咸寧市耕地演變及糧食安全分析

翟文俠 ZHAI Wen-xia；王江雪 WANG Jiang-xue

（湖北科技學(xué)院資源環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院，咸寧 437100）

0 引言

糧食安全簡(jiǎn)單而言就是確保糧食可以自給自足并且做好充足的糧食儲(chǔ)備，確保國(guó)家糧食安全最為基礎(chǔ)的是耕地保護(hù)，而耕地是一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)，由人類(lèi)活動(dòng)、自然條件和生物組成[1-2]。耕地演變?cè)虬ㄗ匀缓腿宋囊蛩兀绱蠓秶耐寥狼治g、土地沙化、鹽堿化和污染導(dǎo)致耕地質(zhì)量下降[3]，農(nóng)業(yè)內(nèi)部災(zāi)害的影響和產(chǎn)業(yè)工業(yè)的結(jié)構(gòu)變化，耕地不斷減少[4]，以及城市化快速推進(jìn)[5]。耕地質(zhì)量和數(shù)量變化從屬于土地利用變化系統(tǒng)中，如Valbuena使用ABM建模以分析土地利用變化、Greene研究美國(guó)土地利用類(lèi)型轉(zhuǎn)化[6]，在上述基礎(chǔ)上進(jìn)一步對(duì)耕地動(dòng)態(tài)變化進(jìn)行分析。對(duì)于耕地與糧食問(wèn)題，Arovuori and Kola認(rèn)為在耕地的功能中農(nóng)業(yè)產(chǎn)出的食品是最重要的功能，Richard C運(yùn)用于非市場(chǎng)價(jià)值的耕地資源評(píng)價(jià)研究[7]。從保障糧食長(zhǎng)期供給的角度出發(fā)，將解決糧食安全問(wèn)題列為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的首要任務(wù)，需要對(duì)耕地采取更加有效的保護(hù)措施，因此研究耕地演變與糧食安全十分必要。

1 研究目的意義

長(zhǎng)江中游地區(qū)作為我國(guó)重要的糧食基地，耕地的數(shù)量、質(zhì)量下降等問(wèn)題一直存在，使得糧食安全方面出現(xiàn)了漏洞，對(duì)于社會(huì)、生態(tài)、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展都造成一定程度影響。有效地保護(hù)耕地對(duì)于保障糧食安全和社會(huì)經(jīng)濟(jì)得到穩(wěn)定長(zhǎng)久的發(fā)展有著重要意義。長(zhǎng)江中游的湖北省地級(jí)市咸寧，靠近江西和湖南，咸寧位于湖北省的東南位置，氣候上屬亞熱帶季風(fēng)氣候，降水量平均是800～600mm，無(wú)霜期時(shí)間較長(zhǎng)，糧食成熟期為一年三熟或二年五熟。咸寧市對(duì)于長(zhǎng)江中游耕地?cái)?shù)量動(dòng)態(tài)變化起著一定作用，研究咸寧市耕地演變與糧食安全具有很好的實(shí)踐意義。

2 研究方法

在耕地與糧食安全的研究中，可以分析耕地面積、質(zhì)量、耕地農(nóng)用驅(qū)動(dòng)力等多種威脅國(guó)家糧食供給安全的要素情況[8]；也可以研究糧食總產(chǎn)量和農(nóng)業(yè)人口與實(shí)有耕地面積之間的相關(guān)性[9]。分析糧食安全不能單一地從平衡耕地?cái)?shù)量增減，要從耕地演變角度分析糧食生產(chǎn)影響因素，耕地演變與面積的增減、利用情況的有效度、產(chǎn)出價(jià)值等因素有關(guān)[10]，諸如耕地面積、利用水平和產(chǎn)出等，糧食生產(chǎn)資源的不斷壓縮、人力物力投入增加、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)原材料成本大幅上升導(dǎo)致糧食生產(chǎn)成本增加，都會(huì)對(duì)糧食安全產(chǎn)生影響。

因此，構(gòu)建咸寧市糧食生產(chǎn)總量、糧食人均消費(fèi)和糧食自給率等指標(biāo)，使用熵權(quán)法確定糧食安全指數(shù)。構(gòu)建由咸寧市播種面積、耕地投入要素、耕地產(chǎn)出等指標(biāo)體系，運(yùn)用主成分分析法分析耕地演變指數(shù)。然后，利用協(xié)整模型對(duì)耕地演變指數(shù)和糧食安全指數(shù)做出二者關(guān)系分析。

3 耕地演變指數(shù)

咸寧市2000～2020年耕地面積總增加了54.93千ha，年均增加為2.6157千ha，除了2004～2006年、2008～2014年、2016~2020年的三個(gè)階段的耕地?cái)?shù)量基本是上升的外，其余年份都是減少的，尤其在2001～2003年期間下降最為迅速，減少的耕地面積為17.94千ha，年平均變化為5.98千ha，變化幅度最高達(dá)到8.11%（見(jiàn)圖1）。咸寧市農(nóng)作物總播種面積在2000～2020年變化不大，略有增長(zhǎng)，糧食作物的面積的增加速度也不快，總播種面積一共增加了14.73千ha，糧食作物的面積在2000～2020年隨著總播種面積的基本表現(xiàn)為緩慢增長(zhǎng)，糧食總產(chǎn)量和農(nóng)作物的總播種面積發(fā)展趨勢(shì)相同，基本同一時(shí)間增加或減少。農(nóng)業(yè)機(jī)械總動(dòng)力為增長(zhǎng)趨勢(shì)，從58.38萬(wàn)千瓦增加到194.74萬(wàn)千瓦。

圖1 咸寧市年末實(shí)有耕地面積變化情況

耕地的演變不僅僅是耕地面積的變化，更體現(xiàn)在耕地利用上的變化，對(duì)于耕地的演變應(yīng)充分考慮耕地面積、糧食播種面積比重、有效灌溉面積、化肥、農(nóng)藥使用量、機(jī)械化總動(dòng)力、用電情況、第一產(chǎn)業(yè)勞動(dòng)力和固定資產(chǎn)投入等因素，利用主成分分析來(lái)綜合計(jì)算耕地演變指數(shù)?？傮w上耕地演變呈現(xiàn)不斷上升趨勢(shì)，但在2010年以后表現(xiàn)為波動(dòng)變化和小幅下降（見(jiàn)圖2）。

圖2 耕地演變指數(shù)

4 糧食安全指數(shù)

咸寧市總體上糧食產(chǎn)量呈現(xiàn)不斷上升趨勢(shì)，總上升13.50萬(wàn)t，上升百分比為12.57%，上升幅度較小，在過(guò)去二十年中有10個(gè)年份表現(xiàn)為糧食總產(chǎn)量上升，10個(gè)年份糧食總產(chǎn)量下降（見(jiàn)圖3）。

圖3 糧食生產(chǎn)變化（萬(wàn)t，%）

從糧食消費(fèi)需求和糧食產(chǎn)出、儲(chǔ)備等角度，選取人均糧食占有量、糧食生產(chǎn)波動(dòng)率、糧食自給率和糧食儲(chǔ)備率四個(gè)指標(biāo)按照熵權(quán)法確定糧食安全指數(shù)，糧食自給率選取值為100%，糧食儲(chǔ)備率按照國(guó)家相關(guān)規(guī)定選區(qū)為18%，綜合計(jì)算得出咸寧市糧食安全指數(shù)。總體上糧食安全指數(shù)呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，總體波動(dòng)變化也較為明顯，2005年以前變化較為平緩，其后至2012年有所波動(dòng)，2013、2014年糧食安全指數(shù)下降較為明顯，之后兩年出現(xiàn)回升，在最近三年略有上升（見(jiàn)圖4）。

圖4 糧食生產(chǎn)指數(shù)

5 協(xié)整分析

依據(jù)糧食安全指數(shù)（Y），構(gòu)建與耕地演變指數(shù)（X）的協(xié)整分析模型。糧食安全指數(shù)（Y）和耕地演變指數(shù)（X）總體上表現(xiàn)為一階和二階平穩(wěn)序列，可以進(jìn)行協(xié)整分析，通過(guò)VAR模型檢驗(yàn)，模型可信度較高。糧食安全指數(shù)（Y）和耕地演變指數(shù)（X）的ADF檢驗(yàn)結(jié)果表明數(shù)據(jù)因果關(guān)系特征，二者為負(fù)相關(guān)關(guān)系，構(gòu)建模型：

耕地演變指數(shù)與糧食安全指數(shù)呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)關(guān)系，依據(jù)格蘭杰因果關(guān)系，二者并不是互為因果關(guān)系，耕地演變指數(shù)是糧食安全指數(shù)因，但反之不成立（見(jiàn)表1）。

表1 ADF檢驗(yàn)結(jié)果

6 結(jié)論與建議

咸寧市耕地面積總體呈緩慢上升趨勢(shì)但年際有波動(dòng)，耕地演變表現(xiàn)為先增后降趨勢(shì)，而糧食安全指數(shù)呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，總體波動(dòng)變化也較為明顯，因此，耕地演變指數(shù)與糧食安全指數(shù)呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)關(guān)系，依據(jù)格蘭杰因果關(guān)系，二者并不是互為因果關(guān)系，耕地演變指數(shù)是糧食安全指數(shù)因，但反之不成立。據(jù)此，提出以下政策建議：

①構(gòu)建鎮(zhèn)政府-村委會(huì)引導(dǎo)模式下的耕地產(chǎn)權(quán)流轉(zhuǎn)市場(chǎng)機(jī)制，提高耕地流轉(zhuǎn)規(guī)模實(shí)現(xiàn)耕地農(nóng)場(chǎng)化經(jīng)營(yíng)。咸寧市雖然耕地面積呈現(xiàn)緩慢增加趨勢(shì)，但其糧食作物播種面積總體卻呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，耕地演變過(guò)程中的非糧化威脅較大，同時(shí)，農(nóng)業(yè)從業(yè)勞動(dòng)力流失較嚴(yán)重，糧食種植人力資源投入不足，傳統(tǒng)的分散式經(jīng)營(yíng)需要進(jìn)行規(guī)?；?，而現(xiàn)有的流轉(zhuǎn)模式多為自發(fā)性，政策引導(dǎo)不足，市場(chǎng)機(jī)制不全，因此，未來(lái)在控制非糧化同時(shí)促進(jìn)耕地流轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)規(guī)模化。

②構(gòu)建完善的耕地保護(hù)政策體系。糧食安全是數(shù)量和質(zhì)量上的安全，對(duì)耕地保護(hù)就要做到質(zhì)量、數(shù)量和生態(tài)三位一體，只有充分考慮耕地演變影響因素才能構(gòu)建完善的耕地保護(hù)系。如糧食的生態(tài)安全需要建立低化肥農(nóng)藥使用、秸稈還田政策，相應(yīng)的就會(huì)產(chǎn)生有機(jī)肥成本增加、病蟲(chóng)害防治人力成本增加、農(nóng)戶種植業(yè)收入減少、人力不足等等問(wèn)題，因此政策實(shí)施的強(qiáng)制性多于農(nóng)戶自覺(jué)性，政策效果未必能達(dá)到預(yù)期，就需要構(gòu)建相應(yīng)的農(nóng)戶生態(tài)補(bǔ)償政策、糧食價(jià)格保護(hù)政策等以增加農(nóng)戶自覺(jué)性，保障政策的可操作性。