《National Science Review》：Multidimensional synergistic adaptation enhances the systemic resilience in China’s food security
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本刊推荐：为应对气候变化、资源约束等多重风险对粮食安全的复合威胁，研究人员开展了以“系统性韧性”为核心框架的主题研究，通过解析中国粮食安全从“吃得饱”到“吃得好”再到“吃得可持续”的三阶段演进规律，揭示了农业技术革新、气候适应、社会经济转型与土地利用策略的多维协同机制。研究表明，中国主粮自给率可维持在98%以上，但饲料粮缺口持续扩大；研究提出的高标准农田建设、反食品浪费立法、基于自然的解决方案等适应性策略，为全球粮食系统韧性提升提供了可复制的政策杠杆。
在全球饥饿人口不降反升的背景下，如何保障国家粮食安全已成为国际社会关注的焦点问题。中国作为世界最大的主粮生产国，用全球9%的耕地和6%的淡水资源养活了18%的人口，其粮食安全轨迹对全球粮食系统具有重要影响。然而，随着人口增长、饮食结构变化、气候变化加剧以及国际贸易波动等多重挑战的出现，中国能否持续维持粮食安全水平备受质疑。
发表于《National Science Review》的最新研究提出了“系统性韧性”框架（即预测、吸收、恢复和适应干扰的能力），系统分析了中国粮食安全的演进历程。研究发现中国粮食安全韧性经历了三个显著阶段：低韧性阶段（1979-2000年）实现基本温饱，中等韧性阶段（2000-2010年代）实现营养充足，中高韧性阶段（2010年代后）转向可持续发展。这一演进过程的关键驱动力在于农业技术进步、气候变化应对、社会经济发展和土地利用转型等多维协同适应策略的综合作用。
研究团队通过Meta分析（Supplementary Fig. 4a）量化了各驱动因素的贡献率：农业技术进步中品种育种和管理优化分别贡献了7-62%和2-48%的产量提升；气候变化直接影响（平均气候变化和极端事件）分别导致-30%至14%和-22%至-3%的产量波动；社会经济因素贡献度为-7%至61%；土地利用变化的影响范围为-44%至33%。这些驱动因素并非孤立作用，而是通过复杂交互产生协同效应或权衡关系。
关键技术方法
研究综合运用了文献Meta分析、中国农业政策分析与预测模型（CAPSiM）、多模型集成模拟等技术手段。通过整合828个作物-情景样本的模拟结果，评估了四种主要作物（水稻、玉米、大豆、小麦）对未来气候变化的响应；利用全球作物模型模拟对比了不同适应策略的效果；基于21篇同行评议研究的系统分析量化了粮食安全与可持续发展目标（SDGs）的相互作用关系。
粮食安全韧性的阶段性演进
低韧性阶段（1979-2000年）的核心目标是实现从“吃不饱”到“吃得饱”的转变。1979年改革开放政策实施后，家庭联产承包责任制显著提升了农业生产力，人均粮食产量从327公斤（1979年）增至406公斤（2000年），人均每日热量供应于1993年达到全球推荐的2500千卡标准。此阶段粮食生产波动剧烈（图2g），营养不良率（PoU）降至2.5%以下，但大豆等非主粮作物的进口依赖度持续上升。
中等韧性阶段（2000-2010年代）的特征是膳食结构转型。畜禽产品消费占比从2000年前的7%以下升至2021年的13%，人均水果消费量翻倍至61公斤/年，而人均粮食消费量下降23%（从189公斤至145公斤/年）。这一转型改善了营养状况（低出生体重率下降、妇女贫血率降低5%），但也带来了肥胖率从4%升至16%的新挑战。
中高韧性阶段（2010年代后）聚焦可持续发展。中国SDG2指数在2000-2015年间提升36%，自然资源与韧性维度的全球粮食安全指数改善12%。但化肥施用量（429公斤/公顷）和农药使用量（8.7公斤/公顷）远高于全球平均水平，2018年食品浪费量达5675万吨，资源环境压力日益凸显。
多维协同适应的驱动机制
农业技术进步方面，品种改良（如超级杂交稻增产12%）和农业管理优化（滴灌技术节水23%）是核心驱动力。截至2020年，改良品种覆盖率超96%，农作物综合机械化率达71%，规模经营使劳动生产率提升39%的同时劳动收入翻倍。
气候变化适应策略显著缓解了负面影响。全球变暖1°C导致小麦、水稻、玉米单产分别下降2.6%、4.3%、4.0%，但适应措施（如调整播期、选用长生育期品种）在东北地区使玉米单产提升13-38%。极端降水事件导致水稻减产7.6%，与极端高温的影响相当；臭氧污染使小麦减产高达25%。
社会经济驱动表现为GDP年均增长9%（1990-2024年）带动农业基础设施完善，灌溉、电力、道路设施分别增长33.8倍、4.5倍和2.4倍。人口结构变化（老龄化）使粮食消费量每增加1% aged population（老龄化人口）下降0.9‰，生产量减少0.4%。
土地利用转型中，1980年以来300万公顷耕地转为城镇用地，生态修复工程（如退耕还林）转化80万公顷耕地。但通过耕地红线政策、高标准农田建设（提升产能10-20%）和“大食物观”框架，有效缓冲了土地资源压力。
未来粮食安全展望与不确定性
模型预测显示，2030年代和2050年代水稻单产将下降1.2%和4.3%，玉米单产下降6.0%和10.1%，而小麦单产有望增长0.4%和7.0%。CAPSiM模型预计粮食自给率从2019年的95%降至2035年的90%，但主粮自给率维持98%以上，饲料粮缺口持续扩大（玉米自给率降16%，大豆对外依存度85%）。
粮食安全与可持续发展目标的协同与权衡
粮食安全（SDG2）与其余9个SDGs存在强协同关系，如消除贫困（SDG1）、健康福祉（SDG3）、优质教育（SDG4）等。但2000-2015年间SDG2与SDG1、SDG3的协同关系出现解耦，主要源于不合理消费模式引发的食品安全问题。同时，粮食安全与清洁能源（SDG7）、气候行动（SDG13）存在潜在权衡——生物能源作物扩张可能危及粮食生产，但风电、太阳能设施可实现协同发展。
研究结论与展望
该研究证实多维协同适应是提升粮食安全系统韧性的关键路径。中国经验表明，系统性韧性建设需要长期坚持农业技术创新、气候适应策略、制度优化与行为变革的协同推进。未来应重点发展三位一体的韧性增强路径：建立融合遥感、物联网与大数据的预测预警系统；研发具有可持续性协同效益的气候适应技术；通过跨境合作与SDG协同管理化解系统脆弱性。中国粮食安全韧性提升的实践为全球可持续发展提供了重要参考，特别是在平衡粮食供给、资源保护与气候适应方面的创新策略，对面临类似挑战的发展中国家具有示范意义。
