基于重心模型的糧食生產與水資源時空耦合分析

劉楚杰，李曉云，聶媛

（華中農業大學經濟管理學院，湖北 武漢 430070）

糧食安全始終是關乎國計民生與社會政治穩定的重大戰略問題。我國人口總量和糧食總需求量巨大，但糧食生產高度依賴的淡水資源極為有限，人均水資源量僅占世界平均水平的28%，生態環境的不斷惡化以及農業用水效率低下的現狀，也使得糧食生產面臨的水資源約束越來越突出[1-3]。除此以外，我國水資源和土地資源空間分布不均衡,水土資源匹配錯位,且近年來中國糧食生產的地域重心逐漸轉向水資源相對缺乏的北方，傳統的“南糧北調”格局正逐漸被“北糧南運”格局所取代，這也意味著糧食生產布局與水資源分布的失衡進一步加劇[4-5]。 區域間水資源分布不均及區域水資源相對短缺已 經成為農業生產乃至國家糧食供給安全的瓶頸之 一[6]，研究水資源稟賦與糧食生產之間的關系顯得尤為重要。

現有關于水資源約束視角下糧食生產的國內外文獻比較豐富。不少學者從新時期我國糧食安全保障的層面出發，指出水資源約束下如何有效保障國家糧食供給安全是當前亟待解決的重要問題，必須樹立可持續糧食安全觀、推動糧食生產與資源環境承載力相匹配[7-9]。部分學者探究了我國水資源與糧食生產之間的耦合關系，采用基尼系數、不平衡系數揭示了我國糧食生產與水資源量空間匹配狀態不斷惡化的現狀[10-11]，以及運用耦合協調度模型 分析了我國省際層面水-能源-糧食系統的耦合協調程度，并探究了種植制度、農林水支出等因素對其耦合協調度的影響[12-13]。也有學者探討了氣候變化背景下我國北方多個流域水資源短缺問題加劇的態勢[14]，并提出為應對趨緊的水資源約束，應通過優化種植結構、調整飲食模式等途徑緩解水資源 壓力[15-17]。

基于現實情景與已有研究，本文認為從全國、區域兩個層面分析糧食生產與水資源的耦合程度或矛盾程度，有利于針對性地充分發揮區域水資源優勢，通過調整糧食生產布局，促進農業生產可持續發展，保障國家糧食與生態安全。因此本文擬通過重心模型研究我國糧食生產與水資源兩要素的時空耦合狀況，該模型在經濟學、社會學、地理學等領域已有廣泛地應用[18-20]。在農業領域，已有學者開展了關于糧食生產單要素重心變化趨勢，以及糧食重心與經濟重心耦合程度的研究[21-23]，但關注糧食生產與水資源雙要素重心的耦合態勢的文獻還較少，且對區域層面的分析也較為不足。本文擬先從1999—2000年、2017—2018年糧食產量與水資源量的空間分布入手，對兩者的時空變化格局進行動態分析；而后采用重心模型從全國和區域層面對1999—2018年的糧食生產和水資源重心演變趨勢進行剖析，并通過雙要素重心耦合態勢模型探究糧食生產和水資源重心的時空耦合程度。

本文的邊際貢獻在于，將雙要素重心模型運用到糧食生產與水資源的時空耦合分析中，揭示近二十年來糧食生產重心與水資源重心的演變趨勢、時空耦合態勢以及兩要素的矛盾程度，探索如何緩解水資源約束下糧食產需之間的緊張形勢；同時從水資源稟賦角度分區域探討糧食生產與水資源的區域特性，深入區域層面分析兩要素的耦合態勢及匹配狀況，從而針對性地對進一步促進水資源合理利用與糧食生產可持續發展提供有效信息。

1 模型方法與數據來源

1.1 模型方法

1.1.1 重心模型 重心模型假設研究區域由n個單元組成，第i（i=1, 2, …,n）單元重心坐標為（xi，yi），即要素所在的經度和緯度，則考察要素重心坐標可表示為：

1.1.2 重心移動趨勢 為探究某單一要素在一段時期內的重心變動趨勢，我們通過重心移動距離與移動方向的測算來進行描繪。

1）重心移動距離。假定t期考察要素重心坐標為則t+1期相對t期移動平面距離公式為：

式中：D表示平面移動距離；C為常數，取值為111.111 km/（°）。

2）重心移動方向。假定考察要素t+1期相對t期的移動夾角用θ表示，則：

式中：k= 0, 1, 2；θ∈（-180°，180°），界定正東方向為0°，逆時針方向為正，二維坐標系中，第1象限為東北方向（0°，90°）。

1.1.3 耦合態勢模型 通過計算兩要素重心的空間重疊性和變動一致性，對兩要素的時空耦合程度進行分析。其中重心距離指標即空間重疊性代表重心耦合的靜態視角分析，重心方向變動一致性指標代表重心耦合的動態視角分析。

1）空間重疊性。重心距離指標的計算公式為：

式中：下標p、q分別代表水資源與糧食生產這兩種不同要素的屬性。l值越小，兩要素空間距離越近，則兩者空間重疊性越高，耦合性越好；反之，則表示重疊性越弱，耦合性越差。

2）變動一致性。重心方向變動一致性用每一年不同屬性重心相對于前一年度產生位移的矢量夾角ω衡量。設定變動一致性指標cosω，當0≤ cosω≤0.5時，匹配度較高，耦合性較好；當0.5＜ cosω＜1時，匹配度高，耦合性好；當cosω= 1時，呈完全匹配關系，兩個屬性重心完全同向移動；當-0.5≤cosω＜0時，匹配度較低，耦合性較差；當-1＜cosω＜-0.5時，匹配度低，耦合性差；當cosω=-1時，呈完全不匹配關系，兩個屬性重心完全反向移動。

1.2 數據來源

本文運用了全國（除港澳臺）以外的31個行政省區1999—2018年的糧食生產與水資源數據，其中，糧食生產數據主要來源于《中國農村統計年鑒》，水資源數據主要包括降雨量以及水資源總量，來源于各省統計年鑒、中國水資源公報、各省水資源公報，缺失的2001年青海省水資源總量數據由前后兩年的數據取平均值所得。由于本文考慮的是自然資源稟賦與糧食生產之間的時空耦合情況，故選取糧食產量作為糧食生產要素的指標，水資源總量（特定區域在一定時段內地表水資源與地下水源補給的有效數量總和，即扣除河川徑流與地下水重復計算部分）作為水資源要素的指標，而未使用農業用水量指標。

在具體到區域層面分析時，我們參照Kaneko等[24]、楊騫等[25]采用的六大區域劃分方法,即東北地區（遼寧、吉林、黑龍江），黃河流域（北京、天津、河北、山西、山東、河南、陜西），長江流域（上海、江蘇、浙江、安徽、江西、湖北、湖南），南部沿海（福建、廣東、海南、廣西），西南地區（重慶、四川、貴州、云南），西北地區（內蒙古、西藏、甘肅、青海、寧夏、新疆）。該區域劃分方法考慮了農業生產活動尤其是農業用水的相似性，并從水資源稟賦視角考慮到了流域的分布，有助于本文從區域層面進行分析。

2 糧食生產與水資源的時空分布分析

2.1 全國糧食生產與水資源的時空分布分析

囿于篇幅有限，本文僅繪制1999—2000年、2017—2018年兩個時間段的全國糧食產量的空間分布，如圖1所示。自2003年起，全國糧食產量呈持續上升趨勢，近幾年增速有所變緩。從圖1糧食產量分布格局來看，產量最多的為黃淮海平原，其次是長江中下游平原以及東北地區；從時間變化來看，研究期間內，由于機械化水平、技術水平提高等原因，大部分地區糧食產量有了較大幅度的增加，產量為2 500～7 600萬t之間的省份數量由1999—2000年階段的7個增至2017—2018年的11個，其中，代表東北平原與黃淮海平原糧食產量的板塊顏色變深，而同時南方地區糧食產量在1 500萬t以下的省份增多，這也在一定程度上反映了糧食生產重心的北移。

圖2為1999—2000年、2017—2018年全國水資源總量分布圖。由圖2可以看出我國水資源總量變化不大，整體上呈現由西南地區及東南地區向內陸地區逐漸減少的規律，其中，黃淮海平原為水資源量最為匱乏的地區。由于南方有西南季風和東南季風帶來的豐富降雨及分布的眾多江河湖泊，使得南方地區大部分省份水資源量均在700億m3以上。而處于干旱半干旱地區的西北內陸及黃淮海平原，常年總降雨量少，地表徑流少，加之早期對植被的破壞加劇了水土流失，以及過度抽取地下水形成嚴重漏斗區，進而使地表蓄水能力不足，水資源量極為短缺；同時，黃淮海平原作為我國重要的糧食主產區之一，農業用水需求量大，這與該區水資源不足的現實構成了嚴峻且急需解決的矛盾。

2.2 區域糧食生產與水資源的時空變化分析

為進一步具體了解區域層面糧食產量和水資源稟賦的現實情況，本文參照上文提到的六大區域劃分方法，選取以下四個在我國糧食生產中占有重要地位的區域，即東北地區、黃河流域、長江流域、西南地區，并按照糧食主產區和非糧食主產區分類呈現了1999—2000年、2017—2018年四個區域的糧食產量和水資源總量。

如表1所示，研究期間內四個區域的糧食產量均有所增加，尤其是東北地區糧食產量增長幅度最大，由1999—2000年的6 177.5萬t增至2017—2018年的13 613.5萬t，約占全國糧食產量的20.7%。但另一方面東北地區水資源總量僅占全國的5.4%，用于農業生產的水資源有限，且松花江流域的西部春旱嚴重，遼河流域上游及干流西側多黃土沙丘、水土流失嚴重，該區在穩糧的同時應通過發展高水效農業、促進農藝抗旱節水措施的應用等途徑推動灌溉農業可持續發展。

另外，由表1可知，2017—2018年黃河流域的糧食產量已超過長江流域，且僅由河北、河南、山東三個糧食主產省份貢獻了全國23.5%的糧食產量，而三省水資源總量僅占全國的2.1%，加之由于地下水超采導致的大規模漏斗區，使得該區域水資源極度短缺、水糧矛盾極為突出，必須進一步優化種植結構、加強水資源尤其是地下水的有效管理。

表1 區域糧食產量與水資源總量變化Table 1 Changes in grain production and total water resources in the regional level

相比于其他區域，長江流域糧食主產區與非糧食主產區的水土資源比例合理，在推動本區域糧食穩定生產的同時，應推進跨流域調水工程以緩解華北平原水資源緊張局面。西南地區糧食產量與水資源總量變化不大，降水量及水資源稟賦雖較充足，但由于該地區多為高原山地地形，喀斯特地貌分布較廣，導致該地區石漠化嚴重、土壤貧瘠，水資源難以留在地表，工程性缺水嚴重且農業灌溉比例低（2017年重慶、云南、貴州灌溉比例分別為29%、24%、29%，均遠低于全國平均值），該地區應在加強水利基礎設施建設、依靠技術進步發展節水型農業的同時，重視該區域生態保護，提高水資源承載能力。

3 糧食生產與水資源的重心演變分析

3.1 糧食生產重心演變趨勢

3.1.1 全國層面糧食生產重心演變趨勢分析 利用式（1）～（3）測算并繪制了1999—2018年我國糧食生產重心軌跡變化趨勢圖，如圖3所示。從糧食生產重心空間位置及所在地級市我們可以看到，1999—2018年間我國糧食生產重心地理坐標介于113.73°～115.40°E和33.16°～35.61°N之 間，2011年以前全國糧食生產重心均在河南省境內移動，具體由河南省中東地區轉移至東北地區；2011年之后糧食生產重心主要位于河南省東北地區與山東省西南地區。河南省和山東省均是我國糧食主產省份之一，2018年兩省糧食產量分別占全國糧食總產量的10.11%與8.09%，為保障國家糧食安全做出了重要貢獻。從糧食生產重心的移動距離與移動方向看，糧食生產重心整體上向東北方向移動了238.78 km，這一結果與“糧食生產地域重心正由南向北逐漸轉移”的觀點一致[26-27]。

同時，由圖3可以發現，糧食生產重心遷移路徑大致可分為以下兩個階段：

第一階段：1999—2015年間，糧食生產重心總體上向東北方向轉移，由河南省駐馬店市轉移至河南省濮陽市，且南北向移動幅度大于東西向；糧食生產重心整體移動的距離為246.29 km，年均轉移速度為15.39 km/a。糧食生產重心之所以在這一階段呈現較明顯的向東北方向移動的情形，主要源于該時期內水稻、小麥最低收購價政策、玉米臨時收儲價格政策等一系列價格支持政策的施行，調動了主產區農民的種糧積極性。糧食播種面積和糧食產量逐年攀升，尤其是玉米相比于其他糧食作物受到了更為強勁的影響，播種面積與產量增速最快，為糧食增產做出了巨大貢獻[28-29]。

第二階段：2016—2018年間，糧食生產重心主要在東西方向上移動，南北向移動的幅度非常小，且重心移動距離也較小。本文推測這一結果主要源于以下兩方面：一是自2016年起，我國水稻小麥種植面積基本穩定，而北方玉米產區受臨時收儲政策取消和農業部關于“鐮刀彎”地區玉米結構調整指導意見的影響明顯，使得玉米播種面積及產量呈現較顯著的下降趨勢，比如東北三省玉米播種面積及產量分別由2016年的1.36×107hm2、9 009萬t下降至2018年的1.33×107hm2、8 445萬t；二是近年來學者和政府決策者越來越意識到糧食生產重心北移的潛在危機，越發重視資源和生態環境問題，在生態脆弱區采取了退耕還林等一系列節約資源、保護環境等政策。

3.1.2 區域層面糧食生產重心演變趨勢分析 圖4展現了區域層面1999—2018年間糧食生產重心的遷移路徑，為使移動軌跡更清晰，將1999—2005、2006—2012、2013—2018三個時間段用不同顏色呈現。根據重心的經緯度變化可知，東北地區糧食生產重心主要在吉林省中西部移動，黃河流域糧食生產重心主要在河南省北部地區移動，長江流域糧食生產重心主要由安徽省西南部轉移至湖北省東部地區，南部沿海糧食生產重心主要在廣西省梧州市內移動，西南地區糧食生產重心主要由四川省東南部轉移至重慶西部再轉移至四川省東南部，西北地區糧食生產重心主要在內蒙古自治區中西部移動。

除東北地區、長江流域及南部沿海地區以外，其余地區并未呈現較明顯的階段性特征。其中，東北地區糧食生產重心總體上向東北地區移動了54.21 km，1999—2004年間，糧食生產重心主要向西南地區移動；2005—2015年間，糧食生產重心主要向東北方向移動，這在一定程度上得益于農業抗寒品種選育與耕作技術的進步，加之氣候變暖使得東北地區糧食作物的種植范圍向北推移以及復 種指數的提高，使得東北地區寒冷區域糧食產量增加[30-31]；2016—2018年間，重心又轉向西南地區移動，這可能與全國糧食生產重心在這一階段的變化原因相同，即受到了“鐮刀彎”地區玉米結構調整政策的較大影響。另外，本文發現除南部沿海和西南地區以外，其余區域的糧食重心在緯度上均呈現由南向北轉移的趨勢，一定程度上說明在區域層面上也存在糧食生產重心由南向北的移動態勢。從移動范圍來看，西北地區移動范圍最大，其余地區移動范圍均較小，研究期間西北地區糧食生產重心地理 坐 標 介 于104.23°E～109.04°E，39.49°N～41.41°N之間。

3.2 水資源重心演變趨勢

3.2.1 全國層面水資源重心演變趨勢分析 同樣，利用式（1）～（3）測算并繪制了1999—2018年我國水資源重心軌跡移動趨勢圖，如圖5所示。1999—2018年間我國水資源重心地理坐標介于106.36°～118.71°E，29.54°～30.72°N之間，東西方向上的移動幅度大于南北方向上的移動幅度。我國水資源重心在近20年間位置變化不強烈，主要在四川省東北部、重慶市中西部以及湖北省西部地區移動。四川省、湖北省以及重慶市均是我國水資源較豐富的地區，全年降水量充足且河流湖泊眾多，是社會經濟發展的重要支撐。從移動的空間距離與方向來看，水資源重心幾乎在各年份間移動的距離遠大于糧食生產重心，最大距離出現在2010—2011年，轉移距離為191.55 km；水資源重心的移動主要體現在東西方向上的不斷交替變化，南北向的移動幅度較小，且其移動路徑并無明顯階段性特征，這是由于每年西南季風及東南季風的強弱不穩定帶來了西南地區與長江流域降水量的波動，從而導致水資源量變化的不均勻與異常性較強。

3.2.2 區域層面水資源重心演變趨勢分析 圖6展現了六區域1999—2018年間水資源重心的遷移路徑。根據經緯度變化可知，東北地區和黃河流域的水資源重心分別主要在吉林省中西部及山西省中東部地區移動，長江流域水資源重心主要由江西省西北部轉移至湖北省東部地區，再移至江西省西北部，南部沿海和西南地區水資源重心分別主要在廣西省中西部及四川省東南部移動，西北地區水資源重心主要在青海省玉樹州內移動。區域層面的水資源重心移動軌跡并無明顯階段性特征，同樣說明由于降雨量的年際變化波動大、空間分布不均導致水資源量變化的不穩定性。但對比六區域內糧食生產重心的移動軌跡，可以看出東北地區及西南地區糧食生產與水資源雙要素重心的移動范圍幾乎重疊，因此推測這兩區域內糧食生產與水資源重心的時空耦合程度是比較高的，糧食生產與水資源之間呈現較為良性的耦合關系。

從移動范圍來看，所有區域水資源重心在東西向的移動幅度均大于在南北向的移動幅度，這與我國降雨主要受海洋性季風氣候影響，由東向西逐漸減弱有關；另外，與糧食生產情況一致，西北地區水資源重心移動范圍最大，該區域內部的糧食產量與水資源總量較不穩定。

4 時空耦合分析

為進一步探究糧食生產與水資源雙要素重心的時空耦合態勢，本文分別從靜態和動態視角利用空間距離、變動一致性指數來進行分析。

4.1 全國層面時空耦合分析

全國糧食生產重心始終位于水資源重心的東北方向。從靜態視角看圖7，1999—2018年間雙要素重心的空間距離曲線平穩上升，由1999年的887.56 km上升到2018年的1 067.21 km，空間重疊性整體下降。其中2000年雙要素重心的空間距離達到最小值828.88 km，2017年達到最大值1 099.08 km。雖然空間距離值在波動中呈上升趨勢，但近幾年該值的上升趨勢變緩，波動幅度變小。1999—2018年間糧食生產與水資源重心的空間距離變大、重疊性減弱，糧食生產與水資源的耦合程度呈下降趨勢，一定程度上說明糧食生產的水資源利用愈發不合理，兩者之間的矛盾更加緊張，我國糧食生產重心不斷北移和水資源重心變化不明顯也證實了二者矛盾的加劇；但同時，近幾年糧食生產與水資源雙要素重心的空間距離上升速度下降，說明北方糧食增長速度趨緩，在保證糧食產量穩定的同時也越發重視水資源合理利用與農業可持續發展的理念。

其次，從動態視角看，由圖8呈現的1999—2018年間雙要素重心的變動一致性指數在正負值之間來回波動，耦合過程呈現出多個波峰和波谷的特征，說明雙要素重心的移動方向具有較大差異。具體來看，雙要素重心的變動一致性指數大于0的有9年，其中處于0.5 ～ 1之間的有6年，而小于0值的有10年，其中處于-0.5 ～-1之間的有8年，平均匹配度為-0.06，呈較不匹配狀態，整體上耦合性較差。但2014—2018年間，平均匹配度為0.14，一致性指數略有上升。之所以如此，本文認為可能由于近年來北方灌溉農業的可持續發展理念受到重視，北方糧食產量增長速度變緩，糧食生產重心由南北向移動轉變為小范圍的東西向移動，與水資源重心變動方向更加一致，糧食生產與水資源雙要素重心的耦合性略有增強。

另外，結合上述內容可以發現，水資源量的變化主要源于降雨量的變化，但又由于季風氣候導致的降雨量年際變化波動大、空間分布不均勻，加上每年極端天氣的不可抗性，水資源重心移動軌跡并無明顯階段性特征。而雙要素重心的空間距離增加主要源于糧食生產重心的東北向移動，變動一致性指數波動主要源于水資源重心移動的不規律性。這也從側面印證了農業生產與糧食生產布局是由長時間人類活動形成的，最初依賴自然資源進行生產，隨著社會經濟和技術發展，自然資源的限制力量逐漸減弱，于是出現了資源利用與社會經濟發展區域不平衡的問題。若要加強糧食生產與水資源的耦合程度，緩解兩者之間的矛盾，必須推動水資源的高效合理利用，進一步統籌協調糧食生產布局。

4.2 區域層面時空耦合分析

從靜態視角看，由圖9可知，六區域中，1999— 2018年間雙要素重心的空間距離最小即重疊性最強的是東北地區，空間距離始終在80 km以內變化，其次是西南地區，空間距離幾乎在100 km以內波動，這與之前由重心地理位置推測出的結果一致。相比之下，西北地區糧食生產與水資源雙要素重心的空間距離最大，其值在小幅度波動中緩緩上升，由1999年的1 491.41 km升至2018年的1 863.40 km，空間重疊性減弱。西北地區糧食生產與水資源重心分別在內蒙古自治區和青海省內移動，作為糧食主產區之一的內蒙古干旱少雨，荒漠化、水土流失嚴重，青海水資源豐富但糧食生產受地形及溫度因素限制，應更加重視該區域糧食生產與水資源之間的矛盾，通過加大植被保護力度、優化糧食生產布局、推廣農業節水生產技術等途徑促使兩者關系更加良性。另外，由空間距離變化趨勢可以看出，其在長江流域和西北地區整體上呈現上升態勢。其中，長江流域糧食生產重心整體上呈現西北方向的移動，而水資源重心呈現東北方向的移動，但2012—2018年間，雙要素重心的空間距離值正由2012年的峰值177.34 km波動下降，重疊性逐漸加強，這或許得益于近年來長江流域退耕還湖、完善水利基礎設施等政策的實施，一定程度上克服了季風氣候導致的降水量季節性變化大、水資源量不穩定的不利因素，保障了糧食生產的穩定。

從動態視角看，由圖9呈現的1999—2018年間六區域糧食生產與水資源雙要素重心的變動一致性指數在正負之間來回波動，均有多個波峰與波谷。由計算得出六區域平均匹配度分別為0.14、0.04、 -0.14、0.07、0.21、0.12，由此看出總體上西南地區耦合性最強，其次是東北地區，這與上文區域層面重心遷移路徑圖得出的結果一致，但關注雙要素重心耦合態勢的同時不能忽視東北地區較嚴重的春旱問題及西南地區工程性缺水問題，兩區域降水量受季風氣候影響主要集中在夏季，春季少雨且作物蒸散量大，抗旱保春耕仍是重大任務。另外，長江流域的平均匹配度為負值，這是由于受夏季風帶來的梅雨、西南暖濕氣流等自然因素影響，長江流域雨季時間長，糧食生產受暴雨洪澇災害的影響較重[32]，一定程度上使得水資源重心與糧食生產重心呈反方向變動，匹配度較低。另外，黃河流域與南部沿海兩區域的雙要素重心的變動一致性指數在2011—2018年間大多為負值，耦合程度較之前一階段1999—2011年變差，且黃河流域水資源量較為匱乏，受溫帶季風氣候影響春季干旱少雨，水糧比例極不匹配，必須加強水資源管理與合理利用、優化農業生產布局以推動該區域農業可持續發展。

5 研究結論與對策建議

5.1 研究結論

本文分析了全國糧食產量與水資源總量的空間分布格局，以及糧食生產與水資源雙要素重心時空耦合程度，得到以下研究結論：

1）全國各地區糧食產量均有所增長，東北地區增幅最大，黃河流域及長江流域為我國糧食產量最大的區域；全國水資源總量變化不大，且與降水量的變化波動一致，水資源總量整體上由西南地區及東南地區向內陸地區減少。

2）我國糧食生產重心于河南省和山東省內移動，1999—2018年間整體上向東北方向移動了238.78 km；從區域層面看，幾乎所有區域的糧食生產重心均呈現北移的趨勢。我國水資源重心相對穩定，主要在四川省東北部、重慶市中西部及湖北省西部地區移動，但其在東西方向上各年份間擺動 明顯。

3）我國糧食生產與水資源雙要素重心的空間距離呈上升趨勢，空間重疊性下降，但2011—2018年間的空間距離相對穩定；雙要素重心的變動一致性指數在正負之間來回波動，指數均值為-0.06，呈較不匹配狀態，但2014—2018年間指數均值為0.14，耦合性略有增強。區域層面上，西南地區和東北地區雙要素重心的時空耦合程度較強，西北地區和黃河流域較弱，同時也要關注到西南地區工程性缺水與東北地區季節性缺水的問題。

5.2 對策建議

在保障糧食安全與水資源利用的可持續性上，需要在時間和空間上把握糧食生產與水資源的主要矛盾，從全國糧食安全與資源可持續利用的高度，針對不同區域的水資源變化特征，提出政策措施，促進糧食生產與水資源利用之間的良性關系：

1）全國層面上，糧食生產與水資源的時空耦合程度在近年來有所增強，但兩者之間的矛盾仍較嚴峻，應重點關注水資源約束趨緊的糧食主產省份，通過推廣良種良法、提高科技水平以提高糧食單產的同時推動水資源的合理利用、增強農民節水意識，其次通過統籌優化糧食生產布局促使水資源與糧食生產關系的協調發展。

2）區域層面上，需因地制宜采取具體措施，對于時空耦合程度較高但水資源相對有限的東北地區，在穩糧的同時應發展高效節水農業、提高水資源利用效率；對于時空耦合程度較高但工程性缺水嚴重的西南地區，應在推動水利基礎設施不斷完善的同時注重生態保護；對于水資源匱乏且時空耦合程度較差的西北地區、黃河流域，應進一步統籌協調糧食生產布局，從生態脆弱性出發適當減少脆弱區農業生產帶來的壓力；對于洪澇災害多發且耦合程度較低的長江流域，應加強防范異常氣候，并通過退耕還湖、水利設施建設等措施減小洪澇災害對糧食生產帶來的影響。