作者：刘艳飞　来源：中国水利报 发布时间：2010-9-30

东北地区是我国重要的老工业基地，商品粮基地和资源能源基地。由于特殊的自然条件，加上全球气候变化的大背景，如何保证东北粮食安全成为一个重要课题。中国水利报记者就东北粮食安全的水安全保障采访了中国科学院东北地理与农业生态研究所章光新研究员。

靠天吃饭、干旱缺水已成为东北地区农业生产的最大威胁

现代水利周刊：请您简要介绍一下，东北粮食生产对国家粮食安全的作用

章光新：东北地区包括黑龙江省、吉林省、辽宁省及内蒙古自治区东部，是我国重要商品粮基地和粮食新增潜力最大的区域。其中东北三省以占中国近1/6的耕地，提供了占全国1/3左右的商品粮，2008年粮食总产量为1785亿斤，占全国粮食产量的17%。可见，东北地区在保障国家粮食安全中发挥着举足轻重的作用。

现代水利周刊：经济社会发展使目前东北的水资源状况呈现出哪些特点？

章光新：东北地区多年平均水资源总量为1987亿立方米，仅占全国水资源总量的7%，人均水资源量为1672立方米，约占全国的70%，亩均水资源量为528 立方米 /亩，约占全国的40%。按照人均水资源量1000-2000 立方米为中度缺水的国际缺水标准，则东北地区属于中度缺水地区。近60年来，在全球气候变化和短时限、高强度人类活动的双重影响下，加剧了东北地区水资源时空变异性和短缺，旱涝灾害频发，水资源供需矛盾日益突出。东部和西部地区，以农业开发为主导的经济发展，导致河湖干枯、湿地退化，土地“三化”（风沙化、草原退化和盐碱化）严重，面源污染加剧，地下水超采，造成严重的生态环境危机；在中部地区，由于城市化和工业化的快速发展，导致大量超采地下水、废污水大量排放，河水污染严重，形成水质型缺水。

现代水利周刊：目前农业用水的状况如何？

章光新：农业水资源的短缺是21世纪中国农业生产所面临的重大挑战。东北地区农业用水占总用水量70%，有效灌溉面积达0.8亿亩，耕地灌溉率仅21%，雨养农业占79%。因此，靠天吃饭、干旱缺水已成为东北地区农业生产的最大威胁。大水漫灌等水资源浪费现象普遍存在，水资源利用率和利用水效率不高，农业灌溉用水的利用系数平均仅为0.4-0.5，而先进国家为0.7-0.8。单方水粮食生产能力0.85公斤左右，远低于2公斤以上的发达国家水平。

气候变化和国家需求必将对东北地区农业用水带来巨大挑战，加剧经济社会发展、生态环境、农业灌溉用水之间的矛盾

现代水利周刊：农业用水有哪些突出的矛盾？

章光新：农业用水的矛盾突出表现在以下三个方面：

一是雨水资源时空不均与农业生产的矛盾。东北地区是以雨养农业为主的粮食生产区。降水时空分布不均， 70%～80% 的降水集中在6～9月，春旱十分严重，据统计自解放以来的40年里，春旱共发生了28次，发生频率为70% ；降水量空间上呈现出“北丰南欠、东多西少”、“边缘多、腹地少”的特点，多年平均降水量由东南1000毫米以上向西北递减到400毫米以下，粮食主产区主要集中在平原地区，而降水主要分布在山区。

二是农业发展与水资源供给能力的矛盾。水利是农业的命脉，灌溉是保障粮食生产稳定的重要措施。东北地区水利设施老化、年久失修、供水能力低下等，耕地灌溉率仅为21%，远低于全国灌溉率46%。以2000年为例，东北地区耕地农业灌溉用水量为122.3立方米/亩，其中辽宁省最高为142.2立方米/亩，但低于全国平均水平269.8立方米/亩。

三是水体污染与农业生产的矛盾。农业灌溉用水如果用毒害物质含量高的污水来灌溉，则可导致毒害物质在农作物生长中的积累，所生产的粮食中有毒有害物质的含量就特别高，严重威胁食物安全和人体健康。东北地区浅层地下水普遍受到污染，在一定程度上已构成对灌溉农业发展的威胁。

现代水利周刊：农业的发展，尤其是实施粮食增产工程之后，对水与生态环境等方面都产生哪些影响？

章光新：东北农业发展为我国粮食安全作出了重要的贡献，同时也付出了巨大的水资源、水环境和水生态代价。主要表现在：一是以超采地下水资源发展灌溉农业，导致地下水水位下降。粮食主产区以开采地下水灌溉为主的大规模水田开发，导致地下水水位逐年下降。如松嫩平原地下水水位以每年12.5厘米 (1992-2001年) 的速率持续下降；三江平原地下水水位以每年0.3-0.5米的速率下降（1997-2006年）。松嫩-三江平原局部地区已出现“吊泵”、“地下水漏斗”和湿地旱化现象。二是农业面源已成为水环境的主要污染源。农田已成为松花江流域重要的面源污染来源，其中总氮、总磷、氨氮负荷均占流域相应总负荷70％以上。而且农业面源已经污染地下水，据2010年5月吉林西部地下水环境调研分析，大多数区域浅层地下水亚硝氮、氨氮超标严重，达到IV 类和V 类水质标准，主要集中在灌区。三是农业用水过度挤占生态环境用水，导致河道断流，湿地退化。以农业灌溉为主的经济社会用水量不断增加，过度挤占或挪用生态环境用水，导致径流量锐减，河道断流（如嫩江流域的洮儿河、霍林河等），湿地严重缺水，面积萎缩，功能退化（如国家级自然保护区扎龙、向海和莫莫格湿地等）。在世界上三大苏打盐渍土集中分布区的松嫩平原，农业不合理灌溉导致土壤次生盐碱化大规模发生。 

在粮食安全问题成为国际社会关注的焦点之际，国务院通过了《全国新增1000亿斤粮食生产能力规划(2009-2020年)》，其中通过的《吉林省增产百亿斤商品粮能力建设总体规划》，目标用五年左右时间，投资260亿元，建设10大工程和29个项目，使吉林省粮食生产能力提高100亿斤以上；《黑龙江省千亿斤粮食生产能力战略工程规划》其目标是到2012年增产粮食233亿斤，粮食生产能力达到1000亿斤，商品粮达700亿斤以上。可见，吉、黑两省将承担着300多亿斤的粮食增产任务，占全国新增粮食的1/3，主要途径是通过大规模调配水资源在粮食主产区松嫩－三江平原发展灌区，吉、黑两省规划新增水田面积近1000万亩，使水田总面积达到5600万亩。最为政府和科技界关注两大问题：一是水资源是否能支撑如此大规模的粮食增产工程；二是粮食增产工程或将对区域生态环境带来不利影响，如何来减少或规避潜在的风险，如河道取水将减少水环境容量、地下水位抬升导致土壤次生盐碱化、农田退水带来水体污染等，其中还涉及国际河流和湖沼湿地。

现代水利周刊：气候变化对东北地区的农业用水带来了哪些挑战？

章光新：东北地区是我国受全球气候变化影响最显著的地区之一。《东北气候变化公报》显示，近100年东北地区温度平均增高2.0 ℃，远高于全国增高1.1 ℃和全球增高0.74 ℃的平均水平。据联合国政府间气候变化专门委员会最近估计，到2100年，东北地区的增温幅度要明显高于全球平均水平，气温将可能较目前变暖3.0℃或以上。气候变暖有利于东北地区水稻种植界线向北部地区推移，而且未来国家对东北地区粳稻需求也是有增无减的趋势。因此，气候变化和国家需求必将对东北地区农业用水带来巨大的挑战。突出表现在以下两方面：一是气候变化对农业水资源供给安全性产生深远的影响。未来气候变化将加剧降水的时空变异与不确定性，增加旱涝灾害的频率和强度，直接影响到农业水资源利用效率、供水工程的安全性和稳定性特别是大型灌区供水保证率，进而威胁粮食安全生产。二是气候变暖将增加经济社会、生态环境用水量和农业灌溉用水量，导致进一步用水竞争，加剧农业水资源供需矛盾。有关研究显示：气温每上升1℃，农业灌溉用水量将增加6%-10%。若按目前东北地区农业灌溉用水量400亿平方米，未来气温上升3℃，则农业灌溉用水量将增加72-120亿平方米。

提高灌溉保证率、判断气候变化带来的水资源影响后果、保护生态环境等问题亟需重点关注

现代水利周刊：为东北地区粮食安全提供水安全保障，应该着重进行哪些方面的研究？

章光新：以水资源的可持续利用支撑东北地区现代农业的可持续发展，保证东北地区在中国商品粮供应中的稳压器地位，是保障国家粮食安全的重大战略需求。我们科学研究者应该重点关注以下三大关键问题：一是如何提高灌溉保证率、农业水资源利用率和利用效率。二是如何科学判断未来气候变化情景下水资源的演变趋势，评估农业可利用水资源量和农业灌溉需水量的变化，分析水资源到底能支撑多大规模的灌溉农业发展；通过什么途径和措施提高应对气候变化的粮食安全生产水资源保障能力。三是如何控制粮食增产工程大规模农业退水和防治土壤次生盐渍化问题，保护生态环境。

针对上述科学问题，急需开展几方面研究工作：一是大型灌区水资源高效利用与节水管理模式研究与示范；二是主要旱作物（玉米、大豆）耗用水规律与节水高效灌溉技术；三是骨干水利工程水量联合优化调度机制与效益分析；四是气候变化对农业水资源供需的影响及适应性对策；五是基于水环境面源污染控制的粮食主产区湿地-农田景观格局优化设计；六是苏打盐渍土灌区水盐调控灌排技术研究与示范。

现代水利周刊：保障东北粮食安全，首先要做到保障东北的水安全，对此，您有何建议和意见？

章光新：保障东北水安全，我认为应做好以下几方面工作：

第一，尽快实现从传统的粗放型灌溉农业和旱地雨养农业向以建设节水高效的现代灌溉农业和现代旱地农业为目标的农业用水方式转变，提高水资源利用率和利用效率。

第二，高度重视未来气候变化对粮食主产区农业水资源供给安全性的影响，

加强农业水利基础设施建设，制定水资源优化调度方案，着力提高耕地灌溉率和灌溉保证率，保证粮食稳产高产，提高适应气候变化的粮食安全生产水资源保障能力。

第三，充分利用东北地区丰富的湿地资源，发挥湿地蓄洪抗旱的水文调节功能和湿地系统的水质净化功能，实现洪水资源化和控制大规模农田退水，是应对气候变化、维护区域水安全的需求，也是恢复退化湿地的重要举措。

第四，密切关注松嫩平原大规模引水灌区水盐动态变化，建立健全的灌区取

水-输水-耗水-排水水循环体系，防治土壤次生盐碱化和地下水盐化的发生，保障生态友好型灌区农业可持续发展。

第五，加强东北粮食主产区水资源补偿机制理论研究与实践，真正实现流域

水资源综合管理与调控，全面协调农业与生态竞争性用水关系，走“水资源节约型，水生态环境友好型”内涵式发展道路，从而确保国家商品粮基地的稳定，人与自然的和谐。

只有大家携手共同行动起来，东北地区水资源才能更好地服务现代农业的发展，保障国家的粮食安全

现代水利周刊：普通公民、政府机关、研究学者等各个层面的人都应该承担哪些责任和义务？

章光新：国家政府机关应加快建设农田水利基础设施和科学制定流域、区域和不同行业的水量分配方案，实行最严格的水资源管理制度，建立起水资源管理三条红线，全面建设节水防污型社会。同时通过利用现代信息传播技术，切实加强节水防污型社会建设和应对气候变化的宣传、教育和培训，鼓励公众参与并付诸行动。作为我们研究学者重点要为农民提供实用的节水灌溉技术，为政府管理部门提供水资源合理调配和高效利用、水污染防控、国际河流合理开发利用和应对气候变化等系列对策措施与决策支持。只有大家携手共同行动起来，东北地区水资源才能更好地服务于现代农业的发展，保障国家粮食安全。