河北栾城农田生态系统国家野外科学观测研究站
新闻公告栾城站沈彦军研究组在华北平原作物灌溉次数/产量-地下水关系研究中取得进展
作者: 栾城站 更新时间: 2025-06-27
农田灌溉是导致华北平原地下水超采的主要驱动因素。一方面，减少农田灌溉量从而完成地下水压采是治理华北地下水超采的重要措施。另一方面，减少农田灌溉量必然造成作物减产。如何权衡灌溉与地下水位之间的关系是科学制定压采策略的理论基础。传统的研究主要通过点位尺度的研究揭示农田灌溉与地下水位之间的定量关系，研究结论对区域压采策略的制定支撑度不够。中国科学院农业资源研究中心沈彦军研究组选取子牙河流域平原区为研究区，发展了APSIM-MODLFOW耦合模型框架(图1)，耦合模型研究结果显示：在全部雨养或小麦1水(单次灌溉量：70 mm/亩)、玉米雨养灌溉的条件下，区域平均浅层地下水水位呈现回升趋势；随着小麦玉米灌溉次数的增加，区域平均浅层地下水呈现下降趋势且下降速率增大；在小麦玉米农田1-2次灌溉、总灌溉量70-140 mm的条件下，区域浅层地下水可实现整体采补平衡。该研究所创建APSIM-MODFLOW耦合模型框架可有效模拟区域尺度作物产量与地下水位变化，关于灌溉制度对区域尺度地下水位的影响机制的结论可对华北地下水超采治理的科学决策提供理论支撑。
研究结果以Quantifying the effects of irrigation schedule on groundwater level variability using a linked APSIM-MODFLOWmodel framework为题发表在《Agricultural Water Management》期刊上，中心副研究员刘夏与闫宗正博士为共同第一作者，沈彦军研究员为通讯作者。该研究得到了国家重点研发计划课题(2022YFD1300801–01)、河北省创新群体研究项目(D2021503001)、国家自然科学基金项目(42401035， 42471041，42271039)与河北省创新能力提升项目(225A4201D)的共同资助。
不同灌溉次数条件下子牙河流域平原区浅层地下水位变幅：(a)初始地下水位分布， (b)雨养条件地下水位变幅，(c)1水灌溉条件地下水位变幅，(d)2水灌溉条件地下水位变幅，(e)3水灌溉条件地下水位变幅，(f)4水灌溉条件地下水位变幅，(g)5水灌溉条件地下水位变幅，(h)充分灌溉条件地下水位变幅
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.agwat.2025.109610