《基於糧食安全的虛擬水貿易對氣候變化動態回響與調整》是依託河海大學，由田貴良擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於糧食安全的虛擬水貿易對氣候變化動態回響與調整
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：田貴良
- 依託單位：河海大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
虛擬水貿易可跨區域最佳化水資源配置，是保障氣候變化下水安全和糧食安全的一種新選擇。本研究結合實體水和虛擬水，建立區域廣義水資源系統框架，揭示虛擬水貿易帶動實體水流動的機理，基於Penman-Monteith方程和CROPWAT模型對糧食虛擬水含量及其區域差異性進行測算，進而研究虛擬水貿易對水短缺風險的對沖機理。對全球貿易分析模型(GTAP)進行拓展，形成嵌入虛擬水要素的GTAP-W模型，模擬不同的水資源約束下適宜的虛擬水貿易模式，在保障糧食安全前提下，最佳化糧食國際貿易結構、調整國內區域間種植結構和貿易格局，實現虛擬水貿易對氣候變化的動態回響過程。為引導這種積極回響過程，建立動態投影尋蹤水量配置模型和農業種植結構多目標最佳化模型，提出氣候變化下工程-技術-貿易系統集成水資源最佳化措施。本研究從最佳化區域間虛擬水貿易的角度，實現水資源跨區域調配，為氣候變化條件下保障糧食安全提供新的思路和決策途徑。
結題摘要
氣候變化和水安全問題對我國糧食安全都造成了極大影響，虛擬水貿易結合社會經濟系統和水資源系統，可跨區域最佳化水資源配置，分析虛擬水貿易對氣候變化風險和水安全問題的對沖作用與結構調整，對保障我國糧食安全具有重要意義。本項目在傳統水資源理論基礎上，建立囊括虛擬水和實體水的廣義水資源系統框架，構建區域水安全系統動力學模型，揭示區域水安全現狀，並建立區域水安全預警機制，同時，利用面板數據和多元回歸模型分析乾旱災害對糧食產量影響的變化趨勢及地域差異，識別了乾旱災害糧食損失風險的影響因子；然後，基於水資源和乾旱災害對農業生產的影響，建立融合虛擬水貿易與金融工程方法的虛擬水期權契約，設計虛擬水期權交易機制及定價方法，研究虛擬水貿易對不確定性乾旱和水資源短缺的對沖機理；最後，通過糧食生產系統與水系統自我調節與適應，運用虛擬水貿易的回響機制，構建水土資源約束下的區域農業結構最佳化模型，確定模型關鍵參數，採用多目標粒子群算法求解，實現區域經濟效益、社會效益、生態效益以及節水效益等綜合效益最大化，並以河北省為實證分析對象，對河北農業結構進行調整最佳化，得出結論：氣候變化對糧食產量影響重大，研究期內災害強度的影響不斷增大，氣象條件、水資源、土地、經濟、種植結構、科技水平、人口因素、水利工程等8個方面是乾旱災害糧食損失風險的主要影響因子。虛擬水期權契約能夠為規避糧食安全與農業生產風險提供了一種新的思路。不僅能作為對沖乾旱風險的應急回響工具,還可以對農產品進行套期保值、引導農業投資。同時，運用虛擬水貿易的回響機制，主動調節糧食產品種植結構與貿易結構。如調減糧食作物的種植面積，適當降低玉米、稻穀等高耗水、低效益的農作物種植比例；發展優質小麥，增強蔬菜、瓜果等節水型、效益型優勢作物的種植面積。該項目為變化環境約束下，通過虛擬水貿易的動態回響與調整，實現農業結構最佳化以保障糧食安全提供了一定的理論參考和決策依據。
