薛選登，馬 路

（河南科技大學(xué)經(jīng)濟(jì)學(xué)院，洛陽(yáng) 471000）

0 引言

土地是糧食生產(chǎn)的命根子，是糧食生產(chǎn)的主要載體，也是國(guó)家糧食安全戰(zhàn)略的重要支撐，沒有土地安全就沒有糧食安全，為此，我國(guó)出臺(tái)了嚴(yán)格的土地保護(hù)制度，有效保障了我國(guó)糧食生產(chǎn)和糧食安全。但近年來，為了追求糧食產(chǎn)量和保證安全，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，過量使用化肥、農(nóng)藥，以及農(nóng)業(yè)廢棄物的不合理處置，導(dǎo)致土地生態(tài)退化，耕地質(zhì)量下降，宜耕面積減少。據(jù)中國(guó)農(nóng)科院土壤肥料研究所檢測(cè)到的調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，目前中國(guó)大半的地區(qū)氮肥平均施用量超過國(guó)際公認(rèn)的上限225kg/hm2，嚴(yán)重威脅著糧食的可持續(xù)生產(chǎn)。因此，如何既能確保糧食安全又能保障土地生態(tài)安全，實(shí)現(xiàn)土地生態(tài)安全與糧食安全的協(xié)調(diào)發(fā)展已成為農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展背景下迫切需要解決的難題。

糧食安全與生態(tài)安全的研究一直是學(xué)術(shù)界關(guān)注的焦點(diǎn)，梳理研究成果可知，圍繞糧食安全或生態(tài)安全單個(gè)維度，探究其內(nèi)涵[1-4]、發(fā)展水平[5-8]、時(shí)空分布格局[9,10]及其影響因素[11,12]的文獻(xiàn)較多。在糧食安全與生態(tài)安全二者關(guān)系的研究中，存在以下幾種觀點(diǎn)：一是糧食安全構(gòu)成生態(tài)安全[13,14]，黎東升等將生態(tài)安全納入糧食安全評(píng)價(jià)體系之中[14]；二是糧食安全與生態(tài)安全同等重要，邱建軍等提出生態(tài)安全與糧食安全相互影響、相互促進(jìn)，生態(tài)安全是糧食安全的基礎(chǔ)[15]；三是將生態(tài)視作影響糧食安全的重要因素[16]，側(cè)重分析耕地資源與氣候變化對(duì)糧食安全的影響。當(dāng)前我國(guó)糧食安全正面臨生態(tài)退化威脅，糧食安全與生態(tài)安全的協(xié)調(diào)發(fā)展成為研究熱點(diǎn)。但國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)生態(tài)安全與糧食安全兩系統(tǒng)協(xié)調(diào)性研究相對(duì)較少[17,18]，研究成果集中于農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)、水資源生態(tài)系統(tǒng)與糧食安全的協(xié)調(diào)狀況，而對(duì)于土地生態(tài)安全與糧食安全兩系統(tǒng)的協(xié)調(diào)發(fā)展研究有待補(bǔ)充。

為此，文章以13個(gè)糧食主產(chǎn)區(qū)作為研究對(duì)象，基于對(duì)DPSIR概念模型和糧食安全內(nèi)涵的理解，分別構(gòu)建土地生態(tài)安全和糧食安全評(píng)價(jià)體系，評(píng)價(jià)糧食主產(chǎn)區(qū)土地生態(tài)安全與糧食安全水平，最后運(yùn)用耦合協(xié)調(diào)模型定量分析2009—2018年糧食主產(chǎn)區(qū)土地生態(tài)安全與糧食安全的耦合協(xié)調(diào)狀況，探究土地生態(tài)安全與糧食安全耦合協(xié)調(diào)發(fā)展類型，為實(shí)現(xiàn)糧食主產(chǎn)區(qū)土地生態(tài)安全與糧食安全協(xié)調(diào)發(fā)展提供科學(xué)的依據(jù)。

1 研究區(qū)域概況

糧食主產(chǎn)區(qū)顧名思義是指某個(gè)地區(qū)的地理、土壤、氣候、科技等條件適宜某些糧食作物生長(zhǎng)，同時(shí)具有一定的資源優(yōu)勢(shì)、技術(shù)優(yōu)勢(shì)和經(jīng)濟(jì)效益等比較優(yōu)勢(shì)的產(chǎn)區(qū)。2003年財(cái)政部將河北、內(nèi)蒙古、遼寧、吉林、黑龍江、江蘇、安徽、江西、山東、河南、湖北、湖南、四川等13個(gè)省、自治區(qū)確定為我國(guó)糧食主產(chǎn)區(qū)。這些地區(qū)地形相對(duì)平坦，主要位于中東部季風(fēng)區(qū)，土地資源豐富，且土地質(zhì)量等級(jí)較高，降水較多，但季節(jié)與地域分布不均。2019年糧食主產(chǎn)區(qū)耕地面積約8 893萬hm2，糧食產(chǎn)量5.237 1億t，占全國(guó)總產(chǎn)量的78.8%，但土地生態(tài)安全狀況不容樂觀，工業(yè)廢水排放量約105.781 6億t，化肥總施用量3 593萬t，占全國(guó)總量的66.5%，每公頃耕地化肥使用量約為404kg，比發(fā)達(dá)國(guó)家安全標(biāo)準(zhǔn)高出80%。

2 研究方法

2.1 構(gòu)建評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

土地生態(tài)安全本質(zhì)上是指一定時(shí)間內(nèi)某個(gè)區(qū)域的生態(tài)狀況不會(huì)威脅到環(huán)境及人類生存發(fā)展，并且生態(tài)系統(tǒng)自身的穩(wěn)定性能夠不斷得到提高的狀態(tài)[4]。土地生態(tài)系統(tǒng)不是一個(gè)獨(dú)立體，而是由自然、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)相互聯(lián)系作用的統(tǒng)一體。該文遵從指標(biāo)選取的系統(tǒng)性、科學(xué)性、代表性與可操作性原則，參考現(xiàn)有研究成果[6,11,19]，采用DPSIR模型從土地生態(tài)驅(qū)動(dòng)力、土地生態(tài)壓力、土地生態(tài)狀態(tài)、土地生態(tài)影響和土地生態(tài)響應(yīng)五個(gè)方面選取如下15個(gè)指標(biāo)，構(gòu)建糧食主產(chǎn)區(qū)土地生態(tài)安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系（表1）。

（1）土地生態(tài)驅(qū)動(dòng)力：表示促使土地生態(tài)安全狀況發(fā)生變化的關(guān)鍵性因素，包括人口指標(biāo)（人口密度）和經(jīng)濟(jì)發(fā)展指標(biāo)（經(jīng)濟(jì)密度）。（2）土地生態(tài)壓力指標(biāo)是指人類生產(chǎn)活動(dòng)對(duì)土地生態(tài)安全產(chǎn)生的壓力，包括農(nóng)用化肥使用量、工業(yè)廢水排放量和城鎮(zhèn)化率。（3）土地生態(tài)狀態(tài)指標(biāo)指的是在各種因素影響下土地生態(tài)安全所處的狀態(tài)，包括人均耕地面積、水土協(xié)調(diào)度、森林覆蓋率和人均水資源量。（4）土地生態(tài)影響指標(biāo)代表土地生態(tài)安全狀態(tài)發(fā)生對(duì)社會(huì)生產(chǎn)活動(dòng)的影響，包括人均GDP、第三產(chǎn)業(yè)比重和糧食單產(chǎn)。（5）土地生態(tài)響應(yīng)指標(biāo)則是指為提高土地生態(tài)安全水平采取的各種管理措施，包括環(huán)保投資指數(shù)、當(dāng)年造林面積以及城市生活垃圾無害化處理率。

聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織將糧食安全定義為：“保證任何人在任何時(shí)候都能夠獲得生存和健康所必須的食物”。隨著人們生活水平提高和認(rèn)識(shí)的增長(zhǎng)，糧食安全的內(nèi)涵也在不斷地更新，關(guān)注的焦點(diǎn)從糧食獲取的數(shù)量安全轉(zhuǎn)移到糧食獲取的結(jié)構(gòu)性安全，即滿足每個(gè)人在任何時(shí)候都能獲得足夠的、安全的和有營(yíng)養(yǎng)的糧食。從內(nèi)涵來看，糧食安全包含多個(gè)方面的內(nèi)容，因而構(gòu)架糧食安全評(píng)價(jià)體系是個(gè)相對(duì)復(fù)雜的問題?；诩Z食安全概念內(nèi)涵的理解，結(jié)合學(xué)者的研究成果[7,8]，從產(chǎn)量安全、質(zhì)量安全、消費(fèi)安全和資源安全等四個(gè)方面選取如下11個(gè)具體指標(biāo)構(gòu)建糧食主產(chǎn)區(qū)糧食安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系（表1）。

表1 糧食主產(chǎn)區(qū)土地生態(tài)安全與糧食安全綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

（1）糧食產(chǎn)量安全指標(biāo)包括糧食總產(chǎn)量、糧食人均產(chǎn)量、糧食播種面積、農(nóng)作物受災(zāi)面積以及有效灌溉面積。糧食人均產(chǎn)量、糧食播種面積、有效灌溉面積越高，糧食產(chǎn)量相對(duì)也越高，糧食安全水平也越高。農(nóng)作物受災(zāi)面積越大，糧食產(chǎn)量越低，糧食安全程度越低。

（2）糧食質(zhì)量安全指標(biāo)包括單位耕地農(nóng)藥使用量和單位耕地農(nóng)膜使用量。糧食質(zhì)量安全表示消費(fèi)者能夠購(gòu)買到營(yíng)養(yǎng)豐富、健康安全的糧食，單位耕地使用的農(nóng)藥、農(nóng)膜數(shù)量越多，糧食中富含的化學(xué)殘留越多，糧食質(zhì)量越不安全，糧食安全水平越低。

（3）糧食消費(fèi)安全指標(biāo)包括人口自然增長(zhǎng)率和糧食消費(fèi)價(jià)格指數(shù)。糧食消費(fèi)既包括消費(fèi)者為滿足自身生存需求而購(gòu)買糧食進(jìn)行的直接消費(fèi)，又包括用于工業(yè)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的間接消費(fèi)。人口自然增長(zhǎng)率和糧食消費(fèi)價(jià)格指數(shù)越大，糧食消費(fèi)需求越高，糧食安全程度越低。（4）糧食資源安全指標(biāo)包括單位糧食水資源消耗量和單位糧食耕地資源消耗量。耕地資源和水資源是糧食生產(chǎn)的重要投入要素，單位糧食產(chǎn)量消耗的資源越少，糧食安全程度越高。

2.2 數(shù)據(jù)來源

該文所需數(shù)據(jù)通過查閱北、內(nèi)蒙古、遼寧、吉林、黑龍江、江蘇、安徽、江西、山東、河南、湖北、湖南、四川等13個(gè)糧食主產(chǎn)區(qū)2010—2019年《統(tǒng)計(jì)年鑒》，以及相關(guān)年份的《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國(guó)農(nóng)業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國(guó)農(nóng)村統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國(guó)水利統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國(guó)環(huán)境統(tǒng)計(jì)年鑒》。

2.3 指標(biāo)權(quán)重

熵權(quán)法是一種客觀賦權(quán)法，根據(jù)熵權(quán)原理，熵值可以判斷某個(gè)指標(biāo)的離散程度，指標(biāo)的離散程度越大，該指標(biāo)對(duì)綜合評(píng)價(jià)的影響也越大。熵權(quán)法求權(quán)重的一般步驟如下。

第一步：由于不同變量具有不同的單位和變異程度，而單位差異會(huì)使一些變量的系數(shù)在現(xiàn)實(shí)中的解釋發(fā)生困難。因此，為了解決量綱和變異程度對(duì)數(shù)值大小的影響使數(shù)據(jù)具有數(shù)值上的可比性，需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。該文采用極值法對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行線性變換，對(duì)于正向指標(biāo)和負(fù)向指標(biāo)的處理公式有所區(qū)別：

正向指標(biāo)：

式（2）中，xij代表第i個(gè)評(píng)價(jià)對(duì)象的第j個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的實(shí)際數(shù)值；max(xj)表示第j個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)中的最大值；min(xj)表示第j個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)中的最小值；Xij代表經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)化處理過的指標(biāo)值。

第二步：在數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化之后，計(jì)算第j個(gè)指標(biāo)下第i個(gè)評(píng)價(jià)對(duì)象的樣本值占該指標(biāo)的比重為：

第三步：根據(jù)熵值計(jì)算公式計(jì)算第j個(gè)指標(biāo)的信息熵Ej為：

第四步：由第j個(gè)指標(biāo)的信息熵計(jì)算差異性系數(shù)Dj為：

第五步：利用第j個(gè)指標(biāo)的差異性系數(shù)計(jì)算各項(xiàng)指標(biāo)權(quán)重Wj為：

最后，計(jì)算兩個(gè)子系統(tǒng)的綜合指數(shù)Ui為：

2.4 耦合協(xié)調(diào)模型

耦合度C能夠反映兩個(gè)或兩個(gè)以上系統(tǒng)相互影響作用程度，它本是物理學(xué)概念，后來被引用到生物學(xué)、地理學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)和旅游學(xué)之中。耦合度C值介于0～1之間，當(dāng)C值越接近于1時(shí)，說明系統(tǒng)間的相互關(guān)系越強(qiáng)，當(dāng)C值越接近與0時(shí)，說明系統(tǒng)間的相互關(guān)系越弱。借鑒現(xiàn)有研究[17,19]，構(gòu)建耦合協(xié)調(diào)模型，以便于分析我國(guó)糧食主產(chǎn)區(qū)土地生態(tài)安全與糧食安全的耦合協(xié)調(diào)關(guān)系。

式（8）（9）中，U1表示土地生態(tài)安全綜合指數(shù)；U2表示糧食安全綜合指數(shù)；D值表示土地生態(tài)安全和糧食安全的耦合協(xié)調(diào)度；T為耦合協(xié)調(diào)發(fā)展水平指數(shù)；a和b分別為土地生態(tài)安全和糧食安全的重要性系數(shù)，該文考慮到土地生態(tài)安全和糧食安全對(duì)人類生存和發(fā)展同樣重要，所以取a=b=0.5。結(jié)合現(xiàn)有文獻(xiàn)[19,20]，將土地生態(tài)安全與糧食安全耦合協(xié)調(diào)度劃分等級(jí)，便于直接反映兩個(gè)系統(tǒng)的耦合協(xié)調(diào)程度（表2）。

表2 土地生態(tài)安全與糧食安全耦合協(xié)調(diào)度等級(jí)分類

2.5 相對(duì)發(fā)展度模型

相對(duì)發(fā)展度模型分析土地生態(tài)安全與糧食安全兩個(gè)系統(tǒng)的相對(duì)發(fā)展?fàn)顟B(tài)，根據(jù)相對(duì)發(fā)展度大小判斷兩系統(tǒng)的耦合發(fā)展類型，具體公式為：

參考已有文獻(xiàn)對(duì)相對(duì)發(fā)展度等級(jí)的劃分[21]，將土地生態(tài)安全與糧食安全耦合協(xié)調(diào)發(fā)展?fàn)顩r劃分為3階段9種類型見表3。

表3 土地生態(tài)安全與糧食安全耦合協(xié)調(diào)發(fā)展階段與類型

3 結(jié)果與分析

根據(jù)式（1）至（7）測(cè)算了2009—2018年13個(gè)糧食主產(chǎn)區(qū)土地生態(tài)安全指數(shù)和糧食安全指數(shù)，其后運(yùn)用式（8）至（10）計(jì)算耦合協(xié)調(diào)度。該文將土地生態(tài)安全與糧食安全定量劃分為5個(gè)等級(jí)（第Ⅰ級(jí)，不安全，＜0.2；第Ⅱ級(jí)，較不安全，0.2～0.4；第Ⅲ級(jí)，臨界安全，0.4～0.6；第Ⅳ級(jí)，較安全，0.6～0.8；第Ⅴ級(jí)，安全，＞0.8）。

3.1 土地生態(tài)安全時(shí)空演變

從時(shí)間維度來看，糧食主產(chǎn)區(qū)土地生態(tài)安全水平呈現(xiàn)“波動(dòng)增長(zhǎng)”態(tài)勢(shì)。由圖1可知，2009—2018年糧食主產(chǎn)區(qū)土地生態(tài)安全指數(shù)均值從0.258提高到0.354，總體呈現(xiàn)波動(dòng)上升態(tài)勢(shì)，說明糧食主產(chǎn)區(qū)總體土地生態(tài)安全狀況有所改善。從表4來看，2009—2014年糧食主產(chǎn)區(qū)土地生態(tài)安全指數(shù)均值從0.258上升到0.31，只有四川省土地生態(tài)安全指數(shù)從0.336降至0.31出現(xiàn)小幅下降。2014—2018年糧食主產(chǎn)區(qū)整體土地生態(tài)安全水平繼續(xù)提高，增長(zhǎng)幅度約為14%，其中湖北、江蘇、四川、內(nèi)蒙古和黑龍江地區(qū)土地生態(tài)安全指數(shù)增幅較大，與此同時(shí)，僅有遼寧省土地生態(tài)安全狀況有所惡化。總體而言，糧食主產(chǎn)區(qū)整體土地生態(tài)安全狀況向好，各省區(qū)土地生態(tài)安全綜合值也有不同程度的提高。

圖1 2009—2018年糧食主產(chǎn)區(qū)土地生態(tài)安全、糧食安全及耦合協(xié)調(diào)度變動(dòng)

從空間維度來看，糧食主產(chǎn)區(qū)土地生態(tài)安全等級(jí)由“南北高，中部低”演變?yōu)椤氨备吣系汀钡奶卣鳌Ｓ蓤D2可以看出，2009年空間布局呈現(xiàn)“南北高，中部低”的凹型分布特征，其中臨界安全省區(qū)只有內(nèi)蒙古，較不安全省區(qū)包括遼寧、吉林、黑龍江、湖北、湖南、江西和四川7省，不安全省區(qū)主要有河北、山東、河南、安徽和江蘇5省。2014年空間分布與2009年基本類似，其中臨界安全和較不安全省區(qū)范圍擴(kuò)張，不安全等級(jí)區(qū)域縮小。具體表現(xiàn)為黑龍江省安全等級(jí)從較不安全演變?yōu)榕R界安全，河北、山東、安徽和江蘇4省由不安全上升到較不安全等級(jí)。2018年空間布局呈現(xiàn)“北高南低”分布特征，處于臨界安全等級(jí)的省區(qū)數(shù)量增加，分布在吉林、黑龍江、內(nèi)蒙古和四川4省區(qū)，其余9省皆處于較不安全等級(jí)?？傮w上，不安全等級(jí)區(qū)數(shù)量從5個(gè)減少到0個(gè)，較不安全區(qū)從7個(gè)增加到9個(gè)，臨界安全區(qū)從1個(gè)增加到4個(gè)，而臨界安全區(qū)主要以黑龍江為中心向南連接內(nèi)蒙古和吉林兩地成塊狀分布，這些地區(qū)土地面積遼闊，森林覆蓋率較高，經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度較慢，生態(tài)環(huán)境相對(duì)較好。

圖2 2009年、2014年和2018年糧食主產(chǎn)區(qū)土地生態(tài)安全的空間分布狀況

3.2 糧食安全時(shí)空演變

從時(shí)間上看，糧食主產(chǎn)區(qū)糧食安全水平呈現(xiàn)“不斷增長(zhǎng)”的趨勢(shì)。從圖1中可以看出，2009—2018年糧食主產(chǎn)區(qū)糧食安全指數(shù)均值從0.315升至0.431，糧食安全指數(shù)均值整體呈持續(xù)上升的態(tài)勢(shì)，表明糧食主產(chǎn)區(qū)糧食安全水平不斷提升。由表4知，2009—2014年糧食主產(chǎn)區(qū)糧食安全發(fā)展水平增長(zhǎng)迅速，糧食安全指數(shù)均值增長(zhǎng)了大約18%，各地區(qū)糧食安全指數(shù)皆向好發(fā)展。這一時(shí)期國(guó)家糧食安全中長(zhǎng)期規(guī)劃綱要(2008—2020年)開始實(shí)施，糧食主產(chǎn)區(qū)逐步統(tǒng)一思想，高度重視糧食安全工作，糧食安全水平明顯提升。2014—2018年糧食主產(chǎn)區(qū)糧食安全發(fā)展相對(duì)平穩(wěn)，糧食安全指數(shù)均值由0.371增長(zhǎng)至0.431，各省區(qū)糧食安全指數(shù)都呈現(xiàn)不同幅度的增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。該時(shí)期國(guó)家進(jìn)行農(nóng)業(yè)供給側(cè)改革，調(diào)整糧食種植結(jié)構(gòu)以應(yīng)對(duì)國(guó)內(nèi)外糧食需求，這一政策一定程度上減少了對(duì)國(guó)外市場(chǎng)的依賴，促進(jìn)了糧食安全水平提高。

表4 2009年、2014年和2018年糧食主產(chǎn)區(qū)土地生態(tài)安全與糧食安全綜合指數(shù)及等級(jí)劃分

從空間上看，糧食主產(chǎn)區(qū)糧食安全等級(jí)呈現(xiàn)“由北向南”遞減的趨勢(shì)。從圖3可知，2009年糧食主產(chǎn)區(qū)糧食安全等級(jí)空間格局分散，處于臨界安全的省區(qū)只有黑龍江和河南兩省，較不安全等級(jí)的省區(qū)包括內(nèi)蒙古、吉林、河北、山東、安徽、江蘇、湖南、四川8省，不安全等級(jí)省區(qū)主要有遼寧、湖北和江西3省。2014年空間格局呈現(xiàn)“北高南低”分布特征，大部分省區(qū)糧食安全等級(jí)躍升，如黑龍江省安全等級(jí)變?yōu)檩^安全，河南、吉林和內(nèi)蒙古的安全等級(jí)升至臨界安全，湖北安全等級(jí)演變?yōu)檩^不安全。2018年空間格局與2014年類似，僅個(gè)別省區(qū)發(fā)生改變，黑龍江省安全等級(jí)達(dá)到安全狀態(tài)，河北、山東、安徽和江西等省糧食安全等級(jí)提升一級(jí)?？梢钥闯?，糧食安全等級(jí)較高的省區(qū)是黑龍江省，該省耕地面積廣闊，土質(zhì)優(yōu)良，常住人口數(shù)量較少，適宜大規(guī)模農(nóng)業(yè)機(jī)械化生產(chǎn)，糧食產(chǎn)量與人均糧食產(chǎn)量在糧食主產(chǎn)區(qū)中處于前列。

圖3 2009年、2014年和2018年糧食主產(chǎn)區(qū)糧食安全的空間分布狀況

3.3 土地生態(tài)安全與糧食安全耦合協(xié)調(diào)時(shí)空演變

截取2009年、2014年和2018年的數(shù)據(jù)計(jì)算出糧食主產(chǎn)區(qū)土地生態(tài)安全與糧食安全的耦合協(xié)調(diào)度，并將土地生態(tài)安全與糧食安全的耦合協(xié)調(diào)狀況劃分為不同等級(jí)，使用ArcGIS10.2進(jìn)行可視化處理得到2009年、2014年和2018年糧食主產(chǎn)區(qū)土地生態(tài)安全與糧食安全耦合協(xié)調(diào)狀況的空間分布（圖4）。從時(shí)間與空間維度總結(jié)出以下特征。

圖4 2009年、2014年和2018年糧食主產(chǎn)區(qū)土地生態(tài)安全與糧食安全發(fā)展水平及協(xié)調(diào)類型空間分布狀況

在時(shí)間維度上，糧食主產(chǎn)區(qū)土地生態(tài)安全與糧食安全耦合協(xié)調(diào)度均值呈“緩慢上升”的發(fā)展態(tài)勢(shì)，耦合協(xié)調(diào)類型由輕度失調(diào)躍升至瀕臨失調(diào)。由圖1知，2009—2018年糧食主產(chǎn)區(qū)總體耦合協(xié)調(diào)度均值從0.369提高到0.433，增長(zhǎng)了17%，協(xié)調(diào)類型從輕度失調(diào)升至瀕臨失調(diào)，說明糧食主產(chǎn)區(qū)土地生態(tài)安全與糧食安全兩系統(tǒng)的相互作用持續(xù)存在且協(xié)調(diào)性逐漸加強(qiáng)。從表5可知，2009年糧食主產(chǎn)區(qū)土地生態(tài)安全與糧食安全耦合協(xié)調(diào)度處于0.318～0.484，其中輕度失調(diào)與瀕臨失調(diào)類型省區(qū)的比例為10∶3，協(xié)調(diào)水平較低，均處于失調(diào)狀態(tài)。2014年耦合協(xié)調(diào)度介于0.353～0.554，該階段輕度失調(diào)、瀕臨失調(diào)與勉強(qiáng)協(xié)調(diào)類型省區(qū)的比例為10∶2∶1，對(duì)比2009年各省區(qū)耦合協(xié)調(diào)度水平均有改善，失調(diào)省區(qū)數(shù)量減少，黑龍江省邁入勉強(qiáng)協(xié)調(diào)階段。該階段糧食主產(chǎn)區(qū)各省區(qū)糧食安全與土地生態(tài)安全指數(shù)均不斷提升，反映出各省在保障國(guó)家糧食安全的同時(shí)強(qiáng)化生態(tài)環(huán)境建設(shè)，生態(tài)效益提升。2018年耦合協(xié)調(diào)度位于0.374～0.597，其中輕度失調(diào)、瀕臨失調(diào)與勉強(qiáng)協(xié)調(diào)類型省區(qū)的比例為4∶7∶2，各省區(qū)耦合協(xié)調(diào)水平進(jìn)一步提高，勉強(qiáng)協(xié)調(diào)類型省區(qū)數(shù)量增加。該時(shí)期由于各項(xiàng)生態(tài)保護(hù)政策不斷落實(shí)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)提高帶動(dòng)了糧食主產(chǎn)區(qū)土地生態(tài)與糧食生產(chǎn)效率提高，促使兩系統(tǒng)協(xié)調(diào)性加強(qiáng)。

從表5整體來看，不同協(xié)調(diào)類型省區(qū)數(shù)量相比2009年發(fā)生明顯變化，其中輕度失調(diào)型省區(qū)數(shù)量從2009年10個(gè)減少到2018年4個(gè)，瀕臨失調(diào)型省區(qū)從2009年3個(gè)增加到2018年7個(gè)，勉強(qiáng)協(xié)調(diào)型數(shù)量從2009年的0個(gè)增加到2018年的2個(gè)，這說明糧食主產(chǎn)區(qū)土地生態(tài)安全與糧食安全協(xié)調(diào)性逐漸增強(qiáng)，但研究期間大部分省區(qū)多處于輕度失調(diào)和瀕臨失調(diào)階段且僅個(gè)別省區(qū)達(dá)到勉強(qiáng)協(xié)調(diào)，因而糧食主產(chǎn)區(qū)土地生態(tài)安全與糧食安全協(xié)調(diào)水平有待進(jìn)一步提升。

表5 2009年、2014年和2018年糧食主產(chǎn)區(qū)土地生態(tài)安全與糧食安全耦合協(xié)調(diào)度

在空間維度上，糧食主產(chǎn)區(qū)土地生態(tài)安全與糧食安全耦合協(xié)調(diào)度整體呈現(xiàn)出“北高南低”的分布特征，區(qū)域差異顯著。由圖4知，糧食主產(chǎn)區(qū)土地生態(tài)安全與糧食安全耦合協(xié)調(diào)度較好的地區(qū)分布在東北地區(qū)，以黑龍江省為中心向南輻射連接成片分布。2009年輕度失調(diào)區(qū)分布廣泛，覆蓋吉林省以南的全部省區(qū)，瀕臨失調(diào)區(qū)集中分布東北平原的黑龍江、吉林與內(nèi)蒙古地區(qū)。2014年空間分布與2009年相似，輕度失調(diào)區(qū)范圍維持不變，瀕臨失調(diào)區(qū)面積縮小僅分布在吉林與內(nèi)蒙古兩地，勉強(qiáng)協(xié)調(diào)區(qū)零星散落在黑龍江省。2018年輕度失調(diào)區(qū)分布較為廣泛，覆蓋長(zhǎng)江以南3省以及東北地區(qū)的遼寧省，瀕臨失調(diào)區(qū)以黃淮海平原為中心連片分布為主，其余零散分布在吉林與四川兩省，勉強(qiáng)協(xié)調(diào)區(qū)小片分布在黑龍江和內(nèi)蒙古兩地。

總體而言，糧食主產(chǎn)區(qū)土地生態(tài)安全與糧食安全協(xié)調(diào)水平由東北向東南和西南遞減，耦合協(xié)調(diào)度高的地區(qū)主要分布在黑龍江和內(nèi)蒙古兩省區(qū)。一方面，黑龍江與內(nèi)蒙古地區(qū)地廣人稀，土壤肥沃且耕地質(zhì)量高，能夠配合農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化技術(shù)發(fā)揮糧食生產(chǎn)的規(guī)模化和集約化優(yōu)勢(shì)，良好的資源稟賦也為保障糧食安全提供強(qiáng)有力的支撐。另一方面，隨著生態(tài)保護(hù)理念滲入社會(huì)發(fā)展的各個(gè)方面，黑龍江與內(nèi)蒙古兩地也更加注重生態(tài)保護(hù)，加大了生態(tài)建設(shè)投入，尤其是黑龍江省環(huán)保投資比重約0.76%，確實(shí)提高了土地生態(tài)安全水平。

3.4 土地生態(tài)安全與糧食安全耦合協(xié)調(diào)發(fā)展類型分析

為進(jìn)一步揭示糧食主產(chǎn)區(qū)土地生態(tài)安全與糧食安全協(xié)調(diào)狀況和土地生態(tài)安全、糧食安全發(fā)展水平的關(guān)系，引入相對(duì)發(fā)展度模型分析土地生態(tài)安全與糧食安全相對(duì)發(fā)展程度，借以探究土地生態(tài)安全與糧食安全所屬的耦合協(xié)調(diào)發(fā)展類型。由表6知，在2009年、2014年和2018年等3個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)上，糧食主產(chǎn)區(qū)土地生態(tài)安全與糧食安全所處的發(fā)展階段為低度磨合和高度磨合階段，各主產(chǎn)區(qū)耦合協(xié)調(diào)發(fā)展類型為低度磨合、高度磨合與Ⅵ等3種類型。

表6 2009年、2014年和2018年糧食主產(chǎn)區(qū)土地生態(tài)安全與糧食安全耦合協(xié)調(diào)發(fā)展類型

2009年黑龍江、河北、山東、河南、安徽及江蘇6省區(qū)的耦合協(xié)調(diào)發(fā)展類型為Ⅳ類，處于低度磨合發(fā)展階段；吉林、湖北與四川3省耦合協(xié)調(diào)發(fā)展類型為Ⅴ類，處于高度磨合發(fā)展階段；內(nèi)蒙古、遼寧、湖南和江西發(fā)展類型為Ⅵ類，處于低度磨合發(fā)展階段。2014年黑龍江、吉林、河北、山東、河南與安徽6省發(fā)展類型為Ⅳ類，發(fā)展階段處于低度磨合；內(nèi)蒙古、江蘇和四川3地發(fā)展類型為Ⅴ類，發(fā)展階段屬于高度磨合；遼寧、湖南、湖北及江西4省發(fā)展類型為Ⅵ類，處于低度磨合階段。2018年黑龍江、吉林、河北、山東、河南和安徽6省發(fā)展類型為Ⅳ類，處于低度磨合發(fā)展階段；內(nèi)蒙古、遼寧、湖北與江蘇4省為Ⅴ類，處于高度磨合階段；湖南、江西和四川屬于Ⅵ類，處于低度磨合階段。

綜上所述，46.2%的省區(qū)耦合協(xié)調(diào)發(fā)展類型為Ⅵ類，處于低度磨合發(fā)展階段，這些省區(qū)土地生態(tài)安全發(fā)展水平滯于糧食安全，土地生態(tài)安全與糧食安全的互動(dòng)效應(yīng)較小，二者關(guān)系趨于退化。25.6%的省區(qū)耦合協(xié)調(diào)發(fā)展類型為Ⅴ類，處于高度磨合狀態(tài)，當(dāng)?shù)赝恋厣鷳B(tài)安全與糧食安全同步發(fā)展，兩者關(guān)系逐漸優(yōu)化，但協(xié)調(diào)發(fā)展水平較低。28.2%的省區(qū)屬于Ⅵ類，發(fā)展階段處于低度磨合狀態(tài)，這些地方土地生態(tài)安全滯后于糧食安全，兩者關(guān)系退化并阻礙兩系統(tǒng)的協(xié)調(diào)發(fā)展?？傊Z食主產(chǎn)區(qū)土地生態(tài)安全與糧食安全耦合協(xié)調(diào)發(fā)展階段多處于低度磨合狀態(tài)，大多數(shù)省區(qū)土地生態(tài)安全滯后于糧食安全發(fā)展水平，調(diào)整兩者發(fā)展速度將有助于提高糧食主產(chǎn)區(qū)土地生態(tài)與糧食安全的耦合協(xié)調(diào)水平。

4 結(jié)論與政策

4.1 結(jié)論

（1）2009—2018年糧食主產(chǎn)區(qū)土地生態(tài)安全指數(shù)均值呈現(xiàn)“波動(dòng)增長(zhǎng)”態(tài)勢(shì)，糧食主產(chǎn)區(qū)土地生態(tài)安全狀況改善，各省區(qū)土地生態(tài)安全指數(shù)也有不同程度的提高；空間布局呈“北高南低”的分布特征，其中黑龍江、內(nèi)蒙古與吉林等地土地生態(tài)安全水平最好。

（2）2009—2018年糧食主產(chǎn)區(qū)糧食安全指數(shù)均值呈現(xiàn)“不斷增長(zhǎng)”的趨勢(shì)，糧食安全水平不斷提高；空間布局呈現(xiàn)“由北向南”遞減的分布特征，其中黑龍江省糧食安全等級(jí)最高。

（3）2009—2018年糧食主產(chǎn)區(qū)土地生態(tài)安全與糧食安全耦合協(xié)調(diào)度均值呈“緩慢上升”態(tài)勢(shì)，整體從輕度失調(diào)向?yàn)l臨失調(diào)演進(jìn)，說明糧食主產(chǎn)區(qū)土地生態(tài)安全與糧食安全協(xié)調(diào)性增強(qiáng)，但仍需進(jìn)一步提升；空間格局呈現(xiàn)出“北高南低”的分布特征，區(qū)域差異顯著，勉強(qiáng)協(xié)調(diào)區(qū)多分布在東北地區(qū)，失調(diào)區(qū)集中在黃淮海平原和長(zhǎng)江中下游地區(qū)。

（4）2009—2018年糧食主產(chǎn)區(qū)土地生態(tài)安全與糧食安全耦合協(xié)調(diào)發(fā)展類型主要為低度磨合土地生態(tài)滯后型（Ⅳ）、高度磨合同步發(fā)展型（Ⅴ）及低度磨和糧食安全滯后型（Ⅵ）等3類，其中大多數(shù)省區(qū)屬于低度磨合土地生態(tài)滯后型，土地生態(tài)安全明顯滯后于糧食安全發(fā)展水平，土地生態(tài)安全水平有待提升。

4.2 政策

結(jié)合糧食主產(chǎn)區(qū)土地生態(tài)與糧食安全的耦合協(xié)調(diào)發(fā)展不同類型采取差異化措施。

（1）低度磨合土地生態(tài)滯后區(qū)。如黑龍江、河北、山東、河南與安徽等省份，糧食安全水平較高，但土地生態(tài)壓力較大。該類區(qū)域應(yīng)通過加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)相關(guān)法律法規(guī)的宣傳，提高公眾環(huán)保意識(shí)，增加農(nóng)業(yè)科技投入資金，推廣現(xiàn)代農(nóng)業(yè)，科學(xué)施肥，加大生態(tài)保護(hù)力度，在保持糧食產(chǎn)量的基礎(chǔ)上，保護(hù)生態(tài)環(huán)境。

（2）低度磨和糧食安全滯后區(qū)。如湖南、江西等省區(qū)，土地生態(tài)狀況較好，糧食安全水平較低。該類區(qū)域需要積極推進(jìn)土地整治、中低農(nóng)田改造，完善農(nóng)田水利設(shè)施建設(shè)，增加農(nóng)田有效灌溉面積，保障耕地?cái)?shù)量、質(zhì)量；結(jié)合自身資源稟賦，優(yōu)化糧食種植結(jié)構(gòu)與區(qū)域布局，提高糧食綜合效益。

（3）高度磨合同步發(fā)展區(qū)。像內(nèi)蒙古自治區(qū)、江蘇等省區(qū)，這類地區(qū)土地生態(tài)與糧食安全發(fā)展速度相當(dāng)，但兩者耦合協(xié)調(diào)水平還有待提高。為此，應(yīng)繼續(xù)保持原有發(fā)展方向，樹立糧食生產(chǎn)與土地生態(tài)保護(hù)一體協(xié)調(diào)發(fā)展理念，建立長(zhǎng)效的“土地生態(tài)安全”與“糧食安全”良好協(xié)同機(jī)制。通過集約化內(nèi)涵式發(fā)展道路，以生態(tài)安全引領(lǐng)糧食安全發(fā)展，實(shí)現(xiàn)土地生態(tài)與糧食安全高質(zhì)量協(xié)調(diào)發(fā)展。