粮食安全的基本概念范文

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前言

民以食为天，粮食问题是关系国计民生的大问题，是国家发展和社会稳定的基础。中国有着世界人口的22%，但仅有世界耕地的7%，粮食安全在中国有着特殊的意义。************十七届三中全会把粮食安全放在了农村各项政策的首位。当前，生物(教学案例，试卷，课件，教案)能源的出现、粮食期货市场的发展和粮食金融投机的凸显，使得粮食金融化特征愈发明显。价格是市场经济的核心，粮食价格的变动直接影响着各经济主体的切身利益，关系到国民经济的波动，在粮食金融化的大背景下，我国的粮食安全问题成为当前热点问题。

一、粮食安全问题的由来

(一)粮食安全的概念

对粮食安全至今仍没有一个严格统一的概念，“粮食安全”的基本概念是在20世纪70年代初期由于世界性的粮食危机而提出的，当时联合国粮农组织的基本定义是，“保证任何人在任何时候都能得到为了生存和健康所需要的足够食品。”曾任粮农组织总干事的爱得华.萨乌马1984年提出了粮食安全的新概念，其内容是“粮食安全的最终目标应该是，确保所有的人在任何时候既能买得到又能买得起他们所需要的基本食品。”这个概念具体包括三项目标:(1)确保生产足够数量的粮食;(2)最大限度地稳定粮食供应;(3)确保所有需要粮食的人们都能获得粮食。

(二)我国粮食安全现状

对我国粮食安全的认识学者有不同的认识，可分为悲观派、中立派和乐观派和三种。悲观派以莱斯特·布朗为代表，他认为，在今后的几十年中，由于经济的高速发展和迅速城市化，工业用水和生活用水将急剧增加，从而挤占农业用，最终影响中国的粮食生产，其结果仍然是中国巨大粮食缺口及其由于经济发展而产生的强大购买力将使中国买断世界所有粮食出口，而其它贫穷而缺粮的第三世界国家的生存将受到威胁，从而动摇世界安全。更多的学者则处于中立派，美国农业部费里德克·科鲁克认为，布朗博士在长期预测中没有把市场经济的自我矫正机制因素考虑进去，中国政府、生产者和消费者不会对经济环境的变化无动于衷;林毅夫(2008)认为中国主要粮食品种能够自给自足，短期内，国内粮价不会跟随国际价格上涨，但他也担心，中国粮食供应并不是高枕无忧，粮食安全存在的隐患，应该引起重视。还有一些学者则属于乐观派，芝加哥大学的约翰逊教授(1994)认为，中国并没有粮食问题，倒是有一系列与粮食收购、贮藏和购销有关的政策问题。

二、粮食金融化的特征

在粮食供给和需求两端都没有剧烈变化的情况下，2008年粮价上涨带来的粮食危机，说明了粮食不仅是农业问题，更是一个金融问题，粮食的金融化特征越发明显。

(一)粮食价格的剧烈波动和国际化

2008年4月，世界银行发表报告说，截至2月底，过去3年国际市场小麦价格上涨了181%，食品价格整体上涨了83%。在粮价节节上升的同时，全球粮食储备已降到1980年以来的最低水平，国际公认的安全储量是至少满足全球70天的需求，而如今的全球粮食最多还能维持53天。粮价再也不是一国自己能说的算的事，粮价的国际化趋势明显。

(二)粮食价格与期货交易紧密结合，金融投机性明显

当前，世界粮食供给稳步上升，而新增人口对粮食的需求也没有表现出强烈上升的趋势，粮食供给和需求两端都没有剧烈变化。生物(教学案例，试卷，课件，教案)能源的出现、粮食期货市场的发展和粮食的金融投机的凸显(主要由于流动性过剩和金融危机转移风险的需要)，粮食成为被炒作的对象，使得粮食金融化特征愈发明显。价格是市场经济的核心，粮食价格的变动直接影响着各经济主体的切身利益，关系到国民经济的波动。《粮食战争》作者拉吉.帕特尔(2008)认为粮食不仅仅是食物，而且是战略武器，世界范围内的粮食高价时代已经带来。美国通过生物(教学案例，试卷，课件，教案)能源战略和美元的不断贬值成为这次粮食危机最大的受益者，非洲一些国家则成为最大的受害者，粮食的金融特性不断显现。

二、粮食金融化背景下的我国粮食安全对策

粮食金融化的大背景下我们需要建立粮食安全新框架，如何正确理解和把握新形势下粮食安全政策的科学(教学案例，试卷，课件，教案)内涵，不仅是重要的理论课题，也是一个紧迫的现实问题。笔者建议：

(一)建立健全全国性的粮食期货市场

期货市场在粮食流通中发挥着至关重要的作用，期货市场所特有的价格发现和风险分散的功能已被广泛应用于现货流通，利用期货市场已经成为现代农业生产者和经营者的基本理念。魏东(2008)认为美国通过金融市场牢牢地控制着粮食的定价权，是由于芝加哥市场已经成为国际粮食贸易的一个定价中心，以及风险控制的一个中心。因此我们应该建立健全我国的粮食期货市场，要充分利用期货市场，来给自己规避风险，通过这个市场来发现市场的趋势，并且为自己将来的采购计划做预先的风险控制策略。

(二)政府应尽快采取有力政策促进粮食生产

从中国农业发展的历程看，所有影响粮食安全的因素中，政策居于核心地位，可以说一定程度上，制度政策是经济增长农业、粮食增长的内生变量。王雅鹏(2001)认为，我国粮食总量主要靠自己来解决，应坚持“国内生产自给为主，国际进口调节为辅”的方针来调控国内外粮食供给总量与结构，同时他建议政府以保护价格敞开收购农民余粮、清仓核库、积极收储，完善粮价监测调控体系，遏制粮食总量供给下滑。郭生祥(2008)认为建议成立中国“三农”投资公司，正如为维护人民币的稳定，国家建立了自己的投资基金中国外汇公司;为建立世界级的国际金融中心，必须成立中国金融中心投资公司;发展“三农”，长期来看必须建立中国“三农”投资公司。

(三)加快技术进步解决粮食安全问题

黄季焜(1995)通过建立农作物生产供给模型，证实了技术在农业发展方面至关重要，例如：水稻产量增长中各因素的贡献率是投资科研(94%)、制度创新(29%)、灌溉投资(5%)、价格政策(2%)、环境(-3%)、耕地与劳动力(-22%)、其他因素(-5%)。目前用于农业的财政支出严重不足(不到国家财政总支出的10%)，其中仅仅有1%的投资用于推动我国最大规模和最复杂的农业的技术进步，自然难以担负重任。笔者建议，在

农业银行体系中(特别是政策性银行)设立类似于“助学贷款”的农业科研专项贷款，发挥银行项目评估等方面的优势，加大农业科研投入，这也是目前可行和有效的方式。

参考文献

[1]高帆.中国粮食安全的理论研究与实证分析[M].上海：上海人民出版社，2005.

[2]肖国安.中国粮食安全研究[M].北京：中国经济出版社，2005.

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1.1农业生产功能区的主要作用

1.1.1基本概念本文所指的农业生产功能区虽然

同属农业产业基地，但与目前许多诸如“农业示范园区”、“农业标准化示范区”等不尽相同，它是以保障主要农产品有效供给为目的稳定的农业生产区，这就决定了其产业类型、主要功能和运行机制的特殊性。具体体现为：产业的基础性，即粮食、蔬菜、生猪等与民生息息相关的产业；功能的保障性，即无论市场、自然如何变化都能保证有效供给；运行的稳定性，即土地受规划保护、承包经营期长、产业发展稳定等。目前，杭州市在建的主要有粮食生产功能区和叶菜生产功能区。粮食生产功能区是以粮食生产为重点，基础设施完善、适用技术配套、服务统一优化、保护严格长久、稳产高产高效的粮食生产基地。

叶菜生产功能区是以叶菜生产为重点，规模化与组织化程度较高、设施配套完善、技术集成适用、应急调控能力较强的城郊型蔬菜生产基地。

1.1.2主要功能近年来，杭州市都市农业建设持续深入，在巩固农业经济功能的同时，不断拓展生态、社会、文化功能，实现了农业一产向三产的跨越式发展，促进了产业体系现代化。

经济功能是农业生产功能区的基本功能，重点是发挥其在优质安全农产品生产和供给上的保障作用。又可细分为三种功能：一是生产优质高效农产品，促进农业增效农民增收的生产功能；二是为城镇居民提供新鲜的“菜篮子”和“米袋子”产品、满足人们日常生活需求的供给功能；三是在淡季、灾期和非常时期应急生产、保障供应、稳定价格的调节功能。以叶菜生产功能区为例，可分为保障型和应急型两种类型，保障型叶菜生产功能区主要发挥蔬菜生产“春淡”、“夏淡”和“秋淡”季节城市叶菜供应的保障功能；应急型叶菜生产功能区主要应对灾害性天气，发挥迅速恢复叶菜生产、供应，平抑市场价格的调节功能。

1.1.3重要意义随着杭州农业从传统农业向现代农业的成功转型，先后解决了农产品供给短缺、安全质量堪忧的问题。然而，在全球气候变化异常、农产品价格持续上涨的背景下，“米袋子”、“菜篮子”等必需农产品的有效供给成为新形势下的隐忧。建设农业生产功能区可针对性地解决这一问题，具有其他措施所不可替代的作用。其意义体现在三个方面：一是完善的基础设施和较高的地力水平提高了农业综合生产能力，确保了土地的高产出高效率；二是增强市场有效供给能力，保障社会稳定，在突发自然灾害和供给形势严峻时能快速恢复生产，保障供给，稳定市场价格；三是促进产业转型升级，增加农民收入，技术、服务、机制的创新，形成了农业持续增效农民稳定增收的产业发展新模式。

1.2农业生产功能区的建设现状

2003年以来，杭州市在都市农业示范园区（基地）、都市农业专业村、农业产业状元镇（乡）建设的基础上，创造性地在全省乃至全国率先开展了粮食生产功能区和叶菜生产功能区的建设。

1.2.1粮食生产功能区2008~2010年，杭州市在全省率先开展粮食生产功能区建设工作，建设实行“三级联动”，市级重点抓好连片1000亩以上、区和县（市）级重点抓好连片500亩以上、乡镇级重点抓好连片300亩以上的功能区建设与保护。2010年开始，根据省政府统一部署，在科学规划的同时，辐射带动山区连片50亩以上、平原连片100以上的粮食生产区块。目前省、市、县、乡四级共建成粮食生产功能区139个，面积12.5万亩，其中，千亩以上的省级功能区9个，面积1.45万亩，市级功能区52个，面积6.5万亩。粮食生产功能区建设从确保基础产业安全的战略高度，强化政府推动、政策引导，注重机制创新、服务优化，在提升粮食生产比较效益、稳定粮食生产、保障有效供给上发挥了重要作用。以52个市级功能区为例，其成效主要体现为：一是农田基础设施进一步改善。

市级功能区共新建机耕路89608m、灌渠108130m、排渠63573m；修复机耕路95164m、灌渠72015m、排渠88553m；修建机埠、涵桥109座；整治改良土地27505亩，基础设施配套率从2008年的56%提高到2010年的84%。二是实现绿色过冬。冬种覆盖率达到98%，基本实现了绿色过冬的目标。三是先进适用技术基本普及。良种覆盖率达到99.5%，科技应用率达到95%以上。四是统一服务全面到位。

供种育秧、统防统治、测土配方施肥、机耕机收等统一服务率达到90%。五是高产高效明显。

晚稻平均亩产564kg，比全市平均亩产增50kg，增产节本约150元/亩，共计为农民增收878万元。

1.2.2叶菜生产功能区2009年开始，杭州市启动市级叶菜生产功能区建设，在杭州近郊共建成20个叶菜生产功能区，面积为5000亩，其中应急型4个，面积900亩，保障型16个，面积4100亩。叶菜生产功能区建设把握关键，突出重点，在近年灾期、淡季、叶菜价格异常波动的情况下发挥了很好的保障作用。其成效主要体现为：一是设施装备条件改善，提升了基地抗灾减灾能力。两年来功能区内合计新修机耕路和操作道1.4万米、修复渠道3万米，新建配套喷滴灌1000亩、大棚814套、防虫网33.9万平方米、遮阳网35吨、中耕机16台、高效喷雾器30台、杀虫灯78盏、色板3000块，总投资1323.5万元，大幅度提高了基地抵御自然灾害、稳定生产保障供应的能力；二是技术和管理到位，提升了产品质量安全水平。功能区内强化了标准化生产、投入品管理、生产档案建设、上市产品检测、追溯管理试点等，确保了100%的蔬菜产品检测合格率；三是运行机制创新，提升了基地应急供给能力。在功能区内健全产销信息、合同管理、政策补偿等机制，灾害性天气发生时，及时启动应急机制，通过抢播、抢管、抢收速生型叶菜，功能区每天确保有50~80吨新鲜叶菜供应城区，有效缓解了市场叶菜的紧缺状况，充分发挥了应急供应的重要功能。#p#分页标题#e#

2制约农业生产功能区作用发挥的主要因素

2.1认识不到位影响了建设农业生产功能区的重视程度一是对粮食和“菜篮子”产品供给的重要性没有完全认识。

对于粮食的国家战略安全、“菜篮子”产品稳定社会的作用和新形势下结构性、季节性、区域性供给不足的情况认识不够。二是对农业生产功能区建设的重要作用认识不足。没有充分认识到农业生产功能区建设是稳定粮食和“菜篮子”生产，保障大宗农产品有效供给，稳定市场价格的重要举措，是需要各级政府和相关部门齐抓共管的一项重要工作。三是对建设农业生产功能区有畏难情绪。农业生产功能区是一种长期稳定的农业产业基地，在比较效益低和建后保护难的双重困难影响下，各地存在畏难情绪，工作主动性不够。

2.2比较效益低影响了建设农业生产功能区的发展动力

“米袋子”、“菜篮子”产品是关系国计民生的农产品，综合因素决定了其价格的滞涨，在农业投入品和劳动力工资不断上涨的背景下，以粮食为代表的刚性需求农产品出现了新的“剪刀差”，与其他经济作物和养殖业相比，粮食、叶菜生产的效益较低，明显影响了生产者的积极性。与此同时，农业生产功能区的建设使农田基础设施和生产配套设施显著改善、地力明显提升、综合生产能力增强，较高效益的其他种养业欲进功能区的倾向日益明显，更高的土地承包费使农户有改变土地流转方向的意向，对功能区建设的初衷产生了新的冲击。

2.3城市化推进影响了建设农业生产功能区的持续稳定

目前，杭州市已经进入后工业化经济快速发展的时期，工业园区的建设、城镇化的推进、交通网络的快速发展，占用或损毁了许多优质农田及设施，新整理的土地基础设施不完善、质量较差，严重影响了农业生产功能区的持续稳定发展。

3强化功能区供给保障功能的对策措施和政策建议

3.1对策措施

3.1.1明确发展思路一是以“米袋子”、“菜篮子”

建设的总体要求，进一步明确农业生产功能区的定位是保障粮食安全和有效供给，提高重点“菜篮子”产品的应急供应保障能力，稳定市场价格。二是以统筹城乡区域发展的思路拓展农业生产功能区的建设，产品从粮食、叶菜向生猪、常规鱼、竹笋延伸；范围从杭州市近郊（主城区和萧山、余杭）向远郊的5县（市）延伸。“十二五”期间，以粮食、蔬菜、肉类、禽蛋、奶类、水产、竹笋等产品为重点，建设70万亩农业生产功能区，大幅提升农业综合生产和应急供给能力。

———粮食。每年新建粮食生产功能区10万亩，到2015年，全市累计建成农田设施完善、农田质量提升、生产技术先进、服务体系健全的粮食生产功能区62万亩，市级功能区农田基础设施配套率达到80%，复种指数达到200%，水稻生产全程机械化水平达到80%，以土地流转为主要形式的规模经营面积达到50%，统一服务率达到80%。

———蔬菜。以保障城乡叶菜供应为重点，以实现蔬菜周年均衡上市为目标，重点抓好叶菜生产功能区、高山蔬菜基地、城郊常年性蔬菜基地、食用菌产业基地和森林蔬菜基地建设。“十二五”期末，主城区蔬菜自给率达到70％以上，其中叶菜自给率达到85％以上。一是建成市级叶菜生产功能区1万亩。巩固提升现有5000亩叶菜生产功能区的基础上，2012年前再新建成5000亩。功能区年产叶菜3万吨以上，日均供应新鲜叶菜80吨以上，显著提升灾期和淡季蔬菜应急保障供应能力。二是基本建成2万亩抗旱能力强的高山蔬菜基地。

在现有5000亩的基础上新建15000亩，每年新建3000亩，年产高山蔬菜4万吨以上，有效增加夏秋高温淡季市场优质蔬菜的供应量。三是抓好规模化城郊蔬菜基地。每年建设10个左右规模化、设施化的蔬菜产业基地，带动城郊蔬菜基地发展，提高全市蔬菜生产水平，增加自给供应能力。四是发展食用菌产业基地。每年建设10个左右规模化食用菌产业基地，带动全市食用菌产业转型升级，丰富市场供应。五是建立森林蔬菜基地。每年建设10个笋竹基地，年产竹笋1万吨以上，笋期日均供应鲜竹笋50吨以上。

———畜禽。以保障猪肉、禽蛋应急供应为重点，抓好规模生猪、肉禽、蛋禽、奶牛生产基地建设，“十二五”期末全市主要畜禽产品自给率达到80%以上。以现有规模猪场为基础，增加生猪活体储备，提升1万头以上的市级生猪基地（场）35家，确保40万头生猪的应急供应能力；建设3万羽以上规模的市级肉禽基地（场）30家，确保80万羽肉禽的应急供应能力；建设2万羽以上规模的市级禽蛋生产基地20家，确保存栏20万羽产蛋禽，年产3000吨禽蛋的应急供应能力；提升600头以上规模的市级奶牛养殖基地7个，确保奶牛存栏6000头，年产奶1.9万吨的基本供应能力。

———水产。以保障常规鱼生产为重点，“十二五”期末全市主要水产品自给率达到90%以上。开展标准化生态型池塘改造建设，提高养殖生产能力和养殖效益。建设500亩以上的市级大宗水产品（鱼、虾、鳖、蟹）规模化养殖基地40个，改造建设标准化生态型水产养殖池塘20000亩，确保年产2万吨大宗水产品的供应能力。

3.1.2科学规划保护一是要依法规划。杭州市及各区、县（市）要抓紧制订以“米袋子”“、菜篮子”产品为重点的农业生产功能区建设发展规划，并要与统筹城乡区域发展规划、新一轮土地利用总体规划和基本农田保护规划有机衔接，做到依法规划、依法建设，在较长时期内不被建设征占用。二是要科学布局。

要依据杭州市“十二五”现代农业产业发展规划，立足杭州市资源条件、产业基础、消费习惯、供求变化规律和市场缺口程度等确定重点发展的“米袋子”、“菜篮子”品种和区域。市级叶菜生产功能区以具有区位优势的杭州市郊（主城区和萧山、余杭）和五县（市）城关镇周边地区；生猪生产功能区以萧山区规模场为重点；常规鱼生产功能区主要分布在余杭、萧山及5县（市）；笋竹生产功能区以雷竹集中产区为重点。三是要依法保护。将规划好的农业生产功能区划区定界，列入重点保护区，依法严格保护。

3.1.3深化建设内容围绕新一轮农业生产功能区建设的总体要求和目标，功能区建设要在巩固成果的基础上，加大投入，突出重点，市县联动，努力实现生产设施化、技术标准化、主体规模化、经营产业化、服务社会化，确保产品质量安全、供给稳定有效。#p#分页标题#e#

———生产设施化。粮食生产功能区要重点抓好农田基础设施建设、全程机械化配套、配方施肥及商品有机肥推广；叶菜生产功能区要加强农田基础设施、大棚温室及配套设施建设；生猪生产功能区要加强饲喂、育种、防疫，防暑降温、消毒、废弃物综合利用、视频监控等设施建设；常规鱼生产功能区要做好鱼塘清淤改造、水电配套基础设施和新型高效增氧、自动投饵、水质检测监控等配套设施建设；笋竹生产功能区主要是搞好喷微灌设施建设。

———技术标准化。一是要在功能区内建立新品种、新技术试验示范区，开展优良品种引选、病虫害防治药剂筛选、高效种养模式、配套集成技术等方面的研究和示范。二是要全面推行标准化生产和农作制度创新，重视低碳农业标准的制订，加快优良品种、无公害种植和健康养殖集成技术、高产高效模式等的推广。三是全面推行产品质量追溯制度。建立规范的生产档案，严格投入品采购和使用管理，配备区域性和规模基地检测室、设备和人员，逐步形成产地有准出、销地有准入、产品有标识、质量可追溯的农产品产销衔接配套制度。

———主体规模化。要积极培育功能区新型生产经营主体，以政策为引导，使土地和其他农业资源向农业企业、专业合作社、种养大户集中，提高生产规模化。鼓励工商企业尤其是农产品流通企业建立“米袋子”、“菜篮子”生产基地或开展产销对接，在实现产销一体化的同时，促进农产品的高效流通。加强对规模农业主体的培训和政策服务，提高其应对形势、提升产业、经营管理、带动农户的能力。

———服务社会化。以粮食生产功能区为重点，大力培育新型的社会化服务主体。引导支持村经济合作社、农民专业合作社开展自我合作服务；鼓励支持农资连锁经营企业、农村经纪组织、农机服务组织、科技信息服务公司、民间研究所、农业龙头企业等提供多种形式的经营；大力发展粮食、农机、植保、土肥专业合作社，实行农业生产环节的统一服务。到“十二五”期末，力争功能区内实现社会化服务全覆盖，改变目前与农民结合不紧的状况，变松散为紧密，形成利益共享、风险共担的经营机制，使之成为新型的农业经营主体，取得“双赢”。

3.2政策建议

3.2.1加强组织领导要从战略安全、社会稳定的高度重视“米袋子”和“菜篮子”建设，加强对农业生产功能区建设的组织领导。在强化粮食生产功能区组织领导的同时，建议根据国务院关于统筹推进新一轮“菜篮子”工程建设的要求，成立杭州市新一轮“菜篮子”工程建设领导小组，下设办公室（设在农业局）。市政府主要领导任组长，分管农业和贸易的副市长任副组长，市级有关部门及有关区、县（市）政府主要负责人为成员，各区、县（市）也要建立相应组织，协调解决“米袋子”、“菜篮子”建设中的重大问题。各级各部门要把“米袋子”、“菜篮子”建设作为“十二五”期间统筹城乡区域发展和新农村建设的重要内容来抓，统一思想，提高认识，加强领导，落实“米袋子”、“菜篮子”行政首长负责制，形成一级抓一级、层层抓落实的格局。

3.2.2强化责任考核将农业生产功能区建设纳入年度综合考核和新农村建设、粮食安全责任制考核内容，加强督促检查。

市发改、农办、农业、林水、贸易、工商、国土、财政等部门要按照各自的职责抓好落实。要建立责任追究制，明确各级各部门和相关领导在农业生产功能区规划、建设、保护、扶持等方面的职责。

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中图分类号：TV213文献标识码：A文章编号：1672-1683（2013）01-0012-05

可更新的淡水资源为保持陆地和水生生态系统健康的基础性自然资源[1]，也是保证粮食安全以及生态安全的战略性资源，用途十分广泛，如工业、农业以及生活用水。20世纪，由降水形成的可再生的淡水资源总量基本保持不变，而人类用水需求却激增了6倍，其主要用途为提高粮食产量与工业生产[2-3]。与此同时，生产生活用水挤占生态环境用水的现象频发，部分生态系统已严重退化，危及生态安全。目前，全球超过6亿人口生活在水资源严重短缺的地区（小于500 m3/（人·年）[4]。因此，日益严峻的水资源短缺以及水资源脆弱性问题已成为众多学者研究的热点[5-9]。

目前的水资源评价方法大多仅考虑水循环中的地表水和地下水，即“蓝水”[10-11]，却忽视了水循环中的“绿水”。综合考虑水文循环的全过程和水量平衡的全要素，通过森林、草地、农田和湿地蒸散作用消耗的绿水流占全球降水总量的65%，而传统的蓝水资源量仅占全球降水总量的35%[12]。可见，绿水资源对于发展雨养农业及维持生态系统健康来说至关重要[12-13]。因此，开阔思路，拓宽传统水资源评价范畴，科学评价蓝水绿水资源，并将绿水资源纳入水资源评价体系，对于水资源规划与管理，解决干旱半干旱地区的水资源短缺问题具有重要的现实意义。

在我国广大西北干旱地区以及华北地区，目前的蓝水资源量十分有限，但这些地区每年仍然以其独特的干旱气候生产了大量的优质农牧业产品，其中很大一部分来源于由有限降雨量所产生的绿水资源。如何拓宽思路，科学评估这一部分水资源量，从而为西北乃至整个华北、东北干旱地区的水资源利用和管理提供科技支撑迫在眉睫。正是基于这样的背景和思路，本文以位于西北典型干旱地区的渭河流域为例，在阐述蓝水绿水基本概念和内涵，并系统总结其主要应用成果的基础上，探讨了借助分布式水文模型科学估计和评价干旱地区蓝水绿水资源量的思路与方法，以期为相似流域的水资源评价和管理工作提供参考。

1蓝水绿水内涵

蓝水和绿水的概念由国际水资源研究所的瑞典水文学家Falkenmark于1995年首先提出[15]，他认为降落在陆地生态系统的水量包括蓝水（Blue Water）和绿水（Green Water）两部分，其中，蓝水指由降水形成的地表水和地下水，是可见的液态水流，包括河流、湖泊和含水层中的水；绿水指由降水下渗到非饱和土壤层中供给植物生长的水，是垂向进入大气的不可见水。Falkenmark于2006年结合绿水的物质性和资源性扩充了绿水的概念，他认为绿水可以分为绿水流（Green Water Flow）以及绿水储量（Green Water Storage）两部分。绿水流即实际蒸散发，由土壤和水体蒸发，植物散发两部分组成；绿水储量则是指储存在土壤中的水[14]。

自此以后，相关学者先后对蓝水和绿水的概念进行了发展和完善。蓝水为存储在河流、湖泊以及含水层中的水，也即传统水资源评价中对于可利用水资源量的定义，即地表水和地下水资源量之和，并扣除两者的重复计算量。绿水的定义目前国际上有两种：物质上，绿水被定义为蒸散发流，即进入大气的水汽流，包括农田灌溉、湿地、水面蒸发、天然植被等不同地表的水汽流[12，16-17]；资源上，绿水被定义为源于降水且存储在土壤中并被植被散发消耗的水资源[12，18-19]。

2蓝水绿水资源评价方法

估算一段时间内的区域/流域蓝水绿水资源量可以为水资源规划与管理，以及解决水资源短缺问题提供一种新思路。估算蓝水资源量也即传统的水资源评价，其主要方法包括统计分析法和水文模型法。其中，统计分析法对数据需求量较大，需要收集研究区的水文气象、水文地质、水利工程以及取用水等数据；水文模型法较之统计分析法来说对于数据的需求相对较少。

估算绿水资源量的方法基本可以分成以下三类：生物学方法、水文模型法以及生物水文耦合法[17]。

（1）生物学方法主要采用生态系统生产干物质消耗的水量，即需水量，来估算绿水资源量。该类方法根据净初级生产力数据与主要生态系统单位干物质生产所需蒸散量的乘积来估算绿水流。Postel等[5]采用净初级生产力数据，估算了全球非灌溉植被（天然森林、草地、人工林地和雨养作物）蒸散量，并得到其它主要土地利用类型的蒸散量，称其为绿水资源量。另一种生物学方法则是结合遥感影像和蒸散量观测值估算绿水资源量。Rockstrm等[20]采用森林、草地、林地以及湿地中各生物群系的覆盖面积乘以蒸散量，并根据影响蒸散量的生态系统属性将各生物群系统进而划分为若干个植被组，最终采用水分利用效率与作物产量之积来估算绿水流。

（2）水文模型法即采用水文模型来估算流域尺度的绿水流，将水资源划分为蓝水和绿水两部分，绿水表示土壤蒸发和植被散发所耗用的水资源，蓝水表示径流，从而建立研究区水文模型来估算绿水。Jewitt等[21-22]分别在小尺度和大尺度流域上采用农业集水区研究单元（Agricultural Catchments Research Unit，ACRU）模型以及水文土地利用变化（Hydrological Land Use Change，HYLUC）模型，估算了非洲南部Mutale流域九种土地利用情景下的蓝水绿水资源量。Schuol等[23-24]采用ArcSWAT模型并结合SUFI-2不确定性分析算法估算了西非以及整个非洲大陆的月尺度蓝水绿水资源量。Faramarzi等[25]在伊朗构建了ArcSWAT模型模拟了月尺度蓝水绿水资源量，并考虑了水库运行以及不同灌溉措施对小麦产量的影响。Menzel等[26]在欧洲、非洲及中亚的七个代表性流域搭建了水文模型，并分析了这些流域现状年以及未来情景下的蓝水资源量。Liu等[27]采用具有二源潜在蒸散发模式的半分布式水文模型，研究了我国北方老哈河流域土地覆被变化对蓝水绿水资源量的影响。吴洪涛等[28]使用AVSWAT模型在碧流河流域估算了绿水资源量，研究了绿水的时空分布规律以及气候变化情景下绿水的响应。

（3）生物水文耦合法根据地表植被动态变化过程，考虑关键生态过程如初级生产力、植被生长、植被水分生产力、碳分配、死亡率以及植物对资源竞争的动态变化，借助陆-气、碳-水交换关系，将水文模型与生物地理学以及生物地球化学相耦合，从而估算绿水流。代表性模型为近些年得到快速发展的全球植被动态模型Lund Potsdam Jena（LPJ）模型[13]。王玉娟等[29]在黄河流域三门峡地区构建适用于估算流域尺度植被生态用水的生态水文模型，对三门峡地区20世纪50年代以来的植被生态用水量进行了定量模拟，计算得出不同植被类型的绿水消耗量。Siebert等[30]采用全球作物需水模型（Global Crop Water Model，GCWM）对1998年-2002年全球作物所需蓝水和绿水资源量进行了估算。

由于水文模型可以深入揭示地表过程和水文过程的机理，因此，被认为是模拟水文过程以及评价水资源时空变化特征的有效工具。综合分析蓝水绿水的估算方法可知，水文模型法是同时评价蓝水和绿水资源量时空变化特征的唯一方法。SWAT （Soil and Water Assessment Tool） 模型[31]是时间上连续的分布式流域水文模型，且在全世界得到了广泛应用[23，32-37]。SWAT模型因其能够直接输出蓝水和绿水资源量的各个分量，被认为是一种估算蓝水绿水资源量比较有效的方法。

篇4

预警即对危机和危机状态的事先警告、提醒人的注意的意思[4]。预警思想来源于军事，19世纪末期被应用于宏观监测和调控，随着卫星技术和电子计算机技术的广泛运用，20世纪80年代开始广泛应用于灾害监测，随着系统科学、3S技术、计算机的发展和全球生态环境恶化、资源和粮食短缺等问题的形势日趋严峻，科学预警思想和方法逐渐引起人们的关注，并开始应用于农业环境监测、农业生态预报、农业资源监测和粮食安全等问题。

环境预警（environmentalwarning）就是对环境质量和生态系统的逆向演替、退化、恶化进行监测并及时报警。它具有先觉性、预见性的预测和警示功能，在环境质量和生态系统的演化趋势、方向、结果、速度、等方面发挥警觉作用[5]，对环境生态系统的整治和生态环境建设的服务具有重要意义。环境预警系统是对一定时期内的环境现状进行预测分析并作出评价，用以确定环境质量变化的趋势、速度，以及发展变化的限度的时间等，按需要实时的给出变化和恶化的各种警戒信息及相应对策[6]。可见，环境预警就是对生态环境质量状态的变化和生态系统演变的综合预测和评价；强调生态环境质量变化速度预测；应是在多种不同时空尺度下的多目标的动态预测和评价；需要对区域生态环境状态及时做出危害性变化和恶化速度的警告。狭义的生态环境预警仅是指对生态环境可能出现的危害和危机的警报，而广义的预警则涵盖了生态环境安全的维护，即从发现警情，分析警兆，寻找警源、判断警度以及采取正确的方法将警情排除的全过程[7]。

我国生态环境预警现状

1991年，中国科学院生态环境研究中心傅伯杰首次对生态环境预警的基本原理和方法进行了阐述，提出了运用区域持续发展能力（承载力、稳定性、缓冲力、生产力和调控力）作为区域生态环境预警的综合指标，建立区域生态环境预警体系。1992年中国科学院陈治柬、陈国阶对相关的生态环境预警的理论进行探索性的研究，建立了不良状态生态环境预警、恶化趋势生态环境预警和恶化速度生态环境预警的数学模式，同时给出了三峡水利工程环境影响生态环境预警与环境影响评价[8]；1996年北京大学的许学工运用生态交错理论，提出了“生态潜在指数（E）”的计算公式，并利用此运算模型对黄河三角洲区的生态环境质量进行评估和预警；1999年陈国阶等对生态环境预警的理论和方法进行了研究，对生态环境预警相关的概念作了概述，对生态环境预警类型进行了分析，并给出了生态环境预警定量评价的数学表达式。2000年西安统计学院的李俊红等对生态环境预警指标体系进行了探讨，并建立了生态环境预警指标体系[9]，对我国的统计工作的发展和生态环境预警有一定的参考价值。

2002年西安统计学院的颜卫中对生态环境预警体系作了研究，更加丰富了生态环境预警的评价体系[4]。总体说来，虽然不断有一些成果问世，但是还比较零散，尚未形成完整科学的生态环境预警系统理论，特别是对的研究固定区域的监测和预警工作尚待开展。伴随地理信息科学以及计算机技术的发展，集成基础信息以及环境风险预警模型，为构建由人机交互界面、决策支持层、专题应用层以及基础信息层组成的环境风险预警系统奠定了基础，同时为实现环境风险快速分析模拟和智能决策支持指明发展方向，风险预警的速度、智能化和有效性将会有很大程度的提高。环境风险预警系统的研发主要是由“十一五”期间国家“863”计划重大项目“重大环境污染事件应急技术系统研究开发与应用示范”和国家“863”计划“网络化突发性环境污染事故应急预警系统研究”项目等资助[10]。目前，大量有关环境风险预警系统设计开发原则、框架的探讨与研究已由环境科研工作者开展，并且一些环境风险预警系统研发以及应用的成功案例也同时积累。海上溢油的漂移扩散、性质变化能够由“大连海域溢油模拟信息系统”和“珠江口区域海上溢油应急预报信息系统”快速准确地预测模拟并可视化显示；区域环境风险管理决策过程方法探索的运用了地理信息技术，形成了长江（江苏段）沿江开发环境风险监控预警系统[3]；松花江污染应急决策支持系统在ArcGIS平台上运用了WebGIS技术，实现了对松花江污染事件的动态模拟、预警和决策支持；通过“重大污染事故区域预警系统”项目[11]，大连市环境信息中心开发出预警软件,多种信息已能够及时提供给应急指挥者，一套合理的工作流程也已形成。

综上所述，中国已经开展大量研究环境风险预警系统的工作。但是在研究和应用环境污染事件预警平台方面依然相对薄弱，尤其是在支撑硬件的设备和技术等方面无法应对污染事件进行预警的实际需求，从而针对污染事件的有效预警无法真正实现。一系列共性技术研究和应用示范已经寄托在“863”计划重大项目“重大环境污染事件应急技术系统研究开发与应用示范”上面，期望能够取得突破。尤其近10年来，环境监测公共服务能力明显增强，监测技术水平显著提升。目前依托各类环境监测网的分级业务管理模式基本形成，以自动监测为基础的常规指标监测技术装备体系初具规模[12]，国家环境标准样品已建立230多种、国家环境监测技术标准与规范已建立440多种，以及部门和行业的技术方法标准以建立数百种。

每年多种环境监测报告，2399个环境监测站已由环保系统建立，5万人的环境监测队伍已组成。以上数据表明，环境监测事业已经具备了进一步深化发展和实现历史性转变的基础。由于多方面因素的制约，环境监测长期滞后于环境管理发展的需求，环境监测管理相对薄弱，环境监测的基础性和支撑性地位还不牢固，环境监测本身依然存在着一系列问题，诸如：网络体系不健全、质量管理体系不完善、专业人才资源匮乏、技术装备能力亟待提高以及环境监测信息统一平台尚未建立，这些问题制约着我国环境监测预警体系的发展。因此，加快推进先进的环境监测预警体系建设，既是环境监测事业自身发展的需要，更是实现环保历史性转变、探索环保新道路的迫切要求。

构建环境预警保障体

各级环保主管部门要高度重视，坚定不移地推进先进的环境监测预警体系建设工作。各省、自治区、直辖市环保厅（局）要成立由主要领导挂帅的“纲要实施工作领导小组”，制定贯彻落实纲要的实施方案，层层分解任务，责任落实到人，资金落实到位，确保各项任务顺利完成。发挥全国环境监测的整体合力。协调好环保部门与其他部门、监测机构与监测管理部门、各级监测站三种关系，加强对监测机构的管理和技术指导，理顺环境监测的行政管理体制，规范运行机制以及社会监测机构和企业的监测行为。积极争取各级财政加大对环境监测能力建设和运行保障的投入，将环境监测工作纳入地方国民经济和社会发展规划及年度计划，把环境监测经费列入财政预算；积极拓宽融资渠道，充分发挥市场机制作用，吸引社会资金投入环境监测事业。各省、自治区、直辖市环保厅（局）要积极开展自查，环境保护部对本建设纲要的实施情况进行年度监督检查，确保各项重点建设任务的组织实施。#p#分页标题#e#