中國的糧食安全問題事關全球近五分之一人口的福祉。雖然氣候變化是影響糧食安全的關鍵因素之一已成共識，但糧食作物單產受氣候變化影響的幅度和方向依然是科學界關注和辯論的焦點。上世紀80年代以來的研究顯示，在全球尺度上，隨著氣候變化，小麥和玉米的單產有所降低，但其它作物如水稻單產變化不大。中國相關的經驗研究也顯示，隨著氣候變化，全國小麥單產增長了5%，但水稻和玉米單產則有所降低。在我國經濟持續發展、城市化進程不斷深化的大背景下，采用何種方法來科學評價到本世紀中葉氣候變化對我國糧食安全的影響已成為一個亟待解決的問題。
中國農業科學院唐華俊研究員領導的全球變化研究團隊采用多因子關聯分析的研究思路，構建了包含農業資源要素、種植制度、農業災變等生物物理因子以及人口總量、城市化率、耕地面積、技術進步、城鄉人口糧食差別消費模式等社會經濟因子在內的糧食安全狀況系統評價模型，并成功應用于氣候變化對我國2050年前后糧食安全影響的系統評價中。該研究在10公里柵格上分別對灌溉和雨養小麥、玉米、水稻等主要糧食作物在政府間氣候變化專門委員會（IPCC）定義的高排放和中等排放兩種溫室氣體排放水平（即A2和B2排放情景）下到2050年的單產（考慮二氧化碳肥效效應）進行了逐年仿真，并在設定與A2和B2排放情景相適應的社會經濟發展道路（包括人口規模、城市化率、耕地面積、技術進步等指標）的條件下，以糧食安全指數（FSI，即人均糧食盈余率）為指標對我國的糧食安全狀況進行了評估和預測。模型預測糧食作物平均單產在A2情景下到2030-2050年間將增加3-11%，在B2情景下將增加約4%。雖然城市化等因素導致耕地從當前的18.3億畝遞減到2050年的15.8（B2）至16.7億畝（A2）的水平，但在集約農業和技術進步（如高產品種的采用）等因素的協同作用下，我國到2030年和2050年的糧食產出能力在A2情景下分別可達到5.7億噸、6.3億噸，在B2情景下分別可達到6.2億噸、6.5億噸。隨著我國城鄉居民糧食消費水平的穩步提升，糧食安全指數預計將從2009年的+24%下降到2030年的-4%（A2）至+10%水平（B2）；到2050年，FSI預計將回升到+7%（A2）至+20%（B2）之間的水平上。
上述研究結果表明：（1）相對于耕地減少和人口增加的影響，在考慮二氧化碳肥效作用的情況下，氣候變化對我國糧食安全有溫和的正效應；（2）社會經濟發展道路對我國糧食安全狀況的未來發展趨勢有重大影響。環境友好的均衡發展道路（與排放情景B2對應）對長期糧食安全的保障作用遠大于高人口、高排放的非均衡發展道路（與排放情景A2對應）；（3）維持單產年均增長率對保障糧食安全有重要意義，或者說單產增長率是一個比單產絕對值更有效的糧食安全指示指標。
該研究成果發表在《農業可持續發展（Agronomy for Sustainable Development）》雜志上。（通訊員 孟秀華）
