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耕地是人类社会存在和发展的基础支撑资源。中国人口数量大，耕地资源紧缺，耕地资源的变化对中国、乃至世界的粮食安全和可持续发展有着重要影响，因此长期以来受到国内外学者和决策者的广泛关注。近年来，中国在工业化快速发展和人口持续增长的同时，耕地面积不断减少，耕地问题已经成为未来中国保障粮食安全和实现可持续发展的巨大威胁和挑战，也成为中国可持续发展领域中亟待研究的重要课题之一。
本文从中国两大发展战略——国家可持续发展战略和“小三步走”经济发展战略的角度出发，考察了中国耕地资源现状和变动机制；以“小三步走”时段的社会、经济、人口的预测为基础，用情景分析和趋势分析的方法定量预测了影响耕地面积增减的生态退耕、建设占用、农业结构调整、自然灾害、耕地开垦、土地整理、废弃地复垦等7方面因素的变动，从而把握“小三步走”战略进程中耕地资源的变化态势；对限制粮食生产的另一重大资源瓶颈——水资源进行了供需预测，评估了未来农业用水的保障程度；在农业生产要素投入对耕地粮食单产历史贡献率分析和未来的变化趋势预测的基础上，对耕地未来的粮食生产能力进行了预测；基于单位耕地生产能力的变化，设计提出了人均耕地当量指标，并用该指标评价了未来人均耕地变化带来的人均占有实际粮食生产能力的变动情况；结合粮食需求预测，进行了基于耕地的粮食生产能力和基于包括草地、渔业、木本粮油林等资源在内的农业资源粮食综合生产能力的粮食供需平衡分析，评价了未来中国的粮食安全形势；探讨了耕地、水资源可持续利用和粮食安全保障对策。通过本文的研究，以期为中国两大发展战略实施中耕地资源、水资源的利用与管理提供决策参考。
研究结果表明：近20来，耕地减少主要是由于建设占用、退耕还林还草、农业结构调整和自然灾害，而人口增长、工业化、城市化、政策导向、生态环境退化是耕地损失的根本驱动力；2001～2010年耕地总量仍将大幅减少1492万hm2，达到最低点11331万hm2，人均耕地面积将从0.101hm2大幅下降到0.083hm2；2010年以后，耕地总量将能在基本平衡中略为增加，到2050年预计可以恢复到11898万hm2。但由于2020～2030年人口仍将不断增加，人均耕地仍将缓慢减少，Ⅰ2030年左右达到最低点0.079hm2。2030～2050年，总人口将出现下降，人均耕地以高于耕地总量增长的速度增加，到2050年达到0.085hm2。
水资源利用方面，2020年，国民经济需水量将达到6200亿m3以上，2050年将达到6750亿m3，需水量最高峰将出现在2040年左右，达6770亿m3，如果考虑生态需水量，未来总需水量高峰将达到8000亿m3左右；2020年，水源工程供水能力将达到6454亿m3，水资源利用率为22.9％。2050年，水源工程供水能力有望达到7624亿m3，水资源利用率为27.1％。未来水资源利用基本可以实现供需平衡，但水资源利用率已经接近可利用量的极限，水资源压力巨大。
人均耕地当量将在2001～2010年基本持平，其后逐渐上升，到2050年达到0.156hm2，比2000水平提高55％，说明未来通过提高耕地的粮食单产能力基本可以弥补人均耕地减少的损失。
仅基于耕地的粮食生产能力将不能满足我国增长的粮食需求，粮食缺口最大的2010～2020年间，每年的粮食缺口达1.2亿吨，粮食保障率仅为81％；基于农业资源的粮食综合生产能力的粮食供需平衡分析表明，本世纪初的30年，我国不能完全满足粮食需求，每年粮食缺口3000～3500万吨，粮食保障率在95％左右。2030年以后，粮食保障率将达到100％以上，我国将成为粮食的净出口国。
在以上分析研究的基础上，本文提出了促进水资源可持续利用6项对策建议和促进耕地可持续利用和保障粮食安全的总体原则和9项对策建议。