南水北调中线工程对区域粮食生产的影响评估：水资源优化与粮食安全双赢策略

为解决中国北方水资源短缺对农业生产的制约，Yuntong Zhao等研究人员通过合成控制法(SCM)评估了南水北调中线工程(MR-SNWDP)对河南农业用水及粮食产量的影响。研究发现，2015-2020年间工程显著增加区域供水量（年均增长6.87亿m3），带动粮食产量提升9.8%，证实跨流域调水对保障国家粮食安全的战略价值。该研究为全球大型水利设施评估提供创新理论框架，成果发表于《npj Sustainable Agriculture》。

　　

全球粮食安全正面临气候变化和水资源分布不均的双重挑战。联合国《2024世界粮食安全和营养状况》显示，亚洲饥饿人口占比最高，而中国作为人口大国，62.2%的用水量用于农业，但南北水资源差异显著。南水北调工程(MR-SNWDP)作为世界最大跨流域调水项目，其生态经济影响已有研究，但对农业产出的量化评估仍是空白。河南作为中国第二大产粮省（2023年产粮6624万吨），其水资源利用效率直接关系国家粮食安全。

来自贵州大学的研究团队采用合成控制法(SCM)，以河南为实验组，对比其他9个粮食主产省（剔除受东线工程影响的江苏、山东等）2010-2020年数据。通过构建反事实模型，分析调水工程对农业用水消耗、地表/地下水供给及灌溉面积的影响机制。研究发表在《npj Sustainable Agriculture》，揭示了水资源再分配对粮食生产的非线性促进作用。

关键技术包括：1) 合成控制法构建虚拟对照组；2) 多源数据整合（中国水资源公报、统计年鉴等）；3) 反事实模拟分析政策滞后效应；4) 基于预测误差的稳健性检验。

研究结果
构建反事实政策干预
通过排除受东线工程干扰的省份，建立由黑龙江、四川等9省组成的对照组。2014年前河南实际产量与合成产量呈现镜像关系（2012年前合成值低于实际值，之后反超），验证SCM模型有效性。

合成区与实际区拟合结果

显示2015年后实际产量持续超越合成值，2017年差值突破零阈值，证实MR-SNWDP的增产效应存在2年滞后期。

产量差异分析

揭示工程使地下水开采量从2014年119.4亿m³降至2020年105.8亿m³，同时灌溉面积扩大至558万公顷，形成"地表水补充-地下水保护-灌溉扩展"的良性循环。

稳健性检验

显示其他省份预测误差呈倒U型波动，而河南保持单调上升，排除偶然性干扰。

研究结论表明，MR-SNWDP通过三重机制提升粮食产量：1) 直接增加地表水供给（年调水量占河南总供水12%）；2) 间接保护地下水（开采量降幅达11.2%）；3) 扩大高效灌溉面积（+12.4%）。政策建议包括建立智能水权交易平台、划分生态保护区（上游水源涵养区、中游输水调节区、下游生态修复区），为全球干旱区农业水管理提供范式。该研究首次量化了大型水利设施对粮食安全的边际贡献，为SDG2（零饥饿）目标实现提供实证支撑。