中國農(nóng)業(yè)水資源安全與糧食安全耦合協(xié)調(diào)時空特征及障礙因子分析

收稿日期：2024-03-05

作者簡介：高鴻銘（1998-），男，湖北咸寧人，在讀碩士研究生，研究方向為農(nóng)業(yè)經(jīng)濟，（電話）13972311805（電子信箱）1806560157@qq.com；通信作者，樊 帆（1968-），男，湖北仙桃人，教授，碩士，主要從事農(nóng)林經(jīng)濟管理研究，（電話）18986663916（電子信箱）1525343344@qq.com。

高鴻銘，樊 帆. 中國農(nóng)業(yè)水資源安全與糧食安全耦合協(xié)調(diào)時空特征及障礙因子分析［J］. 湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2024，63（7）：176-184．

摘要：基于2008—2022年省級面板數(shù)據(jù)，采用CRITIC權(quán)重、耦合協(xié)調(diào)度、莫蘭指數(shù)、障礙度模型分析中國31省域農(nóng)業(yè)水資源安全和糧食安全。結(jié)果表明，農(nóng)業(yè)水資源安全水平較高、波伏較大。糧食安全總體水平不高，2008—2016年提升較大，2017—2022年提升小，兩者都呈上升態(tài)勢?？臻g格局不均衡，農(nóng)業(yè)水資源安全呈現(xiàn)東部、中部>全國>西部、東北的空間特點，糧食安全呈現(xiàn)東北>中部>東部>全國>西部的總體形勢。農(nóng)業(yè)水資源安全和糧食安全總體上處于高水平耦合，各省域農(nóng)業(yè)水資源安全和糧食安全協(xié)調(diào)水平在穩(wěn)步上升，但耦合水平發(fā)展不均衡，呈現(xiàn)中部最高，東部、東北、全國接近，西部最低的基本局面。中國農(nóng)業(yè)水資源安全與糧食安全的耦合協(xié)調(diào)度在空間上存在顯著的正向空間相關(guān)性。多數(shù)省域都分布在高-高、低-低象限，大部分省域耦合協(xié)調(diào)度呈現(xiàn)正向空間相關(guān)特征。不同地區(qū)農(nóng)業(yè)水資源安全和糧食安全受當?shù)貤l件差異性影響而受限不一致，工業(yè)用水總量、人均水資源擁有量是農(nóng)業(yè)水資源安全的主要共性障礙；道路密度、糧食作物播種面積、貨運承載力是糧食安全的主要共性障礙。

關(guān)鍵詞：農(nóng)業(yè)水資源安全；糧食安全；耦合協(xié)調(diào)；時空格局；障礙因子

中圖分類號：F323.213；F326.11 文獻標識碼：A

文章編號：0439-8114（2024）07-0176-09

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2024.07.029 開放科學(xué)（資源服務(wù)）標識碼（OSID）：

Spatial-temporal characteristics and obstacle factors of coupling coordination between agricultural water resources security and food security in China

GAO Hong-ming， FAN Fan

（School of Economics and Management，Yangtze University， Jingzhou 434023，Hubei，China）

Abstract： Based on the provincial panel data from 2008 to 2022， the CRITIC weight， coupling coordination degree， Moran index and obstacle degree model were used to analyze the agricultural water resources security and food security of 31 provinces in China. The results showed that the level of agricultural water resources security was high and the wave was large. The overall level of food security was not high， with a large increase in 2008—2016 and a small increase in 2017—2022， both showing an upward trend. The spatial pattern was not balanced. The agricultural water resources security presented the spatial characteristics of the eastern and central regions > the whole country > the western and northeast regions， and the food security presented the overall situation of northeast > central region > eastern region > the whole country > western region. Agricultural water resources security and food security were generally at a high level of coupling. The coordination level of agricultural water resources security and food security in each province was rising steadily， but the development of coupling level was not balanced， showing the highest in the central region， close to the eastern region， northeastern and the whole country， and the lowest in the western region. There was a significant positive spatial correlation between the coupling coordination degree of agricultural water resources security and food security in China. Most provinces were distributed in the high-high and low-low quadrants， and the coupling coordination degree of most provinces showed positive spatial correlation characteristics. The agricultural water resources security and food security in different regions were limited by the differences in local conditions. The total industrial water consumption and per capita water resources were the main common obstacles to agricultural water resources security. Road density， sown area of grain crops and freight carrying capacity were the main common obstacles to food security.

Key words： agricultural water resources security； food security； coupling coordination； space-time pattern； obstacle factor

糧食事關(guān)國運民生，是國家安全的重要基礎(chǔ)。隨著工業(yè)化和城市化的推進，水資源等自然資源要素逐漸向非農(nóng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移，糧食生產(chǎn)和安全面臨水資源收緊的剛性約束，人地之間、水糧之間的矛盾日益尖銳。與此同時，耕地退化、農(nóng)業(yè)水源污染、水土流失等農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境問題凸顯，極端氣候頻發(fā)，農(nóng)業(yè)水資源安全和糧食安全都受到影響。為此，中共十八大以來，中央提出了“谷物基本自給、口糧絕對安全”的新糧食安全觀，而2023年5月《國家水網(wǎng)建設(shè)規(guī)劃綱要》中提出“在更高水平上保障國家水安全”。可見農(nóng)業(yè)水資源安全和糧食安全不僅攸關(guān)到現(xiàn)實生產(chǎn)問題，也牽系到國家戰(zhàn)略安全保障?；诖?，探析農(nóng)業(yè)水資源安全與糧食安全的耦合協(xié)調(diào)水平和障礙因子具有重要的現(xiàn)實依據(jù)和研究意義。

學(xué)者針對農(nóng)業(yè)水資源安全和糧食安全的研究成果頗豐。在農(nóng)業(yè)水資源研究方面，學(xué)者主要從水資源承載力時空特征、影響因子和優(yōu)化配置對策進行研究。王田月等［1］認為全國以及各區(qū)域農(nóng)業(yè)水資源壓力表現(xiàn)出逐年下降的趨勢，但其總體壓力水平仍然偏高，且出現(xiàn)了逐漸集聚的空間態(tài)勢。白芳芳等［2］認為水資源稟賦和生態(tài)環(huán)境用水量是農(nóng)業(yè)水資源壓力的主要影響因子，很大程度上影響農(nóng)業(yè)水資源利用。楊改強等［3］、粟曉玲［4］認為農(nóng)業(yè)水資源優(yōu)化配置要優(yōu)先供應(yīng)耗水少的作物，同時還要實行多水源聯(lián)合調(diào)控與優(yōu)化配置。在糧食安全方面，現(xiàn)有研究主要從指標界定、面臨困境和影響因素方面進行研究，胡令等［5］從糧食本質(zhì)屬性出發(fā)，從糧食生產(chǎn)、消費、流通三方面界定糧食安全。紀麗娟［6］認為資源環(huán)境約束趨緊、生產(chǎn)成本不斷上漲、科技金融支持力度不夠、貿(mào)易流通不確定性增加已然成為糧食安全面臨的困境。雷勛平等［7］認為影響糧食安全的因素在由數(shù)量安全和資源安全等供給性因素向質(zhì)量安全、流通安全和生態(tài)安全等可持續(xù)性因素過渡，因而應(yīng)建立國家糧食安全新觀念、構(gòu)建現(xiàn)代農(nóng)業(yè)體系、增強糧食產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展能力、完善糧食流通體系。對于二者的綜合研究，學(xué)者主要從二者相關(guān)性展開，羅海平等［8］認為二者存在高度相關(guān)。李長松等［9］認為農(nóng)業(yè)水資源是制約糧食安全的重要因素，二者存在強相關(guān)的時空異質(zhì)性。劉楚杰等［10］認為糧食安全與農(nóng)業(yè)水資源在不同地區(qū)和不同階段都有不同的關(guān)系特征，總體上是北方農(nóng)業(yè)水資源壓力較大，南方糧食安全壓力較大，且二者壓力的脫鉤狀態(tài)具有階段性特征。

綜上所述，已有研究為農(nóng)業(yè)水資源安全與糧食安全的研究提供了有益借鑒，但鮮有對二者的耦合協(xié)調(diào)水平及其時空分異演化特征和障礙因子進行研究。因此，本研究選取中國31個省域為研究對象，對農(nóng)業(yè)水資源安全和糧食安全進行分析，以期為中國農(nóng)業(yè)水資源安全和糧食安全略獻薄力。

1 研究方法、指標體系設(shè)計與數(shù)據(jù)來源

1.1 研究方法

1.1.1 CRITIC權(quán)重法 CRITIC權(quán)重法作為一種針對多指標評價問題的客觀賦權(quán)法，考慮了指標的變異性和相關(guān)性，在本研究對象之間存在一定客觀關(guān)聯(lián)性的前提下，CRITIC權(quán)重法可以更準確地反映其在整個評價指標體系中的作用，與熵值法和標準離差法相比更具優(yōu)勢，其計算公式如下。

[Pj=Sji=1n1-Rij] （1）

[Wj=Pji=1nPj] （2）

式中，Pj表示第j個指標在評價指標體系中的信息量；Sj為第j個指標的標準差；Rij表示第i個評價指標和第j個評價指標的相關(guān)系數(shù)；Wj 為第j個指標的客觀權(quán)重。

1.1.2 耦合協(xié)調(diào)度模型 為更準確衡量農(nóng)業(yè)水資源安全和糧食安全的關(guān)系，采用耦合度和協(xié)調(diào)度模型進行分析驗證。耦合度計算公式如下。

[C=2U1U2U1+U2] （3）

式中，[U1]表示農(nóng)業(yè)水資源安全系統(tǒng)；[U2]表示糧食安全系統(tǒng)；C為耦合度，且介于0～1，C值越大說明子系統(tǒng)的耦合度越高，但耦合度C值無法判斷子系統(tǒng)間耦合的協(xié)調(diào)程度，可能存在耦合度C值較高但實際協(xié)調(diào)水平卻較差的“偽耦合”情況。因此，進一步構(gòu)建耦合協(xié)調(diào)度模型。

[D=C×T] （4）

[T=αU1+βU2] （5）

式中，D表示農(nóng)業(yè)水資源安全和糧食安全兩系統(tǒng)的耦合協(xié)調(diào)度；T表示農(nóng)業(yè)水資源安全和糧食安全兩大系統(tǒng)的綜合協(xié)調(diào)指數(shù)；[α]、[β]表示待估權(quán)重系數(shù)，本研究認為農(nóng)業(yè)水資源安全與糧食安全兩大系統(tǒng)同等重要，故令[α] = [β]= 0.5。將耦合度和協(xié)調(diào)度進行劃分，見表1。

1.1.3 基于Moran’s I指數(shù)的空間自相關(guān)分析 為度量和描述農(nóng)業(yè)水資源安全和糧食安全耦合協(xié)調(diào)度在空間上的分布特征以及互相依賴和互相聚集程度，引入全局Moran’s I指數(shù)和局部Moran’s I指數(shù)。全局Moran’s I指數(shù)介于-1～1，當全局Moran’s I為正（負），意味著二者耦合協(xié)調(diào)度呈現(xiàn)空間正（負）相關(guān)。全局Moran’s I指數(shù)僅能反映研究對象在空間上是否出現(xiàn)了集聚，無法反映具體區(qū)域的集聚特征及形態(tài)，故進一步用局部Moran’s I指數(shù)度量各地之間是否存在空間溢出以及各區(qū)域的空間集聚特征。當局部Moran’s I為正（負）時，說明存在空間集聚（離散）。莫蘭指數(shù)計算公式如下。

全局Moran’s I指數(shù)：

[I=ni=1nj≠inωijDi-DDj-Di=1nDi-D2i=1nj≠inωij] （5）

局部Moran’s I指數(shù)：

[Ii=Dij≠inωijDj] （6）

式中，n表示研究省份數(shù)量；Di和Dj分別是i地與j地的耦合協(xié)調(diào)度值；[D]表示31省（市、自治區(qū)）的耦合協(xié)調(diào)度均值；[ωij]表示地區(qū)鄰接空間權(quán)重，相鄰記作1，不相鄰記作0。

1.1.4 障礙度模型 農(nóng)業(yè)水資源安全和糧食安全作為兩個復(fù)雜子系統(tǒng)，各因素對系統(tǒng)影響程度大小不一。為確定影響兩系統(tǒng)發(fā)展的主要因素，引入障礙度模型來分析子指標對系統(tǒng)整體的影響程度，計算公式如下。

[Oj=1-xij×Fjj=1n1-xij×Fj×100%] （7）

式中，[Fj]為因子貢獻度；[1-xij]為指標偏離度；[Oj]為因子障礙度。

1.2 指標體系設(shè)計

本研究在參考前人研究成果的基礎(chǔ)上［8，11］，結(jié)合農(nóng)業(yè)水資源自身的自然特性和經(jīng)濟生產(chǎn)屬性，從總量安全、使用安全、可持續(xù)性3個維度共計15個指標構(gòu)建農(nóng)業(yè)水資源安全指標體系。結(jié)合其他學(xué)者的研究成果［5，7］與糧食安全的現(xiàn)狀及政策內(nèi)涵，從生產(chǎn)安全、供應(yīng)安全、消費安全3個維度共計14個指標來衡量糧食安全體系，見表2。

1.3 數(shù)據(jù)來源

本研究數(shù)據(jù)來源于2008—2022年《中國統(tǒng)計年鑒》《中國農(nóng)村統(tǒng)計年鑒》《中國環(huán)境統(tǒng)計年鑒》、各省統(tǒng)計年鑒、國家和各省自然資源統(tǒng)計公報。部分缺失數(shù)據(jù)根據(jù)數(shù)據(jù)本身特性參考李長松等［9］的研究，利用線性擬合和周圍近似值替代的方式進行處理。

2 實證分析

由于中國幅員遼闊，省域眾多，在現(xiàn)代化進程中，各地社會經(jīng)濟發(fā)展水平不一。為科學(xué)反映不同區(qū)域間的農(nóng)業(yè)水資源和糧食安全狀況，根據(jù)《中共中央國務(wù)院關(guān)于促進中部地區(qū)崛起的若干意見》《國務(wù)院發(fā)布關(guān)于西部大開發(fā)若干政策措施的實施意見》以及中共十六大報告的精神，將中國的經(jīng)濟區(qū)域劃分為東部、中部、西部和東北四大地區(qū)進行分析。

2.1 農(nóng)業(yè)水資源安全和糧食安全水平分析

通過對農(nóng)業(yè)水資源安全和糧食安全綜合水平進行測算，得到各省（市、自治區(qū)）綜合指數(shù)，再劃分四大區(qū)域后測算出四大地區(qū)和全國平均指數(shù)，見表3。

1）農(nóng)業(yè)水資源安全綜合評價分析。從時序變化來看，四大區(qū)域和全國水平大體呈波動上升之勢，且在2008—2016年增長幅度較大，說明此間由于發(fā)展方式的逐步轉(zhuǎn)變和對生態(tài)環(huán)境的逐漸重視和改善，農(nóng)業(yè)水資源安全取得顯著成效。2017—2021年呈現(xiàn)較緩增勢，說明在前期農(nóng)業(yè)水資源安全得到基本保障后，農(nóng)業(yè)水資源安全的發(fā)展驅(qū)動力在逐步減弱，發(fā)展方式的轉(zhuǎn)變無法再為其提供進一步的長足動力，因而在2022年，農(nóng)業(yè)水資源安全在取得卓越成效后，呈現(xiàn)略微的下降態(tài)勢也是必然，即說明農(nóng)業(yè)水資源安全基本穩(wěn)定，但是同時也要注重去尋找農(nóng)業(yè)水資源安全的新興動力，不斷地因勢而變、因地而調(diào)。東北、東部、中部、西部、全國在2022年相較2008年而言，增長幅度分別為22.6%、9.9%、3.8%、 -1.8%、5.4%，即東北農(nóng)業(yè)水資源安全水平增長幅度最大、成效最明顯，西部農(nóng)業(yè)水資源安全略有下降、成效最小。此外，從空間格局上來看，農(nóng)業(yè)水資源安全指數(shù)是東部、中部地區(qū)較大，且高于全國水平，而西部、東北較小，低于全國水平。說明東部、中部由于其經(jīng)濟優(yōu)勢和自然地理條件優(yōu)勢，農(nóng)業(yè)水資源安全相較于西部和東北更加良好。但是西部地區(qū)水資源安全水平卻總體高于東北地區(qū)，究其原因，在對各省綜合指數(shù)單獨測算后，發(fā)現(xiàn)是西部部分省市（廣西、重慶、四川、貴州、云南）農(nóng)業(yè)水資源安全指數(shù)較高，其綜合指數(shù)總體在0.75以上，故而拉高了西部地區(qū)農(nóng)業(yè)水資源安全的總體水平。而黑吉遼三省農(nóng)業(yè)水資源稟賦有較高的趨同性，且發(fā)展水平和綜合條件也較為接近，故農(nóng)業(yè)水資源安全水平較為均衡。

2）糧食安全綜合評價分析。從時序變化來看，四大地區(qū)和全國糧食安全水平都呈穩(wěn)健上升態(tài)勢，但是在2008—2016年漲幅相對較大，糧食安全指數(shù)上升幅度分別為東北36.1%、東部23.7%、中部23.6%、西部31.6%、全國27.6%，而在2017—2022年糧食安全指數(shù)增幅較小，分別為東北9.7%、東部1.6%、中部-0.7%、西部2.5%、全國2.3%。其原因是2008—2016年隨著科學(xué)技術(shù)的大量引入和糧食生產(chǎn)經(jīng)營理念的不斷提升，再輔以國家對于糧食生產(chǎn)主體的各類政策支持和制度改革，提升了糧食安全水平。2017—2022年糧食安全發(fā)展水平到達較高水平后，便進入相對緩升的發(fā)展期，因而需要去尋找糧食安全的制約性因素和持續(xù)驅(qū)動力，確保糧食安全能得到后續(xù)保障。從空間格局上來看，糧食安全呈現(xiàn)東北>中部>東部>全國>西部的總體形勢，意味著東北作為糧食生產(chǎn)基地、中部地區(qū)大部分省份作為糧食主產(chǎn)區(qū)，糧食安全水平較高。而東部地區(qū)雖然僅有少數(shù)省份是糧食主產(chǎn)區(qū)，但是東部省份社會經(jīng)濟發(fā)展超過其他地區(qū)，因此綜合起來，東部糧食安全水平依然超過全國水平。西部地區(qū)糧食安全的自然條件和社會經(jīng)濟條件都比較缺乏，故其糧食安全境況堪憂，成為全國糧食安全的瓶頸地區(qū)。

2.2 農(nóng)業(yè)水資源安全與糧食安全耦合協(xié)調(diào)度分析

通過對農(nóng)業(yè)水資源安全和糧食安全的耦合度和協(xié)調(diào)度測算，發(fā)現(xiàn)各?。ㄊ小⒆灾螀^(qū)）、四大地區(qū)、全國的耦合度C值均在0.7以上，大部分都在0.8以上，說明農(nóng)業(yè)水資源安全和糧食安全大體上處于高水平耦合，且二者相互作用極強，并在強相關(guān)作用下不斷協(xié)調(diào)發(fā)展、有序協(xié)進。進一步測算耦合協(xié)調(diào)度，結(jié)果見表4。

農(nóng)業(yè)水資源安全與糧食安全耦合協(xié)調(diào)總體發(fā)展趨勢是穩(wěn)中向上的，2008年的31省域中，僅寧夏處于瀕臨失調(diào)狀態(tài)，7個省域達到勉強協(xié)調(diào)，12個省域達到初級協(xié)調(diào)，10個省域達到中級協(xié)調(diào)，僅有廣東處于良好協(xié)調(diào)。2022年，寧夏仍然處于瀕臨失調(diào)狀態(tài)，3個省域達到勉強協(xié)調(diào)，8個省域達到初級協(xié)調(diào)，15個省域達到中級協(xié)調(diào)，3個省域達到良好協(xié)調(diào)，廣東更是達到優(yōu)質(zhì)協(xié)調(diào)。說明各省域農(nóng)業(yè)水資源安全和糧食安全耦合協(xié)調(diào)水平在穩(wěn)步上升，二者相互影響程度呈現(xiàn)縱深化趨勢，不過寧夏始終處于瀕臨失調(diào)狀態(tài)，說明寧夏農(nóng)業(yè)水資源安全和糧食安全尚且無法較好耦合，需要借鑒其他省域尤其是臨近省域經(jīng)驗來彌補自身不足。

從空間格局來看，中國農(nóng)業(yè)水資源安全和糧食安全耦合水平發(fā)展不均衡，呈現(xiàn)中部最高，東部、東北、全國接近，西部最低的基本局面，東北、東部、中部、西部、全國的增長幅度分別為15.8%、9.0%、6.7%、7.6%、8.4%，由此可見，東北的農(nóng)業(yè)水資源安全與糧食安全協(xié)調(diào)發(fā)展變化最大，在農(nóng)業(yè)水資源安全和糧食安全有序協(xié)調(diào)發(fā)展方面具有廣闊的前景。西部地區(qū)囿于自身條件，農(nóng)業(yè)水資源安全和糧食安全耦合水平始終處于低位，意味著西部地區(qū)需要轉(zhuǎn)變思維，更多地從政策、科技等角度來實現(xiàn)農(nóng)業(yè)水資源安全和糧食安全的有序協(xié)調(diào)。

2.3 農(nóng)業(yè)水資源安全與糧食安全耦合協(xié)調(diào)度的空間相關(guān)性分析

為進一步分析中國農(nóng)業(yè)水資源安全與糧食安全耦合協(xié)調(diào)度的空間相關(guān)性，對其進行全局莫蘭指數(shù)測算，結(jié)果見表5。由表5可知，2008—2022年全局Moran’s I指數(shù)介于0.349～0.532，且均通過1%的顯著性檢驗，說明中國農(nóng)業(yè)水資源安全與糧食安全的耦合協(xié)調(diào)度在空間上存在顯著的正向空間相關(guān)性。但是全局莫蘭指數(shù)起伏不定，說明各省域間耦合協(xié)調(diào)度空間自相關(guān)不穩(wěn)定，空間集聚態(tài)勢在弱-強之間反復(fù)。

本研究進一步用局部Moran’s I指數(shù)和莫蘭散點圖結(jié)果來分析具體省域的空間集聚形態(tài)，結(jié)果見表6。散點圖包含31個研究省域，以橫縱坐標的平均值為中心坐標，將平面區(qū)域劃分為高-高、低-高、低-低、高-低4個象限，高-高、低-低區(qū)域的省域耦合協(xié)調(diào)度呈現(xiàn)空間正相關(guān)性，低-高、高-低區(qū)域的省域耦合協(xié)調(diào)度呈現(xiàn)空間負相關(guān)性。

由表6可知，2008年、2013年、2017年、2022年各象限內(nèi)分列省域數(shù)量差別不大，說明中國農(nóng)業(yè)水資源安全與糧食安全空間集聚性總體局面較穩(wěn)。從地區(qū)分布來看，多數(shù)省域都分布在高-高、低-低象限，說明大部分省域耦合協(xié)調(diào)度呈現(xiàn)正向空間相關(guān)特征。其中，上海、江蘇、浙江等地始終處于高-高象限，具有輻擴效應(yīng)，表明這些?。ㄊ校┳陨磙r(nóng)業(yè)水資源安全和糧食安全耦合協(xié)調(diào)水平較高，且對周邊地區(qū)具有輻射帶動作用。北京、天津、山西等地都始終處于低-低象限，即自身農(nóng)業(yè)水資源安全和糧食安全耦合協(xié)調(diào)水平較低。

2.4 農(nóng)業(yè)水資源安全與糧食安全的障礙因子分析

本研究中的農(nóng)業(yè)水資源安全和糧食安全作為復(fù)雜的系統(tǒng)，各指標層和準則層對整體農(nóng)業(yè)水資源安全和糧食安全系統(tǒng)的作用效果不一，為更好地分析系統(tǒng)內(nèi)制約農(nóng)業(yè)水資源安全和糧食安全發(fā)展的因素，通過障礙度模型對農(nóng)業(yè)水資源安全和糧食安全的障礙因子和障礙度進行測算，列出四大地區(qū)和全國2008年、2013年、2017年、2022年準則層排名和指標層排名前三的結(jié)果，見表7。

東北、東部農(nóng)業(yè)水資源安全大體上是X1總量安全>X2使用安全>X3可持續(xù)性，說明X1總量安全是東北、東部農(nóng)業(yè)水資源安全的主要障礙，需要優(yōu)先解決此問題。中部是X2使用安全、X1總量安全交替成為農(nóng)業(yè)水資源安全的主要障礙因子，說明不同時段中部面對的農(nóng)業(yè)水資源安全形勢較為多變，需要多維度、寬范圍地思考解決。西部始終是X2使用安全為農(nóng)業(yè)水資源安全的主要障礙，意味著西部地區(qū)要更多關(guān)注農(nóng)業(yè)用水，提升水資源利用效率。全國前期是X2使用安全為主要障礙，后期是X1總量安全為主要障礙，說明中國農(nóng)業(yè)水資源使用效能提升、使用安全程度進步，因而下一步要著重于提升農(nóng)業(yè)水資源總量安全水平。X3可持續(xù)性是各地區(qū)中障礙度最小的，所以農(nóng)業(yè)水資源生態(tài)大體良好，但是并不意味著農(nóng)業(yè)水資源可持續(xù)性不需要重視，而是有更多時間和機會去提升農(nóng)業(yè)水資源的可持續(xù)性，從而優(yōu)化農(nóng)業(yè)水資源安全。就農(nóng)業(yè)水資源安全具體障礙因子而言，A7工業(yè)用水總量、A3人均水資源擁有量是所有地區(qū)都具有的主要共性障礙，說明工業(yè)作為用水大戶，在水資源總量有限的情況下，會壓縮農(nóng)業(yè)用水空間；中國人口眾多，水資源雖然總量豐富，但空間格局上地區(qū)分布不均、區(qū)際差異大，時間格局上配置不均衡、年內(nèi)年際變幅大，對農(nóng)業(yè)水資源安全造成了很大的影響。此外，A4逐年日降水量（東北、西部）、A8節(jié)水灌溉面積（中部）、A12水土流失治理面積（東部、全國）、A14節(jié)水重復(fù)利用量（西部）都在不同程度上制約各地區(qū)的農(nóng)業(yè)水資源安全，說明要因地制宜、針對性提出各地水資源安全對策。

東北地區(qū)糧食安全前期主要受制于Y1生產(chǎn)安全，后期主要受制于Y3消費安全，說明東北生產(chǎn)條件在逐步改善，而經(jīng)濟消費條件還需進一步提升。東部地區(qū)始終受制于Y2供應(yīng)安全，說明東部作為人口密集區(qū)和社會經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)，如何提升現(xiàn)有糧食供應(yīng)量和后續(xù)儲備糧食供應(yīng)條件成為糧食安全的重中之重。中部地區(qū)前期受Y2供應(yīng)安全影響大，后期受Y3消費安全影響大，說明中部作為經(jīng)濟欠發(fā)達地區(qū)，提升居民消費能力和改善社會基礎(chǔ)保障成為維護糧食安全的首要舉措。西部地區(qū)前期主要受Y1生產(chǎn)安全限制，后期受Y2供應(yīng)安全限制，即在西部得到有效發(fā)展后，如何提升和保障糧食供應(yīng)是一大難題。全國前期主要受Y1生產(chǎn)安全限制、中期主要受Y2供應(yīng)安全限制、后期主要受Y3消費安全限制，意味著不同時段中國糧食安全形勢不一，需要建立糧食安全的長期有效機制，以動態(tài)眼光來面對糧食安全的變化。此外，B11道路密度、B6糧食作物播種面積、B14貨運承載力是各地區(qū)糧食安全的主要共性障礙，首先是中國作為人口大國，保障糧食安全最有效直接的措施就是擴大糧食產(chǎn)量，其次是糧食在人地分布不均的格局下，如何保障居民平等地享有糧食獲取消費能力是亟待解決的問題。在特定時間，B1地方財政農(nóng)林水事務(wù)支出、B5農(nóng)業(yè)受災(zāi)面積也會間歇性成為糧食安全的障礙。

總之，農(nóng)業(yè)水資源安全在社會經(jīng)濟方面主要受制于工業(yè)用水、用水人口數(shù)、水資源利用效率；在自然方面主要受限于降水量等直接影響水體總量的因素。糧食安全限制性因素則較為復(fù)雜，在交通不便的地區(qū)則消費獲取糧食困難，在經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)則受限于糧食生產(chǎn)播種、在經(jīng)濟欠發(fā)達地區(qū)又受限于消費價格，沿海沿河地區(qū)受限于自然安全。

3 小結(jié)與建議

3.1 小結(jié)

1）時序上，農(nóng)業(yè)水資源安全和糧食安全總體水平都呈上升態(tài)勢，但上升態(tài)勢在放緩。農(nóng)業(yè)水資源安全水平較大，但波動起伏也較大，即農(nóng)業(yè)水資源安全成效較高，但其易受影響。糧食安全水平則是穩(wěn)健上升，但總體水平不高，意味著糧食安全還有進一步的發(fā)展空間，而且2008—2016年糧食安全水平提升較大，2017—2022年提升小。空間上，農(nóng)業(yè)水資源安全呈現(xiàn)東部、中部>全國>西部、東北的空間特點，且地區(qū)間差異幅度較大，農(nóng)業(yè)水資源安全發(fā)展空間格局不均衡。糧食安全呈現(xiàn)東北>中部>東部>全國>西部的總體形勢，糧食生產(chǎn)地和社會經(jīng)濟發(fā)達區(qū)糧食安全水平較高。

2）農(nóng)業(yè)水資源安全和糧食安全總體上處于高水平耦合，各省域農(nóng)業(yè)水資源安全和糧食安全協(xié)調(diào)水平在穩(wěn)步上升，二者相互影響程度呈現(xiàn)縱深化趨勢。2008年僅有廣東達到良好協(xié)調(diào)，但2022年有江蘇、浙江、山東達到良好協(xié)調(diào)，廣東達到優(yōu)質(zhì)協(xié)調(diào)。中國農(nóng)業(yè)水資源安全和糧食安全耦合水平發(fā)展不均衡，呈現(xiàn)中部最高，東部、東北、全國接近，西部最低的基本局面，且其增幅呈現(xiàn)東北（15.8%）>東部（9.0%）>全國（8.4%）>西部（7.6%）>中部（6.7%）的局面。

3）中國農(nóng)業(yè)水資源安全與糧食安全的耦合協(xié)調(diào)度在空間上存在顯著的正向空間相關(guān)性，但是全局莫蘭指數(shù)起伏不定，說明各省域間耦合協(xié)調(diào)度空間自相關(guān)不穩(wěn)定，空間集聚態(tài)勢在弱-強之間反復(fù)。局部莫蘭指數(shù)顯示2008年、2013年、2017年、2022年各象限內(nèi)分列省域數(shù)量差別不大，說明中國空間農(nóng)業(yè)水資源安全與糧食安全空間集聚性總體局面較穩(wěn)，且多數(shù)省域都分布在高-高、低-低象限，大部分省域耦合協(xié)調(diào)度呈現(xiàn)正向空間相關(guān)特征。

4）不同地區(qū)農(nóng)業(yè)水資源安全和糧食安全受當?shù)貤l件差異性影響而受限不一，分別是東北：總量安全；中部：使用安全、總量安全交替出現(xiàn)；西部：使用安全；全國：使用安全（前期）、總量安全（后期）。工業(yè)用水總量、人均水資源擁有量是所有地區(qū)都具有的主要共性障礙。糧食安全障礙因子變化則更為復(fù)雜，分別是東北：生產(chǎn)安全（前期）、消費安全（后期）；東部：供應(yīng)安全；中部：供應(yīng)安全（前期）、消費安全（后期）；西部：生產(chǎn)安全（前期Bg6KITKVKDPD5Npq1ntHik1pKQTNoqIwJWOm+Pr3YfY=）、供應(yīng)安全（后期）；全國：生產(chǎn)安全（前期）、供應(yīng)安全（中期）、消費安全（后期）。此外，道路密度、糧食作物播種面積、貨運承載力是各地區(qū)糧食安全的主要共性障礙，而在特定時期，地方財政農(nóng)林水事務(wù)支出、農(nóng)業(yè)受災(zāi)面積也會間歇性成為糧食安全的障礙。

3.2 建議

1）建立有效的農(nóng)業(yè)水資源-糧食生產(chǎn)監(jiān)管協(xié)調(diào)機制。一方面，采用先進的技術(shù)手段，結(jié)合大數(shù)據(jù)監(jiān)測和管理農(nóng)業(yè)水資源的供應(yīng)和需求，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)當優(yōu)先保障糧食生產(chǎn)對于農(nóng)業(yè)水資源的合理需求和利用。另一方面，加強對自然環(huán)境的利用監(jiān)管，加強水源地的保護，確保水質(zhì)安全和水源補給，確保水資源合理利用和可持續(xù)發(fā)展。同時還要推廣水土保護措施，減少水土資源污染和流失，維護生態(tài)系統(tǒng)的健康和穩(wěn)定，為農(nóng)業(yè)水資源安全和糧食安全提供健康有益的保障環(huán)境。

2）因地制宜地實行農(nóng)業(yè)水資源開源節(jié)流，適時調(diào)整糧食生產(chǎn)格局以適配農(nóng)業(yè)水資源情況。一是開發(fā)多元化的農(nóng)業(yè)水資源供應(yīng)途徑，采用節(jié)水灌溉技術(shù)和設(shè)備，合理規(guī)劃和設(shè)計灌溉系統(tǒng)，通過灌渠、管道、渠道等方式，將水資源調(diào)配到需要的農(nóng)田，提升農(nóng)業(yè)水資源利用效率，實現(xiàn)水資源的互利共享。二是在水資源受剛性約束傾向下，可以根據(jù)不同糧食作物在不同地區(qū)、不同季節(jié)所需要的水資源條件來科學(xué)合理化播種，實現(xiàn)糧食生產(chǎn)與農(nóng)業(yè)水資源協(xié)調(diào)利用格局。

3）完善農(nóng)業(yè)水利和糧食流通的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。完善農(nóng)業(yè)水利設(shè)施建設(shè)，保障農(nóng)業(yè)水資源的合理利用，保護農(nóng)業(yè)水資源生態(tài)環(huán)境，防御并減少旱澇災(zāi)害，減少水土流失和土壤侵蝕，為糧食生產(chǎn)和其他農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供良好的水環(huán)境。此外，還要構(gòu)建健全的糧食流通體系，改善道路、供水、用電和通信等基礎(chǔ)設(shè)施，促進產(chǎn)銷區(qū)糧食的流通和市場化，加強農(nóng)產(chǎn)品市場信息化和網(wǎng)絡(luò)化，降低流通成本和糧食價格波動。

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