基于空間認知的“絲綢之路經濟帶”耕地利用模式*

吳炳方曾紅偉陳 曦 中國科學院遙感與數字地球研究所 數字地球重點實驗室 北京 000 中國科學院新疆生態與地理研究所 烏魯木齊 8300

?

基于空間認知的“絲綢之路經濟帶”耕地利用模式*

吳炳方1曾紅偉1陳 曦2
1 中國科學院遙感與數字地球研究所 數字地球重點實驗室 北京 100101
2 中國科學院新疆生態與地理研究所 烏魯木齊 830011

摘要通過耕地利用模式的遙感動態監測，認知絲綢之路核心帶中亞五國與我國新疆地區的農業發展現狀，同時結合兩地水資源稟賦特征，總結耕地擴張過快、農業結構失衡是該地區農業發展存在的主要問題，也是區域生態環境惡化的主要根源。結合中亞與新疆水資源稟賦不足且空間分布不均、但天然草場豐富的特點，提出以流域為單元，水資源約束下的控制耕地規模、調整種植結構、積極發展高端畜牧業與精品瓜果業的發展思路，從而為“絲綢之路經濟帶”核心區的發展提供寶貴的水資源支撐。

關鍵詞耕地規模，種植結構，水土資源，中亞，新疆

DOI 10.16418/j.issn.1000-3045.2016.05.007

*資助項目：中科院學部咨詢評議項目（Y4Y00700Q M），糧食公益性行業科研專項（201313009-2、201413003-7）

修改稿收到日期：2016年4 月20日

中亞五國與我國新疆地區（簡稱“中亞”與“新疆”）是“絲綢之路經濟帶”北、中、南三條大通道的交匯之地，又是東西兩大經濟圈的重要節點和樞紐，具有獨特的地緣優勢、資源優勢和人文優勢。受大陸性氣候的影響，中亞與新疆的降水不足，新疆平均降水量僅 150 mm，單位面積的產水量僅為全國平均水平的 1/6［1］，且水資源的時空格局極度不均［2］，水資源稟賦不足已成為區域經濟社會發展的瓶頸之一。農業的發展依賴區域土地資源與水資源，干旱地區水資源尤為珍貴，是維系區域可持續健康發展的紐帶，一旦突破區域水土資源承載力的極限，將引發不可逆的生態悲劇。

中東地區是全球最為干旱的區域，受人口持續增長的壓力，該地區灌溉農業迅速擴張，已經超越區域的水資源承載能力，地下水位下降迅速，威脅該地區的可持續發展［3］。印度西北部與巴基斯坦相鄰的拉賈斯坦，旁遮普和哈里亞納邦，人口1.14 億，加之 20 世紀60 年代“綠色革命”電動水泵普及，政府對農業地下水使用的補貼［4］，導致區域小麥、水稻與大麥的種植面積迅速擴張，地下水開采量遠超區域地下水的補給量，該區域地下水每年下降 3—5 cm［5］。GRACE 重力衛星監測表明，由于美國加州中央河谷區域灌溉經濟農業的大規模發展，2002—2014 年區域水資源消耗劇增［6］，自 2011 年以來薩克拉門托河與圣華金河水被灌溉農業的消耗量遠大于加州 3 800 萬居民與工業的耗水量［4］。

以上案例表明，不論是發展中國家還是發達國家，農業發展超越區域水資源承載力的極限，都無可避免地會發生生態環境危機，中亞與新疆也不例外。中亞是世界上最著名的棉花種植與出口區，前蘇聯不顧該地區的水資源稟賦條件，在該地區大規模種植棉花，原本應該注入咸海的阿姆河與錫爾河的河水被灌溉所消耗［7,8］，2014 年東咸海出現近 600 年以來的首次干涸［9］。新疆自 20 世紀 50 年代屯墾戍邊以來，耕地迅速擴張，20 世紀 90 年代，鼓勵耕地開墾的低息貸款與低稅收的優惠政策，以及 90 年代后期的農業種植補貼政策，使耕地擴張速度在 2000—2005 年之間達到頂峰，農業灌溉用水量占新疆總用水量的 96%［2］。局部地區農業發展規模早已超越區域的水資源稟賦，灌溉農業的發展已經超越區域水資源承載能力的極限，通過耕地擴張發展農業的模式已到了盡頭，如果再放任灌溉農業的肆意擴張，中亞咸海的危機將進一步加劇，新疆也將步中亞的后塵，產生不可逆的生態環境危機。因此，中亞與新疆農業需要回歸理性，正視水資源稟賦不足的現實，積極調整農業結構，走一條適合區域資源稟賦特征的農業可持續發展之路。

1 中亞與新疆農業發展現狀

中亞與新疆的土地資源豐富，光照充足，當灌溉有保證時，十分有利于農業的發展，經過常年開墾之后，中亞與新疆的耕地利用模式已經發生巨大變化。

1.1 耕地擴張空間認知

自1960 年開始，阿姆河與錫爾河的中、下游地區灌溉農業迅速發展，特別是棉花與水稻種植面積迅速擴大，耕地灌溉面積約為 4.5 萬 km2，至 1981 年，流域耕地灌溉面積擴張至 7 萬 km2［10］，至 2007 年，中亞五國耕地面積 30.84 萬 km2，其中灌溉耕地面積 10.03 萬 km2［11］, 基于國家基礎地理信息中心Globeland 30 土地利用數據監測表明，2000—2010 年中亞的耕地保有量還呈現明顯的增長趨勢（圖 1）。

圖 1 2000—2010 年中亞五國耕地空間格局認知

近 20 年來，新疆耕地面積增長很快［12,13］，關于新疆耕地面積的數據存在爭議，如新疆統計局公布 2008 年的耕地面積為 6 187 萬畝，全疆第二次土地調查數據表明新疆耕地面積為 7 685 萬畝，中科院資源環境數據中心遙感數據表明，2008 年新疆耕地面積為 692.5 萬公頃［11］，合計約 1 億畝，ChinaCover［14］遙感監測顯示 2010 年新疆耕地面積已經突破 1 億畝（圖 2），盡管各類數據不一，但是新疆耕地保有量大已經是不爭的事實。而且遙感動態監測表明，自 2010 年以來新疆還有大量的開墾荒地存在，約增長 900 萬畝，也就是說新疆耕地的絕對數量還在繼續增長，新疆已經成為我國耕地保有量最大的省（區）之一。

圖 2 1990—2010 年新疆耕地空間格局認知

1.2 農業種植結構變化認知

中亞作物種植模式由“糧棉并舉模式”向“糧為主、棉為輔”的模式轉變。依據聯合國糧農組織統計數據庫（FAOSTAT）提供的 1992—2013 年中亞五國棉花產量數據，土庫曼斯坦與烏茲別克斯坦的棉花產量分別占中亞棉花總產的 16% 與 68%，二者合計占 84%。就烏茲別克斯坦而言，2003 年相比 1992年下滑 25.8%，2003 年之后，棉花產量得到恢復，并保持在平均水平，2013 年相比 1992 年棉花產量下降 14.1%（圖 3a）；土庫曼斯坦棉花產量 2008 年之后逐步下滑，2013 年棉花產量相比 1993 年下滑 52.3%。哈薩克斯坦與烏茲別克斯坦的小麥種植面積分別占中亞小麥總種植面積的 82% 與 9%。1992—1998 年，哈薩克斯坦小麥面積呈現逐步下滑的趨勢，1998 年相比1992年，小麥種植面積下滑了33.5%，1998 年之后，小麥種植面積得到恢復并持續增長，并在 2012 年達到峰值，相比 1998 年增長 57.9%，2013 年小麥種植面積有所回落，但仍然保持在較高水平（圖3b）。就烏茲別克斯坦而言，1992—1997 年期間，該國小麥種植面積迅速增長，1997 年相比 1992 年增長134.2%，從 1997 年至今，該國的小麥種植面積保持相對穩定，2013 年相比 1992 年小麥種植面積增長 130.3%。

表 1 1990-2010年新疆作物種植結構的變化（單位：%）

新疆農業種植結構由“谷物為主，棉花為輔”向“谷物與棉花并重”模式轉變。結合新疆統計年鑒公布的數據，谷物類占農作物的種植比重由 1990 年的 60.85% 下降至 2010 年的 39.49%，而同期棉花的比重則由 1990 年的14.61% 上升至 2010 年的 30.69%（表 1），種植模式已由“谷物為主，棉花為輔”轉化為“谷物與棉花并重”。盡管谷物類的比重下降，但受耕地總量強勁增長的影響，谷物類種植面積的絕對量不降反增，因耕地面積與種植比重同步增加，新疆棉花的種植面積迅速增長。耕地增長的區域 90% 以上發生在天然林地與草地區［13,15］，這也意味著畜牧業占農業的比重下降，當前，新疆畜牧業的發展水平低于全國平均水平，近幾年更是出現從其他省（區）和周邊國家向新疆大量調撥牛羊肉的狀況，與全國 5 大天然草場的身份極不相稱（新疆統計信息網，2011），農業發展呈現“種植業強而畜牧業衰落”的特征。如今新疆已成為全國主要的糧食生產基地與最大的棉花種植基地，棉花產量占全國總產的 50% 以上；人均糧食也大幅度增長，1983 年，新疆糧食僅能滿足自給，而到 2009 年，新疆人均糧食達到 534 kg，已經達到世界平均水平，遠高于 404 kg 的全國平均水平［1］，農業的發展已經由溫飽型向以經濟驅動為主的特征轉變。

圖 3 1992—2013 年烏茲別克斯坦棉花產量（a）與哈薩克斯坦小麥種植面積（b）變化趨勢

2 農業過度發展導致的問題

由經濟利益驅動的生產動力加速了中亞與新疆的水資源消耗，也將由水維持的干旱區脆弱的生態環境推向危險的境地，農業的無序發展已經成為區域生態環境問題的根源。

2.1 耕地擴張與種植結構失衡導致耗水量增加

就新疆而言，在假設作物種植結構不變的情景下，據 1990 年與 2010 年 ChinaCover 耕地遙感數據統計，2010 年耕地面積為 1990 年的 1.6 倍，也就是說 2010年農作物的耗水量是 1990 年的 1.6倍。不同作物的生長周期、生長環境與蒸騰強度各異，生育期內耗水量差異巨大，如喜熱喜濕的稻谷，生育期內年均耗水量為 1 000 mm 以上；冬小麥生長周期長，生育期內灌溉強度大，總耗水量為 390—600 mm 之間［16］；玉米的生長周期相對較短，雨熱同步，生育期內畝均耗水量比小麥少 20%—30%，且由于生育期內的降水相對豐富，可以利用雨水資源，灌溉需水量相對較少；棉花生長周期長，生育期內灌溉需水量大，總耗水量在 474—669 mm 之間［17］，比小麥與玉米的耗水量高 20%—30%，如果僅考慮稻谷、小麥、玉米與棉花 4 大農作物，結合 1990 年與 2010 年農作物的種植比例，以及各類作物的耗水量，2010 年耗水量比 1990 年增加約 15.5 mm，按 1 億畝耕地計算，相應于增加 10.35 億 m3的耗水量。

2.2 耗水量過大導致區域生態環境危機

2.2.1 湖面萎縮

中亞的咸海流域自 20 世紀 60 年代開始大規模的農業開發，灌溉土地規模不斷擴大，高耗水的棉花、水稻的大面積種植，加之上游大規模的引水發電灌溉，導致咸海的面積自1960 年開始迅速萎縮［18］，NASA 遙感影像監測表明，1973—2013 年，咸海水域面積迅速萎縮，至 2013 年 12 月，咸海水域面積已不足 1973 年的 1/10（圖 4），幾近干涸，咸海危機成為不可持續發展的典型［19］。

圖 4 1973—2013 年咸海水域變化空間認知

在新疆，因灌溉農業發展導致的湖面萎縮局面也越來越突出。Landsat 7 遙感影像監測表明，隨著 20 世紀 90 年代末至 21 世紀頭幾年豐水年的結束，由于灌溉農業的大規模發展，艾比湖湖面面積由 2002 年的超過 800 km2縮小至約 400 km2（圖 5），不僅遠小于湖區生態環境健康要求的 800 km2，也小于流域生態系統的核心免受侵襲要求的 500 km2閾值［20］，艾比湖裸露的湖盆已成為我國沙塵主要源地之一。位于吐魯番盆地的艾丁湖由于上游灌溉耕地的不斷增加，湖區水域面積因缺水幾近干涸［21］，歷史鼎盛時期面積達 5 350 km2的羅布泊和面積達 1 000 km2的瑪納斯湖已經完全干涸［22］。

圖 5 Landsat 7 影像顯示的艾比湖 2002 年（左）與 2012 年（右）水域面積變化

2.2.2 河流斷流

除湖面萎縮之外，耗水過大導致嚴重的河流斷流。阿姆河與錫爾河是中亞地區維持咸海流域生態健康的最重要河流，但 20 世紀 50—70 年代，為解決其糧食安全問題，前蘇聯在中亞進行大規模的農業墾荒。鼎盛時期，前蘇聯 95% 的棉花產量，40% 的稻谷都產自中亞地區［23］。因上游耕地過度開發，兩河入湖水量由1960年前的 560 億 m3縮減至 1981—1998 年的 35億—76 億 m3［11］。1974—1986 年，錫爾河下游因缺水而到不了咸海，阿姆河的下游也在 1982、1983、1985、1986 和 1989 年出現斷流［18］。

新疆塔里木河流域由于農業大規模的開墾，河流斷流點持續上移，河流斷流長度不斷增加，斷流時間持續加長，1990 年斷流 19 天，2000 年增至 127 天，2009 年斷流累積時間增至 310 天［24］，河流斷流長度達 1 100 km［1］，長期斷流導致塔里木河下游主河道發育受阻，自然生態系統萎縮，人為的輸水抑制了河道自然發生規律，改變了原生種的繁殖更新環境［25］。

2.2.3 地下水超采

在我國新疆，農業的過度發展引發了嚴重的地下水超采。一是機電井增長迅速，1973 年，全疆有 2 400 眼機電井，2001年機電井增長至 35 000 眼［26］，2005 年機電井增至 51 439 眼［27］；二是地下水開采量的增加，2001 年全疆地下水開采 54.5 億 m3［26］，2005 年為 68.45 億 m3，2008 年為 72.11 億 m3［27］，2010 年增至 95 億 m3，2012 年增至 111 億 m3（人民網，2014）；三是地下水嚴重超采區范圍大、地下水水位下降迅速，新疆地下水超采集中在經濟發達的天山北麓地區［11］，水資源短缺地區，如塔城盆地超采面積達 4 311 km2，吐魯番盆地超采面積達 3 437 km2，其中鄯善超采 1.6131 億 m3［28］，奇臺超采面積達 2 242 km2，哈密盆地地下水超采面積達 1 593 km2，天山北坡瑪納斯流域的機電井水位由起初的 100 m，增至現在的 150—500 m，最深的達到 620 m，2005 年地下水超采量為 17.16 億 m3［27］，2012 年地下水超采量已達 46 億 m3。

3 中亞與新疆農業發展的建議

中亞與新疆的河流大都屬于內流河，流域間相對獨立，水資源交互少，每個流域可供人類社會消耗的水資源量，即可供人類可持續消耗的水資源量［29］是有限的，一旦突破可持續界限，生態系統將會面臨風險［30］。而一個流域或區域的農業灌溉規模需要與該區域所能提供的人類可持續耗水量相適應，因此在制定流域內或區域內的農業灌溉發展規劃時，一定要首先明確在扣除生活、工業耗水量后有多少水可以被農業或灌區活動消耗，以及這些可消耗的水在空間和時間上的分布，即每個灌區或行政單元區內農業可消耗的水量，同時考慮環境容量的要求。

3.1 控制耕地種植規模、調整種植結構

中亞與新疆是全球棉花最主要的生產與出口地，據 FAO 統計資料，哈薩克斯坦是全球重要的小麥生產和出口國之一，小麥產量位列全球第 14 位，主要出口俄羅斯及歐洲國家；棉花是烏茲別克斯坦、土庫曼斯坦和塔吉克斯坦農業的支柱產業，烏茲別克斯坦是全球第 5 大產棉國和第 2 大棉花出口國。糧棉的大量出口，不僅是物資的對外出口，也是水資源出口，這意味著中亞與新疆在以糧棉貿易為主的“虛擬水”交易中，成為水資源的凈輸出地，間接加重了區域水資源危機，與區域水資源匱乏的本質格格不入。因此，區域農業發展的當務之急是在保證糧食安全前提下，嚴格控制耕地規模，特別是灌溉耕地的規模，積極開展退耕還草措施，壓縮耕地的種植規模，在適當的時機，進口部分糧食，在緩解區域糧食供給壓力的同時，通過糧食進口實現由“虛擬水”交易中的水資源凈輸出地向流入區轉變，為經濟發展騰出更多的水資源。

在壓縮控制耕地種植規模的同時，還要積極調整作物種植結構。以新疆為例，結合耕地面積（以 ChinaCover 數據為基準）與作物種植比例數據，2010 年新疆水稻的種植面積約為 170 萬畝，年耗水量高達 11 億 m3；以棉花種植比例30.69% 計算，新疆棉花種植面積高達 3 790 萬畝，年總耗水量為 144 億 m3，棉花與水稻總的耗水量為 155 億 m3，與區域水資源稟賦格格不入。如果將棉花改為玉米，則每年可以節水約 30 億 m3，如果棉花種植面積減少一半，則每年可以減少約 70 億 m3的耗水量。

3.2 發揮天然草場優勢發展高端畜牧業

農業的發展需要尊重區域的自然條件特征，中亞與新疆是牛、羊的主要消費區之一，居民對畜產品與奶制品有特殊的偏好，中亞居民的食品消耗結構中，動物性消費占 20%［31］。與此同時，兩地又有發展畜牧業得天獨厚的優勢，理應成為高端畜產品基地。就水資源稟賦而言，與耗水的種植業相比，單位面積的牧場耗水量更低。苜蓿的年耗水量為 400 mm 左右，遠低于棉花與水稻的耗水量，如果將棉花改種苜蓿，僅新疆每年可以節約水資源 40 億 m3，此外，天然草場所在的地理位置海拔相對較高，降水相比種植業所在的綠洲區豐富，灌溉需水量低，因此，發展畜牧業也符合區域的水資源稟賦特征。

由于中亞與新疆的降水量不足，干旱與半干旱的生態系統恢復力較差，因此，在發展畜牧業時也需要嚴格控制載畜量，注重提高畜牧業的規模與肉類品質，發展高端畜牧業，不能盲目發展，一哄而上，也應遵循區域水資源稟賦，切忌超載放牧，在滿足群眾畜產品需求的同時，促進區域水資源的可持續發展。同時，中國需要發揮市場引導的作用，在保證肉產品安全的前提下，向中亞開放畜產品市場，利用市場的力量促使中亞自覺開展農業種植結構調整。

3.3 適當發展高端瓜果農業

中亞與新疆地區光照充足，晝夜溫差大，作物光合作用糖分累積多，有發展高端瓜果業的獨特優勢，如新疆吐魯番的葡萄、哈密的瓜、精河枸杞、和田大棗等在全國乃至全球都具有較高的品牌認知度，與傳統的糧棉種植相比，瓜果還具有較高的經濟價值，有利于致富脫貧。但是與傳統的種植業相比，瓜果的耗水量更高，以吐魯番葡萄為例，其年耗水量在 800—1 200 mm 之間，遠遠高于谷物與棉花等，因此，瓜果農業的發展要控制規模，走精品化發展的高端路線，從而實現經濟效益與區域水資源稟賦的和諧統一，否則將會加重區域水資源的壓力，增加區域水資源的消耗。例如美國加利福尼亞地區，在高附加值的經濟作物帶來可觀收益的同時，也導致了區域地下水危機。

4 結語

任何事物的發展都需要遵循其賴以生存的資源稟賦，否則就會受到自然界的懲罰，農業的發展也不例外。當前中亞與新疆水資源的危機歸根到底是違背區域水資源稟賦特征的理念在作怪，中亞與新疆成為全球與中國重要的商品糧與棉花種植基地與區域水資源的稟賦相左，與區域民族習慣特征相違背。在“一帶一路”重大戰略中，中亞與新疆要借勢改變，因地制宜，面對區域水資源匱乏的現狀，以流域為單元，在耗水量總量控制的前提下，明確農業的灌溉規模；積極調整農業結構，壓縮耕地規模，調整種植業結構，積極打造高端畜牧業與瓜果業，使流域內的農業耗水量保持在允許的范圍內。在促進農業可持續發展的同時，為區域城鎮化和工業發展騰出寶貴的水資源。

參考文獻

1 唐數紅. 對新疆水問題的基本認識. 干旱區研究, 2010, 27（5）: 657-662.

2 張捷斌. 新疆水資源可持續利用的戰略對策. 干旱區地理, 2001, 24（3）: 217-222.

3 Kharraz J E, El-Sadek A, Ghaffour N, et al. Water scarcity and drought in WANA countries. Procedia Engineering, 2012, 33: 14-29.

4 Famiglietti J S. The global groundwater crisis. Nature Climate Change, 2014, 4（11）: 945-948.

5 Rodell M, Velicogna I, Famiglietti J S. Satellite-based estimatesof groundwater depletion in India. Nature, 2009, 460（7258）: 999-1002.

6 KAREN KAPLAN. Satellite images reveal shocking groundwater loss in California. Los Angeles Times. ［2014-12-6］ . http: //www.latimes.com/science/sciencenow/la-sci-sncalifornia-drought-groundwater-satellite-20141002-story.html.

7 Micklin P. The Aral Sea disaster. Annu. Rev. Earth Planet. Sci., 2007, 35: 47-72.

8 White K D. Nature–society linkages in the Aral Sea region. Journal of Eurasian Studies, 2013, 4（1）: 18-33.

9 NASA/Earth Observatory. Aral Sea loses its eastern lobe --first time in modern history, NASA’s Terra satellite shows. ScienceDaily. ［2014-12-6］. http://www.sciencedaily.com/ releases/2014/09/140930193331.htm.

10 吳敬祿, 馬龍, 吉力力. 中亞干旱區咸海的湖面變化及其環境效應. 干旱區地理， 2009, 32（3）: 418-422.

11 鄧銘江, 章毅, 李湘權. 新疆天山北麓水資源供需發展趨勢研究. 干旱區地理, 2010 （3）: 315-324.

12 程維明, 柴慧霞, 方月, 等. 基于水資源分區和地貌特征的新疆耕地資源變化分析. 自然資源學報, 2012, 27（11）: 1809-1822.

13 陳紅, 吳世新, 馮雪力. 基于遙感和GIS的新疆耕地變化及驅動力分析. 自然資源學報, 2010, 25（4）: 614-624.

14 吳炳方, 苑全治, 顏長珍, 等. 21 世紀前十年的中國土地覆蓋變化. 第四紀研究, 2014, 34（4）: 723-731.

15 吳世新, 周可法, 劉朝霞, 等. 新疆地區近 10 年來土地利用變化時空特征與動因分析. 干旱區地理, 2005, 28（1）: 52-58.

16 張學文, 張家寶. 新疆氣象手冊. 北京: 氣象出版社, 2006.

17 胡順軍, 宋郁東, 周宏飛, 等. 塔里木盆地棉花水分利用效率試驗研究. 干旱地區農業研究, 2002, 20（3）: 66-70.

18 楊小平. 中亞干旱區的荒漠化與土地利用. 第四紀研究，1998, （2）: 119-127.

19 UNESCO. Water related vision for the Aral Sea basin the year 2025. UNESCO， 2000.

20 包安明, 穆桂金, 章毅, 等. 控制艾比湖干涸湖底風蝕的合理水面估算與效果監測. 科學通報, 2006, 51（z1）: 56-60.

21 楊發相, 穆桂金. 艾丁湖萎縮與湖區環境變化分析. 干旱區地理, 1996, 19（1）: 73-77.

22 毛德華, 夏軍, 黃友波. 西北地區水資源與生態環境問題及其形成機制分析. 自然災害學報, 2004, 13（4）: 55-61.

23 胡文俊. 咸海流域水資源利用的區域合作問題分析. 干旱區地理, 2009, 32（6）: 821-827.

24 陳亞寧, 葉朝霞, 毛曉輝, 等. 新疆塔里木河斷流趨勢分析與減緩對策 . 干旱區地理, 2009, 32（6）: 813-820.

25 趙萬羽, 陳亞寧. 塔里木河下游斷流河道整治引發的生態問題與重建對策分析. 地理科學, 2008, 28（4）: 496-500.

26 李鴻安, 吳虹睿, 艾力. 淺談新疆地下水超采現狀與治理措施.新疆水利, 2004, （3）:33-36.

27 鄧銘江. 新疆地下水資源開發利用現狀及潛力分析. 干旱區地理, 2009, 32（5）: 647-654.

28 古麗娜. 鄯善縣水資源利用現狀及對策初議. 中國農村水利水電, 2012, （10）: 65-67.

29 Wu B, Jiang L, Yan N, et al. Basin-wide evapotranspiration management: concept and practical application in Hai Basin, China. Agricultural Water Management, 2014, 145: 145-153.

30 IGBP .Science plan and implementation strategy. IGBP, 2005.

31 布媧鶼·阿布拉. 中亞五國農業及與中國農業的互補性分析.農業經濟問題, 2008, （3）: 104-109.

吳炳方 中科院遙感與數字地球所研究員，博士生導師，首批“百千萬人才工程”入選者。數字地球科學重點實驗室/數字農業研究室主任，地球觀測組織農業主題聯合主席，聯合國亞太經濟與社會委員會（UN ESCAP）亞太區域旱災機制專家組長。研究領域包括農業遙感、水資源遙感與管理、生態遙感研究，其中自1992年開始就致力于全球農情遙感監測方法與體系研究，并于1998年建成全球農情遙感速報系統（CropWatch）。E-mail: wubf@radi.ac.cn

Wu Bingfang received Ph.D. degree from Tsinghua University in 1989. Full Professor at the Chinese Academy of Sciences Key Laboratory of Digital Earth Science, Chinese Academy of Sciences （CAS）, co-leader of GEOSS Agriculture Task, the Head of China node expert panel of UN ESCAP Asia-Pacific Regional drought monitoring . His research interests include agriculture remote sensing, water resource and management, and ecology remote sensing. Leading the development of crop monitoring and analysis with remote sensing since 1992, he had establishment of an global crop operation monitoring and analysis platform （CropWatch） in 1998. E-mail: wubf@radi.ac.cn

專題：空間科技助力“一帶一路”建設Earth Observation for the Belt and Road

Spatial Cognition on Cultivated Land Utilization Pattern of the Silk Road Economic Belt

Wu Bingfang1Zeng Hongwei1Chen Xi2
（1 Key Laboratory of Digital Earth Science, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100101, China; 2 Xinjiang Institute of Ecology and Geography, Chinese Academy of Sciences, Urumqi 830011, China）

AbstractThe development of agriculture should be compatible with region’s water and land resources; otherwise serious ecological environment degradation would be resulted from over expansion of cropped land. Through comprehensive analysis of agricultural development status of Central Asia and Xinjiang, the core of the Silk Road Economic Belt, under the constrain of water resources in this region, the major problems on agricultural development and the causes of ecological environment deterioration were fast expansion of cultivated land and inappropriate agricultural structure. Considering water resources shortage and the rich natural grassland, this paper proposed a new agricultural development mode that consist of reducing cultivated area, adjusting planting structure, and developing elegant animal husbandry and fine fruits. We hope those suggestions could save more water to support the development of Central Asia and Xinjiang Autonomous Region in the Silk Road Economic Belt.

Keywordscultivated area, planting structure, water resources, Central Asia, Xinjiang