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概要

复种是指一年内种植作物的总面积与耕地面积的比值，即耕地一年内的种植次数，反映了耕地的种植强度。灌溉是利用人工干预手段满足作物生长水分需求的耕地管理方式，能够减轻干旱所造成的消极影响。在有限的耕地资源上，通过科学复种、灌溉等管理措施挖掘耕地生产潜力，有助于保障耕地粮食产能，提升耕地生产力，是未来粮食增产的重要途径。本章基于全球粮食产量空间分布数据与复种和灌溉耕地分布数据，分析了不同国家和地区复种和灌溉耕地的粮食产量以及复种和灌溉对粮食稳产增产的作用。结论如下：

（1）复种和灌溉等耕地利用与管理措施是粮食稳产增产的重要途径，印度和中国的复种和灌溉耕地面积最大，有效提升了粮食产量，降低了年际波动，彰显了两国为提升粮食产能所做的努力。

（2）全球耕地平均复种指数为115%，复种耕地面积占耕地总面积的14.8%，其粮食产量占比为19.8%。印度河—恒河平原、黄淮海平原、巴拉纳河流域和尼罗河三角洲等地得益于农业基础设施的投入，成为全球复种最为集中的区域，平均复种指数为135%~165%。

（3）全球灌溉耕地面积占耕地总面积的23.4%，其粮食产量占粮食总产量的41.4%。其中，印度、中国、美国和巴基斯坦是全球灌溉耕地面积最大的四个国家，灌溉耕地面积占各国耕地面积的比例分别为50.4%、49.9%、15.5%和80.2%，粮食产量占比分别为66.0%、78.5%、49.0%和94.0%。

2.1 复种耕地粮食产量

1) 全球耕地种植强度空间格局

2020年全球平均复种指数为115%。其中，单季种植模式的耕地面积占耕地总面积的85.2%；双季种植模式耕地面积占比为14.4%，主要分布在东亚、东南亚、南亚和南美洲等地区（图4-1）；双季以上种植模式耕地占比仅为0.4%，零散分布在热带和亚热带地区。

复种状况与农业生产所需的水热条件密切相关，热带气候区由于年均温较高，降水充沛，气象条件能够满足多季种植模式下作物的热量和水分需求，亚马孙盆地、西非几内亚湾沿岸和刚果盆地等地区的复种耕地面积占比超过30%。印度河—恒河平原、黄淮海平原、巴拉纳河流域和尼罗河三角洲等地得益于灌溉措施的投入，为双季作物生长提供了充足的水分保障，成为全球复种最为集中的区域，复种指数明显高于同纬度其他地区。

南部非洲和澳大利亚的降水不规律性较高，且灌溉基础设施相对较少，农业生产主要集中在雨季，鲜有复种耕地存在；而南半球同纬度的巴西东南部至阿根廷潘帕斯草原以亚热带季风气候为主，气候温和，降水较多，复种耕地面积占比明显高于其他地区。

图4-1 2020年全球耕地复种状况空间分布

各大洲复种状况差异较大。其中，南美洲平均复种指数最高，达134%；亚洲平均复种指数略低于南美洲，为121%；其次是欧洲和非洲，平均复种指数均为110%；北美洲和大洋洲平均复种指数最低，分别为105%和103%。

2)  全球复种耕地粮食产量

2020年，全球粮食总产量为35.47亿吨。复种耕地生产的粮食总产量为7.01亿吨，占全球粮食总产量的19.8%，比复种耕地占全球耕地面积的比例（14.8%）高出约5个百分点。

受气候条件和农业发展水平等多种因素制约，不同地区复种耕地粮食产量占粮食总产量的比例差异较大（图4-2）。与耕地复种分布状况类似，复种耕地生产的粮食产量占比总体呈现纬度地带性分布，热带地区的复种耕地粮食产量占比较高，温带次之，寒带最低。热带常年高温、多雨的天气条件，能满足多季种植模式下作物生长发育所需的水热条件，如非洲赤道地区和东南亚地区的多数农业生态区复种耕地生产的粮食产量占各区粮食总产的比例均超过20%。中国台湾、北非地中海沿岸以及中东部分地区复种耕地生产的粮食产量占比也超过20%。其中，北非地中海沿岸地区尼罗河三角洲河口复种耕地面积占全区比例为8.1%，却生产了全区40.6%的粮食。

复种耕地粮食产量占比最高的农业生态区并不在热带，黄淮海平原、恒河平原、印度河平原复种耕地面积占比分别为65.0%、49.0%和44.0%，却生产了各区97.1%、85.0%和74.6%的粮食。

南半球复种耕地粮食产量占比总体较低，除巴西东南部至阿根廷潘帕斯草原区外，其余多数南半球农业生态区复种耕地粮食产量占比均低于10%。南部非洲和澳大利亚的大部分农业区干湿季分明，由于灌溉等农田基础设施不够完善，只能在雨季种植作物，耕地复种比例低，导致南部非洲和澳大利亚农业区复种耕地的粮食产量占比总体小于1%。南部非洲和澳大利亚受气候变化引起的降水不规律性趋强影响，雨季的耕地种植比例和种植强度的波动性也呈现增加趋势。北美洲北部、欧亚大陆北部由于冬季气温较低，大部分耕地为单季种植模式，复种耕地粮食产量占比较小。

图4-2 全球各农业生态分区复种耕地粮食产量占比

3) 各大洲复种耕地粮食产量

全球六大洲复种耕地生产的粮食产量占比差异明显（表4-1）。

表4-1 全球和各大洲^*复种耕地粮食产量占比

*注：南极洲不存在耕地，未进行分析。大洋洲玉米、水稻和大豆等作物产量均小于50万吨，未参与分区统计分析。

亚洲是各大洲中陆地面积最大、人口最多的洲，耕地总面积达到7.35亿公顷，其中复种耕地面积达到1.63亿公顷。亚洲的粮食产量也是各大洲之最，达到15.91亿吨，占全球粮食总产量的44.85%，其中复种耕地生产的粮食产量为5.34亿吨，占亚洲粮食总产量的33.6%，超过欧洲、南美洲、非洲和大洋洲各洲的粮食产量。亚洲通过复种提高粮食产量的措施在保障全球与区域粮食安全中扮演重要角色。

北美洲粮食产量为7.02亿吨，仅次于亚洲，占全球粮食总产量的19.8%，产量占比超过耕地面积占比，主要原因是美国、加拿大等发达国家采用规模化和精准化的农业管理措施和方法，农业机械化程度较高，单位面积的粮食产量高于世界平均水平。但北美洲复种耕地的粮食产量为0.12亿吨，占该洲粮食产量的比例仅为1.7%，是复种耕地粮食产量占比最低的大洲，远低于该洲复种耕地占耕地总面积的比例，与北美洲部分复种耕地为粮食与非粮食作物（如棉花、饲草类作物）双季轮作模式有关。

欧洲粮食产量为5.12亿吨，占全球粮食总产量的14.4%，低于亚洲和北美洲，也低于欧洲耕地面积占全球耕地总面积的比例（19.8%），主要原因是欧洲耕地利用强度较低。欧洲复种耕地生产的粮食总产量为0.42亿吨，占欧洲粮食产量的8.2%，略低于该洲复种耕地的面积占比（9.9%）。欧洲的粮食产量分布和人口密度大体保持一致，其中东欧地区产量占比近半，人均粮食产量略高于欧洲平均水平，西欧粮食产量占比接近四分之一，南欧和北欧国家的粮食总产量占比约四分之一，北欧国家的人均粮食产量最低。

南美洲耕地面积相对较小，约占全球耕地总面积的7.3%，在各大洲中仅高于大洋洲，而粮食产量达到4.04亿吨，占全球粮食总产的11.4%。其中，复种耕地生产的粮食产量达到0.70亿吨，占该洲粮食总产量的17.3%，复种耕地生产的粮食产量占比仅次于亚洲。过去40年中，南美洲的农业生产方式发生了巨大改变，大豆—玉米双季轮作模式的普及使得玉米、大豆的产量和出口量快速增加，大豆—玉米双季轮作模式对巴西粮食持续增产的贡献率达到35%。这一变化的主要驱动力是动物饲料需求的迅速增长以及亚洲经济的快速发展，亚洲已经成为南美洲大豆和玉米最主要的出口目的地。

非洲耕地面积仅次于亚洲和欧洲，与其他大洲相比，非洲有充足的后备耕地资源，可利用耕地面积的潜在增幅超过预测的人口增幅，是粮食种植面积增长潜力最大的洲。但非洲农业经济发展仍有诸多瓶颈，小农种植为主的雨养农业生产模式存在较高的不稳定性，是全球粮食安全最脆弱的区域之一。非洲的耕地资源利用强度与效率、土地生产力均处于全球低位，导致非洲的粮食总产量明显低于耕地面积较小的南美洲和北美洲，为2.92亿吨，仅比大洋洲高。非洲复种耕地生产的粮食产量为0.42亿吨，占比约为14.4%，也低于全球复种耕地的粮食产量占比。未来非洲国家仍将在一段时间内面临气候变化威胁和灌溉等农业基础设施不足等问题，但通过适当开垦后备耕地、在水资源丰富地区提升复种水平，仍有望逐渐提升粮食自给水平。国际社会和非洲各国应进一步加强对非洲农业基础设施的投入，助力非洲改善耕地资源利用效率，提升复种水平以增加粮食产量。从长远看，未来非洲对全球粮食产量的贡献度将逐步增长。

大洋洲主要涵盖澳大利亚、新西兰和大量岛屿国家，该洲粮食产量为0.46亿吨，主体来自澳大利亚（0.44亿吨），占大洋洲粮食产量的95.7%。大洋洲粮食产量占全球粮食总产量的比重为1.3%，以干旱半干旱气候为主的大洋洲的耕地利用强度和粮食单产水平较低。大洋洲复种耕地生产的粮食产量仅为129.4万吨，占该洲粮食产量的2.2%，在各大洲中处于较低水平，仅比北美洲略高。

4) 各国复种耕地粮食产量

因地理位置、自然资源禀赋的差异，各国耕地复种状况差异较大，使得全球各国复种耕地粮食产量占比差异明显（图4-3）。复种耕地粮食产量占比较高的国家集中在南亚、东南亚和东亚。除老挝、尼泊尔、巴布亚新几内亚等少数国家外，这些区域内其他大部分国家的复种耕地粮食产量占比均超过20%。此外，西欧、南美洲东部、西非、非洲之角和非洲赤道地区国家的复种耕地粮食产量占比总体高于周边其他国家。全球耕地面积最大的20个国家中，有9个国家的复种耕地粮食产量占比超过10%；乌克兰、墨西哥、南苏丹、西班牙、坦桑尼亚等11个国家复种耕地粮食产量占比不足一成。

图4-3 全球各国复种耕地粮食产量占比

按复种耕地生产的粮食产量排序，印度和中国占据前两位[图4-4（a）]，其中印度复种耕地生产的粮食产量达到2.15亿吨，与该国复种耕地面积全球第一的排名一致，反映出印度为满足该国粮食需求通过复种方式提升粮食产量的努力。中国复种耕地的粮食产量达到1.75亿吨，中国南北跨越50多个纬度，涵盖了热带到寒温带等多个气候带，虽然中国黄淮海大部分地区气象条件难以支撑多熟制作物生长的水分需求，但农田基础设施的投入仍使得黄淮海平原广泛存在玉米—小麦双季轮作复种模式。巴西、孟加拉国、巴基斯坦、越南、印度尼西亚、阿根廷和埃及的复种耕地粮食产量同样较高，均超过2 000万吨。

图4-4 全球主要农业生产国复种耕地粮食产量（a）及复种耕地粮食产量占比（b）

全球农业主产国中，埃及是复种耕地粮食产量占比最高的国家，复种耕地面积占全国耕地总面积的比例为53.5%，却生产了77.2%的粮食。巴基斯坦、孟加拉国、印度、越南、柬埔寨、英国、菲律宾、缅甸和肯尼亚的复种耕地粮食产量占比分列第2~10位，其中巴基斯坦、孟加拉国、印度、越南四国的复种耕地粮食产量占比超过50%[图4-4（b）]。上述十国中，除英国外，其余国家均为发展中国家，普遍具有人口密度大、人均耕地面积少的特征，均通过大量复种农业生产方式增加粮食种植面积，实现粮食增产。