中国是目前最大的发展中国家,中国能否保障自身稳定的粮食生产对于中国乃至全球经济和社会稳定具有重要影响。黑龙江省西部半干旱区是国家重要商品粮和畜牧业生产基地,该区的粮食生产对保障我国粮食安全发挥了重要作用。水资源是半干旱地区农业及经济发展的一个限制因素,水资源可持续利用既是半干旱区农业可持续发展的重要保证,也是促进生态经济发展的关键因素。黑龙江省西部半干旱区地处大兴安岭东南麓丘陵与嫩江平原的过渡地带,属中温带大陆性季风气候,“十年九春旱”是该区最显著的气候特点,农作物在生长的关键期供水不足,严重抑制了作物的正常生长发育。随着近些年灌溉事业的发展,一些地区的旱情得以控制,粮食单产成倍增长,据预测,灌溉小麦平均单产达到300kg,玉米平均单产700kg,大豆单产达到200kg,农民收入将成倍增长。可见,农业灌溉用水对于该区的农业生产和粮食安全具有更为重要的地位,大力提升灌溉水资源的保障程度既是提高粮食生产水平的前提和基础,也是推进现代化农业建设的要求。因此,研究黑龙江省西部半干旱地区甘南县水资源发展态势、评价其水资源开发利用情况、地下水承载力情况、预测灌溉水资源及耕地资源的发展趋势、研究半干旱粮食增产潜力和节水农业对粮食生产的保障作用,可为半干旱区水资源与农业生产可持续提供有力依据,对保障该地区粮食生产具有重要意义。本文结合黑龙江省科技攻关项目,对于甘南地区水资源发展态势及粮食增产潜力进行系统分析研究,主要研究内容及成果如下:(1)分别利用模糊综合评判法和利用集对分析法(SPA)对水资源开发利用程度和地下水承载力情况进行分析评价,结果表明:地表水资源开发利用程度仍属于初始阶段。该阶段水资源开发规模小,开发利用程度低,发展缓慢,经济处于耗水型阶段,开发潜力巨大。地下水承载力属于Ⅰ级,仍有很大开发利用潜力。(2)从灌溉可用水资源量和灌溉水资源需求量两个方面入手建立农业灌溉水资源保障模型,结合甘南地区2002年实测资料,对农业灌溉用水保障程度进行测算,求得甘南地区水资源保障程度仍为Ⅰ级,灌溉水资源可以满足农业灌溉需要,灌溉耕地能够得到用水保障。通过回归分析模型和黑龙江省灌溉面积递增率分别对2010年和2030年甘南地区的耕地资源和灌溉面积进行预测。(3)从调整农业种植结构、农村产业结构、土地资源、水资源等几个方面对甘南县粮食增产潜力进行分析。利用迈阿密模型结合逻辑斯蒂曲线模型预测法对甘南县粮食增产潜力进行预测,至2010年、2030年,甘南县粮食增产潜力分别为92022t和347129t。发展节水农业既是甘南县缓解水资源危机的有效途径,又是粮食增产的重要途径。分别利用模糊综合评判法和集对分析法对其节水灌溉模式进行评价优选,并对节水农业条件下的粮食生产潜力讲行分析。