1998年-2006年中国耕地资源的时空变化特征，本文主要内容关键词为：耕地论文,年中论文,特征论文,时空论文,资源论文，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。
修订日期：2008-04-07
1 引言
我国实行的是世界上最严格的耕地保护制度，《中华人民共和国国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》将1.2×
耕地保有量确定为约束性指标。根据我国国情，如何长期坚守1.2×耕地是一项艰巨的任务。据统计，我国耕地资源数量日趋减少，人均耕地由1998年的0.11hm[2]/人，降低到2006年的0.09hm[2]/人，耕地面积净减少812.73×10[4]hm[2]，平均每年减少101.6×10[4]hm[2]。①在耕地数量减少的同时，耕地质量日趋降低的状况亦不容忽视。近年来，在人口增长的压力和经济发展的驱使下，我国的耕地重心发生偏移，平原区大量优质耕地被占用，山区等生态脆弱地区的土地被开垦，由此带来的水土流失、生态环境破坏等问题更加深了耕地减少带来的隐患[1-4]。因此，正确认识和把握全国耕地随时间变化的规律及其空间变化的趋势，对指导我国区域可持续发展具有重要意义。
2 2006年中国耕地资源现状
2.1 土地利用现状
2006年，我国②耕地面积1.22×；园地0.12×；林地面积2.36×；牧草地2.62×；其他农用地0.26×；居民点及独立工矿用地0.26×；交通运输用地0.02×；水利设施用地0.04×；其余为未利用地。从土地利用现状结构来看，农用地占主导地位，其中牧草地面积最大，其次是林地，耕地资源紧缺。
2.2 耕地资源的地域分布特征
耕地资源在全国的分布状况，可以用耕地资源的区位指数表示。耕地资源的区位指数，指某一地区耕地资源相对于全国耕地资源的聚集程度，其计算公式为[5]：
根据公式，Q＞1，表示该区耕地的区位指数高于全国平均值，说明该区耕地占土地总面积的比重高于全国耕地面积占全国土地总面积的比重；Q＜1，表示该区耕地的区位指数低于全国平均值，说明该区耕地面积的比重低于全国平均值。以省级行政区域为单元，2006年全国耕地资源区位指数见图1。
图1 2006年全国耕地资源区位指数分布
Fig.1 Provincial difference in the location index of cultivated land in China in 2006
从图1来看，耕地资源在各省(直辖市、自治区)的区位指数存在很大差异，耕地主要分布在黄淮海平原区、长江中下游平原区和东北区，这些地区气候温暖湿润，地形平坦开阔，水资源丰富，土层深厚，农耕历史悠久，是我国的重要粮食生产基地。其中以河南、山东为最高，分别为3.73和3.76，为全国平均值的近4倍。地域辽阔的西部干旱地区和山地高原区，或因气候恶劣，或因地形坡度大、土壤贫瘠，耕地资源较少，其中西藏自治区最低，仅为0.02。
3 中国耕地资源的时空变化特征
3.1 耕地资源变化的时间序列分析
耕地资源变化的时间序列是指每年年初耕地面积变化率(通常以年为单位)所形成的曲线(图2)。耕地变化率，其计算公式为：
因同系列1997年初我国耕地面积数据未能获得，故分析的时段为1999年-2006年。图中节点值即为对应年份。
图2 1999年-2006年全国耕地资源年际变化率
Fig.2 The interannual variability of cultivated land in China during 1999-2006
耕地数量变化与国家耕地保护政策相关性显著。1997年国家实施最严格的耕地保护措施，冻结土地审批一年，耕地的减少趋势迅速得到遏制。但是，由图2可以看出，1998年-2004年，我国的耕地资源面积依然呈逐年减少趋势。主要因为农业结构调整和生态退耕政策的实施，大量水土流失严重的耕地转化为园地、林地、牧草地。加之全社会固定资产投资增加，由1998年的28406×10[，8]元增加到2006年的109998×10[，8]元③，加速了非农建设对耕地的占用[6]，导致耕地锐减。2004年，国务院下发28号文件(国发[2004]28号)对我国土地管理中存在的突出问题和薄弱环节做出了明确指示，加大了耕地保护力度；同时，国家的生态退耕进入“稳定”阶段，耕地锐减的趋势得以有效遏制。并且，2004年我国实行粮食直补政策并开始逐步取消农业税，这大大刺激了农民种粮积极性，在一定程度上也防止了耕地荒芜。
3.2 耕地资源变化的区域特点
3.2.1 总体区域特征 我国地域辽阔，根据水热条件差异，在南北方向上通常可划分为两大区域，南方和北方。南方地区包括上海、江苏、浙江、安徽、福建、江西、湖北、湖南、广东、广西、海南、重庆、四川、贵州、云南及西藏在内的16个省市区；北方地区包括北京、天津、河北、山西、内蒙古、辽宁、吉林、黑龙江、山东、河南、陕西、甘肃、青海、宁夏和新疆在内的15个省市区[7]。经统计，南方16省市区耕地资源的比重，1998年和2006年分别为43.06％和43.09％，上升了0.03个百分点；北方15省市区耕地资源占全国的比重，1998年和2006年分别为56.94％和56.91％，减少了0.03个百分点(图3)。这种变化主要是因为北方的生态退耕面积大。但是，全国耕地资源的南北区域分布格局，在这8年期间未发生显著变化。
根据经济地理及社会经济条件的差异，我国东西方向上通常可划分为三大区域，东部地区、西部地区和中部地区。东部地区包括北京、天津、河北、上海、江苏、浙江、福建、山东、广东、海南、辽宁、吉林、黑龙江在内的13个省市区；西部地区包括内蒙、广西、重庆、四川、贵州、云南、西藏、陕西、甘肃、青海、宁夏、新疆在内的12个省市区；其余为中部地区[7]。经统计，东部地区耕地资源占全国的比重，1998年和2006年分别为38.34％和39.29％，上升了0.95个百分点；中部地区所占比重，1998年和2006年分别为23.48％和23.83％，上升0.35个百分点；西部地区，1998年和2006年分别为38.18％和36.88％，下降了1.3个百分点(图4)。可见，耕地资源在三大地带的分布格局亦未发生显著变化，中东部略有增加，西部地区略有下降。西部地区的耕地比重下降也主要是因为生态退耕。
但从绝对面积来看，1998年-2006年间南北方及东中西三大地带的耕地资源面积均呈下降趋势(图5)。南方地区耕地资源面积1998年和2006年分别为0.56×和0.53×，减少了0.03×；北方地区耕地资源面积1998年和2006年分别为0.74×和0.69×，减少了0.05×；东部地区分别为0.50×和0.48×，减少了0.02×；中部地区分别为0.30×和0.29×，减少了0.01×；西部地区分别为0.49×和0.45×，减少了0.04×。
图3 1998年-2006年南北方耕地资源分布情况
Fig.3 The distribution of cultivated land in northern and southern China during 1998-2006
图4 1998年-2006年东中西部耕地资源分布
Fig.4 The distribution of cultivated land in eastern,central and western China during 1998-2006
图5 1998年-2006年南北方、东中西部耕地资源分布
Fig.5 The area distribution of cultivated land of various regions in China during 1998-2006
3.2.2 灌溉与无灌溉耕地结构变化的区域特征对比 为准确反映不同耕地类型与耕地生产力之间的关系，笔者暂将耕地区分为灌溉耕地和无灌溉耕地两个“亚类”。灌溉耕地包括灌溉水田、水浇地和菜地；无灌溉耕地包括望天田和旱地。灌溉耕地因有水源保证和灌溉设施，一般年景能正常灌溉，属耕地生产力较高的高产田；无灌溉耕地因无水源保证和灌溉设施，主要依靠天然降水，耕地生产力通常较低。
1998年-2006年间，北京、江苏、浙江、上海、福建、辽宁、广东、山东8省(市)灌溉耕地面积所占比重减少，分别减少2.28％、1.90％、0.45％、0.40％、0.24％、0.20％、0.05％、0.04％。虽然同期内该8省(市)的无灌溉耕地有所增加，但仍导致耕地结构变差、地力下降。而其余省(区、市)灌溉耕地比重均增加，其中以宁夏、陕西、内蒙古、河北等省(区)增加最多，分别为：6.30％、4.77％、3.97％、3.65％(图6)。
Fig.6 Provincial difference in the proportion variability of irrigation cultivated land in China during 1998-2006
虽然全国大部分省(区、市)灌溉耕地比重有所增加，但并不表示有灌溉条件的高产田数量增加，这主要是生态退耕导致无灌溉耕地大幅度减少造成的。“耕地年平均变化率”，可以用来分析某类耕地的变化率。其定义为各耕地“亚类”面积在研究期内的变化幅度，其计算公式为：
T为研究时段；K值为正表示该耕地“亚类”面积增加；K值为负表示该耕地“亚类”面积减少；K值绝对值越大表示该耕地“亚类”变化速度越快。
从全国范围来看(表1)，1998年-2006年，无灌溉耕地和灌溉耕地均呈减少态势，K值分别为-1.50％、-1.03％，前者高于后者，这导致灌溉耕地所占比重被动地相对“增加”。
从1998年-2006年各省统计数据来看(表1)，北京、上海、重庆、浙江、贵州、天津6省(市)灌溉耕地减少速度最快，年平均变化率均超过-7.00％；其次为江苏、山西、吉林、河北、山东、安徽、河南、陕西、湖北、江西、湖南、福建，这些省份大都位于黄淮海平原区、长江中下游平原区以及东部和东南部沿海区。有灌溉条件的高产田大幅减少，造成这些地区的耕地生产力大幅降低，这些地区近些年粮食产量大幅度减少就是佐证，如浙江、山东、安徽、福建1998年的粮食产量分别为1 493.5×
、3 852.2×、2 802.7×、961.8×，至2005年分别下降至834.9×、3 516.7×、2 743.0×、736.5×④。
此外，位于我国东北向西南延伸的农牧、农林交错区的黑龙江、辽宁、内蒙古、甘肃、新疆、云南、四川、西藏、广西等省(区)的灌溉耕地均有一定幅度的增加。增加的原因主要是大量旱地生态退耕，同时这些地区的新开垦耕地，基本都是灌溉耕地的缘故。虽然这些地区新补充了一定数量的灌溉耕地，但新补充的灌溉耕地受水源条件或投资限制，在灌溉保证率、土层厚度和肥力等各方面都可能低于占用耕地，况且即使新补充耕地能基本具备以上“硬件条件”，但仍需几年的熟化过程[8]。
3.3 耕地变化的原因及空间特征分析
1998年-2006年间，全国土地利用总体结构发生较大变化，耕地、园地、林地、牧草地、其他农用地、居民点工矿用地、交通用地、水利设施用地面积所占比例由1998年的13.63％、1.08％、23.98％、27.95％、2.69％、2.56％、0.18％、0.36％变化为2006年的12.84％、1.21％、2.48％、27.57％、2.69％、2.74％、0.24％、0.38％。其中，全国有12.63％的耕地发生变化，年平均转移速率为1.58％。耕地年平均转移速率以北京为最大(5.72％)，其次是上海(4.29％)、宁夏(3.79％)、青海(2.90％)、浙江(2.86％)、陕西(2.79％)、内蒙古(2.42％)、广东(1.89％)，最小的是吉林省(0.18％)。由此可见，我国耕地变化最为剧烈的地区主要分布在京津塘、长江三角洲、珠江三角洲的经济快速发展区和内蒙长城沿线农牧交错带耕地与牧草地相互消长的地区，其原因主要由于东部经济发达区建设占用，农牧交错带生态退耕、“三北”防护林建设、耕地开垦，以及重点生态环境区建设。
3.3.1 减少的原因及空间分布特征 统计表明，1998年-2006年间全国共有9.44％的耕地转移为非耕地，耕地年平均减少速率是1.18％。从区域来看，以青海省最大，年平均减少速率为10.97％；其次是浙江省，年平均减少速率9.32％；年平均减少速率最小的是湖南省，为0.04％。从耕地面积绝对数量来看，除新疆和黑龙江的耕地面积净增加(分别为6.25×10[4]hm[2]和3.58×10[4]hm[2])外，全国其它省份耕地面积均呈减少趋势。其中，内蒙古净减少面积最大(99.06×10[4]hm[2])，减少的耕地主要用于生态恢复。
1998年以来我国耕地减少去向有四个：生态退耕、农业结构调整、建设占用和灾毁(图7)。生态退耕是引起耕地减少的主要原因，占耕地减少总量的57.37％。从区域分布来看，生态退耕主要位于黄土高原区，尤其是内蒙古及长城沿线的农牧交错区，退耕面积较多的省份依次为内蒙古、陕西、四川、河北、山西、甘肃和宁夏。农业结构调整是引起耕地减少的重要原因，占耕地减少总量的21.90％。农业结构调整主要发生在东、中部地区，包括广东、浙江、江苏、山东，调整的方向主要是转为园地和其他农用地。非农建设用地是引起耕地减少的另一重要原因，占全部耕地减少总量的15.46％。非农建设用地占用耕地多在中东部经济较为发达和城市化进程迅速的区域，依次为山东、江苏、浙江、河北、河南、四川和广东。此外为灾毁耕地，占耕地减少总量的5.27％，多发生在山区，依次为内蒙古、黑龙江、云南、贵州和陕西。
3.3.2 增加的来源及空间分布特征 统计表明，1998年-2006年全国共新增耕地3.19％，全国耕地年平均增加速率为0.40％。从区域分布来看，上海市的耕地增加速度最快(2.41％)，其次是宁夏(2.13％)，最为缓慢的是吉林省(0.08％)。
图7 1998年-2006年全国耕地减少的去向情况
Fig.7 The whereabouts of cultivated land reduction in China during 1998-2006
图8 1998年-2006年全国耕地增加的来源情况
Fig.8 The source of culitvated land increase in China during 1998-2006
1998年以来，我国耕地增加来源有三个：土地整理复垦、开发和农业结构调整1)(图8)。新增耕地主要来源是农业结构调整和土地开发，分别占新增耕地面积的39.83％和38.69％；通过土地整理复垦新增耕地所占比例相对较小(21.65％)。从区域来看，西部地区，新增耕地主要来自土地开发(包括对牧草地的垦殖)，代表的省份有内蒙古、新疆和宁夏。中东部地区，新增耕地多源自后备土地资源的开发，开发补充耕地最多的省份依次为新疆、黑龙江、山东、内蒙古、云南、河北、江苏。另外，有些地区通过对零星农村居民点和独立工矿的整理以及废弃地、塌陷地的复垦也增加了少量耕地，如内蒙古、浙江、江苏、山东、河南。
3.3.3 建设用地占用耕地的空间分布特征 统计表明，1998年-2006年全国建设占用耕地以居民点工矿用地占用为主，占建设占用耕地总数的73.84％(图9)。而在居民点工矿占用耕地中，独立工矿和村庄占用尤多，分别为50.86％和20.38％，其次是建制镇和城市占用，分别为13.67％和13.38％(图10)。这表明，建设占用耕地的“大头”并非全部是因大中城市用地盲目扩张，而是因为大大小小的工业开发区以及农村居民点扩展和小城镇的无序发展建设。
从建设用地占用耕地的区域分布来看(图11)，主要发生在经济较为发达的黄淮海区、长江中下游区、内陆的四川盆地以及东南沿海地区，而这些区域恰是我国重要的主要产粮区。
图9 1998年-2006年全国建设占用耕地情况
Fig.9 The proportion of land used for construction occupied cultivated land in China during 1998-2006
图10 1998年-2006年居民点工矿用地占用耕地情况
Fig.10 The proportion of land used for settlement and independent industries and mining occupied cultivated land in China during 1998-2006
4 结论与建议
(1)1998年-2006年间，中国南北耕地资源格局和东中西三大地带耕地资源格局均未发生显著变化，但南北方、东中西部耕地资源绝对数量均呈下降趋势，耕地资源结构变化区域分异明显。全国耕地各“亚类”数量均减少，其中因为生态退耕等使无灌溉耕地的减少幅度高于灌溉耕地的减少幅度，致使全国大部分省市灌溉耕地比重相对“增加”，但这并非表示有灌溉条件的高产田面积增加。相反，在黄淮海平原、长江中下游平原以及东部和东南部沿海等光温水热条件较好、优质耕地相对集中的区域，有灌溉条件的高产田大面积减少，造成耕地生产力降低，对我国粮食安全已构成一定威胁。
图11 1998年-2006年全国各省建设用地占用耕地情况
Fig.11 Provincial difference in the distribution of land used for construction occupied cultivated land in every province
(2)耕地资源增减区域分布差异明显。1998年-2006年期间，除新疆和黑龙江省耕地面积净增加外，全国其它省份耕地面积均呈下降趋势。我国耕地变化最为剧烈的地区分布在京津塘、长江三角洲、珠江三角洲等经济快速发展地区和内蒙长城沿线农牧交错带耕地与牧草地相互消长地区，原因主要为东部经济发达区建设占用、农牧交错带生态退耕、“三北”防护林建设。黄土高原区、内蒙古及长城沿线的农牧交错带区、东部水热条件较好的东部平原和丘陵区是我国耕地减少的主要策源地。我国新增耕地主要集中在广大西北部地区；但该区域生态环境恶劣，土壤瘠薄，耕地容易发生沙化，耕地生产力低于全国平均水平。整体来看，全国耕地生态条件存在退化趋势，耕地生产力降低。
(3)耕地增减原因存在区域差异。黄土高原区和内蒙古及长城沿线的农牧交错区，耕地减少的主要原因是生态退耕，大面积耕地转化为林地和牧草地，这些区域环境恶劣，生态脆弱，退耕还林还牧有利于保持水土，涵养生态。在经济发达的东部沿海区，耕地减少的主要原因是农业结构调整，其次是建设用地扩张，大面积耕地转化为园地、林地和建设用地。对于新增耕地而言，在中东部地区，主要来自土地整理(实际上是零星的后备土地资源的开发和农业结构调整)；而在西部地区，新增耕地主要来自后备土地资源的开发。
(4)建设占用耕地以独立工矿和村庄建设占用为主。因此，在控制建设占用耕地中，除严格控制大中城市盲目扩张外，更应侧重于对农村、独立工矿和建制镇的引导和控制，加强村镇规划，促进农村土地节约集约利用。此外，我国优质耕地集中的黄淮海区、长江中下游区、四川盆地以及东南沿海区，恰是建设占用耕地较为集中的区域，这无疑将导致我国耕地生产力整体水平降低。
(5)耕地质量具有区域性，随其生态环境条件的不同而不同。研究耕地数量变化固然重要，但在分析耕地数量变化的基础上，还应分析不同质量耕地的时空变化，这样才能更精确地研究耕地变化对粮食生产能力的影响。即将完成的国土资源大调查项目之一的农用地分等定级已经明确了区域耕地质量的数据，为将来研究耕地变化提供了科学的借鉴和参考。耕地占补平衡工作也应与农用地分等定级紧密结合，在确保耕地数量不减少的同时，严把新增耕地的质量关，确保我国耕地真正实现数量和质量的双向平衡。
注释：
①国土资源部，国土资源公报，2007.
②未包括香港特别行政区、澳门特别行政区和台湾省，下同.
③国土资源部，国土资源公报，2007.
④中国宏观数据挖掘分析系统[EB/OL].http://numuber.cnki.net/cyfd/index.aspx.
⑤部分省区将园地、林地和牧草地转化为耕地统计为农业结构调整。实际上，现阶段的农业结构调整主要是指耕地转化为其他经济效益更好的园地，耕地转化为林地与牧草地应该称为生态退耕，而林地和牧草地转化为耕地应该称为土地开发。