我國糧食安全與生態(tài)安全空間包容性研究
——以糧食主產(chǎn)區(qū)為例

鄭克強(qiáng) 金恩燾 宋 焱 羅海平

(南昌大學(xué) 管理學(xué)院/中國中部經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展研究中心，江西 南昌 330027)

“確保國家糧食安全，把中國人的飯碗牢牢端在自己手中?！边@擲地有聲的話語，是習(xí)近平總書記對新時代實施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的諄諄教導(dǎo)。自我國實行農(nóng)村家庭聯(lián)產(chǎn)責(zé)任承包制以來，河南、河北、內(nèi)蒙古、遼寧、吉林、黑龍江、江蘇、山東、湖北、湖南、江西、安徽、四川等13個糧食主產(chǎn)省(區(qū))糧食產(chǎn)量基本保持在全國70%左右，歷年全國糧食增產(chǎn)貢獻(xiàn)率達(dá)95%，是國家糧食安全最重要的保障區(qū)。2010年國務(wù)院印發(fā)的《全國主體功能區(qū)規(guī)劃》中，上述13個糧食主產(chǎn)區(qū)同時也是中國最重要的生態(tài)屏障區(qū)，肩負(fù)國家糧食安全和生態(tài)安全主體功能。但是，由于長期以來對生態(tài)環(huán)境的漠視，中國主要糧食產(chǎn)區(qū)均存在不同程度的生態(tài)破壞或生態(tài)失調(diào)，給我國的糧食安全帶來了隱患。為此，2016年中央一號文件提出加強(qiáng)資源保護(hù)和生態(tài)修復(fù)，實現(xiàn)糧食生產(chǎn)與農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)與可持續(xù)。2017年中央一號文件要求積極推進(jìn)農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革、實現(xiàn)從量到質(zhì)的糧食安全戰(zhàn)略轉(zhuǎn)換，而實現(xiàn)新的糧食安全戰(zhàn)略離不開生態(tài)安全的支撐。黨的十九大報告也就加快生態(tài)文明體制改革，建設(shè)美麗中國內(nèi)容提出了“優(yōu)化生態(tài)安全屏障體系”的要求。

有關(guān)糧食安全與生態(tài)安全問題的研究由來已久。萊斯特·布朗(1995)曾就中國耕地資源短缺和農(nóng)田生態(tài)問題提出“誰來養(yǎng)活中國？”的質(zhì)疑，*Brown L R. Who Will Feed China?[M].New York: Nortn&Company,1995.一時間，中國糧食安全成為全球關(guān)注的焦點。富蘭克林·H·金(2011)也指出糧食安全保障不能超出生態(tài)生產(chǎn)潛力，不能對整個生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)成威脅*富蘭克林·H·金：《四千年農(nóng)夫：中國、朝鮮和日本的永續(xù)農(nóng)業(yè)》，程存旺、石嫣/譯，東方出版社2011年版，第47-49頁。聯(lián)合國糧農(nóng)組織(FAO)和經(jīng)合組織(OECD)在《Agricultural Outlook2013-2022》中預(yù)言，在資源環(huán)境約束下生態(tài)安全和糧食安全的矛盾將不斷加深。鑒于糧食生態(tài)安全面臨的嚴(yán)峻形勢，對糧食生態(tài)安全進(jìn)行實證測算與評估成為新的研究熱點。在測量方法上，Lautenbach等(2011)提出生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值(ESV)概念，[注]Lautenbach S, Kugel C, Lausch A, Seppelt R. Analysis of historic changes in regional ecosystem service provisioning using land use data. Ecological Indicators, 2011, 11(2): 676-687.根據(jù)ESV定義，提供糧食和原材料食物是區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)的直接價值，從而為區(qū)域糧食安全和生態(tài)安全二者關(guān)系的量化研究提供了較好范式。針對中國糧食安全與生態(tài)安全關(guān)系，田克明等(2005)研究了土地生態(tài)安全對糧食安全和經(jīng)濟(jì)安全的影響和作用機(jī)制，構(gòu)建了農(nóng)用地生態(tài)安全評價方法。姜俊紅等(2005)通過實證評估和測算發(fā)現(xiàn)，糧食生產(chǎn)活動對土地生態(tài)服務(wù)價值存在較強(qiáng)反作用關(guān)系，單位面積土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值呈現(xiàn)“沼澤>水域>林地>草地>耕地”的遞減趨勢，而且糧食作物種植和生長會帶來耕地以及生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值損失。劉渝、張俊飚(2010)則研究了水資源生態(tài)安全與糧食安全關(guān)系，并制定了雙重安全評價體系。何玲、賈啟建等(2016)以河北省黃驊市為研究樣本，利用生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值和糧食安全標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了生態(tài)安全底線測算。[注]何玲、賈啟建等：《基于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值與糧食安全的生態(tài)安全底線核算》，《應(yīng)用生態(tài)學(xué)報》2016年第1期。上述分析表明，在既往的糧食生產(chǎn)和生態(tài)環(huán)境關(guān)系的實證研究上，研究者比較關(guān)注耕地變化對糧食生產(chǎn)的影響、糧食生產(chǎn)與生態(tài)可持續(xù)性問題以及糧食生產(chǎn)的資源環(huán)境成本等方面的研究。

總體來看，學(xué)術(shù)界對糧食安全和生態(tài)安全關(guān)系的研究越來越重視，但在實證研究中，糧食問題研究中的“生態(tài)因素”往往被視為“環(huán)境變量”，研究缺乏生態(tài)產(chǎn)出(生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值)和糧食產(chǎn)能空間關(guān)系的實證考察。為此，有必要就我國13個糧食主產(chǎn)區(qū)糧食產(chǎn)能與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值空間包容性進(jìn)行實證評估，從而探尋糧食安全和生態(tài)安全可能存在的隱患。這對確保糧食主產(chǎn)區(qū)實現(xiàn)糧食安全和生態(tài)安全雙重國家主體功能具有重要意義。

一、研究方法與模型構(gòu)建

區(qū)域糧食安全和生態(tài)安全空間包容性最常見的研究方法是基于Tobler地理學(xué)第一定律的空間自相關(guān)模型。所謂空間自相關(guān)，是指空間中某空間單元與其周圍單元就某種空間屬性而言潛在的相互依賴性，即Tobler的地理學(xué)第一定律。事物彼此關(guān)聯(lián)，但較近的事物比較遠(yuǎn)的關(guān)聯(lián)性更強(qiáng)?？臻g自相關(guān)模型已廣泛應(yīng)用于空間數(shù)據(jù)挖掘、區(qū)域經(jīng)濟(jì)空間差異等分析。

本研究從糧食和生態(tài)的“產(chǎn)出”及“產(chǎn)能”的視角進(jìn)行研究變量的選擇，其中糧食側(cè)指標(biāo)選擇有兩個：一是糧食產(chǎn)量，是代表糧食產(chǎn)出總量和規(guī)模的“年度糧食總產(chǎn)量”；二是代表糧食種植和產(chǎn)出效率的單位耕地面積的糧食產(chǎn)量，即“糧食單產(chǎn)”。而生態(tài)側(cè)選擇具有“生態(tài)產(chǎn)出”意義的“生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值”作為實證用指標(biāo)，以表征生態(tài)價值。實證邏輯與研究框架，見圖1。

圖1 研究邏輯與框架

(一)全局空間自相關(guān)

全局空間自相關(guān)用來檢驗整個研究域某一空間屬性是否存在空間依賴性，分析所有對象之間的平均空間關(guān)聯(lián)、空間分布模式及其顯著性。一般用莫蘭指數(shù)(Moran’s I)表示，其計算公式為：[注]孟斌、王勁峰等：《基于空間分析方法的中國區(qū)域差異研究》，《地理科學(xué)》2005年第4期。

(1)

(2)

莫蘭指數(shù)取值范圍是[-1,1]，當(dāng)zI>1.96時，表示觀測值之間存在顯著空間正相關(guān)，即高觀測值與高觀測值空間聚集(H-H聚集)或低觀測值與低觀測值空間聚集(L-L聚集)，呈現(xiàn)空間聚集格局；當(dāng)zI<—1.96時，表示觀測值之間存在顯著負(fù)相關(guān)，高觀測值與低觀測值聚集(H-L異常)，低觀測值與高觀測值聚集(L-H異常)，呈現(xiàn)空間異常格局。

(二)局部空間自相關(guān)

局部空間自相關(guān)性可以研究不同地理位置上可能存在的空間關(guān)聯(lián)模式，從而發(fā)現(xiàn)局部區(qū)域空間聚集性和分異性。局部空間自相關(guān)一般用空間關(guān)聯(lián)局域指數(shù)(Local Moran’s I)表示，計算公式為：

(3)

(三)雙變量空間自相關(guān)分析

為了分析多個變量之間的空間關(guān)聯(lián)性，Anselin L等人提出雙變量空間自相關(guān)分析方法。雙變量空間自相關(guān)分析所產(chǎn)生的莫蘭指數(shù)是用所有相鄰位置的加權(quán)平均值評估一個位置變量值與其他變量的相關(guān)程度。其定義為：

(4)

二、數(shù)據(jù)來源與處理

采用糧食產(chǎn)量(單位：千噸)、糧食單產(chǎn)(即單位耕地面積的糧食產(chǎn)量，單位：千噸/km2)作為反映糧食主產(chǎn)區(qū)各省(區(qū))糧食產(chǎn)能的變量。以生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值ESV作為區(qū)域生態(tài)產(chǎn)出價值變量。ESV(單位：107元)采取Costanza模型進(jìn)行測算。模型以1hm2全國平均產(chǎn)量的農(nóng)田每年自然糧食產(chǎn)量的經(jīng)濟(jì)價值設(shè)定為當(dāng)量“1”，其它生態(tài)類型根據(jù)生態(tài)服務(wù)價值與當(dāng)量經(jīng)濟(jì)價值的比值計算出當(dāng)量因子：

(5)

其中，i為作物種類(主要包括稻谷、小麥、玉米)，Pi為第i種作物的全國平均價格(元/t)，qi為第i種作物單產(chǎn)(t/hm2)，mi為第i種作物的糧食播種面積(hm2)；M為糧食作物播種總面積(hm2)。結(jié)合不同地區(qū)每個當(dāng)量的經(jīng)濟(jì)價值和當(dāng)量因子表eij(肖玉、謝高地，2003)可得出各省其他生態(tài)系統(tǒng)或其他服務(wù)功能的單價，進(jìn)而根據(jù)Costanza模型計算出各類生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)價值、各項服務(wù)功能的價值和生態(tài)服務(wù)總價值：[注]謝高地、魯春霞等：《青藏高原高寒草地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估》，《山地學(xué)報》2003年第1期。

Eij=eijEa(i=1,2,…9,j=1,2…,6)

(6)

(7)

(8)

(9)

其中，Eij為第j種(包含林地、 草地、耕地、濕地、水體和未利用地等六種陸地生態(tài)系統(tǒng))生態(tài)系統(tǒng)的第i種生態(tài)服務(wù)功能(包含食物生產(chǎn)、原材料供給、氣體調(diào)節(jié)、氣候調(diào)節(jié)、水源涵養(yǎng)、廢物處理、土壤形成與保護(hù)、生物多樣性保護(hù)和娛樂文化等九種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能)的單價(元/hm2)；eij為第j種生態(tài)系統(tǒng)第i種生態(tài)服務(wù)功能相對于農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)提供生態(tài)服務(wù)單價的當(dāng)量因子。Vj、Vi、V分別為第j類生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值、第i項服務(wù)功能的價值和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的總價值,Aj為第j類生態(tài)系統(tǒng)的面積。[注]肖玉、謝高地等：《青藏高原生態(tài)系統(tǒng)土壤保持功能及其價值》，《生態(tài)學(xué)報》2003年第11期。本實證研究測算用土地利用、糧食產(chǎn)量等原始數(shù)據(jù)均來源于2016年《中國統(tǒng)計年鑒》，糧食價格數(shù)據(jù)來源于wind數(shù)據(jù)庫。糧食主產(chǎn)區(qū)空間自相關(guān)模型測算用數(shù)據(jù)如表1(部分)：[注]羅海平、宋焱等：《基于Costanza模型的我國糧食主產(chǎn)區(qū)生態(tài)服務(wù)價值評估研究》，《長江流域資源與環(huán)境》2017年第4期。

表1 13個糧食主產(chǎn)省(區(qū))糧食產(chǎn)能與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值(部分)

三、生態(tài)服務(wù)價值與糧食產(chǎn)能空間自相關(guān)及分異實證分析

(一)單變量空間自相關(guān)

傳統(tǒng)的空間權(quán)重矩陣可按照空間邊界鄰近關(guān)系來分析，或者從區(qū)域中心出發(fā)，依照一定距離設(shè)置空間關(guān)系矩陣，探索在不同空間范圍內(nèi)所形成的空間組織關(guān)系。[注]劉旭華、王勁峰：《空間權(quán)重矩陣的生成方法分析與實驗》，《地球信息科學(xué)》2002年第2期。由于四川與湖北、湖南間隔重慶市，所以本文采用基于距離標(biāo)準(zhǔn)的方法建立空間權(quán)重矩陣，運(yùn)用Arcgis軟件建立含有主產(chǎn)區(qū)各省份質(zhì)心經(jīng)緯度、各指標(biāo)屬性的shp文件，然后導(dǎo)入Geoda中進(jìn)行單變量全局空間自相關(guān)與局部空間自相關(guān)分析。得到全局空間自相關(guān)莫蘭指數(shù)(見表2)：

表2 單變量全局空間自相關(guān)結(jié)果

注：p表示概率，z(I)為檢驗值，z<-1.96或z>1.96時，p<0.05，置信度大于95%

Moran’s I 即莫蘭指數(shù)，莫蘭指數(shù)>0表示空間正相關(guān)性，其值越大，空間相關(guān)性越明顯，莫蘭指數(shù)<0表示空間負(fù)相關(guān)性，其值越小，空間差異越大；莫蘭指數(shù)=0，空間呈隨機(jī)性。表(2)顯示，我國糧食主產(chǎn)區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值、糧食總產(chǎn)量、糧食單產(chǎn)三個單一變量的莫蘭指數(shù)均為正且P值小于0.01。表明中國糧食主產(chǎn)區(qū)糧食產(chǎn)量、單產(chǎn)以及生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值等單一變量分布不具有隨機(jī)性，而是呈現(xiàn)空間自相關(guān)性，具有一定聚集效應(yīng)，其中糧食產(chǎn)量的空間集聚性最高，莫蘭指數(shù)達(dá)到0.9278，其次是糧食單產(chǎn)，而生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的空間自相關(guān)性相對較小，莫蘭指數(shù)僅為0.1786。說明我國13個糧食主產(chǎn)區(qū)生態(tài)差異性較為突出，生態(tài)價值聚集關(guān)聯(lián)不夠高。

從糧食主產(chǎn)區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值看，主要呈現(xiàn)兩個聚集區(qū)：一是內(nèi)蒙古、黑龍江、吉林、四川、湖南、湖北、江西高生態(tài)價值聚集區(qū)；二是山東、河南、河北、安徽等低生態(tài)價值組團(tuán)。而從生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值當(dāng)量來看，我國東北的黑龍江、吉林、遼寧，長江流域的湖南、湖北、江西依然是高價值聚集區(qū)，地處我國東中部的山東、河南、河北、安徽生態(tài)系統(tǒng)價值當(dāng)量則較低，屬低價值組團(tuán)。從地域空間土地利用情況來看，東北三省、內(nèi)蒙古以及長江流域各省，森林、濕地、草原、水體面積總體和比例較大，而河北、河南、安徽、山東四省因耕地面積較大，林地、草地、濕地面積相對較小，耕地分布數(shù)量對生態(tài)系統(tǒng)總的價值量影響較為明顯。

從糧食主產(chǎn)區(qū)的糧食產(chǎn)能來看，糧食產(chǎn)量形成了黑龍江、吉林以及河南、山東、江蘇、安徽高價值聚集區(qū)，其中黑龍江、河南的糧食產(chǎn)量分別為6242.2萬噸和5772.3萬噸，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于周邊各省。從糧食單產(chǎn)方面來看，從高到低排序依次為：吉林>江蘇>山東>湖南>湖北>江西>河南>遼寧>黑龍江>河北>四川>安徽>內(nèi)蒙古。糧食產(chǎn)量最高的黑龍江和河南在糧食單產(chǎn)排名位于中游，糧食單產(chǎn)高的省份集中分布在中、東部四省、長江流域三省和吉林。綜合來看，我國糧食主產(chǎn)區(qū)糧食產(chǎn)能總體上呈現(xiàn)較強(qiáng)的空間自相關(guān)性，但糧食產(chǎn)能空間分異依然較為顯著。

(二)雙變量全局空間自相關(guān)

基于距離標(biāo)準(zhǔn)的方法建立空間權(quán)重矩陣，分別計算糧食產(chǎn)能與全域和耕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的全局空間自相關(guān)莫蘭指數(shù)。根據(jù)全域生態(tài)系統(tǒng)實證結(jié)果，糧食產(chǎn)量、糧食單產(chǎn)與生態(tài)服務(wù)價值的雙變量莫蘭指數(shù)均小于0，且均通過了顯著性檢驗，說明糧食產(chǎn)量、糧食單產(chǎn)與整個陸地生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)服務(wù)價值存在顯著的空間負(fù)相關(guān)。其中，糧食產(chǎn)量與生態(tài)服務(wù)價值的負(fù)相關(guān)性較強(qiáng)，莫蘭指數(shù)為-0.2592。從糧食生產(chǎn)對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能結(jié)構(gòu)的影響及關(guān)系來看，糧食產(chǎn)能與生態(tài)服務(wù)價值中食物生產(chǎn)、廢物處理功能呈空間正相關(guān)，與生態(tài)的氣體調(diào)節(jié)價值呈現(xiàn)空間負(fù)相關(guān)。糧食產(chǎn)量與耕地不同類型生態(tài)服務(wù)價值的雙變量莫蘭指數(shù)均小于0，糧食單產(chǎn)與耕地不同類型生態(tài)服務(wù)價值的雙變量莫蘭指數(shù)均大于0，表明糧食產(chǎn)量增加會對區(qū)域耕地生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生負(fù)影響，而糧食單產(chǎn)提升則會對耕地生態(tài)價值產(chǎn)生正影響。這是因為，糧食總產(chǎn)量反映糧食生產(chǎn)的規(guī)模，增大耕地面積以及施用化肥農(nóng)藥是提升糧食總產(chǎn)量的主要手段，所以糧食總量的增大勢必會驅(qū)動區(qū)域土地利用發(fā)生較為劇烈的變化，造成林地、草地、水域、濕地等高生態(tài)服務(wù)價值的土地類型向生態(tài)價值較低的耕地轉(zhuǎn)變，而化肥農(nóng)藥的濫用同樣會導(dǎo)致生態(tài)服務(wù)價值的損失，導(dǎo)致糧食單產(chǎn)的提高對區(qū)域生態(tài)環(huán)境的負(fù)影響要遠(yuǎn)高于糧食總產(chǎn)量的提升。

表3 糧食產(chǎn)能與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的雙變量空間自相關(guān)莫蘭指數(shù)

注：**、*分別表示在置信度為99%和95%時，相關(guān)性顯著

綜合上述實證結(jié)果，該結(jié)論與謝高地(2010)、宋利娜(2013)、齊月等(2016)等學(xué)術(shù)研究的基本結(jié)論具有一致性，即我國糧食主產(chǎn)區(qū)同樣存在糧食種植與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的負(fù)相關(guān)性。但就中國糧食主產(chǎn)區(qū)而言，這種負(fù)向關(guān)系較為突出地表現(xiàn)在原材料供給、氣候調(diào)節(jié)、水源涵養(yǎng)、土壤形成與保護(hù)以及生物多樣性等生態(tài)功能方面。而就耕地本身的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值而言，糧食單產(chǎn)的提升對耕地生態(tài)價值的提升具有正相關(guān)。為此，提升糧食生產(chǎn)效率才是區(qū)域保持糧食安全、生態(tài)安全的有效途徑。

(三)雙變量局部空間自相關(guān)

在z檢驗的基礎(chǔ)上(P=0.05)繪制雙變量局部空間自相關(guān)LISA聚集圖(圖3)，用于表征區(qū)域生態(tài)服務(wù)價值與其鄰域糧食產(chǎn)能均值之間的局域空間關(guān)系，即高-高(high-high)、低-低(low-low)的空間正相關(guān)和低-高(low-high)、高-低(high-low)的空間負(fù)相關(guān)。由圖1可知，生態(tài)服務(wù)價值與糧食總產(chǎn)量呈高-低空間負(fù)相關(guān)的地區(qū)有內(nèi)蒙古、吉林和遼寧，呈低-高空間負(fù)相關(guān)的地區(qū)有河北、河南和山東，這些空間負(fù)相關(guān)均達(dá)到99%置信水平。生態(tài)服務(wù)價值與糧食總產(chǎn)量有很強(qiáng)的空間異質(zhì)性。糧食單產(chǎn)與生態(tài)服務(wù)價值呈高-高空間聚集的地區(qū)有黑龍江、四川和湖北，呈高-低空間負(fù)相關(guān)的地區(qū)有內(nèi)蒙古、吉林和遼寧，呈低-高空間負(fù)相關(guān)的地區(qū)有河北、河南、山東和安徽，這些空間相關(guān)性均達(dá)到95%置信水平。

圖2 糧食產(chǎn)能與生態(tài)服務(wù)價值的雙變量 LISA 聚集圖

生態(tài)服務(wù)價值與糧食總產(chǎn)量、糧食單產(chǎn)的雙變量LISA分布圖分異明顯，但整體上空間分異很相似。低-高聚集區(qū)集中分布在河北、河南、山東和安徽四省，表明這些區(qū)域糧食安全的生態(tài)壓力過重，糧食安全地位明顯高于生態(tài)安全地位。高-低聚集區(qū)集中分布在中國北方的內(nèi)蒙古、吉林和遼寧，生態(tài)服務(wù)價值較鄰近省份高、糧食產(chǎn)能較鄰近省份低，表明這些區(qū)域糧食安全的生態(tài)資源及潛力較好，糧食產(chǎn)能地位還有待進(jìn)一步提高。高-高聚集區(qū)指生態(tài)和糧食地位均較突出，該區(qū)域集中分布在長江流域各省和黑龍江。

四、研究結(jié)論與啟示

本文基于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的視角，運(yùn)用空間自相關(guān)模型莫蘭指數(shù)對中國糧食主產(chǎn)區(qū)糧食產(chǎn)能與生態(tài)價值的空間相關(guān)性進(jìn)行了實證測算和評估，形成如下研究結(jié)論：

第一，糧食主產(chǎn)區(qū)生態(tài)服務(wù)價值、糧食產(chǎn)能空間聚集效應(yīng)明顯。生態(tài)服務(wù)價值、糧食總產(chǎn)量、糧食單產(chǎn)全局空間自相關(guān)莫蘭指數(shù)分別為0.1786、0.9278、0.6055，局部空間分異圖聚集現(xiàn)象明顯。生態(tài)服務(wù)價值、糧食產(chǎn)能空間屬性相同的區(qū)域趨向于進(jìn)一步聚集，并呈現(xiàn)同向外溢作用。

第二，生態(tài)服務(wù)價值、糧食產(chǎn)能空間分異顯著，存在空間滯后異常。除黑龍江、四川在生態(tài)價值和糧食產(chǎn)能呈現(xiàn)“高-高”價值聚集外，其他糧食主產(chǎn)區(qū)均表現(xiàn)出不同程度的糧食產(chǎn)能與生態(tài)價值的地位以及資源配置上的空間偏離?！案?低”空間自相關(guān)的有內(nèi)蒙古、吉林和遼寧；“低-高”自相關(guān)的有河北、河南、山東和安徽。

第三，糧食主產(chǎn)區(qū)的糧食種植對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值具有顯著影響。糧食產(chǎn)量、糧食單產(chǎn)與整個陸地生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)服務(wù)價值存在顯著的空間負(fù)相關(guān)，其中，糧食產(chǎn)量與生態(tài)服務(wù)價值的負(fù)相關(guān)性較強(qiáng)。糧食產(chǎn)能與生態(tài)系統(tǒng)廢物處理功能呈空間正相關(guān)，與生態(tài)的氣體、氣候調(diào)節(jié)、土壤形成、水源保護(hù)、生物多樣性等生態(tài)功能的服務(wù)價值呈現(xiàn)空間負(fù)相關(guān)。對耕地而言，糧食產(chǎn)量增加會對區(qū)域耕地生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生負(fù)影響，而糧食單產(chǎn)卻具有正影響?？梢姡Z食生產(chǎn)效率提升是確保糧食安全和生態(tài)安全雙重目標(biāo)的理論途徑。糧食安全應(yīng)立足于糧食生產(chǎn)效率，而不是單純的提高糧食產(chǎn)量。

第四，受地貌、土地利用結(jié)構(gòu)等復(fù)雜因素影響，糧食主產(chǎn)區(qū)中某些省區(qū)存在糧食產(chǎn)能、生態(tài)價值的空間分異以及二者地位的空間滯后異常，從而使得糧食主產(chǎn)區(qū)在確保糧食安全和生態(tài)安全功能時難以包容，糧食安全與生態(tài)安全的包容性較為脆弱。

以上研究結(jié)論的主要政策啟示：加強(qiáng)農(nóng)田生態(tài)資源保護(hù)和修復(fù)，通過農(nóng)業(yè)和生態(tài)的科技進(jìn)步推動提高耕地產(chǎn)糧效率，建立農(nóng)田生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制，促進(jìn)農(nóng)業(yè)的供給側(cè)改革。研究認(rèn)為，堅持糧食生產(chǎn)與生態(tài)服務(wù)功能協(xié)調(diào)發(fā)展是實現(xiàn)糧食安全和生態(tài)安全雙重目標(biāo)的根本路徑。同時，本研究亦論證并支撐了我國糧食安全戰(zhàn)略由北向南轉(zhuǎn)移的必然性和必要性，這是我國未來糧食安全戰(zhàn)略的一個重要啟示。