全球變化研究國家重大科學專項中唯一的農業項目——“氣候變化對我國糧食生產系統的影響機理及適應機制研究”項目9月7日正式啟動了。科學家們將通過對我國過去50年和未來40年氣候變化對糧食生產系統影響的研究，提出我國應對氣候變化的糧食生產發展政策與措施，為我國制定應對氣候變化的糧食生產政策與行動提供理論依據和決策支持。從確保國家糧食安全的高度出發，這一專項研究具有重大的科學價值和深遠的戰略意義。為此，在項目啟動會上，記者采訪了首席科學家、中國農科院副院長唐華俊研究員。
記者：未來相當長時間里，我國糧食消費需求剛性增長的趨勢不可逆轉，而以全球變暖為主要特征的全球氣候環境變化已經顯著地影響糧食生產的穩定性。在這種情況下開展“氣候變化對我國糧食生產系統的影響機理及適應機制研究”具有重要意義，此次的重大專項有哪些突出特點？
唐華俊：全球變化研究重大科學研究計劃不同于以往的相關研究，項目研究既要強化全球視野，又要突出中國特色；既要瞄準國際前沿，又要尋求重點突破；既要吸收消化國內外已有研究成果，又要注重原始創新突破。我們會通過強化項目內部各課題之間、重大研究計劃各項目之間、與其他學科專業之間，以及與國外一流科研院所之間的交流與合作，促進多學科的交叉和綜合，實現重大原始創新成果的產出。
此次項目的研究時間尺度前后將跨越近百年。該項目以糧食生產系統整體為研究對象，從資源要素（水分、熱量、土壤肥力、作物品種）、生產過程、災害影響和產出等系統構成出發，開展糧食作物和氣候變化相互關系研究。突出定性與定量研究的結合、自然科學與社會經濟科學的結合、宏觀與微觀研究的結合。采用多尺度、多層次、多學科交叉的研究方法，研究揭示糧食生產系統資源要素與區域作物布局協同演化機理，定量評估糧食生產適應氣候變化的能力；研究建立糧食生產系統災變理論與技術，定量預測氣候變化介導的災害對糧食生產的影響；融合氣候變化背景下的資源要素、種植制度與區域布局、災害影響、社會經濟等因素，建立糧食生產系統綜合模型，為國家應對氣候變化提供科學依據和政策建議。
記者：相關研究數據顯示，最近100年全球平均地表溫度上升了0.74℃左右，同期我國平均地表氣溫上升了1.1℃，高于全球平均水平，氣候變化已經給我國糧食生產帶來了許多影響。為了應對氣候變化，項目將圍繞哪些內容展開？
唐華俊：農業是受氣候變化影響最大最直接的行業。此次重大專項將緊緊圍繞氣候變化與糧食生產系統之間的關系，重點解決氣候變化背景下，資源要素（水分、熱量、土壤肥力和作物品種）時空變化對糧食生產系統的影響機理及適應機制，以及生物災害（主要是病蟲害）和非生物災害（旱災）的災變過程、致災成災機理及適應機制等關鍵科學問題。
針對上述擬解決的關鍵科學問題，項目以東北、黃淮海、長江中下游、華南和西北糧食主產區為研究區域，選擇水稻、小麥和玉米三大作物為研究對象，重點開展六個方面的研究：氣候變化對我國糧食生產水熱土資源要素時空變化的作用過程；氣候變化誘發的糧食作物品種抗逆性和生長發育特征變化及其對品種改良的影響；氣候變化對我國糧食作物種植制度與區域布局的影響機理及適應機制；氣候變化背景下糧食主產區主要病蟲害時空格局消長動態和大規模流行暴發生態學機理；氣候變化條件下農業旱災的時空格局演化規律；氣候變化背景下糧食生產發展變化趨勢模擬預測及影響評價及我國糧食生產適應和應對氣候變化的技術措施與對策建議。
記者：事實上，揭示氣候變化對我國糧食生產系統的影響機理與適應機制，不僅是制定糧食生產應對氣候變化行動策略和氣候變化研究理論方法發展的迫切需要，也是提升我國氣候變化農業領域總體研究水平、取得重大創新成果的迫切需要。此次專項設置了哪些課題？
唐華俊：根據項目研究內容，我們設置了4個課題：氣候變化對我國糧食生產資源要素的影響機理研究；氣候變化對糧食作物種植制度與區域布局的影響機理及適應機制研究；氣候變化介導的農業災變時空演化規律研究；氣候變化驅動的我國糧食生產系統空間數值模擬預測研究。
以“氣候變化對我國糧食生產資源要素的影響機理研究”這個課題為例，將著重通過對近50年來影響糧食生產的4個資源要素，即水分、熱量、土壤肥力和作物品種的研究，分析氣候變化背景下，它們各自的演變趨勢和對糧食生產發展的影響程度。并進一步探尋它們對主要糧食作物主導品種抗逆性、個體形態、生長發育、光合效率等方面的影響，提出適應未來氣候變化的作物品種改良方向與措施。比如，近幾十年來，華北地區日益缺水干旱，那我們是不是應該選育更多的抗旱品種等等。
記者：氣候變化與糧食生產之間的關系錯綜復雜，想要全面展現它們之間的聯系很不容易。項目將運用哪些研究方法來做到這一點？最終將取得怎樣的成果？
唐華俊：近幾十年來，在全球氣候變化的大背景下，我國主要農區的糧食生產(尤其是作物種植制度、區域布局和災害影響)已經顯現出許多漸進性的變化，而這種變化仍將持續發生。
項目將圍繞國家重大需要，以氣候變化為驅動因素，把糧食生產視作一個有機的系統，從氣候變化與糧食生產系統及其構成的相互作用角度，集成應用氣候學、農學、遺傳育種學、災害學、地學、經濟學等多門學科理論方法。以氣候變化與我國糧食生產系統之間的相互作用為切入點，以糧食主產區為重點研究區域，運用典型區域調研、野外臺站試驗觀測、實驗室分析、作物生長模型、農田生態過程模擬、遙感定量反演、GIS空間數值模擬等現代技術手段，深入開展上述重大科學問題的基礎研究。
通過本項目的研究，將闡明氣候變化對我國糧食主產區水熱土資源時空變化規律的影響、對糧食作物主導品種抗逆基因和生長發育特征變化的作用過程；揭示氣候變化對主要糧食作物種植制度、生產結構和區域布局的影響；揭示氣候變化對糧食主產區農業病蟲害的生物學特征和病蟲害流行暴發規律的影響過程，對糧食主產區農業旱災時空變化規律的影響；摸清我國糧食生產系統對氣候變化的適應機制和適應能力，提出我國應對氣候變化的糧食生產發展政策與措施。
記者：全球變化研究主題跨越自然科學和社會科學的多學科、多領域。作為其中唯一的農業項目，這樣一個歷時近5年的重大科研項目，將對我國農業科技人才隊伍建設發揮怎樣的作用？
唐華俊：“氣候變化對我國糧食生產系統的影響機理及適應機制研究”項目涉及農學、氣象學、地理學和經濟學等多個學科，所以我們一定會“多兵種協同作戰”，重視團隊建設，注重老、中、青科學家的搭配，注重科研人員和科輔人員的搭配。同時，項目尤其會重視青年人才隊伍的建設，為全球變化研究的科學事業培養接班人。
項目還將加強國際合作，選擇了美國馬里蘭大學、國際食物政策研究所、國際水稻所、國際小麥/玉米研究中心等單位合作。利用各種人才引進計劃，構筑高層次、高水平全球變化人才培養平臺，培養一批長期穩定從事氣候變化背景下糧食生產系統影響和適應基礎研究的骨干人才，造就一支在國內外具有重要影響力的全球變化農業領域創新研究團隊，著力提升我國在全球變化農業領域的研究水平。（周錚 趙潔）
