基于耕地壓力指數(shù)的糧食安全研究-以云南省為例

楊 惠，王鳳蘭

（云南師范大學(xué)旅游與地理科學(xué)學(xué)院，云南 昆明 650500）

基于耕地壓力指數(shù)的糧食安全研究-以云南省為例

楊 惠，王鳳蘭*

（云南師范大學(xué)旅游與地理科學(xué)學(xué)院，云南 昆明 650500）

以經(jīng)濟(jì)較為落后、城市化水平比較低的云南省為例，運(yùn)用Excel軟件，以耕地壓力指數(shù)計(jì)算為計(jì)量模型，測(cè)算糧食安全程度。在云南省2000-2009年耕地、人口、糧食產(chǎn)量數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)分析基礎(chǔ)上，測(cè)算最小人均耕地面積和耕地壓力指數(shù)的動(dòng)態(tài)變化，從而得出云南糧食產(chǎn)能安全態(tài)勢(shì)。研究表明，2000年以來(lái)，云南省人均耕地面積持續(xù)減少，耕地壓力指數(shù)近10年來(lái)都在1之上，如若不采取措施，在未來(lái)一段時(shí)間云南省將可能出現(xiàn)糧食危機(jī)。

耕地壓力指數(shù)；糧食安全；云南省

糧食問(wèn)題是關(guān)系國(guó)計(jì)民生的基本問(wèn)題，是國(guó)家發(fā)展和社會(huì)穩(wěn)定的基礎(chǔ)［1］。耕地作為糧食生產(chǎn)的載體，是糧食生產(chǎn)能力的基本構(gòu)成要素，同時(shí)也是當(dāng)前中國(guó)糧食生產(chǎn)能力的“瓶頸”［2］。隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的不斷深入，耕地?cái)?shù)量急劇減少，因此探討糧食安全問(wèn)題，找出導(dǎo)致糧食危機(jī)的關(guān)鍵因素，提出措施對(duì)解決國(guó)家糧食安全問(wèn)題意義深遠(yuǎn)。文章以云南省為例，運(yùn)用Excel軟件，以耕地壓力指數(shù)計(jì)算為計(jì)量模型，測(cè)算糧食安全程度，并結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況提出應(yīng)對(duì)措施。

云南省地處中國(guó)西南邊陲，位于北緯21°8′32″-29°15′8″、東經(jīng)97°31′39″-106°11′47″，北回歸線橫貫本省南部。自然地理環(huán)境復(fù)雜多樣，全省相對(duì)平緩的山區(qū)只占總面積的10%左右，高山峽谷相間，是個(gè)多山地少平地的山區(qū)，山區(qū)面積占全省總土地面積的94%。全省125個(gè)農(nóng)業(yè)縣（市、區(qū)） 山區(qū)面積均占70%以上，耕地面積2011年為6.0721×106hm2，僅占全省土地面積的 7.28%，其中輪歇地 9.843×105hm2，25°以上坡地、梯田、望天田4.993×105hm2。但全省實(shí)際常用耕地面積僅4.5885×106萬(wàn)hm2，人均耕地約0.1 hm2［3］。而且近10多年來(lái)，耕地面積雖有所增加，但所增加的耕地是由質(zhì)量低的宜農(nóng)荒地開墾而來(lái)，基本上是低產(chǎn)旱地，所以云南省雖然耕地有所增加，但是土地生產(chǎn)力是在逐年降低，實(shí)際上耕地資源存在嚴(yán)重的危機(jī)。

從全省糧食產(chǎn)量看，2010年全省糧食總產(chǎn)1.531×107t，糧食單產(chǎn)為3 262.5 kg/hm2，人均糧食達(dá)334 kg，比1949年增加了60 kg，但遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于全國(guó)人均糧食平均水平，還沒(méi)有完全解決溫飽問(wèn)題，全省糧食還不能承載全省人口。

因此，隨著人口猛增、耕地資源數(shù)量有限、人均耕地減少加劇，云南省人地矛盾將日益尖銳，形勢(shì)非常嚴(yán)峻。

1 材料與方法

1.1 研究方法

采用最小人均耕地面積及耕地壓力指數(shù)模型，分析預(yù)測(cè)最小人均耕地面積和耕地壓力指數(shù)的變化趨勢(shì)。

1.1.1 最小人均耕地面積

最小人均耕地面積是在一定區(qū)域范圍內(nèi)，一定食物自給水平和耕地生產(chǎn)力條件下，為了滿足人口正常生活的食物消費(fèi)所需的耕地面積。最小人均耕地面積是食物自給率、食物消費(fèi)水平、耕地生產(chǎn)力水平等因子的函數(shù)［4］，如下式

式中：Smin為最小人均耕地面積（hm2/人）；β為糧食自給率（%）；Gr為人均食物需求量（kg/人）；P為食物單產(chǎn)（kg/hm2）；q為食物播種面積占總播種面積之比（%）；k為復(fù)種指數(shù)（%），它是一年中各個(gè)季節(jié)的實(shí)際總播種面積除以耕地面積求得的。最小人均耕地面積給出了為保障一定區(qū)域糧食安全而需要保護(hù)的耕地?cái)?shù)量底線。

1.1.2 耕地壓力指數(shù)

耕地壓力指數(shù)是最小人均耕地面積與實(shí)際人均耕地面積之比［4］，如下式：

式中：K為耕地壓力指數(shù)；Sa為實(shí)際人均耕地面積（hm2/人），Smin是區(qū)域可耕地總面積與人口數(shù)量的函數(shù)。耕地壓力指數(shù)可以衡量一個(gè)地區(qū)耕地資源的稀缺和沖突程度，給出了耕地保護(hù)的閾值，可作為耕地保護(hù)的調(diào)控指標(biāo)，也是測(cè)度糧食安全程度的指標(biāo)，即當(dāng)K＞1時(shí)，糧食供給小于需求，當(dāng)K=1時(shí)，糧食供需平衡，當(dāng)K＜1時(shí)，糧食供給大于需求，也即當(dāng)K≤1時(shí)，糧食處于安全狀態(tài)。

1.2 數(shù)據(jù)來(lái)源

云南省多年糧食產(chǎn)量數(shù)據(jù)、人口數(shù)據(jù)、糧食播種面積數(shù)據(jù)、總播種面積數(shù)據(jù)均來(lái)源于云南統(tǒng)計(jì)年鑒。獲取以上基礎(chǔ)數(shù)據(jù)后，建立歷年糧食產(chǎn)能安全基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 耕地、人口、糧食產(chǎn)量變化特征分析

2.1.1 耕地資源

云南省1996-2002年耕地變化率呈波動(dòng)性，耕地年減少率最大的是2000年，減少率達(dá)到0.75%。在1998年，云南省耕地面積有所增加，雖然增加量很少，只有0.05%，但卻是唯一的一次耕地總量增加。1996-2002年云南省耕地年均減少率為0.3%。從2003年持續(xù)到2004年雖然只有短短 2年，但云南省耕地總數(shù)大量減少，這2年的減少率分別達(dá)到1.77%和1.09%，這一時(shí)期的耕地年均減少率為1.43%，接近上一個(gè)時(shí)期的5倍。2005-2008年耕地減少速度明顯放慢，逐年下降。耕地減少率從2005年的0.41%下降到2008年的0.006%，這一時(shí)期的耕地變化一改上一時(shí)期快速減少的趨勢(shì)，耕地減少率降至最低水平，展現(xiàn)了耕地?cái)?shù)量趨于穩(wěn)定的趨勢(shì)［5］。

2.1.2 人口數(shù)量變化特征

2010年云南省人口總數(shù)達(dá)到4.5966×107人，比1949年的1.595×107人凈增3.0×107人，平均年遞增4.92×105人。2010年全省耕地面積4.23×106hm2，占全國(guó)耕地面積的4.99%，農(nóng)村居民家庭經(jīng)營(yíng)耕地面積僅0.1 hm2/人［6］。

2.1.3 糧食產(chǎn)量變化特征

圖1 云南省1957-2009年糧食總產(chǎn)量與人均糧食產(chǎn)量變化

圖1所示的是云南省糧食總產(chǎn)量和人均糧食產(chǎn)量動(dòng)態(tài)變化曲線，由圖1可以看出，糧食總產(chǎn)量在1980年以前的波動(dòng)較大，而這一時(shí)期內(nèi)人口數(shù)量一直保持上升，這就導(dǎo)致糧食總產(chǎn)量和人均糧食產(chǎn)量變化不一致，人均糧食產(chǎn)量較低，其中1980年僅有273 kg/人。1980年以后糧食總產(chǎn)量一直保持上升態(tài)勢(shì)，人口雖然也有增加，但得益于國(guó)家提出的計(jì)劃生育政策，所以人口增長(zhǎng)率得到了有效的控制，導(dǎo)致人均糧食產(chǎn)量有了一定程度的提高，2001年最高達(dá)到347 kg/人。

2.2 云南省耕地壓力指數(shù)動(dòng)態(tài)變化

為了分析云南省耕地資源壓力指數(shù)動(dòng)態(tài)變化規(guī)律，文章采用近10年來(lái)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)對(duì)云南省的耕地壓力指數(shù)進(jìn)行測(cè)算，以此分析云南省耕地資源壓力狀況的動(dòng)態(tài)變化規(guī)律。其中，人均糧食需求量以400 kg計(jì)算。從20世紀(jì)80年代以來(lái)，云南省人口增長(zhǎng)速度與糧食產(chǎn)量增加速度不相匹配，糧食產(chǎn)量不能滿足人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的消費(fèi)水平的要求，需要周邊地區(qū)的外調(diào)調(diào)劑，從糧食安全的角度出發(fā)，云南省糧食自給率確定為90%［7］。

根據(jù)當(dāng)K＜1時(shí)，人均耕地實(shí)際值大于最小人均耕地面積，糧食的供給水平高于糧食消費(fèi)水平，耕地壓力不明顯；當(dāng)K=1時(shí)，人均耕地實(shí)際面積等于最小人均耕地面積，糧食的供給水平高于糧食消費(fèi)水平；當(dāng)K＞1時(shí)，實(shí)際擁有耕地面積達(dá)不到人均所需最小耕地面積要求，耕地壓力非常明顯，糧食的生產(chǎn)不能保證正常需求，會(huì)出現(xiàn)糧食危機(jī)。利用公式2計(jì)算出表1中的數(shù)據(jù)，由表1可見(jiàn)，自2000年以來(lái)，云南省耕地壓力指數(shù)一直大于1，其中2002年耕地壓力指數(shù)最大，達(dá)到1.0945，2009年最小為1.0248。雖然耕地壓力指數(shù)有減少的趨勢(shì)，但一直處在1之上，這就說(shuō)明，云南省實(shí)際擁有耕地面積達(dá)不到人均所需最小耕地面積的要求，耕地壓力明顯。要想緩解這一壓力，就得找到新出路，一方面保護(hù)好耕地面積，另一方面解決如何在有限的土地面積上提高糧食單產(chǎn)。

表1 云南省2000-2009年耕地壓力指數(shù)和最小人均耕地面積變化統(tǒng)計(jì)

3 討論

3.1 云南省糧食供需略有缺口

云南省的糧食生產(chǎn)雖然已經(jīng)豐年有余，自給率超過(guò)90%，處于供需略有缺口的態(tài)勢(shì)，但生產(chǎn)能力還不穩(wěn)定?！翱刻斐燥垺钡木置孢€未改變，糧食單產(chǎn)低于全國(guó)的平均水平，品種結(jié)構(gòu)不合理的狀況還很突出，供求平衡僅僅是一種低水平的平衡。而且，云南省人地矛盾突出，耕地資源缺乏，土地面積只有6%的平壩，結(jié)構(gòu)調(diào)整和建設(shè)用地緊張，依靠擴(kuò)大種植面積潛力不大；全省還有2.5×106人尚未解決溫飽問(wèn)題，每年還需要調(diào)入部分?jǐn)?shù)量的糧食。今后隨著人口增長(zhǎng)和消費(fèi)水平的提高，供求的緊張局面還將長(zhǎng)期存在，保障糧食安全的任務(wù)相當(dāng)艱巨。

3.2 云南省耕地面積年變化趨勢(shì)減弱

研究時(shí)段內(nèi)，耕地面積年變化率和糧食總產(chǎn)年增長(zhǎng)率的變化趨勢(shì)具有隨時(shí)間逐漸減弱的特點(diǎn)。近幾年，雖然耕地面積減少趨勢(shì)逐漸得到明顯控制，但減少形勢(shì)依然存在。而耕地資源對(duì)糧食生產(chǎn)具有根本的約束作用。在物質(zhì)、技術(shù)投入水平相對(duì)較低或保持相對(duì)穩(wěn)定的情況下，耕地資源數(shù)量增減變化對(duì)糧食生產(chǎn)起強(qiáng)約束作用，表現(xiàn)為糧食總產(chǎn)量隨耕地面積增加而增加，隨耕地面積減少而減少，二者具有較高的相關(guān)系數(shù)，互動(dòng)效應(yīng)顯著。當(dāng)物質(zhì)和技術(shù)投入水平相對(duì)較高時(shí)，耕地資源對(duì)糧食生產(chǎn)的約束作用弱化。因此，在保持耕地面積相對(duì)穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，依靠科技進(jìn)步，增加物質(zhì)和技術(shù)的投入，提高糧食單產(chǎn)，是未來(lái)云南省增強(qiáng)糧食生產(chǎn)能力的主要方向。

3.3 云南省耕地壓力指數(shù)值高

自2000年以來(lái)，云南省最小人均耕地面積Smin呈波動(dòng)變化但總體有下降趨勢(shì)，耕地壓力指數(shù)K也呈波動(dòng)變化，變化幅度維持在1.02～1.09。從變化幅度的數(shù)據(jù)就可以看出，2000年以來(lái)云南耕地壓力處在緊張狀態(tài)，耕地承受巨大的壓力，因此，加強(qiáng)各項(xiàng)法規(guī)的執(zhí)行力度，防止耕地流失和非法占用土地，努力提高耕地生產(chǎn)力水平，減輕耕地壓力就顯得非常重要［8］。

未來(lái)云南省糧食安全問(wèn)題仍然突出，那么確保糧食安全可以從以下幾方面考慮：首先應(yīng)控制人口增長(zhǎng)，努力提高人口素質(zhì)；其次應(yīng)增強(qiáng)耕地保護(hù)力度，保障耕地動(dòng)態(tài)平衡，加大科技投入，提高糧食單產(chǎn)；最后，增加農(nóng)民種糧的收益，提高其種糧的積極性。由于自然或人為原因造成的耕地退化將使耕地的可利用程度降低，在近期內(nèi)難以恢復(fù)耕作或永久喪失耕作能力，實(shí)際上等同于耕地面積的隱性減少，直接導(dǎo)致單位面積土地的糧食產(chǎn)出減少或喪失。因此，改土治水，植樹造林種草，加強(qiáng)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境工程建設(shè)，改善農(nóng)田生態(tài)環(huán)境，加固農(nóng)業(yè)自然生態(tài)資源基礎(chǔ)，提高耕地質(zhì)量，能夠增加糧食有效供給能力，保障糧食安全。

4 云南省耕地保護(hù)對(duì)策和建議

耕地保護(hù)是糧食安全的必要前提和重要基礎(chǔ)，而糧食安全是耕地保護(hù)的內(nèi)在動(dòng)力。如果耕地保護(hù)不好，勢(shì)必影響糧食的產(chǎn)量和供給，給糧食安全造成威脅，所以提出有效的措施保護(hù)耕地資源顯得尤為重要。針對(duì)云南省現(xiàn)狀，提出以下幾條耕地保護(hù)措施：

4.1 從退耕還林入手，調(diào)整退耕的總量和節(jié)奏

云南省退耕還林工程自2000年開始試點(diǎn)，2002年全面啟動(dòng)以來(lái)，到2004年，國(guó)家共下達(dá)退耕還林任務(wù)74.64萬(wàn)hm2，其中，退耕地還林31.35萬(wàn)hm2，荒山荒坡造林43.29萬(wàn)hm2。累計(jì)涉及全省16個(gè)州（市） 的129個(gè)縣（市、區(qū)）、1 143個(gè)鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）、11 273個(gè)村、1 257 479戶退耕農(nóng)戶556.2萬(wàn)人。截止2004年為止，全省共完成退耕還林工程建設(shè)任務(wù)74.80萬(wàn)hm2，占計(jì)劃任務(wù)的100.2%?？梢哉f(shuō)，退耕還林工程已經(jīng)取得了初步的成果，因此，國(guó)家以及云南省委省政府在這幾年一直把退耕還林工程建設(shè)擺在重要的位置。但也必須認(rèn)識(shí)到，退耕還林工程的發(fā)展不能僅僅追求數(shù)量上的擴(kuò)張，應(yīng)該調(diào)整好節(jié)奏。依據(jù)可持續(xù)發(fā)展的要求，穩(wěn)步進(jìn)行。一味的追求完成指標(biāo)而不考慮生態(tài)環(huán)境的承載能力，只會(huì)加劇生態(tài)環(huán)境向不利的方向發(fā)展。同時(shí)，在實(shí)施退耕還林的過(guò)程中，還應(yīng)充分考慮對(duì)退耕農(nóng)戶的經(jīng)濟(jì)或者其他形式的補(bǔ)償，保證農(nóng)戶的生活不會(huì)因?yàn)楣こ痰膶?shí)施而造成太大的影響，避免新的社會(huì)矛盾出現(xiàn)。

4.2 創(chuàng)建科學(xué)的耕地保護(hù)措施

耕地一方面屬于自然資源，是地球土地面積的一部分，在綜合自然環(huán)境的作用下，受到水文、生物、地質(zhì)地貌等多種因素的影響，因此存在質(zhì)量的差別；另一方面它還屬于社會(huì)資源，供人類進(jìn)行生產(chǎn)活動(dòng)。在建立保護(hù)措施時(shí)應(yīng)充分考慮耕地資源的屬性，在不破壞數(shù)量質(zhì)量的前提下，為人類的生產(chǎn)活動(dòng)提供基礎(chǔ)保障。云南省耕地資源量少、質(zhì)差，伴隨著人口的持續(xù)上升以及城市化的繼續(xù)，耕地保護(hù)不僅要關(guān)注數(shù)量層面，關(guān)鍵還是要有效提高質(zhì)量和利用效率。同時(shí)，將3 s技術(shù)運(yùn)用到耕地保護(hù)的監(jiān)測(cè)過(guò)程中，運(yùn)用先進(jìn)的技術(shù)科學(xué)全方位的控制耕地?cái)?shù)量的變化，同時(shí)還可以使用工程技術(shù)、生物技術(shù)提高耕地的生產(chǎn)能力。

4.3 大力宣傳土地管理法律法規(guī)，增強(qiáng)民眾的耕地保護(hù)意識(shí)

云南省耕地資源數(shù)量少，尤其是優(yōu)質(zhì)耕地資源，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要占用耕地與耕地保護(hù)的矛盾一直比較突出的背景下，應(yīng)采取開發(fā)與保護(hù)相結(jié)合措施，協(xié)調(diào)各個(gè)部門，制定完善的法律法規(guī)，進(jìn)而增強(qiáng)民眾的耕地保護(hù)意識(shí)。在土地利用總體規(guī)劃的過(guò)程中，應(yīng)嚴(yán)格遵守相關(guān)的法律規(guī)定，有其長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展計(jì)劃。

4.4 高效利用城市存量土地，減少對(duì)農(nóng)耕地的占用

隨著城鎮(zhèn)建設(shè)用地與農(nóng)業(yè)用地的矛盾日益突出，優(yōu)質(zhì)農(nóng)耕地資源大量減少，要想確保區(qū)域糧食安全，急需對(duì)存量土地進(jìn)行規(guī)劃整合，充分利用有限的資源空間，摒棄粗放的土地利用方式，走一條既能滿足建設(shè)用地需求，又能減少對(duì)耕地的占用量的雙贏道路。

［1］牛芳兵，朱克西.云南糧食安全問(wèn)題探析［J］.云南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2006（5）：673-675.

［2］王穗，張建生，彭爾瑞，等.云南省耕地需求量預(yù)測(cè)研究［J］.云南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2010（2）：257-259.

［3］云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院.云南省糧食安全問(wèn)題及對(duì)策研究［M］.北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)出版社，2007，42-163.

［4］劉笑彤，蔡運(yùn)龍.基于耕地壓力指數(shù)的山東省糧食安全狀況研究［J］.中國(guó)人口·資源與環(huán)境，2010（3）：334-337.

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［7］陳秀端，任志遠(yuǎn).區(qū)域糧食安全動(dòng)態(tài)研究 ［J］.生態(tài)學(xué)雜志，2006，25（3）：309-313.

［8］童彥，潘玉君，施玉.基于耕地壓力指數(shù)的云南糧食產(chǎn)能安全動(dòng)態(tài)分析［J］.農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化研究，2012（1）：100-103.

2014－01－21

楊惠（1988-），女，研究生，研究方向?yàn)橘Y源環(huán)境與區(qū)域發(fā)展，E-mail：yanghuixiangyun@126.com。

*為通訊作者：王鳳蘭（1962-），女，博士，副教授，研究方向?yàn)榄h(huán)境與健康，E-mail：wflwzz@126.com。