干旱缺水是制约中国北方生态保护和高质量的瓶颈，因此该区的抗旱减灾成为了水利工程、地理学和管理科学等多个学科共同关注的重要科学问题。传统干旱评估重在分析旱情等级、空间范围和持续时间，但对旱情的成因机理描述不够清晰，缺乏对水资源供需平衡关系的量化分析，无法对干旱事件中水分亏缺量进行定量估算，进而难以将干旱缺水量与抗旱减灾需水量进行一相对应，制约了干旱评估对抗旱技术研发、应用和统筹规划的指导，难以切实有效的将干旱评估信息应用于实际的抗旱减灾管理中。此外，抗旱技术的研发和应用往往缺乏对干旱成因机理的考虑，忽视了干旱评估信息对抗旱技术研发和应用的支撑作用，难以做到定量化的精准御旱，制约了抗旱技术研发的进步与发展。因此，亟须将干旱定量评估与精准抗旱技术进行深度融合，通过科学合理的水资源管理方案，制定统筹协调的御旱减灾防治规划，进而精准和高效的实现抗旱减灾。

为解决上述问题，实验室张宝庆教授联合西北农林科技大学水土保持研究所吴普特教授，采用旱情成因机理定量分析、抗旱减灾工程技术研发和水资源科学管理深度融合的抗旱减灾研究思路，提出了一种包含干旱缺水定量分析、雨水资源化、智能灌溉和水资源科学管理四个模块的干旱评估与应对方案。本研究提出的包含干旱缺水定量分析、雨水资源化、智能灌溉和水资源科学管理四个模块的干旱评估与应对方案，通过全面统筹分析水资源供需平衡关系，确定干旱事件中的水分亏缺量，量化雨水资源化和智能灌溉所需用水量，根据不同干旱成因模式、气候区和地形地貌，制定具体的旱情应对方案，形成从理论研究-技术研发-装备构建-科学管理的绿色高效干旱评估与应对的理论框架（图1），为“双碳目标”、“两山理论”和“农业用水零增长”等政策性刚性约束引起的水资源供需矛盾加剧背景下中国北方抗旱减灾、生态保护和高质量发展提供科技支撑。这项研究的主要创新点为：将干旱评估与抗旱减灾进行了深度融合，通过量化干旱缺水量，确定不同抗旱措施的用水量，克服了现有研究中干旱评估与抗旱减灾之间脱节的问题，提出了从“诊断病情（旱情定量评估）”到“科学治疗（抗旱技术研发）”再到“愈后健康监测（水资源科学管理）”的全链条式解决方案。

图1 干旱定量评估与精准抗旱技术深度融合的理论框架图

该研究成果以“Integrating water deficit quantification, rainwater regulation, and precision irrigation for drought resistance”为题，近期发在行业领域高水平期刊Science Bulletin上。论文第一作者为兰州大学张宝庆教授，通讯作者为西北农林科技大学吴普特教授，西北农林科技大学赵西宁研究员为该文共同作者。该研究得到了国家自然科学基金项目(42022001, 41877150, 42001029, 42041004)与国家重点研发计划项目课题(2020YFA0608403)的共同资助。

文章链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2095927322006077