東北地理所在東北地區玉米根區土壤水分時空變化研究方面取得新進展
全球氣候變化加劇與極端天氣事件頻發背景下，農田作為保障糧食安全的根基，受到環境影響的概率出現較大不確定性。土壤水分作為農業生產的重要影響因子，是農業水文和氣象中的關鍵變量，對于降水入滲和地表蒸發具有重要調控作用。作為農作物生長過程中水分的主要來源，土壤水分也是研究水分脅迫、旱情監測、產量估算的重要指標。
東北地區旱地農作物以雨養為主，受自然降水和蒸發等因素影響顯著，土壤水分過高或過低均可能影響作物的正常生長，甚至會導致洪澇或干旱等災害發生。目前，對于土壤表層的土壤水分監測，微波遙感能夠發揮較大優勢，但對于土壤深層的水分含量以遙感陸面數據同化手段獲取的再分析資料為主。研究人員以GLDAS Noah模式下的1961-2010年0.25°×0.25°空間分辨率玉米根區0-200 cm土壤水分和1961-2010年中國氣象數據為基礎，評價了GLDAS根區范圍多層土壤水分產品的時空分布特征，發現玉米根區土壤水分50年內降低了約71 mm。基于Penman-Monteith公式采用單作物系數法計算作物需水量，發現整體上玉米需水量的時空分布并無顯著變化。綜合土壤水分和需水量時空分布信息，評估了東北地區潛在玉米種植范圍的水分適宜性區域，結果顯示，東北玉米適宜區50年減少了超過6萬平方公里，這一結果對農業用水管理和農業種植結構調整規劃具有重要參考意義。
圖1東北地區玉米根區0-200 cm深度范圍土壤水分時間變化率的空間分布特征
圖2東北地區玉米需水量變化率的時空分布特征
圖3東北地區玉米種植區域水分適宜性界線（（a）1960s；（b）2000s）
相關論文發表在國際期刊Journal of Hydrology上，中國科學院東北地理與農業生態研究所李雷博士為第一作者，并與李曉峰研究員和鄭興明副研究員共同完成。此項研究工作得到國家重點研發計劃項目（2018YFD1100101）和國家自然科學基金（41971323; 41771400）的資助。
文章信息：
Li Lei, Li Xiaofeng*, Zheng Xingming*, Li Xiaojie, Jiang Tao, Ju Hanyu, Wan Xiangkun. 2022. The effects of declining soil moisture levels on suitable maize cultivation areas in Northeast China. Journal of Hydrology, 608, 127636.
鏈接：https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2022.127636
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