河北平原冬小麦播种面积收缩及由此节的水资源量估算-地理学报.PDF

第68 卷第5 期 地 理 学 报 Vol.68, No.5 2013 年5 月 ACTA GEOGRAPHICA SINICA May, 2013 河北平原冬小麦播种面积收缩 及由此节省的水资源量估算 1, 2 1 1 王 学 , 李秀彬 , 辛良杰 (1. 中国科学院地理科学与资源研究所，北京100101； 2. 中国科学院大学，北京 100049) 摘要：以河北平原1998-2010 年11 地市的农业统计数据和22 个气象站点的逐日气温、降水 量、水汽压、风速、日照时数和相对湿度等资料为基础，对该地区冬小麦播种面积的收缩情 况及由此引发的耕作制度变化进行了分析；同时，结合作物系数法和逐旬有效降水量法，计 算了不同耕作制度下的水分亏缺量，进而估算了该地区因耕作制度变化节省的水资源量。结 果表明：① 该时段河北平原11地市冬小麦的播种面积均呈收缩趋势，总面积下降了16.07% ， 4 2 约49.62×10 hm 。京津唐城市群表现最为明显，下降了47.23% ；② 冬小麦的降水满足率仅为 20%~30% ，而春玉米和夏玉米均为50% 以上；冬小麦—夏玉米一年两熟制所需的灌溉水资源 量为400~530 mm ，而春玉米一年一熟制仅为160~210 mm ；③ 该时段河北平原因冬小麦播种 8 3 面积收缩而节省的灌溉水资源量约为15.96×10 m /a ，相当于南水北调中线一期工程为京津冀 三省市供水量的27.85%。 关键词：灌溉水资源；冬小麦；作物系数；作物耗水量；河北平原 1 引言 河北平原位于我国的东部沿海地区，是我国重要的粮食主产区之一。长期以来，河北 平原一直面临着严重的水资源短缺问题。其中，北京市的多年平均人均水资源量仅为 3 3 [1] 144 m ，大大低于国际公认的1000 m /人的缺水警戒线 ，缺水问题尤为严重。 因河北平原地表水资源严重匮乏，地下水资源成为维系人类生存和发展的命脉。目 前，北京、石家庄、邢台、邯郸、保定、衡水、廊坊、唐山等城市的地下水开采量已占总 供水量的70% 以上。由于地下水的过度开采利用，河北、北京等地近30 年来浅层地下水 位普遍下降了20~40 m[2] 。根据河北栾城农业生态系统试验站的实测资料，1975-2008 年30 多年间，地下水位下降了24.39 m ，平均每年下降0.72 m[3-4] 。1970s 以来，河北平原的地下 4 2 水降落漏斗不断扩大和加深，形成了山前平原串珠状地下水降落漏斗和5×10 km 的深层 [2] 地下水复合漏斗 。此外，地下水的过度开采利用也造成了严重的地面沉降和地裂缝现 象：在天津、沧州和北京东北郊形成了3 个地面沉降中心，天津、塘沽的最大沉降量已超 过3.1 m ；受基底断块差异的影响，沧州出现了20 多条地裂缝，最长达4 km[5] 。河北平原 已成为我国乃至全球水环境最为脆弱的地区之一。 作为用水大户，农业灌溉用水占据河北平原水资源使用总量的70%~80%左右，一直 [6,7] 被认为是地下水过度开采的主要因素 。特别是在冬小麦生育期，有效降水量远远低于实 际耗水量，降水满足率很低，水分对冬小麦生长起到显著的制约作用，地下水灌溉成为