【摘 要】
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在农业可持续生产的背景下,气候变化是挑战水-粮食纽带关系的重要原因。由于农业用水为用水的主要需求,所以灌溉水对农业生产力至关重要。因此,可以通过需水量和供水量相结合的方法来评估水-粮食的纽带关系。在用水管理和气候变化影响情景下,通过耦合SWAT和WEAP模型,构建了水-粮食纽带关系的综合方法。SWAT模型的建立需要收集和处理相关地理、水文和气象数据,利用林家村水文站20年实测月径流资料,对模型进行
【基金项目】
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国家自然科学基金青年基金“基于改进多目标遗传算法的灌区地表水地下水联合利用模拟优化模型”（编号:51409219）； 国家重点研发计划子课题“基于生态需水的区域水资源优化配置研究”（编号:2016YFC0400305、2016YFC0401306）；
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在农业可持续生产的背景下,气候变化是挑战水-粮食纽带关系的重要原因。由于农业用水为用水的主要需求,所以灌溉水对农业生产力至关重要。因此,可以通过需水量和供水量相结合的方法来评估水-粮食的纽带关系。在用水管理和气候变化影响情景下,通过耦合SWAT和WEAP模型,构建了水-粮食纽带关系的综合方法。SWAT模型的建立需要收集和处理相关地理、水文和气象数据,利用林家村水文站20年实测月径流资料,对模型进行率定和验证。在2020s,2050s和2070s,采用RCP 4.5和8.5下的三种气候模式（MIROC5,BCC-CSM 1.1-M和CCSM4）确定气候变化可能产生的影响。根据两个气候模型的预测（MIROC5和BCC-CSM 1.1-M）,除了2030s的CCSM4（干旱情景）以外,未来所有预测期的降雨量和温度均呈上升趋势。结果表明,率定期和验证期的0.7<NSE≤1、±15≤PBIAS<±25以及0<RSR≤0.5,所有指标均在可接受范围内,因此SWAT模型可以模拟径流变化。总体而言,在RCP4.5和RCP8.5情景下,除了2030s的CCSM4之外,大多数GCM模式在所有时间范围内径流都有显著的增加。除此之外,大多数GCM模式的冬季和春季季节性径流增加。各情景评估表明,修建水库和需求措施（例如,改变种植模式和提高灌溉效率）的综合效应大大减少了供应需求。因此,与仅修建水库的方案相比,供需双方的综合措施对于缓解水资源短缺问题更有效。此外,未来气候变化会使降水增加和温度升高,导致不同GCM预测的水资源可利用量发生变化。对于MIROC5和BCC-CSM 1.1-M的预测,未来的水资源可用量将增加,因此缓解了2030s水资源的短缺。然而,根据CCSM4预测,改变气候条件将增加2030s的干旱程度和频率。因此,对于减少缺水的脆弱性和应对气候变化的影响,可以采用改变种植模式和提高灌溉效率等需水管理的措施。
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