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中国人口高峰期粮食安全的水土资源配置战略研究

文献类型:学位论文

作者孙侦
答辩日期2019-07
文献子类博士后出站报告
授予单位中国科学院地理科学与资源研究所
授予地点中国科学院地理科学与资源研究所
导师李发东 ; 贾绍凤
关键词人口高峰期 粮食安全 水土资源配置 气候变化 对策
学位名称博士后
英文摘要中国人口高峰期快速城市化背景下水土资源匹配是如何演变的,水土资源能否满足人口高峰期的粮食安全要求,如何优化配置水土资源来满足人口高峰期的粮食安全?这些是迫切需要研究的具有国家战略需求的重大科学问题。本研究分析我国未来人口规模和粮食生产格局变化规律,预测我国人口高峰期粮食需求和粮食安全水平;识别我国耕地资源与水资源变化趋势,研究我国水土资源匹配演变规律;预测未来我国主要粮食作物潜在可种植耕地以及灌溉用水变化,研究未来气候变化对粮食生产潜力的影响;基于以上分析预测我国人口高峰期粮食安全的水土资源需求,对我国粮食安全形势进行预判;探讨粮食进口及海外耕地承租对我国粮食安全的贡献与影响;从水土资源配置的角度提出中国人口高峰期粮食安全对策。 本研究的主要结论如下: (1)中国水资源和耕地资源空间分布存在严重错位。我国北方潜在可开垦耕地较多,因此,2010—2016年全国耕地面积虽然总体呈下降趋势,但是我国北方的新疆维吾尔自治区和内蒙古自治区仍然是新增耕地主要来源;受降水和人类活动的影响,北方地区水资源减少程度尤为显著;南方地区的耕地灌溉用水量略高于北方地区,但是南方各省总用水量普遍较大,导致南方地区的灌溉用水占总用水量比例低于北方地区。 (2)通过人为的水土资源优化配置,中国水土资源匹配程度得到了改善。本研究根据中国耕地灌溉用水和耕地数据,测算2010和2016年中国水土资源匹配现状基尼系数分别为0.350和0.326,远小于依据农业用水和耕地数据测算的水土资源匹配基尼系数0.566(吴宇哲等, 2003),可见,已有研究夸大了我国的水土资源不匹配程度;较之2010年和2016年的水土资源匹配现状基尼系数,以本底水资源和潜在耕地为基础数据计算的水土资源匹配基尼系数0.712要大很多,表征中国本底水土资源不匹配程度比现状匹配程度要严重得多,中国80%的水资源服务不到23%的潜在可开垦耕地。总之,水土资源本底匹配基尼系数>2010年现状匹配基尼系数>2016年现状匹配基尼系中国人口高峰期粮食安全的水土资源配置战略研究数,因此,相较于水土资源本底匹配状况,2010—2016年中国水土资源匹配程度不断得到了改善。 (3)气候变化对我国粮食生产的水土资源产生显著影响。①我国粮食作物潜在可种植耕地受气候变化影响显著。RCP4.5气候变化情景下,我国“三北”和西南地区未来冬小麦潜在可种植耕地增加趋势显著,相对于基准期,2040s和2070s增加面积分别达到355698 km2和552631 km2,其中,新疆维吾尔自治区和内蒙古自治区增加面积最大;未来春小麦潜在可种植耕地呈减少趋势,相对于基准期,2040s和2070s减少面积分别达到187618 km2和241031 km2;我国“三北”地区未来玉米潜在可种植耕地增加趋势显著,2040s和2070s增加面积分别达到474378 km2和616004 km2,其中,黑龙江省、新疆维吾尔自治区和内蒙古自治区增加面积最大;我国“三北”地区未来水稻潜在可种植耕地增加趋势显著,2040s和2070s增加面积分别达到236765 km2和336121 km2,其中,黑龙江省、新疆维吾尔自治区和内蒙古自治区增加面积最大。②气候变化对我国粮食作物主产区灌溉用水影响显著。相对于基准期,预估2040s和2070s冬小麦灌溉用水增加率最大可达到5.67 %和8.13 %,其中,河北省和山西省冬小麦农业用水压力在整个主产区可能会达到最大;在气候变化影响下,如果未来所有玉米潜在可种植耕地均用于种植玉米,会对东北和华北地区灌溉用水产生较大的压力,2070s玉米灌溉用水增加率最大可达到17.73 %和38.12 %,其中,黑龙江省和内蒙古自治区玉米灌溉用水增加率最大;在气候变化影响下,东北地区水稻潜在可种植耕地灌溉用水可能产生较大的压力,水稻灌溉用水增加率最大可达到4.26 %和8.34 %,其中,黑龙江省增加面积最大,预估2040s和2070s黑龙江省水稻灌溉用水增加率最大可达到7.87 %和15.44 %。 (4)中国的水土资源压力随着人口高峰过去将缓解。根据2013年的实际粮食产量6019亿kg,已接近预测的2030年14.5亿人口、人均420 kg的粮食需求6090亿kg来判断,中国未来完全可以用3500亿m3农业用水和9.3亿亩有效灌溉耕地保证粮食生产的需要,因此,目前实际已经用这些水土生产了未来所需要的粮食,未来肯定可以生产更多。 (5)中国海外投资耕地资源对于保障我国粮食安全贡献还非常有限。2008—2015年中国海外耕地投资合同面积和交易数均呈现增加趋势,东道国分布更趋广泛,非洲国家是新增投资热地;中国海外耕地投资东道国主要为收入水平比较低的国家和耕地资源丰富的国家;2015年,中国海外投资耕地合同面积达271.08万hm2,占国内耕地的比例只有2.0%,中国海外耕地投资粮食产量估计达到国内粮食产量约1.0%,进口到国内的数量占国内粮食总产量的比重还在0.5%以下。 (6)提出确保我国粮食安全的应对对策和措施。①应坚持“确保谷物基本自给、口粮绝对安全”的底线。我国谷物自给率较高,实现谷物基本自给的目标是可以实现的;口粮自给状况较好,在可预见的未来有充分的依据实现口粮绝对安全的目标。②西北更具备耕地开发潜力,是未来耕地开发的重点区域。西北地区幅员辽阔,由于自然条件限制使得潜在可开垦耕地占区域国土面积较小,从一定程度上也表明若该区域进行耕地开发,对区域的影响相对小于其他地区;中国东北部的自然禀赋相对优于西北地区,但是近年来东北地区持续的开垦耕地,使其耕地潜力越来越有限;西北地区不仅拥有大面积的潜在可开垦耕地,而且西北大部分地区光热资源充足;西北地区人均潜在可开垦耕地面积远远高于全国平均水平。③黄河水资源要更多用在西北。随着经济社会的发展,以及中东线“南水北调工程”的完工,沿黄区域各省份对黄河水资源的需求有所改变。我国西北大部分地区光热资源充足,耕地开发潜力较大,但是水资源不足是沿黄区域西北地区农业生产的重要限制因素,立足于西北地区的粮食安全,本研究认为十分有必要对黄河水资源进行重新配置和调整,若能将黄河水指标尽可能留在西北地区,对未来耕地开垦的水资源支持具有十分重要的意义。
语种中文
页码107
源URL[http://ir.igsnrr.ac.cn/handle/311030/193936]  
专题地理科学与资源研究所_研究生部
推荐引用方式
GB/T 7714
孙侦. 中国人口高峰期粮食安全的水土资源配置战略研究[D]. 中国科学院地理科学与资源研究所. 中国科学院地理科学与资源研究所. 2019.

入库方式: OAI收割

来源:地理科学与资源研究所

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