沿黄九省(区)水—耕地—粮食协同关系情景分析

水土资源匹配往往直接影响着各个地区的粮食生产状况,是经济社会高质量发展和农业生产现代化的基础。以黄河流经的9个省区[以下简称“沿黄九省(区)”]为例,基于自然本底和用水总量控制状况的可利用水资源、耕地资源总量以及灌溉耕地资源量4个要素耦合构建了水—耕地—粮食三元协同关系模型,探析了2010—2020年沿黄九省(区)“省—市”尺度水土资源匹配的时空演变特征及各影响要素的贡献度。结果表明:(1)沿黄九省(区)基于自然本底的二元水土资源匹配程度在不断提高,水土资源匹配格局相对稳定但区域差异明显,表现为“西高东低”;(2)从自然本底状况的耕地总量和灌溉耕地量来看,沿黄九省(区)水—耕地—粮食三元协同匹配格局大致呈现3种情况:西部和东北部为重度缺水地区,北部和中北部地区也存在不同程度的缺水,中部和中东部地区呈现多元化分布格局;从用水总量控制状况来看,耕地总量与灌溉耕地下的三元协同匹配格局存在较大差异。(3)不同情景下,水资源贡献率平均超过50%,灌溉水有效利用系数和灌溉定额贡献率总和超过30%,表明提高水资源有效利用率、设定合理的灌溉定额对水土资源匹配程度有举足轻重的影响。研究结果有助于增加对水资源开发利用、耕地生产能力和开垦程度以及粮食产量的相互依存、相互制约等纽带关系的认知。