黃土高原新一輪退耕還林草工程對(duì)糧食生產(chǎn)的影響

時(shí)亞坤, 曾 奕, 郭金金, 方怒放2,

(1.國(guó)家林業(yè)和草原局西北調(diào)查規(guī)劃設(shè)計(jì)院, 西安 710041; 2.西北農(nóng)林科技大學(xué) 水土保持研究所黃土高原土壤侵蝕與旱地農(nóng)業(yè)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 陜西 楊陵 712100;3.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 資源與環(huán)境學(xué)院, 武漢 4300703; 4.中國(guó)科學(xué)院 水利部 水土保持研究所, 陜西 楊陵 712100)

我國(guó)是世界上人口和糧食壓力最大的國(guó)家之一，從1949—1998年的50 a間，我國(guó)人口增加了7.12億。據(jù)第一次全國(guó)土地資源調(diào)查，全國(guó)共有耕地130萬(wàn)km2，其中20°以上坡耕地12萬(wàn)km2，25°以上坡耕地6萬(wàn)km2[1]。大面積毀林開(kāi)荒造成水土流失加劇，土地退化嚴(yán)重，旱澇災(zāi)害不斷，生態(tài)環(huán)境急劇惡化。為改善這一狀況，政府于1999年開(kāi)展第一輪退耕還林還草工程。該工程是世界上規(guī)模最大的植被恢復(fù)工程，對(duì)我國(guó)實(shí)現(xiàn)《聯(lián)合國(guó)2030年可持續(xù)發(fā)展議程》中的消除貧困、減緩氣候變化和保護(hù)生物多樣性等可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)至關(guān)重要[2]。

黃土高原是退耕還林草工程的核心區(qū)之一，自1999年退耕還林草工程實(shí)施以來(lái)，區(qū)域植被覆蓋顯著改善，由1999年的31.6%提高到了2017年的65%[3]，有效控制了水土流失，改善了生態(tài)環(huán)境。然而退耕還林還草的實(shí)質(zhì)是以糧食供給換取生態(tài)價(jià)值[4]，2002年國(guó)務(wù)院下發(fā)的《關(guān)于進(jìn)一步完善退耕還林政策措施的若干意見(jiàn)》明確表示“林權(quán)是核心，給糧是關(guān)鍵”。為確保耕地不少于18億畝的紅線(xiàn)，有關(guān)部門(mén)于2007年暫停了退耕還林草工程[1]。這一階段初期的退耕威脅到部分農(nóng)民的生計(jì)和糧食供應(yīng)[5]，在黃土高原區(qū)出現(xiàn)了復(fù)耕現(xiàn)象，影響了退耕還林還草的可持續(xù)性[6-8]。關(guān)于退耕和糧食產(chǎn)出的均衡問(wèn)題已有較多報(bào)道，有研究認(rèn)為陡坡種植導(dǎo)致水土流失嚴(yán)重，而退耕工程改善了生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)由粗放向集約化發(fā)展，有益于糧食生產(chǎn)[9]；也有人認(rèn)為，退耕還林草減少糧食種植面積，影響區(qū)域糧食供給[5]；此外還有學(xué)者認(rèn)為退耕還林草工程占用的多是產(chǎn)量極低的陡坡地，對(duì)區(qū)域糧食影響不大[10]。

坡耕地是黃土高原退耕還林草的目標(biāo)區(qū)域，主要集中在貧困的黃土丘陵溝壑區(qū)。脆弱的生態(tài)系統(tǒng)，頻繁的自然災(zāi)害，落后的交通系統(tǒng)，使得農(nóng)民強(qiáng)烈依賴(lài)坡耕地維持生計(jì)[11]。退耕還林還草改變了他們的生活方式，一旦退耕補(bǔ)貼停止或降低，將增加土地復(fù)墾風(fēng)險(xiǎn)，從而影響區(qū)域退耕還林還草的可持續(xù)性[8]。新一輪退耕還林草工程于2014年正式實(shí)施，總規(guī)模已超過(guò)6.7萬(wàn)km2，特別關(guān)注了工程區(qū)的陡坡耕地[1]。因此，有必要對(duì)新一輪退耕還林草工程實(shí)施下區(qū)域的陡坡地退耕和糧食供給進(jìn)行系統(tǒng)的預(yù)測(cè)評(píng)估。鑒于此，本研究以黃土高原退耕還林還草核心區(qū)域的陜西、山西兩省為例，結(jié)合多元遙感數(shù)據(jù)、統(tǒng)計(jì)年鑒、政府報(bào)告等資料，在地理信息系統(tǒng)的支持下，評(píng)估新一輪退耕還林還草工程對(duì)區(qū)域糧食生產(chǎn)的影響，預(yù)測(cè)至2030年退耕還林還草背景下區(qū)域人口、糧食、坡耕地面積之間的平衡關(guān)系，以期為區(qū)域生態(tài)恢復(fù)的可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。

1 研究區(qū)概況與分析方法

1.1 研究區(qū)概況

本研究選擇黃土高原坡耕地分布最集中的陜西、山西兩省作為研究區(qū)。根據(jù)中國(guó)科學(xué)院資源環(huán)境科學(xué)與數(shù)據(jù)中心(http:∥www.resdc.cn/data.aspx?DATAID=275)的中國(guó)九大農(nóng)業(yè)區(qū)區(qū)劃，將兩省稱(chēng)為黃土高原農(nóng)業(yè)區(qū)(下文簡(jiǎn)稱(chēng)黃土高原區(qū))。該區(qū)面積約為37萬(wàn)km2，是中國(guó)最主要的黃土覆蓋區(qū)。其氣候?yàn)榕瘻貛蚋珊蛋敫珊祬^(qū)域過(guò)渡。海拔范圍為174～3 677 m，其南部為秦嶺山脈，中部為關(guān)中平原，北部為黃土丘陵溝壑區(qū)。研究區(qū)2015年常住人口為7457萬(wàn)，60歲以上人口1131萬(wàn)人，農(nóng)業(yè)人口4791萬(wàn)人，下屬21個(gè)地級(jí)市和225個(gè)縣級(jí)行政區(qū)，其中2015年有86個(gè)屬于貧困縣。黃土高原區(qū)是最早實(shí)施退耕還林還草工程的區(qū)域。截至2014年，陜西共退耕還林還草12 453 km2，山西共退耕還林還草9 333 km2。從2014年開(kāi)始，兩省實(shí)施新一輪退耕還林還草工程，其中陜西預(yù)期退耕還林還草1 900 km2，山西預(yù)期退耕還林還草2 553 km2。

1.2 分析方法

1.2.1 坡耕地提取 考慮到統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)中坡耕地坡度的測(cè)量誤差，本研究結(jié)合大尺度遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行坡耕地的提取并分析其空間分布特征。使用美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局全球糧食安全數(shù)據(jù)(GFSAD)中的30 m分辨率的2015年中國(guó)耕地柵格數(shù)據(jù)(https:∥croplands.org/downloadLPDAAC)[12]。與全球其他30 m分辨率的土地利用產(chǎn)品相比，該產(chǎn)品專(zhuān)注于提供更精確的耕地范圍，而不是對(duì)所有土地利用進(jìn)行分類(lèi)，因此能夠提供更準(zhǔn)確的坡耕地空間分布數(shù)據(jù)。對(duì)于中國(guó)范圍內(nèi)的耕地?cái)?shù)據(jù)，其總體精度為94%，生產(chǎn)者精度為80%，用戶(hù)精度為84%，且與中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒數(shù)據(jù)高度相符[13]。

在獲取研究區(qū)耕地空間分布數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，使用30 m分辨率的SRTM數(shù)字高程模型(DEM)數(shù)據(jù)在ArcGIS 10.5上生成坡度圖層。將不同的坡度與耕地圖層疊加，以獲取對(duì)應(yīng)的坡耕地圖層。本研究重點(diǎn)關(guān)注20°～25°以及>25°的極陡坡耕地，這也是退耕還林還草工程的主要目標(biāo)區(qū)域。

1.2.2 糧食單產(chǎn)估算 不同坡度范圍的坡耕地糧食單產(chǎn)采用Feng等[9]的方法估算：

(1)

式中:Gt是區(qū)域糧食總產(chǎn)量(t)；Gave是統(tǒng)計(jì)年鑒中的區(qū)域糧食單產(chǎn)(t/km2),a0～a5是<6°,6°～10°,10°～15°,15°～20°,20°～25°和>25°的坡耕地面積(km2),β0～β5代表某一坡度范圍坡耕地單產(chǎn)和該區(qū)域平均糧食單產(chǎn)的比值。本研究中,β0～β5的取值參考Feng等[9]和楊艷昭等[14]研究中黃土高原區(qū)域的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和問(wèn)卷調(diào)查資料。

1.2.3 糧食自給率指數(shù) 本研究采用糧食自給率系數(shù)評(píng)估糧食供給風(fēng)險(xiǎn)：

(2)

式中:GSSI表示糧食自給率系數(shù)；Gt表示區(qū)域糧食總產(chǎn)量(t)；P是區(qū)域總?cè)丝?；k是最低人均糧食需求量,本研究采用聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織(FAO)推薦的0.4 t/人[15]。根據(jù)國(guó)家發(fā)改委相關(guān)文件[16],糧食自給率系數(shù)大于1屬于完全自給(糧食自給率>1),0.95～1屬于基本自給自足(0.95<糧食自給率<1),0.90～0.95屬于可以接受的糧食安全水平(0.90<糧食自給率<0.95),而一個(gè)區(qū)域糧食自給系數(shù)低于0.90(糧食自給率<0.90),則糧食供給風(fēng)險(xiǎn)較高[17]。

1.2.4 情景分析 為準(zhǔn)確估算不同情景下的糧食自給率，需要對(duì)人口和糧食單產(chǎn)進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)測(cè)。本研究基于1998—2015年中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒中的人口和糧食單產(chǎn)數(shù)據(jù)，采用邏輯斯蒂預(yù)測(cè)模型來(lái)預(yù)測(cè)2015—2030年研究區(qū)人口和糧食單產(chǎn)。邏輯斯蒂預(yù)測(cè)模型被廣泛用于農(nóng)業(yè)、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)等領(lǐng)域，在人口和糧食產(chǎn)量預(yù)測(cè)上有較好應(yīng)用效果[18-19]。在SPSS 25.0軟件中進(jìn)行邏輯斯蒂回歸分析。

通過(guò)情景分析來(lái)模擬退耕還林草工程對(duì)研究區(qū)糧食安全的影響。設(shè)計(jì)了3種基礎(chǔ)情境，分別為不退耕、退耕20°以上坡耕地(>20°退耕)和退耕25°以上坡耕地(>25°退耕)。此外，黃土高原地區(qū)廣泛修建淤地壩，根據(jù)《黃土高原地區(qū)綜合治理規(guī)劃大綱(2010—2030年)》，預(yù)計(jì)到2030年黃土高原地區(qū)將新建設(shè)56000余座淤地壩。壩地成為糧食產(chǎn)出不可忽略的因素，因此將壩地因素也加入到情景模擬中，設(shè)計(jì)第4種退耕還林草模式，即退耕20°以上坡耕地的同時(shí)考慮壩地的糧食增產(chǎn)效益(>20°退耕+淤地壩)。

對(duì)于不退耕情景，糧食自給率只受2015—2030年的人口和糧食單產(chǎn)的影響。第i年的糧食自給率(GSSIi)可以通過(guò)以下公式計(jì)算：

(3)

式中:GSSIi表示第i年的糧食自給率系數(shù)；Gave, i是第i年的區(qū)域平均糧食單產(chǎn)(t/km2),根據(jù)邏輯斯蒂預(yù)測(cè)模型預(yù)測(cè);At是總耕地面積(km2)；Pi是第i年區(qū)域總?cè)丝冢籯是最低人均糧食需求量(kg/人)。

對(duì)于退耕情景(>20°退耕和>25°退耕)，坡耕地退耕會(huì)直接導(dǎo)致耕地面積和糧食產(chǎn)量減少，從而影響糧食自給率。我們假設(shè)2015—2020年每年因退耕減少的糧食產(chǎn)量是均勻的，那么第i年因退耕減少的糧食總產(chǎn)量為：

(4)

式中:Gθ,i表示第i年因退耕減少的糧食總產(chǎn)量(t)；Gθ表示坡度>θ的坡耕地的糧食總產(chǎn)量(t)；坡度θ在本文為退耕坡度20°和25°。

對(duì)應(yīng)的第i年的糧食自給率通過(guò)以下公式計(jì)算:

(5)

對(duì)于考慮淤地壩壩地的情景(>20°退耕+淤地壩)，在退耕情景的基礎(chǔ)上，還要每年加上淤地壩壩地增加的糧食產(chǎn)量。第i年淤地壩壩地增加的糧食總產(chǎn)量通過(guò)以下公式計(jì)算：

ΔGdam,i=Gdam,i×Adam,i

(6)

式中:ΔGdam,i代表第i年淤地壩壩地增加的糧食總產(chǎn)量(t)；Gdam；i代表第i年淤地壩糧食單產(chǎn)(t/km2)；根據(jù)《黃土高原區(qū)淤地壩專(zhuān)題調(diào)研報(bào)告》[20]中的數(shù)據(jù)估算;Adam；i是第i年淤地壩壩地面積(km2)；根據(jù)《黃土高原地區(qū)綜合治理規(guī)劃大綱(2010—2030年)》[21]中的數(shù)據(jù)估算。

對(duì)應(yīng)的第i年的糧食自給率通過(guò)以下公式計(jì)算:

(7)

1.3 數(shù)據(jù)來(lái)源

相關(guān)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展數(shù)據(jù)通過(guò)《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》、《中國(guó)農(nóng)業(yè)統(tǒng)計(jì)資料》《中國(guó)農(nóng)村統(tǒng)計(jì)年鑒》等獲取，主要包括人口特征，糧食產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)發(fā)展等數(shù)據(jù)。政策信息和相關(guān)規(guī)劃主要通過(guò)《黃土高原地區(qū)綜合治理規(guī)劃大綱(2010—2030年)》[21]、《中國(guó)退耕還林還草二十年(1999～2019)[1]、《全國(guó)坡耕地水土流失綜合治理“十三五”專(zhuān)項(xiàng)建設(shè)方案》等[22]獲取。

2 結(jié)果與分析

2.1 坡耕地分布特征及其糧食產(chǎn)出

研究區(qū)2015年坡耕地總面積為36 022 km2，其中坡度為20°～25°的坡耕地面積2 500 km2，25°以上坡耕地面積2 250 km2。20°以上坡耕地比重較大，約占研究區(qū)坡耕地總面積的13%。

從空間分布上來(lái)看，20°以上坡耕地廣泛分布于整個(gè)研究區(qū)。其中陡坡耕地分布最密集的區(qū)域位于研究區(qū)西北部的黃土丘陵溝壑區(qū)。坡耕地的糧食單產(chǎn)隨坡度的上升顯著降低，從293 t/km2(6°～10°坡耕地)下降至117 t/km2(25°以上坡耕地)。根據(jù)不同坡度范圍的坡耕地面積以及對(duì)應(yīng)的糧食單產(chǎn)，估算坡耕地的糧食產(chǎn)出。在本研究區(qū)，坡耕地貢獻(xiàn)了相當(dāng)大的糧食產(chǎn)出，約占區(qū)域糧食總產(chǎn)量的25.5%(圖1)。其中20°以上坡耕地年糧食產(chǎn)量約為65萬(wàn)t，按照0.4 t/人的最低人均糧食需求量，每年可供應(yīng)約162.5萬(wàn)人的糧食需求。

圖1 不同坡度范圍坡耕地面積、糧食單產(chǎn)和糧食總產(chǎn)量占比

2.2 坡耕地分布影響因素

研究區(qū)坡耕地空間分布具有很大的空間差異，這可能是由多種因素共同驅(qū)動(dòng)的。利用縣級(jí)的坡耕地面積和經(jīng)濟(jì)發(fā)展數(shù)據(jù)來(lái)分析造成坡耕地空間分布差異的主要原因。

結(jié)果表明，坡耕地與平均坡度正相關(guān)，與區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平因子(GDP、人均GDP、農(nóng)業(yè)增加值、居民儲(chǔ)蓄存款余額和社會(huì)消費(fèi)品零售總額)均呈顯著負(fù)相關(guān)(p<0.05)(表1)。說(shuō)明地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展越差坡耕地越多，而更多的耕地又限制了當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。從表1還可以看出，人均GDP與農(nóng)業(yè)增加值占比極顯著負(fù)相關(guān)，與社會(huì)消費(fèi)品零售總額極顯著正相關(guān)(p<0.01)。這說(shuō)明越窮的縣對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的依賴(lài)越大，且其零售相關(guān)的貿(mào)易越弱。

表1 縣級(jí)尺度坡耕地面積及其影響因素

2.3 不同植被恢復(fù)情景下糧食自給率分析

圖2顯示在第一輪退耕還林還草工程的早期(1998—2001年)，研究區(qū)的糧食自給率顯著下降。糧食總產(chǎn)量由1998年的2380萬(wàn)t下降到2001年的1670萬(wàn)t，降幅超過(guò)30%。這也導(dǎo)致糧食自給率由1998年的0.88大幅下降至2001年的0.60。在第一輪退耕還林還草工程的中期(2002—2007年)，研究區(qū)糧食自給率先上升后逐漸平穩(wěn)。在第一輪退耕還林還草工程的末期(2008—2015年)，研究區(qū)糧食自給率又顯著提升。到2015年，黃土高原的糧食自給率為0.83，仍遠(yuǎn)低于0.90。

進(jìn)一步分析不同植被恢復(fù)情景下區(qū)域糧食自給率的變化。可以看到，與第一輪退耕還林不同，新一輪退耕還林所有退耕情景下的糧食自給率在2015年以后都沒(méi)有下降趨勢(shì)，與實(shí)際情況一致。對(duì)于不退耕情景，研究區(qū)將在2020年左右達(dá)到0.90的糧食自給率，逐漸自給自足。相比之下，不同的退耕情景會(huì)導(dǎo)致達(dá)到0.90的糧食自給率的時(shí)間不同。>25°退耕情景下，研究區(qū)將在2021年左右達(dá)到0.90的糧食自給率。而>20°退耕情景下，研究區(qū)將在2023年左右達(dá)到0.90的糧食自給率。值得注意的是，修建淤地壩對(duì)糧食增產(chǎn)有積極的作用，顯著提高糧食自給率增長(zhǎng)速率。>20°退耕+淤地壩情景下的糧食自給率將在2022年達(dá)到0.90，在2025年超過(guò)>25°退耕情景，在2028年超過(guò)不退耕情景。對(duì)于本研究區(qū)，新一輪退耕還林只需要在退耕初期補(bǔ)充適當(dāng)?shù)募Z食，就可以保證糧食自給率達(dá)到0.90。例如，在3種不同的退耕情景下，最多需要在2016年左右額外提供126～137萬(wàn)t糧食，即可保證本研究區(qū)不低于0.90的糧食自給率。

圖2 黃土高原區(qū)糧食自給率指數(shù)和缺少糧食總量的預(yù)測(cè)

3 討 論

3.1 坡耕地分布特征及其負(fù)面影響

截至2015年，黃土高原區(qū)仍然廣泛分布著陡坡耕地，且主要集中在黃土丘陵溝壑區(qū)。坡耕地的空間分布不僅受地形因素的影響，也受區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的較大影響。黃土高原區(qū)相當(dāng)一部分的陡坡耕地分布在貧困縣內(nèi)。貧困限制了這些區(qū)域的教育水平和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)[23]。受教育程度較低的農(nóng)民無(wú)法將勞動(dòng)力轉(zhuǎn)移到第二和第三產(chǎn)業(yè)，導(dǎo)致農(nóng)民過(guò)度依賴(lài)農(nóng)業(yè)。而丘陵溝壑區(qū)地形的限制和對(duì)糧食的基本需求迫使人們加劇對(duì)陡坡的開(kāi)墾，使陡坡耕地面積進(jìn)一步增加[9]。黃土丘陵溝壑區(qū)密集的陡坡耕作會(huì)加速土壤侵蝕，降低土壤保水保肥和抵御自然災(zāi)害的能力[24]。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件和生態(tài)環(huán)境惡化導(dǎo)致區(qū)域糧食產(chǎn)量低且不穩(wěn)定。坡耕地的擴(kuò)張反過(guò)來(lái)又降低了農(nóng)民的收入水平，嚴(yán)重制約區(qū)域經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展[25]。因此，這些地區(qū)可能陷入越窮越耕，越耕越窮的貧困陷阱[26]。

3.2 退耕還林對(duì)糧食供應(yīng)的影響

大規(guī)模植被恢復(fù)可能會(huì)影響區(qū)域糧食價(jià)格和糧食供應(yīng)，從而威脅區(qū)域糧食安全[27]。第一輪退耕還林還草工程高出預(yù)期的退耕造成區(qū)域糧食短缺[5]，導(dǎo)致中國(guó)政府在2004年調(diào)整了退耕還林還草工程的年度任務(wù)，將糧食補(bǔ)貼改為現(xiàn)金補(bǔ)貼。此外，中國(guó)政府在2007年暫停了退耕還林還草工程，以確保全國(guó)耕地面積不低于1.2億畝[1]。上述政策調(diào)整使區(qū)域糧食自給率逐步提高。

情景分析結(jié)果表明新一輪退耕還林還草工程對(duì)黃土高原區(qū)的糧食供應(yīng)無(wú)顯著負(fù)面影響。首先黃土高原區(qū)大于25°的陡坡耕地面積占比相對(duì)較低[22]，只有大約13%。其次，黃土高原區(qū)陡坡耕地的糧食單產(chǎn)非常低[9,14]，25°以上坡耕地糧食單產(chǎn)約為117 t/km2。最后，淤地壩修建顯著提供了更多的優(yōu)質(zhì)農(nóng)地[28]。壩地主要由上游流域坡面上的表土經(jīng)歷侵蝕—運(yùn)移—沉積作用后形成，含有大量植物殘?bào)w和富含有機(jī)質(zhì)的細(xì)顆粒，壩地土壤肥沃，含水率高，抗旱性強(qiáng)，可作為高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的基本農(nóng)田。根據(jù)黃河水利委員會(huì)2002年實(shí)測(cè)資料，淤地壩的糧食單產(chǎn)是梯田的2到3倍，是坡耕地的6到10倍，其年均糧食單產(chǎn)約為450 t/km2，最高可達(dá)1 050 t/km2左右[20]。據(jù)報(bào)道，黃土高原淤地壩壩地面積占黃土高原耕地面積的9%，提供了20.5%的糧食總產(chǎn)量。此外，根據(jù)《黃土高原綜合治理規(guī)劃綱要》估算[21]，到2030年黃土高原將有114607座淤地壩，形成淤積土地約2 109.6 km2，每年提供糧食約182萬(wàn)t。

區(qū)域糧食自給自足，對(duì)黃土高原區(qū)，尤其是黃土丘陵溝壑區(qū)的糧食安全至關(guān)重要[29]。該區(qū)域人口眾多，糧食需求量大，依賴(lài)貿(mào)易不能保證區(qū)域糧食安全。當(dāng)主產(chǎn)區(qū)的糧食產(chǎn)量因極端氣候事件而大幅下降時(shí)，過(guò)度依賴(lài)區(qū)域糧食貿(mào)易可能導(dǎo)致區(qū)域糧食供應(yīng)不足[30]。此外，由于山區(qū)交通和貿(mào)易不發(fā)達(dá)，農(nóng)民通常選擇種植而不是購(gòu)買(mǎi)糧食來(lái)滿(mǎn)足他們的需求[9]。最后，根深蒂固的小農(nóng)思想使山區(qū)農(nóng)民仍然保持低強(qiáng)度、低產(chǎn)量、低利潤(rùn)的自給自足的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式[31]。

3.3 復(fù)耕問(wèn)題及植被恢復(fù)的可持續(xù)性

根據(jù)預(yù)測(cè)結(jié)果，雖然新一輪退耕還林還草工程對(duì)黃土高原區(qū)的糧食供應(yīng)沒(méi)有產(chǎn)生顯著的負(fù)面影響。但由于設(shè)定的糧食自給自足閾值0.90僅僅是保證區(qū)域糧食自給自足的最低標(biāo)準(zhǔn)，由植被恢復(fù)帶來(lái)的區(qū)域糧食供應(yīng)不足所產(chǎn)生的負(fù)面影響仍然需要關(guān)注。高于預(yù)期的植被恢復(fù)將直接影響弱勢(shì)群體(貧困、低教育程度和老齡化)的糧食供應(yīng)和生計(jì)問(wèn)題[8]。當(dāng)有糧食補(bǔ)貼時(shí)，他們可以繼續(xù)維持退耕還林還草。而糧食補(bǔ)貼一旦停止，植被恢復(fù)增加了弱勢(shì)群體的生存風(fēng)險(xiǎn)，已經(jīng)恢復(fù)的土地則面臨復(fù)耕的風(fēng)險(xiǎn)[7,32]。黃土高原區(qū)是弱勢(shì)群體相對(duì)集中的區(qū)域。根據(jù)2014年數(shù)據(jù)估算，在679個(gè)貧困縣中，有20%以上的具有嚴(yán)重老齡化特征的貧困縣集中在黃土高原、四川盆地和云貴高原[33]。這些山區(qū)的貧困老人不能或不愿意外出務(wù)工，強(qiáng)烈依賴(lài)于周?chē)沫h(huán)境資源，通常選擇開(kāi)墾更多的坡耕地來(lái)養(yǎng)家糊口。此外，大量關(guān)于退耕還林還草工程的問(wèn)卷調(diào)查數(shù)據(jù)(包括第一輪和新一輪)顯示，為滿(mǎn)足糧食需求和維持生計(jì)，11.8%～60%的農(nóng)民已經(jīng)復(fù)耕或有復(fù)耕意愿。一旦植被恢復(fù)項(xiàng)目威脅到當(dāng)?shù)剞r(nóng)民的生計(jì)，減少了當(dāng)?shù)剞r(nóng)民的利益，農(nóng)民往往會(huì)選擇復(fù)耕[34]。而一旦復(fù)耕，農(nóng)民將不會(huì)再選擇退耕還林還草。復(fù)耕對(duì)植被恢復(fù)造成的破壞是不可逆轉(zhuǎn)的，會(huì)使幾十年的植被恢復(fù)成果毀于一旦，且進(jìn)一步導(dǎo)致農(nóng)民重新陷入越耕越窮，越窮越耕的貧困陷阱。

4 結(jié) 論

(1) 黃土高原區(qū)20°以上陡坡耕地比重較大，約占研究區(qū)坡耕地總面積的13%。從空間分布上來(lái)看，主要集中在黃土丘陵溝壑區(qū)；

(2) 由于陡坡耕地的糧食單產(chǎn)非常低以及淤地壩良好的糧食增產(chǎn)效益，新一輪退耕還林還草工程對(duì)黃土高原區(qū)的糧食供應(yīng)無(wú)顯著負(fù)影響。對(duì)于該區(qū)，可以考慮進(jìn)一步退耕到20°以下，以實(shí)現(xiàn)更高的水土保持效益和固碳功能。為保證最低限度的糧食自給自足，應(yīng)在退耕初期提供一定的糧食補(bǔ)貼；

(3) 目前新一輪退耕還林還草工程對(duì)黃土高原區(qū)的糧食供應(yīng)沒(méi)有太大影響，但仍需關(guān)注由植被恢復(fù)帶來(lái)的區(qū)域糧食供應(yīng)不足所產(chǎn)生的負(fù)面影響。