湖南省粮食安全区域格局及其影响因素

易红超　宋小青

摘  要  进入21世纪以来，湖南省耕地资源快速消耗、“双改单”、耕地非粮化乃至耕地撂荒等对粮食安全形成了挑战。本文综合运用指标测度、地理探测器等方法，揭示湖南省粮食安全区域格局，以及影响粮食安全的耕地利用因素。结果显示，湖南省粮食安全稳定持续，但区域差异显著。在地市尺度，全省可分为粮食安全稳定持续、粮食安全弱可持续、粮食安全不可持续、粮食不安全4类状态。2019年，全省耕地资源开发频度仅52.45%，耕地资源开发面临频度降低问题。在县（市、区）尺度，全省耕地资源开发频度总体表现为“东北高西南低、东南高西北低”的区域格局。县（市、区）尺度复种指数和种粮积极性已成为影响湖南省粮食安全的重要因素。最后，本文提出了区域差别化的耕地资源管控与粮食安全调控监管政策建议。

关键词   粮食安全;耕地保护;空间格局;影响因素;地理探测器

中图分类号：F307 文獻标识码：A

Regional Pattern of Food Security and Its Influencing Factors

in Hunan Province

Yi Hongchao1， Song Xiaoqing1， 2

（1. Hunan Key Lab of Land & Resource Evaluation & Utilization， Changsha Hunan 410019; 2. Research Center for Spatial Planning and Human-Environment System Simulation， School of Geography and Information Engineering， China University of Geosciences， Wuhan Hubei 430074）

Abstract： The food security in Hunan province has been challenged by changes in cultivated land since the beginning of the 21st century， e.g. rapid loss of cultivated land， non-grain conversion， and cultivated land marginalization. This paper aims at revealing the regional pattern of food security and its influencing factors in Hunan Province， using index measurement and geodetector methods. Results show that the food security in Hunan province is stable with sustainability. At the city level， the status of food security was identified as four modes， including stable security with sustainability， security with weak sustainability， security with non-sustainability， and insecurity. Moreover， cultivated land resources exploitation showed a major decrease as its exploitative frequentness was merely 52.45% at the provincial level in 2019. At the county level， regional pattern of the exploitative frequentness was overall characterized as northeast high-southwest low and southeast high-northwest low. Multi-cropping index and grain growing willingness at the county level has imposed major challenges to the food security in Hunan province. Finally， we proposed regional differentiate policies of control on cultivated land resources and food security.

Keywords： food security; cultivated land protection; spatial pattern; influencing factor; geodetector

我国素有“湖广熟，天下足”之说。湖南省粮食生产在保障我国粮食安全方面具有重要的战略意义。然而，湖南省快速城镇化、工业化消耗了大量耕地资源。同时，由于种粮比较效益较低，省域粮食种植普遍“双改单”，城镇周边、交通道路沿线的大量优质耕地出现非粮化甚至撂荒。随着居民消费水平的提高，湖南省综合用粮需求逐步提升。这就对保障湖南省粮食安全提出了巨大挑战。

20世纪以来，湖南省持续实施了农用地整理、测土配方施肥、高标准基本农田建设等一系列政策、工程措施，总体上解决了耕地地力低下、农田基础设施落后等问题。截止目前，耕地质量已不是影响湖南省粮食安全状态的关键因素。但是，从普遍存在的“双改单”、耕地撂荒、粮食种植向经济与园艺乃至林木产品种植转变等现象可以看出，种粮积极性和耕地利用程度很可能已成为湖南省粮食安全的重要因素。

基于以上考虑，本文采用指标测度方法，在湖南省、地市州、县（市、区）尺度评估分析粮食安全状态，以及影响粮食安全的耕地利用因素，以期为优化湖南省耕地资源管控及粮食安全调控政策提供支撑。

1  研究方法与数据

1.1 粮食安全测度方法

粮食安全受粮食生产能力、粮食市场供应、粮食流通储备等多因素影响。作为我国粮食主产区、农业资源大省，湖南省粮食市场及流通储备主要由国家宏观政策支配。因此，湖南省粮食安全的内涵主要体现在耕地的粮食生产能力。考虑到耕地压力指数是对耕地资源保护、粮食综合消费需求、粮食安全战略、耕地地力、种粮积极性、耕地利用程度等因素的综合测度[1， 2]，在此运用该指数测度湖南省及其区域的粮食安全状态：

FLPI=（f×d）/（y×r×mci×s））（1）

式中：FLPI—耕地压力指数。若FLPI>1，表明存在粮食安全风险。FLPI值越大，粮食安全风险越大; f—粮食自给率;d—人均食物消费需求;y —粮食播面单产;r —粮作比;mci —复种指数;s —人均耕地面积。综合《国家粮食安全中长期规划纲要（2008—2020年）》及相关研究[3， 4]，设定人均粮食需求量、粮食自给率为400 kg、95%。

根据耕地压力指数内涵，将运用0.9、1.0、1.23个阈值将耕地压力指数分为4个级别，以此判断湖南省及其区域粮食安全状态。若FLPI<0.9，粮食安全稳定持续;若0.9≤FLPI<1.0，耕地数量、地力水平、粮食种植意愿等存在风险，粮食生产基本保证自给自足，但是可持续性不强;若1.0≤FLPI<1.2，须通过强有力的政策干预，加快补充耕地数量、提升耕地地力、激励提升粮食种植意愿，粮食生产不能保证自给自足，需要加大粮食调入以确保粮食安全;若FLPI≥1.2，属于粮食主销状态，没有足够数量和地力水平的耕地资源确保粮食安全，须加强粮食市场监管，建立长期、稳定的粮食调入机制，确保粮食安全。

1.2 粮食安全格局影响因素地理探测方法

引入耕地资源开发频度指数[5]综合测度种粮积极性和耕地利用程度：

式中：Kp为耕地资源开发频度;mcil为现实粮食复种指数;MCIl为粮食复种潜力;mci为现实复种指数;MCI为复种指数潜力;r为现实粮作比;R为粮作比潜力，来源于建国以来湖南省及其区域的最大粮作比。

考虑到人口等社会经济条件、耕地等资源的地域差异，引入地理探测器[6， 7]从空间差异性角度验证县（市、区）尺度种粮积极性和耕地利用程度对粮食安全状态的综合影响。

1.3 数据来源

耕地数据来源于土地调查成果。人口规模、农作物播种面积、粮食作物播种面积、粮食产量等社会经济数据均为相关部门统计数据。复种指数潜力来源于1km尺度复种指数潜力估算值[8]。该潜力估算首先基于遥感监测的县域耕地面积及农作物播种面积统计数据，测算县域最大复种指数。然后，建立最大复种指数与气象指标的内在关系，构建测算模型，并通过空间统计方法获得区域复种指数潜力值。综合来看，该潜力综合了耕地资源条件、气候资源以及土地利用状况，能够较为客观地揭示区域复种指数潜力。

2   研究结果

2.1 粮食安全状态区域格局

2019年，全省、湘潭市、衡阳市、邵阳市、岳阳市、常德市、益阳市、永州市耕地压力指数值均低于0.9，表明其粮食生产能够保证自给自足，粮食安全稳定持续。株洲市、张家界市、郴州市、娄底市耕地压力指数值介于[0.9～1.0]，表明其耕地数量、地力水平、粮食种植意愿等存在风险，粮食生产基本保证自给自足，但是可持续性不强。怀化市、湘西土家族苗族自治州耕地压力指数值介于[1.0～1.2]，表明须通过强有力的政策干预，加快补充耕地数量、提升耕地地力、激励提升粮食种植意愿，粮食生产不能保证自给自足，需要加大粮食调入以确保粮食安全。长沙市耕地压力指数值达1.46，属于粮食主销状态，没有足够数量和地力水平的耕地资源确保粮食安全，须加强粮食市场监管，建立长期、稳定的粮食调入机制，确保粮食安全。

从县（市、区）分布来看，全省61个县（市、区）处于粮食安全稳定持续状态，占全省县（市、区）总数的50%;平江县、浏阳市、沅陵县、新化县、新邵县、涟源市、绥宁县、通道侗族自治县、宁远县、嘉禾县、桂阳县、汝城县等13个县（市、区）处于粮食安全弱可持续状态，占全省县（市、区）总数的10.66%;桑植县、龙山县、凤凰县、麻阳苗族自治县、洪江市、会同县、双牌县、蓝山县、临武县、资兴市等9个县（市、区）处于粮食安全不可持续状态，占全省县（市、区）总数的7.38%;39个县（市、区）处于粮食不安全状态，占全省县（市、区）总数的31.97%，其中，湘西北、长株潭城市核心区需要粮食不安全的县（市、区）较为集中连片。

2.2 耕地资源开发频度区域格局

2019年，全省耕地资源开发频度达52.45%。由此表明，受工业化、城市化加速发展的影响，相对于建国初期，全省耕地资源开发总体面临频度降低问题。其中，长沙市耕地资源开发频度最高、达59.50%。而湘西土家族苗族自治州开发频度最低、为37.49%。从县（市、区）分布来看，全省耕地资源开发频度总体表现为“东北高西南低、东南高西北低”的区域格局，其中，洞庭湖-湘江沿线地区耕地资源开发频度相对较高。这主要由于洞庭湖-湘江沿线地区地形平坦，耕地资源及水资源较为丰富，农业生产条件较好。同时，该地区经济社会发展水平相对较高，耕地利用的物质资本尤其是机械资本的投入能力较高，耕地利用规模效益较好，为农民种粮提供了较好的激励。然而，西部地区、西南地区地形起伏较大，耕地资源较为破碎，不利于耕地利用规模效益提升。同时，这些地区经济发展水平落后，受城乡收入差距的影响，农民进城务工以获取非农化收入的意愿较强，由此制约了粮食种植的愿意，导致耕地资源开发強度较低。

2.3 种粮积极性对粮食安全格局的影响

运用地理探测器，探测县（市、区）尺度耕地资源开发频度对耕地压力指数的影响。结果显示，二者相关性在在0.01的置信水平上通过显著性检验，相关系数高达0.85。由此表明，县（市、区）尺度复种指数和种粮积极性已成为影响湖南省粮食安全的重要因素。对比图1、图2、图3可以发现，湘西土家族自治州、怀化市西部，以及益阳市、娄底市和邵阳市结合部粮食安全状态比较紧张，同时耕地资源开发强度相对较低。

3  结论与建议

3.1 主要结论

（1）湖南省粮食安全稳定持续。在地市州尺度，株洲市、张家界市、郴州市和娄底市处于粮食安全弱可持续状态，怀化市、湘西土家族苗族自治州处于粮食安全不可持续状态，长沙市处于粮食不安全状态。在县（市、区）尺度，61个县（市、区）粮食安全稳定持续，13个县（市、区）处于粮食安全弱可持续状态，9个县（市、区）处于粮食安全不可持续状态，39个县（市、区）处于粮食不安全状态。其中，湘西北、长株潭城市核心区粮食不安全的县（市、区）较为集中连片。

（2）2019年，全省耕地资源开发频度为52.45%。与20世纪80年代相比，全省耕地资源开发面临频度降低问题。长沙市耕地资源开发频度最高，湘西土家族苗族自治州开发频度最低。从县（市、区）分布来看，全省耕地资源开发频度总体表现为“东北高西南低、东南高西北低”的区域格局。

（3）县（市、区）尺度复种指数和种粮积极性已成为影响湖南省粮食安全的重要因素。

3.2 政策建议

（1）在全省及地市州尺度，在加强永久基本农田保护、高标准基本农田建设的同时，建议进一步加强惠农政策实施，可以考虑进一步提高种粮直补额度，以切实提高种粮积极性。其中，对于株洲市、张家界市、郴州市、娄底市尤其是13个处于粮食安全弱可持續状态的县（市、区），建议加强耕地资源数量及质量监测，尤其要重视提升高标准基本农田建设水平，加强粮食自给安全宣传。

（2）对于怀化市、湘西土家族苗族自治州尤其是9个县（市、区）处于粮食安全不可持续状态的县（市、区），建议加快补充耕地数量、提升耕地地力，继续加大农田基本建设力度，完善农业生产设施条件，鼓励开展高标准基本农田建设。鼓励依托独特的山地、丘陵、乡村特色，依托大田粮食种植发展田园综合体建设，提升粮食种植效益。同时，加大惠农政策实施尤其是种粮直补力度，加大粮食调入以确保粮食安全;

（3）对于湘西北、长株潭城市核心区等19个需要粮食不安全的县（市、区），以家庭粮食安全为准则，加强粮食市场供应监管。同时，在稳定粮食种植基础上，鼓励发展城市型农业、观光农业、休闲农业等高效生态农业经济，提升耕地利用综合效益，逐步提升粮食自给安全水平。

参考文献/References

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[2] Song Xiaoqing， Huang Yuan， Wu Zhifeng， Ouyang Zhu. Does cultivated land function transition occur in China？[J]. Journal of Geographical Sciences， 2015， 25（7）： 817-835.

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[8] 范锦龙， 吴炳方. 基于GIS的复种指数潜力研究[J]. 遥感学报， 2004， 88（6）： 637-644.

*基金项目：国家自然科学基金项目（41401191）; 湖南创新型省份建设专项经费资助（2019SK2101）; 湖南省自然资源科研项目（2020-37）; 国土资源评价与利用湖南省重点实验室开放课题（SYS-MT-202002）。

*第一作者简介：易红超，男，1983年生，本科，工程师，主要从事国土空间规划与综合整治研究。E-mail： 37868569@qq.com。

收稿日期：2020-04-18;                                       改回日期：2020-11-10。