一、 基本情况
默里-达令盆地横跨澳大利亚东南部,面积约105.56万km2,占大陆约14%,是澳大利亚重要的农业与水资源管理区[1]。盆地集中了全国约40%的农场和70%的灌溉土地;灌溉农业仅占约3%面积,却是主要用水部门[1]。作为粮食与纤维产区,盆地水资源每年支撑约300亿澳元农业产值和三分之一以上食物供给,因此需要持续掌握土地覆盖、灌溉耕地和用水变化[2]。澳大利亚数字地球土地覆盖产品(DEA Land Cover)利用35年以上卫星影像,提供1988年以来30 m年度土地覆盖数据,可识别农田、植被、裸地和水体变化[3]。
该地区水资源开发强度高,平均超过40%的地表径流被引取,干旱和调水约束长期影响农业稳定[1]。2020-2021年,盆地占全国灌溉用水量62%、灌溉面积约120万ha,说明旱区耕地对有限水源依赖明[4]。盐渍化是另一突出风险,高盐地下水、低降雨、高蒸发、植被清理和灌溉开发,都会推动盐分进入土壤、地下水和河流系统[5, 6]。若盐度失控,将影响水质、生物多样性、粮食与纤维生产、生活用水和基础设施寿命。在南澳大利亚州默里兰兹—河地等区域,干旱期土壤侵蚀和风蚀也被列为重要土地管理问题[7, 8]。
二、 技术与管理
(1) 长期土地覆盖底图构建与农业用地变化识别
默里—达令盆地的耕地风险识别可首先依托DEA Land Cover产品,该产品基于长期Landsat影像构建,按年度更新,覆盖1988-2025年,可在30 m尺度上反映土地、植被和水体的变化过程[7]。DEA Land Cover不仅可作为土地覆盖本底数据,也能用于追踪灌溉耕地扩张、裸地增加、植被覆盖下降和水体范围波动等风险信号[7]。土地利用类型的判读,则可进一步叠加澳大利亚农业资源经济科学局(ABARES)的澳大利亚集水区尺度土地利用数据(CLUM)。该数据以50 m栅格表达区域土地利用格局,并综合州级土地利用图、土地权属、精细卫星资料和实地信息,有助于弥补DEA Land Cover在农业经营类型识别上的不足[9]。对于粮棉、园艺和牧草等具体农业类型,还可结合ABARES商品作物数据及2010-2021年国家尺度土地利用数据,进一步建立“土地覆盖变化-农业用途调整-灌溉需求变化”的综合判读思路[10]。
(2) 土壤和地下水数据支撑下的水盐风险分区
土壤基础信息可采用澳大利亚土壤与景观网格(SLGA)。该数据库整合土壤采样、实验室测试、建模和遥感资料,形成约90 m分辨率、深至地下2 m的全国土壤属性网格[11]。在耕地风险评价中,土壤水分、养分状况和黏粒含量等指标,可用于判断耕地的保水能力、盐分累积倾向以及风蚀敏感性[11]。地下水条件则可借助澳大利亚地下水浏览器进行补充分析。该平台汇集约90万个钻孔位置,并提供地下水位、盐度、水化学、三维地下水模型和管理区等数据,有助于分析高盐地下水与灌溉耕地之间的空间关系[12]。在此基础上,将SLGA、地下水盐度和DEA Land Cover叠加,可以把盐分风险的判断从河道水质扩展到土壤、地下水和土地覆盖变化的综合分析[12]。
(3) 流域水资源、水质和盐度动态监测
水资源和盐度变化可依托澳大利亚气象局(BOM)的默里—达令盆地水信息平台进行连续跟踪。该平台整合了水库、河流测站、水质、地下水孔、配水和水交易等信息,可为灌溉用水调度、干旱过程判断和水盐动态分析提供数据支撑[13]。盐度监测方面,默里—达令盆地管理局(MDBA)与流域州政府依据《盆地计划》,在关键站点开展盐度目标监测和报告;相关指南明确提出,需在45个关键站点对盐度目标进行监测和评估[14]。《流域盐度管理2030战略》(BSM2030)进一步将水质目标、长期盐度规划目标和向默里河口输出盐分目标纳入管理框架,以控制流域盐分累积[6]。在具体治理上,该战略通过盐截排工程、盐度分区管理和长期监测,减少咸地下水进入默里河,并维持南澳Morgan等控制点盐度处于可接受范围[6]。
(4) 监测结果驱动的取水限额与盐度责任管理
澳大利亚《盆地计划》以可持续取水限额(SDLs)约束流域取水规模,城镇、工业和农业用水均被纳入限额管理,以保留维持河流和生态系统健康所需的水量[15]。在实施层面,各州通过水资源计划落实SDL要求,并在河流集水区和地下水区尺度细化取水控制,将灌溉用水、生态需水和区域水资源分配放入同一管理框架[15]。盐度管理则形成了相对独立的责任核算体系。默里—达令盆地通过盐度目标、联合治理工程、盐度“贷方-借方”登记和责任分担,记录并抵消可能增加河流盐负荷的开发活动[5]。因此,本案例的技术路线并不是单纯依赖遥感分类,而是以DEA Land Cover和ABARES土地利用清查追踪耕地变化,以SLGA和地下水资料判断土壤盐渍化敏感性,再通过BOM/MDBA水盐监测和SDL制度约束灌溉开发强度[7, 11, 13, 15]。
三、 应用效果
(1) 提高了旱区耕地变化识别和风险预警能力
DEA Land Cover将1988年以来的卫星影像转化为土地、植被和水体变化信息,为默里—达令盆地追踪耕地扩张、裸地增加、植被退化和水体波动提供了连续证据[3]。结合ABARES集水区尺度土地利用数据后,土地覆盖变化可以进一步对应到具体农业经营类型,从而把遥感识别结果解释为灌溉、粮棉、园艺或牧草用地调整[9]。
(2) 增强了水资源约束下的灌溉管理能力
《盆地计划》通过可持续取水限额,将城镇、工业和农业取水纳入统一约束,并在地表水和地下水资源单元上设置管理目标,使耕地扩张能够与水资源承载能力相互校核。截至2026年3月31日,“弥合差距”地表水回收总量已达2062.2 GL/y,接近2075 GL/y目标,表明水资源恢复和灌溉用水约束已形成可量化的管理进展[16]。
(3) 提升了盐渍化风险管控和跨州协同治理效果
《流域盐度管理2030战略》延续了此前盐度治理基础,南澳政府资料显示,长期盐度管理已明显降低Morgan控制点的平均盐度,盐截排工程仍在持续减少进入默里河的盐分[6]。Hart等[5]指出,1988年以来的联合治理行动使默里河盐度总体得到控制,并逐步形成盐度目标、联合工程、贷方—借方登记和责任核算相结合的管理框架。
参考文献
1. Bureau of, M., National Water Account 2022: Murray-Darling Basin: Geographic information. 2024, Australian Government Bureau of Meteorology.
2. Department of Climate Change, E.t.E. and Water, Murray-Darling Basin. 2026, Australian Government.
3. Geoscience, A., DEA Land Cover. 2026, Australian Government Geoscience Australia.
4. Australian Bureau of, S., Water Use on Australian Farms, 2020-21 financial year. 2022, Australian Bureau of Statistics: Canberra, Australia.
5. Hart, B.T., et al., Salinity Management in the Murray-Darling Basin, Australia. Water, 2020. 12(6): p. 1829.
6. Department for, E. and G.o.S.A. Water, Basin Salinity Management 2030 Strategy. 2026.
7. Tissott, B., et al., DEA Land Cover 30m. 2025, Geoscience Australia: Canberra, Australia.
8. Murraylands and B. Riverland Landscape, Soil erosion. Government of South Australia.
9. Australian Bureau of, A., E. Resource, and Sciences, Catchment Scale Land Use of Australia – Update December 2023 version 2. 2024, Australian Bureau of Agricultural and Resource Economics and Sciences: Canberra.
10. Australian Bureau of, A., E. Resource, and Sciences, Land use data download. 2026, Department of Agriculture, Fisheries and Forestry.
11. Csiro, Soil and Landscape Grid of Australia. Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation.
12. Bureau of, M., Australian Groundwater Explorer. 2026, Australian Government Bureau of Meteorology.
13. Bureau of, M., Murray-Darling Basin Water Information. Australian Government Bureau of Meteorology.
14. Murray-Darling Basin, A., Guideline: 'having regard' to Water Quality Targets for Managing Water Flows. Murray-Darling Basin Authority.
15. Department of Climate Change, E.t.E. and Water, Sustainable Diversion Limits. 2026, Australian Government.
16. Department of Climate Change, E.t.E. and Water, Progress on Murray-Darling Basin water recovery. 2026, Australian Government.
