薛選登 白茹冰

摘要：運(yùn)用改進(jìn)的生態(tài)足跡模型，使用“區(qū)域公頃”生態(tài)足跡計(jì)算方法，對(duì)河南省及其18個(gè)地（市）近10年的耕地資源消費(fèi)水平和耕地資源生產(chǎn)能力進(jìn)行計(jì)算，動(dòng)態(tài)分析河南省耕地生態(tài)足跡及生態(tài)承載力發(fā)展現(xiàn)狀，并通過(guò)耕地可持續(xù)利用系數(shù)，研判河南省耕地資源發(fā)展階段，提出河南省耕地可持續(xù)發(fā)展的政策建議。

關(guān)鍵詞：河南省耕地資源;生態(tài)足跡;可持續(xù)利用;區(qū)域公頃;生態(tài)承載力

中圖分類(lèi)號(hào)：F323.211?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A?文章編號(hào)：1002-1302（2020）21-0274-08

耕地是人類(lèi)得以存在和進(jìn)步的基石。我國(guó)作為人口大國(guó)、農(nóng)業(yè)大國(guó)，用僅占世界7%的耕地面積養(yǎng)育著18%的人口，河南省是我國(guó)的農(nóng)業(yè)大省，更是國(guó)家糧食生產(chǎn)核心區(qū)，肩負(fù)著國(guó)家糧食安全的重任;同時(shí)河南省也是全國(guó)人口最多的省份。河南省耕地資源的可持續(xù)利用對(duì)河南地區(qū)乃至我國(guó)糧食安全具有重要意義。

生態(tài)足跡（ecological footprint，簡(jiǎn)稱(chēng)EF）是指特定人口其所占用的用于生產(chǎn)其所消耗的資源和收納其所產(chǎn)生的廢棄物的生物生產(chǎn)性土地或海洋面積。對(duì)生態(tài)足跡大小的測(cè)量代表了人類(lèi)對(duì)自然資源消耗的范圍和程度。生態(tài)足跡方法的出現(xiàn)，將可持續(xù)發(fā)展以人類(lèi)對(duì)資源的消耗能否維持現(xiàn)階段及未來(lái)的發(fā)展通過(guò)生產(chǎn)性土地面積表現(xiàn)出來(lái)，有效地測(cè)度了人類(lèi)活動(dòng)是否處于生態(tài)環(huán)境可承載的范圍內(nèi)，這一方法也在許多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用和創(chuàng)新。

1 研究現(xiàn)狀

生態(tài)足跡一詞在20世紀(jì)90年代由加拿大經(jīng)濟(jì)學(xué)家William最早提出[1]，便很快在世界范圍內(nèi)被廣泛使用和研究，1999年其學(xué)生Wackernage等拓展并延伸了這個(gè)定量研究方法[2]，隨后，該方法便被國(guó)際機(jī)構(gòu)及各研究者采納使用，世界自然基金會(huì)采用此方法于1998年發(fā)布《Living Planet Report》。同時(shí)，生態(tài)足跡的研究范圍、空間、研究方法也在不斷擴(kuò)展，研究范圍從全球向國(guó)家、區(qū)域和個(gè)人擴(kuò)展，空間從土地向旅游、債務(wù)等方面延伸[3];研究方法不斷完善，主要有用國(guó)家平均產(chǎn)量因子取代全球平均產(chǎn)量因子，運(yùn)用投入產(chǎn)出法[4]、區(qū)域土地覆蓋變化法[5]改進(jìn)生態(tài)足跡模型計(jì)算方法。

自1999年生態(tài)足跡方法引入我國(guó)以來(lái)，生態(tài)足跡模型迅速在國(guó)內(nèi)引起廣泛關(guān)注，眾多學(xué)者開(kāi)始對(duì)各個(gè)區(qū)域進(jìn)行進(jìn)一步研究，進(jìn)而延伸到各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域。從生態(tài)足跡的領(lǐng)域拓展方向來(lái)看，生態(tài)足跡模型由對(duì)土地資源的利用逐漸向旅游生態(tài)足跡[6]、有色金屬生態(tài)足跡[7]、城市交通生態(tài)足跡[8]、水足跡和碳足跡[9]各個(gè)方向延伸。由于土地是廣泛的概念，隨著領(lǐng)域范圍的拓展和細(xì)化，土地這一寬泛的概念不能有效解決不同類(lèi)型土地各自所產(chǎn)生的生態(tài)足跡，隨后有學(xué)者針對(duì)土地功能的不同進(jìn)行了不同的區(qū)域劃分，如耕地、草地、林地等。在對(duì)耕地資源可持續(xù)利用的探索中，學(xué)者們也提出了能值-拓展生態(tài)足跡模型[10]，除加入能值這一新元素的改進(jìn)方法外，學(xué)者嘗試通過(guò)對(duì)原始模型中均衡因子及產(chǎn)量因子的改進(jìn)而產(chǎn)生“國(guó)家公頃”“省公頃”等區(qū)域性質(zhì)的生態(tài)足跡計(jì)算方法，吳開(kāi)亞等將“全球公頃”與“國(guó)家公頃”進(jìn)行比較差異分析，證明“國(guó)家公頃”更符合國(guó)內(nèi)研究需要[11-12]。于此同時(shí)，研究方法也在不斷創(chuàng)新，從模型中均衡因子、產(chǎn)量因子的改變，到動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)、時(shí)間序列的引入，為生態(tài)足跡模型的發(fā)展提供更堅(jiān)實(shí)的研究基礎(chǔ)。

國(guó)內(nèi)外學(xué)者為生態(tài)足跡的研究提供了重要的理論基礎(chǔ)和經(jīng)驗(yàn)借鑒，但生態(tài)足跡在發(fā)展過(guò)程中仍舊會(huì)遇到許多問(wèn)題，如生態(tài)足跡在對(duì)土地利用的研究中并未充分考慮到水資源、能源資源產(chǎn)生的影響，現(xiàn)有對(duì)水資源生態(tài)足跡的研究所涉及的內(nèi)容并不全面;對(duì)土地類(lèi)型的劃分應(yīng)用在實(shí)證研究中難以做到完整地分離，這本身與土地的性質(zhì)緊密相關(guān)，仍需在今后的研究中找到更好的解決方法。同時(shí)現(xiàn)有生態(tài)承載力（ecological capacity，簡(jiǎn)稱(chēng)EC）的研究集中在生物資源自身的再生能力上，社會(huì)、經(jīng)濟(jì)及科學(xué)技術(shù)等諸多因素并未充分考慮在內(nèi)，比如忽略了其他因素對(duì)生態(tài)承載力產(chǎn)生的積極或消極影響。

目前，在計(jì)算耕地承載力上，國(guó)內(nèi)大部分研究都是基于傳統(tǒng)的生態(tài)足跡模型而使用全球平均生產(chǎn)力（全球公頃，gha）來(lái)進(jìn)行計(jì)算，然而這一方法適用于國(guó)際之間的比較。由于各國(guó)國(guó)情差異較大，在用于國(guó)內(nèi)省際區(qū)域比較時(shí)，使用全球平均生產(chǎn)力會(huì)使計(jì)算存在一定誤差。本研究運(yùn)用改進(jìn)后的“區(qū)域公頃”生態(tài)足跡模型，即“區(qū)域公頃”（國(guó)家公頃與省公頃）生態(tài)足跡模型對(duì)河南省及其18個(gè)地市近10年的耕地資源消費(fèi)水平和耕地資源生產(chǎn)能力進(jìn)行計(jì)算，并引入可持續(xù)發(fā)展指數(shù)等指標(biāo)體系，對(duì)河南省耕地資源可持續(xù)發(fā)展?fàn)顩r作出評(píng)價(jià)，在此基礎(chǔ)上以期為河南省耕地資源的可持續(xù)發(fā)展提供政策依據(jù)。

2 研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)來(lái)源

2.1 河南省耕地資源利用情況

河南省是我國(guó)重要的糧食產(chǎn)區(qū)，承擔(dān)著保障國(guó)家糧食安全的戰(zhàn)略任務(wù)，近年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，人口的快速增長(zhǎng)，對(duì)河南省的耕地資源需求越來(lái)越高;基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)需要、環(huán)境污染等問(wèn)題使河南省耕地面積不斷受到威脅，耕地產(chǎn)出能力下降。作為全國(guó)糧食大省，耕地資源能否可持續(xù)利用，能否保證河南省乃至全國(guó)的糧食供給，也成為當(dāng)前河南省一個(gè)需要高度關(guān)注的問(wèn)題。

2.1.1 總耕地面積基本保持穩(wěn)定，人均耕地面積變化較大 近10年來(lái)，河南省耕地面積保持總體穩(wěn)定并有小幅增長(zhǎng)趨勢(shì)，從2008年的720.22萬(wàn)hm2增長(zhǎng)為2017年的811.23萬(wàn)hm2，河南省人均耕地面積的變化特征與總耕地面積變化特征基本一致，但其波動(dòng)下降趨勢(shì)較耕地面積變化更為明顯，表明人口對(duì)耕地的影響自2009年后更為明顯（表1）。

2.1.2 主要糧食作物與經(jīng)濟(jì)作物播種面積變化差異較大 2008—2017年河南省主要農(nóng)產(chǎn)品播種面積變化主要分為2種情況：即糧食作物的上升趨勢(shì)與經(jīng)濟(jì)作物的下降趨勢(shì)。糧食作物中如稻谷、小麥、玉米及花生同2008年相比，10年間分別增長(zhǎng)1.7%、8.6%、41.8%和20.4%;經(jīng)濟(jì)作物中如棉花、麻類(lèi)、甘蔗及煙葉同2008年相比，10年間分別下降93.4%、71.1%、33.8%和7.1%。其中棉花的播種面積在進(jìn)口棉花價(jià)格優(yōu)勢(shì)沖擊下逐年快速下降，從2008年的60.6萬(wàn)hm2下降至2017年的 4.0萬(wàn)hm2，下降率達(dá)93.4%（表2）。河南省糧食類(lèi)農(nóng)作物的持續(xù)增長(zhǎng)與該省作為全國(guó)產(chǎn)糧大省息息相關(guān)，河南省肩負(fù)著全國(guó)糧食供給的重任，因而應(yīng)對(duì)河南省耕地的產(chǎn)出能力保持高度關(guān)注。

2.2 模型數(shù)據(jù)來(lái)源

研究區(qū)間內(nèi)的河南省生物生產(chǎn)性資源數(shù)據(jù)、河南省總?cè)丝?、河南省耕地面積以及主要農(nóng)作物生產(chǎn)面積分別來(lái)自《河南省統(tǒng)計(jì)年鑒2008—2017年》，主要農(nóng)產(chǎn)品全國(guó)平均產(chǎn)量計(jì)算原始數(shù)據(jù)來(lái)源于國(guó)家統(tǒng)計(jì)局，各類(lèi)生物生產(chǎn)資料的單位熱值來(lái)自《農(nóng)業(yè)技術(shù)經(jīng)濟(jì)手冊(cè)（修訂版）》及相關(guān)文獻(xiàn)。

3 研究方法與計(jì)算

3.1 “區(qū)域公頃”生態(tài)足跡模型

通過(guò)生態(tài)足跡的特點(diǎn)可知，其計(jì)算是基于土地、空間基礎(chǔ)上的研究，國(guó)外學(xué)者在研究的過(guò)程中多采用“全球公頃”進(jìn)行全球范圍的、國(guó)家之間的大范圍研究。隨著研究區(qū)域、范圍的不斷深入，生態(tài)足跡模型的適用性開(kāi)始降低，“全球公頃”對(duì)于省級(jí)層面的比較就顯得過(guò)于寬泛。因此“國(guó)家公頃”的出現(xiàn)適應(yīng)了范圍縮小帶來(lái)的影響，利用“全國(guó)平均生產(chǎn)力”代替“全球平均生產(chǎn)力”，大大提升了對(duì)省級(jí)層面研究的精確度，突顯區(qū)域特性。同理，在研究區(qū)域進(jìn)一步縮小時(shí)，仍需對(duì)生態(tài)足跡模型中的平均生產(chǎn)力進(jìn)行調(diào)整。如研究市級(jí)層面時(shí)，則用“省公頃”代替“國(guó)家公頃”，即用“全省平均生產(chǎn)力”代替“國(guó)家平均生產(chǎn)力”，以適應(yīng)市級(jí)層面的研究。

3.1.1 全國(guó)平均生產(chǎn)力 生態(tài)足跡模型以土地面積為基礎(chǔ)，將生物資源主要?jiǎng)澐譃榱笸恋仡?lèi)型：耕地、林地、草地、漁業(yè)用地、建設(shè)用地及化石燃料用地[13]，本研究?jī)H針對(duì)耕地這一土地類(lèi)型進(jìn)行計(jì)算分析。全國(guó)平均生產(chǎn)力計(jì)算公式如下：

式中：EPi為第i種作物的全國(guó)平均產(chǎn)量（kg/hm2）;i為作物的類(lèi)型;Pi是第i種生產(chǎn)性作物的全國(guó)產(chǎn)量（kg）;Ai為第i種生產(chǎn)性作物的土地面積（hm2）。

依據(jù)河南省耕地情況所選取的耕地生產(chǎn)性作物主要包括稻谷、小麥、玉米、花生、豆類(lèi)、薯類(lèi)、棉花、麻類(lèi)、甘蔗、煙葉、蔬菜、西瓜、甜瓜、草莓共14種農(nóng)作物，河南省主要農(nóng)作物的全國(guó)平均產(chǎn)量見(jiàn)表3。在計(jì)算河南省18個(gè)地市時(shí)所需的河南省平均產(chǎn)量計(jì)算方法，即河南省平均生產(chǎn)力同理公式（1）可得。

3.1.2 均衡因子及產(chǎn)量因子的調(diào)整 均衡因子的計(jì)算主要涉及不同類(lèi)型的土地，本研究只針對(duì)河南省的耕地進(jìn)行可持續(xù)利用研究，生物生產(chǎn)性土地屬于同類(lèi)型，不需要再對(duì)生產(chǎn)性作物進(jìn)行均衡化處理，因而均衡因子為1。

由于不同的區(qū)域受人為因素如地形、生態(tài)環(huán)境及社會(huì)因素等的影響，同類(lèi)型的土地其生產(chǎn)力也各不相同，為了方便不同區(qū)域間的比較（如省際之間的比較），通過(guò)使各區(qū)域同類(lèi)型土地的平均生產(chǎn)力與全國(guó)同類(lèi)型土地的平均生產(chǎn)力相除，得到產(chǎn)量因子。產(chǎn)量因子計(jì)算公式如下：

式中：Yzi指z區(qū)域內(nèi)第i類(lèi)土地的產(chǎn)量因子;Pzi指z區(qū)域內(nèi)第i類(lèi)土地的平均生產(chǎn)力（×109 J/hm2）;Pi指全國(guó)第i類(lèi)土地的平均生產(chǎn)力（×109 J/hm2）;Qzi指z區(qū)域內(nèi)第i類(lèi)土地的總產(chǎn)出（×109 J）;Szi指z區(qū)域內(nèi)第i類(lèi)土地的總面積（hm2）;Qi指全國(guó)所有第i類(lèi)土地的總產(chǎn)出（×109 J），Si指全國(guó)所有第i類(lèi)土地的總面積（hm2）;（Pik）z指z區(qū)域內(nèi)第i類(lèi)土地的第k種產(chǎn)品的年產(chǎn)量（kg）;rik指的是第i類(lèi)土地的第k種產(chǎn)品的均衡因子。

3.1.3 河南省耕地生態(tài)足跡的計(jì)算 生態(tài)足跡模型的計(jì)算主要包括3個(gè)方面：生態(tài)足跡的計(jì)算、生態(tài)承載力的計(jì)算和生態(tài)赤字（盈余）的計(jì)算。相關(guān)學(xué)者指出，對(duì)于缺少的區(qū)域間貿(mào)易調(diào)整數(shù)據(jù)，使用河南省生物資源生產(chǎn)量數(shù)據(jù)替代生物資源消費(fèi)量數(shù)據(jù)，可能會(huì)造成耕地、草地生態(tài)足跡計(jì)算結(jié)果比實(shí)際值略高[14]。生態(tài)足跡計(jì)算公式如下：

式中：EF為總的生態(tài)足跡（hm2）;N為人口數(shù);ef為人均生態(tài)足跡（hm2/人）;aai為人均i種商品折算的生物生產(chǎn)面積（hm2/人）;Ci為第i種商品的人均年消費(fèi)量;Pi為第i種商品的（全國(guó)）年平均土地生產(chǎn)力;i為消費(fèi)商品和投入的類(lèi)型。

生態(tài)承載力指一個(gè)地區(qū)的自然資源所能夠承載的人類(lèi)消耗和收納廢棄物的生物生產(chǎn)性土地面積，其計(jì)算公式如下[15]：

式中：EC為總生態(tài)承載力（hm2）;ec為人均生態(tài)承載力（hm2/人）;aj為第j類(lèi)生態(tài)生產(chǎn)性土地的實(shí)際人均面積（hm2/人）;yj為第j類(lèi)生態(tài)生產(chǎn)性土地的產(chǎn)量因子，由于均衡因子為1，故不參與計(jì)算。同時(shí)出于生物保護(hù)考慮，在生態(tài)承載力計(jì)算時(shí)要扣除12%的生態(tài)面積用于生物多樣性保護(hù)。

生態(tài)赤字/盈余（ecological deficit/remainder，簡(jiǎn)稱(chēng)ED/ER）通過(guò)生態(tài)足跡與生態(tài)承載力之間的比較反映一個(gè)地區(qū)的現(xiàn)有自然資源能否提供人類(lèi)的消費(fèi)情況[16]。生態(tài)赤字/盈余的計(jì)算公式為

式中：ED/ER為總生態(tài)赤字/盈余（hm2）。

3.2 河南省耕地生態(tài)可持續(xù)評(píng)價(jià)

傳統(tǒng)的生態(tài)可持續(xù)發(fā)展評(píng)價(jià)將人均生態(tài)足跡與人均生態(tài)承載力進(jìn)行比較。相關(guān)學(xué)者認(rèn)為，該方法不便于進(jìn)行區(qū)域間的比較，不能真正反映一個(gè)地區(qū)耕地資源的利用狀態(tài)，認(rèn)為生態(tài)赤字和生態(tài)盈余是個(gè)絕對(duì)數(shù)字，因而提出了可持續(xù)發(fā)展指數(shù)（SDI）這一評(píng)價(jià)方法。該方法通過(guò)區(qū)域總生態(tài)承載力與區(qū)域總生態(tài)承載力和區(qū)域總生態(tài)足跡之和的比值來(lái)反映區(qū)域耕地可持續(xù)發(fā)展指數(shù)[17]。但該方法在計(jì)算的過(guò)程中沒(méi)有考慮到人口規(guī)模的問(wèn)題，因而有學(xué)者將可持續(xù)發(fā)展指數(shù)進(jìn)行了進(jìn)一步的完善，將區(qū)域總生態(tài)承載力和總生態(tài)足跡改為人均生態(tài)承載力和人均生態(tài)足跡，提出可持續(xù)利用系數(shù)（SUI）以便對(duì)區(qū)域耕地可持續(xù)利用狀況進(jìn)行定量評(píng)估[18]。

耕地可持續(xù)利用評(píng)價(jià)SUI的范圍為0～1，當(dāng)SUI=0.5時(shí)，耕地生態(tài)足跡等于耕地生態(tài)承載力，即人類(lèi)活動(dòng)對(duì)耕地產(chǎn)出的消費(fèi)等于耕地資源的供給，達(dá)到平衡狀態(tài)。當(dāng)SUI向0發(fā)展時(shí)說(shuō)明耕地資源已逐漸無(wú)法滿(mǎn)足人類(lèi)對(duì)耕地的需求，耕地利用不可持續(xù);相反，當(dāng)SUI向1發(fā)展時(shí)表明耕地產(chǎn)出大于人類(lèi)需求，耕地處于可持續(xù)狀態(tài)[19]。其計(jì)算公式為

式中：SUI為區(qū)域耕地資源的可持續(xù)利用系數(shù);ef為區(qū)域人均耕地生態(tài)足跡;ec為區(qū)域人均耕地生態(tài)承載力。對(duì)于耕地可持續(xù)利用狀態(tài)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，本研究采用劉欽普等的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)[20]（表4）。

4 分析與結(jié)論

4.1 河南省耕地資源可持續(xù)利用分析

4.1.1 人均生態(tài)足跡 本研究中的計(jì)算只涉及河南省區(qū)域內(nèi)的耕地，沒(méi)有其他類(lèi)型土地的參與故不需均衡化處理，即均衡因子為1。具體數(shù)據(jù)指標(biāo)以2017年為例（表5）。

由公式（3）計(jì)算得出河南省2007—2016年人均耕地生態(tài)足跡。從表6、圖1可以看出，近10年來(lái)河南省耕地資源的人均生態(tài)足跡呈現(xiàn)波動(dòng)上升趨勢(shì)，整體處在人均0.126～0.139 hm2/人之間。2008—2010年有連續(xù)下降，2010年達(dá)到近10年來(lái)最低值0.126 843 hm2/人，降幅為2.5%;隨后2010—2014年有小幅下降，隨后2014—2017年迅速增長(zhǎng)，其中2014—2015年有大幅增長(zhǎng)，增長(zhǎng)率為3.7%;2015年后增速放緩，增長(zhǎng)率為1.6%。

通過(guò)人均生態(tài)足跡的變化趨勢(shì)來(lái)看，人們對(duì)耕地產(chǎn)出的消費(fèi)與經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展、物質(zhì)精神生活的豐富以及人民生活水平的提高息息相關(guān)。人均生態(tài)足跡數(shù)值的不斷增長(zhǎng)，表明人對(duì)耕地資源的需求量和消費(fèi)量持續(xù)增加，從而會(huì)對(duì)耕地生態(tài)平衡造成較大壓力。

4.1.2 2008—2017年河南省人均耕地生態(tài)承載力 由公式（4）計(jì)算得出2008—2017年河南省人均耕地生態(tài)承載力。從表7、圖2可以看出，2008—2017年，河南省生態(tài)承載力呈現(xiàn)波動(dòng)變化的趨勢(shì)。2008—2009年生態(tài)承載力較為平穩(wěn)，2009年至2011年生態(tài)承載力大幅下降，降幅為5.7%，并在2011年達(dá)到近10年最低點(diǎn)，為0.109 849 89 hm2/人，受到2008年冬季大旱災(zāi)和國(guó)際國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)形勢(shì)的嚴(yán)重影響，耕地產(chǎn)出能力迅速下降。2011—2012年生態(tài)承載力快速回升，增幅達(dá)9.1%，2012—2016年波動(dòng)范圍較小，并在2016年達(dá)到10年間最高點(diǎn)，為 0.122 405 07 hm2/人，耕地產(chǎn)出能力的提升使耕地生態(tài)壓力減小，生態(tài)承載力提高;2017年出現(xiàn)大幅下降，降幅為7.1%。

4.1.3 河南省耕地資源可持續(xù)利用動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià) 通過(guò)人均生態(tài)足跡與人均生態(tài)承載力之間的對(duì)比（圖3）發(fā)現(xiàn)，在2008—2017年研究區(qū)間內(nèi)，河南省人均生態(tài)足跡整體高于人均生態(tài)承載力，河南省耕地資源可持續(xù)利用總體處在弱不可持續(xù)狀態(tài)。人均生態(tài)足跡自2008年后開(kāi)始出現(xiàn)下降趨勢(shì)，而人均生態(tài)承載力從2009年開(kāi)始出現(xiàn)下降趨勢(shì)，說(shuō)明市場(chǎng)的調(diào)節(jié)具有滯后性。受?chē)?guó)際國(guó)內(nèi)整體經(jīng)濟(jì)形勢(shì)的消極影響，導(dǎo)致2008—2010年期間，人均生態(tài)足跡與人均生態(tài)承載力均呈下降趨勢(shì)。通過(guò)對(duì)生態(tài)足跡模型分析數(shù)據(jù)的觀察發(fā)現(xiàn)，2009—2012年期間內(nèi)，由于人均生態(tài)承載力有較大幅度波動(dòng)，因而使得生態(tài)赤字在2011年前后的發(fā)展?fàn)顟B(tài)有較大差異。

由表8、圖4可以得出，盡管人們對(duì)農(nóng)產(chǎn)品的需求不斷增加，人均生態(tài)足跡整體上升，但耕地可持續(xù)利用系數(shù)始終沒(méi)有較大波動(dòng)，說(shuō)明耕地的生物資源也在不斷增加，為河南糧食大省和人口大省提供充足的糧食供給。但需要注意的是，河南省耕地資源可持續(xù)利用系數(shù)仍處在弱不可持續(xù)階段，且有向中等不可持續(xù)過(guò)渡的趨勢(shì)，糧食安全問(wèn)題必須得到重視。

結(jié)合表6、表8的數(shù)據(jù)及圖4可以通過(guò)公式（5）計(jì)算出河南省2008—2017年耕地生態(tài)赤字（盈余）。通過(guò)分析可以看出，人均生態(tài)赤字呈波動(dòng)上升態(tài)勢(shì)，2010—2012年波動(dòng)幅度較大，2012年之后處于持續(xù)增長(zhǎng)狀態(tài)。人均生態(tài)赤字表明人們對(duì)耕地資源的需求超過(guò)了耕地生產(chǎn)力。河南省作為產(chǎn)糧大省，肩負(fù)著承擔(dān)全國(guó)糧食的重任，但就目前來(lái)看，持續(xù)供給的任務(wù)愈加難以完成。盡管這表示人們生活質(zhì)量的提高，但對(duì)耕地資源的高要求更使得耕地壓力與日俱增，耕地可持續(xù)利用舉步維艱。

4 結(jié)論與政策建議

4.1 基本結(jié)論

本研究通過(guò)改進(jìn)的生態(tài)足跡模型構(gòu)建河南省耕地資源可持續(xù)利用系數(shù)指標(biāo)，采用土地面積法，即實(shí)際人均占有土地面積來(lái)計(jì)算，改進(jìn)了傳統(tǒng)模型中使用“全球平均生產(chǎn)力”來(lái)計(jì)算產(chǎn)量因子的方法，采用“國(guó)家公頃”代替“全球公頃”，通過(guò)全國(guó)平均生產(chǎn)力來(lái)計(jì)算產(chǎn)量因子，使模型數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確、更貼合實(shí)際?以便于對(duì)河南省耕地資源可持續(xù)利用狀況進(jìn)行觀察并得出結(jié)論。同時(shí)對(duì)河南省18個(gè)地級(jí)市采用“省公頃”的計(jì)算方法來(lái)代替“國(guó)家公頃”，用河南省平均生產(chǎn)力取代全國(guó)平均生產(chǎn)力，更新產(chǎn)量因子數(shù)據(jù)，使各地市的生態(tài)足跡數(shù)據(jù)更為準(zhǔn)確。

在2008—2017年研究區(qū)間內(nèi)，河南省人均生態(tài)足跡整體呈波動(dòng)上升態(tài)勢(shì)，人均生態(tài)承載力呈波動(dòng)下降態(tài)勢(shì)，且人均生態(tài)足跡整體高于人均生態(tài)承載力，河南省耕地資源可持續(xù)利用總體處在弱不可持續(xù)狀態(tài)。本研究得出，盡管人們對(duì)農(nóng)產(chǎn)品的需求不斷增加，人均生態(tài)足跡整體上升，但耕地可持續(xù)利用系數(shù)始終沒(méi)有較大波動(dòng)，說(shuō)明耕地的生物資源也在不斷增加，為河南這一糧食大省和人口大省提供充足的糧食供給。但需要注意的是，河南省耕地資源可持續(xù)利用系數(shù)仍處在弱不可持續(xù)階段，且有向中等不可持續(xù)過(guò)渡的趨勢(shì)，糧食安全問(wèn)題必須得到重視。人均生態(tài)赤字呈波動(dòng)增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，2008—2009年有小幅下降;2009—2011年持續(xù)增長(zhǎng)，2011年達(dá)到研究區(qū)間最高點(diǎn)0.018 689 26 hm2/人。生態(tài)赤字的持續(xù)存在說(shuō)明當(dāng)前人們對(duì)耕地資源產(chǎn)出的需求越來(lái)越高，耕地資源的生產(chǎn)力不能及時(shí)跟上人們對(duì)耕地資源的消費(fèi)。河南省作為產(chǎn)糧大省，肩負(fù)著承擔(dān)全國(guó)糧食的重任，但就目前來(lái)看，持續(xù)供給的任務(wù)愈加難以完成。盡管這表示人們生活質(zhì)量的提高，但對(duì)耕地資源的高要求更使得耕地可持續(xù)發(fā)展舉步維艱。

4.2 政策建議

4.2.1 推動(dòng)農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，提升農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平 要實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，首先要從耕地產(chǎn)出入手，提升農(nóng)副產(chǎn)品質(zhì)量。鼓勵(lì)、支持、引導(dǎo)一批“育繁推一體化”種業(yè)企業(yè)，一方面鼓勵(lì)農(nóng)業(yè)科技人員積極參與到企業(yè)當(dāng)中，為企業(yè)提供育種的技術(shù)支持，另一方面加強(qiáng)政策引導(dǎo)，為“育繁推一體化”種業(yè)企業(yè)提供良好的發(fā)育環(huán)境，建設(shè)一批良種創(chuàng)新培育示范基地，給予政策和資金的支持。同時(shí)強(qiáng)化品牌戰(zhàn)略，形成品牌規(guī)模，由龍頭農(nóng)產(chǎn)品品牌帶頭，推動(dòng)優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)聯(lián)動(dòng)，形成集聚效應(yīng);并加強(qiáng)與物流的聯(lián)合，減少運(yùn)損，在運(yùn)輸環(huán)節(jié)保證質(zhì)量。其次，加強(qiáng)農(nóng)業(yè)技術(shù)投入，以技興業(yè)，從生產(chǎn)、流通到消費(fèi)各環(huán)節(jié)提高科技含量。在加大良種培育力度的同時(shí)高效利用農(nóng)業(yè)資源，在農(nóng)用設(shè)備中充分運(yùn)用人工智能，通過(guò)分析實(shí)際數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)出節(jié)能減排的最佳方案，從灌溉到施肥、從大棚到農(nóng)用機(jī)械，節(jié)約水資源和各項(xiàng)能耗、減少?gòu)U水廢氣的排放，并將生產(chǎn)成本控制在合理水平。

4.2.2 加強(qiáng)農(nóng)業(yè)利用精準(zhǔn)化，提高耕地資源利用率 大力發(fā)展精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)，充分利用信息技術(shù)進(jìn)行管理。精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)是農(nóng)業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)，也是學(xué)者的主要研究方向。面對(duì)人口的迅速增長(zhǎng)對(duì)耕地產(chǎn)出的巨大需求以及耕地自身承載能力不足的壓力，必須提高耕地資源的利用效率：首先將3S技術(shù)（遙感技術(shù)、地理信息技術(shù)和全球定位系統(tǒng)的統(tǒng)稱(chēng)）運(yùn)用到對(duì)土地可持續(xù)耕作能力的評(píng)價(jià)中，運(yùn)用遙感技術(shù)（RS）精準(zhǔn)確定可利用土地范圍，區(qū)別農(nóng)用地與非農(nóng)用地;用地理信息系統(tǒng)（GIS）對(duì)監(jiān)測(cè)中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理分析，統(tǒng)一集中管理;最后用衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（GPS）進(jìn)行精準(zhǔn)定位，確定各項(xiàng)耕地產(chǎn)出的種植、面積變化等。最后建立數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，以實(shí)現(xiàn)耕地資源可持續(xù)發(fā)展以及經(jīng)濟(jì)效益的最大化。同時(shí)運(yùn)用3S技術(shù)可以對(duì)各類(lèi)自然災(zāi)害進(jìn)行監(jiān)測(cè)并分析數(shù)據(jù)，通過(guò)建立3S數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)旱災(zāi)、水災(zāi)等自然災(zāi)害的出現(xiàn)進(jìn)行規(guī)律總結(jié)和一定程度上的預(yù)判行為，最終從抵御自然災(zāi)害能力的提升角度來(lái)增強(qiáng)河南省耕地的可持續(xù)發(fā)展能力。

4.2.3 發(fā)展綠色循環(huán)農(nóng)業(yè)，減少過(guò)度消耗，提升耕地生態(tài)環(huán)境 提高綠色意識(shí)，減少污染物排放，充分利用現(xiàn)有生產(chǎn)資源完成再循環(huán)。首要任務(wù)是提升人們對(duì)綠色循環(huán)農(nóng)業(yè)的認(rèn)識(shí)，不僅要強(qiáng)化綠色農(nóng)業(yè)在農(nóng)民心中的影響，使農(nóng)民在種植過(guò)程中減少對(duì)化肥、農(nóng)膜及農(nóng)藥的過(guò)度使用;例如充分利用秸稈粉碎還田技術(shù)，將秸稈用做肥料或切碎儲(chǔ)存用做牲畜飼料以及培養(yǎng)食用菌等，不僅充分利用了現(xiàn)有資源，還減少了環(huán)境污染。其次政府應(yīng)建立健全相關(guān)制度，提供政策和科技的支持，對(duì)農(nóng)戶(hù)開(kāi)展綠色農(nóng)產(chǎn)品種植給予政策優(yōu)惠，并向農(nóng)戶(hù)積極提供技術(shù)信息和優(yōu)質(zhì)良種以及更為環(huán)保的農(nóng)用基礎(chǔ)設(shè)施，農(nóng)戶(hù)從農(nóng)作物種植到培育加強(qiáng)監(jiān)管，并積極反饋農(nóng)作物狀態(tài)，與農(nóng)業(yè)專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員建立聯(lián)系，與其他農(nóng)戶(hù)合作經(jīng)營(yíng)，保證農(nóng)作物生產(chǎn)過(guò)程的高效、高質(zhì)與資源節(jié)約。

4.2.4 人才興農(nóng)，強(qiáng)化耕地與人力的聯(lián)系 積極推動(dòng)農(nóng)業(yè)專(zhuān)業(yè)人才的引入，加強(qiáng)技術(shù)人員與農(nóng)戶(hù)、耕地的聯(lián)系。強(qiáng)化人才戰(zhàn)略，從農(nóng)戶(hù)入手培養(yǎng)新型職業(yè)農(nóng)民，提高農(nóng)民的職業(yè)水平，種植技術(shù)和培育能力，鼓勵(lì)支持農(nóng)村青壯年勞動(dòng)力返鄉(xiāng)創(chuàng)業(yè);要充分發(fā)揮地方政府在高層次規(guī)劃設(shè)計(jì)人才隊(duì)伍建設(shè)中的引導(dǎo)作用，對(duì)現(xiàn)有高等院校、研究機(jī)構(gòu)的農(nóng)業(yè)專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才，通過(guò)項(xiàng)目資金的扶持，吸納他們的創(chuàng)新性成果，為農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展服務(wù)。建立合理引導(dǎo)激勵(lì)機(jī)制，不斷提高鄉(xiāng)村管理干部的綜合素質(zhì)，提升鄉(xiāng)村管理干部的學(xué)歷層次，不斷為農(nóng)村發(fā)展培育管理技術(shù)人才。

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