周 敏，王路希，鄧旭仁，陳 瓊，李錦龍，謝紅霞，王翠紅

（湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410128）

糧食安全是一個(gè)世界性的問題，對(duì)于人口眾多的中國(guó)來說，糧食安全更是關(guān)乎國(guó)計(jì)民生和社會(huì)穩(wěn)定的問題[1]。人多地少是我國(guó)的基本國(guó)情，中國(guó)有13億多人，預(yù)計(jì)到2030年人口將達(dá)16億左右，吃飯問題是中國(guó)政府非常關(guān)心和重視的頭等大事[2-4]。糧食安全是國(guó)家安全的戰(zhàn)略基礎(chǔ)，是政治安全的命脈，是構(gòu)建和諧社會(huì)的前提條件，也是中央三農(nóng)工作的重要組成部分。自1990年以來，湖南經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度加快，工業(yè)化和城市化的發(fā)展導(dǎo)致建設(shè)用地占用耕地面積迅速增加，加上生態(tài)退耕，全省耕地面積逐年減少，耕地減少受到許多研究者關(guān)注[5-6]。據(jù)來自不同口徑的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，從1989年到1999年湖南省耕地減少了1.54×105hm2，從2000年到2008年湖南省耕地面積減少了1.22×105hm2。本文選取了湖南這一糧食生產(chǎn)大省作為研究對(duì)象，分兩個(gè)階段分析近20 a來耕地和糧食生產(chǎn)變化的時(shí)空差異，以期為有關(guān)部門因地制宜合理利用土地資源，保護(hù)耕地，確保糧食安全提供科學(xué)參考。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

湖南位于我國(guó)東南腹地，長(zhǎng)江中游，是連接?xùn)|部沿海省與西部?jī)?nèi)陸省的橋梁地帶。全省土地面積21.18萬km2，東南西三面環(huán)山，中部、北部低平，形成向北開口的馬蹄形盆地，境內(nèi)山地約占總面積的一半，平原、盆地、丘陵、水面約占一半。湘江、資水、沅江、澧水，四水由西南向北匯聚洞庭湖，經(jīng)岳陽城陵磯注入長(zhǎng)江。湖南屬于亞熱帶季風(fēng)氣候，熱量豐富，年平均溫度在16℃～18℃之間，冬季處在冬季風(fēng)控制下，因東南西三面環(huán)山，向北敞開的地貌特性，有利于冷空氣的長(zhǎng)驅(qū)直入，故1月平均溫度多在4℃～7℃之間。全省無霜期長(zhǎng)達(dá)260～310 d，大部分地區(qū)都在280～300 d之間。年平均降水量在1 200～1 700 mm之間，雨量充沛，為我國(guó)雨水較多的省區(qū)之一。湖南省農(nóng)業(yè)資源豐富，自然條件優(yōu)越，生產(chǎn)水平較高，是全國(guó)最大的水稻生產(chǎn)省及八大糧食生產(chǎn)省之一[7]。

1.2 方法

1.2.1 數(shù)據(jù)來源 數(shù)據(jù)均來自湖南省農(nóng)業(yè)年鑒（1990～2009年），以縣（區(qū)）為單位收集相關(guān)數(shù)據(jù)，共計(jì)100個(gè)縣（區(qū)），收集的數(shù)據(jù)包括各個(gè)縣（區(qū)）的歷年年末人口數(shù)、農(nóng)業(yè)人口數(shù)、非農(nóng)業(yè)人口數(shù)、耕地面積、糧食播種面積、糧食總產(chǎn)量等。由于近20 a部分行政區(qū)劃發(fā)生了一些變動(dòng)，為了保持?jǐn)?shù)據(jù)的連續(xù)性，本文中的長(zhǎng)沙市區(qū)包括長(zhǎng)沙郊區(qū)、芙蓉區(qū)、天心區(qū)、岳麓區(qū)、開福區(qū)、雨花區(qū)；株洲市區(qū)包括株洲郊區(qū)、荷塘區(qū)、蘆淞區(qū)、石峰區(qū)、天元區(qū)；湘潭市區(qū)包括湘潭郊區(qū)、雨湖區(qū)、岳塘區(qū)；衡陽市區(qū)包括衡陽郊區(qū)、珠暉區(qū)、雁峰區(qū)、石鼓區(qū)、蒸湘區(qū)、南岳區(qū)；邵陽市區(qū)包括邵陽郊區(qū)、雙清區(qū)、大祥區(qū)、北塔區(qū)；岳陽市區(qū)包括岳陽郊區(qū)、岳陽樓區(qū)、云溪區(qū)、君山區(qū)；常德市區(qū)包括武陵區(qū)、鼎城區(qū)；張家界市區(qū)包括永定區(qū)、武陵源區(qū)；益陽市區(qū)包括資陽區(qū)、赫山區(qū)、大通湖區(qū)；郴州市區(qū)包括郴縣、北湖區(qū)、蘇仙區(qū)；永州市區(qū)包括零陵區(qū)、冷水灘區(qū)；懷化市區(qū)包括鶴城區(qū)、中方縣；婁底市區(qū)包括婁星區(qū)。

1.2.2 研究方法 主要采用耕地變化強(qiáng)度指數(shù)、相對(duì)糧食承載指數(shù)兩個(gè)指標(biāo)定量評(píng)價(jià)湖南省耕地和糧食生產(chǎn)的時(shí)空差異。

（1）耕地變化強(qiáng)度指數(shù)是某一區(qū)域內(nèi)，單位時(shí)間內(nèi)單位面積上耕地?cái)?shù)量發(fā)生的改變[7]，計(jì)算公式如下：

式中：LTIi為某一空間單元i內(nèi)的耕地?cái)?shù)量變化強(qiáng)度指數(shù)；TAa、TAb分別為研究初期及研究末期在空間單元i內(nèi)的耕地面積；LTi為空間單元i的面積；T為研究末期和初期相間隔的時(shí)間（年）。當(dāng)LTIi為正值時(shí)，表示研究時(shí)段內(nèi)耕地?cái)?shù)量增加；當(dāng)LTIi為負(fù)值時(shí)，表示研究時(shí)段內(nèi)耕地?cái)?shù)量減少；當(dāng)LTIi為0時(shí)，表示研究時(shí)段內(nèi)耕地?cái)?shù)量基本上保持不變。LTIi絕對(duì)值越大，表示耕地?cái)?shù)量變化越大。

（2）相對(duì)糧食承載指數(shù)是以一定的營(yíng)養(yǎng)級(jí)別糧食標(biāo)準(zhǔn)或一個(gè)、數(shù)個(gè)比具體研究區(qū)更大的參照區(qū)作為對(duì)比標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)參照區(qū)的人均糧食擁有量和一定營(yíng)養(yǎng)級(jí)別糧食標(biāo)準(zhǔn)或研究區(qū)的糧食擁有量，計(jì)算出研究區(qū)域的相對(duì)糧食承載指數(shù)[8]。相對(duì)糧食承載指數(shù)的計(jì)算公式如下：

式中：CI為相對(duì)糧食承載指數(shù)，Qif、Qf分別為研究區(qū)和參照區(qū)糧食產(chǎn)量；Qipo、Qpo分別為研究區(qū)和參照區(qū)人口數(shù)量；Qaf、Qnf分別為研究區(qū)人均糧食擁有量和一定營(yíng)養(yǎng)級(jí)別糧食標(biāo)準(zhǔn)。在我國(guó)一般把人均糧食占有量400 kg作為糧食生產(chǎn)是否達(dá)到小康水平的標(biāo)準(zhǔn)，這個(gè)數(shù)字是盧良恕等根據(jù)聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織公布的人均營(yíng)養(yǎng)熱量值標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合中國(guó)實(shí)際情況計(jì)算得到的結(jié)果[9]。根據(jù)相對(duì)糧食承載指數(shù)情況，區(qū)域糧食可分為以下5種情況。極其不足狀態(tài)：區(qū)域人均糧食低于參照區(qū)或某營(yíng)養(yǎng)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，即CI＜0.5；不足狀態(tài)：區(qū)域人均糧食略低于參照區(qū)或某營(yíng)養(yǎng)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，即0.5≤CI＜0.9；平衡狀態(tài)：區(qū)域人均糧食接近于參照區(qū)或某營(yíng)養(yǎng)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，即0.9≤CI＜1.1；富余狀態(tài)：區(qū)域人均糧食略高于參照區(qū)或某營(yíng)養(yǎng)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，即1.1≤CI＜1.5；大量富余狀態(tài)：區(qū)域人均糧食遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于參照區(qū)或某營(yíng)養(yǎng)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，即CI≥1.5。

2 結(jié)果與分析

1989年到2008年，湖南省總?cè)丝谟?.01×107上升到 6.86×107人，增加了約 8.50×106人，耕地面積自 1989年到 1999年減少了 1.54×105hm2，從2000年到2008年減少了1.22×105hm2。雖然20 a間耕地面積減少，但隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，新品種的不斷開發(fā)，全省糧食總產(chǎn)量波動(dòng)不大，全省人均糧食總產(chǎn)量一直大于400 kg/人，僅有2002年和2003年的人均糧食占有量略低于400 kg/人，糧食總產(chǎn)量在 2.68×107～3.00×107t間波動(dòng)（圖 1）。2002年和2003年的人均糧食急劇下降，主要原因是糧食總產(chǎn)量減少，而糧食減產(chǎn)主要有兩個(gè)方面原因：一是結(jié)構(gòu)調(diào)整促進(jìn)了糧食產(chǎn)量構(gòu)成的優(yōu)化，效益得到了提高，優(yōu)質(zhì)稻的比例逐年增加，基本滿足了市場(chǎng)需求，增加了農(nóng)民收入，但糧食播種面積減少，導(dǎo)致糧食總產(chǎn)量下降；二是災(zāi)害性天氣的影響，2002年和2003年大部分地區(qū)長(zhǎng)時(shí)間陰雨寡照，育秧期間爛秧死苗現(xiàn)象嚴(yán)重，使得糧食播種面積減少，單產(chǎn)下降。

圖1 湖南省1989～2008年人口總數(shù)、耕地總量、糧食總產(chǎn)量、人均糧食變化

1989年到1999年湖南省100個(gè)縣（區(qū)）糧食耕地變化指數(shù)有85個(gè)縣（區(qū)）為負(fù)值，澧縣、資興市、宜章縣等12個(gè)縣（區(qū)）的為正數(shù)，安化縣、新田縣、宜章縣的為0；2000年到2008年全省93個(gè)縣（區(qū)）糧食耕地變化指數(shù)為負(fù)值，但江永縣、沅江市、茶陵縣等7個(gè)縣（區(qū)）的為正數(shù)，耕地增加面積非常小。1992年到1993年間耕地?cái)?shù)量大量減少，通過查閱中國(guó)統(tǒng)計(jì)出版社出版的《湖南統(tǒng)計(jì)年鑒》，分析其主要原因是由于1992年為湖南省實(shí)施結(jié)構(gòu)效率戰(zhàn)略的第一年，由第一產(chǎn)業(yè)主導(dǎo)型向第二產(chǎn)業(yè)主導(dǎo)型演進(jìn)，種植業(yè)內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，糧食作物、經(jīng)濟(jì)作物和其他農(nóng)作物播種面積之比由4.9∶1∶1.4轉(zhuǎn)換為 4.4∶1∶1.3，1993 年由于播種面積調(diào)減、早稻受災(zāi)，糧食總產(chǎn)量比1992年減產(chǎn)1.8%。1994年由于農(nóng)村二、三產(chǎn)業(yè)繼續(xù)發(fā)展加快，比重提高，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件有所改善，在前一年的基礎(chǔ)上糧食總產(chǎn)量略有增長(zhǎng)。到1995年，由于種植業(yè)內(nèi)部結(jié)構(gòu)趨向優(yōu)化，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件繼續(xù)得到改善，糧食總產(chǎn)量大幅度的增加。而1999到2000年，從數(shù)值上看，耕地面積大大增加，這是因?yàn)楦亟y(tǒng)計(jì)口徑的變化所造成，本研究也據(jù)此做分段研究了全省耕地口徑糧食變化。

1989年、1994年、1999年、2004年、2008年100個(gè)縣（區(qū)）的相對(duì)小康水平糧食承載指數(shù)時(shí)空變化較大：1989年有6個(gè)縣（區(qū)）處于極其不足狀態(tài)、32個(gè)縣（區(qū)）處于不足狀態(tài)、18個(gè)縣（區(qū)）接近于平衡狀態(tài)、26個(gè)縣（區(qū)）處于富余狀態(tài)、18個(gè)縣（區(qū)）處于大量富余狀態(tài)；1994年有7個(gè)縣（區(qū)）處于極其不足狀態(tài)、34個(gè)縣（區(qū)）處于不足狀態(tài)、22個(gè)縣（區(qū)）接近于平衡狀態(tài)、30個(gè)縣（區(qū)）處于富余狀態(tài)、7個(gè)縣（區(qū)）處于大量富余狀態(tài)；1999年有8個(gè)縣（區(qū)）處于極其不足狀態(tài)、20個(gè)縣（區(qū)）處于不足狀態(tài)、28個(gè)縣（區(qū)）接近于平衡狀態(tài)、29個(gè)縣（區(qū)）處于富余狀態(tài)、15個(gè)縣（區(qū)）處于大量富余狀態(tài)；2004年有7個(gè)縣（區(qū)）處于極其不足狀態(tài)、24個(gè)縣（區(qū)）處于不足狀態(tài)、27個(gè)縣（區(qū)）接近于平衡狀態(tài)、21個(gè)縣（區(qū)）處于富余狀態(tài)、21個(gè)縣（區(qū)）處于大量富余狀態(tài)；2008年有8個(gè)縣（區(qū)）處于極其不足狀態(tài)、26個(gè)縣（區(qū)）處于不足狀態(tài)、22個(gè)縣（區(qū)）接近于平衡狀態(tài)、26個(gè)縣（區(qū)）處于富余狀態(tài)、18個(gè)縣（區(qū)）處于大量富余狀態(tài)。

利用ArcGIS軟件平臺(tái)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化表達(dá)，獲得糧食生產(chǎn)情況空間差異（圖2、圖3、圖4、圖5、圖6）。從圖中可知，長(zhǎng)沙市區(qū)、邵陽市區(qū)、湘潭市區(qū)、冷水江市區(qū)、株洲市區(qū)5個(gè)區(qū)一直處于極其不足狀態(tài)；漣源市、新邵縣、溆浦縣等21個(gè)縣（區(qū)）一直接近于平衡狀態(tài)；長(zhǎng)沙縣、臨澧縣、湘陰縣3個(gè)縣一直處于大量富余狀態(tài)。

圖2 1989年糧食相對(duì)承載指數(shù)

圖3 1994年糧食相對(duì)承載指數(shù)

圖4 1999年糧食相對(duì)承載指數(shù)

圖5 2004年糧食相對(duì)承載指數(shù)

圖6 2008年糧食相對(duì)承載指數(shù)

常德市、益陽市、岳陽市、長(zhǎng)沙市、株洲市、衡陽市的部分縣（區(qū)）位于洞庭湖、湘江附近，耕地面積較大，水資源豐富，土壤肥沃，糧食產(chǎn)量高。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施的改進(jìn)，糧食總產(chǎn)量顯著提高，雖然這些縣（區(qū)）人口一直處于上升狀態(tài)，但人均糧食占有量一直相對(duì)較多，糧食承載相對(duì)小康水平一直處于富余狀態(tài)。湘西大部分縣（區(qū)），尤其是部分市區(qū)，耕地面積小，單產(chǎn)較低，人口增長(zhǎng)速度快，建設(shè)用地占用了部分耕地，多年來人均糧食占有量一直相對(duì)較少，糧食承載相對(duì)小康水平一直處于不足狀態(tài)。邵陽市、永州市大部分縣（區(qū)）和張家界市、郴州市、常德市、益陽市部分縣（區(qū)）多年來耕地面積變化不大，但由于農(nóng)業(yè)科技水平發(fā)展和農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，糧食單產(chǎn)不斷提高，基本能滿足人口對(duì)糧食需求部分，糧食相對(duì)承載指數(shù)一直處于平衡狀態(tài)附近。新寧縣、道縣、江華瑤族自治縣由于農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，提高了農(nóng)民生產(chǎn)糧食的積極性，加上國(guó)家計(jì)劃生育政策，有效地控制了人口，人均糧食占有量一直增長(zhǎng)，糧食承載相對(duì)小康水平不斷提高。

3 結(jié)論

從分析全省100個(gè)縣（區(qū)）的人口總數(shù)、耕地面積總量和糧食總產(chǎn)量的結(jié)果來看，湖南省人口基數(shù)大，20 a間人口總數(shù)持續(xù)增長(zhǎng)；耕地面積總量一直呈下降趨勢(shì)；糧食總產(chǎn)量在2.68×107～3.00×107t間波動(dòng)。由于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和糧食結(jié)構(gòu)的調(diào)整，以及災(zāi)害天氣等的影響，部分年份糧食總產(chǎn)量也相對(duì)較少。而全面落實(shí)的“兩補(bǔ)一降”等惠糧政策，湖南省糧食產(chǎn)量部分年份呈恢復(fù)性增長(zhǎng)，扭轉(zhuǎn)了糧食產(chǎn)量連續(xù)下降的局面。

從上述分析變化發(fā)生的原因可知，為確保糧食安全，湖南省應(yīng)該根據(jù)國(guó)家政策宏觀調(diào)控保護(hù)好耕地尤其是基本農(nóng)田，切實(shí)貫徹《基本農(nóng)田保護(hù)條例》，嚴(yán)格實(shí)行耕地保護(hù)制度，提高耕地質(zhì)量，增加糧食單產(chǎn)，推進(jìn)集約用地，因地制宜發(fā)展雙季稻，提高復(fù)種指數(shù)，穩(wěn)定并擴(kuò)大糧食播種面積，確?，F(xiàn)有基本農(nóng)田面積不減少、用途不改變、質(zhì)量不下降；同時(shí)要加大投入力度，大力開展農(nóng)田水利建設(shè)，改進(jìn)基本農(nóng)田水利設(shè)施，為耕地灌溉和排澇提供良好的條件，進(jìn)一步提高抵御洪澇、干旱等自然災(zāi)害的能力；利用高科技培育高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)品種，提高單位面積的糧食產(chǎn)量；此外，還要向農(nóng)民宣傳先進(jìn)種植技術(shù)，加大惠農(nóng)政策宣傳力度，提高農(nóng)民的種糧積極性。

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