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國家糧食安全是關系國民經濟發展、社會穩定和國家自立的全局性重大戰略問題。但我國糧食安全基礎整體較為薄弱，尤其是21世紀以來，在糧食消費需求剛性增長的同時，糧食產量受極端氣象災害的影響卻越發嚴重。本書先行闡明了糧食安全的意義及重要性，再以水稻為例詳細介紹了我國典型農業氣象災害的空間分布特征和發展變化趨勢，綜合運用統計學、作物模型和機器學習方法深入研究了自然災害影響下的水稻脆弱性，并提出如何使用農業保險和田間管理等方式緩解自然災害帶來的不利影響，最終從糧食安全可供性視角評價我國農業的可持續發展能力。