安徽沿江地区耕地数量变化特征及其对粮食安全的影响（精）

28卷第6期2006年11月资　源　科　学RES OURCES SCIE NCE V ol.28,N o.6N ov.,2006

文章编号:1007-7588(200606-0091-06

收稿日期:2006-03-14;修订日期:2006-04-19

基金项目:国家自然科学基金项目:“流域土地利用Π覆被变化的营养盐输出响应及其水环境效应”(编号:40371111;中国科学院知识创新重要方向性项目:“长江中下游洪水孕灾环境变化、致灾机理与减灾对策”

(编号:K ZCX32SW 2331。作者简介:李宗尧(1971~,男,山东临沂人,博士生,主要研究方向土地利用与生态安全。

E 2m ail :z ongyaoli @1631com

安徽沿江地区耕地数量变化特征及其

对粮食安全的影响

李宗尧

1,2

,杨桂山

1

(1.中国科学院南京地理与湖泊研究所,南京　210008;2.中国科学院研究生院,北京　100049

　　摘　要:粮食主产区的耕地面积变化不仅影响到区域可持续发展,更关系到国家的粮食安全。本文利用50年的耕地统计数据和近年的土地利用详查变更数据,揭示了安徽省沿江地区土地利用结构和耕地面积变化的总体特征,并对耕地面积变化的主要驱动因子进行了分析,在定量分析耕地数量变化和经济发展关系的基础上,对未来耕地数量和粮食生产安全保障进行了预测。结果表明:　①沿江地区土地利用基本特征表现为以农用地为主,工矿用地和未利用土地比例大;土地的投入强度大,综合产出率高;耕地面积持续减少。耕地总量经历了缓慢增长、快速下降、缓慢减少、急剧减少的变化过程,人均耕地面积持续减少;　②耕地总面积减少与G DP 总量和人均G DP 之间存在对数关系,二者间的弹性系数不断下降,现状已接近上海市水平,表明经济发展模式已开始向集约型转变;

　③利用拟合的关系式,估算2010年和2020年的耕地将在现状基础上分别减少3109×104~3191×104hm 2和5107×104~6178×104hm 2,届时耕地总面积将会保持在149×104hm 2和146×104hm 2以上。2010年耕地数量可以满足粮

食安全的需要(保持粮食产量占到全国总产量的3108%,至2020年,耕地数量将会略低于粮食安全的需求。　　关键词:粮食主产区;耕地数量变化;驱动机制;粮食安全;安徽沿江地区

　　耕地资源是农业生产的最基本物质条件,在一定技术条件下,其数量的变化必将影响到粮食的生产与供应。中国耕地资源紧张,人均耕地面积远低于世界平均水平,随着经济的快速发展,在今后相当长的一段时期内,耕地流转他用仍将不可避免。因此探究我国耕地数量变化的驱动因子及其对粮食的影响具有重要的现实意义,我国学者在这方面已

作了许多的研究[1~10]

,但大多是从区域粮食自给角度探讨耕地最小保有量,或是较多地关注全国层面和经济发达地区耕地变化特征和驱动机制的研究,对中部地区和粮食主产区的研究还较少,特别从保障国家粮食安全的角度,对粮食主产区耕地最少保有量的研究还不多见。

安徽沿江地区是指合肥、马鞍山、芜湖、铜陵、池州、安庆、宣城、巢湖、滁州9个市,是我国传统的粮

食主产区,粮食单产水平高达6220kg Πhm 2

,是全国平

均水平(4050167kg Πhm 2

的1153倍。2004年耕地面积占全国1118%的,粮食产量占全国的3108%。这

里也是安徽省的经济重心区,G DP 达到了27061955×108

元,占全省的5314%。特别是马鞍山、芜湖、铜陵和安庆4个市G DP 占全省的2317%

[11,12]

,近年

来,安徽省提出了沿江开发战略,对沿江地区实施重点开发,在当前经济发展阶段,这不可避免地还会占用一定数量的耕地。由于本地区是重要的粮食主产区,其耕地数量的减少,不仅危及本区域的可持续发展,也会影响到国家粮食的安全。

1　沿江地区土地利用的基本特征

沿江地区地形以平原为主,海拔在200m 以下的地区占陆域总面积的77182%,500m 以上的地区面积仅占7109%。属亚热带湿润季风气候和暖温带半湿润气候,土壤肥沃,水热条件组合良好,开发历史悠久,是我国重要的粮油生产基地。111　农用地为主,工矿用地和未利用土地比例大

沿江地区土地结构中,农用地占78137%,其中耕地和林地分别为32%和31%;建设用地比例为

10132%;未利用土地的比例是11131%(其他未利用

地占总面积的7188%。本区矿产资源丰富,开发

历史悠久,工矿用地也较多,居住和工矿用地占到了8%1

(图1。近年来,受经济建设和退耕还林政策的影响,耕地不断减少,林地和建设用地增长明显,未利用土地面积不断减少。1安徽省国土资源厅,安徽沿江区域“十一五”土地利用规划,2005.

112　土地投入强度大,产出率较高

沿江地区的土地利用强度和产出水平明显高于全国和安徽省的平均水平(表1。土地开发利用强度(单位国土面积上的社会固定资产投入平均达到

了191107×104元Πkm 2,是全国平均水平(73141×10

4

元Πkm 2的216倍和安徽省平均水平(136163×104元Πkm 2的114倍;土地产出率(单位面积上G DP 达到了417127×104元Πkm 2,是全省水平(343152×104元Πkm 2

的112倍,与长三角地区相比仍有较大差距,除

了经济发展水平所造成的差异外,产业结构的不同

也是重要原因(主要是第三产业比重不高。沿江地区耕地的投入和产出水平较高,单位耕地面积的化肥使用量、农业机械动力分别是全国平均水平的2倍和117倍,有些指标如粮食单产水平,已经接近长江三角洲地区的水平。113　耕地面积持续减少,近年来速度明显加快

沿江地区耕地面积1952年为203146×104

hm 2

,1957年达到历史最高值212175×104

hm 2

,以后逐年

减少,到2004年缩减到153123×104hm 2

。自1978

年(172189×104hm 2

到2004年的26年间,耕地面积共减少了19166×104

hm 2

,占1978年耕地总面积的1114%,平均每年减少0176×104

hm 2

,2000年以后,

耕地面积减少速度进一步加快,4年间平均每年减少2132×104

hm 2

,2003年减少了5135×104

hm 2

,耕地面积年递减率由012%~014%左右上升至3134%。由于国家实施的宏观调控政策,2004年耕

地减少的趋势有所缓解。沿江地区耕地数量变化的过程分为四个阶段:1952年~1957年是耕地增长期,1958年~1977年是快速减少期,1978年~1991是平缓减少期,1992年~2004年是急剧减少期(图2。自1952年以来,由于人口增长因素,人均耕地

面积不断下降。即使在耕地总量增长期(1952年~

1957年人均耕地面积也没有增加。由1952年的012hm 2

降至2004年的01055hm 2

,只及全国平均水

平的一半。(图3

图1　安徽沿江地区土地利用结构

Fig 11　The land use structure in the area along the Y angtze

River in Anhui Province

表1　沿江地区土地开发强度和产出水平与

其他地区的比较(2004年

T able 1　The comp arison of land input and output in the area along the Yangtze R iver inA nhui Province

w ith those of other areas in China(2004

土地产出率

(×104

元Πkm 2

社会固定资产投入

(×104

元Πkm 2

农业机械动力

(kW Πhm 2化肥使用量

(kg Πhm 2粮作单产

(kg Πhm 2人均耕地面积

(hm 2

人均粮食

(kg 沿江地区　417.27191.078.46729.996220.000.05502456安徽省　　343.52136.639.21675.524789.780.06359425长江三角洲2754.651317.258.65583.716426.350.04244246全国　　　

142.28

73.41

4.92

356.55

4050.670.10004

317

　　注:数据来源于文献[11,12

]

图2　50年来沿江地区耕地总面积递减率和

人均耕地面积递减率变化

Fig 12　The decrease rate of cultivated land area and per capita area in recent 50years in the area

along Y angtze River in Anhui Province

29资　源　科　学28卷第6期

图3　50年来沿江地区耕地总面积和人均面积变化

Fig 13　The change of cultivated land area and per capita area in recent

50years in the area along Y angtze River in Anhui Province

2　耕地数量变化的驱动机制分析

安徽沿江地区平原广布,自然条件优越,经济实力强,自然条件因素对耕地数量变化的影响较小,耕

地数量的变化主要是受人文因素的影响,起决定作用的是政策驱动、经济发展

驱动和人口增长驱动等。图4　沿江地区耕地面积与G DP 相关曲线

Fig 14　The relationship between the area of cultivated land and G DP in the area along Y angtze River in Anhui Province

211　耕地变化的政策驱动分析

50年来沿江地区耕地数量变化与国家重大的

宏观政策具有很好的对应性,可以分为以下4个阶段。

1952年~1957年,是历史上耕地数量递增的阶段,当时农村实施合作化和大规模农田水利建设,通过土地平整、围水造地,加上当时建设占地相对较少,导致耕地面积有所增加。

1958年~1977年,本区出现了第一次耕地流转他用的高峰,这次流转高峰持续时间长,

强度大,与大跃进和人民公社化的宏观政策背景密不可分。

1978年~1991年,是耕地平稳减少期。国家实

施改革开放战略,经济得到快速发展,在农村地区实施的承包责任制,各级政府和农民日益重视耕地的保护,耕地流转速度下降。

1992至今,国家提出浦东开发的决策后,安徽

省也提出开发皖江的战略决策。经济高速增长和开发区建设占用一定数量的耕地,加上存在着多圈多占耕地的现象,形成了本区第三次耕地减少高峰。212　经济发展驱动

研究表明,耕地的大量流转它用是经济快速发

展地区面临的一个普遍问题。随着技术的进步,经济增长对耕地压力会有逐渐减少。目前沿江地区还未达到经济集约型增长阶段,经济发展仍是耕地数量变化的主要驱动力。本文利用G DP 指标代表经济发展的水平,确定二者间的定量关系。(图421211　耕地面积变化与G DP 总量的关系　对36年

来(1978年~2004年耕地面积变化与G DP 增长数据的统计相关分析发现,耕地面积随G DP 的增长呈显著的对数型递减。随着技术进步和产业升级,经济增长与耕地减少间的弹性系数不断减少。沿江地区耕地面积和G DP 之间的对数相关关系式为:

S =-31882Ln (x +190155

(R 2=017323

(1

式中:S 表示耕地面积(×104hm 2

;x 表示G DP

(×108

元。

耕地数量减少相对于G DP 总量增长的弹性系数基本与上海持平

[1]

:

S =-2164Ln (x +50124

(R 2=019488

(2

21212　耕地面积变化与人均G DP 的关系　借鉴长

江三角洲地区耕地面积与经济发展关系的研究成果

[1]

,对沿江地区36年来的耕地面积变化与人均

G DP 数据的统计相关分析发现,随人均G DP 的增长

3

928卷第6期李宗尧等:安徽沿江地区耕地数量变化特征及其对粮食安全的影响

耕地面积呈显著的对数型减少:

S =-411399Ln (x +197181

(R 2=017343

(3

式中:S 表示耕地面积(×104hm 2

;x 表示人均G DP (元。耕地面积随着人均G DP 的增长呈现对数

减少趋势,且弹性越来越小。213　人口增长驱动

耕地的快速减少,除经济发展的驱动外,人口增长也是重要的原因。特别是由于人口增长而导致居住用地的增加,其中大部分来自耕地的占用。按2004年农村居民点人均居住用地185132m 2

,人均城

镇居住用地107133m 2

计算,50年来,全区因人口增长扩大居住用地至少达到22130×104

hm 2

,其中大部分来自耕地的占用。据统计,1996年到2004年间,

居民点及独立工矿用地新增2144×104hm 2

,其中4611%来自耕地的占用1

。

3　耕地数量变动及其对粮食安全的影响

311　基于经济发展驱动的耕地数量预测

根据沿江地区经济增长的预测,沿江地区经济总量在2010年和2020年分别达到6000×108

元和

10000×108

元。人均G DP 分别达到25000元和

50000元2

(表2,以此作为耕地经济驱动预测的基础。

1安徽省国土资源厅,安徽沿江区域“十一五”土地利用规划,2005.

2安徽省发展与改革委员会,中国科学院南京地理与湖泊研究所,安徽沿江地区区域规划研究,2005.

根据前面分析以及G DP 与耕地数量的拟合关

系式,到2010年,耕地总面积的减少量3109×104

hm 2

,耕地面积的数量是150114×104

hm 2

;到2020年

将在现有的基础上减少5107×104hm 2

,耕地面积为

148116×104hm 2

。依照人均G DP 与耕地总面积的拟合关系式计算,到2010年耕地总面积的减少量是

3191×104hm 2,耕地总面积将维持在149132×104

hm 2

;到2020年耕地总面积的减少量将在6178×104

hm 2

,耕地总面积将维持在146145×104

hm 2

。

综合以上分析,到2010年和2020年,沿江地区的耕地面积可以维持在149×104

hm 2

和146×104

hm 2

以上。

312　耕地数量变化对粮食安全的影响

1978年~1998年,中国耕地减少5%,粮食总产

量仍增长68%,主要原因是粮食单产水平提高了7615%。1998年~2004年耕地面积减少6%,粮食产量也减少814%这说明我国农业的体制和投入对

提高单产的作用目前可能已经达到了极限,至少在

表2　沿江地区耕地面积变动的预测

T able 2　Estim ated area of cultivated land in 2010and 2020in

the area along the Yangtze R iver in A nhui Province

年份G DP 总量当年价

(×108元

根据G DP 总量预测耕地面积

(×104hm 2人均G DP 当年价

(元根据人均G DP 预测耕地面积

(×104hm 220106000150114250001491322020

10000

148116

50000

146145

近中期,减少耕地面积就意味着粮食产量的下降。这种趋势在科技发达,投入强度较大的东部地区将更加明显

[13]

。我国东部地区粮食主产区耕地数量

的减少将是影响粮食产量,也是影响国家粮食安全的最主要因素。

据国家计生委的估计,2010年和2020年,中国人口总量将分别达到1317×108

人和1416×108

人

[14]

。以人均消费400kg 粮食计算,到2010年,中

国的粮食总需求量将达到5480×108kg ,到2020年,

以人均420kg 计算,将达到6132×108kg [15]

。(在此不考虑国际贸易等因素,假定我国粮食完全依赖国

内生产。

安徽沿江地区作为全国重要的粮食生产基地,若继续保持目前在全国粮食生产的地位和产量

的占有份额(2004年粮食产量占到全国的3108%。粮食总产量到2010年和2020年应分别达到1688×108

kg 和1889×108

kg 。

沿江地区2004年粮食单产为6220kg Πhm 2

,已经

接近长江三角洲(6426kg Πhm 2

的水平。考虑到今后科技进步的作用,未来粮食单产定为6500kg Πhm

2

(2010年和7000kg Πhm 2

(2020年,复种指数为200%,据此计算需保留基本农田129183×104

hm

2和134190×104

hm 2

。以沿江地区目前基本农田保护率平均为88%推算,2010年和2020年的耕地面积应分别为147154×104

hm 2

和15313×104

hm 2

。

结合耕地数量预测结果,到2010年,沿江地区耕地数量可以满足粮食生产的需求,作为粮食主产区在全国粮食生产中的地位不会发生变化,可能粮食生产的地位还会略有上升,到2020年,区域内的耕地数量将会略低于粮食安全的需求。这里针对粮食安全的讨论是建立在粮食生产完全由国内提供的前提下的,考虑到我国粮食供给有一部分会依靠国

49资　源　科　学28卷第6期

际市场的供应,以及粮食单产水平的进一步提高,未来沿江地区可以继续保持国家粮食主产区的地位。4　结论与讨论

安徽沿江地区土地利用强度大,产出率高。耕地数量经历了缓慢增长、快速下降、缓慢减少、急剧减少的变化过程。两次耕地减少高峰期是在1958年~1977年和1992年~2004年,耕地变化的主要驱动因素是政策驱动、经济发展及人口增长。

沿江地区耕地减少与G DP总量和人均G DP之间存在较高精度的对数递减关系。随着经济发展,耕地减少与经济增长的弹性系数不断下降,在未来相当长的一段时期内,经济发展引起耕地数量减少仍将不可避免。利用拟合的关系式,估算到2010年和2020年,耕地面积将在现状基础上分别减少3109 ~3191×104hm2和5107~6178×104hm2,总面积可分别维持在149×104hm2和146×104hm2以上。

本地区作为我国传统的粮食主产区,粮食产量占到全国产量的3108%,若在今后保持这种地位,根据全国粮食需求预测,到2010年和2020年,耕地面积应至少保持在147154×104hm2和15313×104 hm2。不考虑耕地的新开和复垦以及粮食进口等因素,至2010年沿江地区依然可以保持粮食主产区的地位,至2020年,耕地数量将会略低于粮食安全的需求。

粮食安全研究不仅是国家层面的重要问题,也是区域层面的重要课题。当前我国东部地区,农业的体制和各种要素投入对提高粮食单产的作用已接近极限,在中短期内,耕地面积减少就意味着粮食产量的下降,因此研究粮食主产区的耕地数量变化具有重要的意义。对这些区域的耕地数量变化的区域差异、质和量的动态平衡等问题,有待进一步的深入研究。

致谢:感谢曹有挥研究员对论文的指导和数据支持。

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