1、成果報獎公示一、項目名稱：氣候變化背景下的農(nóng)業(yè)土地系統(tǒng)與糧食安全二、完成單位：1. 西北大學(xué)2. 中國科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所三、完成人：姓名排名行政職務(wù)技術(shù)職稱工作單位完成單位對本項目主要學(xué)術(shù)和技術(shù)創(chuàng)造性貢獻李飛1副教授西北大學(xué)西北大學(xué)與楊久春、周美君共同完成了“主要發(fā)現(xiàn)、發(fā)明及創(chuàng)新點”的第項：基于GAEZ模型模擬了不同氣候變化情景下中國糧食生產(chǎn)潛力，集成“極點對稱模態(tài)分解-集對分析”方法，解析出中國糧食生產(chǎn)潛力的準(zhǔn)3年和準(zhǔn)5年周期性變化。 獨立完成了“主要發(fā)現(xiàn)、發(fā)明及創(chuàng)新點”的第項：完善了生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值計算方法，厘清了農(nóng)業(yè)土地系統(tǒng)變化過程中的糧食安全與生態(tài)安全之間的權(quán)衡關(guān)系。 與秦

2、張璇共同完成了“主要發(fā)現(xiàn)、發(fā)明及創(chuàng)新點”的第項：闡明了土地系統(tǒng)的演化狀態(tài)由系統(tǒng)活力和系統(tǒng)韌性決定，辨識出土地系統(tǒng)演化的三種狀態(tài)，發(fā)展了土地系統(tǒng)轉(zhuǎn)型的新理論。楊久春2副研究員中國科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所中國科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所與李飛、周美君共同完成了“主要發(fā)現(xiàn)、發(fā)明及創(chuàng)新點”的第項：分析出降水變化是中國糧食生產(chǎn)潛力周期性變化的主要誘因，氣候變化利于玉米和水稻的生產(chǎn)（主要誘因是平均最低氣溫升高），對小麥產(chǎn)生了減產(chǎn)效應(yīng)（主要誘因是平均最高氣溫升高）。周美君3無西北大學(xué)西北大學(xué)與李飛、楊久春共同完成了“主要發(fā)現(xiàn)、發(fā)明及創(chuàng)新點”的第項：分析了中國玉米生產(chǎn)潛力時空演變的周期性，發(fā)現(xiàn)1960

3、2000 年間玉米生產(chǎn)潛力界線在中國東北部和臨河西寧沿線發(fā)生了較為明顯的移動；華北平原、遼河平原、四川盆地等地區(qū)的玉米單產(chǎn)潛力變化趨勢具有較強的一致性，松嫩平原、三江平原、關(guān)中盆地、長江中下游平原等地區(qū)的玉米單產(chǎn)潛力變化過程與上述地區(qū)恰好相反；在這兩類地區(qū)，玉米單產(chǎn)潛力的變化均較顯著，但變化方向在年代際尺度上具有交替性。秦張璇4無西北大學(xué)西北大學(xué)李飛共同完成了“主要發(fā)現(xiàn)、發(fā)明及創(chuàng)新點”的第項：設(shè)計了“生成的土地系統(tǒng)”分析框架，梳理了土地系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能、理論基礎(chǔ)和研究方向，實現(xiàn)了由集成的復(fù)合系統(tǒng)研究向生成的復(fù)雜系統(tǒng)研究的轉(zhuǎn)變。四、項目簡介：（1）研究內(nèi)容：針對“農(nóng)業(yè)系統(tǒng)實現(xiàn)可持續(xù)的路徑”這一科

4、學(xué)問題，通過構(gòu)建“土地利用-糧食生產(chǎn)-生態(tài)服務(wù)”耦合研究框架，系統(tǒng)分析了農(nóng)業(yè)土地系統(tǒng)變化及生態(tài)安全與糧食安全之間的關(guān)系，發(fā)展了土地系統(tǒng)轉(zhuǎn)型新理論，建立了實現(xiàn)土地系統(tǒng)可持續(xù)的路徑框架。圍繞氣候變化背景下的國家糧食安全問題，探索糧食生產(chǎn)潛力變化驅(qū)動因素的“黑箱”，定量評估了各個氣候要素及農(nóng)業(yè)土地系統(tǒng)變化對我國糧食生產(chǎn)潛力的影響，厘清了近60年來我國三大糧食作物生產(chǎn)能力的周期性變化規(guī)律及空間格局演變，分析了不同生態(tài)脆弱貧困區(qū)農(nóng)戶對氣候變化的認(rèn)知及適應(yīng)策略。將社會經(jīng)濟要素納入到生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值估算當(dāng)中，完善了生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值計算方法，系統(tǒng)分析了農(nóng)業(yè)土地系統(tǒng)、人口、經(jīng)濟、氣候等因素變化對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的影

5、響及區(qū)域差異。關(guān)注改革開放以來關(guān)中平原城市化進程對農(nóng)業(yè)土地系統(tǒng)的影響，重點闡明了建設(shè)用地擴張?zhí)卣骷捌鋵?dǎo)致的糧食生產(chǎn)與生態(tài)服務(wù)權(quán)衡。梳理總結(jié)出農(nóng)業(yè)土地系統(tǒng)變化的主要矛盾和表現(xiàn)特征為糧食生產(chǎn)空間重構(gòu)，剖析了中國改革開放以來糧食生產(chǎn)空間重構(gòu)的主要特征、路徑和驅(qū)動機制，揭示出農(nóng)業(yè)土地系統(tǒng)變化過程中糧食安全與生態(tài)安全呈強烈的權(quán)衡關(guān)系。基于“系統(tǒng)生成論”思想，綜合地理學(xué)人地關(guān)系耦合系統(tǒng)、社會-生態(tài)系統(tǒng)和土地系統(tǒng)等觀念，提出了“生成的土地系統(tǒng)（Generated Land System）”這一概念，并設(shè)計了相關(guān)分析框架，實現(xiàn)了由集成的復(fù)合系統(tǒng)研究向生成的復(fù)雜系統(tǒng)研究的轉(zhuǎn)變。將生態(tài)網(wǎng)絡(luò)分析方法引入“生成的土地

6、系統(tǒng)”研究中，通過定量判定土地系統(tǒng)演化的上升性和恢復(fù)力，辨識出土地系統(tǒng)演化的三種狀態(tài)（波動、優(yōu)化和退化），建立了實現(xiàn)農(nóng)業(yè)土地系統(tǒng)可持續(xù)的路徑框架，發(fā)展了土地系統(tǒng)轉(zhuǎn)型新理論，并以陜西省三大地理單元為評價對象進行了實證研究。（2）取得成果：圍繞“氣候變化背景下的農(nóng)業(yè)土地系統(tǒng)與糧食安全”發(fā)表學(xué)術(shù)論文共12篇；其中，SCI/SSCI論文9篇，CSCD論文3篇；出版學(xué)術(shù)專著1部；獲批國家自然科學(xué)基金2項（面上+青年），省部級項目1項；培養(yǎng)碩士研究生2人。五、主要知識產(chǎn)權(quán)目錄：序號國別知識產(chǎn)權(quán)類別成果名稱申請?zhí)柺跈?quán)號（批準(zhǔn)號）六、代表性論文專著目錄序號論文專著名稱刊名作者年卷頁碼（xx年xx卷xx頁）發(fā)表

7、時間通訊作者第一作者知識產(chǎn)權(quán)是否歸國內(nèi)所有1Maize, wheat and rice production potential changes in China under the background of climate changeAgricultural Systems李飛，周美君，邵佳琪，陳澤慧，韋曉莉，楊久春2020, 182: 1028532020-05-05李飛，楊久春李飛是2Effects of land use change on ecosystem services value in West Jilin since the reform and opening of

8、ChinaEcosystem Services李飛，張樹文，楊久春，常麗萍，楊海娟，卜坤2018, 31: 12-202018-03-09李飛李飛是3Generated land systems: recognition and prospects of land system scienceEnvironmental Reviews李飛，周美君，秦張璇2020, 28(2): 199-2072019-11-06李飛李飛是4Evolution forms of land systems based on ascendency and overhead: A case study of Shaa

9、nxi Province, ChinaEcological Modelling李飛，周美君，邵佳琪，秦張璇2020, 419: 1089602020-01-30李飛李飛是5氣候變化背景下中國玉米生產(chǎn)潛力變化特征地理科學(xué)進展周美君，李飛，邵佳琪，楊海娟2020, 39(3): 443-4532020-03-09周美君李飛是6恢復(fù)生態(tài)學(xué)視角下土地利用優(yōu)化研究科學(xué)出版社李飛20192019-06-19李飛李飛是7土地系統(tǒng)：從集成到生成科技導(dǎo)報秦張璇，劉曉琳，周美君，李飛2020, 38(13): 39-462020-12-29秦張璇李飛是8Regional difference of grain production potential c