粮食安全历来是国家安全策略的重中之重。中国人口数量众多、耕地面积有限，即使是农业生产体系的微小变化也会对国家粮食安全产生巨大影响。自然因素和人为因素都已导致作物种植面积（Crop Planting Area, CPA）和作物产量（Crop Yield, CY）产生时间和空间上的变化。尽管已有较多文章研究了中国三种主要农作物（水稻、玉米和小麦）CPA和CY的时间变化，而它们的地理动态仍然未知。此外，有必要综合探讨CPA和CY的地理动态对气候和社会经济因素的响应，这些重要信息对决策者设计科学合理的农业政策具有指导意义，可以改善和确保中国的粮食安全。

地表过程与资源生态国家重点实验室张朝教授课题组基于历史省级CPA和CY数据和气象（温度和降水）、社会经济因素数据（农民人口总数、农业GDP、化肥投入、农业机械效率和有效灌溉面积），使用质心法和面板回归分析法定量描述了1950年至2013年中国三种主要农作物的CPA和CY的地理动态及气象和社会经济因素对其的影响，相关成果于2020年4月30日正式刊登在杂志《Climate Research》。文章第一作者为硕士研究生骆玉川，通讯作者为张朝教授。

结果表明，1950-2013年间，全国水稻CPA向东北移动了389.5km，水稻CY、玉米CPA和玉米CY分别向东北方向移动了430.0、292.9和363.5km，而小麦CPA和CY的质心的移动轨迹无方向性（图1）。温度升高对于水稻和玉米CPA和CY的地理重心迁移起到了重要的推动作用。 降水也有显著的推动作用，但影响程度较小（图2和图3）。但是，温度对小麦CPA和CY的重心迁移有明显的负面影响（图4）。此外，社会经济因素主导着CPA和CY质心的变化，包括农业GDP、农业机械效率和有效灌溉面积。

图1 1950年至2013年期间（A）水稻CPA，（B）水稻CY，（C）玉米CPA，（D）玉米CY，（E）小麦CPA和（F）小麦CY重心的地理动态

图2 （A）水稻CPA和（B）水稻CY地理重心在历史和不同气候情景下的迁移。

（Ai，Bi）历史变化；（Aii，Bii）仅因温度而变化；（Aiii，Biii）仅因降水而变化；（Aiv，Biv）因降水和温度而变化

图3 （A）玉米CPA和（B）玉米CY地理重心在历史和不同气候情景下的迁移。

（Ai，Bi）历史变化；（Aii，Bii）仅因温度而变化；（Aiii，Biii）仅因降水而变化；（Aiv，Biv）因降水和温度而变化

图4 （A）小麦CPA和（B）小麦CY地理重心在历史和不同气候情景下的迁移。

（Ai，Bi）历史变化；（Aii，Bii）仅因温度而变化；（Aiii，Biii）仅因降水而变化；（Aiv，Biv）因降水和温度而变化

该研究全面分析了近60年来中国三大主要农作物的地理重心迁移及其驱动因素，强调了在调查气候变化和社会经济发展对作物生产及相关适应措施的影响时应考虑种植面积和产量的变化。结果对政策制定者改善中国的粮食安全具有指导意义。

原文链接：

https://www.int-res.com/abstracts/cr/v80/n2/p73-84/

(供稿人：骆玉川)

地表过程与资源生态国家重点实验室