城市建设用地扩张与粮食生产能力的互动关系

江彬

摘要：在构建城市建设用地扩张与粮食生产能力理论框架的基础上，运用面板向量自回归模型、面板单位根检验、协整检验、Granger因果检验和脉冲响应函数探寻2000-2016年长江中游城市群城市建设用地扩张与粮食生产能力的互动关系。结果表明：（1）除武汉城市圈外，长江中游城市群、长株潭城市群、环鄱阳湖城市群城市建设用地扩张与粮食生产能力之间存在长期均衡关系;（2）长江中游城市群城市建设用地扩张与粮食生产能力之间存在双向Granger因果关系;（3）从粮食生产能力对城市建设用地扩张的冲击效应来看，长江中游城市群、武汉城市圈、环鄱阳湖城市群为负，长株潭城市群在短期为负，但长期为正;从城市建设用地扩张对粮食生产能力的冲击效应来看，长江中游城市群和武汉城市圈在短期为正，但长期为负，长株潭城市群和环鄱阳湖城市群总体为正。因此，不同城市群推进城市建设用地扩张与粮食生产能力协调发展的政策着力点应有所区别。

关键词：城市建设用地扩张;粮食生产能力;互动关系;长江中游城市群

中图分类号：F293.2

文献标识码：A

文章编号：1001-9138-（2020）10-0047-56

收稿日期：2020-08-27

城市建设用地扩张是世界各国城市化发展中面临的共同问题，也是中国快速城市化进程中土地利用/覆盖变化的主要表现形式，1981-2016年中国城市建设用地面积由6720km2增长到47611.5km2，增长了6.09倍。尽管城市建设用地规模扩张在社会经济快速发展中发挥着重要作用，但是城市建设用地急速扩张也造成城市土地低效利用、生态系统功能弱化等社会问题，特别是由此带来的耕地资源损耗并影响粮食生产能力的负面效应备受社会诟病。在目前粮食安全面临诸多新问题、新挑战的背景下，系统分析城市建设用地扩张与粮食生产能力之间的互动关系，探寻两者协调发展路径具有重要意义。

事实上，早有学者关注到城市建设用地扩张对粮食生产能力的影响，谈明洪等通过土地利用数字化图分析中国部分地区城镇人均用地和农村人均居住用地的差距，发现中国城市建设用地扩张可能造成耕地资源减少。闫梅等通过探寻中部地区建设用地扩张、耕地面积和粮食产量变化的时空特征，进一步验证了城市建设用地扩张对于耕地损耗和粮食减产具有导向性。还有学者利用遥感影像和耕地质量等级数据分析江苏省近30年城市建设用地扩张对耕地质量和粮食产能的影响，结果表明江苏省城市建设用地扩张引起耕地损失并导致粮食生产能力下降。He等评估1992-2015年中国不同尺度下城市扩张对农田初级生产力的影响，发现样本期内城市扩张导致粮食减产1245万吨。也有学者认为耕地减少主要是受国家退耕还林政策的影响，而并非城市建设用地和工业用地占用，在快速城市化进程中城市建设用地扩张会加速农村土地规模化经营，并促使粮食生产效率提升。在研究方法上，学者们综合运用线性回归、脱钩模型、GIS分析法等方法从全国、省域和市域等空间尺度分析城市建设用地扩张对粮食生产能力的影响，这对探索两者协调发展具有一定理论价值。然而，从已有研究来看，学者们大多基于城市建设用地扩张对粮食生产能力的单向影响开展实证分析，缺乏对城市建设用地扩张与粮食生产能力互动关系的系统阐述，很难全面揭示出两者之间的复杂关系。基于此，本文以2000-2016年长江中游城市群31个城市的数据为基础，构建城市建设用地扩张与粮食生产能力理论框架，采用面板向量自回归模型、面板单位根检验、协整检验、Granger因果检验和脉冲响应函数探寻长江中游城市群城市建设用地扩张与粮食生产能力的互动关系，以期为探寻城市建设用地扩张与粮食生产能力的高效耦合路径提供参考。

1理论分析

在城市化进程巾，城市建设用地扩张与粮食生产能力具有相互影响、促进的作用。一方面，城市建设用地扩张通过规模扩张和要素集聚对粮食生产能力产生抑制效应和集聚效应;另一方面，粮食生产能力在粮食安全压力和粮食资源供给对城市建设用地扩张产生约束效应和驱动效应。城市建设用地扩张与粮食生产能力的互动路径如图1所示。

1.1城市建设用地扩张对粮食生产能力的影响路径

1.1.1抑制效应

集中反映在城市建设用地扩张的背景下土地要素和产业结构调整对粮食生产能力产生的负面影响。首先，在土地要素方面，城市建设用地扩张促使土地要素在城市与农村之间实现重新分配，其中最为显著就是农业用地不断向城市建设用地转移，1986-2003年中国城市用地扩张直接占用耕地面积290万hm2，更有研究表明，自2000年以来，城市化过程中建设用地扩张导致的耕地面积减少已经成为影响中国粮食安全的五大关键要素之一，并且在城市建设用地扩张过程中产生的“三废”对耕地资源质量构成严峻挑战，耕地资源损耗对粮食生产能力产生不利影响;其次，在产业结构方面，产业结构调整是城市经济发展和城市建设用地扩张的驱动因素，城市建设用地扩张也是在产业结构调整中逐步实现的，在产业结构升级过程中农业用地非农化程度逐渐提高，农业生产空间不断压缩不利于提升粮食生产能力。因此，城市建设用地扩张会从土地要素和产业结构两个层面对提升粮食生产能力产生抑制效应。

1.1.2集聚效应

集中反映在城市建设用地规模扩张背景下的人口和科技集聚对粮食生产能力正向作用。首先，在人口集聚层面，伴随着城市化的快速发展，人口由农村向城市集聚降低了劳动力对农地的依赖度，加速了农地流转，使得原本以家庭为单元的生产方式造成的耕地细碎化和耕地规模化经营程度较低的状况发生转变，农业劳动力向城市集聚为耕地适度规模化和集约化经营创造了条件，更有利于耕地资源优化配置，耕地规模化和集约化经营会对粮食生产能力产生积极作用;其次，在科技集聚层面，伴随着城市化的快速发展，科研人员、资本和技术向农业领域集聚，农业科技水平不断提升，在粮食生产能力的发展中农业科技水平始终占据举足轻重的地位，农业科技进步一定程度上对粮食生产能力产生积极影响。因此，城市建設用地扩张会从人口集聚和科技集聚两个层面对提升粮食生产能力产生集聚效应。