粮食安全：西北地区退耕对粮食生产的可能影响，本文主要内容关键词为：西北地区论文,粮食生产论文,粮食安全论文，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。
中国西北地区在行政区划上主要包括陕西、宁夏、甘肃、青海、新疆5个省、区，面积约311×10[4]km[2]。该区深居内陆，属干旱、半干旱气候区，气候干燥、降水不足、水资源匮乏，且地形地貌复杂多变、生态环境脆弱、自然灾害频繁。目前，西北地区已成为我国水土流失、草场退化与荒漠化最为严重的地区，水旱、风沙、滑坡、泥石流等自然灾害已成为抑制西北地区农业发展的重要障碍因素。西北地区的生态恶化不仅给当地人民的生产、生活和生命财产安全带来极大的影响，阻碍了西北地区社会经济的发展，而且，由于西北地区所处的重要的生态区位——长江、黄河的上中游地带，冬季风向南和向东南方向侵袭的必经之地，对我国其它地区，尤其是经济发达的东部地区的生态环境都产生着重大影响。抑制和扭转西北地区生态恶化趋势的退耕问题，不仅仅是一个区域内部问题，业已成为一个全国性的问题。鉴于此，本文旨在从西北地区的可能退耕规模及其对粮食生产的影响出发，讨论西北地区的粮食安全问题。
1 西北地区退耕的计划规模
西北地区生态环境恶化有着自然和人为两方面原因。从自然的角度来讲，主要包括由西北地区的地理位置、气候条件、地貌类型以及土地覆被状况等。而人为因素则包括森林的滥砍滥伐、草地的过牧超载、药用或有经济价值植物的乱挖乱采、坡耕地的大面积开垦等，这些都造成了天然植被的破坏。
20世纪90年代，西部大开发拉开了序幕。西部的开发不仅仅是对西部丰富的自然资源的开发，而且还包括对西部地区生态环境的建设。朱镕基总理在九届全国人大三次会议《政府工作报告》中明确指出，西部大开发要集中力量，切实搞好生态环境保护和建设，陡坡耕地要有计划、有步骤地退耕还林还草，要抓住粮食等农产品相对充裕的有利时机，采取“退耕还林（草）、封山绿化、以粮代赈、个体承包”的综合性措施，以粮换林（草）。西北地区作为西部地区的一个特殊地带，在开发大西北的过程中，同样必须把经济发展和生态环境的改善结合起来，科学地恢复西北地区的自然植被，充分发挥森林和草地生态系统涵养水源、净化空气、调节气候、固着土壤的功能，改善生态环境的作用，减轻自然灾害的强度或防止自然灾害的发生，控制荒漠化和草地退化的进程，减少水土流失。
在《全国生态环境建设规划》、各省区生态环境建设规划和国务院及相关部门的政策、规定的指导下，西北各省区政府及有关部门积极筹划，进行退耕还林还草试点，制定本省区的退耕还林还草计划或规划。
2000年，为加快实施西部大开发战略，作为水土流失大省的陕西省编制了《陕西省山川秀美工程规划纲要》，计划从1999年起到2010年，力争用12年时间，完成全省111.6×10[4]hm[2]大于25 °以上坡耕地的退耕还林还草，使全省林草覆盖率达到65.7％。甘肃省制订的退耕还林计划指出，全省在今后10年大约有200×10[4]hm[2]坡耕地要退耕，平凉、庆阳、天水、定西等黄土高原区将在10年内退耕还林133.3×10[4]hm[2]以上［1］。新疆从2000年起，将连续3年每年安排6.67×10[4]hm[2]以上的面积退耕还林。退耕的主要区域是南疆环塔里木边缘深受风沙危害的植棉区，所退耕地主要用于发展经济林、防护林与草被［2］。宁夏自治区也已初步制定出南部山区退耕还林还草规划，从2000年起，利用9年的时间退耕还林还草33.3×10[4]hm[2]，2000年退耕1.3×10[4]hm[2]，以后每年陆续退耕在4×10[4]hm[2]左右［3］。根据远景规划，从2000年到2010年，青海省将完成退耕还林还草33.3×10[4]hm[2]［4］。
根据上述规划或计划，若陕西、甘肃、宁夏三省区每年完成的退耕还林（草）任务大致相同，则各省区的退耕计划可以细化为表1，到2010年，西北地区将累计退耕还林还草约400×10[4]hm[2]，占西北地区耕地总面积（1996年土地详查值）的24.8％。
2 西北地区退耕对粮食生产的可能影响
西北地区的退耕还林（草）必然会对当地的粮食生产带来巨大影响，其中最直接的便是退耕带来耕地的大面积减少，从而引起粮食总产的降低。仅就此而言，退耕将使原为粮食基本平衡区和缺粮区［5～7］的西北五省区陷入缺粮境地。但从另一角度来看，退耕对粮食生产也存在着积极的影响：一是退耕节省下来的生产要素的转移可以带来未退耕耕地粮食产量的增长；二是西北地区生态环境以及局地小生境的改善可以对粮食生产产生促进作用，并降低灾害风险。此外，退下来的耕地均是受坡度、水分等条件严重制约的耕地，单产有限，而农业科技的进步和工程设施建设的加强，必然会对保留耕地上的粮食生产起到极大的推动作用。
2.1 退耕所造成的耕地面积减少对粮食生产的影响
耕地面积的减少对粮食生产的影响最为直接和明显，尤其是人均耕地较少的地区。
坡耕地的产量一般较低，如黄土高原地区，由于当地群众在坡耕地上采取的是广种薄收、粗耕粗管的经营方式，生产力水平极低，坡耕地作物产量多年徘徊在750～1500kg／hm[2]［8］， 半数左右的坡耕地的粮食单产在1350kg／hm[2]以下，而陡坡耕地的粮食单产更低， 一般仅有750kg／hm[2]（注：新陇.陕西粮食退耕不减产.经济参考报，2000—07—27（4）。）［9］。陕西省退耕主要是针对大于25°的陡坡耕地，因此粮食单产取750kg／hm[2]；甘肃和宁夏（主要是黄土高原区）按坡耕地产量1125kg／hm[2]计算。按计划规模，到2010年， 西北五省区的黄土高原区每年将减少粮食产量216.6×10[4]t。在青海， 陡坡耕地的产量约在225～1125kg／hm[2]，全省平均值约为750kg／hm[2]，而坡耕地平均产量约为2250kg／hm[2]（注：青海省计划委员会.青海省“以粮代赈”退耕还林（草）实施规划（2000—2009）.1999。），二者结合考虑，取粮食单产1125kg进行计算可知，退耕直接的粮食损失约为25.5×10[4]t。在甘肃的河西走廊地区，粮食平均单产较高，1990～1995年粮食平均单产为6090kg／hm[2]，退耕的耕地以单产3000kg／hm[2]计算（单产3000～4500kg／hm[2]的中产田占60％～65％，单产3000kg／hm[2]以下的低产田占20％～25％［10］），退耕所引起的粮食产量减少约为154.1×10[4]t。 新疆因退耕的主要区域是南疆环塔里木边缘深受风沙危害的植棉区，不直接涉及粮食问题。
因此，以静态的方式计算，到2010年，按计划规模，西北五省区因退耕所造成的粮食减产近400×10[4]t（表2），约占1996年粮食总产的12.4％，远低于24.5％的退耕地比重数。
2.2 节约投入对粮食生产的影响
大面积农耕地的退耕，其直接影响对于粮食总产而言必然是负面的，但从节约投入以及从投入产出效率的角度而言，其影响又具有积极性。
从投入的角度看，耕地退耕使得原投入的水、肥料、农药、种子以及劳力转向适宜耕种的耕地，投入增加必然会带来这些耕地粮食产量的增加；从投入产出效率的角度看，在坡耕地及受风蚀沙化严重影响的耕地上进行投入的边际效益必然会低于投入到非坡耕地和非沙化耕地的边际效益，这同样会带来粮食单产的增加，进而增加粮食总产。
2.2.1 水资源
西北五省区的退耕耕地除新疆以外，绝大部分为旱地，没有灌溉条件，因此，退耕对水资源的节省主要是新疆地区。按新疆的退耕计划，2000～2002年，连续3年每年退耕6.67×10[4]hm[2]， 以棉田现行的净灌水定额4800m[3]／hm[2]计算（中等干旱年值）［11］， 则每年可节约灌溉用水3.2×10[8]m[3]。
灌溉用水的节约，对于干旱较为严重的西北地区十分重要。它可以解决西北地区生态用水量不足的问题，也可以将节约的水量用于其它耕地的灌溉，提高作物产量。如果节省的灌溉用水平均分配到南疆所有耕地（包括棉田和粮田等），以南疆2010年粮经比仍为1∶1计算，粮田可多获得灌溉用水1.6×10[8]m[3]。以1.5kg／m[3]的水产比计算， 节约的灌溉用水可多生产粮食24×10[4]t。
2.2.2 化肥
化肥是农业生产中一项至关重要的生产性资源，在粮食增产中起着主要作用。1985～1995年期间，我国化肥施用量年均增长率为7.14％，对粮食增产的贡献率为34.08％，是各生产要素中贡献率最大的［12］。
我国西北地区化肥的投入量相对其它地区明显偏低，对于坡耕地更是如此。据估计，黄土高原有1／3的坡耕地无肥可施［13］，其中的延安地区坡耕地平均化肥施用量1992年仅为23.5kg／hm[2]， 而实际上许多地方的化肥施用量还远低于此数字。如以黄土高原区坡耕地平均化肥施用量仅15kg／hm[2]计算，黄土高原区可节省化肥近4.2×10[4]t。河西走廊地区肥料投入一般较高，1995年平均为231.0kg／hm[2]；南疆山地绿洲荒漠区次之，为192.9kg／hm[2]（注：“九五”国家农业科技攻关计划“农业资源高效利用与管理技术”专题研究报告——农业资源高效利用中新技术应用前景和技术政策研究，2000。）。以此水平计算，河西走廊退耕后可节省化肥约15.4×10[4]t；南疆退耕区域可节省化肥约3.9×10[4]t。在青海省，除青东农田化肥投入较高（1995年约128.7kg／hm[2]）以外，青南和青北的施肥量均不足45kg／hm[2]，退耕耕地施肥量以15kg／hm[2]计算，青海省耕地退耕将减少化肥施用量0.5×10[4]t。因此，西北地区合计节省化肥24×10[4]t。
如所节省的化肥全部运用于本省区的农业生产，则按照粮食总产增加量与化肥增施量之比为5.81［14］（注：此值为内蒙古、陕西、山西、甘肃、宁夏、青海、贵州、云南八省区的平均值），粮食作物比例依旧如表1计算，节省的化肥投入其它耕地，粮食可增产约100×10[4]t，若假设新疆节约的化肥仍用于棉花生产，则粮食增产约90×10[4]t。
2.2.3 劳动力
西北地区劳动力节省和转移同样会对西北地区粮食生产产生积极影响，在此暂不作具体分析。
2.3 科技进步和工程设施建设对粮食生产的影响
农业发展需要新的科技革命和技术创新。目前我国的农业科技水平与国际先进水平总体相差较远，而在国内，东西部之间也存在明显的差距。在西部，农业与农村经济仍未摆脱粗放的增长方式，农业资源的利用率很低。通过培育抗旱高产新品种、节水灌溉、采用较先进的耕作措施，再加上农田水利设施的修建和完善以及坡耕地的改造，到2010年，西北地区的粮食生产必将迈上一个新台阶。
2.3.1 生物技术
目前，我国已在细胞工程育种、抗病虫转基因植物研究，以及农业微生物在种植业上的应用研究等诸多方面取得了长足进步。优良品种的推广应用，在农业生产发展中的贡献率已占到30％以上。因此，生物技术将成为西北地区粮食增产的最为有效的途径之一。
2.3.2 旱作农业技术
我国西北地区年降水量一般在400mm以下，大部分地区则不足200mm。如何充分利用有限的降水，是西北地区农业发展的关键。近几年来，在深化研究推广新的旱作农业技术——地膜穴播小麦、集流自然降水实现资源化利用等方面，已取得了显著的增产成效。
2.3.3 改造中低产田
受地形、土壤等因素影响，西北地区中低产田所占比例极大，约占到75 ％（注：根据全国农业资源区划办公室《中国农业后备资源》（1998）数据整理而得。）。因此，提高西北地区粮食产量除增加科技投入外，还应加大中低产田的改造力度。
中低产田改造的一项主要内容便是坡耕地的改造，而坡改梯平均可增产35％～40％［15］。西北五省区在生态环境建设规划中都设定了改造中低产田的任务：从1998年到2010年，陕西将改造坡耕地104.4×10[4]hm[2]，甘肃新修三田83.2×10[4]hm[2]，宁夏新增梯田12.3×10[4]hm[2]，青海新增梯田15×10[4]hm[2]，新疆将改造中低产田192×10[4]hm[2]（含兵团40×10[4]hm[2]）。
2.4 生态环境的改善
退耕还林还草不仅可以使水土流失、土地荒漠化得到控制，而且在林草恢复达到一定规模后便能为粮食生产营造一个良好的外在环境，包括降低风速、减少风暴次数，提高地面温度、湿度，防止和减轻干热风、冰雹、霜冻、干旱危害等。生态环境和农业生产条件的改善以及气候灾害的减轻和避免必然会带来邻近耕地产量的增加。
3 西北地区未来人口的粮食供求平衡
3.1 西北地区未来粮食产量预测
粮食作物的单位面积产量受自然条件、社会经济条件的制约。具体到某一地区，除去自然灾害、战争等突发性事件外，粮食的单位面积产量主要是由技术投入、物质投入和人力投入共同决定的。这粮食单产反映了上述所列举的技术进步、耕作措施的改进、农田水利设施的修建和改造以及一系列中低产田改造措施的影响。因此，通过对以往若干年份粮食单产的分析，进而预测出的未来某一年份的粮食单产包含了上述影响因素的综合作用。
通过对西北五省区1970～1999年历年的粮食单产的分析，可以看出粮食单产具有明显的增长趋势。以对应于年份的自然数序列为t， 以单位产量为Y（kg／hm[2]），对各省区历年粮食单产进行线性［Y＝b[,0]＋b[,1]t］、二次曲线［Y＝b[,0]＋b1t＋b[,2]t[2]］、 复合曲线［Y＝b[,0]（b[,1]）[t]］、生长曲线［Y＝e[b0＋b1t]］、 对数曲线［Y＝b[,0]＋b[,1]1nt］、指数曲线［Y＝b[,0]＋e[b1t]］、幂曲线［Y＝b0t[b1]］等模型的回归分析，并从中选取最优作为分省区粮食单产的预测模型（表3）。
表3 西北五省区2010年粮食单产预测
Table 3 The forecast of grain yield in 2010 in the five provinces/municipality in Northwest China
模型构建之后，以对应于2010年的t值代入模型， 进而外推预测出2010年粮食单位面积产量，如表3所示。与1999年相比，2010年的粮食单产均增长30％以上（表4）。考虑到在统计过程中有缩小耕地面积，夸大单位产量，以及新开垦耕地面积未纳入统计途径等问题，以预测值的90％作为未来粮食单产的保守估计。
表4 西北五省区粮食单产2010年预测值与1999年实际值的对比
Table 4 The comparison of forecasting value in 2010 and the actual value in 1999 of grain yield
省区 陕西甘肃青海宁夏新疆
1999年实际值(kg/hm[2])
2686.5 2800.5 3004.5 3508.5 5515.5
2010年预测值(kg/hm[2])
4070.9 4116.6 3959.3 4893.4 8999.8
相对于1999年的增幅(%)51.53
47.00
31.7839.47 63.17
我国实行严格的土地用途管制制度，严格控制农用地的非农使用。同时，我国实行基本农田保护制度，并通过立法的形式保证耕地的占补平衡。因此，假设2010年的耕地数量维持1999年的水平（不含退耕数量），复种指数为1，粮食作物占耕地面积比例保持目前水平，2010 年西北地区将生产粮食4516.9×10[4]t，保守估计为4065.2×10[4]t（表5）。
表5 西北地区2010年粮食总产量
Table 5 The total grain yield in the five provinces/municipality in Northwest China in 2010
省区陕西 甘肃 青海 宁夏新疆合计
2010年耕地面积(10[4]hm[2]) 402.47 302.4735.593.58
378.57 1212.59
粮食作物比例(%) 85 7768
80 50
-
粮食单产(kg/hm[2]) 4070.9 4116.6
3959.3 4893.4
8999.8 -
总产量(10[4]t) 1392.7 958.8 95.6366.3
1703.5
4516.9
粮食单产保守估计(kg/hm[2]) 3663.8 3704.9
3563.4 4404.1
8099.8 -
总产量保守估计(10[4]t) 1253.4 862.9 86.0329.7
1533.2
4065.2
3.2 西北地区未来人口的粮食供求平衡分析
人类对粮食的需求随着人口的变化以及人口对粮食的消费水平的变化而改变。未来30年，我国人口的增长不可避免。人口数量的增长必然会带来对粮食需求的增长，同时，随着人民生活水平的提高，对粮食及粮食产品的人均需求也会相应增加。
《跨世纪的中国人口》陕西卷、甘肃卷、青海卷、宁夏卷、新疆卷分别对上述五省区的未来人口进行了预测。依据参数的不同，预测分为高、中、低3个方案，分别对2000、2010、2030 年等年份的人口总量进行了预测。通过对2000年人口预测值与1999年年末统计值和2000年11月1日零时第5次全国人口普查数据的比照，得出了调整后的2010年西北五省区的人口预测值（表6）。
表6 西北五省区粮食供求平衡分析
Table 6 Analysis on the supply and demand of grain in the five provinces/municipality in Northwest China
2010年人口预测调 人均粮食需求粮食总需求粮食总供给粮食供求关系粮食调入比例
省区 方案
整值(10[4]人) (kg/人) (10[4]t) (10[4]t)
(10[4]t) (%)
A400
1536.9
1392.7 -144.2 9.38
陕西3842.15B425
1632.9 -240.2 14.71
C450
1729.0 -336.3 19.45
A400
1058.8
958.8 -100.0 9.44
甘肃2646.96B425
1125.0 -166.2 14.77
C450
1191.1 -232.3 19.50
A400226.3
95.6
-130.7 57.76
青海565.64 B425240.4 -144.8 60.23
C450254.5 -158.9 62.44
A400247.4366.3 118.9 -48.06
宁夏
618.44 B425262.8
103.5 -39.38
C450278.388.0 -31.62
A400866.8
1703.5 836.7 -96.53
新疆
2167.04 B425921.0
782.5 -84.96
C450975.2
728.3 -74.68
A400
3936.1
4516.9 580.8 -14.76
合计
9840.23 B425
4182.1
334.8 -8.01
C450
4428.188.8 -2.01
分别以2010年人均粮食需求量为400kg、425kg和450kg设计出3个粮食供求方案A、B、C。由表6可知，就整个西北地区而言，在2010年3 个方案的粮食需求分别为3936.1×10[4]t、4182.1×10[4]t和4428.1×10[4]t，而同期粮食总供给值为4516.9×10[4]t，保守值为4065.2×10[4]t。以粮食总供给值衡量，3个方案的粮食供应均能满足需求，但3个方案的盈余水平均低于15％。而以供给保守值衡量，则除A 方案粮食略有盈余外，B、C两方案粮食供给均小于需求。由上述分析可见，西北地区未来粮食供给仍具较大压力。粮食的供求平衡关系具体到各个省区则有所不同。陕西、甘肃和青海三省区3种方案粮食供给均不能满足需求，需通过粮食调入解决供求矛盾，其中青海粮食缺口最大，在C 方案中调入的粮食占到粮食需求的62.44％。而宁夏和新疆则是余粮区，余粮基本可解决上述三省区的供需矛盾。而就粮食供给保守值而言，上述省区的粮食供求关系未发生实质变化。
4 结论与建议
由上述预测分析可知，2010年我国西北地区A、B、C3个方案的粮食总需求均小于粮食总供给，粮食略有盈余，但盈余水平较低。而粮食供给保守值除A方案外，B、C两个方案均不能满足未来的粮食需求。 从另一个角度来看，由退耕还林（草）所引起的粮食减产近400×10[4]t， 而由于粮食单位产量的提高所带来的粮食增产可达1000×10[4]t以上。由此可以看出，就总体而言，一方面，在增加农业投入，提高农业技术含量，大力改造中低产田的前提下，西北地区的退耕还林还草不会对西北地区的粮食安全构成威胁；另一方面，人口数量的增长以及粮食人均消费水平的提高是影响粮食供求关系的主导因素，西北地区耕地的粮食压力始终存在。而具体到省区，到2010年，陕西、甘肃和青海三省区粮食供需矛盾尖锐，需从外省区调入大量粮食。
尽管就整个西北地区而言，由技术进步、农田基础设施的建设等完全可以消除由退耕还林还草所带来的不利影响，但也不能对粮食安全放松警惕，这是因为：①西北地区的退耕还林（草）可能会带来粮食产量暂时的下降。1999年以来，各省区退耕还林（草）试点的力度大、面积广，通过技术进步、中低产田改造等途径不可能短期内弥补由退耕带来的粮食减产；②西北五省区的自然灾害较为频繁，粮食生产的稳定性较差。自然灾害的发生将会对西北地区的农业生产带来严重的打击，粮食产量易出现较大幅度的波动；③在西北地区，耕地开垦和中低产田的改造费用较高，需要大量的资金支持。西北地区自然条件相对恶劣，尽管后备耕地资源较多，中低产田改造的余地较大，但所需投入也相对较高。同时，退耕还林还草本身也需要大量的资金投入，因此，投入成为保障西北地区粮食安全的关键问题；④随着城市化的发展和基础设施的建设，农用地的非农占用成为不可避免的趋势。虽然国家明令要求实行农用地的占补平衡，但在具体落实上却存在着这样或那样的问题。其结果往往是占大于补。另一方面，新开垦或复垦用于补偿的耕地在质量上也往往低于被占用的耕地。有时尽管在数量上实现了占补平衡，但在质量上却无法实现。
西北地区的退耕还林还草是西北地区生态环境建设的重大举措，也是全国生态环境建设的一项宏伟工程。它的实施表明了国家和地方政府改善生态环境的决心，它的完成以及西南地区退耕还林还草工程的完成将会使我国的生态环境状况发生重大改观。退耕还林（草）对于农业发展也是一次难得的机遇，是西北地区粮食发展战略调整的大好时机。一方面，西北地区应在条件较好的地区增加农业投入，大力加强商品粮基地建设。退耕还林还草必然使大批耕地退回为林地或草地，作为弥补，必须在自然条件较好，生态问题不甚严重的地区加强农田基本建设，改善农业生产条件，大力发展粮食生产，建立若干个区域性粮食生产基地。另一方面，退耕的过程，也是农业结构调整、建立高产优质粮食生产系统的过程。目前，西北地区粮食发展呈现出总量平衡，而结构性、阶段性有余的态势。到2010年，从数量上讲，退耕对西北地区的粮食供应不会产生太大的影响，但地方政府应抓住时机合理进行粮食结构调整，同时对粮食品质的提高给予足够的重视。今后，在粮食消费中，社会对优质米、专用小麦、优质玉米的需求将会大幅度提高，因此，在粮食生产中应加大科技投入，提高粮食的科技含量，生产出适销对路的高品质粮食。