基于空间模型的全球粮食安全评价

在综合考虑自然、社会和经济等因子对粮食安全影响的基础上,选择了人均粮食占有量和人均GDP两个指标空间显性评价全球粮食安全状况。为此,本研究构建了3个模型,即空间EPIC模型、作物选择模型和IFPSIM模型,分别模拟作物单产、作物播种面积和作物价格。利用构建的评价框架和模型,以网格大小为6分弧度的地理单元为评价对象,选择水稻、玉米、小麦和大豆等4类全球主要作物类型,以2000年为初始年份,对未来2020年的全球粮食安全状况进行了评价。结果表明,到2020年,多数南亚国家和非洲国家,由于其人均粮食占有量和人均GDP两个指标值都显著降低,粮食供应不足和贫困一起将可能导致该区域存在粮食危机和饥饿风险。对于其他区域,日益增长的粮食需求可以通过本区域的粮食生产自给予以满足,或通过外部购买或粮食进口得到满足,总体上不存在粮食安全问题。为保障未来粮食安全,一方面要保护耕地数量和质量、防止土壤退化、增加资本投入、进行技术创新和升级,提高粮食综合生产能力,保障粮食的有效供给;另一方面加大农业补贴,切实提高农民收入,保障农民利益,增强农业购买力。同时,大力改善粮食流通和农产品贸易体制,通过外部市场来调节粮食供给;积极应对气候变化,提高农业生产对气候变化的适应能力,保证粮食生产的稳定。     

全球气候变化影响下中国农业产量的可持续性

气候变化的区域影响愈益成为具有挑战性的问题,尤其是气候变化对农业产量可持续性的影响已引起广泛的关注。基于全示气候变化对中国的影响和区域气候变率分析,提出了粮食气候产量形成模型,半将其应用于黄淮海地区冬小麦小分条件和产量研究,同时对全球气候变化情形下冬小麦产量的变化做出评价。     

中国不同地区粮食生产要素的贡献测量

运用模型分析法和比较研究法研究中国1982—2012年不同经济发展水平下粮食生产要素的生产弹性和贡献率的差异。我国粮食生产要素的生产弹性和贡献率在发达地区和中等发达地区存在显著性差异。首先,土地和化肥对两类地区的粮食生产都有显著的正向影响,其中,在发达地区,土地和化肥的生产弹性和贡献率显著高于中等发达地区;其次,劳动力、农业机械、有效灌溉面积和农村用电量对两个地区粮食产量的影响差异也很大。我国粮食生产要素的贡献与经济发展水平密切相关,生产要素价格对贡献率有重要影响。实现我国粮食增产的关键在于生产要素的优化配置。     

基于Logit 模型的世界主要作物播种面积变化模拟

农作物播种面积动态变化因其重要性已经引起了国内外学者的广泛关注。从“人-地 关系”中人的角度出发, 利用多元Logit 模型初步建立了全球尺度的农作物播种面积变化模 拟系统, 分析研究了未来30 年内世界主要农作物播种面积变化的数量特征和空间格局。模型建立思路是: 作物播种面积变化是农户作物选择行为的直接结果, 而选择何种作物进行播种是由作物效用决定的。因此, 利用离散选择理论, 选择影响作物效用大小的主要解释变量建立效用函数, 动态模拟农户作物选择行为, 并得到这种选择行为所带来的农作物播种面积变 化的时空特征。模型建立后, 利用联合国粮农组织(FAO) 2001-2003 年统计数据和2001 年MODIS 全球土地覆盖数据产品对模型结果进行验证, 结果表明模型运行可靠, 和实际状况吻合较好, 可以应用于未来情景模拟分析。其后, 以5 年为步长, 模型对世界四大作物(水稻、玉米、小麦和大豆) 在2005-2035 年间的播种面积动态变化进行了模拟, 从全球作物总播种面 积变化差异、四大作物播种面积变化的区域差异和不同区域内四大作物播种面积变化差异等方面进行了分析研究, 结果表明: 不同作物播种面积变化的数量特征和空间格局是不相同的。 虽然目前模型还存在一些不确定性, 但仍然能够在一定程度上为理解现在和未来农业土地利用的复杂动态变化提供帮助, 模拟结果可为有关部门提供决策支持和信息服务。     

中国粮食生产的综合影响因素分析

采用模型模拟的方式, 根据中国社会发展规划, 将未来社会经济发展情景与区域气候模型、水资源模型和作物模型相连接, 综合评估和分析未来中国的粮食生产状况, 以期为宏观决策提供科学参考。结果表明, ①气候变化将影响未来三大作物单产, 如果不考虑 CO₂ 肥效作用, 未来雨养作物单产将受到更大冲击; 当灌溉条件保障后, 水稻受到冲击更大, 单产降低最多, 尤其是 A2 情景。如果考虑 CO₂ 肥效作用, 未来玉米平均单产变化不大, 小麦单产明显增加, 尤其是雨养小麦, 水稻单产也有所增加。②未来气候变化、水资源、社会经济发展将影响中国三大作物的需水量和农业供水量, 导致水稻、灌溉玉米和小麦的播种面积下降, 而雨养小麦和玉米的播种面积上升。③未来气候变化、 CO₂ 肥效、水资源和土地利用变化对粮食生产的影响较为复杂, 依情景和时段的不同而不同。农业可用水资源对粮食总产的影响最不利, 致使三大作物粮食总产量明显降低, 成为未来粮食生产的主要限制因素, 尤其是水稻生产; 土地利用对总产的负面影响最小; 气候变化和 CO₂ 的相互作用可使总量少许增加。未来各情景下水稻受到冲击最大, 而小麦和玉米则表现为不同程度的增产。     

干旱半干旱地区草地碳循环关键过程对降雨变化的响应

未来全球气候变化背景下,全球或局部地区的降雨量及降雨时间分布将发生一定的变化.草地生态系统在全球碳收支中作用显著,对气候变化的反馈起着重要的作用.但由于草地多处于干旱半干旱地区,受到水分条件的限制,对降雨变化响应敏感,其碳源汇功能表现出很大的不确定性.为了更好地预测未来全球气候变化背景下草地的碳源汇功能及其对气候变化的进一步反馈,有必要深入研究决定草地碳源汇功能的两大碳循环关键过程--净初级生产力和土壤呼吸对降雨变化的响应特征及机制.本文对国内外有关草地生产力和土壤呼吸如何对降雨量、降雨强度、降雨频率和间隔时间进行响应的相关研究成果进行了综述,在此基础上指出了目前研究存在的不足,并对未来相关的重点研究方向进行了探讨和展望.     

气候变化对甘肃定西、安徽合肥小麦生产影响研究

由于大气中温室气体的不断增加, 全球气候发生了巨大变化。据最新气候模式模拟研究表 明未来全球气候将发生更为剧烈的变化, 这必将对很多部门产生显著的影响特别是对气候变化 十分敏感的农业。尤其对于中国这样的人口大国, 农业作为社会最基本也是最重要生产部门之 一, 气候变化将对中国的农业生产带来巨大的影响。小麦是中国的第二大作物, 其中冬小麦占全 国小麦总产量近90%, 因此评价气候变化对中国小麦生产影响是十分必要的。为了分析在未来气 候变化情景下中国小麦生产可能遇到的风险, 以15 年ECMWF 再分析实验数据(1979~1993)作为 边界条件驱动PRECIS 区域气候模式模拟产生作物模型所需要的气候资料并输入CERES-Wheat 模型, 验证CERES-Wheat 模型与区域气候模式PRECIS 结合的模拟能力。在以上验证工作的基 础上, 将区域气候模式PRECIS 的模拟结果与作物模型CERES-Wheat 相连接, 同时考虑到CO2 对小麦的直接施肥作用, 模拟了两个小麦站点(定西和合肥)在IPCC SRES A2 和B2 情景下雨养 和灌溉小麦的变化趋势。得到如下结论: 无论是在A2 情景还是B2 情景, 定西和合肥的小麦产量 都会有所增加, 但增加的幅度相差很大。A2 情景的增产效应一般要大于B2 情景的增产效应, 灌 溉小麦比雨养小麦更加受益于气候变化, 冬小麦(合肥) 产量的增长幅度要大于春小麦(定西) 增 长幅度。CO2 对小麦生长的肥效作用十分明显, 产量增幅很大。以上结果说明未来气候变化可能 会对我国的小麦生产带来益处, 但由于未来气候情景模拟的不确定性以及CO2 肥效作用通常是 在作物过程中的水肥条件完全满足的情况下才充分体现, 这都给研究结果带来了不确定性, 但本 项研究为评价未来气候变化对中国小麦生产影响提供了一种全面的评价方法。     

气候变化对中国植被可能影响的模拟

依据我国植被和气候的关系对生物地理模式MAPSS中的某些参数和过程进行了调整。将改进后MAPSS模拟的当前气候状况下潜在植被类型及叶面积指数的分布与我国植被区划图和多年平均的NDVI（NOAA／AVHRR）比较，发现结果有了很大的改进。将大气环流模式HadCM2对未来气候变化的预测结果应用于改进后的MAPSS对我国植被未来的变化进行了模拟。考虑到未来大气升高的CO2浓度对植物水分利用率（WUE）的可能影响，进行了WUE变化和不变化2种预测。结果发现未来气候变化可能导致我国东部森林植被带的北移，尤其是北方的落叶针叶林的面积减少很大，以至可能移出我国境内；华北地区和东北辽河流域未来可能草原化；西部的沙漠和草原可能略有退缩，相应被草原和灌丛取代；高寒草甸的分布可能略有缩小，将被萨瓦纳和常绿针叶林取代。同时模拟的结果表明模型对WUE非常敏感。最后对结果的不确定性进行了讨论。     

基于SD模型的湖南省土地利用变化情景模拟

运用系统动力学模型（System Dynamic Model,简称SD）对湖南省不同社会经济发展情景模式下的土地需求进行了模拟预测。结果表明：1）不同发展模式下建设用地需求均呈增长态势,其他各类土地需求变化幅度差异较大,其中以水域与耕地差异最大。2）根据可持续发展战略要求,稳定发展情景模式较为理想,在此模式下,各类土地利用需求与现有土地利用状况较为接近,对各类土地需求均不会造成太大压力。3）土地利用现状完全能满足低速发展模式对各类土地的需求,但其前提是降低消费水平与市场自给率;而高速发展型对耕地、水域需求大大超出现有水平。4）在现有粮食消费结构下,若不能有效提高粮食单产水平,人口和经济增长带来的粮食需求将对耕地造成很大压力。     

基于空间溢出效应的粮食主产区粮食增产与农业生态污染关系研究

采用空间计量模型,立足于粮食主产区,并引入非主产区作为对照,通过评估主产区与非主产区粮食增产对农业生态污染的影响,探讨粮食增产与农业生态变化关系。结果表明：① 粮食产量与农业生态污染均存在显著的空间相关性,且两个变量的空间相关性在时间上存在异质性,这就意味着空间同质性假说不再适用,传统的关于粮食增产影响生态污染的研究可能存在局限性;② 粮食增产并未加剧农业生态恶化。粮食主产区的设立本是为了保障粮食安全,其结果是不仅在一定程度上扭转了“非粮化”的趋势,还削弱了对农业生态环境的污染;③ 粮食增产并未加剧农业生态恶化的原因在于,粮食生产规模比重的增加所产生的规模效应和一系列行之有效的政策措施降低了粮食主产区的化肥施用强度,而农业机械化投入对农业生态污染的影响存在一定的门槛效应,大中型农机跨区服务可能有利于减少主产区农业生产对生产环境的污染程度。上述结论意味着粮食安全与生态保护之间不存在不可调和的矛盾;未来在农业适度规模经营过程中应激发农业机械化抑制农业生态恶化的潜能;考虑到空间效应的影响,应建立邻近区域农业污染治理联动机制。     

中国能源保障基本形势分析

国家能源保障目标由两部分组成： 第一,能源供应的稳定性,指满足国家人口发展正常需 求的能源供应保障的稳定程度;第二,能源使用的安全性,指能源消费及使用不应对人类自身的 生存与发展环境构成任何威胁。本文从影响能源保障的能源资源基础、生产与消费、运输、生产与 消费对环境影响等方面分析了中国能源保障的基本形势, 总体来说中国目前能源保障重点集中 在能源供应保障层面上, 立足于自身的资源基础及生产与消费空间高度分离的特点建立起了庞 大的能源保障体系, 对能源使用安全尽管已经引起了高度的重视, 但是由于现实经济的压力和认 识上的不足实质性的措施还很少。未来我国应该立足能源保障基本形势, 从供应稳定性和使用安 全性出发构筑稳定、经济、清洁、安全的能源保障体系。     

论北极环境变化对中国国家非传统安全的影响

随着全球环境问题的升温,北极环境变化也越来越受到了国际社会的关注,中国作为一个近北极国家,深受北极环境变化的影响。本文从环境安全、经济安全、资源安全等非传统安全因素方面来探讨北极环境变化对中国可能产生的影响。就环境安全来说,北极环境变化对中国生态环境将产生直接的威胁,未来气温可能升高所导致北极海冰融化,对中国的社会和经济有着巨大危害;就经济安全而言,北极环境变化所带来的北极航道的全面开通,可能是中国未来发展的一个机遇,但是中国要想在北极航运资源的开发上分得一杯羹将面临着多重障碍;就资源安全来说,北极地区资源丰富,这对能源缺乏的中国而言,意义重大。但鉴于目前中国对北极问题的参与来看,即使北极地区的资源能得到良好的开发,其开发利用主要掌握在环北极国家手里,那么对能源供给越来越依赖国外的中国来说,必定会受制于人,无法从根本上保障中国能源供给的战略安全。     

中国海洋经济转型成效时空格局演变研究

基于海洋经济转型的内涵,构建包括6个分维度在内的中国海洋经济转型成效测度指标体系,利用粗糙集和灰理论组合赋权综合评价法,对2001-2011年中国海洋经济转型成效进行测度研究,并利用核密度估计及GIS空间分析技术对结果进行时空格局演变分析,结论如下：① 从全国层面来看,2001-2010年中国海洋经济转型整体集中在中低值区域,2010年以来,各区域转型均取得明显成效,海洋经济转型差距逐渐缩小,但整体差距仍然存在。② 从6 个分维度层面来看,海洋经济发展度稳步提高,但空间格局没有显著变化;海洋经济转型度、发展条件支撑度、资源集约利用度、生态环境响应度在空间上呈正向变化趋势,转型成效较为明显;海洋产业就业度呈反向变化趋势,说明转型对海洋产业就业存在挤出效应,对海洋产业就业产生重要影响。③ 中国海洋经济转型的时空格局演变是多种因素综合作用的结果,主要包括资源禀赋、区位条件、产业基础及腹地经济差异等。未来影响各省份海洋经济转型的主要因素包括国家政策、科技水平、海洋管理体制等。     

基于空间模型的全球粮食安全评价

This paper presents a scenario-based assessment of global future food security. To do that,the socio-economic and climate change scenarios were defined for the future and were linked to an integrated modeling framework. The crop yields simulated by the GIS-based Environmental Policy Integrated Climate (EPIC) model and crop areas simulated by the crop choice decision model were combined to calculate the total food production and per capita food availability,which was used to represent the status of food availability and stability. The per capita Gross Domestic Product (GDP) simulated by IFPSIM model was used to reflect the situation of food accessibility and affordability. Based on these two indicators,the future food security status was assessed at a global scale over a period of approximately 20 years,starting from the year 2000. The results show that certain regions such as South Asia and most African countries will likely remain hotspots of food insecurity in the future as both the per capita food availability and the capacity of being able to import food will decrease between 2000 and 2020. Low food production associated with poverty is the determining factor to starvation in these regions,and more efforts are needed to combat hunger in terms of future actions. Other regions such as China,most Eastern European countries and most South American countries where there is an increase in per capita food availability or an increase in the capacity to import food between 2000 and 2020 might be able to improve their food security situation.     

Scenario-based assessment of future food security

This paper presents a scenario-based assessment of global future food security. To do that, the socio-economic and climate change scenarios were defined for the future and were linked to an integrated modeling framework. The crop yields simulated by the GIS-based Environmental Policy Integrated Climate (EPIC) model and crop areas simulated by the crop choice decision model were combined to calculate the total food production and per capita food availability, which was used to represent the status of food availability and stability. The per capita Gross Domestic Product (GDP) simulated by IFPSIM model was used to reflect the situation of food accessibility and affordability. Based on these two indicators, the future food security status was assessed at a global scale over a period of approximately 20 years, starting from the year 2000. The results show that certain regions such as South Asia and most African countries will likely remain hotspots of food insecurity in the future as both the per capita food availability and the capacity of being able to import food will decrease between 2000 and 2020. Low food production associated with poverty is the determining factor to starvation in these regions, and more efforts are needed to combat hunger in terms of future actions. Other regions such as China, most Eastern European countries and most South American countries where there is an increase in per capita food availability or an increase in the capacity to import food between 2000 and 2020 might be able to improve their food security situation.     

全球气候变化与能源安全的地缘政治

当前,气候变化问题已经远远超出科学研究的范畴,它影响到经济运行模式,乃至于利益格局和地缘关系,并成为国际关系中的焦点。中国正处于工业化的中期,在国际经济社会发展转型、世界地缘格局重组关键期,应对气候变化也是中国发展阶段的内在需求。随着气候变化对各国国内竞争力,以及重要地缘战略地区影响加大,气候变化和地缘政治呈现出复杂多元的关系,气候变化时代的地缘政治逐渐影响到各国战略和外交。本文围绕利益和博弈来阐述气候变化带来的地缘政治新特征,并在此基础上提出相关政策建议：国际气候谈判中,权衡利益,处理好复杂的大国关系;加强风险研判,积极与美国和欧盟开展能源、气候变化方面的合作;依托“一带一路”,确保我国能源安全,并积极参与全球能源治理;在“南南合作”方面,创新机制,大幅增加投入力度。最后,提出地理学界在气候变化与能源安全方面应加强的研究方向。     

经济途径对地缘政治格局的影响机制及其空间表现研究进展

随着中国崛起,世界主要大国将战略中心转移至亚洲并通过各种经济组织和经济联盟等经济途径重塑中国周边环境,由此导致中国周边地缘环境形势变得极其复杂。中国则通过共建“一带一路”、亚洲基础设施投资银行、金砖国家开发银行等经济途径化解。本文按照全球—区域—国家间的尺度,探讨了国际经济组织、经济联盟和国家间经济相互依赖等3种主要经济途径对地缘政治格局的影响机制及空间表现。结果表明：通过国家间经济依赖的不对称性改变各国权力大小,进而影响地缘格局中地缘体的权力分配,其空间表现主要为影响地区冲突和改变国家地缘空间影响范围。而国际经济组织和经济联盟则通过权力再平衡影响地缘政治格局,其空间表现主要为数量增长、交错分布和空间范围扩大。中国学者对如何通过经济途径增强地缘政治影响力、改善中国地缘环境的研究不够充分。中国作为崛起中的大国,应更为关注经济实力的增强对周边乃至世界地缘政治格局的影响。为此,应加强以下几个方面研究：①将经济相互依赖转化成为有效的地缘影响力;②利用国际经济组织和经济联盟拓展中国地缘政治空间;③“一带一路”空间走向及沿线国家;④多尺度经济途径影响效应分析;⑤运用定量模拟方法探求国家地缘影响力演变的影响因素以及驱动机制等,为中国的地缘战略提供理论支撑和研究实证。     

兰州-西宁-银川城市带与西部开发

通过对有关城市、区域的统计分析,在评述兰州-西宁-银川城市带基本特征的基础上,重点讨论其在西部大开发中四个方面的地位作用：我国内陆腹地的战略要地和开发据点,沟通我国东西部间、我国与中亚、欧洲国家间的桥梁和纽带,保障国家资源安全的能源重化工基地和重要进口通道,保障国家生态安全的重点生态建设区。并针对其在内部结构、市场化、开放度方面的主要问题,指出其发展趋势和战略选择：加快城市带交通通道建设,将潜在资源优势转化为现实经济优势,创造局部优势投资环境和开放社会,重视教育、科技和生态建设。     

中国海军崛起及其对东亚安全秩序的影响

近年来,中国海军的发展开始进入快车道。武器装备规模的扩大、武器装备性能的提升以及武器装备体系的完善是中国海军崛起的主要表现。中国海军的崛起是需求侧和供给侧合力作用的结果。需求侧指的是应对日益严峻的外部压力、保护海外利益和海上交通线、维护国家主权和领土完整以及汲取历史教训的需要;供给侧指的是中国综合国力的提高、中国对海洋和海权重视度的提升以及中俄关系的稳定提供了中国发展海军的良好内外部环境,使得中国可以发展出强大海军。中国海军的崛起将会给东亚安全秩序带来深远的影响,这些影响主要集中在改变东亚地缘结构、冲击美国同盟体系、安全公共物品供给这三方面。