四川省耕地资源功能演变与预测

2019-08-13朱芳潘洪义房力川

江苏农业科学 2019年2期

朱芳潘洪义房力川

摘要：以四川省为实证，采用组合赋权法构建耕地资源多功能评价体系，量化分析其时序演变特征，并对其未来5年进行预测分析。研究结果表明，2000—2014年四川省耕地功能综合分值整体呈下降趋势，并由国民经济贡献功能和社会就业承载功能为主导型，向国民经济贡献功能、粮食安全保障功能、社会就业承载功能和生态安全维护功能均衡发展转型;2000—2004年四川省耕地4项功能从分化向聚集转变，2004—2008年耕地4项功能从聚集向分化转变，2008—2014年4项功能趋于稳定，变化平缓;2015—2020年四川省耕地4项功能预测结果显示，生态安全维护功能连续下降并处于第4位，因此强化耕地资源的生态安全维护功能显得尤为重要。

关键词：耕地资源;功能演变;阶段特征;预测;四川省

中图分类号： F323.211 文献标志码： A 文章编号：1002-1302（2019）02-0292-05

耕地是人类赖以生存的基本资源[1]。耕地是一个自然和人工复合的复杂生态系统，在粮食供给、生态维护、国民经济和社会安全稳定中发挥着至关重要的作用[2-4]。耕地功能是指耕地及其利用过程中体现的资源和资产能力，提供生物和非生物之间能量流动和物质循环场所的能力，提供生物生产和生活环境能力，作为地球环境基地生态和环境容纳能力的综合反映[5-6]。在社会发展和经济新常态下，耕地资源功能由单一功能向多功能协调发展转变。目前，日本、韩国、美国及欧洲发达国家已经完成耕地多功能的转型并实现耕地资源多功能管理[7-9]。耕地多功能管理是国内外耕地资源管理的重点和方向，我国耕地保护也开始从耕地单功能管理向耕地多功能管理转变。城乡居民需求发展是影响耕地资源多功能变化的关键因素[10]，要实施耕地多功能管理，必须对耕地资源多功能性进行研究。目前，国内外对耕地资源多功能研究主要集中在耕地多功能概念及特征[11-12]、耕地多功能研究方法[13-14]、耕地多功能时空演变[13]、耕地多功能政策和应用[15-16]、耕地多功能价值评估[17-21]等方面。现有的耕地多功能研究多集中在概念和定性研究上，定量评价体系还不够完善，对其进行预测研究则更为少见。基于前人的成果，本研究构建四川省耕地资源多功能评价指标体系并对其进行评价及预测，研究耕地各功能演变规律对保障国家粮食及耕地生态安全、促进社会经济可持续发展具有重要意义，同时能为耕地多功能管理模式优化和耕地保护政策改革提供参考。

1 研究区域与数据来源

1.1 区域概述

四川省位于我国西南腹地长江上游，地理位置为97°21′～108°31′E、26°03′～34°19′N，四川省辖域21个市（图1）。全省面积为48.6万km2，在全国排名第5，2015年实现地区生产总值30 103.1亿元，年末常住人口8 204万人，城镇人口 3 912.5 万人，乡村人口4 291.5万人，人均地区生产总值 36 836 元。耕地面积为401.07万hm2，全国粮食作物播种面积为645.4万hm2，全国粮食总产量为3 442.8万t（注：数据来源于2015年四川省国民经济与社会发展统计公报）[22]。地形西高东低，土壤类型多样，气候主要以亚热带季风气候为主，夏季高温多雨，冬季温暖湿润。为农业的发展提供了有利条件，使得四川省成为我国十大粮食主产区之一。

1.2 数据来源

研究中的社会经济、人口以及农业生产数据来源于《四川统计年鉴》（2001—2015年）和《中国统计年鉴》，复种指数是由年内耕地农作物播种总面积与耕地面积的比值求得;粮食自给率是一项评估国家粮食自给程度的指标，由地区人口所需粮食总量与粮食生产总量的比值求得;人均粮食需求量采用《国际粮食安全中长期规划纲要》中规定的满足小康水平标准的400 kg/人[10]进行计算的;在耕地化肥负荷指标计算中，化肥安全施用标准采用发达国家安全标准上限，为 225 kg/hm2[23]。

2 研究方法

2.1 耕地资源功能评价指标体系

参考国内外土地多功能价值[24]、乡村地域多功能[22] 、农业多功能[25]、农业生态系统多功能[26]、土地利用多功能[27]等研究成果，结合我国城乡二元土地制度及四川省支农惠农政策的特殊背景，将耕地多功能具体分为国民经济贡献功能、粮食安全保障功能、社会就业承载功能及生态安全维护功能。耕地资源多功能评价拍标，体系具体见表1。

耕地的国民经济贡献功能指耕地作为重要的生产要素，通过农产品供给对区域经济及农业生产效率提升的贡献水平。因此，选取种植业总产值占地区生产总值、农林牧渔业总产值的比例以及单位面积种植业产值来测算耕地资源国民经济的贡献功能。

耕地资源的粮食安全保障功能指耕地通过食物生产保障特定区域内人口粮食需求的能力[2]。我国人均耕地面积为 0.093 hm2，四川省低于全国平均水平，仅为0.087 hm2[28]。在我国人多地少的基本国情下，粮食安全问题始终是关系社会稳定和国民经济可持续发展的重大问题，随着居民消费水平的提高，粮食质量安全也成为粮食安全保障的重要内涵。因此，选取耕地压力指数及粮食安全质量保障衡量耕地粮食安全保障功能。

耕地资源的社会就业承载功能主要指在我国第二、第三产业就业容纳能力有限的情况下，耕地承载农村剩余劳动力的能力。由于地形的影响，四川省长期以来采取精耕细作的耕作方式，农民都有一份小的承包地，这份承包地就是农民的就业岗位。因此，选取收入公平程度、農业劳动力转移就业失业风险、人均耕地经营面积和人均农业机械水平来测算耕地的社会就业承载功能。

耕地资源的生态安全维护功能指耕地具有保持水土、调节气候、维持生物多样性等功能。近年来，四川省农业迅速发展，化肥施用量快速上升，2014年四川省化肥负荷达到 631 kg/hm2，远高于国际化肥使用标准，化肥的不当使用会对耕地生态系统产生严重危害。选取耕地化肥负荷、路网密度及农田生态多样性指数来测算，耕地化肥负荷指标揭示农田健康水平及降解化肥的能力，路网密度指标揭示耕地景观破碎度，农田生态多样性指数反映耕地的生态系统恢复能力。

3.3 耕地多功能值预测

通过对2000—2014年四川省各项耕地功能的演变分析（图4）可知，其演变规律大致分为3个阶段：第1阶段（2000—2004年），该阶段主要表现为各项功能演变剧烈，且各项功能分值呈现出逐渐均衡化的特征;第2阶段（2004—2008年），该阶段各功能演变进一步加剧，且各项功能分值呈现出逐渐分化的特征;第3阶段（2008—2014年），该阶段各项功能演变趋于平稳，且功能又呈现出均衡化的特征。结合当前经济发展状况及四川省“十三五”规划，第3阶段更接近预测研究时点以及更符合未来发展趋势。因此，本研究以2008—2014年四川省耕地4项功能值为基础借助DPS软件GM（1，1）模型，对四川省2015—2020年各项功能值进行预测。经模型测算，预测结果的后验比小于0.35、小误差概率大于0.95，表明预测模型可靠。

根据四川省2015—2020年耕地多功能值的预测结果（图4）可知，四川省耕地各项功能值整体上趋于平稳，国民经济贡献功能、社会就业承载功能和粮食安全保障功能分值趋于相等，平均分值在40.0左右，而生态安全维护功能的值相对较低，平均值仅为5.5，耕地生态环境维护功能亟待加强。

国民经济贡献功能值有缓慢上升趋势，由2014年的39.11上升为2020年的42.45，在经济新常态下，随着经济健康平稳的发展和市场体系的不断完善，耕地的国民经济贡献度稳定在一定水平上。

社会就业承载功能值呈现先缓慢下降后上升的趋势，由2014年的40.50下降到2017年的39.60;但在2018年后呈现回升态势，到2020年该功能值上升至41.12。其主要原因是目前农业的比较效率低下，城乡差距明显，导致农村劳动力向城市转移。但是随着城市就业压力的影响，农业产业结构和消费结构的升级，在政府对新农村建设的大力支持下，大力发展耕地规模经营，这些措施引导农民回乡从事现代农业，使得耕地的社会就业承载能力出现回升趋势。该趋势符合2017年中央一号文件所提出的大力推进农业产业化，加强农业社会就业保障的要求。

粮食安全一直是我国耕地管理的重中之重，四川省是人口大省，其粮食安全实现程度直接影响到西南地区甚至全国的社会稳定。我国对粮食自给率要求的不断提高，对农业补贴力度的不断增加，可有效提高农民的种粮积极性。因此，粮食安全保障功能值由2014年的35.18上升为2020年的43.56。但是都是在现有的化肥施用量和粮食单产基础上的预测，随着环境保护力度的不断加强，施肥量会有所下降，因此粮食安全功能提高程度有限。

耕地生态安全维护功能值则处于缓慢下降趋势，由2014年的6.81下降至2020年的5.20，由于保证粮食安全功能上的压力，短期内很难促使施肥量有效下降，同时随着耕地流转使种植作物更加统一，势必会对生物多样性造成不利影响，再加上交通道路建设，使得田块破碎度在一定程度上进一步加大。在这些综合因素的共同作用下，耕地生态安全维护功能势必会呈现出下降趋势，这表明四川省在未来亟须加强耕地生态安全维护功能。

4 结论与讨论

研究期内，各项耕地功能值整体呈下降趋势，生态安全功能值的下降幅度最大。四川省在2000—2014年期间耕地功能综合值整体呈现下降趋势，耕地资源功能由国民经济贡献功能和社会就业承载功能为主导型，逐渐向国民经济贡献功能、粮食安全保障功能、社会就业承载功能和生态安全维护功能均衡发展转型。

功能演变剧烈程度降低，各项功能趋向均衡。2000—2004年四川省耕地资源4项功能从分化向集聚转变，2005—2008年4项功能又从集聚向分化转变，2009—2014年4项功能趋于稳定，变换缓慢。

稳定粮食安全保障功能，提高生态安全维护功能。对四川省2015—2020年耕地4项功能值预测结果显示，耕地粮食安全保障功能、国民经济贡献功能、社会就业承载功能和生态安全维护功能趋于稳定，但是生态安全维护功能值位于第4位，表明四川省耕地生态安全维护功能亟待增强。

本研究通过构建耕地多功能评价指标体系，对四川省耕地多功能演变过程进行刻画进而分析其存在的问题，研究结果对保障区域粮食及耕地生态安全预警、促进研究区域社会经济可持续发展，同时为耕地多功能管理模式优化和耕地保护政策改革等重要的辅助决策提供参考。但由于耕地的綜合性和复杂性，指标体系还有待于进一步改进，例如将农业观光园、生态景观纳入耕地生态安全功能评价体系中，使得生态安全功能精确性降低。在数据获取方式上，后续的研究可以应用遥感对耕地面积和播种面积进行量化计算，使数据更切合现实。在研究区域尺度上，进行市域及县域研究分析是今后的研究趋势。

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