1　文献综述

　　全球变暖对粮食生产率的影响机制比较复杂，下面把已有的研究成果归纳为四个方面：（1）二氧化碳肥料效应。二氧化碳是绿色植物光合作用不可或缺的材料，空气中二氧化碳的浓度增高，将加大光合作用强度，从而使粮食作物生产率提高，这称为二氧化碳肥料效应。王春乙等^[4]的研究表明，大豆、冬小麦、棉花、玉米、春小麦和谷子的生产率都会因二氧化碳浓度的增加而提高。（2）极端天气增加效应。全球变暖会使极端天气（洪水、干旱、极端高温、极端低温和霜冻等）增加，从而使作物生产率降低。江志红等^[5]的研究结果表明，21世纪中国极端降水事件将增多，强度增强，且变化幅度与温室气体排放强度成正比。（3）农业用水增加效应。温度升高使水分蒸发速度加快，从而使农作物对水的需求增加。如果不增加灌溉设备，这会使粮食作物生产率降低。刘晓英和林而达^[6]的研究表明，当生长期内温度上升1℃～4℃时，冬小麦需水量将增加2.6%～28.2%，夏玉米需水量将增加1.7%～18.1%。（4）病虫害增加效应。全球变暖会使农作物害虫死亡率降低，危害期延长，危害加重。霍治国等^[7]研究发现，冬季温度提高会使稻飞虱迁入期提前，为害期延长。  

　　如上所述，全球变暖对粮食作物产生的四种效应方向并不一致，因而全球变暖对粮食作物生产率的影响程度并不确定，尤其是大多数研究只侧重于其中一种效应的情况下，难以判断全球变暖对全球粮食作物生产率的影响。为了更精确地评估全球变暖对粮食作物生产率的影响程度，一些研究者计算出全球变暖对粮食作物影响的各种不确定因素的密度函数，从而可以推断全球变暖对粮食作物生产率影响程度的置信区间。本文将采用Hertel^[8]等得到的至2030年全球变暖对粮食作物生产率影响程度的数据　　  

　　本文采用的研究方法为经济学中的可计算一般均衡模型。可计算一般均衡模型就是把整个经济体视为一个相互依存的整体，计算在某些外生冲击的影响下该经济体中各变量的变化程度。本文使用的可计算一般均衡模型是美国普渡大学农业经济系开发的GTAP模型。GTAP模型从1993年开始开发并不断完善，如今已经为众多国家和国际组织采用，用来研究贸易、环境、人口和能源等各种问题。在GTAP模型中，资源禀赋（如资本存量、土地数量、劳动力数量）和生产率变化都属于外生变量。在这些外生变量发生变化的条件下，GTAP模型能够计算内生变量（如产量、价格、贸易量）变化的程度。  

　　2　单纯全球变暖对中国粮食安全的影响

　　把表1中的全球变暖对粮食作物生产率影响作为外生冲击输入到GTAP模型中，可以得到至2030年全球变暖对中国及世界各地区粮食生产、贸易和价格的影响情况。表2为至2030年全球变暖对中国粮食生产、价格和自给率的影响情况。　　  

　　如果全球变暖对粮食生产率的影响维持在最可能的估计水平上，相对于2012年，中国四种粮食产品的总产量会降低0.2%，其中大米、小麦和油料作物的产量分别下降0.2%、0.6%和0.3%，但是玉米产量会增加2.3%。中国大米、小麦、玉米和油料作物综合自给率从2012年的87.6%下降到85.5%，下降了2.1个百分点，其中大米、小麦、玉米和油料作物的自给率的状态分别是持平、下降0.3、下降0.5和下降0.1个百分点。在价格方面，四种粮食产品加权价格会上涨2.6%，其中玉米、油料作物和小麦价格会提高，提高幅度分别为14.8%、0.1%和0.1%，小麦的价格降低0.4%。  

　　中国和世界其他地区粮食产量的变化会影响到中国的粮食贸易。表3为全球变暖对中国粮食贸易的影响情况。无论全球变暖对粮食生产率的影响维持在乐观、悲观还是最可能的估计水平上，中国大米和玉米都将保持净出口的地位，即自给率大于100%；而小麦和油料作物都将保持净进口的地位，即自给率小于100%；油料作物的自给率则不到60%。在最可能的估计水平下，中国四种产品的进口总量为9011.7万吨，比2012年增加；出口总量为1173.6万吨，比2012年减少；净进口总量为7838.1万吨，比2012年增加。也就是说，全球变暖使中国更加依赖于世界粮食市场来满足中国的粮食需求。　　  

　　综合以上分析可知，至2030年，在最可能的估计水平上，全球变暖中国大米、小麦、玉米和油料作物四种粮食产品总产量下降，加权价格上升，综合自给率下降。整体来看，全球变暖不利于中国粮食安全。  

　　3　同时考虑其他不利于中国粮食安全的因素

　　除了全球变暖，未来影响中国粮食安全的不利因素还包括：耕地面积减少、人口增加、劳动力减少。假定到2030年，中国耕地减少5%，人口增加8%，劳动力减少5%，全球变暖的影响维持在“最可能”的状态下。  

　　将上述四项不利因素作为外生冲击同时输入到GTAP模型中，可以得到中国粮食产量、价格和贸易情况（见表4）。可以看出，中国粮食产量降低的幅度比较明显，四种粮食产品总产量下降5.4%，其中大米、小麦、玉米和油料作物产量下降的幅度分别是3.6%、7.5%、1.9%和11.1%。中国粮食进口增加，出口锐减。四种粮食的进口总量增加4.7%，出口总量减少29.4%。　　  

　　同时，中国四种粮食产品的自给率下降了2个百分点。尽管粮食自给率下降的幅度并不明显，但是需要注意的是，在粮食价格大幅度升高的情况下，居民买不起进口粮食，或者在全世界粮食短缺从而出现限制粮食出口的情况下，一个国家的粮食自给率仍然可能很高（不得不依靠本国生产的并不充足的粮食），但是此时很难说粮食安全得到了保证。所以粮食自给率并不是一个很好的衡量粮食安全的指标。在这种情况下人均粮食产量则是衡量粮食安全的更为合理的指标。在上述四种不利因素的共同作用下，中国人均粮食产量由2012年的351千克下降为298千克，下降幅度为15.2%。  

　　各种不利因素共同影响下，粮食价格将会上升，四种粮食产品加权价格上升了10.6%，其中大米、小麦、玉米和油料作物价格上升的幅度分别是8.9%、2.8%、23.9%和7.3%。由于粮食价格上涨，居民不得不将总收入的更大比例用于购买粮食，恩格尔系数上升。这些无疑都会降低整个国家的福利水平。  

　　综上所述，全球变暖、耕地减少、人口增加和劳动力减少这四个不利用中国粮食安全的因素共同作用，会使中国的粮食安全形势变得更为严峻。而且，全球变暖、耕地减少、人口增加和劳动力减少这些不利因素在很大程度上是不可逆转的，在这种情况下，增加对农业的资本投入、推动农业技术进步这两个可以通过人为努力而改变的因素就显得更为重要。为了保证中国粮食安全，必须通过增加对农业的资本投入、推动农业技术进步的方式弥补全球变暖、耕地减少、人口增加和劳动力减少对中国粮食安全的负面影响。  

　　4　结论与建议

　　在气候变化最可能发生的情景中，中国粮食产量将会下降，价格将会上升，出口减少，进口增加，粮食自给率下降。在气候变化最坏的情景中，中国粮食产量下降的幅度和价格上升的幅度会越明显。人口增加、耕地面积减少、农业劳动力减少等因素已经使中国粮食安全问题变得比较严峻，全球变暖增加了中国粮食安全问题的复杂性。  

　　全球变暖、中国人口继续增加、耕地面积继续减少、农业劳动力继续减少这些趋势是难以逆转的，必须通过增加对农业的资本投入、推动农业技术进步的方式弥补全球变暖、耕地减少、人口增加和劳动力减少对中国粮食安全的不利影响。  

　　尽管全球变暖、中国人口继续增加、耕地面积继续减少、农业劳动力继续减少的趋势难以逆转，但是可以采取措施使这些趋势变缓，比如，通过节能减排的努力以及积极参与全球气候谈判，尽可能减缓全球变暖的速度；加大生态保护力度，缓解气候变化对农业生产的影响；通过严格的耕地保护制度，减缓耕地面积萎缩的速度；通过保护农民种粮积极性缓解农业劳动力减少的趋势。  

　　加强粮油国际合作、利用国际粮食市场进行调剂是保证中国粮食安全的重要手段。全球变暖会改变现有的粮食贸易格局，尤其是南亚和撒哈拉以南的非洲等人口众多的地区会因全球变暖而面临粮食减产的情况下。所以，全球变暖要求中国建立稳定可靠的进口粮源保障体系