從土地利用看人地關(guān)系的演變

李秀彬

人地關(guān)系是地理學(xué)的一個核心論題?？疾旌驮u估人地關(guān)系的狀況和演變，可能的途徑有許多。美國地理學(xué)家Robert Kates說：“土地利用是地球上最顯而易見也是最深刻的人類活動印記。”無疑，對善于編繪地圖的地理學(xué)者來講，揭示人地關(guān)系的演變規(guī)律，沒有比土地利用研究更合適的切入點了。因為一個基本的事實是：弄清了人類使用的各類土地在空間范圍上的變化，就在很大程度上把握了地球受到人類擾動的程度。

土地利用變化及其環(huán)境影響的研究有很長歷史，而受到全球性關(guān)注是從1970年代中期開始的。國際科學(xué)聯(lián)合會(ICSU)的環(huán)境問題科學(xué)委員會(SCOPE)，于1978年成立了一個主要由歐美地理學(xué)家、生物學(xué)家及農(nóng)學(xué)家組成的專家組，總結(jié)集成有關(guān)土地變化及其環(huán)境影響的學(xué)術(shù)研究，當(dāng)時的研究工作集中在農(nóng)地的變化上。國際地圈生物圈計劃(IGBP)和全球變化人文項目計劃(IHDP)，于1995年聯(lián)合設(shè)立了土地利用和土地覆被變化(LUCC)項目，標(biāo)志著土地變化的全面研究被正式列入全球性環(huán)境變化的研究日程。

一、土地利用變化的環(huán)境影響

土地利用變化受到全球性的關(guān)注，與氣候變化的聯(lián)系可能是主要原因。氣候變化的核心問題是大氣中CO₂等溫室氣體含量的增加所造成的氣候變暖。一般認(rèn)為，人類對煤炭和石油等化石燃料的利用，是大氣中CO₂含量升高的主要原因。但也有學(xué)者估計，過去150年來人類通過土地利用向大氣中釋放的COs，與人類利用化石燃料釋放的量值相當(dāng)。在森林生態(tài)系統(tǒng)中，無論是植被本身還是其下的土壤，都儲存著大量的碳。而一旦開墾為農(nóng)田，大部分碳便進(jìn)入到大氣中，因為森林生態(tài)系統(tǒng)的碳儲量是農(nóng)田的2～5倍。

如果說土地利用對于地球系統(tǒng)碳循環(huán)的作用還不那么顯而易見的話，其對區(qū)域性環(huán)境和資源的影響則是觸目驚心的。土地利用與水的關(guān)系，就是一個很好的例子。陸地表面向大氣的水汽蒸發(fā)是水文過程的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)，而不同植被的水汽蒸騰量差異很大。一般來講，森林的蒸騰量高于草地和農(nóng)田。來自澳大利亞的一項研究表明，1970年代該國東南部地區(qū)桉樹林的砍伐使流域上游的總蒸發(fā)量下降，于是河川徑流增加，造成流域下游平原地區(qū)地下水位上升，土壤鹽漬化加重。然而最近幾年，針對政府大力推進(jìn)的造林計劃，學(xué)者們又提出了對于下游地區(qū)水資源短缺的擔(dān)憂。因為根據(jù)多年的觀測試驗，在年降水量1200mm的地區(qū)，森林流域比草地流域的產(chǎn)流量低50％－70％。而在更為干旱的地區(qū)，由造林引起的產(chǎn)流量減少幅度會更大。在中國，這方面的例子也俯拾皆是。1970年代以來黃河下游河段的斷流現(xiàn)象愈演愈烈，中游地區(qū)灌溉面積的擴(kuò)大是主要原因。

土地覆被的改變對地球系統(tǒng)的作用，遠(yuǎn)不只表現(xiàn)在碳循環(huán)和水循環(huán)方面。許多人認(rèn)為，目前人類面臨的很多環(huán)境和生態(tài)問題，其根源都可以追溯到土地利用。例如，森林的砍伐和濕地的疏浚使動物的柄息地縮小甚至消失，造成生物多樣性的降低；干旱草地的開墾造成土地荒漠化；陡坡地上的耕作引起水土流失甚至洪水、滑坡及泥石流；農(nóng)田上過量施用化肥和農(nóng)藥造成環(huán)境污染；居民點和道路鋪筑水泥瀝青造成城市熱島效應(yīng)……

二、全球的土地利用變化

農(nóng)業(yè)無疑是改變地球陸地表面覆被狀況最為重要的人類活動。根據(jù)LUCC項目的總結(jié)報告，到1990年，全球耕地面積約為1500～1800萬km²，牧場面積約為3100—3300萬km²。兩者合計，約占全球陸地總面積1.49億km²的1／3。天然草地和林地是人類擾動較小的土地類型，前者面積為1200～2300萬km²，后者為4300～4400萬km²。居民點及其它建設(shè)用地是人類擾動最為強(qiáng)烈的土地類型，不過其總面積相對較小，約占地球陸地面積的2％～3％。

農(nóng)業(yè)的歷史可以追溯到1萬年以前，然而農(nóng)業(yè)在空間上擴(kuò)張的步伐隨著兩次工業(yè)革命明顯加快。耕地在過去300年間增加了450％－500％。其中自1950年后的幾十年中，開墾的土地總面積超過了1700--1850年這150年開墾的總和。牧場在過去300年間增加了560％～675％，其中一半以上是1850年以后開辟的。耕地和牧場的擴(kuò)張是以森林和天然草地的減少為代價的。過去300年間，林地減少了17％—20％，而天然草地減少了30％～60％。

近幾十年全球土地變化表現(xiàn)出兩個明顯的特征：①20世紀(jì)后半葉耕作集約度變化顯著。1961--2002年間，全球耕地面積只增加了15％，而灌溉面積則翻番，化肥消費增加了4.5倍，拖拉機(jī)的數(shù)量增加了2.4倍。②土地變化的地理差異明顯。發(fā)展中國家特別是熱帶地區(qū)的森林面積持續(xù)減少，而歐洲、北美、日本等發(fā)達(dá)國家在20世紀(jì)先后經(jīng)歷了“土地利用轉(zhuǎn)型”，即陡坡耕地、貧瘠耕地等“邊際耕地”退出生產(chǎn)，森林面積增加。

三、中國的土地利用變化

有史以來，中國就以發(fā)達(dá)的農(nóng)業(yè)文明著稱于世。據(jù)考證，公元2世紀(jì)的東漢時期，中國的耕地面積就已達(dá)3800萬公頃。不過，封建時期的農(nóng)業(yè)在空間上的擴(kuò)張是緩慢的。到1812年，耕地面積為5 280萬公頃，只增加了不到40％。雖然錯過了工業(yè)革命，但由于人口的增加，其后的200年間耕地面積又增加了77％。于1935年達(dá)到9320萬公頃。高速的農(nóng)業(yè)擴(kuò)張發(fā)生在1950--1980年的30年間，耕地增加了23％，達(dá)到1.36億公頃。這些土地來自于草地和森林的開墾。據(jù)估計，在1949---1996年間，中國天然草地的面積減少了32％。

根據(jù)國土資源部的最新統(tǒng)計，截至2008年，中國的土地結(jié)構(gòu)為：耕地1.22億公頃(占陸地國土面積的12.8％)，園地1180萬公頃(占1.2％)，林地2.36億公頃(占24.8％)，牧草地2.62億公頃(占27.5％)，居民點等建設(shè)用地3307萬公頃(占3.5％)。

近幾十年中國土地變化表現(xiàn)出如下特征：①耕地面積持續(xù)減少。自1980年以來的近30年間減少了10％；②林地面積持續(xù)增加。一般認(rèn)為中國的林地面積在1960年代初達(dá)到谷底。據(jù)林業(yè)部門的統(tǒng)計，當(dāng)時全國的森林覆蓋率為9％左右，到2003年這一指標(biāo)為18.2％；③居民點等建設(shè)用地面積增加較快。自1980年以來的近30年間增加了40％；④農(nóng)地利用的集約度顯著提高。如灌溉面積從1950到1980年代增加了80％，化肥、農(nóng)藥、農(nóng)膜、作物新品種、機(jī)械及能源的使用量大幅度增加。

四、把握未來土地變化的趨勢

近幾十年特別是1960年代以來，無論從世界還是中國的發(fā)展上看，科技進(jìn)步都對農(nóng)業(yè)產(chǎn)生了巨大的促進(jìn)作用。單位面積耕地上的農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量大幅度提高，人類為滿足不斷增長的對于食物的需求，不再只依賴耕地面積的

擴(kuò)張。盡管集約農(nóng)業(yè)消耗了更多的水資源，也帶來了環(huán)境污染問題，但從總體上講，特別是在保護(hù)自然生態(tài)空間這一點上，是令人鼓舞的。部分學(xué)者因此提出：可以用小面積優(yōu)質(zhì)耕地上的集約生產(chǎn)，來支持大面積上的生態(tài)自然恢復(fù)。從發(fā)達(dá)國家所經(jīng)歷的“土地利用轉(zhuǎn)型”來看，這一論點是不無道理的。

既然土地利用的目的是為了提高人類的福利，那么在經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展與土地利用空間變化之間，必然存在著規(guī)律性的聯(lián)系。用地理學(xué)家段義孚的話說：“土地利用是人類社會的一面鏡子”。英國地理學(xué)家Alexander Mather發(fā)現(xiàn)，各類土地面積從擴(kuò)張到收縮或者從收縮到擴(kuò)張，對應(yīng)著國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的階段轉(zhuǎn)換。特別是林地面積，這種規(guī)律性最強(qiáng)，即隨著經(jīng)濟(jì)的增長，呈u字形曲線變化(耕地面積呈倒u字形)。這個后來被稱為“土地利用轉(zhuǎn)型”的假說，其實與另一個人們更熟悉的假說不謀而合，那就是“環(huán)境庫茲涅茨曲線”。后者是在更廣泛的意義上刻畫人地關(guān)系演變路徑的假說——環(huán)境狀況隨經(jīng)濟(jì)的發(fā)展先是惡化而后得到逐步改善。

轉(zhuǎn)型的發(fā)生，除了農(nóng)業(yè)科技進(jìn)步提高單位面積產(chǎn)量的作用外，還有人口城鎮(zhèn)化造成的農(nóng)業(yè)勞動力的外遷。南歐的一些國家、日本和我國臺灣的山區(qū)，都曾先后出現(xiàn)“老人農(nóng)業(yè)”或“婦女農(nóng)業(yè)”的現(xiàn)象。1990年代末，隨著農(nóng)村勞動力大規(guī)模進(jìn)城務(wù)工，我國開始出現(xiàn)“農(nóng)村只剩下386199部隊務(wù)農(nóng)”的說法?？萍歼M(jìn)步的作用，是通過相對優(yōu)勢定律使優(yōu)質(zhì)土地的產(chǎn)能不斷提高，在糧食總需求變化不大的情況下將劣質(zhì)土地淘汰出局；而城鄉(xiāng)勞動力遷移的作用，使農(nóng)業(yè)的勞動力成本提高、效益下降，也對劣質(zhì)耕地產(chǎn)生“擠出效應(yīng)”，使其撂荒。這是因為那些質(zhì)量較差的耕地在這個過程中受到的沖擊最大。從這個意義上說，轉(zhuǎn)型的發(fā)生，其機(jī)理就是劣質(zhì)土地的“邊際化”過程。

中國的耕地面積變化，在1980年前后發(fā)生了從凈擴(kuò)張向凈收縮的轉(zhuǎn)折，很可能是土地利用轉(zhuǎn)型的標(biāo)志。盡管中央政府多年來一直強(qiáng)調(diào)實行世界上最嚴(yán)格的耕地保護(hù)制度，但是以下事實將促使耕地面積進(jìn)一步減少：①地理學(xué)家Northam通過實證研究認(rèn)識到：一個國家或經(jīng)濟(jì)體的城鎮(zhèn)化過程，在歷程上會呈現(xiàn)s型曲線的形態(tài)，即人口城鎮(zhèn)化率在25％～75％之間的中期階段，是一個加速增長的過程。這一規(guī)律得到了學(xué)術(shù)界的公認(rèn)。我國的人口城鎮(zhèn)化率，在1980年代中期達(dá)到了25％，進(jìn)人了城鎮(zhèn)化的加速中期階段，預(yù)計這一階段將延續(xù)到2050年前后。如上所述，與人口城鎮(zhèn)化相伴隨的耕地邊際化過程將持續(xù)。②伴隨人口城鎮(zhèn)化的另一個過程是居住、工業(yè)及交通等建設(shè)用地的擴(kuò)張。由于人類大都脫胎于農(nóng)業(yè)社會，特別是中國，人口相對集中的城鎮(zhèn)往往與農(nóng)田在空間上有著緊密的鄰近關(guān)系，城鎮(zhèn)的發(fā)展必然要占用耕地。近20年來，我國平均每年建設(shè)用地的擴(kuò)張規(guī)模約為35萬公頃。根據(jù)中國科學(xué)院的遙感調(diào)查資料，其中60％～80％的土地為耕地。③1998年夏季長江流域的大洪水和2000年春季北方地區(qū)的沙塵暴，引起了政府、學(xué)術(shù)界和公眾對土地退化問題的關(guān)注，促成了大規(guī)模的“退耕還林還草工程”。據(jù)國土資源部的統(tǒng)計，1998--2006年間，全國平均每年的生態(tài)退耕面積為78萬公頃。此外，到2006年為止，全國自然保護(hù)區(qū)面積也擴(kuò)大了一倍。盡管政府在2007年之后，不再安排新的退耕還林面積，但是隨著各地主體功能區(qū)規(guī)劃工作的展開，預(yù)計各種功能的生態(tài)用地，將呈擴(kuò)張的趨勢。

人們在土地需求上的沖突，存在于從社區(qū)到國家甚至全球各個尺度上。從國家的宏觀層面上看，土地需求間的沖突，在我國目前突出表現(xiàn)在城鎮(zhèn)化發(fā)展、糧食安全及生態(tài)保護(hù)三者之間。無疑，哪一方面都很重要，而哪一類土地的擴(kuò)張往往都以其它兩類土地的收縮或受限為代價?？梢哉f，目前中國的土地政策，存在“三重，障論”。把握中國未來的土地利用變化，關(guān)鍵是跟蹤這三對矛盾間的沖突與平衡。

把握全球的土地變化，需要考慮的因素更多，如人口總量和城鎮(zhèn)化速度、消費水平和取向、經(jīng)濟(jì)增長、科技進(jìn)步等。樂觀的情景是：發(fā)展中國家保持持續(xù)的經(jīng)濟(jì)增長，農(nóng)業(yè)因而得到較多的資本投入，集約度的提高使現(xiàn)有耕地的產(chǎn)量提升，而人口的城鎮(zhèn)化使農(nóng)業(yè)勞動力減少，邊際耕地退出生產(chǎn)，森林、濕地等自然生態(tài)系統(tǒng)面積擴(kuò)大，于是發(fā)展中國家走上發(fā)達(dá)國家所經(jīng)歷過的土地利用轉(zhuǎn)型的光明大道；悲觀的情景是：發(fā)展中和低收入國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展和城鎮(zhèn)化速度緩慢，農(nóng)業(yè)得不到資本投入，人口持續(xù)增加，而發(fā)達(dá)國家和新型工業(yè)國對糧食及木材等土地產(chǎn)品的消費持續(xù)增加，于是耕地面積的擴(kuò)張依然是糧食供給的一個主要方式，森林和濕地繼續(xù)遭受蠶食，退化土地面積繼續(xù)擴(kuò)大。

未來究竟向哪個方向發(fā)展，決定于全世界是否對作為人類之家的地球，承擔(dān)起責(zé)任。