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在全球变暖的大背景下，气候变化对水资源和农业的影响引发了各界的广泛关注。水资源和农业是国民经济的命脉和基础，而二者又都是对气候变化最为敏感的。目前，水资源短缺已成为我国，尤其是北方五大流域，农业发展的一大制约因素，而社会经济的发展和气候变化又将加剧农业用水的紧张态势，从而对农业生产乃至粮食安全构成威胁。目前，相关研究多是从自然科学的角度出发，而在气候变化背景下从流域尺度上、以经济学的视角对两者进行综合分析的研究尚属少数。因此，以我国北方五大流域为研究区域，开展气候变化条件下农业用水优化配置及其对农作物生产影响的研究，对于优化水资源利用和保障我国粮食安全具有现实意义。 本研究旨在厘清气候变化对北方五大流域未来水资源供需平衡的影响以及农业用水优化配置对农作物生产的影响，为相关部门选择和制定有效的适应性措施提供科学支撑，实现水资源的合理配置，促进农作物生产的可持续发展。为实现上述研究目的，本文的研究内容如下:(1)基于流域水平衡政策模拟模型，建立气候变化背景下流域农业用水优化配置的分析方法;(2)模拟分析气候变化对北方五大流域水资源供需平衡的影响;(3)模拟分析气候变化背景下的水资源优化配置对北方五大流域农作物生产的影响;(4)基于本项研究结果，提出相应政策建议以及进一步研究的方向。 本文研究进展和结论如下:(1)通过引入非线性优化方法，完善了流域水平衡政策模拟模型，并利用实地调研数据和计量经济模型估算了模型中水土替代弹性等关键参数，提高了模型的模拟能力和可信度。(2)到2030年，由于社会经济的发展，北方地区的水资源供需缺口率达到30％以上。气候变化将使缺口率再扩大1-12个百分点，而大部分流域的农业用水缺口率比总缺口率还要大3-6个百分点。(3)不同气候情景相比较，RCP8.5对各流域的影响普遍较大，RCP4.5和RCP6的影响较小，影响程度大小差异在2-8个百分点之间。(4)进行农业用水优化配置，可以缓解气候变化的负面影响，各流域农作物生产总利润的损失会减小1-10个百分点。(5)各流域相比较，黄河流域受气候变化影响较大，而松花江流域受影响较小，优化配置后二者总利润受影响幅度的差异约为1-5个百分点。(6)各种作物相比较，水稻和小麦受气候变化影响最大，总利润损失最高分别达到27％（淮河RCP8.5）和23％（黄河RCP8.5）。 根据本文的主要结论并借鉴相关研究成果，我们给出了以下政策建议:提高农业用水效率;促进农业用水优化配置;关注黄淮海流域等重点区域;着眼国家粮食安全。