气候变化对中国农业用水和粮食生产的影响.pdf

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1、第 26 卷 第 2 期 农 业 工 程 学 报 Vol.26 No.22010 年 2 月 Transactions of the CSAE Feb. 2010 1气候变化对中国农业用水和粮食生产的影响吴普特，赵西宁（ 西北农林科技大学 中国科学院水利部水土保持研究所 国家节水灌溉杨凌工程技术研究中心 ， 杨凌 712100）摘 要 ： 全球 气候 变暖 作为一个不争 的 客观事实 ， 不可避免 地 会 对中国农业用水和粮食 生产 产生 影响 。 该 文 分别 采用Palmer 干旱指数 （ PDSI）、 单位灌溉面积 用水量 （ GIQ） 、 单位面积粮食产量 （ PHGO） 作为气候变化

2、 、 农业用水 和 粮食生产 具体 度量指标 ， 分析 了 中国 1949 2005 年 PDSI、 GIQ、 PHGO 年际 变化特征 及其 相关关系 ， 发现在 1949 1983 年PHGO 和 1949 1990 年 GIQ 均 与 PDSI 具有 较好 线性相关关系 ， 表明气候变化在上述 时间 段对农业用水和粮食生产影响显著 ， 人为因素 （ 技术进步 、 政策机制 、 生产投入等 ） 影响相对较小 。 依据相关关系 对 1949 2005 年 GIQ 和 PHGO 进行预测 发现 ， 1991 2005 年 GIQ 和 1984 2005 年 PHGO 预测值 与实际值拟合程度较

3、差 ， 表明 人为因素 （ 技术进步 、 政策机制 、 生产投入等 ） 在 农业用水和粮食生产 中已逐渐占据主导地位 ， 对农业节水 平均影响率 达 27%以上 ， 对 粮食增产平均影响率 达 40%以上 。 通过技术 创新 、 政策机 制 保障 和生产投入增加等人为因素控制 ， 可 在一定程度上缓解气候 变化对中国农业用水和粮食生产 带来的负面影响 。关键词 ：气候变化，农业，水，粮食产量doi： 10.3969/j.issn.1002-6819.2010.02.001中图分类号 ： S162， S271 文献标识码 ： A 文章编号 ： 1002-6819(2010)-02-0001-06

4、吴普特 ， 赵西宁 . 气候变化对中国农业用水和粮食生产的影响 J. 农业工程学报 ， 2010， 26(2)： 1 6.Wu Pute, Zhao Xining. Impact of climate change on agricultural water use and grain production in ChinaJ. Transactions of theCSAE, 2010, 26(2): 1 6. (in Chinese with English abstract)0 引 言 全球气候变化作为一个不争的客观事实 ， 已 成为 21世纪世界各国普遍关注与重视的热点问题 。 近 1

5、 个世纪以来 （ 1906 2005 年 ）， 全球平均地表温度上 升了0.74 1-2， 1908 2007 年中国地表平均气温升高了1.1 3。 尽管中国气候变化趋势与全球气候变化趋势一致 ， 但在某些方面表现 更加剧烈 ， 中国出现极端天气 ，如强暴雨 、 强雷暴 、 干旱化等较为频繁 ， 这无疑给中国的 农业用水和粮食生产 提出了 严峻 的挑战 。 联合国政府间气候变化专门委员会 （ Intergovernmental Panel onClimate Change） 和 联合国粮食及农业组织 （ Food andAgriculture Organization of the Unite

6、d Nations） 都 将农业列为最易遭受气 候变化影响 、 最脆弱的产业之一 ， 特别是发展中国家的农业 。 气候变化 对中国的水 土 资源供给带来很大影响 ， 从而影响到中国粮食生产 4-5， 特别是在干旱和半干旱 条件下 ， 气候变化对降水格局变化的影响甚至超过了 CO2 浓度和温度升高单一因子或两 因子 共同作用的影响 6-7。 尽管气候变暖在中国部分地区可能导致降水增加 ， 但由于水分蒸发量增大 ， 最终仍将使土壤有效水分减少 ， 导致作物受旱减产 8-9。 根据气候变化模拟结果 ， 气候变化在未来 50 100 a 还将进一步加剧 ， 其不收稿日期 ： 2009-11-25 修订

7、 日 期 ： 2009-01-06基金项目 ： 国家 863 计划项目 （ 2006AA100217）； 国家科技支撑计划项目（ 2007BAD88B10）； 国家自然科学基金项目 （ 40701092）作者简介 ： 吴普特 （ 1963 ）， 男 ， 陕西武功人 ， 教授 ， 博士生导师 ， 中国农业工程学会会员 （ E041200091S）， 主要从事水土保持与节水农业方面的研究 。 杨凌 中国科学院水利部水土保持研究所 国家节水灌溉杨凌 工程技术研究中心 ， 712100。 Email： G可避免 地 会对中国 农业灌溉 用水 量 和 粮食 安全 生产产生影响 。 因此 ， 从宏观 角度

8、 上研究气候变化对中国 农业用水和粮食生产 的 影响具有重要意义 。1 数据来源与方法通过 Palmer 干旱指数 （ Palmer drought severity index，PDSI） 来描述气候年际间的变化特征 ， 并分析气候变化对中国 1949 2005 年农业用水和粮食生产的影响 。Palmer 干旱指数 （ PDSI） 所需 相关气象数据是基于栅格网络 ， 其具体做法是把全球按经纬度每 2.5划分作为一个栅格单元 ， 每个栅格单元 气象数据可从 其 气象观测站点获得 10-11。 根据中国主要耕地面积分布情况 ， 利用耕地分布中心位置经纬度 所属 栅格单元 ， 进行 PDSI 计

9、算所需气象数据资料的收集 ， 并根据耕地面积大小的权重进行气象数据的 分析 ， 最终计算出一个能综合反应全国气候变化对粮食产量影响的 57 a 序列逐月的干旱指数数值 ， 并把 5 9 月 PDSI 的平均值作为该年的干旱指数 。 同理 ，根据中国主要灌溉面积 分布 情况 ， 计算出能综合反应全国气候变化对灌溉用水影响的 57 a序列的干旱指数数值 。全国耕地面积 、 粮食产量 、 粮食播种面积 、 灌溉面积 和灌溉用水量 资料分别来源于中国农业统计资料汇编（ 1949 2004 年 ） 和新中国 55 a 统计资料汇编 （ 19492004 年 ） 以及中国水资源公报 12-14。 单位灌溉

10、面积农业用水量 （ gross irrigation quota， GIQ） 由全国灌溉用水量与灌溉面积比值 获得 ； 单位面积粮食产量 （ per-hectaregrain output， PHGO） 由全国粮食总产量与粮食播种面积比值 获得 。 根据 单位灌溉面积农业用水量 、 单位面积粮食产量和 Palmer 干旱指数数据 ， 采用统计学方法来定量分析气候变化对中国不同时期 灌溉用水和 粮食产量影万方数据2 农业工程学报 2010 年响 ， 即分析 单位灌溉面积农业用水量和 Palmer 干旱指数以及 单位面积粮食产量和干旱指数的关 系 。2 结果与分析2.1 气候变化特征分析将 以中国

11、主要耕地面积 （ 包括灌溉面积和旱地面积 ）为对象所得到的 1949 2005 年 5 9 月份的干旱指数数据列成图 1， 用于反映中国粮食生产区域气候变化状况 ；将以中国主要灌溉面积为对象所得到的 1949 2005 年的干旱指数数据 列成 图 2， 用于反映中国灌溉区域气候变化状况 。 图 1 与图 2 中实线是 PDSI 的实际计算值 ， 虚线 是PDSI 发展趋势 。 PDSI 正值表示气候处于湿润状态 ， 其大小反映湿润程度 ， PDSI 负值表示气候处于干旱状态 ， 其大小反映气候干旱程度 ， 0 值 表示 气候处于正常 年份 。图1以中国主要耕地面积为对象的19492005年59

12、月平均PDSI值Fig.1 Average Palmer drought severity indexes(PDSI) fromMay to September during1949-2005 taking the main arableland area in China as object图2以中国主要灌溉面积为对象的19492005年年平均PDSI值Fig.2 Average PDSI from 1949 to 2005 taking the mainirrigation area in China as object从图 1 中可以看出 ， 1949 2005 年中国气候年际变化较为显

13、著 ， 且 PDSI 值总体上呈明显下降趋势 ， 表明中国气候变化正在向干旱化趋势方向发展 。 1949 1983 年 ，PDSI 值以每年 0.0394 趋势减小 ； 1983 2005 年 ， PDSI值下降趋势更加明显 ， 每年平均减小为 0.06333， 尤其是在 1995 年以后 ， 其下降幅度更大 。 图 2 和图 1 的 PDSI值 具有 相似的变化趋势 ， 即也呈明显下降趋势 ， 差别 主要在于 1990 年以后变化趋势更加剧烈 。 图 2 中 ， 19491990 年 ， PDSI 值以每年 0.04 趋势减小 ， 1991 2005 年 ，PDSI 值下降趋势更加明显 ，

14、平均 每年减小 0.12。2.2 粮食产量变化特征分析粮食生产可用粮食播种面积 、 粮食产量 、 单位面积粮食产量等指标来表示 。 1949 2005 年 （ 见 图 3、 4），中国粮食总产量和单位面积粮食产量总体呈现增长态势 ， 中国粮食以亿 吨 级的数量连续跃升了 4 个台阶 ， 即从 1949 年的 11 318 万 t， 经过 20 000 万 t（ 1958 年 ）、 30 476万 t（ 1978 年 ）、 40 473 万 t（ 1987 年 ） 跃升到 1996 年的50 545 万 t， 并于 1998 年达到历史最高值 51 229 万 t。 从图 3 中分析可以看出 ，

15、 50 a 间中国粮食作物种植面积稳中有降 ， 主要在 109 959 136 339 khm2 范围内波动 ， 20 世纪 90 年代粮田平均面积较 50 年代高限减幅为 10.9%， 而20 世纪 90 年代粮食单产较 50 年代提高 2 698 kg/hm2， 增幅达 196.6%。 中国粮食产量增加 ， 并不是通过扩大种植面积 ， 而是依靠单位面积粮食产量的提高来实现的 ， 因此 ， 可用单位面积粮食产量指标来对历年粮食变化特征进行分析 。图3中国历年粮食播种面积与粮食总产量状况图Fig.3 Time series of grain sown area and total grain

16、output in China图4中国历年单位面积粮食产量分布状况Fig.4 Time series of grain yield per unit area in China从图 3、 4 中也可看出 ， 在 1959 1961 年 和 19992003 年 2 个阶段 ， 出现粮食总产量 和 粮食单产 的减小 。影响粮食单位面积产量因素主要有自然因素和人为因素 ， 自然因素主要是气候 因素 ， 人为因素主要是技术水平 （ 如 良种培育 、 耕作栽培 、 农业节水 技术 等 ） 、 可控 农业 生产投入 （ 如 农业 劳动力投入 、 农资投入 、 农业设备投入 ）、 政策机制 等 因素 。

17、分析上述 2 个阶段粮食产量下降的原因 ， 是自然因素和人为因素综合作用结果 ， 但人为因素占主导地位 。 1959 1961 年 ， 气候 虽向干旱化方向发展 ， 但仍处于湿润年份 ， PDSI 平均值为 0.25。 从人万方数据第 2 期 吴普特等 ： 气候变化对中国农业用水和粮食生产的影响 3为因素 分析 ， 主要是由 于 “ 大跃进 ” 和 “ 人民公社化运动 ” 等 所造成 的 。 1999 2003 年 中 国出现粮食产量下降原因有自然因素和群众种粮积极性减小等因素 ， 这时期PDSI 平均值为 -1.62， 为干旱性气候特征 ， 可能是影响粮食单产的因素之一 ， 但从人为因 素来

18、看 ， 粮食政策是导致粮食产量波动的主要原因之一 ， 长期严重扭曲 粮价政策加剧了粮食产量波动 ， 扣除投入成本后 ， 粮食价格不能保证农民劳动投入与从事非农产业获得同等报酬 ， 导致农民种粮积极性下降 ， 这是 1999 2003 年期间粮食产量一路下滑的重要原因 15。2.3 气候变化与粮食产量相关 性 分析单位面积粮食产量受气候变化 以及人为因素的双重影响 。 为 定量研究气候变化对粮食单位面积产量的影响 ，根据气候变化特征 ， 采用 干旱指数 （ PDSI） 与单位 面积粮食产量 （ PHGO） 进行相关分析发现 ， 在 1949 1983年 ， PHGO 和 PDSI 的线性相关 性

19、 较好 （ 见图 5）， 基于这种相关关系建立了 PHGO 和 PDSI 之间的线性回归方程 ，具体如下16684.1094 PDSIPHGO线性回归方程 决定 系数为 0.7611， 自变量为 PDSI，即 气候影响因素 ， 因变量为 单位面积粮食产量 PHGO。因此 ， 可 认为在 1949 1983 年 ， 气候因素对中国粮食生产具有主导作用 ， 人为因素 （ 技术进步 、 政策机制 、 农业 生产投入等 ） 在此阶段所起作用相对较小 ， 这也与我国主要粮食作物品种改良 、 农 田灌溉 、 化肥农药大量使用等技术进步因素发展的实际历程基本吻合 ， 也与农村家庭联产承办责任制实施时间相吻合

20、 ， 也与农业生产投入的大幅度增加密切相关 。 同时 ， 利用线性回归方程计算出 1949 2005 年预测的 PHGO， 并将其预测值 和实际值列成图 6。图5 19491983年单位面积粮食产量与Palmer干旱指数（PDSI）的相关关系分析Fig.5 Correlation analysis of grain yield per unit areaand PDSI from 1949 to 1983从图 6 中可以看出 ， 1984 年以后 ， 实际值 PHGO 远远大于预测值 PHGO， 最大误差出现于 1993 年 ， 达到1 708 kg/hm2。 综合 分析 ， 在 1984 2

21、005 年时间阶段内 ，气候变化对中国粮食产量影响所占 份额逐渐下降 ， 即中国粮食生产应对 气候变化能力逐 渐加强 ， 这主要是得益于技术进步 、 政策机制 保障 、 农业生产投入大幅增加 等人为因素 方面 原因 。 从图 6 可以得出 ， 在 1984 2005 年22 a 间 ， 人为因素 （ 技术进步 、 政策机制 、 农业 生产投入等 ） 作用 对粮食单位面积产量平 均增加值为 1 170 kg/hm2，1993 年达到最大 值 1 708 kg/hm2， 平均粮食单产增加率为42.95%， 1993 年为最大值 70.48%， 增产效益十分显著 。另一方面也反映出气候变化引起中国

22、单位面积粮食减产量平均超 过 1 000 kg/hm2。 表明通过技 术创新 、 政策机制保障 以及农业生产投入增加等人为因素作用 ， 可在一定程度上缓解气候变暖对中国粮食生产所带来的负面影响 。图6单位面积粮食产量实际值与预测值比较Fig.6 Comparison between measured and predicted valuesof grain yield per unit area从图 6 还 可以看出 ， 1995 年以后全国气候呈现干旱趋势背景下 ， 以 PDSI 为自变量所预测的 PHGO 呈增加趋势 ， 出现了气候干旱反而粮食产量增加的现象 。 分 析其原因 ， 这可能与

23、 中 国主要粮食作物生产 空间分布格局密切相关 。 据有关研究 ， 过去 10 a 间气候变暖对 中 国主要产粮区 东北地区粮食增加有明显的促进作用 ， 这主要可能与 CO2 浓度和温度升高单一因子或 二 者共同作用所产生的光温潜力超过气候变暖对降水格局变化的影响而导致 ； 对华北 、 西北和西南地区粮食 总产量增加具有一定 抑 制作用 ， 但 抑制 作用不明显 ； 对华 东和中南地区粮食产量影响不明显 。 从未来发展趋势分析 ， 预计东北主产粮区粮食生产对增温还有适应的潜力 16-18。 可以总结出 ， 尽管近 10 a 来 气候呈现干旱趋势 ， 但由于全国粮食空间分布格局 差异 ， 出现了

24、粮食主产区产量增加 、 部分地区产量下降 且粮食增加大于下降的现象 ， 导致了在干旱情况下预测粮食产量仍然增加的现象 。2.4 农田灌溉用水历年变化特征分析水是农业生产的命脉 ， 粮食生产水平提高 ， 离开水参与将无从谈及 ， 水对粮食生产水平提高具有不可替代的作用 。 中国自 20 世纪 50 年 代 就开始大力开发水资源 ， 发展农田灌溉 ， 已取 得了巨大的成就 。 从图 7 和图 8可以看出 ， 全国 农田 有效 灌溉面积已 由 1949 年的15 531 khm2 增加到 2005 年的 56 562 khm2， 增加了 3.6倍 ， 有效灌溉面积已占 中国总耕地面积的 46%； 农

25、田灌溉用水量也已 由 1949 年的 956 亿 m3 持续 增加到 1990 年的 约 3 880 亿 m3， 同时也达到最大值 ， 之后 农田灌溉 用水量呈现 逐渐 减少趋势 ， 2005 年 达到 3 222 亿 m3。 和上述粮食生产一样 ， 影响 农田灌溉用水量 因素仍主要是自然因素和人为因素 ， 自然因素主要是气候因素 ， 人为因素主要包括技术进步 、 政策机制 、 农田水利建设投入等因素 。 中国有效灌溉面积 与农田灌溉用水量在 1990 年以万方数据4 农业工程学报 2010 年前增加趋势基本一致 ， 表明此 阶段有效灌溉面积的增加主要得益于农田灌溉用水量 的增加 ； 1990

26、 年以后 ， 农田灌溉用水量呈现逐渐减小趋势 ， 而灌溉面积仍 呈现增加趋势 ， 表明在此 阶段有效灌溉面积的增加主要得益于单位面积 灌溉 定额的减小 。 从图 9 中可看出 ， 单位面积 灌溉定额 变化基本与 农田灌溉用水量 变化趋势一致 ， 1990年以前 ， 单位面积灌溉定额呈 持续增加趋势 ， 已从 1949年 6 155 m3/hm2 增加到 1990 年 左右 8 700 m3/hm2， 达到最大值 ， 之后灌溉定额呈 逐年减小趋势 。图7中国有效灌溉面积变化趋势Fig.7 Variation tendency of effective irrigation area in Chi

27、na图8中国农田灌溉用水量变化趋势Fig.8 Variation tendency of irrigation water use in China图9中国单位面积灌溉用水量变化趋势Fig.9 Variation tendency of irrigation quota per unit area in China图 7 9 中有效灌溉面积 、 农田灌溉用水量和单位面积灌溉定额变化态势也与 中国 农业用水 发展实际历程基本吻合 。 1990 年以前 ， 农业用水主要为传统 粗放灌溉方法 ， 渠道也多是没有进行防渗技术处理的土质渠道 ， 输水渗漏损失达 50% 60%， 有的高达 70%， 每年

28、渗漏损失水量达 1 700 多亿 m3， 几乎占到中国用水总量 的 1/319。1980 年以后 ， 虽然 中国 政府开始有所重视节水农业技术的发展 ， 但多处于 小范围 示范 应用 阶段 ， 该 阶段 灌溉用水 也与 中 国气候变化状况基本相似 ， 由于缺少 人为 进步因素 影响 ， 气候变化起到 重 要 作用 ， 大量消耗农业水资源的外延方式仍在该阶段占主导地位 。随着水资源短缺危机日益加剧 ， 尤其 1990 年 后 ， 随着中国水资源供需矛盾态势的进一步加剧 ， 农田灌溉用水方式也由传统外延式 （ 数量增长 ） 向现代内涵式 （ 质量提高 ） 发展 ， 传 统 土渠输水逐渐被防渗渠道和

29、低压管道输水等先进技术所替代 ， 田间喷微灌技术以及改进地面灌溉技术发展迅速 ， 单位面积 灌溉 定额 呈 逐渐减小趋势 ， 保证了在农田灌溉用水量减小前提下 ， 有效灌溉面积呈现逐年增加趋势 。 到 2005 年为止 ， 中国节水灌溉工程面积已达 2 133.8 万 hm2， 占到全国有效灌溉面积的 37%， 在全部节水灌溉 面积 中 ， 渠道防渗节灌面积 913.3 万 hm2， 低压管灌面积 499.2 万 hm2， 喷滴灌和微灌面积 336.8 万 hm2，田间节水地面灌溉和集雨灌溉面积 384.5 万 hm2。 先进节水灌溉技术 投入大幅度增加 ， 使中国农田灌溉用水量由1990 年

30、 的 3 880 亿 m3 减少为 2005 年 的 3 222 亿 m3， 减少了 658 亿 m3， 而全国粮食产量由 1990 年 的 44 624 万 t增加到 2005 年 的 48 402 万 t， 净增加 3 778 万 t， 农业节水技术大力推广与应用已取得了显著的节水增产效益 20-22。2.5 气候变化与灌溉用 水相关关系分析为定量研究气候变化对农田灌溉用水 影响 ， 根据气候变化特征 ， 采用 干旱指数 （ PDSI） 与单位灌溉 面积用水量 （ GIQ） 进行相关分析发现 ， 在 1949 1990 年 ， GIQ和 PDSI 的线性相关关系较好 （ 见图 10）， 基

31、于这种相关关系建立了 GIQ 和 PDSI 之间的线性回归方程 ， 具体如下942.7 7406GIQ PDSI 线性 回归 方程 决定系数为 0.7064， 自变量为 PDSI，即 气候影响因素 ， 其因变量为表示 单位灌溉面积用水量GIQ。 因此 ， 可认为在 1949 1990 年 ， 气候因素对中国农田灌溉用水 影响具有主导作用 ， 人为 因素在此阶段所起作用相对较小 ， 这也与 中国农业用水发展实际历程 基本吻合 。 同时 ， 利用线性回归方程计算出 1949 2005 年预测的 GIQ， 并将其预测值和实际值列成图 11。 从图 11可 看出 ， 1990 年以后 ， 实际值 GI

32、Q 远远小于预测值 GIQ，即 以气候因素为自变量预测的单位面积灌溉 用水量远远大于实际的灌溉用水量 ， 其最大误差出现于 2005 年 ， 达到 2 444 m3/hm2。 综合分析可以看出 ， 在 1991 2005 年时间阶段内 ， 气候变化对中国农田灌溉用水量的影响所占份额逐渐下降 ， 即中国农业 用水应对气候变化能 力逐渐加强 ， 这主要是得益于节水 技术进步 、 政策机制 保障以及农田水利建设投入大幅度增加 等 人为因素 方面原因 。 将 图 11 中 单位面积灌溉用水量的预测值和图 7 中的全国有效灌溉面积相乘 可得出 ， 在 1991 2005 年 15 a 年间 ， 以 19

33、49 1990 年水平为对照 ， 人为因素作用 （ 节水万方数据第 2 期 吴普特等 ： 气候变化对中国农业用水和粮食生产的影响 5技术进步 、 政策机制 、 农田水利建设投入等 ） 所节约 农田灌溉 用水量年平均值 为 1 394 亿 m3， 2005 年达到最大值 2 444 亿 m3； 平均节水比率为 27.22%， 2005 年达到最大值为 43.13%， 效益 显著 ； 从另一方面也可反映出 ， 气候变化引起中国农田灌溉用水增加量平均超过 1 000 亿 m3。表明通过节水农业技术创新 、 政策机制保障 以及农田水利建设投入增加等人为因素作用 可在一定程度上缓解气候变暖对中国农业用水

34、 带来的负面影响 。图10 19491990年单位面积灌溉定额与PDSI的相关关系分析Fig.10 Correlation analysis of irrigation quota perunit area and PDSI from 1949 to 1990图11单位面积灌溉定额实际值与预测值比较Fig.11 Comparison between measured and predicted valuesof irrigation quota per unit area3 结论与讨论1） 气候变化已 成为影响 中国 农业用水和粮食生产的一个重要因素 。 采用 Palmer 干旱指数 （ PD

35、SI） 分析了1949 2005 年中国气候变化特征 ， 表明 20 世纪 90 年代以前 ， 干旱趋势相对 缓和 ， 90 年代以后 ， 干旱变化趋势 进一步 剧烈 。 由于气候变化引起 中国 农田灌溉 用水 增加 量平均超过 1 000 亿 m3， 单位面积 粮食减产 量 平均超过1 000 kg/hm2。2） 通过 人为因素作用 ， 如 技术 进步 、 政策机制保障 、生产投入增加 等 ， 可在一定程度上缓解气候变化对中国农业用水和粮食生产带来的负面影响 。 20 世纪 80 90 年代以前 ， 气候变化对中国农业用水和粮食生产 影响 显著 ，人为因素 影响相对较少 ； 20 世纪 80

36、 90 年代 以后 ， 人为因素 对中国农业用水和粮食生产的影响显著 ， 其 应对气候变化的能力逐渐加强 。 在干旱加剧条件下 ， 单位面积灌溉定额呈现持续减少 ， 而单位面积粮食产量呈现持续增加 的 态势 。 人为因素作用 对中国农业用水平均节水比率已达 27%， 粮食单产 增产率达到 40%以上 。3） 根据 中国粮食空间分布格局差异 显著等 实际背景 ， 建议以全国各个粮食主产区为研究单元 ， 加强 气候变化对区域 农业用水和粮食生产 影响 的研究 ， 进一步加大 应对气候变化 先进技术的研究和 推广 应用 ， 提高 区域农业用水和 粮食生产抵御气候变化的能力 ， 特别是 抵御气候变化所

37、带来的不利影响 。志谢：美国犹他州立大学（Utah State University，USA）金继明教授在该论文部分数据处理过程中给予了无私帮助，在此表示衷心的感谢。参 考 文 献 1 张建云 ， 王国庆 ， 刘九夫 气候变化权威报告 IPCC报告 J 中国水利 ， 2008， (2)： 37 40.Zhang Jianyun, Wang Guoqing, Liu Jiufu. Introduction ofIPCC reportsJ. China Water Resources, 2008, (2): 37 40.(in Chinese with English abstract)2 秦大河

38、 ， 罗勇 ， 陈振林 气候变化科学的最新进展 ： IPCC第四次评估综合报告解析 J 气候变化研究进展 ， 2007，3(6)： 31l 314Qin Dahe, Luo Yong. Latest advances in climate changesciences: interpretation of the synthesis report of the IPCCfourth assessment reportJ. Advances in Climate ChangeResearch, 2007, 3(6): 31l 314. (in Chinese with Englishabstra

39、ct)3 钟海玲 ， 沈永平 2007 年全球 气候变化 回顾 J 气候变化研究进展 ， 2008， 4(1)： 53 56Zhong Hailing, Shen Yongping. Review of global climatechange in 2007J. Advance in Climate Change Research,2008, 4(1): 53 56. (in Chinese with English abstract)4 丁一汇 中国气候变化 ： 科学 、 影响 、 适应及对策研究M 北京 ： 中国环境科学出版社 ， 20095 Lin Erda, Xiong Wei, J

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44、i A, Trenberth K E, Qian T, A global data set of palmerdrought severity index for 1870-2002: relationship with soilmoisture and effects of surface warmingJ. JHydrometeorology, 2004, 3(5): 1117 1130.11 卫捷 ， 马柱国 Palmer 干旱指数 、 地表湿润指数与降水距平的比较 J 地理学报 ， 2003， 58(S1)： 117 124Wei Jie, Ma Zhuguo. Comparison

45、of palmer drought severityindex, percentage of precipitation anomaly and surface humidindexJ. Acta Geographica Sinica, 2003, 58(S1): 117 124.(in Chinese with English abstract)12 国家统计局农村社会经济调查司 中国农业统计年鉴2006M 北京 ： 中国统计出版社 ， 200713 国家统计局国民经济综合统计司 新中国五十五年统计资料汇编 G 北京 ： 中国统计出版社 ， 200614 中华人民共和国水利部编 中国水资源公

46、报 2007M 北京 ： 中国水利水电出版社 ， 200815 殷培红 ， 方修琦 ， 马玉玲 21 世纪初我国粮食供需的新空间格局 J 自然资源学报 ， 2006， 21(4)： 625 631Yin Peihong, Fang Xiuqi, Ma Yuling. New regional pattern ofgrain supply-demand in China in the early 21st centuryJ.Journal of Natural Resources, 2006, 21(4): 625 631. (inChinese with English abstract)16

47、 殷培红 ， 方修琦 ， 马玉玲 21 世纪初中国粮食短缺地区的空间格局与区域差异 J 地理科学 ， 2007， 27(4)： 463472Yin Peihong, Fang Xiuqi, Ma Yuling. Distribution andregional difference of food shortage in China in 21stcenturyJ. Scientia Geographica Sinica, 2007, 27(4): 463472. (in Chinese with English abstract)17 马鹏里 ， 杨兴国 ， 陈瑞生 农作物需水量随气候变化的

48、响应研究 J 西北植物学报 ， 2006， 26(2)： 0348 0353Ma Pengli, Yang Xingguo, Chen Ruisheng. Responses ofcrop water requirements to climatic changesJ. ActaBotanica Boreali-Occidentalia Sinica, 2006, 26(2): 03480353. (in Chinese with English abstract)18 肖国举 ， 张强 ， 王静 全球气候变化对农业生态系统的影响研究进展 J 应用生态 学报 ， 2007， 18(8)： 1877 1885Xiao Guoju, Zhang Qiang, Wang Jing. Impact of globalclimate change on agro-ecosystem: A reviewJ. ChineseJournal of Applied Ecology, 2007, 18(8): 1877 1885. (inChinese with English abstract)19 吴普特 ， 冯浩 ， 牛文全 现代节水农业技术发展趋势与未来研发重点 J 中国工程科学 ， 2007， 9(2)： 12 18Wu