中國不同地區(qū)食物消費對土地資源需求的影響研究

田甜,唐增,孫廷艷

(草地農業(yè)生態(tài)系統國家重點實驗室，蘭州大學草地農業(yè)科技學院，甘肅 蘭州 730020)

中國不同地區(qū)食物消費對土地資源需求的影響研究

田甜,唐增*,孫廷艷

(草地農業(yè)生態(tài)系統國家重點實驗室，蘭州大學草地農業(yè)科技學院，甘肅 蘭州 730020)

通過對1980-2010年我國東、中、西部的食物消費和土地資源需求量的研究，發(fā)現植物性食物(谷物類)的消費量下降明顯，而動物性食物肉禽類、蛋奶類和水產品的消費都呈上升趨勢。人均植物性食物生產土地需求量呈下降趨勢，東部地區(qū)從1116.88 m2下降到了431.08 m2，中部地區(qū)從931.84 m2下降到了460.06 m2，西部地區(qū)從985.97 m2下降到了446.55 m2,人均動物性食物生產土地需求量呈上升趨勢, 年均東部地區(qū)從497.22 m2增加到了906.18 m2，中部地區(qū)從189.55 m2增加到了693.67 m2，西部地區(qū)從226.23 m2增加到了666.75 m2。東、中、西部的食物生產土地總需求量呈上升趨勢，東部地區(qū)對土地需求量最多，西部地區(qū)最少。分析食物消費對土地總需求量的影響發(fā)現，食物消費結構的變化已經超過人口增加成為了土地需求量增加最重要的驅動因素。未來調整食物生產結構和引導健康可持續(xù)的消費觀念是實現食物安全和土地資源安全的重要措施。

食物消費結構；植物性食物；動物性食物；土地需求

糧食安全是人類生存的首要問題，中國作為世界上人口最多的國家，糧食安全尤為重要，是關系我國國民經濟發(fā)展、社會穩(wěn)定和國家自立的全局性重大戰(zhàn)略問題。近幾年來的中央“一號文件”中，糧食安全一直被置于最顯著的地位。我國傳統的糧食安全是指糧食(谷物、豆類和薯類)供給問題，如我國《國家糧食安全中長期規(guī)劃綱要(2008-2020年)》指出：“本綱要中的糧食，主要指谷物(包括小麥、稻谷、玉米等)、豆類和薯類”[1]。廣義的糧食安全指包括糧食在內的各種食物的供給[2]。由于傳統上食物以糧食為主，我國糧食安全問題很長一段時間局限在糧食生產上。隨著經濟發(fā)展和人們生活水平提高，我國居民的食物消費結構逐漸發(fā)生變化，谷物以外的其他食物消費在食物中比重越來越大[3]。未來我國糧食安全的內涵不再局限于糧食本身，而應擴展到包含糧食在內的所有食物的供給。實際上，2014和2015年中央“一號文件”關于“糧食安全”的論述中，除了強調“不能放松糧食生產”和“不斷增強糧食生產能力”，更多篇幅是放在如何保障農產品(食物)的生產和供給上。

隨著人口增加，以及居民生活水平提高所引起的食物消費結構的變化，我國未來對食物的需求將增加。土地是人類食物最重要的來源地，土地資源的安全是影響食物安全最重要的因素之一。我國農業(yè)最大的成就是以世界7%的耕地養(yǎng)活了世界22%的人口，對于人多地少的我國而言，土地資源尤其重要。未來我國食物安全面臨的最重大挑戰(zhàn)之一是如何可持續(xù)地利用有限的土地資源生產滿足人們的食物需求。 在國內，大多數有關糧食安全的研究還停留在探討不同生活標準下我國居民的人均糧食需求，并基于此提出人均耕地面積閾值及我國耕地的總需求[4]，很少有研究從食物消費結構角度分析居民食物消費與食物生產用地需求之間的關系[5]。不少國外學者對居民的食物消費結構與土地需求的關系進行了相應的研究，Thomas[6]根據FAO的相關數據研究了全球范圍不同地區(qū)食物消費結構對土地需求的影響，對食物消費結構，人口數量，科技進步對土地需求的貢獻進行了量化分析。Penning等[7]的研究得出了全球的土地可以滿足居民基本生存所需的農產品，但如果全球人口的食物消費模式以動物性食物為主，土地需求將無法得到滿足。近年來隨著我國各地區(qū)的經濟快速發(fā)展,人們越來越關注食物消費對土地資源的影響。李哲敏[8]利用1957-2004年我國食物消費的數據,將我國居民食物消費結構的發(fā)展劃分為貧困期-溫飽期-結構調整期-營養(yǎng)健康期4個階段。本研究從我國不同地區(qū)居民人均食物消費入手，探索不同經濟發(fā)展地區(qū)居民食物消費結構變化對我國食物生產用地需求產生的影響,并把目前的食物消費模式和中國居民的膳食寶塔相比較，給農業(yè)生產和發(fā)展方向提供參考建議。

1 材料與方法

1.1 數據來源

根據經濟發(fā)展狀況和人民生活水平，把全國分為東、中、西部3個地區(qū)。不同地區(qū)人均食物消費來源于各省的統計年鑒[9];各地區(qū)的人口數量、農產品產量數據來源于1980-2010年《中國統計年鑒》[10]；動物性產品的單位面積產量根據2011年《全國農產品成本收益資料匯編》[11]的料肉比換算；食用植物油的出油率、糖類作物的出糖率以及不同酒類的出酒率來自中國可持續(xù)發(fā)展研究會[12]。

1.2 食物類型

為了便于計算，本研究將食物分為兩大類：(1)植物性食物，包括糧食(谷物、豆類和薯類)、水果、鮮菜、植物油、酒類和糖類6類食物。(2)動物性食物，包括豬肉、牛肉、羊肉、禽肉、鮮奶、蛋類和水產品7類食物。

1.3 人均土地需求量

人均植物性食物需求為居民每年消費的各種植物源性食物的數量與生產單位重量的食物所需要的土地面積的乘積(為了便于研究，此處沒有將復種指數的影響考慮在內)；人均動物性食物土地需求為居民每年消費的各種動物性食物的數量與生產單位重量的食物所需要的土地面積的乘積，單位重量的動物性食物所需土地由料肉比乘以生產單位糧食所需土地換算而來，本研究中的料肉比為豬肉3.6、牛肉33、羊肉26、禽肉3.8、蛋類3、水產品2.3、奶類0.85；人均年土地需求量為人均植物性食物土地需求量加上人均動物性食物土地需求量；總的土地需求量為人均年土地需求量與總人口的乘積。

1.4 不同因素對土地總需求量的影響

隨著食物消費結構中對土地需求高的食物(如畜產品)增加，以及人口增加，土地總需求會增加。而隨著科技進步，食物生產能力和土地利用效率提高，生產同等食物所需的土地將減少。為了分析食物消費結構、人口數量以及科技進步對土地總需求的影響，本研究利用LMDI(對數平均迪指數分解，logarithmic mean divisia index)分解模型分別算出這3個因素對土地總需求量的貢獻[13]。由于科技進步的結果使生產同等食物所需土地減少，本研究用生產單位重量食物所需要土地面積表示科技進步。計算方法如下：

ΔTOT=ΔP+ΔD+ΔT

(1)

(2)

(3)

(4)

式中：ΔTOT為0～T時期內土地需求總變化；ΔP為0～T時期內人口數量變化對土地需求總量的貢獻；ΔD為0～T時期內食物消費結構變化對土地需求總量的貢獻；ΔT為0～T時期內科技進步對土地需求總量的貢獻；Si0、SiT分別為0和T時期某種食物土地需求總量；Pi0、PiT分別為0和T時期的人口數量；Fi0、FiT分別為0和T時期的某種食物的消費量；Ri0、RiT分別為0和T時期生產單位重量的某種食物所需要的土地面積。

2 結果與分析

2.1 不同地區(qū)的食物消費模式

本研究把13種居民消費的主要食物分為谷物類(糧食)、蔬菜類(鮮菜、水果)、能量類(植物油、酒類、糖類)、肉類(豬肉、牛肉、羊肉、禽肉)、蛋奶類(鮮蛋、奶類)、水產品(魚蝦)六大類，由圖1可以發(fā)現，各地區(qū)的植物消費結構發(fā)生了巨大變化，主要表現在谷物糧食類消費量都呈下降趨勢，而動物性食品的人均消費量迅速增加。1980-2010年間，東、中、西部地區(qū)人均糧食消費量分別下降了58.53%、47.26%和60.56%，而肉類人均消費量增加了170.65%、242.29%和254.20%。從地區(qū)差異來看，西部地區(qū)的谷物糧食類等植物性食物的消費量高于東、中部地區(qū)，東部地區(qū)的動物性食物消費量高于中、西部地區(qū)。

圖1 全國不同地區(qū)的食物消費量Fig.1 Food consumption in different regions of China

2.2 不同地區(qū)人均土地需求量

2.2.1 不同地區(qū)植物性食物人均土地需求量 圖2 是不同地區(qū)人均植物性食物生產用地需求量變化，整體上來說，植物性食物人均土地需求均呈下降趨勢，1980-2010年東部地區(qū)的人均植物性食物土地需求從1116.88 m2下降到了431.08 m2，中部地區(qū)從931.84 m2下降到了460.06 m2，西部地區(qū)從985.97 m2下降到了446.55 m2。導致這種趨勢的原因主要有兩個，一是主要植物性食物谷物糧食類的消費量減少(圖1)，二是隨著農業(yè)科技水平提高，糧食單產從1980年的0.28 kg/m2上升到了2010年的0.50 kg/m2，生產單位糧食所需土地不斷減少。

圖2 不同地區(qū)人均植物性食物生產用地需求量變化Fig.2 Development of per capita land requirements for main staple crops in different regions of China

2.2.2 不同地區(qū)動物性食物人均土地需求量 圖3是不同地區(qū)人均動物性食物生產用地需求量變化，可以看出，不同地區(qū)人均動物性食物土地需求量均呈上升趨勢，1980-2010年東部地區(qū)動物性食物土地需求量從497.22 m2增加到了906.18 m2，中部地區(qū)從189.55 m2增加到了693.67 m2，西部地區(qū)從226.23 m2增加到了666.75 m2，并且東部地區(qū)高于中、西部地區(qū)。動物性食物的消費量顯著增加是導致這種趨勢的主要原因。

圖3 不同地區(qū)人均動物性食物生產用地需求量變化Fig.3 Development of per capita land requirements for main animal products in different regions of China

2.2.3 不同地區(qū)人均土地需求量 圖4是不同地區(qū)人均食物生產用地需求量變化，可以得出，東部地區(qū)的人均土地需求量一直遠高于中、西部地區(qū)，主要原因是東部地區(qū)的動物性食物的消費量高于中、西部地區(qū)，生產1單位動物性食物需要的土地相對較多，例如2010年生產1 kg糧食僅需要土地2.01 m2，而生產1 kg豬肉、牛肉、羊肉則分別需要土地7.26、66.32和52.25 m2。東、中、西部地區(qū)1980年的動物性食物的土地需求與植物性食物的土地需求的比值分別為0.45、0.20、0.23，2010年的比值為2.10、1.51、1.49，這說明動物性食物的土地需求量越來越大，而植物性食物的土地需求量越來越少。由趨勢線可以看出，東部地區(qū)人均土地需求量呈下降趨勢，中、西部地區(qū)呈上升趨勢，并且中、西部地區(qū)與東部地區(qū)之間的差距越來越小。

2.3 東、中、西部土地的總需求量

圖5是不同地區(qū)食物生產用地總需求量變化。由圖5可以看出，2010年東、中、西部地區(qū)食物生產用地總需求為7.59×1011、5.34×1011、3.23×1011m2,比1980年分別增加了1.48×1011、1.52×1011、0.53×1011m2。1980-2010年間，東、中、西部土地需求不斷增加，東部地區(qū)的土地需求量最多，西部地區(qū)的土地需求量最少。主要是因為東部地區(qū)的經濟發(fā)展水平和人民生活水平比較高，人均所需的食物生產用地比較多，東部地區(qū)的人口數量比中西部多也是一個重要的原因。

圖4 不同地區(qū)人均食物生產用地需求量變化Fig.4 Development of per capita land requirements for food in different regions of China

圖5 不同地區(qū)食物生產用地總需求量變化Fig.5 Development of land requirements for food in different regions of China

2.4 不同因素對土地總需求量的貢獻

表1是不同因素對不同地區(qū)的土地總需求變化的影響，由表1可以得出，由于食物消費結構的變化，1980-2010年間，東、中、西部地區(qū)土地需求增加了1.08×1011、1.39×1011和0.45×1011m2，而同期人口的貢獻分別為2.21×1011、1.10×1011和0.64×1011m2。這說明土地需求的增加主要是由食物消費結構變化引起，人口增加的影響低于食物消費結構的影響。從變化趨勢來看，1980-1995年，科技進步使東、中、西部的土地減少貢獻分別為2.81×1011、1.82×1011、1.17×1011m2，1995-2010年科技進步使東、中、西部的土地減少貢獻分別為1.13×1011、0.87×1011、0.51×1011m2，說明科技進步使得食物生產用地減少的貢獻越來越小。

表1 不同因素對不同地區(qū)的土地總需求變化的影響Table 1 The influence of different factors on land requirements for food in different regions of China 1011 m2

注：表格中，Δt為科技進步對土地需求的貢獻，Δp為人口對土地需求的貢獻，Δd為食物消費對土地需求的貢獻，Δtot為土地總需求的變化?！?”表示對土地需求是減少的作用，“+”表示對土地需求是增加的作用。

Note:In the table,Δtis the contributions of land changes in technology,Δpis the contributions of land changes in population,Δdis the contributions of land changes in diet, Δtotis the total changes in land. “-”means the land requirement reduced, “+” means the land requirement increased.

3 討論

1980-2010年全國各地區(qū)食物消費結構都發(fā)生了巨大變化，植物性食物消費量都呈下降趨勢，而動物性食物消費量都呈上升趨勢。動物性食物所需土地的比例不斷增加，1980年全國動物性食物土地需求量僅占總土地需求量的24.12%，到2010年就上升到了63.67%。東部地區(qū)的谷物類消費量少于中、西部地區(qū)，動物性食物消費量大于中、西部地區(qū)。在不同因素的共同影響下，1980-2010年全國總土地需求呈上升趨勢。1980-1995年、1995-2010年這2個時間段里，食物消費對土地需求的貢獻一直大于人口因素的貢獻，并且兩者之間的差距在不斷加大，也就是說近年來居民食物的消費模式是導致土地需求量增加的重要因素。1980-1995年生產單位糧食所需要的土地從3.66 m2下降到了2.36 m2，共下降了1.3 m2，而1995-2010年生產單位糧食所需要的土地從2.36 m2下降到了2.01 m2，僅下降了0.35 m2，這說明科技進步使得食物生產用地減少的貢獻越來越小。

從食物消費結構未來變化趨勢來看，隨著收入和人民生活水平的提高，我國居民動物性食品的消費量還將持續(xù)增加[14]。FAO數據顯示，歐盟、北美等發(fā)達地區(qū)的肉類2004-2008年的人均年消費量分別是86.0、121.8 kg，而與中國大陸地區(qū)飲食習慣相似的中國香港、中國澳門、中國臺灣、新加坡等地區(qū)，2004-2008年肉類人均年消費量也分別達到了103.7、63.0、77.1、71.6 kg，遠高于中國大陸2010年的39.5 kg。根據“中國養(yǎng)殖業(yè)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略研究”的預測，2030年我國肉類人均年消費量將達到68.6 kg[15]。這說明我國動物性食物需求增加的情況在短時間內是難以改變的。食物消費結構變化是未來影響我國食物安全和土地資源安全最重要的因素。受“以糧為綱” 傳統思想影響，我國對谷物糧食生產極端重視。本研究分析表明，自1980年以來，我國谷物糧食的直接消費量(口糧消費)一直處于下降趨勢。2012年我國人均口糧消費量為119.4 kg(城鎮(zhèn)78.8 kg，農村164.3 kg)，而同期我國糧食人均產量達到436.5 kg，口糧消費量僅占糧食產量的27.4%，說明我國傳統意義上的糧食安全(口糧安全)早已實現。而隨著我國糧食產量實現“十二連增”，糧食生產能力不斷提升，未來也不會出現口糧安全的問題。未來的食物安全的實質是谷物糧食以外的其他食物(主要動物性食物，即畜產品)的生產和供給安全問題。如何利用有限的土地資源生產滿足人們日益增加的谷物糧食以外的食物(主要是畜產品)的需求是解決這一問題的關鍵之一。

本研究結果表明，2010年全國食物生產所需土地為16.88×1011m2，而2014年中國國土資源公報的數據顯示我國的耕地面積為13.50×1011m2，考慮到我國當前平均復種指數1.27[16]，現有耕地面積僅能滿足當前食物生產的需要。而隨著食物消費結構的變化，未來對土地需求越來越大，到2030年如果我國居民人均肉類消費量達到68.6 kg，即使不考慮人口增長的因素，僅生產這些肉類就需要土地13.95×1011m2，現有耕地遠不能滿足需求。同時，目前我國草原區(qū)超載問題仍然比較突出，草地退化嚴重[17]，期望草原牧區(qū)大幅度增加畜產品供給不現實。這都表明，當前的農業(yè)生產不能滿足未來人們對食物消費的需求。在未來農作物單產增加有限以及后備耕地資源不足的情況下，只能通過轉變農業(yè)生產結構更高效地利用現有土地資源以滿足食物生產需求。實際上，在2015年中央一號文件中已經明確提出，要“深入推進農業(yè)結構調整，科學確定主要農產品自給水平，合理安排農業(yè)產業(yè)發(fā)展優(yōu)先序，加快發(fā)展草牧業(yè)，支持青貯玉米(Zeamays)和苜蓿(Medicagosativa)等飼草料種植，開展糧改飼和種養(yǎng)結合模式試點，促進糧食、經濟作物、飼草料三元種植結構協調發(fā)展，推進農業(yè)綜合開發(fā)布局調整。支持糧食主產區(qū)發(fā)展畜牧業(yè)和糧食加工業(yè)”。最重要的是改變種植業(yè)結構，在保障口糧絕對安全的前提下，減少糧食作物的種植，增加飼草作物的面積，以促進畜牧業(yè)發(fā)展，滿足人們對畜產品的需要。另一方面要提高土地利用效率。根據全國畜牧總站的數據，2010年全國的農閑田的面積高達1.57×1011m2，其中利用面積僅為0.15×1011m2[18]，這些農閑田主要包括，冬閑田、春閑田、果園隙地、四邊地等土地，不適宜種植糧食等作物，但是種植牧草以支持畜牧業(yè)發(fā)展是完全可行的。

根據2011年中國營養(yǎng)學會制定的《中國居民膳食指南》[19]，谷類食物每人每年應攝入91.25～146.00 kg；畜、禽肉18.25～25.55 kg；鮮奶109.5 kg。與2010年東、中、西部的食物消費結構相比較可以看出，谷物糧食類基本符合中國居民膳食指南，肉禽類的消費比中國膳食指南建議的消費量多，但是奶類的消費與建議的消費量存在很大的差距。在2010年的人口數量和科技水平不變的前提下，如果以平衡膳食模式的上限為基礎，僅需要食物生產用地15.61×1011m2，比2010年的食物土地總需求少了1.27×1011m2，也就是說如果居民能夠按照均衡膳食寶塔健康飲食，我國的耕地是完全可以滿足需求的。所以為了使居民平衡膳食，并緩解因膳食結構變化帶來的土地資源壓力和實現土地資源的可持續(xù)利用，就要倡導居民適當減少肉類的消費培養(yǎng)健康的飲食習慣。

4 結論和建議

通過研究，得到以下結論：我國居民植物性食物消費量在不斷下降，動物性食物消費量不斷上升，東、中、西部地區(qū)有差異，經濟發(fā)展較好的東部地區(qū)植物性食物的消費量越低，動物性食物的消費量越高。食物消費結構變化已經超過人口增加成為了我國食物生產用地需求增加的主要因素。未來動物性食物需求量增加的發(fā)展趨勢仍然不會發(fā)生改變，需要更多的土地來生產動物性食物，土地資源面臨更大壓力。未來食物安全的核心是谷物糧食以外的其他食物(主要動物性食物，即畜產品)的生產和供給安全問題。如何利用有限的土地資源生產滿足人們日益增加的谷物糧食以外的食物(主要是畜產品)的需求是解決這一問題的關鍵之一。

在居民食物結構不斷變化和土地資源短缺的雙重壓力下，為解決食物安全問題，一要提高土地的利用效率，改變種植結構來滿足人們食物消費結構變化的需求；二是要倡導居民均衡膳食和健康的飲食習慣，緩解由于動物性食物消費過多所導致的食物安全和消費帶來的食物生產用地增加的壓力，實現土地資源的可持續(xù)利用。

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Land requirements for food in different regions of China

TIAN Tian, TANG Zeng*, SUN Ting-Yan

StateKeyLaboratoryofGrasslandAgro-ecosystems，CollegeofPastoralAgricultureScienceandTechnology,LanzhouUniversity,Lanzhou730020,China

In this study, we analyzed the changes in food consumption and land requirements for food in different regions of China, based on statistical data. The results showed that the consumption of staple crops (grain) has decreased significantly, and the consumption of animal products has increased. The per capita land requirement for staple crop production has decreased from 1116.88 to 431.08 m2in eastern China, from 931.84 to 460.06 m2in central China, and from 985.97 m2to 446.55 m2in western China. The per capita land requirement for animal production has increased from 497.22 m2to 906.18 m2in eastern China, from 189.55 to 693.67 m2in central China, and from 226.23 m2to 666.75 m2in western China. The total land requirement for food is increasing, and eastern China needs more land to produce food than do central and western China. An analysis using a decomposition approach indicated that the changes in food consumption patterns have exceeded population growth to become the major driver of increased land requirements for food. Adjusting the food production structure and guiding the population towards healthy and sustainable food consumption are important measures to ensure food security and land resource security in the future.

food consumption pattern; staple crops; animal production; land requirement

10.11686/cyxb2016102

http://cyxb.lzu.edu.cn

2016-03-09；改回日期：2016-04-13

長江學者和創(chuàng)新團隊發(fā)展計劃(編號：IRT13019)資助。

田甜(1990-)，女，山西臨汾人，在讀碩士。E-mail: tiant2014@lzu.edu.cn

*通信作者Corresponding author. E-mail: tangz@lzu.edu.cn

田甜, 唐增, 孫廷艷. 中國不同地區(qū)食物消費對土地資源需求的影響研究. 草業(yè)學報, 2017, 26(2): 53-60.

TIAN Tian, TANG Zeng, SUN Ting-Yan. Land requirements for food in different regions of China. Acta Prataculturae Sinica, 2017, 26(2): 53-60.