中国耕地和粮食生产力变化的省际差异研究，本文主要内容关键词为：耕地论文,生产力论文,中国论文,粮食论文,差异论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
全球环境变化研究对土地利用/土地覆被变化（LUCC）越来越重视[1，2]，而对耕地变化研究是其中一个重要方面[3]。我国人口持续增长，工业化、城市化快速发展，对土地的需求压力愈来愈大，土地经济供给的稀缺性和不合理利用引起的土地退化和环境问题日益突出，耕地变化的总体趋势是向其他利用方式转化，总面积持续减少。人多地少、人均资源量小的基本国情，决定了我国要特别重视农业发展、粮食生产和耕地保护，为此提出“保持耕地总量动态平衡”的战略目标，取得了一定成效，耕地锐减的势头得到一定遏制，但是耕地减少的趋势依然存在。我国的粮食问题倍受关注[4]，粮食是耕地密集型产品，是典型的资源性产品，要达到粮食基本自给，在提高单产的同时必须保证一定数量和质量的耕地。如何在现有国情条件下和日益开放的国际环境下，在实现工业化、城市化过程中保持农业可持续发展、保护有限的耕地资源、保证粮食基本自给、保障粮食安全是我国经济和社会可持续发展的全局性战略问题。我国耕地和粮食生产的变化具有明显的省际差别，目前在这一方面缺乏深入研究，本文通过分析不同省区耕地和粮食生产变化的特点，首次提出耕地粮食生产力相对指数的概念，定量分析了各省耕地在全国粮食生产中的相对重要性，为制定耕地保护政策提供科学依据。
1 资料来源与研究方法
全国和各省市自治区的耕地面积、农作物总播种面积、粮食作物播种面积、粮食产量和人口数据主要取自《中国统计年鉴》和《新中国五十年统计资料汇编》[5，6]，并参考《中国农村经济统计资料》、《中国农业统计资料》等。分析整理原始资料，对不同的计量单位标准化。研究时段从1949年～1999年，其中又分为3个阶段，1949年～1957年耕地面积迅速扩大，1958年～1978年耕地面积急剧减少，1979年～1999年耕地面积减少。在研究时段内，全国一级行政区变化较大的有1988年海南省从广东省分出，1997年重庆市从四川省分出，比较分析时注意了统一化。
本文用各省区土地利用动态度来反映土地利用变化的区域差异，定量描述土地利用的变化速度，对比较土地利用变化的区域差异和预测土地利用变化趋势具有积极意义[7]。耕地动态度表示某一区域在一定时间范围内耕地的数量变化，公式表达式为：
式中：K为研究时段内耕地动态度，U[，a]、U[，b]为表示研究期初、研究期末的耕地面积，T为研究时段长，当T设定为年时，K值为研究区域的耕地年变化率。
作为一个幅员辽阔的大国，我国各省区由于自然条件、要素结构、经济发展水平、区位等多方面的因素不同，粮食生产具有明显的区域差异。为定量说明各省区耕地面积变化对粮食生产的影响，这里用各省区粮食作物单位面积产量乘以复种指数，反映耕地的粮食生产力现实水平，由于粮食产量受气候、投入、市场等因素影响波动较大，做3a滑动平均处理。用各省区耕地粮食生产力除以全国同期的平均水平，得出耕地粮食生产力相对指数来反映各省区耕地粮食生产力的差异，其计算公式为：
2 建国以来我国耕地和粮食生产变化概况
2.1耕地面积变化过程
我国的耕地总量众说纷纭，国家统计局、国土资源部、农业部等部门根据不同的调查目的、方法和统计口径进行过调查研究[8～11]。国家统计局公布的统计资料数量偏小，时间序列较长，本研究主要采用这一系列数据。建国初期我国耕地面积迅速增加，1957年达到最高值，此后基本呈波动性下降（图1）。人口持续增长，耕地和人口的逆向变化导致人均耕地减少，1949年人均耕地为0.18hm[2]，1978年为0.10hm[2]，1999年为0.08hm[2]，远低于世界人均0.24hm[2]。
2.2粮食生产变化过程
我国粮食总产量呈波浪式上升，年际变化较大，但增长的总趋势很明显（图1）。1957年以来，虽然耕地面积在减少，粮食作物播种面积占农作物总播种面积的比例呈下降趋势，从1949年的88.47％降到1999年的72.37％。但是粮食单位面积产量有较大提高，从1949年的1029kg·hm[-2]提高到1999年的4493kg·hm[-2]；复种指数也有较大提高，从1949年的127％提高到1999年的158％；粮食总产量从1949年的11318×10[4]t增长到1999年的50838×10[4]t，人均粮食产量从1949年的209kg提高到1999年的404kg。
图1 我国耕地面积、粮食产量变化
2.3增产粮食的途径
随着人口增加和生活水平提高，对粮食的需求量增大。增产粮食的途径主要包括耕地资源的外延式开发和内涵式开发。
耕地资源的外延式开发。靠扩大耕地面积来增产粮食。我国的耕地资源有限，后备资源数量不足、地区分布不均，主要在西北、东北地区，大多质量较差，开发难度大、成本高，受水热条件和风沙盐碱等因素限制，生产力水平低于全国平均水平。即使加大力度开发，数量有限，代价高昂，还会引起严重的生态环境问题。外延式开发耕地资源，扩大耕地面积来增产粮食潜力不大。
耕地资源的内涵式开发靠提高单位面积产量来增产粮食。解放以后，我国耕地的生产力水平有了较大提高，自1959年以来，我国粮食总产量的提高主要靠单产水平的提高[12]。但是我国粮食单产与发达国家相比，还存在较大差距，高产田约占1/3，中低产田约占2/3，随着科技进步、培育高产品种、增加资金物质投入，科学使用化肥、提高灌溉效率、控制病虫害等，粮食单产提高的潜力较大，靠内涵式开发耕地资源增产粮食的潜力较大。
3 耕地面积变化幅度、速度的省际差异
从全国范围来看，近40a来耕地大量减少，各省区耕地面积变化具有明显的地区差异。用耕地净变化量和动态度来衡量各省区耕地面积变化的程度，耕地净变化量是各省区增加的耕地面积与减少的耕地面积之差，受原来耕地面积的基数影响较大；耕地动态度是耕地的净变化量占原来耕地面积的百分比，相对可以更客观、全面地反映各省区耕地面积变化幅度。
3.1耕地面积净变化量的省际差异
1978年～1999年间，我国各省区耕地面积变化见表1。在全国30个省区中，仅黑龙江、内蒙古、云南、西藏等4个省区的耕地有所增加，其余26个省区耕地净减少。耕地增加的4省区多为我国自然条件较差、人口稀少、耕地后备资源充足的边远地区，在占用耕地的同时，开垦荒地缓解了耕地剧减的局面；在耕地减少的省区中，广东省耕地面积净减少最多，17a间减少69.3×10[4]hm[2]，其次是山东、陕西、辽宁、湖北、河南、四川、山西、江西、浙江和江苏等省区耕地损失较大，大多是我国经济发展迅速、人口密度大、耕地面积总量大、耕地后备资源缺乏的省区，经济建设在用地上基本上是扩大规模、外延发展、粗放经营，以牺牲大量耕地为代价来换取经济的快速发展，耕地减少的幅度东部沿海地区大于内地。
3.2耕地面积变化速度的省际差异
根据土地利用动态度公式计算出各省耕地的年变化率（表1），可以看出，1978年～1999年间，上海、广东、浙江、辽宁、天津、北京、山东、福建等东部沿海省区和陕西、宁夏、四川等西部省区耕地的年变化率较大，耕地减少迅速，这些省区都是我国人口较多、自然条件较好、经济发展较快、耕地后备资源匮乏的省区，经济发展、农业结构调整对耕地面积变化的影响较大；广西、西藏、新疆、甘肃和青海等西部省区的年变化率和相对变化率较小，耕地后备资源较充足，占用耕地的同时开垦荒地补充了一部分耕地，从数量上看，耕地的变化率较小。耕地面积变化的区域差异表明，生产力较低的耕地面积在增加，生产力较高的耕地面积在减少，在耕地总量动态平衡中，耕地数量变化掩盖了耕地总体质量变化的问题。
表1 我国各省区耕地变化幅度、变化率和粮食生产力相对系数的差异
注：海南省的耕地面积净变化量、动态度、相对变化率为1988年～1999年间，1949年耕地粮食生产力相对系数采用广东省的数据。
近年来，我国投入巨大的资金和劳力，完善农业基础设施，兴修水利工程，增加灌溉面积，增施肥料，改良品种，提高农业机械化水平，提高粮食生产能力，但是粮食总产量与耕地数量和质量有密切关系，由于耕地数量减少引起的质量损失非常惊人（注：全国农业资源区划办公室，中国农用土地资源十年变化分析评价（1986～1995），1997年。）。首先，新开垦耕地的质量远低于被占用耕地的质量。近年来，珠江三角洲、长江三角洲和京津唐等东部沿海地区非农建设占地较多，占用的大多是城镇周围和交通沿线质量高、长期投入积累多、设施好、物化资本较高的优质农田；而开垦荒地主要集中在自然条件较差的东北、西北和西南地区，新增耕地主要是生产力低、质量差、粮食产量低且不稳定的边际土地。其次，耕地减少集中在水热条件较好的南方。近年来，南方耕地净减少严重，北方耕地略有增加。据调查分析，南方耕地粮食单产和复种指数都大于北方，占用南方1hm[2]耕地对粮食生产能力损失大于占用北方1hm[2]耕地。由于耕地数量变化大多表现为减少的是好地，增加的是劣地，即使耕地占一补一，达到数量平衡，但耕地总体质量、生产能力在下降，针对耕地数量变化引起质量损失严重的现象，为定量分析各省区耕地面积变化对粮食生产的影响程度，本研究计算了各省区耕地粮食生产力和耕地粮食生产相对指数。
4 耕地粮食生产力变化的省际差异
根据耕地粮食生产力的定义比较各省区的耕地粮食生产力水平（图2）。
*第一个数据上海、浙江、广西、四川为1952年，宁夏为1957年，西藏为1965年，海南1949年和1978年采用广东的数据
图2 我国各省区耕地粮食生产力比较
4.1不同时期耕地粮食生产力的省际差异
解放以后我国各省区耕地粮食生产水平有很大提高，全国平均从1949年的1307kg·hm[-2]提高到1999年的6691kg·hm[-2]，提高了5倍多。我国的耕地粮食生产水平区域分异非常明显，可以分为以下4种类型：
（1）粮食生产基础好、粮食生产水平高型：包括湖南、浙江、上海、江西、湖北、福建、江苏、四川、广西、广东等省区，目前耕地粮食生产力在8200kg·hm[-2]～13000kg·hm[-2]之间。这些省区主要分布水热条件好的东南沿海和长江流域，这些省区也是近年宋耕地净减少较快的地区。经济发展迅速，工业化、城市化速度快，二、三产业比较发达，农业结构调整较大，人口密集等因素导致耕地流失严重，对全国粮食生产影响很大。由于后备耕地资源不足、人均耕地面积少，在经济发展过程中，应加强现有耕地的综合利用，提高利用率，尽量少占用优质耕地，减少对耕地资源的数量损失和质量损失。
（2）粮食生产基础较好、粮食生产水平较高型：包括安徽、山东、北京、海南、贵州、河南等省区，目前耕地粮食生产力在7000kg·hm[-2]～8800kg·hm[-2]之间。其中山东、河南、安徽等省区耕地大量减少，对全国粮食生产影响较大。这些省区经济发展较快，人口密度较大，耕地后备资源缺乏，耕地流失较严重。
（3）粮食生产基础不好、提高速度较快、粮食生产水平中等型：包括新疆、辽宁、河北、吉林、天津等北方省区，目前耕地粮食生产力在4400kg·hm[-2]～6100kg·hm[-2]之间。辽宁耕地面积减少较多，其他省区耕地变化较小，对全国粮食产量影响较小。（4）粮食生产基础不好、提高速度慢、粮食生产水平低型：包括甘肃、内蒙古、青海、山西、宁夏、陕西、黑龙江和西藏等省区，目前耕地粮食生产力在2300kg·hm[-2]～3700kg·hm[-2]之间。主要分布在水热条件较差的西部和北部，其中黑龙江、内蒙古和西藏的耕地面积有所增加，其他省区耕地减少的速度也较慢。这些省区经济欠发达，人口密度较小，耕地后备资源较充足，开垦荒地从数量上弥补了一部分占用的耕地，耕地变化的速度较慢，耕地数量变化对全国粮食产量的影响不大。垦荒一定要注意生态环境保护，注意防灾减灾，在条件许可时适当退耕还林、还草，保护脆弱的生态环境。
4.2耕地粮食生产力相对指数变化的省际差异
从表1、图3可以看出，目前我国耕地粮食生产力相对指数区域分异明显，从东南沿海向西北内陆递减，其高值区分布在水热土组合条件好的长江中下游地区，其次是东南沿海地区。湖南、浙江、上海、江西、湖北、福建、江苏等省区的耕地粮食生产力相对指数大于1.5，四川、广西、安徽、山东、北京、广东、海南、贵州和河南等省区的耕地粮食生产力相对指数大于1，耕地粮食生产力高于全国平均水平，耕地质量优于全国平均水平，这些省区耕地减少对全国粮食生产的影响更大，应注意特别保护这些省区的耕地资源。
图3 我国各省区耕地粮食生产力相对指数分异
4.3耕地粮食生产力相对系数变化率的省际差异
建国以来耕地粮食生产力相对系数发生了很大变化（表1、图4），北京、天津、山东、江苏、安徽、河北、江西、湖南、湖北、河南等省区耕地粮食生产力相对指数上升较快，宁夏、辽宁、吉林和新疆等省区有所上升，这些北方和中部省区耕地面积变化对全国粮食总产量的影响呈增大趋势。上海、浙江、云南、黑龙江、贵州和广东等省区耕地粮食生产力相对系数下降较快，陕西、甘肃、青海、内蒙古、山西、西藏、四川、广西和福建等省区有所下降，说明许多南方省区耕地面积变化对全国粮食总产量的影响呈减小趋势。
图4 1949年～1999年我国各省区耕地粮食生产力相对系数变化率
随着改革开放的推进，我国粮食生产中心逐渐由南向北、由东向西转移。从南北布局来看，南方粮食生产的地位在下降，北方粮食生产的地位在上升，我国粮食生产中心由南方向北方转移。近20a来，南方大部分省份在经济发展的同时，粮食生产在全国的比重明显下降。从东中西三大地带来看，粮食增长中心向中部转移，目前西移的趋势还不明显，但是随着西部大开发的推进，粮食生产将向西部转移。东部地区粮食生产所占比重先扬后抑，由1949年的38％上升到1978年的41％，1999年又降为38％。中部地区不断上升，由1949年38％上升到1999年的42％。西部地区一直下降，由1949年的24％降到1999年的20％。
我国耕地粮食生产力相对系数变化的原因主要包括以下几个方面：
（1）种粮比较利益低下，是东南沿海粮食生产萎缩的主要原因。在市场经济条件下，土地流转总是从低价向高价方向转移。通常单位面积土地用于农业、工业、商业产出价值比为1∶100∶10000，受比较经济利益的驱动，城市用地规模日益扩大，开发区热、房地产热占用大量耕地。从农业生产内部来看，种粮的经济收益远低于种蔬菜、水果、花卉和养鱼，2000年每公顷耕地产值分别为：淡水养殖水面14970元，园地8265元，经济作物7575元，粮食作物5534元。巨大的经济效益差别，使农民弃粮种果、养鱼等，农用土地由低值粮田向高值果园、鱼塘等转化，在农业结构调整中表现明显。
（2）北方、西部人少地多，耕地资源较丰富，东南沿海地区人多地少，耕地资源紧缺。东北和西北地区地域辽阔，人均耕地面积大，内蒙古、黑龙江分别高达0.35hm[2]、0.24hm[2]，新疆、宁夏、吉林、甘肃分别为0.19hm[2]、0.16hm[2]、0.154hm[2]、0.146hm[2]。东南沿海地区人均耕地少，人地矛盾尖锐。广东、浙江人均耕地仅分别为0.03hm[2]、0.04hm[2]。东南沿海人多地少，工业化、城市化进程较快，城市建设侵占大量耕地。这些耕地很难恢复种粮；而西部、北方的粮食耕地减少主要是在农业结构调整中被经济作物挤占，恢复种粮的难度较小，同时还大量垦荒，耕地面积减少较少。
（3）南方地区复种指数下降，西部、北部地区复种指数提高。南方多熟制地区由于粮食种植面积减少导致复种指数下降。1978年～1999年间，上海由230％降到187％，江苏由184％降到178％，浙江由259％降到243％，广东由159％降到153％；西部、北部一熟制地区水利条件得到改善，广泛使用塑料地膜和其他农业技术，粮食生长期得到延长，多熟种植和立体农业发展较快，有助于复种指数提高。1978年～1999年间，北方15个省区中有11个复种指数有所提高，山东由147％提高到162％，河南由153％提高到178％，宁夏由101％提高到118％。
5 结论
从全国范围来看，我国耕地总量呈持续减少趋势，粮食产量呈持续增加趋势，各省区耕地和粮食生产存在明显的省际差异。
5.1东部和南方省区耕地面积减少量大，东、西部比中部耕地变化率大
1978年～1999年间，仅黑龙江、内蒙古、云南、西藏等省区的耕地面积有所增加，其他省区的耕地面积净减少，其中广东、山东、陕西、辽宁、湖北等省区耕地净减少都超过40×10[4]hm[2]。上海、广东、浙江、辽宁、天津、北京、山东、福建和陕西、宁夏、四川等省区耕地的年变化率和相对变化率较大，耕地减少迅速。
5.2耕地数量减少引起质量损失
耕地面积变化的区域差异表明，在保持耕地总量动态平衡过程中，生产力较低的耕地面积在增加，生产力较高的耕地面积在减少，耕地总体质量下降，耕地数量变化引起质量损失非常严重。
5.3耕地粮食生产力的省际差异明显
解放以后，我国各省区耕地粮食生产力都有所提高，全国耕地粮食生产力平均水平提高了5倍多。目前湖南、浙江、上海、江西、湖北、福建、江苏等省区耕地粮食生产力最高，超过10000kg·hm[-2]，应重点保护东部和南方粮食生产力高的省区的耕地，这些省区耕地减少对粮食生产的损失更大。
5.4耕地粮食生产力相对指数的省际差异
目前我国耕地粮食生产力相对指数区域分异明显，从东南沿海向西北内陆递减，其中高值区分布在水热土组合条件好的长江中下游地区，其次是东南沿海地区。湖南、浙江、上海、江西、湖北、福建和江苏等省区的耕地粮食生产力相对系数大于1.5，这些省区耕地减少对全国粮食生产的影响更大，应特别保护这些省区的耕地资源。
建国以来耕地粮食生产力相对指数发生了很大变化，北京、天津、山东、江苏等省区耕地粮食生产力相对指数上升较快，上海、浙江、云南、黑龙江、贵州和广东等省区耕地粮食生产力相对系数下降较快，粮食生产相对优势逐渐由南向北、由东向西转移，东南部单位面积耕地粮食生产能力和耕地质量优于西北部，耕地面积减少对粮食生产造成的损失更大。
在耕地保护工作中，要特别保护好生产力水平较高的耕地资源，从空间上来看，保持耕地总量动态平衡要严格控制东部沿海和大城市郊区乱占滥用优质耕地的行为。开发西部、北部比较丰富的耕地资源，尤其要保护好脆弱的生态环境，提高土地生产力，保障粮食供给以达到可持续发展的战略目标。