关键词:
标准人消费权数
粮食需求
气候变化
气候生产潜力
粮食安全
摘要:
中国人口老龄化和全球变暖已是毋庸置疑的事实,其严重影响粮食需求和粮食产量,对中国粮食安全有着很大影响。因此本研究利用标准人消费权数法计算标准人每年消费量加之预测中国未来人口,将人口结构变化引入粮食需求的测算中,以提高粮食需求的预测准确性。对CMIP6中16个模式的温度和降水数据对中国地区的预测效果进行评估优选,集合排名前4的模式进行集合平均组成温度和降水较优模式集合,利用该集合数据结合Thornthwaite Memorial模型预测中国未来气候生产潜力并分析其时空变化。构建气候生产潜力与粮食单产的关系方程进一步估算未来粮食产量,再将粮食产量与粮食需求变化进行对比,讨论中国在气候变化情景下的粮食供需情况。主要研究结果为:
(1)在不同生育率方案下,中国或将进入人口负增长时代。生育率下降和人口老龄化问题的加速度决定了人口负增长的速度。三种方案下,中国未来粮食总需求均呈现先增后减的趋势,其中低、中、高三种方案所对应的需求峰值所达年份分别预计为2032年,2032年以及2034年,峰值分别为65321万吨、65923万吨和66558万吨。随着经济增长和消费升级,参考日韩两国的粮食消费结构将粮食消费升级情况考虑到粮食需求测算中,最终预估在低方案和中方案下,中国粮食需求均在2032年达到峰值,对标韩国粮食需求峰值为68001万吨和68627万吨,对标日本粮食总峰值为71107万吨和71762万吨;高方案下在2034年达到峰值,对标韩国的粮食需求峰值为69288万吨,对标日本的粮食需求峰值为72453万吨。
(2)SSP126、SSP245以及SSP585情景下,排放情景越高,2021-2050年中国气候生产潜力越高,分别为880.46、889.17以及901.57 g m-2 a-1。中国气候生产潜力在空间上总体呈现出由西北向东南逐渐增大的带状分布。气候生产潜力在200 g m-2 a-1以下的较低值区一直主要分布在西北部的新疆中南部以及西藏的北部地区。气候生产潜力在2000 g m-2 a-1以上的较高值区一直主要分布在海南省、香港、澳门、台湾以及广西壮族自治区和广东省的南部。从较基准期的变化来看,增幅大多在30-90 g m-2 a-1之间,变化比例大多在30%~60%之间。未来气候生产潜力相较于基准期产生降幅的地区主要出现在新疆大部分地区以及云南、四川的西部等地区。变化比例最低值出现在新疆北部,最高值出现在新疆南部以及西藏北部。气候变化情景下2021-2050年中国气候生产潜力重心向西北方向迁移,且随情景增加迁移越快且幅度越大。说明西北方向的气候条件较好,可以调整粮食生产分配结构以适应气候变化提高粮食产量。
(3)气候资源利用率随时间呈显著上升趋势,在2008年后我国农业生产水平提高,可以与气候变化带来的粮食增产效应匹配,未来气候生产潜力的波动将会对粮食单产有正相关影响。三种气候变化情景下,我国的粮食产量波动上升,且随情景的增加,2021-2050年的中国粮食总产量的增长速率分别为每年410.76万吨、539.17万吨以及740.25万吨。通过粮食产量与粮食需求进行对比分析,分析出我国目前产量已高于未考虑粮食消费结构升级下的粮食需求,在2026-2034年前后到达考虑粮食消费结构升级下的最高粮食需求。对于到达粮食安全线所需的粮食产量,我国将在中长期内处于粮食供需“紧平衡”状态。