气候变化、水资源和粮食安全、环境污染已经成为当代中国社会经济建设发展和农业领域的热点问题。中国中高产耕地有减少的趋势，中国进口粮食在不断增加，北粮南运规模在不断扩大，中国水土资源污染日趋严重，极端天气变化和旱涝等灾害频繁，中国的粮食潜力挖掘出路在哪里？中国的水资源高效利用是否有潜力挖掘？谁来养活中国人？如何科学应对复杂的气候变化，实现中国水土资源和粮食安全的协同发展，发展绿色农业和绿色食品是本书要回答的问题和出版的目的。本书第一部分是关于科学应对气候变化和灾害保障粮食安全，包括第1～第9篇文章。第二部分是关于中国水土资源和粮食安全协同，包括第10～第25篇文章。第三部分是关于加快绿色农业和绿色食品发展的研究探讨，包括第26～第33篇文章。以期促进中国把握住应对气候变化的战略机遇期，实现中国水土资源和粮食安全的协同，实现绿色发展和可持续发展，实现中国梦。
　　本书可作为大专院校和科研单位从事气候变化、水土资源、粮食安全、绿色农业等方面研究的师生及科研工作者的参考用书，以及农业政府机构、农村基层群众干部的学习读物。

　　5.1气候变化对农业的不利影响
　　5.1.1气候变暖导致极端灾害性天气多发、频发、重发
　　2008年年初，南方地区发生的低温雨雪冰冻灾害。2009年春季，我国中部冬小麦主产区出现30年一遇的冬春连旱，局部地区旱情达50年一遇。2010年春季，我国西南地区的云南、贵州、重庆、四川等省（市、区）都遭遇大范围持续干旱，部分地区降水比往年减少七至九成，秋、冬、春连旱使云南、贵州等部分地区遭遇百年一遇的特大干旱，干旱范围和强度均突破历史极值。民政部数据显示，2009年我国农作物受灾面积达到4721.4万公顷，绝收面积达491.8万公顷。这些极端灾害天气的发生，对我国部分区域的粮食生产造成了显著影响。
　　5.1.2气候变暖导致病虫害发生规律性变化
　　相关监测结果表明，与20世纪80年代相比，小麦条锈病越夏区的海拔升高了100米以上，发生流行时间提早半个月左右。原来南方小麦主发的赤霉病和白粉病也已经成为北方小麦的主要病害。近10年来，水稻螟虫成灾的早发和高发，成为影响我国南方水稻高产最严重的病虫害。稻飞虱和南方果树黄萎病的发生区域也明显逐步向高纬度、高海拔地区扩张。草地螟在北方则连年暴发。
　　5.1.3气候变暖影响种植制度
　　有关研究表明，气温每升高1摄氏度，水稻生育期缩短7～8天，冬小麦生育期缩短17天，直接影响单产水平。冬小麦的安全种植北界已由长城沿线向北扩展了1～2个纬度（100～200千米）。华北地区冬小麦正由冬性向半冬性过渡。此外，气候变暖还常常导致土壤肥力下降，农药、化肥施用量增加，粮食生产成本上升等问题。因此，气候变化对我国粮食生产系统的影响涉及作物单产、品种改良、作物种植制度、作物区域布局、病虫害迁移等各个关键环节。
　　气候变化对粮食生产造成的种种有利和不利影响，相互作用，相互交织，在时间和空间上呈现错综复杂的现象和结果。迫切需要我们组织农业气象、农业资源、作物育种、农业经济、农业生态等多个学科、多个领域的科研人员，围绕气候变化与粮食安全的各个环节开展基础性、战略性、前瞻性研究，为保障国家粮食安全提供战略决策支持。
　　5.2我国的粮食安全面临问题
　　1949～2011年，中国在粮食播种面积基本持平的情况下，粮食产量却增加了4倍。同时，粮食单产从1949年的1029千克／公顷提高到2011年的5160千克／公顷，也增长了4倍；粮食总产从1949年的1132亿千克提高到2011年5712亿千克，人均占有粮食由209千克提高到426千克。这意味着中国粮食安全总体状况得到了改善。
　　但是未来，在我国粮食消费随人口增长和饲料、化工、制药业等行业的需求刚性增长趋势不可逆转的同时，耕地资源和水资源等对粮食生产的约束将日趋严重，而以全球变暖为主要特征的全球气候环境变化则更将显著影响我国粮食生产的稳定性。因此，保障我国粮食安全的任务仍将十分繁重。
　　近10年来，我国由原来的北方干旱南方多雨，转变成现在的北旱南也旱，从2006年西南大旱开始，华北、东北等地区连续发生干旱，特别是最近云南连续三年大旱，对该地区粮食安全、国民经济等方面造成很大的损失。国家连续启动几次抗旱应急预案，在应对气候变化方面投资巨大。
　　5.3气候变暖对中国农业生产的影响
　　从气温变化方面来看，目前华北地区实行小麦晚种玉米晚收的双晚技术，就是农民应对气候变化的农业措施调整，也是农业耕作制度适应变暖的结果。我国东北地区玉米和水稻面积及产量明显急剧扩大和提高，东北成为我国北粮南运的商品粮基地和我国粮食生产潜力最大的地区，就是东北地区气候变暖的结果。由于气候变暖，导致作物品种生育期发生变化，进而导致了作物品种类型、品质、种植制度方面的变化。如在西北地区，由于气候变暖，春小麦面积减少，冬小麦和油菜面积增加，许多地区在推进冬麦和油菜北移。
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序一
序二
前言
1 中国人必须重视的两张气候变化图
2 变气象预报为气象应对
3 应对农业困难局面加强现代农业科技服务队伍建设
4 应对北方低温扩大小麦十玉米套种面积实现粮食新增
5 气候变化与中国粮食生产
6 气候变化与东北地区粮食新增
7 中国农业应对气候变化关键技术研究进展及发展方向
8 中国应抓住应对气候变化的战略机遇期
9 建议国家重点支持长期定位试验
10 将水利建设和水资源高效利用作为基本国策——兼谈南方干旱对策
11 科学认识干旱和应对南方干旱
12 我国南方也应加快半旱地农业发展
13 南方干旱问题需要更多重视和投资
14 科学高效应对华北冬春干旱
15 加快作物追肥灌溉中耕机械研发和推广
16 河北省农业节水对策及实施半旱地农业可行性研究
17 水资源高效利用工程建设是解决南涝北旱的关键
18 藏水于地保障粮食安全
19 藏水于地建设中国水仓
20 水资源高效利用应作为基本国策
21 加快高水效农业发展
22 科学深翻土地保障粮食安全
23 深旋耕是高效农业新模式
24 应加快淮北粮仓建设
25 中国水资源和粮食安全协同发展战略
26 建议国家“十二五”重点发展绿色农业
27 绿色食品是食品安全的根基
28 食品安全的根本出路在于加快绿色农业和绿色食品发展
29 加快中国绿色农业和绿色食品技术标准体系建设
30 中国绿色农业指标体系建设指导原则和构架
31 中国从“红色革命”到“黑色革命”再到“绿色革命”的百年三大跨越
32 创建生物技术型现代农业
33 发展现代农业的技术选择与实现路径