气候变化和土地利用变化对我国粮食产量影响评估研究

本项目是气候变化对社会经济影响这个大题目下的一个具体科学问题的尝试，属于自然科学和社会科学的交叉领域。申请者试图将关于气候变化对我国粮食单位面积产量影响评估的研究成果扩展为对全国粮食总产量影响评估的研究，粮食总产量等于单位面积产量乘以耕种面积，由此进入到我国土地利用/覆盖变化影响的研究。研究重点是近60年气候变化、耕地面积变化对我国粮食总产量影响的评估，研究方法强调依据实际资料进行定量计算。将粮食产量的变化按对其影响的性质和特点的不同区分为三种：即气候变化、种植面积变化和社会因素（政策、科技等）变化所导致的变化，针对各自特点，区别处理，从而得以较好地探索和预测我国粮食产量的变化及其规律。以有序人类活动和自然控制论的观点，运用经济-气候模型（C-D-C模型），探讨在过去社会经济条件制约下土地利用的最佳方案，提出未来保证我国粮食安全应注意的问题，为国家应对气候变化的决策提供科技支撑。

根据设计方案,本项目主要从两个方面开展研究,一方面利用种植制度气候区划理论，探索气候与熟制变化之间的内在联系，进而基于新提出的潜在播种面积概念，系统化总结了气候变化作用下我国农业土地利用的变化情况，并且从机理上验证了气候变化对播种面积存在的影响；另一方面将气候变化与经济学研究结合起来，利用气候变化产量概念预估了未来我国气候变化对农业的影响。本项目还基于经济-气候模型对我国不同地区不同品种各农业要素投入的作用进行定量评估，既拓展了该模型的应用范围，又从多个角度验证了该模型的合理性。具体工作内容和结果如下：.（1）根据农业区划原则将我国划分为东北、华北、华东、华中、华南、西南、西北和新疆八大农业区。完成了我国农业气候与经济特征的区域差异与变化的分析工作，并划分了稻谷、小麦、玉米主产区。.（2）基于气候条件与农作物熟制的相互关系，提出了气候变化条件下的潜在播种面积概念,并将这一概念应用于评估播种面积影响机理,进而较全面地总结了气候变化作用下我国作物熟制与种植制度、农作物播种面积、耕地利用现状与剩余潜力的变化情况；同时通过成功建立气候变化与播种面积的联系，证明了粮食生产中气候与土地要素的作用。.（3）改进了经济-气候模型，证明了该模型用于单产评估的可行性，依据显著性检验加强评估结果的可靠性，同时全面分析了各种农业要素对粮食（及稻谷、小麦、玉米）的影响。.（4）基于气候变化产量概念，选择BNU-ESM气候模式进行RCP26、RCP45和RCP85情景的模拟，首次实现从经济学角度预估未来气候变化对我国及各区不同作物粮食（及稻谷、小麦和玉米）单产的可能影响。这一方法区别传统的“作物模型”和“气象产量”等概念，既考虑了实际经济活动的变化情况，又考虑了气候在长时间尺度上的趋势作用，使得影响预估工作更为科学严谨。