基于耕地压力指数的河南省城市化发展与耕地保护研究

荣 颖，路 婕，段贝贝，杨之光

(河南农业大学资源与环境学院，河南郑州450002)

城市化是社会经济发展的必然趋势和需 要［1，2］，党的十八届三中全会明确提出要推进新型城镇化建设，我国的城市化发展将步入“快车道”［3］.城市化建设必然要有一定的土地作保障，而且其中大部分是耕地.而耕地资源是关系到国计民生的战略性资源，其利用和供给状况对经济发展有着直接的影响［4］，中国的土地管理面临着保障城市化发展与保护耕地的两难局面.河南省是中国农业和粮食生产大省，耕地保护对保障国家粮食安全发挥着重要作用，但是随着中原经济区建设上升为国家战略规划，河南省要实现中部崛起势必要进一步加快城市化、工业化进程，为二、三产业提供发展空间，一定数量耕地非农化的趋势不可避免.于是，既要保证“吃饭”又要保证“建设”的两难局面［5，6］在河南省表现的尤为突出.本研究引入耕地压力指数作为衡量城市化发展过程中耕地资源承载压力大小的指标，通过对河南省城市化水平与耕地压力指数的相关分析，提出解决河南省城市化发展与缓解耕地资源压力之间矛盾的几点建议.

1 河南省城市化发展与耕地保护现状

河南省城市化发展主要表现在以下方面:城市化率明显提高.河南省的城镇人口从2000年的2 201万人增加到2011年的4 255万人，平均每年增加171万人;城市化水平从2000年23.20%上升到2011年的40.60%，平均每年上升1.45%.与此同时城市框架进一步拉大.2011年底河南省共有38个城市，其中17个省辖市、21个县级市，全省城市数量占中部6省城市总量的28.40%，占全国城市总量的5.8l%，在全国居第4位，仅次于山东、广东和江苏.2011年末全省城镇用地面积20.98万hm2，比2000 年增加6.37 万 hm2，增长43.60%，平均每年增长3.96%.

随着河南省城市化迅速发展，2000年以来，河南省耕地面积总体呈减少的趋势.据河南省国土资源厅统计数据，耕地面积2000年为808.13万hm2，2008 年耕地减少为 792.64 万 hm2，净减少15.49 万 hm2，年均减少 1.72 万 hm2.人均耕地由2000年的0.09 hm2减少为2008年的人均0.08 hm2.2000—2008年建设用地占用耕地共11.41万hm2，年均占用 1.27 万 hm2［7］，是河南省耕地面积减少的主要原因之一.尤其是2007—2008年，建设占用占耕地减少总量的百分比分别高达94.4%和97.0%.城市化发展在减少耕地数量的同时也造成了耕地质量的总体下降.中国实行耕地占补平衡制度，但是由于对质量平衡缺乏一定的测算标准和参考依据，以及未建立起耕地质量检验机制，耕地占补平衡中补充耕地与占用耕地之间的质量无法进行针对性的比较，很多地方建设占用的多是灌溉条件好、基础设施较全、熟化程度较高的优质耕地，而补充的耕地主要分布在水、热、区位、地形条件相对较差的地区，这就使耕地质量总体呈下降趋势，耕地数量隐性流失严重.

2 河南省耕地资源压力指数动态变化

2.1 耕地压力指数

蔡运龙等［7］在中国耕地供需变化规律研究中提出“最小人均耕地面积”和“耕地压力指数”的概念，以分别反映满足粮食安全的耕地需求及其与实际供给之间的对比关系.耕地压力指数反映出最小人均耕地面积和实际值的对比关系，可以衡量某一区域耕地资源的紧张程度.耕地压力指数是最小人均耕地面积与实际人均耕地面积之比［9］，计算公式如下:

式中:K为耕地压力指数;Smin为最小人均耕地面积为实际人均耕地面积.

由于最小人均耕地面积与实际人均耕地面积都是一个动态变化的过程，所以不同区域或不同时期的耕地压力指数也会呈现动态变化趋势.当耕地压力指数K＜1时，人均耕地实际值大于最小人均耕地面积值，耕地无明显压力，尚有一定供给空间来满足城市化化用地需求;K=1时，两者相同，粮食安全处于临界状态，仍需加紧保护耕地，以保证人们正常生活需求;K＞1时，耕地压力明显，粮食的生产不能保证正常需求，从而导致粮食危机，可能会危及粮食安全，应立即采取严格措施保护耕地.同时，某一特定点的K值与1的偏离程度代表最小人均耕地面积值和实际值的离合度，偏离越大，安全或压力的程度越强.

在实际人均耕地面积已知的情况下，最小人均耕地面积就是计算耕地压力指数的关键.一般而言，最小人均耕地面积采用如下公式进行计算:

式中:Smin为最小人均耕地面积;Gr为人均粮食需求量;β为粮食自给率;p为粮食单产;q为粮食播种面积占总面积的比重;k为复种指数.

通过公式(1)和公式(2)可知，最小人均耕地面积取决于人均食物需求量、食物自给率和耕地生产力水平的对比关系，而耕地生产力又是食物单产和食物播种面积的函数，实质上反映投入和科技进步的作用.

2.2 河南省耕地压力指数分析

为了分析河南省耕地资源压力指数动态变化规律，本研究对2000—2008年的耕地资源压力指数进行测算，以此分析河南省耕地资源压力状况的动态变化规律.

2.2.1 历年实际人均耕地面积计算 通过耕地面积和人口数计算出人均耕地面积(表1)，将人均耕地面积和耕地面积对比，可以明显看出，虽然耕地面积在2003—2008年经过调控后基本保持不变，但是由于人口从2003年的9 667万人增加到2008年的9 918万人，人均耕地面积在逐年减少.

表1 2000—2008年河南省人均耕地面积变化Table 1 The change of per capita cultivated land area from 2000 to 2008 in Henan Province

2.2.2 最小人均耕地面积计算 由公式(2)可知，最小人均耕地面积计算时需要用到人均粮食需求量、粮食自给率、粮食单产、粮食播种面积占总面积的比重和复种指数的数据.中国粮食安全领域的主流观点认为，人均粮食400 kg必不可少［10～11］，因此此处设定人均食物需求量为400 kg·人-1;河南是中国的典型农业大省和粮食输出大省，粮食产量不仅要满足自需，而且每年还需外调粮食总产量的30%支持外省，因此本研究根据是否考虑粮食外调因素而将粮食自给率分别设定为100%和130%2个水平;粮食单产、粮食播种面积占总面积的比重和复种指数的数据来源于河南农村统计年鉴(表2).按公式(2)计算河南省2000—2008年最小人均耕地面积见表3.

从表3可以看出，无论粮食自给率是100%还是130%，最小人均耕地面积在2000—2003年逐年增大，而2003—2008年逐年减小，这主要归功于粮食单产水平的提高和复种指数的持续升高.

2.2.3 耕地压力指数计算 根据河南省2000—2008年最小人均耕地面积Smin和人均耕地实际值，由公式，计算得到河南省2000—2008年的耕地压力指数K，见表4.

表2 2000—2008年河南省因子取值表Table 2 Factors value table of Henan Province from 2000 to 2008

表3 2000—2008年河南省最小人均耕地面积的变化Table 3 The change of minimum per capita area of cultivated land from 2000 to 2008 in Henan Province

表4 2000—2008年河南省耕地压力指数变化Table 4 The change of pressure index of cultivated land from 2000 to 2008 in Henan Province

从表4可以看出，在实际人均耕地面积和最小人均耕地面积随时间减少的情况下，K值也同步降低，粮食自给率为130%时的耕地压力指数明显高于粮食自给率为100%时的耕地压力指数.粮食自给率为130%时，2005年以后，河南省耕地压力指数小于l，并逐步下降，但是仍然在0.80以上，耕地保护形势并不乐观.

2.2.4 耕地压力指数的空间分布 为掌握河南省最小人均耕地面积和耕地压力指数的空间区域差异，进一步分析城市化率与耕地压力指数的关系.在此，各地市的耕地面积和人口数据来源于2008年河南省土地利用变更调查报告和2009年河南省统计年鉴;食物单产、粮食播种面积比重、复种指数数据根据河南省统计年鉴整理得出;2008年各地市人均粮食需求量均定为400kg·人-1;河南省粮食局没有公布2008年各个地市外调粮食数量，因此各地市粮食自给率统一为100%.利用耕地压力指数模型，计算了2008年河南省18个地市的最小人均耕地面积和耕地压力指数，并对其进行等级划分，见表5.

从图1可以看出，耕地压力指数空间分布区域不均衡.根据2008年河南省各地市压力指数偏离1的程度，可将其分为3类:耕地压力明显区，主要位于河南西北部，包括郑州市、三门峡市、济源市、洛阳市，其 K值都高于 1.1，郑州市甚至高达1.605 7，这些城市经济发展水平较高，耕地处于不安全状态;耕地压力预警区，主要位于河南中部和西南部，有开封市、平顶山市、南阳市、焦作市，其K值在0.7以上;耕地压力不明显区，主要位于河南东部，有周口市、新乡市、濮阳市、信阳市、商丘市、鹤壁市和驻马店市，都远低于1，耕地无明显压力.

3 城市化率与耕地压力指数的相关分析

通过对比2000—2008年河南省城市化率与耕地压力指数变化情况(如图1)，2000—2003年耕地压力指数随着城市化率的提高而增大，2003年后耕地压力指数随着城市化率的提高而减小.2000—2003年期间由于生态退耕和受对“三农”工作弱化的影响，使得粮食播种面积比重和粮食单产水平降低，最小人均耕地面积呈相应增加的趋势.2003年以来，随着农村改革的逐步推进，极大提高了农民种粮积极性，同时农业生产投入不断增加，农业科技水平不断提升，耕地生产力不断提高，粮食总产和单产持续增加，复种指数不断升高.与2003年相比，2008年粮食单产水平增加了40%，年均增加7%;复种指数增加了6.3%，年均增加1.09%.总体来说，随着粮食单产水平和复种指数的增加，最小人均耕地面积减少，耕地压力指数也相应减小.

图1 2000—2008年河南省城市化率与耕地压力指数变化Fig.1 Urbanization rate and the cultivated land pressure index from 2000 to 2008 in Henan Province

表5 2008年河南省各地区的最小人均耕地面积和耕地压力指数Table 5 The minimum per capita area of cultivated land and cultivated land pressure index in different cities in 2008 in Henan Province

通过对比2008年河南省各地市城市化率与耕地压力指数情况(如图2)，城市化率与耕地压力指数并不总是呈现同向变化规律.根据城市化率与耕地压力指数变化规律，将其分为2种:1)城市化率与耕地压力指数同向变化，城市化率高的地市耕地压力指数同样居高，如:郑州市、三门峡市、济源市和洛阳市，这些城市的城市化水平正处于由低转高的关键时期，各种建设对土地的需求越来越大，占用耕地的数量不断增加，人地矛盾突出.城市化率低的地市耕地指数同样偏低，如:濮阳市、信阳市、商丘市、驻马店市，这些城市人均耕地面积多，粮食单产水平高.2)城市化率与耕地压力指数反向变化，如鹤壁市城市化率为47.8%，而耕地压力指数仅为0.53，这是因为鹤壁市随着城市化发展水平的提高，注重提高土地的利用集约度和优化土地利用结构.同时，城市化发展水平相同的城市之间耕地压力指数相差很大.如鹤壁市和济源市，城市化率分别为47.8%和47.6%，而耕地压力指数分别为 0.53 和1.27，差值为 0.74，可以看出城市化发展与耕地保护并不总是对立的，走集约式的城市化发展道路，发挥城市化集约用地的优势，从而减少耕地占用，有利于耕地保护.

图2 2008年河南省各地市城市化率与耕地压力指数对比Fig.2 The contrast between urbanization rate and cultivated land pressure index about cities in Henan in 2008

4 结论与建议

4.1 结论

通过以上分析，可以得出:1)在时间序列上，2000—2008年河南省的耕地压力指数随着城市化率的增高而相应变小，这主要归功于粮食单产水平和复种指数的提高.2)在空间尺度上，河南省耕地压力地区差异明显，耕地压力明显区主要分布在经济快速发展的西北部;城市化率与耕地压力指数并不总是呈现同向变化规律，且出现城市化水平相近的城市之间耕地压力指数相差较大的情况，这主要在于选择的城市化发展方式的不同.

城市化发展与耕地保护之间存在既对立又统一的关系，问题的关键在于如何协调城市化发展与耕地保护之间对立的关系，充分发挥其统一的一面.而协调二者对立关系的最有效方法在于提高土地利用集约度和促进农业科技水平的发展.

4.2 建议

4.2.1 实施耕地占补区域平衡策略 河南省耕地压力空间分布不均衡，为促进地区间资金、资源优势互补，加强耕地保有量的管理，可以由耕地压力较小地市通过收取耕地保护补偿基金的方式来补充城市化发展较快地市占用的耕地，从而实现省域内的耕地占补平衡.这样既能保证区域间公平高效的发展，又能保证国家的粮食安全.

4.2.2 增加对农业的投入力度，提高土地的利用技术水平 要继续加大财政对农业的投入力度，加快改善农业生产条件，大力发展集约型土地利用技术、土地开发和复垦技术、提高土地质量型技术、提高农业科技水平，进而提高复种指数和粮食单产水平，增加各类土地经济供给总量，提高土地质量和产出力，从而缓解或减轻用地矛盾.

4.2.3 控制耕地面积的减少速度，挖掘城市存量土地的潜力 河南正处于经济高速发展阶段，城市化进程要进入高级阶段，一方面不得不占用一定数量的耕地，在空间上得到扩展，应该制定严格的耕地保护政策去促使城市扩展沿着高效集约的方向发展，而不是以“摊大饼”方式向外扩张，从而控制耕地面积的减少速度，缓解耕地压力状况;另一方面，必须在挖掘内涵潜力上下功夫，进一步提高土地利用的集约化程度.挖掘用地潜力，提高土地利用效率，要尽量利用现有城市闲置和利用率不高的土地，尽量利用非耕地资源或从复垦、开垦荒地中予以解决，促进城市经济从粗放型向集约型转变，从而缓解城市化发展对耕地造成的压力.再者城市内部建设用地也应遵循集约利用的原则，尽量使用存量用地，考虑利用高层空间和地下空间，提高土地单位面积的效益，积极开展城市土地整理，最大程度地避免占用耕地.

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