基于耕地壓力指數(shù)的敦煌市糧食安全狀況研究

孫國軍

(河西學(xué)院歷史文化與旅游學(xué)院，甘肅張掖　734000)

基于耕地壓力指數(shù)的敦煌市糧食安全狀況研究

孫國軍

(河西學(xué)院歷史文化與旅游學(xué)院，甘肅張掖734000)

摘要：以敦煌市為例，利用1949—2012年敦煌市及甘肅省統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，運(yùn)用最小人均耕地面積方法和耕地壓力指數(shù)模型，分析敦煌市耕地壓力指數(shù)變化的特點(diǎn)及其原因.結(jié)果表明，64年間，敦煌市人口持續(xù)增加，人均耕地面積持續(xù)減?。?949—1998年，耕地壓力位于警戒線之下，壓力低；1999—2012年，耕地壓力位于警戒線之上，壓力劇增；1949—1998年，糧食處于安全狀態(tài)；1999—2012年，糧食處于極不安全狀態(tài)，且有持續(xù)惡化的現(xiàn)象.

關(guān)鍵詞：最小人均耕地面積；耕地壓力指數(shù)；糧食安全；敦煌市

收稿日期：2015-01-07;修改稿收到日期:2015-02-02

E-mail:sgjwin@163.com

基金項(xiàng)目:國家科技支撐計(jì)劃資助項(xiàng)目(2014BAC15B02);河西學(xué)院校長(zhǎng)基金資助項(xiàng)目(XZ2014-08)

作者簡(jiǎn)介：孫國軍(1979—)，男，甘肅通渭人，講師，博士研究生.主要研究方向?yàn)楦珊祬^(qū)土地利用與水文變化過程.

中圖分類號(hào)：F 301

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：章編號(hào)：1001-988Ⅹ(2015)06-0105-05

Abstract:Based on the data of 64 statistical yearbooks,using the minimum per capita cropland and the model of cropland pressure index,the changes of course and characters of cropland index are analyzed.The results show that the population continues to increase and the average per capita of cropland continues to decrease from 1949 to 2012.Cropland pressure index is below the warning line(K<1) before 1998,and which is ahead of the warning line(K>1) after 1999.Food safety is safety between 1949 to 1998.However,the result is reversed between 1999 to 2012,food safety is in a very insecure,and also continue to an aggravating tendency.

Study on the grain security based on cropland pressure

index in Dunhuang City

SUN Guo-jun

(School of History,Agriculture and Tourism,Hexi University,Zhangye 734000,Gansu,China)

Key words:minimum per capita cropland；cropland pressure index;grain safety;Dunhuang City

糧食是保障人類生存的重要物質(zhì)資源，糧食問題既是國家的經(jīng)濟(jì)問題、社會(huì)問題，也是關(guān)系到國家安全的問題.中國是一個(gè)人口大國，人多地少，糧食需求量大.新中國成立以來，糧食問題一直是中國政府關(guān)注的首要問題[1-3].“九五”計(jì)劃提出2000 年糧食總產(chǎn)量達(dá)到 4.9億t.1996—1999年，我國糧食產(chǎn)量平穩(wěn)增加，年均糧食產(chǎn)量超過了5.0億t，糧食產(chǎn)量實(shí)現(xiàn)了供給平衡[4].2003年以來，隨著農(nóng)業(yè)稅率的減免，農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新得到快速提升，推進(jìn)高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田建設(shè)，使得糧食連年豐收[5].隨著西部大開發(fā)戰(zhàn)略的穩(wěn)步推進(jìn)，退耕還林、還草等生態(tài)工程順利實(shí)施，以及在快速工業(yè)化、城市化和新農(nóng)村建設(shè)的背景之下，占用了部分耕地,在人口增多，人均糧食需求量增加的趨勢(shì)之下，人地矛盾更加突出，使得我國糧食安全面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)[6-8].

河西走廊綠洲是典型的內(nèi)陸河流域灌溉區(qū)，受到降水稀少、蒸發(fā)強(qiáng)烈的自然環(huán)境影響，隨著人類經(jīng)濟(jì)活動(dòng)過度的干擾，導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境不斷惡化[9].敦煌市地處河西走廊最西端，氣候極端干旱，生態(tài)環(huán)境脆弱.1949年以來，敦煌市人口快速增加，耕地的需求量隨之加大，造成了疏勒河及黨河下游土地資源的過度開墾.2000年以來，農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)發(fā)生了極大的轉(zhuǎn)變，以棉花為主的經(jīng)濟(jì)作物大范圍內(nèi)種植，造成水資源過度耗費(fèi)，區(qū)域生態(tài)環(huán)境持續(xù)惡化，“人-地-糧”三者矛盾突出，糧食安全受到極大的挑戰(zhàn).基于此，文中以敦煌市為研究對(duì)象，利用耕地壓力指數(shù)探索區(qū)域內(nèi)糧食生產(chǎn)能力及其潛力，為敦煌市耕地可持續(xù)利用及糧食安全供給提供對(duì)策與建議.

1研究區(qū)概況

2研究方法

研究涉及的總?cè)丝?、糧食總產(chǎn)量、農(nóng)作物播種面積、經(jīng)濟(jì)作物播種面積、糧食作物播種面積、耕地面積等資料來源于歷年的《甘肅發(fā)展年鑒》.

最小人均耕地面積最初由蔡運(yùn)龍等[3]提出，主要通過計(jì)算區(qū)域內(nèi)最小人均耕地面積來反映區(qū)域內(nèi)糧食的供給能力，進(jìn)而評(píng)價(jià)區(qū)域內(nèi)耕地壓力狀況.最小人均耕地面積大小主要由糧食自給率水平、區(qū)域糧食消費(fèi)水平和區(qū)域糧食綜合生產(chǎn)能力等決定[11-14]，可以用下式計(jì)算[3]129：

其中，Smin為最小人均耕地面積(hm2);β為糧食自給率(%)；Gr為人均糧食食物需求量(kg);P為糧食單產(chǎn)(kg·hm-2);q為糧食播種面積除以總播種面積；k為復(fù)種指數(shù)(%),即農(nóng)作物播種總面積除以耕地面積.

耕地壓力指數(shù)K可由下式計(jì)算[3]129：

其中Sa為實(shí)際人均耕地面積(hm2).耕地壓力指數(shù)反映了一定的時(shí)間范圍內(nèi)，在一定的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力水平條件下，耕地資源的有效利用與區(qū)域農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平[14].當(dāng)K>1時(shí)，耕地壓力明顯，K值越大，說明區(qū)域耕地壓力越突出，對(duì)應(yīng)糧食安全越嚴(yán)重.為此，應(yīng)采取緊急措施，實(shí)行最嚴(yán)格的耕地保護(hù)政策，同時(shí)，提高耕地生產(chǎn)力，提高區(qū)域糧食的單位產(chǎn)量.當(dāng)K=1時(shí)，說明最小人均耕地面積等于區(qū)域?qū)嶋H人均耕地面積，糧食總量的供給與糧食需求相持平，需要警惕耕地資源的流失轉(zhuǎn)化，保護(hù)耕地資源.當(dāng)K<1時(shí)，耕地?zé)o明顯壓力，K值越小，說明區(qū)域耕地壓力越低，依據(jù)區(qū)域?qū)嶋H，可適當(dāng)進(jìn)行耕地的非農(nóng)化轉(zhuǎn)化利用[14].

3敦煌市耕地壓力指數(shù)的動(dòng)態(tài)變化

3.1耕地資源動(dòng)態(tài)變化

根據(jù)歷年耕地?cái)?shù)據(jù)，繪制1949—2012年耕地面積和人均耕地面積變化圖(圖1).從圖1可知，1949年以來，敦煌市耕地總量波動(dòng)變化，總體呈上升趨勢(shì).可分為 “兩起兩落”四個(gè)階段：

初中學(xué)生英語成績(jī)主要受自身智力因素以及外在因素的影響，外在因素則包括英語老師教學(xué)方法、英語學(xué)習(xí)環(huán)境等等，是學(xué)生英語成績(jī)以及英語表達(dá)能力發(fā)生變化的主要原因。許多初中英語老師已經(jīng)認(rèn)識(shí)到學(xué)生學(xué)習(xí)能力的差異性以及因材施教的重要性，采用并推廣了一些符合個(gè)性化教學(xué)基本要求的教學(xué)方法和手段，比如分層教學(xué)法。

第一階段為快速增長(zhǎng)階段(1949—1959年).建國初期，農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)得到初步恢復(fù)，隨著“一五”計(jì)劃的順利實(shí)施，和支邊建設(shè)的影響，人口大量涌入，開墾大量荒地，使得耕地面積由1949年的0.89萬hm2快速上升到1959年的1.65萬hm2，凈增0.75萬hm2.

第二階段為急劇減少階段(1960—1964年).因受“三年自然災(zāi)害”、“大躍進(jìn)”等的影響，5年間，耕地由1960年的1.61萬hm2快速減少到1964年的1.19萬hm2，凈減0.41萬hm2.

第三階段為緩慢增加階段(1965—2000年).1966—1976年，受到“文革”的影響，耕地增長(zhǎng)較緩；1977—1990年，耕地得到恢復(fù)性增長(zhǎng)；1991—2000年，是第二次大規(guī)模的開荒期，2000年耕地達(dá)到歷史最高的1.89萬hm2.

圖1　1949—2012年耕地面積和人均耕地面積

第四階段為緩慢降低階段(2001—2012年).隨著國家逐步實(shí)施農(nóng)業(yè)稅減免、糧食直接補(bǔ)貼政策，以及糧食收購最低定價(jià)政策的制定和實(shí)施，農(nóng)民種地的收益得到了逐步保障.隨著耕地保護(hù)政策宣傳力度不斷加大，耕地保護(hù)法律制度的逐步完善，以及耕地占用與補(bǔ)償制度的嚴(yán)格執(zhí)行[8]，減緩了快速城市化及退耕還林、還草等造成的耕地流失.耕地面積從2001年的1.77萬hm2減少到2012年的1.65萬hm2，凈減0.12萬hm2.

從圖1可知，1949年以來，敦煌市人均耕地面積變化呈現(xiàn)3階段變化過程：第一階段，人均耕地面積從1949年的0.24hm2增加到1954年的歷史最高0.28 hm2；第二階段，人均耕地面積從1955年的0.27 hm2減小到1960年的0.19 hm2；第三階段，人均耕地面積從1961年的0.21 hm2減小到2012年的0.12 hm2.研究時(shí)段內(nèi)，耕地面積呈增加趨勢(shì)，與之對(duì)應(yīng)，人均耕地面積持續(xù)減少，說明了在此階段人口的增速遠(yuǎn)高于耕地面積的增速.與同期甘肅省人均耕地面積作對(duì)比(圖1)，除了1996—2000年外，敦煌市人均耕地面積均小于甘肅省人均耕地面積.

3.2糧食產(chǎn)量的動(dòng)態(tài)變化

1949—2012年，敦煌市糧食產(chǎn)量變化可分為兩個(gè)階段(圖2).第一階段，快速增加階段，糧食產(chǎn)量從1949的年0.91萬t增加到1992的年8.10萬t；第二階段，波動(dòng)下降階段，糧食產(chǎn)量從1992的年8.10萬t下降到2012年的0.49萬t，下降了7.61萬t.

從敦煌市糧食產(chǎn)量變化的諸多影響因素進(jìn)行分析，可知在耕地面積增加和糧食單產(chǎn)水平提高兩大背景之下，糧食播種面積的多少影響區(qū)域糧食總產(chǎn)量的變化.從圖3可知，1949—1997年，敦煌市糧食作物播種面積總量逐步增加，且播種面積遠(yuǎn)大于經(jīng)濟(jì)作物播種面積，從而糧食總產(chǎn)量增加.1998—2012年，糧食播種面積逐步減少.統(tǒng)計(jì)表明，2012年糧食作物播種面積為470hm2，棉花種植面積高達(dá)1.1萬hm2，糧食作物播種面積減小是區(qū)域糧食總產(chǎn)量減少的主要因素.1949—2012年，敦煌市人均糧食產(chǎn)量與糧食總產(chǎn)量幅度變化一致，人均糧食產(chǎn)量從1949年的245.42kg增加到1954年的483.12kg，1960年人均糧食產(chǎn)量快速減少到113.39kg，1992年人均糧食產(chǎn)量達(dá)到歷史最高681.21kg，此后直線下降，2003—2012年，人均糧食產(chǎn)量不足50kg，為歷史最低，糧食供給與需求嚴(yán)重失調(diào).

圖2　1949—2012年人均糧食產(chǎn)量和糧食總產(chǎn)量變化

圖3　 1949—2012年糧食播種面積和經(jīng)濟(jì)作物播種

圖4　1949—2012年敦煌市人口變化

3.3人口數(shù)量變化特征

1949—2012年，敦煌市人口變化可分為4個(gè)階段(圖4).第一階段(1949—1955年)為緩慢增長(zhǎng)期，人口從1949年的3.7萬人增加到1955年的4.8萬人；第二階段(1956—1959年)為快速增長(zhǎng)期，人口從1956年的7.2萬人增加到1959年的9.1萬人，主要是河南、上海、蘭州等地先后移民1.89萬人到敦煌市，致使敦煌市人口急驟增長(zhǎng)[15]；第三階段(1959—1961)為快速減少期，人口從1959年的9.1萬人快速減少到1961年的6.6萬人，凈減2.5萬人，主要是“三年自然災(zāi)害”以及大部分支邊青年及其家屬返遷原籍，加之發(fā)生糧荒，外流人口及疾病和非正常死亡的1萬人[15]，導(dǎo)致人口快速減少；第四階段(1962—2012年)為平穩(wěn)增長(zhǎng)期，人口從1962年的6.8萬人增加到2012年的14.2萬人.

3.4耕地壓力指數(shù)動(dòng)態(tài)變化特征

根據(jù)最小人均耕地面積的界定，依據(jù)國際小康標(biāo)準(zhǔn)，人均糧食需求量為400～600kg[16]，本研究根據(jù)實(shí)際，設(shè)定人均糧食食物需求量為小康線最低標(biāo)準(zhǔn)400kg.敦煌市是典型的綠洲灌溉農(nóng)業(yè)區(qū)，本研究設(shè)定β為100%，依據(jù)最小人均耕地面積和耕地壓力指數(shù)計(jì)算公式，繪制出敦煌市1949—2012年最小人均耕地面積和耕地壓力指數(shù)變化圖(圖5-6).從圖5可知，敦煌市最小人均耕地面積變化幅度大.1949—1997年，最小人均耕地面積呈減小趨勢(shì)，與同期甘肅省最小人均耕地面積比較，除某些年份以外，其值低于同期甘肅省最小人均耕地面積；1998—2012年，最小人均耕地面積突增，均高于同期甘肅省最小人均耕地面積.

耕地壓力指數(shù)變化特征與最小人均耕地面積變化特征相似.以K=1警戒線作為對(duì)比線，可看到敦煌市耕地壓力指數(shù)變化特點(diǎn)(圖6).與耕地警戒線相比較，K<1的年份有27年，占42%，糧食供給充足，糧食處于安全狀態(tài)；K>1的年份有37年，占58%，糧食處于不安全狀態(tài)，有風(fēng)險(xiǎn).

研究表明，1949—1997年，耕地壓力較低.在此期間，糧食作物占農(nóng)作物播種面積比重高，經(jīng)濟(jì)作物所占比重較低，糧食總產(chǎn)增加，耕地壓力稍降；1998—2012年，經(jīng)濟(jì)作物占農(nóng)作物播種面積的比率增加，糧食總產(chǎn)下降，耕地壓力突增(圖1-2).農(nóng)業(yè)科技水平的提高，促進(jìn)了糧食單產(chǎn)水平.數(shù)據(jù)表明，2002—2011年10年間，農(nóng)業(yè)機(jī)械總動(dòng)力增加了1.6倍，農(nóng)村用電量增加了2.8倍，化肥施用折純量增加了1.3倍，農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平的提高促進(jìn)了糧食產(chǎn)量的增加.人口的快速增加，加劇了耕地的壓力.1949年人口3.7萬人，2012年人口14.2萬人，63年間凈增10.5萬人，凈增人口是1949年總?cè)丝诘?.8倍(圖4).2003以來，耕地壓力指數(shù)突增，其間2003年、2008年、2012年耕地壓力指數(shù)分別為7.30,17.88,11.63，遠(yuǎn)大于警戒值，主要由糧食播種面積的快速減小造成.

圖5　1949—2012年敦煌市最小人均耕地面積

圖6　1949—2012年敦煌市耕地壓力指數(shù)

統(tǒng)計(jì)表明，2003年以來，糧食播種面積迅速減少，糧食播種面積不足1 000hm2.2007年、2008年糧食播種面積不足100 hm2，是導(dǎo)致耕地壓力突增的主要原因，出現(xiàn)了 K值增到11.71和17.88的反常值.

4討論

1)優(yōu)化水土資源配置.敦煌市是典型的內(nèi)陸河流域綠洲區(qū)，水土資源的優(yōu)良配置對(duì)糧食高產(chǎn)起著至關(guān)重要的作用.1949年以來，敦煌市出現(xiàn)大量的開荒潮，2000年耕地面積達(dá)1.89萬hm2，是1949年耕地面積的2.11倍.與之對(duì)應(yīng)，水資源極其短缺，“水-土”矛盾突出.隨著疏勒河與黨河兩河下游和田地邊緣開墾荒地,使得地下水位持續(xù)下降，造成“有地?zé)o水”的困境，最終導(dǎo)致敦煌市綠洲東部和南湖陽關(guān)等地帶耕地荒廢.因此，優(yōu)化水土資源配置，是提高區(qū)域糧食生產(chǎn)能力，減緩耕地壓力的重要渠道.

2)合理布局農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu).1998年以來，敦煌市耕地壓力劇增，主要原因是農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)布局失衡.2012年，糧食作物播種面積470 hm2，棉花種植面積高達(dá)1.1萬hm2，棉花種植面積過大，擠占糧食作物的種植，使得糧食播種面積驟減，糧食產(chǎn)量與人均糧食產(chǎn)量急劇下降.2012年的糧食產(chǎn)量?jī)H為0.49萬t，人均糧食產(chǎn)量不足50 kg,糧食安全受到極大的威脅.因此，壓縮高耗水量的棉花的種植，適度增大糧食作物的播種，既可較少地利用水資源，減緩水資源壓力，又可提高糧食產(chǎn)量，減緩耕地壓力.

3)采用科技手段，提高地力.除自然原因外，科技手段的運(yùn)用是促進(jìn)耕地生產(chǎn)能力的重要方式.1949年以來，化肥、農(nóng)業(yè)機(jī)械的推廣運(yùn)用促進(jìn)了糧食單產(chǎn)和總產(chǎn).2012年敦煌市單位播種面積(hm2)化肥使用量為720 kg，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于國際公認(rèn)的單位播種面積化肥使用量225 kg的標(biāo)準(zhǔn).由于大量施用化肥，導(dǎo)致地力受損，有效營養(yǎng)元素失衡，土壤板結(jié)，保水保肥能力下降；地表水和地下水受到污染；農(nóng)作物品質(zhì)下降，危及人體健康[17].因此，化肥的增產(chǎn)空間不大，其施用量將來還會(huì)降低.為此，未來可通過提高復(fù)種指數(shù)，增加農(nóng)業(yè)機(jī)械化等方式，提高土地生產(chǎn)力，增加糧食產(chǎn)量，減緩耕地壓力.

4)控制人口增加，提高人口素質(zhì).人口的快速增加，加劇了耕地的壓力.因此，根據(jù)敦煌市社會(huì)發(fā)展需要，合理控制區(qū)域人口增加，提高人口素質(zhì)，是減小區(qū)域耕地壓力和解決糧食安全問題的重要途徑.

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(責(zé)任編輯惠松騏)