刘 勤，梅旭荣，严昌荣，* ，居 煇，杨建莹

(1.中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所，北京100081;2.农业部旱作节水农业重点实验室，北京 100081;3.农业部农业环境重点实验室，北京 100081)

粮食安全是当前国内外关注的焦点，尤其是近年来国内外粮食供需矛盾越来越突出。随着粮食主产区持续向缺水和生态脆弱的北方地区转移，水土资源不相匹配、水资源匮乏对粮食生产的影响更加凸显［1］。在水资源方面，我国降水呈现总量少、年际分布不均匀且在全球气候变化的影响下变化愈加复杂等特性。据统计，1956—2005年降水总量81%分布在长江流域及以南地区，而60%以上的耕地却集中于北方地区，且以400 mm等雨量线以东地区为主。随着我国粮食主产区逐渐向中部和北部转移，单位耕地面积上水资源的占有量还将进一步减少，可见，水资源不足和水土资源不相匹配成为影响我国粮食安全的主要因素。与此同时，农业灌溉水量锐减，用水效率低，进一步影响了我国的粮食产量。据统计，我国2/3的粮食产量来自于占总耕地面积1/2的灌溉面积上［2］，在农业生产的规划和实际灌溉管理中，常常通过加大灌溉力度满足农田用水的需求，而土壤水却在无效消耗。据相关分析，整个华北地区降水量的55%以上转化为土壤水资源［3］，黄淮海大部分地区的冬小麦全生育期需水量的50%—70%，夏玉米全生育期需水量的80%以上可由土壤水提供［4］，因此，研究区域尺度上降水量和作物需水量的匹配情况，摸清作物降水亏缺值变化规律，对因地制宜地采取综合节水措施，提高农业水资源利用效率，缓解水资源供需矛盾具有重要意义。……