西南喀斯特洼地農業生態系統應對洪水風險的研究獲進展

　　中國科學院亞熱帶農業生態研究所環江喀斯特生態系統觀測研究站研究員徐憲立團隊在我國西南喀斯特洼地農業生態系統應對洪水風險研究方面取得進展。近期，相關研究成果以Responses of crops to flood and implications for agriculture planning in subtropical humid karst peak-cluster depression為題，發表在《水文學雜志》（Journal of Hydrology）上。

　　西南喀斯特區具有獨特的水文地質條件。當發生大規模暴雨時，喀斯特洼地內澇風險顯著加劇。中國西南地區是世界上最大的連片喀斯特地區之一。然而，全球變暖的影響日益加劇，可能加劇這一地區極端降雨事件的風險，進而影響農業生態系統。因此，研究喀斯特區農業系統如何應對極端降雨事件至關重要。

　　關于植物對洪水的響應已有較多研究，尤其在易受洪水影響的地區如河岸地帶、河流邊緣濕地環境和洪泛平原。然而，在易受極端降雨影響的喀斯特洼地，植物對洪水的響應尚不明確。同時，喀斯特地區居民為適應未來洪水而調整農業布局缺乏科學依據。

　　徐憲立團隊調查了2016年古周洼地的一次極端降雨事件，分析了洪水對峰叢洼地農業生態系統即玉米和牧草的影響。結果表明，此次極端降雨事件為10年一遇，導致洼地78.6%的玉米種植面積絕收和20.4%的牧草種植面積死亡。由于牧草的細根生物量較高且葉片光合能力穩定，牧草在淹沒時表現優于玉米。牧草對洪水的淹沒臨界耐受時間為10.2天；玉米植株突出水面1.5米時可以存活。針對這一極端降雨事件，相對于洼地標高的最低點，牧草和玉米的安全種植高度分別為3.09米和6.21米。研究認為，需要根據植物抵御洪水的能力合理安排喀斯特洼地農業生態系統布局以應對未來的氣候變化。

　　該研究提出了通過探討植物成活率與洪水（澇）過程之間的關系以確定植物的安全種植高度的研究框架。同時，研究提出，不同地區/景觀的洪澇過程可能不一致，不同植物的耐澇能力也不同，因此要將上述框架推廣到其他地區或景觀，需要根據當地的水文環境和植物種類進行實驗校準和驗證。

　　研究工作得到國家自然科學基金、國家重點研發計劃、中國科學院青年創新促進會會員項目等的支持。