全球變暖與中國糧食安全

邱俊杰　王少國　高國偉

[內(nèi)容摘要]本文的研究表明，全球變暖將威脅中國的糧食安全。在全球變暖、人口增加、耕地面積減少、農(nóng)業(yè)勞動力減少這些趨勢難以逆轉的情況下，增加對農(nóng)業(yè)的資本投入、推動農(nóng)業(yè)技術進步對中國糧食安全尤為重要。此外，全球變暖會影響全球糧食貿(mào)易格局，這使得中國建立穩(wěn)定可靠的進口糧源保障體系的需要變得更為迫切。

[關鍵詞]全球變暖；糧食安全；糧食貿(mào)易

一、引言

聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會（IPCC，2007）的報告指出，在過去的100年間（1906-2005），地球表面平均溫度升高了0.74攝氏度。人類活動，主要是燃燒化石燃料導致的大氣中溫室氣體濃度增高，極有可能是地球變暖的原因之一。全球變暖將對農(nóng)業(yè)產(chǎn)生重要影響，影響世界范圍內(nèi)的糧食安全。Fischer et al.（2005）估計，到2080年，全球變暖會使饑餓人口增加5%～26%。具體來說，在B1排放情景下，全球變暖會導致饑餓人口增加500萬一1000萬，在A2排放的情景下，全球變暖會使饑餓人口增加1.2億～1.7億。

作為全球人口最多的國家，中國始終高度重視糧食安全問題。糧食安全是關系到中國經(jīng)濟發(fā)展、社會穩(wěn)定和國家自立的重大戰(zhàn)略問題。2008年中國政府頒布了《國家糧食安全中長期規(guī)劃綱要（2008-2020年）》，提出2020年中國糧食（包括谷物、豆類和薯類）的國內(nèi)生產(chǎn)與消費比例要保持在95%以上，其中谷物（包括小麥、稻谷和玉米）的國內(nèi)生產(chǎn)與消費比例要達到100%。

盡管目前中國糧食供需基本平衡，但隨著工業(yè)化的發(fā)展、人口增長和人民生活水平提高，糧食消費需求將呈剛性增長，而糧食生產(chǎn)卻面臨諸多約束，如耕地數(shù)量約束、勞動力數(shù)量約束、資本投入約束、技術進步約束、自然環(huán)境約束等。全球變暖無疑使中國糧食安全問題變得更為復雜。

本文主要考察全球變暖對中國糧食生產(chǎn)、價格和進出口的影響，同時也將全球變暖的影響與勞動力數(shù)量約束、資本投入約束和技術進步結合起來考察，力求全面地評估未來20年內(nèi)中國的糧食安全問題。

二、理論基礎與文獻綜述

中國糧食安全問題一直是中外學者關注的重要問題，大量學者從糧食貿(mào)易、糧食禁運、農(nóng)業(yè)投資、糧價波動、糧食儲備等角度考察中國的糧食安全問題（盧鋒，1998；傅龍波等，2001；朱晶，2003；黃季焜，2004；蔣庭松，2004；苗齊和鐘甫寧，2006；盧鋒和謝亞，2008；鐘甫寧，2009）。

（一）全球變暖對糧食生產(chǎn)率的影響機制

全球變暖對糧食生產(chǎn)率的影響機制比較復雜，下面把已有的研究成果歸納為四個方面：

1.二氧化碳肥料效應。二氧化碳是綠色植物光合作用不可或缺的材料，空氣中二氧化碳的濃度增高，將加大光合作用的強度，從而使糧食作物生產(chǎn)率提升，這稱為二氧化碳肥料效應。Long et al.（2004）的研究表明，如果大氣中的二氧化碳濃度升高到550ppm，農(nóng)作物的生產(chǎn)率會提高17%以上。

2.極端天氣增加效應。全球變暖會使極端天氣（洪水、干旱、極端高溫、極端低溫和霜凍等）增加，從而使作物生產(chǎn)率降低（Rosenzweig et al.2002）。

3，農(nóng)業(yè)用水增加效應。溫度升高使水份蒸發(fā)速度加快，從而使農(nóng)作物對水份的需求增加（劉曉英和林而達，2004；Fischer et al，2006）。如果不增加灌溉設備，將導致糧食作物生產(chǎn)率降低。

4.病蟲害增加效應。全球變暖會使農(nóng)作物害蟲死亡率降低，危害期延長，危害加重（霍治國等，2002；Crozier and Dwyer，2006）。

如上所述，全球變暖對糧食作物產(chǎn)生的四種效應方向并不一致，因而全球變暖對糧食作物生產(chǎn)率的影響程度并不確定，大多數(shù)研究只側重于其中一種效應，難以判斷全球變暖對全球糧食作物生產(chǎn)率的影響。Easterling et al.（2007）綜合了69項相關研究，把這69項研究成果當作樣本，利用回歸方法得出全球變暖對糧食作物的影響估計值。但是這項研究仍然沒有計算出全球變暖對糧食作物生產(chǎn)率影響程度的置信區(qū)間，從而無法進行比較準確地預測和推斷。

（二）全球變暖對農(nóng)作物生產(chǎn)率的影響程度

為了更精確地評估全球變暖對糧食作物生產(chǎn)率的影響程度，一些研究者計算出全球變暖對糧食作物影響的各種不確定因素的密度函數(shù)，從而可以推斷全球變暖對糧食作物生產(chǎn)率影響程度的置信區(qū)間（Tebaldi et al.，2004，2005；Long et al.，2006；Lobell et al.，2007；Lobell et al.，2008；Tebaldi and Sanso，2009；Hertel et al.，2010）。

全球變暖對糧食作物影響程度存在的不確定性因素可以分解為：（1）溫度升高幅度的不確定性；（2）全球變暖帶來的降雨量變化的不確定性；（3）溫度升高和降雨變化對作物生產(chǎn)率影響程度的不確定性；（4）二氧化碳肥料大小的不確定性。綜合不同的氣候模型和農(nóng)作物產(chǎn)出模型，利用不同模型的結果，就可以計算出每種不確定性因素的密度函數(shù)，從而確定一個置信區(qū)間。

三、模型選擇與數(shù)據(jù)說明

（一）GTAP模型簡介

本文使用的可計算一般均衡模型是美國普渡大學農(nóng)業(yè)經(jīng)濟系開發(fā)的GTAP模型。GTAP模型從1993年開始開發(fā)并不斷完善，如今已經(jīng)為眾多國家和國際組織采用，用來研究貿(mào)易、環(huán)境、人口和能源等各種問題。

GTAP（第7版）數(shù)據(jù)庫包含世界113個主要國家（地區(qū)）的生產(chǎn)、消費、價格和貿(mào)易數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)庫把整個經(jīng)濟分為57個部門，每個部門使用土地、資本、技術工人、非技術工人和自然資源5種生產(chǎn)要素進行生產(chǎn)。然而，在實際研究中并不需要把國家和部門進行如此詳盡的分類，而是根據(jù)研究的需要對國家和部門重新分類。表1是本文對GTAP（第7版）數(shù)據(jù)庫的重新分類情況。

表2是本文劃分的十個國家（地區(qū)）的大米、小麥和玉米的生產(chǎn)及自給率數(shù)據(jù)。由此可見：大米的主要生產(chǎn)地區(qū)是東亞、南亞和東南亞；自給率較高的地區(qū)是北美，較低的地區(qū)是歐洲。小麥的主要生產(chǎn)地區(qū)是歐洲和南亞；自給率較高的地區(qū)是大洋洲和北美洲；自給率較低的地區(qū)是東亞、東南亞和中南非。玉米的主要生產(chǎn)地區(qū)是北美洲和歐洲；自給率較高的地區(qū)是大洋洲，自給率較低的地區(qū)是東亞和中西亞及北非。油料作物主要生產(chǎn)地區(qū)為南美洲、南亞和北美洲；自給率較高的地區(qū)是大洋洲、北美洲和南美洲；自給率較低的地區(qū)是東亞、中西亞及北非。

五、其他因素的影響

Tubiello et al.（2007）的研究表明，全球變暖對食物安全的影響程度在很大程度上取決于經(jīng)濟增長和人口增長等因素，所以研究全球變暖對糧食安全影響時必須同時考慮其他可能的影響因素。影響糧食產(chǎn)量的主要因素包括勞動力投入、資本投入、土地投入和技術進步，而人口增長則是影響糧食消費的主要因素。勞動力、人口、土地和全球變暖等因素在很大程度上是不可控的，可控的因素主要是資本投入和技術進步。

（一）各種影響因素概況

1.耕地。根據(jù)2009年《中國農(nóng)業(yè)發(fā)展報告》的統(tǒng)計，1998年中國耕地面積為12964萬公頃，2008年中國耕地面積為12172萬公頃，十年間耕地面積減少6.1%。隨著城鎮(zhèn)化進程的加快，同時受到土地沙化、土壤退化等問題的影響，耕地面積仍將會繼續(xù)減少，擴大糧食耕種面積的空間極為有限。文中假定中國未來20年耕地減少的速度與1998-2008年的速度相同，即未來20年中國耕地減少12%。

2.農(nóng)業(yè)勞動力。根據(jù)2006年《中國農(nóng)業(yè)發(fā)展報告》的統(tǒng)計，1995年中國農(nóng)業(yè)勞動力數(shù)量為32335萬人，2005年農(nóng)業(yè)勞動力數(shù)量為29976萬人，十年間農(nóng)業(yè)勞動力減少7.3%。文中假定未來20年勞動力減少的速度與1995-2005年農(nóng)業(yè)勞動力減少的速度相同，即未來20年農(nóng)業(yè)勞動力減少15%。

3.人口。根據(jù)《中國科學發(fā)展報告2010》的統(tǒng)計和預測，2009年中國人口為13.3億，2030年中國人口將達到14.6億，約增長10%。

4.全球變暖。假定未來20年全球變暖的影響維持在“最可能”的狀態(tài)下。

（二）各種因素的共同影響

將上述4項沖擊加入到GTAP模型中，可以得到中國糧食產(chǎn)量、價格和貿(mào)易情況，如表6所示?？梢钥闯?，中國糧食產(chǎn)量降低的幅度十分明顯，大米、小麥、玉米和油料作物產(chǎn)量下降的幅度分別是6.7%、20.9%、5.0%和14.8%。中國出口量減少，進口量增加（油料作物除外），糧食自給率也有一定程度的下降。盡管糧食自給率下降的幅度并不明顯，但是需要注意的是，在糧食價格大幅度升高的情況下，居民買不起進口糧食，或者在全世界糧食短缺從而出現(xiàn)限制糧食出口的情況下，一個國家的糧食自給率仍然可能很高（不得不依靠本國生產(chǎn)的并不充足的糧食），但是此時很難說糧食安全得到了保證。所以，糧食自給率并不是一個很好的衡量糧食安全的指標。在這種情況下，人均糧食消費量則是衡量糧食安全的更為合理的指標。在各種不利因素的共同影響下，中國糧食產(chǎn)量將明顯下降，尤其是在人口繼續(xù)增長的條件下，人均糧食占有量下降幅度更大；由于糧食價格上漲，居民不得不將總收入的更大比例用于購買糧食，恩格爾系數(shù)上升。這些無疑都會降低整個國家的福利水平。

六、結論

根據(jù)全球氣候變化研究的最新進展，本文把全球變暖對中國糧食生產(chǎn)的影響分為三種情景：最好的情景、最壞的情景和最可能發(fā)生的情景。綜合大量氣候研究文獻，絕大多數(shù)（95%）對氣候變化的預測位于本文所說的最好的情景和最壞的情景之間，由此可以保證本文研究的可信度。

中國大部分領土處于溫帶，相對于東南亞、南亞和撒哈拉以南非洲等高緯度地區(qū)，全球變暖對中國糧食生產(chǎn)的負面影響相對較小，但是全球變暖對中國糧食安全仍然會產(chǎn)生重要影響。在氣候變化最可能發(fā)生的情景中，中國大米、小麥和油料作物產(chǎn)量將會下降，大米、玉米和油料作物價格將會上升。在氣候變化最壞的情景中，中國糧食產(chǎn)量下降的幅度和價格上升的幅度會越明顯。這意味著全球變暖很可能成為不利于中國糧食安全的一個因素。人口增加、耕地面積減少、農(nóng)業(yè)勞動力減少等因素已經(jīng)使中國糧食安全問題變得比較嚴峻，全球變暖增加了中國糧食安全問題的復雜性。

未來20年內(nèi)，全球變暖、人口繼續(xù)增加、耕地面積和農(nóng)業(yè)勞動力繼續(xù)減少的趨勢難以逆轉，因而增加對農(nóng)業(yè)的資本投入、推動農(nóng)業(yè)技術進步這兩個可以通過人為努力而改變的因素就顯得更為重要。當然，盡管全球變暖、中國人口繼續(xù)增加、耕地面積和農(nóng)業(yè)勞動力繼續(xù)減少的趨勢難以逆轉，但是可以采取措施使這些趨勢變緩。比如：通過節(jié)能減排的努力以及積極參與全球氣候談判，盡可能減緩全球變暖的速度；通過嚴格的耕地保護制度，減緩耕地面積萎縮的速度；通過保護農(nóng)民種糧的積極性緩解農(nóng)業(yè)勞動力減少的趨勢。

加強糧油國際合作、利用國際糧食市場進行調(diào)劑是保證中國糧食安全的重要手段。全球變暖會改變現(xiàn)有的糧食貿(mào)易格局，尤其是東南亞、南亞、撒哈拉以南的非洲等人口眾多的地區(qū)會因全球變暖而面臨糧食減產(chǎn)的嚴峻形式。因此，全球變暖使中國建立穩(wěn)定可靠的進口糧源保障體系的需要變得更為迫切。