三江平原是我国重要的水稻生产基地，对保障国家粮食安全具有重大的战略意义。20世纪90年代以来，三江平原经历了大规模的水田扩张，水田面积由610万亩增长到4200万亩，增长了近7倍。伴随着水田的扩张，对水资源需求量日益增加，水资源供需矛盾突出，严重制约了该地区水田地力产能提升。掌握三江平原地区水稻生育期水分供需及其匹配度变化对该地区最优水分管理模式以及农业可持续发展有重要的指导意义。

为此，三江示范区“水土资源优化匹配与调控技术示范”研究人员采用长序列气温、降水、蒸散发和多期水稻分布数据，核算了1990-2020年三江平原水稻不同生育期的有效降雨量、作物需水量和灌溉需水量，并系统分析了水稻不同生育期和全生育期的水分供需匹配度时空变化及其驱动机制。

研究发现，1990-2020年间，三江平原地区水稻生育期水分供需匹配度在各生育期均有所增加，但在不同生育期匹配程度差异显著。水稻生育中期水分供需匹配度优于生育前期和生育后期，且生育后期匹配度变异性强于生育前期和中期。在空间上，挠力河流域和兴凯湖流域水分供需匹配度较低，松花江干流地区匹配度最高。建议在不同匹配度地区制定不同灌溉方案，同时应更加关注水稻生育前期的降水不足问题。降水量的增加和蒸散发的减少导致三江平原地区水稻单位面积灌溉需水量的减少，在一定程度上改善了水分供需匹配度。但随着水稻的不断大规模扩张，区域总灌溉需水量显著增大，生育期灌溉需水量超过了总有效降水量。最后，从气候变化和社会经济视角探讨了三江平原地区水稻水分供需匹配度变化的驱动机制，并提出了水资源适应性管理对策，为面向粮食生产布局和地力产能提升的三江平原水土资源优化配置与调控提供科学依据。

图 1. 1990年、2000年、2010年和2020年三江平原不同生育期水田水资源供需匹配系数空间分布

图 2. 1990-2020年水稻各生育期有效降水、蒸发和灌溉需水量的年际变化

图 3. 气候变化和社会经济影响下三江平原水田水资源供需匹配动态概念图

研究成果近期发表在农业水资源领域Top期刊《Agricultural Water Management》，中国科学院东北地理与农业生态研究所研究生章清松和孙嘉豪为共同第一作者，特别研究助理吴燕锋为通讯作者，研究得到了中国科学院战略性先导科技专项(XDA28100105和XDA28020501)等项目联合资助。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.agwat.2023.108388