中国人口高峰期粮食安全的水土资源配置研究

Many domestic and foreign scholars have paid close attentions to China's food security. The shortage and dislocation of water and land resources will be more severe with population growth and speeding urbanization of China. In this context, what the situation of crop production will be? At the peak of population growth, will the allocation of water and land resources meet the requirements of food security? This project will predict the evolution trend of the allocation of water and land resources, and analyze the impact of the allocation of water and land resources on crop production based on EPIC model, including: analysis on the sensitivity of crop production and crop water productivity to climate change, irrigation rationality, the crop water requirement and available water, and spatial distribution characteristics of irrigation, crop water productivity and crop production. Ultimately, it will propose the strategies of the allocation of water and land resources for food security at the peak of population growth of China.

中国粮食安全是国内外关注的热点问题。随着人口的增长，城市化进程加快，造成农业可用水资源和耕地资源进一步短缺以及水土资源匹配严重错位。在人口高峰期，水土资源配置是否可以满足粮食安全的要求？本项目基于趋势分析和EPIC模型，预测中国农业可用水资源和耕地资源及其匹配状况的演变趋势，研究人口高峰期水土资源配置对粮食生产的影响，包括：识别气候变化对主要粮食作物适宜种植区域范围的影响，研究作物水分生产力和产量对气候变化的敏感性，探讨灌溉的合理性，分析雨养与灌溉作物的可供水量与需水量，以及中国不同作物灌溉量、水分生产力和产量的空间分布；通过综合评价，提出保障粮食安全的水土资源配置对策。

中国人口高峰期快速城市化背景下水土资源匹配格局是如何演变的，不同气候变化情景下水土资源配置情景的改变会对主要粮食作物产量产生怎样的影响，水土资源配置否可以满足人口高峰期粮食安全的要求？这是迫切需要研究的具有国家战略需求的重大科学问题。本研究以统计分析、作物生长模型(EPIC)和地理信息系统(GIS)为主要研究手段，评估中国人口高峰期的粮食安全水平，预测中国水资源和耕地资源及其匹配格局演变趋势，分析我国人口高峰期粮食安全的水土资源需求；研究人口高峰期水土资源配置对粮食生产的影响，定量评估未来我国的粮食供给，包括：识别气候变化对中国主要粮食作物种植区域和产量的影响，研究作物水分生产力和产量对气候变化的敏感性，分析雨养、充分灌溉和非充分灌溉量情景下作物产量空间分布差异；探讨粮食进口及海外耕地承租对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。研究认为：我国应坚持口粮自给的国策；我国有能力保证粮食安全，随着人口高峰期过去，水土资源压力将得到缓解；未来新增耕地潜力在我国西北地区，黄河水资源要更多用在西北地区；虚拟水理论是违背科学规律的，具有很大的局限性，用虚拟水贸易来解决缺水问题，根本是行不通的；提出“水-能源-粮食”协同对策，建议完善多资源综合管理体制。