中国如出现粮食危机，会加剧世界粮价上涨和粮食短缺，因此，必须确保较高的粮食产能、自给能力和储备水平。虽然我国国土面积辽阔、气候类型多样，不同地区可以丰歉互补，但气候变化引发的灾害仍然带来了新的不确定因素。如2021年夏秋季，中原与华北地区的严重暴雨洪涝灾害不仅使部分被淹没地区玉米绝收，农田过湿还导致冬小麦大面积晚播，影响波及京津到黄淮整个主产区，形成弱苗，大量积水地块甚至完全不能播种。
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历史上的气候变迁与粮食生产
回顾工业革命以前的原始农业和传统农业时期，由于生产水平低下、交通运输条件差、救灾粮食储备不足和管理水平低等原因，气候与粮食的联系更为紧密。
距今约8000多年前，随着地球明显回暖，原始农业先后在中东、东亚和中南美地区出现。4200年前，干冷气候突变曾造成粮食减产和苏美尔、埃及、印度河与中国良渚等古文化崩溃 [3,4]。
中国历代王朝兴衰，很大程度上与气候变化和粮食产量密切相关。粮食增产和国力强盛的秦汉、隋唐都处于相对暖期。据盛唐时期《通典》记载，“天宝八年，天下粮仓屯收并和籴等见数凡196062220石”，其数目相当于全国四年的粮食总产 [3]。而游牧民族大举南侵的南北朝、北宋末期及明末清初，大都伴随气候变冷、干旱频繁和粮食歉收。清朝所谓 “康乾盛世” 也与气候回暖且降水增多有关。清朝后期再度变冷，灾害与饥荒又频繁发生。
图3气候变迁与王朝更迭|图源[4]
气候变化通过对粮食丰歉（单产）和土地垦殖率（面积）两方面影响粮食产量，政府的政策又影响到人均粮食消费量，及时采取调控和救援措施可以缓解粮食危机和社会矛盾，而腐败政治则会使社会矛盾空前尖锐，饥荒加重，引发农民起义和朝代更迭。
图4基于粮食安全的历史气候变化影响下的粮食安全|图源[3]
整体而言，在历史暖期，粮食丰年多于歉年，饥荒与农民起义发生较少；而历史冷期，粮食歉收年、饥荒和农民起义发生次数均较多 [3]。
图5过去2000 年冷暖气候影响对古代中国粮食生产–人口–社会子系统的影响，数值表示该情景类型出现年代数比例|图源[3]
气候变化与治乱循环不仅局限在中国。季风减弱，使撒哈拉地区绿洲与草原自一万多年前以来逐渐演变为沙漠。中世纪后期的小冰期导致欧洲粮食减产，1692-1694年间，欧洲饥饿和疾病死亡人数达280万人。1845-1850年间，冷湿气候诱发爱尔兰马铃薯疫病大发生，人口锐减近四分之一。
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有利有弊，弊大于利
既然历史上的气候变化，基本趋势是暖期相对有利于粮食生产、人口增长和经济发展，冷期相对不利，有些人据此认为，气候变暖，尤其西北气候暖湿化将使中国重回汉唐盛世；也有一些人夸大气候变化对粮食安全的不利影响，认为将导致全球性粮食危机甚至人类灭亡。
我们认为， 气候变化对粮食安全的影响有利有弊，包括对产量及其稳定性、品质、分布与贸易格局、生态脆弱贫困地区的民生等方面，其中最根本的是对粮食产量的影响。
一方面，气温升高会导致作物发育加快、生育期缩短，可利用的光能减少，如不改变品种通常都会导致减产；我国粮食主产区东北与华北气候明显暖干化，降水量减少，而生产生活耗水增加，日益挤占农业用水；极端天气气候事件危害加大 [5]，增加粮食生产的不稳定性，尤其北方大部地区的干旱、南方洪涝与季节性干旱、高温热害与台风危害加重。
有害生物死亡率降低，越冬基数增大，春季病虫害发生提前，分布范围向更高纬度与海拔扩大，全年危害期延长；气温日较差缩小使夜间呼吸消耗增加，白天太阳辐射减弱不利于光合作用，导致全天净光合积累减少；气温升高加速土壤有机质分解和土地退化，如东北黑土地有机质含量已比垦荒初期下降20%以上；由于小麦、大豆、烟草、棉花等碳三植物捕获二氧化碳能力低于玉米、甘蔗、高粱、苋菜等碳四类植物，随着二氧化碳浓度增高，未来碳三类杂草对作物的威胁预计要超过碳四类杂草。
