《Agricultural Water Management》：Assessing the mitigation effects of irrigation methods on a record-breaking drought: Crop Yield and Economic Loss in Shaanxi Province, China
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本文针对2026年陕西省遭遇的75年来最严重干旱，研究人员综合多源数据与全农户调查，评估了干旱对作物生产和农户生计的异质性影响。研究揭示了表层土壤干燥是主要胁迫限制，并证明高效灌溉（特别是滴灌）能显著缓解损失，为旱地农业系统的精准水资源管理与适应策略提供了关键科学依据。
在全球气候变化的背景下，干旱正从偶发的冲击转变为许多地区农业面临的常态性挑战。大气蒸发需求增加和降水格局紊乱，导致全球干旱严重程度加剧，受旱区域迅速扩大。中国陕西省作为典型的半干旱半湿润地区，其农业生产对气候波动尤为敏感。就在刚刚过去的2025年，该省经历了一场被记录为近75年来最严重的干旱事件，对粮食生产和农户收入造成了重大影响。然而，干旱的精确影响到底有多大？不同作物类型的脆弱性有何差异？更重要的是，面对日益频繁的极端天气，现有的农业管理措施，尤其是灌溉，能在多大程度上作为“救生索”缓解损失？为了解答这些问题，一支研究团队展开了一项深入而全面的调查。
这项研究发表在《Agricultural Water Management》期刊上。为了回答上述问题，研究人员采用了一种融合多维度数据的研究框架。他们首先利用长时间序列的气象再分析数据（ERA5-Land, 1950–2025）评估了陕西省长期的气候干化趋势以及2025年干旱事件的气象异常特征。同时，他们在全省80个代表性站点进行了实地土壤剖面（0–200 cm）水分采样，并在175个点位同步观测了作物生长指标（如株高和植被指数），以从生物物理层面诊断干旱胁迫。为了量化社会经济影响，研究团队还开展了一项覆盖全省1025户农户的混合模式调查（包含511份实地访谈和514份在线问卷），系统收集了作物减产、经济损失、灌溉实践及农户适应性措施等信息。通过整合气象、土壤、作物生长及社会经济数据，研究揭示了干旱影响从气候信号到农田后果的完整传导链条，并评估了不同灌溉方式在其中的缓解作用。
研究结果清晰地描绘了这场干旱的全貌及其影响机制。
3.1. 气象条件的时空动态
分析表明，1950年至2025年间，陕西省的降水（P）和浅层土壤含水量（SWC）均呈现显著的长期下降趋势，为极端干旱事件的发生提供了恶化的气候背景。2025年，与2024年相比，全省降水减少了31%，浅层土壤水分减少了16%，确认了该年份的严重干旱性质。空间上，干旱表现出明显的南北差异，南部山区经历了最严重的降水和土壤水分亏缺。
3.2. 土壤水分与作物生长状况
田间采样数据揭示了土壤水分在垂直剖面上的严峻形势。对作物生长至关重要的表层0–20 cm土壤，平均含水量仅为9.4%，远低于黄土高原的典型田间持水量（24–28%），而更深层（>20 cm）的土壤水分也仅维持在12%左右，缓冲能力有限。作物生长指标对干旱胁迫表现出明显的等级依赖性：与正常年份相比，中度干旱下玉米株高和植被指数（VI）分别下降约35%和36%；而在严重干旱下，降幅分别高达76%和52%。这证实了表层根区水分亏缺直接限制了冠层发育和生物量积累。
3.3. 干旱对作物产量和农户收入的影响
农户调查数据显示了作物间差异巨大的脆弱性。作为主食的小麦受影响相对较小，平均减产28.3%，经济损失约6180元/公顷。而经济价值更高的蔬菜和果园则遭受了更严重的打击，减产幅度分别达47.6%和51.2%，经济损失分别高达23,520元/公顷和18,675元/公顷。玉米和马铃薯的损失介于两者之间。研究还发现，干旱严重程度与损失呈强正相关：从轻度（<20%）到极端（>80%）干旱，平均减产从18.2%激增至63.5%，经济损失从3525元/公顷攀升至22,230元/公顷。
3.4. 灌溉对干旱缓解的影响
灌溉被证明是抵御干旱的关键措施。与雨养农业（平均减产45.8%）相比，所有灌溉方式均能减少损失，但效果差异显著。其中，滴灌（drip irrigation）的缓解效果最为突出，能将平均减产控制在19.3%；井灌（well irrigation）和渠灌（ditch irrigation）次之，分别将减产降至27.5%和33.7%。拉水灌溉（hauling irrigation）效果有限，与雨养农业无显著差异。分析还显示，滴灌和井灌能显著提升农户的“水安全”感（即对灌溉用水可获得性的信心）。此外，灌溉效益受地形影响显著，在平原和河谷地区效果最佳，而在丘陵和山区则大打折扣。
3.5. 干旱缓解策略的有效性
除了灌溉，研究评估了其他常见抗旱措施的效果。其中，人工降雨和选用抗旱品种能显著降低减产（分别减少18.7%和11.3%）。而使用抗旱剂以及接受补贴与培训等措施，虽然有一定效果，但统计上不显著。这表明，在诸多策略中，保障稳定、高效的灌溉水源是应对干旱最核心、最有效的手段。
研究的结论与讨论部分对以上发现进行了深化与整合。研究人员指出，陕西省农业正面临一个新的“运营基线”：长期气候干化叠加极端干旱事件，使得干旱从气象事件向农业灾害的传导速度加快、程度加深。表层土壤（0–20 cm）的严重干燥是作物遭受胁迫的主要生物物理瓶颈。因此，政策的首要目标应是在作物敏感生长阶段稳定近地表土壤水分。
研究表明，灌溉系统是决定农户抗旱能力和产量稳定性的核心因素。从雨养农业到现代灌溉系统（尤其是滴灌和井灌），农户的“抗旱能力”中位数可从个位数提升至30–50%。这种效益的机制源于三个方面：水源可靠性、灌溉用水效率以及运营控制的灵活性。高效灌溉（如滴灌）通过减少输水和蒸发损失，能更精准地在关键物候期匹配作物需水，从而稳定根区水分。
作物特异性分析揭示了干旱风险的另一个重要维度：它不仅是产量问题，更是生计结构问题。经济损失最大的恰恰是高附加值的蔬菜和果园系统。因此，缓解策略必须具有针对性：对经济作物，需结合高效的输水方式与基于物候的精准灌溉管理；对主粮作物，则可侧重于低成本的水分保蓄措施与关键生育期的补充灌溉。此外，由于经济作物损失会快速转化为家庭财务压力，应将技术措施与风险管理工具（如指数保险、季节性信贷）相结合。
基于以上发现，研究提出了系列政策建议。首先，省级规划应基于新的干化基线，重新校准水资源分配目标、早期行动触发机制和应急预算，并优先关注南部等受灾最重的地区。其次，投资政策应从单纯的硬件补贴转向基于结果的激励，将资金与可观测的绩效指标（如减产减少幅度、抗旱能力评分、水安全感知）挂钩。最后，构建一个能够反映空间和深度上干旱发展过程的证据体系至关重要，包括在不同地貌单元设置标准化的土壤水分监测点，并将农户横断面调查转为长期跟踪面板，以更准确地评估不同适应措施在长期和多变干旱模式下的效果。
总而言之，这项研究系统揭示了2025年破纪录干旱对陕西省农业的多维度冲击，并定量评估了不同灌溉方式的缓解效能。其核心结论是：提升农业抗旱韧性，关键在于将可靠的水源、高效的输配水技术与精细的运营管理相结合，并使之适应当地的地理条件和作物结构。这为旱地农业区制定精准、有效的水资源管理与气候适应政策提供了坚实的科学依据。
