石 飛,楊慶媛,王 成,陳展圖
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世界耕地休耕時空配置的實踐及研究進展
石 飛,楊慶媛※,王 成,陳展圖
(西南大學 地理科學學院,重慶 400715)
該文立足于探索中國耕地休耕時空配置的關鍵問題,沿著“典型國家及地區(qū)實踐→理論成果提煉→關鍵問題探討”的邏輯思路,從地理學、農學、土地科學和管理學等多學科視角,采用文獻法、對比法、歸納法和實地調查法,對耕地休耕時空配置進行了研究,得到以下主要結論:1)典型國家及地區(qū)的耕地休耕時空配置主要有4種類型:目標導向型時空配置、執(zhí)行方式導向型時空配置、多條件約束導向型時空配置和技術導向型時空配置。2)耕地休耕時空配置的內涵本質就是實現對休耕地“定位、定量、定時”的宏觀調控,主要包括了休耕目標、休耕空間(休耕區(qū)域和休耕規(guī)模)布局和休耕時間(休耕時序和休耕時長)安排;耕地休耕時空配置過程為“休耕目標→約束條件→空間布局→時間安排”,各個環(huán)節(jié)之間又相互聯(lián)系,其中,約束條件主要包括糧食市場、糧食安全、生態(tài)安全、耕地質量和社會經濟。3)中國耕地休耕時空配置需解決的2個關鍵問題是不同空間尺度的耕地休耕空間布局和不同區(qū)域的耕地休耕時間安排,而構建綜合模型或評價指標體系和劃分評價等級標準是解決這2個關鍵問題的難點和重點。
土地利用;農業(yè);耕地休耕;時空配置;休耕目標;約束條件;關鍵問題
將耕地輪作休耕上升為一項制度,是中國現階段實施“藏糧于地、藏糧于技”的長遠戰(zhàn)略。2016年6月,《探索實行耕地輪作休耕制度試點方案》提出率先在地下水漏斗區(qū)、重金屬污染區(qū)和生態(tài)嚴重退化區(qū)開展休耕試點,并明確了三大類型區(qū)包括方法、手段和時長等方面的技術路徑。目前,試點區(qū)包括河北、貴州、云南、甘肅、湖南、江蘇和新疆等省份,試點面積已由2016年的7.73×104hm2擴大到2017年的13.33×104hm2[1],并且黨的十九大報告指出中國將繼續(xù)擴大輪作休耕試點。隨著中國耕地休耕試點工作的深入推進,哪些耕地用來休耕、什么時候進行休耕、最好休耕多久等問題迫切需要回答,也就是為了達到最大的綜合效益,如何統(tǒng)籌協(xié)調耕地休耕時空配置?本文總結典型國家及地區(qū)的實踐成果并結合課題組對部分休耕試點縣的實地調研,著重闡述耕地休耕時空配置的理論,探討中國耕地休耕時空配置的關鍵問題,以期為中國耕地休耕的時空配置提供理論指導,也為這項制度研究提供技術范式支撐。
1.1.1 美國的“土地休耕保護計劃”
美國于1986年開始實施“土地休耕保護計劃(conservation reserve program,CRP)”項目。三十多年來,CRP在減少水土流失、改善水質和保護野生動物棲息地方面發(fā)揮了重要作用。美國每5 a左右會頒布一個農業(yè)法案,都會影響到各個州參與CRP的休耕面積[2]。農場主自愿申請參與CRP,并提交申請休耕的土地類型、面積、期望補貼價格以及休耕計劃,申請成功后就與政府簽訂10~15 a休耕合同[3]。1990年農業(yè)部采用環(huán)境效益指數(environmental benefits index,EBI)篩選“一般申請”地塊。EBI指數是一個動態(tài)的綜合評價指標體系,指標和權重會根據每年實際情況不斷修正[4]。EBI指數有7個指標,其中,第7個指標是申請者最低愿意接受(willingness to accept,WTA)的補貼價格, WTA價格越低,休耕申請成功的可能性越大[5]。為了特定的生態(tài)保護目標,1996年農業(yè)部開始在野生生物保護帶、優(yōu)先保護區(qū)等環(huán)境脆弱區(qū)域實施“不間斷申請”,并于1997年啟動土地休耕強化項目(conservation reserve enhancement program,CREP),導致一些地區(qū)的CRP分布顯著改變[6]。受到較低的土地租金和較高的農產品價格影響,CRP登記量從2007年最高時期的1 489×104hm2下降到2013年的1 036×104hm2[7]。為避免休耕對當地經濟帶來不利影響,農業(yè)部要求每個縣的休耕上限為25%,但這一比例是否合理仍然有爭議[8]。
1.1.2 歐盟的“農地休耕計劃”
歐盟于1988年制定了為期5a的自愿性休耕項目,旨在控制并減少糧食產量和預算支出,但由于配套計劃不完善,自愿休耕推行率較低[9-10]。1992年歐盟啟動“麥克薩里改革”,實行強制性休耕和自愿性休耕:糧食產量超過9 t,必須休耕至少15%;糧食產量低于92 t,可以自愿休耕,但只能享受休耕上限33%的補貼,休耕最小地塊為0.3 hm2;休耕方式為季休和年休[11];歐盟有關機構采用航空遙感或隨機抽樣對申請休耕地進行核實認定。1999年歐盟將休耕比例固定為10%(約350×104hm2),并制定了多年期(至少10 a以上)休耕政策即100 hm2以下的農場最多可休耕5 hm2,100 hm2以上的農場最多可休耕10 hm2[12]。2003年歐盟補貼政策模式發(fā)生轉變,休耕目標由糧食控制轉向環(huán)境保護[13],將2004—2005年的休耕率降為5%[14]。2007年強制性休耕地面積大約有370×104hm2[15],2007年秋—2008年春休耕率降為0[16],糧食緊張緩解之后,休耕政策又開始實行[17-18]。2009年取消了強制性休耕,保留了自愿性休耕[19]??傮w來看,歐盟的平均休耕率為10%左右,主要根據糧食市場的變化不斷做出調整[20]。
1.1.3 日本的“稻田休耕計劃”
日本從1971年開始實施“稻田休耕轉作項目”,即休耕農戶把水稻改種小麥、大豆和油菜等作物,旨在減少食用水稻產量和保護農民收入[11]。日本采取強制性休耕,由于休耕農戶每家的耕地規(guī)模小,便以村莊而非農戶個體為單位下達休耕任務[21],休耕具體要求為耕地面積4 hm2以上的個體農戶和耕地面積超過20 hm2以上的農業(yè)組織[22]。1993年日本正式將保護生態(tài)環(huán)境也作為一個休耕目標,形成了年休和永久性休耕,此時休耕率高達64.6%,其中,永久性休耕率為2.6%(1.3×104hm2)[23]。農戶每年的休耕面積差異較大,休耕面積絕大部分都在50×104hm2以上,其中,2010年日本總休耕面積為39.6×104hm2,休耕率為10.6%[24]。為適應WTO農業(yè)協(xié)定的要求,需要加大農業(yè)規(guī)?;洜I,以此提高水稻的市場競爭力并減少政府的補貼支出,于是2007年稻田休耕轉作項目從強制性調整為自愿性,價格補貼被直接補貼所取代[11]。
中國臺灣地區(qū)于1984年推出“稻米生產及稻田轉作計劃”,旨在減少水稻產量。1988年休耕規(guī)模達5.12× 104hm2,但直到1997年休耕才正式成為臺灣地區(qū)一項基本政策。臺灣地區(qū)耕地總面積約為80×104hm2(稻田面積為26×104hm2),每年休耕面積約為22×104hm2,與稻田面積差異大不。休耕申請補助可以一年兩期,從1984—2007年,共推出了4個休耕計劃。2002年臺灣地區(qū)加入WTO,決定再休耕10.5×104hm2以上水田。2013年休耕面積高達26×104hm2,但是每個農戶平均卻只有1 hm2的耕地[25]。2013年啟動了“調整耕作制度活化農地中程(2013—2016年)計劃”[26-28],休耕申請補助由一年兩期降為一年一期,促進了農業(yè)勞動力結構年輕化和規(guī)?;洜I。為了防止少數大地主荒廢農地,坐領補助款,2016年,每戶農戶每年最多申請3 hm2補助,并且兩期耕地必須有一期耕作即不得連續(xù)休耕[29]。
將上述資料進行歸納整理,從目標、執(zhí)行方式、約束條件和配置技術4個角度,總結出典型國家及地區(qū)的耕地休耕時空配置實踐成果(表1)。
表1 典型國家及地區(qū)耕地休耕計劃及其時空配置實踐對比概況
1)目標導向型休耕時空配置。耕地休耕時空配置以休耕目標為導向,休耕目標主要圍繞調控糧食(或稻米)供需和保護生態(tài)環(huán)境2個方面,休耕目標會影響休耕時空配置結果。美國休耕主要布局在農場、濕地和野生動物保護區(qū)等區(qū)域,以保護和改善生態(tài)環(huán)境為優(yōu)先目標,休耕時長較長。歐盟休耕主要布局在農場,一直以調控糧食供需為目標,但《2000年議程》之后開始轉向保護農業(yè)生態(tài)環(huán)境,休耕時長類型多樣。日本和中國臺灣地區(qū)休耕主要布局在稻田區(qū)域,把調控水稻供需作為主導,但生態(tài)環(huán)境保護重視程度不夠。日本為了保護農戶收入,較高的水稻和休耕補貼,使得兼業(yè)農戶不愿意農業(yè)經營,從長期來看同一塊耕地休耕時間較長,這不利于日本農業(yè)規(guī)?;l(fā)展和農業(yè)競爭力提高。中國臺灣地區(qū)為了平衡糧食供需,休耕時長類型單一且時間短,不利于耕地地力恢復和生態(tài)環(huán)境改善。綜上,注重生態(tài)環(huán)境改善目標的國家及地區(qū),休耕空間布局涉及土地類型較多,反之較少;休耕時間側重休耕時長,包括季休、年休和多年休,改善生態(tài)環(huán)境目標導致休耕時長較長,而調控糧食供需及其他目標則休耕時長較短且變化較快。
2)執(zhí)行方式導向型休耕時空配置。盡管典型國家及地區(qū)土地制度相同或類似,但國情卻有較大差異,使得耕地休耕的執(zhí)行方式也有所不同,進而影響耕地休耕進行時空配置。執(zhí)行方式主要包括強制性休耕和自愿性休耕兩種,但目前典型國家及地區(qū)多采用自愿性休耕。美國和中國臺灣地區(qū)只采取自愿性休耕,但美國針對環(huán)境脆弱區(qū)(動物棲息地、濕地等)實施的“不間斷申請”項目,極大地改善了生態(tài)環(huán)境。美國這種上下結合的執(zhí)行方式讓休耕具有很大的彈性,休耕區(qū)域類型多樣且有針對性的優(yōu)先考慮環(huán)境脆弱區(qū),休耕時長較長。中國臺灣地區(qū)每年都制定了休耕預設目標,但并未強制要求執(zhí)行,農戶只要自愿申請休耕即可,導致休耕面積過大,而休耕時間較短,降低了農戶耕作意愿,進而造成大批良田閑置、耕地生產力下降以及大量青年勞動力資源浪費等負面影響。日本以村莊為單位下達休耕任務,強制性休耕為主的執(zhí)行方式:一方面,稻田面積一直呈減少的趨勢,稻米產量過剩,威脅著日本的糧食安全[30];另一方面,多年休耕方式比重太小,削弱了改善生態(tài)環(huán)境目標。
3)多條件約束導向型休耕時空配置。休耕區(qū)域選擇、休耕規(guī)模管控和休耕時間安排都會受到糧食市場、生態(tài)安全和社會經濟發(fā)展狀況等多種條件的約束。一是從休耕區(qū)域選擇來看,美國休耕區(qū)域選擇主要受到生態(tài)安全的約束,采用動態(tài)EBI指數對申請農戶的休耕地塊進行篩選,合同到期以后如果EBI指數較低的休耕地還可以延期。從已掌握的資料來看,我們并沒有找到歐盟和日本的休耕地塊標準的依據,但從其休耕目標來看,主要是根據國內外糧食市場狀況來確定休耕地塊標準的:歐盟以農戶耕地面積和年產量為依據,日本以個體農戶和村莊的耕地面積為依據。中國臺灣地區(qū)一直沒有制定休耕地塊標準,直到2016年才開始提出限定條件即每戶農戶每年最多申請3 hm2且兩期耕地必須有一期耕作。二是從休耕規(guī)模管控來看,歐美制定了休耕規(guī)模上限,這有利于糧食安全、生態(tài)保護和土地資源有效利用。休耕后歐盟的土地集約化加強,小農場變少,中等規(guī)模農場數量增加[31]。日本和中國臺灣地區(qū)沒有嚴格管控休耕規(guī)模,由于都是小農經濟體,每戶耕地面積有限,休耕規(guī)模過大帶來了諸多負面影響。三是從休耕時間來看,前述提到休耕目標對于休耕時長的影響,表明休耕約束條件和休耕目標之間可以相互轉化,其影響結果此處不再贅述。
4)技術導向型休耕時空配置。技術水平的高低和技術投入的多少會影響到耕地休耕時空配置過程的效率。歐美發(fā)達擁有先進的技術手段和科學的評價系統(tǒng),對休耕過程進行精確的定量化分析和管理,尤其是加強“3S”技術在數據獲取及空間分析方面的應用,通過建立各種實時遙感數據庫(包括土壤、地形圖、土地利用現狀圖等),利用地理信息系統(tǒng)強大的空間分析工具,進行休耕空間布局和時間安排,為休耕時空配置實踐提供準確快捷的科學決策。日本沒有實施控制和監(jiān)測生態(tài)環(huán)境影響的措施,潛在的環(huán)境效益只能從總量關系上加以推斷[23]。中國臺灣地區(qū)技術手段投入不足也是造成休耕規(guī)模管理失控的重要原因之一。
從典型國家及地區(qū)的實踐來看,耕地休耕時空配置的內涵本質就是將休耕規(guī)模、休耕區(qū)域和休耕時間進行優(yōu)化組合,實現對休耕地“定位、定量、定時”的宏觀調控[1]。
1)時空配置以休耕目標為導向,休耕目標貫穿于時空配置整個過程。隨著社會經濟的發(fā)展,耕地休耕目標日趨多元化,尤其是生態(tài)目標越來越受到重視。從需求的角度來看,休耕目標多元化實質上是耕地多功能需求變化的結果。
2)休耕規(guī)模和休耕區(qū)域的優(yōu)化組合即為空間布局,休耕區(qū)域和休耕規(guī)模之間相互制約、同步配置,即休耕區(qū)域受到休耕規(guī)模的限制,而休耕規(guī)模是在休耕區(qū)域選擇下的結果。一方面,需要考慮空間尺度即國家尺度和區(qū)域尺度,包括國家、省域、市域和縣域等,不同空間尺度的約束條件或評價指標體系會有所差異。從典型國家及地區(qū)實踐來看,休耕規(guī)模最小空間尺度為縣級,而休耕區(qū)域的最小空間尺度為地塊。另一方面,糧食市場、糧食安全和生態(tài)安全等約束條件會影響休耕空間布局。糧食市場需要考慮糧食價格、稅收等因素,突出糧食供需狀況,可劃分為缺糧區(qū)和余糧區(qū)[32-34]。一般來講,國家尺度必須考慮糧食安全,可以測算基于糧食安全的耕地需求[35];區(qū)域尺度是否考慮糧食安全,應根據實際情況斟酌,例如,缺糧區(qū)的經濟補償能力較差就可以考慮糧食安全。耕地退化嚴重的國家或地區(qū),保護生態(tài)環(huán)境成為優(yōu)先目標。耕地質量和產能會影響糧食產量,并阻礙農業(yè)可持續(xù)發(fā)展。社會經濟狀況包括財政收入、各部門規(guī)劃成果等都會限制休耕空間布局。
3)休耕時間安排包括休耕時序和休耕時長,兩者都受到糧食市場、糧食安全和生態(tài)安全等約束條件限制。一是根據休耕區(qū)域的休耕迫切程度而不是休耕適宜性安排休耕時序,因為任何區(qū)域都適合進行休耕,可以分為短期、中期和遠期。顯然,在休耕時間方面,典型國家及地區(qū)更注重休耕時長。二是根據休耕預期效益確定休耕時長,主要包括季休、年休和多年休。休耕時長體現了一定的周期性,例如,美國每5 a制定一次農業(yè)法案對休耕進行安排。休耕時長也包含了時間間隔,例如,中國地下漏斗區(qū)采取“一季休耕,一季雨養(yǎng)”,休耕間隔就是一個冬季。休耕時長過長或過短都會對休耕結果產生不利影響,過長會增加外部成本和影響農戶收入,過短則達不到預期效益。
事實上,耕地休耕時空配置受制于該國的國情和土地制度,并表現在休耕目標或休耕約束條件上。典型國家及地區(qū)盡管都實行土地私有制,但卻代表了兩種不同類型的農業(yè)經濟體:以歐美為代表的規(guī)模農業(yè)經濟體和以日本和中國臺灣地區(qū)為代表的東亞小規(guī)模農業(yè)經濟體[36]。歐美的大農場農業(yè)特征突出,休耕相對容易管理且效率高;東亞小農經濟特征突出,休耕相對較難管理且效率較低。同理,歐美的耕地休耕時空配置相對簡單、高效,日本和中國臺灣地區(qū)相對復雜、低效。
根據耕地休耕時空配置的內涵,可以梳理其時空配置大致過程如圖1所示,首先,根據本國或本區(qū)域生態(tài)環(huán)境保護與建設和農業(yè)可持續(xù)發(fā)展的實際需求,確定休耕目標。其次,以糧食市場、糧食安全、生態(tài)安全、耕地質量和社會經濟水平等作為約束條件,按照對應的執(zhí)行方式,從不同空間尺度確定休耕區(qū)域和休耕規(guī)模。根據這些約束條件構建休耕區(qū)域選擇綜合模型或評價指標體系,從而選出休耕區(qū)域和確定休耕規(guī)模。最后,在空間布局方案形成的基礎上,根據休耕區(qū)域的實際情況,制定休耕時序和休耕時長,由政府與農戶協(xié)定合適的休耕時間。需要說明的是:一是休耕目標和約束條件之間可以相互轉化,例如,提升耕地質量和產能是休耕目標,則耕地質量下降就是休耕約束條件;二是休耕空間布局和休耕時間安排都受制于約束條件,并采用不同空間尺度的綜合模型或評價指標體系;三是診斷、識別約束條件和構建綜合模型或評價指標體系,需要充分利用“3S”、監(jiān)測和測繪等技術手段,提高休耕時空配置時效性。
2.2.1 耕地休耕空間布局的優(yōu)化
不同國家有不同的休耕目標且休耕目標會隨著人們的需求而發(fā)生變化,糧食市場、糧食安全、生態(tài)安全、耕地質量和社會經濟是空間布局必須考慮的5個主要約束條件。一方面,休耕區(qū)域選擇和休耕規(guī)模之間相互制約、同步配置,最終的休耕規(guī)模是在休耕區(qū)域確定時完成的。單一約束條件布局可以直接進行空間分析,也可以構建預測模型或評價指標體系;多種約束條件則需要構建綜合預測模型。另一方面,需要考慮區(qū)域的休耕可行性。由于不同空間尺度的區(qū)域面臨本底條件、耕地利用條件、社會經濟發(fā)展狀況等方面的差異性,因而不同空間尺度的區(qū)域約束條件及其權重以及評價指標體系都會不一致。例如,美國某些CRP項目參與水平高的州(俄克拉荷馬州、北達科他州、愛達荷州和華盛頓州),由于僅考慮改善生態(tài)環(huán)境目標,而忽視了當地社會經濟狀況或者其他因素[8],致使休耕對當地的經濟產生了長期負面影響。
圖1 耕地休耕時空配置過程示意圖
除了上述5個主要約束條件以外,還需根據區(qū)域實際找到其他約束條件,從而使得耕地休耕在空間布局上更有效率。1)滑移效應會抵消休耕效果[8]。一方面,當休耕區(qū)域耕地退出生產時,由于規(guī)模經濟和固定投入,農戶可能會耕種附近非休耕區(qū)域的其他土地。另一方面,當某一區(qū)域休耕面積較大,而附近非休耕區(qū)域耕地可能會種植更多糧食作物以補償本區(qū)域糧食缺口。因此,在選擇休耕區(qū)域的同時,應注意避免對附近耕地和非耕地產生滑移效應。2)空間結構的優(yōu)化組合。例如,在平原、山區(qū)、丘陵和高原等不同地貌類型以及各類型區(qū)內部,休耕地如何布局才能提高休耕效率?在這些地形內部區(qū)域是哪種空間形態(tài)的休耕更有效率?水田和旱地如何搭配休耕?距離城鎮(zhèn)多遠休耕效果最好?這些都需要在宏觀上進行把控。
2.2.2 耕地休耕時間安排的調控
休耕時間安排是休耕時空配置的另一個重要維度,合理的休耕時間安排是休耕時空配置有效性的保障。休耕時間的調控仍需以目標為導向,從休耕迫切程度和預期效益方面綜合考量,分別確定休耕時序和休耕時長,以便依據區(qū)域實際輪換休養(yǎng)和恢復生產。
1)根據休耕迫切程度確定休耕時序,其關鍵問題是區(qū)域休耕迫切程度的模型或評價指標體系構建和休耕迫切程度的等級標準劃分。例如,假設保護生態(tài)環(huán)境作為優(yōu)先休耕目標,則可借鑒美國的環(huán)境收益指數,從植被恢復、野生動物保護、水質改善、土壤生產力提高和空氣質量改善等方面評價休耕區(qū)域帶來的環(huán)境收益情況,劃分擬休耕區(qū)域的環(huán)境收益等級,收益等級越高的區(qū)域越先休耕。再如,可采用生態(tài)安全評價方法,建立耕地生態(tài)安全評價指標體系,耕地生態(tài)安全等級越低的區(qū)域應優(yōu)先休耕[37]。
2)根據預期效益確定休耕時長或周期,其關鍵問題是區(qū)域休耕預期效益評價與休耕時長之間的關系。由于不同區(qū)域的休耕約束條件不同,預期效益所需時長就會有所差異,并且預期效益是基于后期管護完全正常的理論效益之下。事實上,中國永久性休耕項目“退耕還林工程”實施過程中,由于休耕各利益主體尤其是政府利益和休耕農戶利益之間存在激勵不相容,出現了生態(tài)目標偏離[38]。中國的耕地休耕政策實施也需高度重視相關利益主體的博弈,盡可能避免休耕目標偏離導致休耕預期效益出現偏離。特別需要強調的是,對于社會經濟水平較低、人多地少的國家或地區(qū),休耕的時長不宜過長,否則影響到區(qū)域糧食安全;當然也不宜過短,否則難以達到預期效益。
中國屬于小規(guī)模農業(yè)經濟體,具有耕地細碎化和小農經濟的突出特征[39]。同時,中國又具有自身獨特的國情:一方面,中國是社會主義國家,實行的是土地公有制,具有強大的土地政策執(zhí)行力;另一方面,中國幅員遼闊,農業(yè)人口眾多且人均耕地面積不足世界平均水平的一半,地理空間差異性非常顯著。因此,耕地休耕時空配置需要考慮的影響因素復雜多樣。
中國休耕的主要目標:1)提升耕地質量和產能,保障糧食安全[40];2)堅持生態(tài)優(yōu)先,促進農業(yè)可持續(xù)發(fā)展[41];3)平衡糧食供需矛盾,優(yōu)化糧食結構[42-43];4)減輕財政壓力,穩(wěn)定農民收入。多元目標相互滲透、相互影響。例如,耕地質量的下降將導致耕地生態(tài)環(huán)境變劣,進而影響生態(tài)安全,而耕地生態(tài)環(huán)境變劣又將造成耕地數量的直接損失和耕地質量下降的隱性損失[44]。目標一主要針對中國“連軸轉”的耕地利用方式[45],導致耕地質量急劇下降。目標二主要針對中國耕地生態(tài)系統(tǒng)已經遭到嚴重破壞,尤其是濫用化肥和重金屬污染,嚴重威脅中國耕地生態(tài)安全[46-47]。目標三主要針對中國糧食供需區(qū)域空間差異明顯以及中國糧食結構不合理(糧食種植品種向谷物集中、糧食生產向主產區(qū)集中和國內外糧價倒掛導致過度進口糧食[48-49])。目標四主要針對中國糧食庫存壓力巨大,財政支出增加;種糧成本增加,農民收入不穩(wěn)定。
結合前述耕地休耕時空配置的理論認識,當前中國耕地休耕時空配置需要解決的2個關鍵問題是不同空間尺度的耕地休耕空間布局和不同區(qū)域的耕地休耕時間安排。
1)國家尺度的空間布局。在中國,實施休耕制度的前提是確保糧食安全即糧食安全是首要考慮的休耕約束條件[50-51],也是休耕規(guī)模的上限,但是空間布局的最終結果,需要綜合考量糧食安全、生態(tài)安全和耕地質量等多重約束條件。從糧食安全的視角,不同的學者對于休耕規(guī)模研究結論差異較大。李凡凡等[52]預測2015年中國休耕規(guī)模為97.5×104hm2。羅婷婷等[53]認為中國休耕極限是2 730×104hm2,因為1.08×108hm2播種面積是糧食安全的底線,并明確把中國休耕比例控制在6%~8%。黃國勤等[54]認為,一般而言,中國可考慮用5%~10%,最多不超過20%的耕地來進行輪作休耕。從廣義的糧食統(tǒng)計和從谷物統(tǒng)計兩種統(tǒng)計口徑來看,中國糧食自給率都不穩(wěn)定,糧食供求風險較大[55]。因此,可以根據這兩種統(tǒng)計口徑的糧食自給率,測算出基于糧食安全的中國休耕規(guī)模上限的彈性區(qū)間。以省域為評價單元,從生態(tài)、自然、社會等方面構建耕地利用條件、耕地污染程度、耕地自然質量條件、耕地社會經濟條件等評價指標體系,以休耕規(guī)模上限彈性區(qū)間進行約束,從而得到兩種統(tǒng)計口徑下的全國層面耕地休耕空間布局結果。
2)區(qū)域尺度的空間布局。①中國糧食供需空間差異性明顯,區(qū)域糧食安全需酌情考慮。可以將糧食供需狀況劃分為余糧區(qū)、缺糧區(qū)和潛在缺糧區(qū)等類別[32-34],找出其空間分布規(guī)律。糧食常年缺糧區(qū)或者糧食潛在缺糧區(qū),糧食安全有必要考慮;糧食余糧區(qū),糧食安全可以不考慮或考慮比例較小。②區(qū)域耕地質量和生態(tài)環(huán)境等狀況差異性明顯,調研中國適于休耕的耕地資源現狀與區(qū)劃[27-28,56-57]。除了試點方案提到的三大典型區(qū)以外,中國東北黑土地、黃土高原和山峽庫區(qū)等許多獨特的地理單元,面臨的土地利用問題也各有差異??梢岳猛恋乩米兏{查、荒漠化調查評價、水土流失調查評價和土壤污染狀況調查等成果,構建休耕區(qū)域選擇綜合評價指標體系。③區(qū)域耕地基礎條件和社會經濟狀況差異明顯,考慮區(qū)域的休耕可行性。例如,調研發(fā)現農民更愿意將距離居住地較偏遠的耕地拿來休耕;經濟發(fā)展水平較高的區(qū)域更愿意休耕。再如,將限制建設區(qū)和禁止建設區(qū)的耕地作為休耕空間布局的初步成果;測算缺糧區(qū)的經濟補償能力,用來限定休耕規(guī)模;選擇集中連片耕地,降低休耕成本。值得一提的是,趙雲泰等[58]綜合考慮自然質量條件、耕地利用強度和經濟保障水平3個方面,對休耕區(qū)域進行適宜性評價,并實證分析了通州市不同發(fā)展情境下休耕現實規(guī)模為661~6 410 hm2之間。
對于休耕時間安排,一方面,考慮到當前休耕尚處于試點階段,各地都在積極探索多元休耕模式,不可能立即大面積休耕,而是需要循序漸進地擴大,因而需要根據區(qū)域休耕迫切程度科學安排休耕時序;另一方面,為了讓休耕綜合效益最大化,需要根據區(qū)域耕地退化程度、養(yǎng)地措施效果和管護投入力度等方面,提出多元化的休耕時長方案。從試點方案來看,對三大典型試點區(qū)提出了不同的休耕時長,但卻忽略了每個典型試點區(qū)內部本身的空間差異性,事實上區(qū)域內部休耕時長也是不一致的,休耕時長過長會增加休耕成本以及減少農戶收入,過短則達不到休耕預期效果。
1)休耕時序安排。從耕地質量、耕地生態(tài)和社會經濟狀況等方面,構建區(qū)域休耕迫切程度綜合模型或評價指標體系,制定休耕迫切程度等級標準,迫切程度越高的區(qū)域越應優(yōu)先休耕,從而確定休耕時序。從休耕迫切程度高的試點區(qū)域來看,地下水漏斗區(qū)是地下水超采嚴重、小麥種植規(guī)模大且集中的區(qū)域[59-60];重金屬污染區(qū)是工礦企業(yè)集中的區(qū)域[47];生態(tài)嚴重退化區(qū)是荒漠化廣布和社會經濟發(fā)展滯后的區(qū)域[61]。事實上,有些區(qū)域存在多種障礙因子或約束條件,例如,某些區(qū)域可能既有重金屬污染也有生態(tài)退化嚴重的情況,需要綜合考慮多個因素,測算休耕迫切程度空間分布,進而明確區(qū)域休耕時序。
2)休耕時長確定??梢愿鶕赝寥?、水分、有機質等自然條件及其利用情況與養(yǎng)地措施(如種植豆科植物、土地整治工程[62])之間的關系,并結合糧食市場、財政支持力度等社會經濟狀況,判斷地力恢復或預期效益所需時長并確定休耕時長或周期。但是,科學準確評價預期效益并非易事,因為每種養(yǎng)地措施與地力恢復之間的時長關系研究尚缺乏,更多的是依據農業(yè)經驗[63-64]。例如,目前中國生態(tài)嚴重退化區(qū)試點實行休耕3 a,然而3a的休耕時長對本區(qū)域內部來說是否適宜有待多地試點總結。
事實上,任何一個國家耕地休耕制度的完善是學術界、決策層和農戶之間不斷嘗試的結果。當前中國試點工作已探索了兩年多,對于試點過程中遇到的很多問題還有待深入思考[63-64],從而提高耕地休耕時空配置的時效性。政策實施的農業(yè)農村部門應該與自然資源、水利和生態(tài)環(huán)境等部門展開協(xié)作,提高休耕時空配置的高效性和科學性。不同尺度的耕地休耕時空配置,需要進行全面考慮、科學統(tǒng)籌,可考慮如下調控思路:1)自上而下統(tǒng)籌規(guī)劃。中央制定休耕規(guī)劃,明確每年休耕區(qū)域、休耕(總)規(guī)模和休耕時長,并將分解指標下達到各省級單位落實。該休耕方案具有維持國家管控力和休耕運作成本較低的優(yōu)勢,但農戶積極主動參與性不足和區(qū)域休耕規(guī)模受到限制(有可能區(qū)域實際休耕規(guī)模比下達指標大或者?。?。2)自下而上申請。由各省級單位每年提出申請休耕區(qū)域、休耕規(guī)模和休耕時長,中央統(tǒng)籌調控。該休耕方案具有因地制宜和激發(fā)地方靈活性以及調動農戶參與休耕積極性的優(yōu)勢,但休耕運作成本太高和國家管控力削弱。3)上下結合。事實上,目前中國休耕試點主要采取自上而下的強制執(zhí)行方式。為了汲取上述兩種執(zhí)行方式的優(yōu)勢,從典型國家及地區(qū)的實踐經驗來看,中國耕地休耕可以采取上下結合的方式即將強制性休耕與自愿性休耕相結合:一方面,對于休耕迫切性和可行性程度較高的區(qū)域可采取自上而下的強制管控方式;另一方面,對于休耕迫切性和可行性程度較低的區(qū)域可實行自下而上的農戶自愿申請方式。
總之,無論采取上述哪種調控思路,構建不同空間尺度的休耕區(qū)域選擇的方法模型或評價指標體系,并對應劃分篩選標準,仍然是耕地休耕時空配置定量化研究的關鍵。為了降低休耕時空配置成本,需要根據區(qū)域實際情況安排休耕時序和休耕時長,并充分發(fā)揮“3S”、監(jiān)測和測繪等技術手段在休耕時空配置中的作用。上述都是亟待解決的休耕時空配置問題,今后需要結合大量的實證或實踐展開更深入的研究。
本文沿著“典型國家及地區(qū)實踐→理論成果提煉→關鍵問題探討”的邏輯思路,從地理學、農學、土地科學和管理學等多學科視角,對耕地休耕時空配置進行了研究,得到以下結論:
1)通過梳理典型國家及地區(qū)的耕地休耕計劃,總結出耕地休耕時空配置主要有4種類型:目標導向型時空配置、執(zhí)行方式導向型時空配置、多條件約束導向型時空配置和技術導向型時空配置。
2)耕地休耕時空配置的內涵本質就是將休耕規(guī)模、休耕區(qū)域和休耕時間進行優(yōu)化組合,實現對休耕地“定位、定量、定時”的宏觀調控,主要包含了休耕目標、休耕空間(休耕區(qū)域和休耕規(guī)模)布局和休耕時間(休耕時序和休耕時長)安排。休耕目標貫穿于時空配置整個過程,休耕區(qū)域和休耕規(guī)模之間相互制約、同步配置且都需要考慮空間尺度(國家尺度和區(qū)域尺度),休耕時序和休耕時長分別根據區(qū)域休耕迫切程度和休耕預期效益進行配置。耕地休耕時空配置過程為“休耕目標→約束條件→空間布局→時間安排”,各個環(huán)節(jié)之間又相互聯(lián)系,其中,約束條件主要包括糧食市場、糧食安全、生態(tài)安全、耕地質量和社會經濟。
3)中國耕地休耕時空配置需解決的2個關鍵問題是不同空間尺度(國家尺度和區(qū)域尺度)的耕地休耕空間布局和不同區(qū)域(地理空間差異性明顯)的耕地休耕時間安排,而構建綜合模型或評價指標體系和劃分評價等級標準是解決這2個關鍵問題的難點和重點。
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Practice and research progress on spatio-temporal collocation of fallow of cultivated land in world
Shi Fei, Yang Qingyuan※, Wang Cheng, Chen Zhantu
(400715,)
It is a long-term strategy of “storing grain in the ground and storing grain in the technology” for China to carry out rotation and fallow of cultivated land as a system at present. The paper is based on the exploration of the key issues of the spatio-temporal collocation of the cultivated land fallow in China. With the deepening of the pilot work of cultivated land fallow in China, how do we coordinate the spatio-temporal collocation of cultivated land fallow to achieve maximum comprehensive benefits? Following the logical thinking of “experiencing typical national and regional practices, extracting theoretical results, discussing key issues” from the disciplines of geography, agronomy, land science and management, the paper uses the methods of literature, comparison law, induction and field survey, summarizes the practical results of typical countries and regions, and discusses the key problems of the spatio-temporal collocation of cultivated land fallow in China. The following main results are obtained: 1) There are mainly 4 types of spatio-temporal collocation of the cultivated land fallow in typical countries and regions: the aim-oriented spatio-temporal collocation, the execution-oriented spatio-temporal collocation, and the multi-condition-constraint-oriented spatio-temporal collocation, and the technology-oriented spatio-temporal collocation. 2) The connotation essence of the spatio-temporal collocation of cultivated land fallow is to realize the macro-control of “positioning, quantification, and timing” of fallow land, which includes mainly the fallow aim, fallow spatial layout and fallow time arrangement. First, the spatio-temporal collocation is oriented towards fallow aim, and fallow aims at the entire process of spatio-temporal collocation. Second, the fallow spatial layout is to optimize and combine the fallow scale and the fallow area, which are mutually restricted and synchronized. The fallow spatial layout should be considered as national scale and regional scale, including national, provincial, municipal and county scale, and the fallow spatial layout constraints or evaluation index systems at different spatial scales are different. The minimal spatial scale of the fallow scale is county level, while the minimal spatial scale of the fallow area is parcel of land. Third, the fallow time arrangement is regulating and controlling the fallow time series and the fallow time length, which are respectively configured according to the fallow emergency degree and the expected benefits in this area. The fallow time series can be divided into short term, medium term and long term, and the fallow time length can be divided into season break, annual rest and rest of many years. In addition, the spatio-temporal collocation of cultivated land fallow is also controlled by the national conditions and the land system in China, and is shown in the fallow aim or the fallow constraints. 3) The spatio-temporal collocation process of cultivated land fallow is “fallow aim, constraint, spatial layout, time arrangement”, and each link is connected with each other. The constraints mainly include grain market, food security, ecological security, cultivated land quality and social economy, and can be transformed with the fallow aim. The fallow spatial layout and fallow time arrangement are subject to constraints, and using different spatial-scale forecasting models or evaluation index systems, and making full use of “3S” (remote sensing, global position system, and geographic information system), monitoring, and surveying and mapping are the technical foundations for rational collocation. 4) The key issues that need to be solved in the spatio-temporal collocation of cultivated land fallow in China are as follows: The first issue is the spatial layout of cultivated land fallow at different spatial scales. Grain security is the primary constraint condition at the national scale, and the geographical spatial difference between grain supply and demand, the quality and ecological condition of cultivated land and the level of regional social economy is the comprehensive constraint condition at regional scale. The second issue is the fallow time arrangement of cultivated land in different regions. According to the urgency level and the expected benefits of the regional fallow, the time series and the multiple fallow lengths of the cultivated land fallow are determined respectively. In fact, the improvement of the cultivated land fallow system in any country is the result of continuous attempts among academics, policymakers and farmers. At present, the pilot work of the cultivated land fallow in China has been explored for more than 2 years, and many problems encountered in the pilot process are still to be thought out in order to improve the timeliness of the spatio-temporal collocation of the cultivated land fallow.
land use; agriculture; cultivated land fallow; spatio-temporal collocation; fallow aim; constraints; key issues
10.11975/j.issn.1002-6819.2018.14.001
K909;F301.21
A
1002-6819(2018)-14-0001-09
2018-04-02
2018-06-11
國家社會科學基金重大項目“實行耕地輪作休耕制度研究”(15ZDC032)
石 飛,博士研究生,研究方向為國土資源與區(qū)域發(fā)展。 Email:shifei5454@163.com
楊慶媛,教授,博士生導師,主要從事國土資源與區(qū)域規(guī)劃、土地經濟與政策等方面的研究。Email:yizyang@swu.edu.cn
石 飛,楊慶媛,王 成,陳展圖. 世界耕地休耕時空配置的實踐及研究進展[J]. 農業(yè)工程學報,2018,34(14):1-9. doi:10.11975/j.issn.1002-6819.2018.14.001 http://www.tcsae.org
Shi Fei, Yang Qingyuan, Wang Cheng, Chen Zhantu. Practice and research progress on spatio-temporal collocation of fallow of cultivated land in world[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2018, 34(14): 1-9. (in Chinese with English abstract) doi:10.11975/j.issn.1002-6819.2018.14.001 http://www.tcsae.org