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华北平原是世界上水资源短缺和地下水超采最为严峻的地区之一。农业是华北平原最重要的水资源消耗大户，主要农作物中，冬小麦灌溉用水占用平原70％以上的农业用水量，被认为是华北平原地下水超采的主要诱因。上世纪90年代末以来，在地下水环境更为恶劣的华北平原北部——河北平原的部分地区，长期以来占主导地位的冬小麦-夏玉米一年两熟种植制度已演变为春玉米一年一熟制，春玉米播种面积不断扩张，并在空间上连成大片区域，被形象的称为“春玉米种植带”现象;与此同时，在农业与水资源矛盾略为和缓的华北平原南部地区，冬小麦播种面积呈现稳步上升趋势。华北平原内部冬小麦播种面积的空间异质性变化必然会对平原冬小麦的水资源占用产生影响。但这一影响程度如何？是否对缓解华北平原的地下水超采有所裨益？这一变化的内在机理是什么？未来变化趋势又如何？这些问题已有研究中较少涉及，但因关系到华北平原的农业水资源利用及粮食安全，值得深入研究。 本研究首先分析了华北平原冬小麦播种面积的时空变化，并借助China-AEZ模型和水足迹理论，构建了“绿水+地下水+地表水”的水足迹综合评价体系，定量核算了华北平原冬小麦播种面积变化的水资源效应及其对区域水环境的影响;其次，本研究从理论分析与实证分析相结合、微观尺度与宏观尺度相链接的研究视角，利用典型区——河北省沧县的农户调查问卷，构建农户土地利用决策理论模型和多层次logit模型，揭示了微观尺度冬小麦退耕的影响因素及其作用机理，在此基础上，通过替代变量或对应变量，构建动态面板模型，进一步明确了宏观尺度（县域）各因素对冬小麦播种面积变化的影响;最后，基于动态面板模型模拟结果和相关政策，设定未来不同情景，对不同情景下河北平原冬小麦播种面积、产量和水足迹变化进行预测。本研究的主要结论有: (1)1998-2011年，华北平原冬小麦播种面积呈现“南增北减”的变化格局。其中，河北平原冬小麦播种面积呈现显著收缩趋势，收缩量和收缩率分别为51.94×104 ha和17.12％;中南部各省市冬小麦播种面积有所增加，增加量和增加率分别为91.87×104ha和9.11％，增加区域集中布局在36°N纬线以南的县域及鲁西北平原、鲁西南平原和胶莱平原地区。 (2)伴随着播种面积的“南增北减”，华北平原的冬小麦由绿水贡献率较低(＜30％)的河北平原向绿水贡献率较高(＞50％)的平原中南部地区集聚。这一过程中，华北平原冬小麦的总水足迹、绿水足迹和地表水足迹均是增加的，分别增加了459.49×106m3/yr(0.92％)、972.75×106m3/yr(4.20％)和47.27×106m3/yr(0.46％);冬小麦整体绿水贡献率也呈上升趋势，由46.31％提高到47.81％;蓝水足迹及其地下水组分则是减少的，分别减少了513.26×106m3/yr(1.91％)和560.52×106m3/yr(3.36％)，尤以河北平原的减少趋势更为明显，两者分别减少了1856.39×106m3/yr(16.59％)和1294.36×106 m3/yr(15.04％)，占“南水北调”中线一期工程向京津冀地区年均供水量的约1/3和约1/4。这对缓解区域地下水资源危机意义重大，但仍需采取有效措施继续将农地从冬小麦种植中释放出来，以最终实现抑制地下水位下降或修复地下水环境等区域水资源保护目标。 (3)农户土地利用决策理论模型与多层次logit模型实证分析均表明，农户冬小麦退耕决策受地块、农户和村庄三个层次多种因素的共同影响，各层次对农户土地利用决策差异的解释程度分别为50％、20％和30％。其中，地块层次的土地质量、灌溉条件和村庄层次的灌溉费用是农户土地利用决策差异的关键解释变量。按土地质量、灌溉条件或灌溉费用的不同类别进行对比分析发现，冬小麦净收益下降是农户冬小麦退耕的直接原因。因地下水位下降导致的灌溉成本上升是最主要的驱动因素，土地质量和灌溉条件则主要影响冬小麦的空间布局。劳动力务农机会成本上升也驱动农户冬小麦退耕现象的发生。此外，农户冬小麦退耕决策还受地块面积、农户的亩均务农劳动力数量、农机设备、地块破碎度和农业决策者的年龄、受教育程度等因素共同影响。 (4)基于微观分析和替代变量/对应变量，宏观县域尺度的河北平原冬小麦播种面积变化影响因素的动态面板模型模拟效果达96.39％，这为冬小麦播种面积变化情景预测奠定了良好的基础。预测期内，控制其他因素不变，到2030年，基线情景、粮食最低收购价格保护情景和农业供给侧改革情景下，河北平原冬小麦播种面积、产量和水足迹各项均呈现不同程度的减少趋势，且减幅依次缩小，分别为2011年的75％-82％、40％-50％和11％-16％。土地休耕情景下种植制度调整为一年一熟制时，冬小麦播种面积、产量和水足迹比2011年减少了50％左右，与基线情景2027年时和粮食最低收购价格保护情景2030年时减幅相近;种植制度调整为两年三熟制时，各项减少率在30％左右，与基线情景2022年时和粮食最低收购价格保护情景2025年时各项的减幅基本相等。