中。 除了大坝和水库，地表水灌溉还需要运河和沟渠网络。 相反，覆盖含水层的农民可以直接抽取地下水。 

在美国西部大部分干旱的条件下，灌溉使农业成为可能 水权规则从制度上决定了农民取水的顺序和取水时间。 在美国东部，历史上更多的降水和湿度使农民认为灌溉通常是多余的，并且水权尚未成文。 但随着气候的变化，这种情况似乎正在发生变化。

研究表明，自 1950 年左右以来，美国西部更干旱地区的储水帮助农民避免了干旱期间约 13% 的作物产量损失。 爱德华兹说，在 1950 年胡佛水坝的开发以及 1936 年代的含水层钻探和农村电气化之后，1940 年代是西部水资源增加的分水岭。

“我们的研究表明，自 1950 年以来，在美国东部，无论农民能否获得水，玉米和大豆的产量在干旱期间都会下降，”爱德华兹说。 “与此同时，在干旱的美国西部，如果你在干旱期间可以使用蓄水，你不会看到任何损失。” 这可能是因为美国东部的农民不一定投资于灌溉系统来获取储存的水。

“在干旱期间，农民会问自己两个重要问题：我是否增加了耕地？ 我是否应该增加我在土地上的水量，以增加相对于我本来应该拥有的产量？” 爱德华兹继续说。 “物理属性和水资源管理的制度方式都会影响农民的选择。” 

研究表明，能够获得地下水和地表水的农民倾向于将更多的土地用于耕作。 可以使用地下水但不能使用地表水的农民也倾向于将更多的土地用于耕作。 

“地表水权与美国西部的特定土地相关联，农民通常已经根据他们的水权每年获取最大量的水，”爱德华兹说。 “因此，干旱期间地表水灌溉面积没有扩大。”

爱德华兹说，这篇论文对水资源政策有很多影响。

“在干旱时期抽取更多的地下水或获取更多的地表水对于对抗干旱确实有效，但如果你想保护更多的资源，可能会出现问题，”他说。 “在干旱期间，灌溉是一种非常有效的缓解策略。 它可以平滑所有干旱状态的生产。 但由于地下水开采控制有限，我们担心枯竭可能会降低这一重要缓冲区应对气候冲击的能力。” 

对于地表水，爱德华兹看到了不同的政策含义。

“有没有办法让地表水更适应干旱的反应，特别是在用水与某些土地相关的地方？” 他说。 “有没有办法开始考虑搁置一些水或储存一些水，而不是每年 100% 使用？”

爱德华兹补充说，他的家乡北卡罗来纳州和美国东部其他地区也有政策影响 

“由于气候变化，预计北卡罗来纳州未来几年的干旱期将延长 10% 到 15%，”他说。 “灌溉提供了一种解决方法。 但为了对可枯竭的自然资源进行可持续管理，国家应考虑制定水权和地下水治理框架。”

该文件出现在 环境研究快报. 科罗拉多矿业学院的 Steven M. Smith 是该论文的通讯作者。 美国国家科学基金会和美国农业部为这项工作提供了支持。

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