【毕业学位论文】（Word原稿）我国粮食生产水资源安全研究——以海河流域为例农业经济管理硕士论文

密级： 论文编号： 中国农业科学院 学位论文 我国粮食生产水资源安全研究 以海河流域为例 on s on s I 摘 要 2007 年的 展报告指出，在全球气候变化以及用水竞争激烈的情况下，能否满足日益增长的粮食需求，关键在于水资源能否得到保障，“这是摆在世人面前最大的挑战”。毋庸置疑，水危机 已经并将继续严重影响人类的生存和发展。我国是世界上人口最多的国家，保障我国粮食安全对我国乃至世界经济社会的发展和稳定都是至关重要的，因此，我国粮食生产的水资源约束问题令世界关注，开展此方面的研究具有重要的理论与现实意义。 论文以口粮为基础推算粮食总需求量，根据各类粮食作物的最小需水量，得出流域内粮食生产所需的水资源量，扣除作物有效降雨量并考虑灌溉损失量，推算实际灌溉最小需水量，即为粮食生产水资源安全阈值。同时研究流域粮食生产水资源安全评价体系及其综合评价模型，并以海河流域为例，开展了案例研究，并提出了构建水 资源安全保障体系建议。论文主要研究成果包括： （ 1）构建了我国粮食生产水资源安全评价体系。主要从水资源数量、水资源供给和需求的角度设计了粮食生产水资源安全评价指标体系，结合安全阈值分析方法，从供求两方面综合评价粮食生产水资源安全状况。 （ 2）提出了安全阈值的分析方法。以口粮需求作为出发点，通过推算粮食需求以及分析粮食生产用水需求，得出粮食生产水资源安全阈值，再与实际粮食用水进行比较分析。 （ 3）综合评价了海河流域粮食生产水资源的安全状况。研究表明，对于资源型缺水的海河流域，其粮食生产受到水资源的约束。目前海 河流域的粮食自给率只能达到 84%左右，意即目前海河流域用于生产粮食的农业水资源只能满足粮食生产正常需求量的 84%，可以通过挖掘其它水资源和粮食贸易进行补充。 （ 4）提出了构建我国粮食生产水资源安全保障体系建议。建议从四个方面构建水资源安全保障体系，包括挖掘水资源潜力、提高水资源利用技术、加大相关投入以及加强水资源管理，既要“开源”又要“节流”，既要从宏观上把握又要从微观上调整，在科学发展观的指导下，利用一切可以利用的水资源，不断提高水资源利用效率，在尽可能满足其它领域水资源需求的情况下，严格保障粮食安全。 论文有一定的创新，主要包括： （ 1）构建了我国粮食生产水资源安全评价体系，运用专家分析法和层次分析法赋予了各指标相应的权重值，并建立了安全综合评价模型。 （ 2）构建了水资源安全阈值分析方法，把口粮 粮食 粮食需水等环节结合起来进行系统分析，从总量上得出各流域粮食生产的水资源需求量（即安全阈值），再与各流域粮食生产实际用水进行比较分析，进而得出各流域粮食自给率的合理估值。 关键词： 粮食 ， 水资源 ， 安全 ， 海河 ， 管理 to 007, of is an to of of It is a of s of on is of to it to on of in a be a is to of of of be in is In of of In as a of (1) of is It is of on of of of is (2)a of of be of At of (3) of of is is to of of is by of is 4% 4% of we by (4) of is we on of of it is to of to as as to of In we to do as (1) of of (2) a of of to a a of is be of in a we a of of in a 录 第一章 绪论 . 1 究背景及意义 . 1 究背景 . 1 究意义 . 2 内外研究进展 . 3 于水资源安全 . 3 于水资源与粮食安全 . 3 究目标和内容 . 5 究目标 . 5 究内 容和基本方法 . 5 文主要结构 . 5 第二章 我国农业水资源安全总体形势 . 7 资源分布不均匀 . 7 资源时空分布不均匀 . 7 资源和耕地面积、人口不协调 . 7 业水资源安全面临的主要挑战 . 7 资源 “农转非 ”严重 . 7 业水资源利用效率低下，浪费严重 . 8 资源污染严重 . 8 涝灾害影响粮食生产 . 8 第三章 农业水资源安全的基础理论 .业水资源安全 . 10 业水资源 . 10 业水资源安全 . 10 业水资源安全评价指标与方法 . 11 国农业水资源安全影响因素分析 . 11 水方面的影响因素 . 11 水方面的影响因素 . 13 它影响因素 . 13 第四章 我国粮食生产水资源安全阈值研究 .食生产水资源安全阈值的内涵 . 15 域粮食总需求 . 15 V 种粮食口粮标准 . 15 域各种粮食的需求 . 16 业水资源安全阈值的确定 . 17 食作物的需水量 . 17 食生产水资源安全阈值的确定 . 17 第五章 我国粮食生产水资源安全评价 .论模型 . 20 次分析法简介 . 20 标构建 . 21 标分级和赋值 . 23 国粮食生产水资源安全评价 . 24 标权重的确定 . 24 食生产水资源安全评价 . 25 第六章 案例研究 海河流域 .河流域概况 . 27 河流域粮食生产水资源安全评价 . 28 价结果 . 28 河流域粮食生产水资源安全评价结果分析 . 30 第七章 我国粮食生产水资源安全保障对策研究 .开思路，千方百计挖掘水资源 . 32 分利用雨水 . 32 发利 用土壤水 . 32 “废 ”为宝利用污水 . 32 用海水 . 32 靠科技，不断提高水资源利用技术 . 33 统的节水灌溉技术 . 33 发利用 “精确灌溉 ” . 33 用农作物需水规律进行灌溉 . 33 育节水抗旱品种，推广节水栽培技术 . 34 高污水利用技术 . 34 点倾斜，保障水资源有效利用的资金支持 . 34 于基础设施建设 . 34 于节（集）水技术研究 . 35 于污染防治 . 35 求改革，全面提高水资源管理水平 . 36 定并完善相关政策法规 . 36 强灌区管理 . 36 整农作物结构 . 37 学决策，实现水资源优化配置 . 37 强节水宣传 . 37 第八章 结论和讨论 .论 . 38 论 . 38 参考文献 .谢 .者简历 .文缩略表 英文缩写 英文全称 中文名称 次分析法 据处理 系统 中国农业科学院硕士学位论文 第一章 绪论 1 第一章 绪论 农业水资源对于保障粮食生产稳定具有决定性作用。改革开放以来，伴随着中国工业化进程，粮食生产所必需的水土资源不断向非农产业转移，同时，气候变化、水质水环境污染等问题严重减少了可利用的水资源，中国的水资源能否在支撑国民经济高速发展的同时保障粮食安全成为社会关注的焦点。中国政府已经明确提出要建立节水防污型社会，从保障国民经济持续快速健康发展的角度，把加强水资源管理、改革水资源管理体制、保障水资源安全作为当前和今后的工作重点，以达到合理高效分配利用水资 源，保障粮食安全等关系国计民生事项的安全的目的。根据水资源供求的流域特性，本文以流域为单元研究粮食生产的水资源保障问题，主要通过供求两方面进行安全评价，从宏观方面反映流域内粮食生产水资源的安全状况，并提出相应对策建议。 究背景及意义 究背景 中国是世界上人口最多、粮食消耗量最大的国家，粮食安全问题一直是中国政府和社会高度重视的战略问题，也是国际社会十分关注的问题。粮食安全是我国构建和谐社会的物质基础。社会要和谐，首先要发展，而粮食安全是一切社会活动赖以进行的基本前提。只有粮食安全，人民的 基本生存权才能得到充分保障，社会才能稳定，也才有发展权可言。随着经济社会发展、人口增加和人民生活水平的提高，中国不仅对粮食的需求量会相应增加，对粮食的质量、粮食获得的稳定性的要求也更高，而增加粮食产量的困难在加大，对资源的过度透支正逐步蚕食我国的粮食生产能力，耕地资源减少的势头难以逆转，水等资源短缺的压力进一步增大。我国的粮食综合生产能力必须与粮食可持续发展能力协调发展，粮食生产必须走可持续发展之路，已成为我国粮食产业发展的战略性选择。保障中国 13 亿人口的粮食安全，事关中国的稳定与发展，对世界粮食安全保障也 具有十分重要的意义。 1996年，我国政府首次发表中国的粮食问题白皮书以来，我国在维护粮食安全方面取得了巨大成绩，但是维护我国粮食安全的任务仍然很重。近 10年来，我国粮食综合生产能力稳步提高，年均产量较上一个 10 年增长了 10%以上，粮食自给率基本保持在 95%以上，根据国家统计局的数字， 2006 年我国粮食总产实现连续三年增产，达到 4975 亿 仅接近历史最高水平，也可望提前实现“十一五”末粮食总产达到 5000 亿 平的规划目标。要保障粮食安全，最重要的就是要保障粮食生产的用水安全。我国农业用水占水需 求总量的 60%以上，这是我国水资源开发利用的一个突出特点，农业用水每年缺口达 300亿 国现有 粮食耕地面积的 40%，却生产了粮食总产量的 70%，由此可见灌溉农业在我国的重要地位。要保证粮食产量达到安全水准，就必须保证粮食灌溉用水的及时足量供应，这是摆在水管理者面前的主要问题。我国农业用水效率普遍偏低，用水管理体制问题颇多，农田水利工程数量和质量都不达标，节水技术落后，对水源控制程度低，水的利用水平差，水的保蓄能力弱，水资源的压力与危机相对较大。 同时，由于人口还在增长，人均生 活水平也在提高。在可以预见的将来，我国的水资源危机中国农业科学院硕士学位论文 第一章 绪论 2 将更加严峻。虽然我国粮食产量在 20 世纪 90 年代中期已经达到 5 亿 t/a，但是据中国工程院专家预测， 2030 年我国每年需要粮食 t，远远超出现有的生产能力，t。在现有生产力水平下，增产 2亿 000亿 使通过节水改造，使单位灌溉水粮食产量提高 25%，达到 将增加农业用水 1600亿 m3/a，如果现有的农业用水可以节约 950 亿 m3/a，农业用水量仍将净增加 650 亿 m3/a。刘昌明院士在严格的强制性节水条件下，预测到 2030年我国总用水量仍然要达到 7216亿 m3/a，其中农业用水 4530亿 m3/a（较目前增长约 700 亿 m3/a）。根据沈振荣等（ 1998）对中国未来水资源的研究，中国农业用水在 2020处于发展的最紧迫阶段。 2020期间是中国工业、城市持续高速发展而挤占农业水资源最严重的时期，农业用水供需矛盾更加突出。 众所周知，我国是一个水资源短缺、时空分布不均、水土资源不匹配、水旱灾害频繁发生的国家。人均水资源占有量只有 2200低于世界平均水平 。受季风气候和地形条件的影响，水资源时空分布极不均衡。全国大部分地区最大四个月的降雨量约占全年降雨总量的 70%，往往造成汛期洪水成灾。中国南方水多，北方水少，长江以北水系流域面积占全国国土总面积的 64%，水资源量却只占全国的 19%，干旱缺水成为中国北方粮食生产发展经济的突出问题。自然灾害，尤其是干旱，对中国的粮食生产造成较大影响。中国的气候、地理条件和社会条件决定了水在保障粮食安全中占有举足轻重的作用。水利是农业的命脉，水资源匮乏已经成为制约粮食生产的重要因素。但对于我国这样一个发展中人口大国，解决好吃饭问 题永远是头等大事。因此，在当前严峻的形式下，认清各流域农业水资源对粮食生产的约束程度，研究如何保障各流域粮食生产的农业水资源安全是目前迫切需要解决的问题，对保障我国粮食安全生产具有重要意义。 究意义 （ 1）从资源保障的角度体现水资源对农业生产安全的重要作用。整体提升农业发展水平，提高农业综合生产能力，发展现代农业，都少不了资源的充分支持。粮食产量提高的办法有多种，如扩大耕地面积、提高单产水平、研发高产作物等，然而随着水资源的日益短缺，水资源对粮食生产以及整个农业生产的制约大于其它任何因素。必须加 强水资源对粮食生产以及整个农业生产的保障研究，以利于节水农业观念和技术的深入和普及。如今我国倡导建设“资源节约型、环境友好型”的社会主义和谐社会，从科学发展的角度要求节约资源，保障经济社会的可持续发展。 （ 2）用阈值分析的方法更直观反映我国农业水资源的供求矛盾。我国人均水资源量仅为世界水平的 1/4 左右，降雨量在空间和时间上都分布不均，三个产业之间用水分配不合理，等等，都造成了我国水资源的供求矛盾。怎样才能更加直观的认识这种矛盾，更加宏观的把握这种矛盾呢？本文采用阈值分析的方法，通过计算流域人口的粮食需求，推 算出生产这些粮食所需的最低灌溉需水量，结合灌溉率等需水因素，与流域供水指标进行比较评价，更加直观的反映出各流域粮食生产水资源的供求矛盾，从而有利于我国农业战略规划和产业结构调整。 （ 3）以流域研究的思路更客观评价我国农业水资源的安全状况。通常的研究都是以省区为单元，但水天然具有流域性，不以行政区划的不同而割断彼此的联系。在一个流域内，水资源流动较好，管理也相对容易，以流域为单元研究农业水资源安全阈值，可以宏观把握保障流域粮食安全所需要的农业水资源量，有利于流域水资源管理体制的改革和水平的提高，从而更好的对流 域中国农业科学院硕士学位论文 第一章 绪论 3 内的水资源进行优化配置和有效利用。 内外研究进展 21世纪我国农业发展将面临严重的水资源短缺问题，而且水资源短缺对农业和农村经济发展的制约作用有可能超过耕地，成为掣肘农业和农村经济可持续发展的重要因素。水是农业生产的命脉，不解决水资源严重短缺的问题，实现农业乃至整个社会经济的可持续发展都将成为一个难圆的梦。 于水资源安全 国内外关于水资源安全进行了大量研究，并取得了一系列成果。 、高彦春和刘昌明、陈成鲜和严广乐分别就水对人类活动环境变化、生态整体性以及社会经济因素之间 不同的具体反馈信息，水资源可持续发展下的水资源与社会、经济、人口、环境间的相互影响，从系统动力学角度研究分析了水安全情势，获得了有益的结果；陈绍金等、张相等、邱德华等探讨了水安全的概念及水安全系统的理论框架；郑通汉指出建立水资源安全预警系统是保障水安全的有效途径；夏军指出水循环基础研究在水安全管理中具有重要作用，并提出根据谁资源承载力度两水安全的思想；贾绍风等提出了水资源安全评价的指标体系；张士峰、贾绍风从水资源供需平衡的角度研究了海河流域的水安全问题；姜文来则从技术革新、市场改革等角度探讨了如何建立一体化 的高效水资源管理机制；王铮等研究了产业结构调整和开源节流在保障水安全、实现可持续发展中的作用；陈德敏、乔兴旺指出加强水资源安全立法工作、完善水资源安全法律制度是保障水资源安全的重要手段和措施；冉圣宏等、窦明等研究了水质、水环境安全的预警问题，建立了相应预警评价体系（彭少明等， 2006）。 于水资源与粮食安全 联合国粮农组织认为水是生命和粮食安全的重要资源，世界未来的粮食生产取决于是否有充足的水源。虽然地球有 3/4 的面积被水覆盖，但供人类饮用的淡水仅为很少一部分。在全部淡水中，约 70 用于粮食生产。 粮农组织最近对 93 个发展中国家进行的一项研究表明，许多国家的用水速度己经超过了水的再生速度，从而导致水资源的日益匾乏。 中国的粮食安全问题始终得到国内外有关科学家和政治家的关注。据预测，到 2030年左右，我国将达到 16亿人口的峰值 (石玉林等， 2001)。庞大的人口基数增加了粮食需求量。与此同时，随着我国经济快速发展，人们生活水平日益提高，人们膳食结构日益改善，居民动物性食物消费增加，还会加大粮食需求量。在此情况下，如何充分有效地利用水资源，用以实现粮食生产效益最大化，就成为水资源与粮食安全问题的关键。在诸多 影响农业生产的因素中，灌溉是最主要的因素之一 (黄季焜等， 1996)。以 2000年为例，全国灌溉农田的水稻平均亩产约为 460他灌溉粮食作物平均亩产约为 350雨养粮食作物平均亩产仅为 140般灌溉农田的粮食产量要比非灌溉农田的产量高 1。目前，中国在占不到全国耕地 50%的灌溉土地上，生产了占全国粮食总产量的 70%、棉花产量的 80%、蔬菜总产量的 90%以上的农产品，灌溉发展及其供水保证率的提高已越来越成为中国粮食安全的主要影响因素 (沈振荣等， 1998)。 中国农业科学院硕士学位论文 第一章 绪论 4 从水资源角度出发，美国的 生前几年发表了一系列关于中国水问题与粮食安全的文章，认为中国水短缺会动摇世界粮食安全 (998,2000)。 国际水资源研究所 (国际食物政策研究所(代表的科学家和经济学家们虽然对世界粮食问题持相对乐观的