基于人粮关系的成都市耕地资源人口承载力研究
吕秋俊1,2，李 晓1,2
【摘 要】摘 要：随着城镇化进程加快，成都市耕地资源现状发生显著变化，粮食安全问题日益凸显.结合成都市2003-2012年耕地资源、粮食与人口动态变化特点，分析其现实耕地资源生产潜力和人口承载力；以2016-2020年为目标年，运用GM(1，1)灰色系统预测模型对耕地面积、粮食单产、人口等的发展趋势进行预测；并结合温饱型、小康型与富裕型三种不同的粮食消费标准对预测年份内耕地资源的人口承载力状况进行分析.最后提出了提高人口承载力、实现耕地资源可持续发展的对策与措施. 【期刊名称】绵阳师范学院学报 【年(卷),期】2016(035)005 【总页数】5
【关键词】成都市；耕地资源；人口承载力；灰色系统模型
0 引言
土地是人类赖以生存和发展的基础，耕地作为土地中最为珍贵的部分，是人类社会食物的主要来源地[1].而近年来，随着城市化进程的不断加快，大量耕地在城市建设中被侵占，人地矛盾日益突出，粮食安全问题更加严峻，耕地资源的生产潜力及人口承载力问题日趋受到和有关学者的关注.耕地资源人口承载力是指在一定生产条件和一定生活水平下耕地资源所能承载的人口限度[2].国外对人口承载力方面的研究起步较早，早在1965年英国的威廉·阿伦便提出了以粮食为标志的土地资源人口承载力评价[3].当前我国学者基于不同视角对这方面进行了一系列相关研究，如张晓燕等基于耕地理论产能和实际产能核算的方法，
建立了未来耕地生产能力预测模型，以河北省卢龙县为例进行了实证研究[4]；彭立等从土地功能视角出发，利用不同土地类型与国民经济部门的关系进行人口测算，对攀枝花、六盘水市的土地资源人口承载力进行了研究[5]；张贵军等运用一元线性和GM(1,1)灰色预测模型法分析了目标年内石家庄市的耕地资源人口承载力[6]；张静等利用土地承载模型、土地承载指数和趋势分析法对汉中市县域尺度土地承载力进行了研究[7].这些研究对制定当地适宜的土地和人口，保证粮食供应安全，实现耕地、人口、粮食的综合平衡具有重要意义.作为四川省经济发展的领头者，成都市正面临人口数量急剧增加而耕地面积持续减少的双重压力.因此，本文以成都市为研究对象，对其耕地面积、人口及粮食产量等变化情况以及现实耕地资源人口承载力进行分析，并预测未来年份该地区的耕地资源人口承载力，为进一步实施耕地保护、提高农业生产水平提供依据.
1 研究区概况及数据来源
成都，简称蓉，位于四川省中部，是四川省的省会城市，全省政治、经济、文化中心.全市面积12 121 km2，平原面积占40.1%，丘陵面积占27.6%，山区面积占32.3%.成都属于亚热带湿润季风气候区，热量丰富、雨量充沛、四季分明.年平均气温在 15.2～16.6 ℃左右，年平均降水量873～1 265 mm，农业气候条件较为优越，是四川省最重要的粮食产区之一.2012年全市总人口1 173.35万人，人均生产总值69 6元，全年粮食播种面积40.9万hm2，粮食总产量255.6万t.本研究所用数据主要来源于已公布的《成都统计年鉴》(2003年-2012年)、《四川统计年鉴》(2003年-2012年)以及成都市国民经济与社会发展统计公报(2003年-2012年).
2 成都市耕地资源、粮食与人口动态变化分析
成都市作为四川省的省会，随着城市化的不断推进，其人口、耕地面积、粮食播种面积、粮食产量等指标发生了一系列变化.具体情况如表1所示.
由表1可知，在2003-2012年间，成都市年末实有耕地面积与人均耕地面积整体呈下降趋势.2003年成都市年末实有耕地面积为36.26万hm2，到2012年全市耕地面积为32.25万hm2，9年间平均每年减少4 344.44 hm2，共减少3.91万hm2；人均耕地面积则由2003年的0.520 8 hm2/人降至2012年的0.413 5 hm2/人.同时也可以看出，2010年成都市耕地总量及人均耕地面积均出现了反常波动，这主要是由于从2008年起，成都市建立了耕地保护基金制度，以及为之制定的一系列配套措施，有效地保护了统筹城乡发展过程中的耕地特别是基本农田，并通过进行农村土地整理、复垦等方式补充了一定数量的耕地.粮食作物播种面积在40.94万hm2～48.6万hm2范围内上下波动，经历了先增后减的变化过程，整体呈下降趋势.
随着生产技术的提高以及粮食种植结构的调整，粮食单产逐年稳步提升.粮食总产量在255.56万t～278.88万t范围内变化，波动较为明显，稳定性较差.其中，2005年相较于上一年减产16.12万t，波动幅度较大，这主要与气候等自然条件有关.在随后的7年中有4年呈小幅上升趋势，有3年呈下降趋势，整体呈下降趋势，粮食问题十分严峻.
3 成都市耕地资源人口承载力分析
3.1 耕地资源现实人口承载力评价
本文从人口与粮食的关系角度出发，对成都市耕地资源人口承载力进行研究，其计算公式如下[8-10]：
LCC=G/Gpc (1)
LCCI=P/LCC (2)
式中，LCC表示耕地资源人口承载力(单位：人)；G表示区域粮食总产量(单位：kg)；Gpc表示人均粮食消费标准(单位：kg/人)；LCCI表示人口承载力指数；P表示实际人口数(单位：人).人口承载力指数越低，粮食盈余率越高，人粮关系就越平衡；反之，人口承载力指数越高，超载现象越严重.本文将人口承载力指数分为三级[11](表2).
国内众多专家根据联合国粮农组织公布的人均营养热值标准，结合中国国情计算并提出中国人均粮食消费400 kg即可达到营养安全的要求[12].依据耕地资源人口承载力模型，以人均粮食占有量400 kg为评价标准，分析2003-2012年成都市耕地资源人口承载力演变情况，评价结果见表3及图1.
由表3和图1可知，成都市实际粮食生产所能承载的人口规模明显低于现有的实际人口规模，并随着粮食产量的增减有所起伏.2003年，该地区粮食总产为265.12万t，可承载人口约为662.8万人，人口承载力指数为1.576.2004年，由于粮食产量的增加，可承载人口相较于上一年增长了27.3万人，人口承载力指数降至最低值1.536，人粮关系状况较之以往有所改善.2005年，由于粮食产量相较于上一年减产约16.12万t，人口承载力下降至9.8万人，人口承载力指数达到1.665，人口超载现象严重.2006年～2009年，随着粮食总产量有所回升，人口承载力持续上升，2009年可承载人口达到最大值697.2万人，但上升幅度较小，人口承载力指数出现小幅下降，但人口超载现象仍不容忽
视.2010年～2012年，由于农业结构调整、建设占用等造成耕地面积及粮食播种面积大幅持续减少，粮食总产量逐年下降，可承载人口降至最低，人口承载力指数达到顶点值.到2012年，成都市实际总人口为1 173.4万人，较2003年增加了129.1万人；粮食总产量为255.56万t，较2003年减产9.56万t.在此时的粮食生产水平下，该地区可承载人口降至最低值638.9万人，人口承载力指数达到最高值1.837，人口超载现象持续加剧，对该地区经济的进一步发展造成极大压力.
3.2 耕地资源人口承载力预测
本文采用GM(1，1)灰色系统预测模型进行预测.灰色系统是介于白色系统和黑箱系统之间的过度系统，既含已知信息又含未知信息或非确知信息.灰色预测是就灰色系统所做的预测.一般说来，社会系统、经济系统和生态系统都是灰色系统，而耕地数量及人口的变化情况受到这三个系统的影响，包含了确定因素及不确定因素，因此可将其视为一个灰色系统[13].
因原始数据通常呈现为离乱现象，采用GM(1,1)模型进行预测时，首先应对原始数据X0进行累加，使其变为有规律的生成数列Xt.用微分方程求解得出预测模型函数： (3)
其中，t=1，2，…，n.μ，a为GM(1,1)模型的参数估计值，采用最小二乘法进行估计.
结合成都市2003-2012年样本数据，运用公式(3)对其2016-2020年耕地面积、粮食单产、人口等进行预测.仍取2003-2012年成都市粮食作物播种面积与耕地面积之比1.328，即可预测出2016-2020年粮食作物播种面积数量.通过对
残差子系列和后验差比值的C检验显示(c=0.000 5，p=1)，模型的预测结果良好，表明预测模型可信度较高.预测结果见表4.
参考全国人均粮食需求量方案、联合国粮农组织和中国专家的营养方案，结合成都市实际情况，将成都市粮食标准定为以下几级：430 kg/人为温饱型，480 kg/人为小康型，530 kg/人为富裕型.结合公式(1)、(2)估算出成都市2016-2020年不同粮食消费标准下的人口承载力情况(表5).
表5中结果显示，在不同消费水平下，随着时间的推移，人口承载力指数逐年增加，说明人口超载现象愈加严重.在未来的年份中，以温饱型消费水平来看，成都市人口超载现象也十分严峻.预期到2020年，成都市耕地资源可承载人口为温饱型679.1万人、小康型608.4万人、富裕型551.0万人，人口承载力指数分别为1.910、2.132、2.355，超载现象极其严重.而粮食缺口将分别达到265.83万t、330.69万t、395.56万t，粮食生产长期处于供不应求状态，需从外地大量调入.粮食的短缺与人口的严重超载将成为制约成都市经济发展的重要因素，应引起部门的高度重视.
4 结论与讨论
在社会经济发展影响下，2003-2012年成都市耕地资源人口承载力变化明显，基于对耕地资源人口承载力变化特征及原因分析，结合其未来5年预测结果，可以得出以下结论：
(1)成都市2003-2012年实际人口规模远远高于现实粮食生产所能承载的人口，人口超载现象严重，人粮关系较为紧张，居民生活质量水平受到严重影响.虽然期间通过建立耕地保护基金制度、农村土地整理及复垦等方式在一定程度上缓解了这一问题，但成效甚微.
(2)从预测结果可以看出，未来成都市耕地资源人口超载现象十分严重，人口数量的增加以及耕地数量的减少为城市发展带来巨大压力，粮食安全问题逐步演变成制约成都市发展的重要因素.
(3)耕地资源人口承载力受多种因素影响，并不具备单一性，在分析过程中应综合考虑该地区自然、经济、社会、技术等因素，全面系统地掌握其实际情况，切实准确地进行分析.通过分析，发现耕地资源数量减少、总人口增加是导致成都市耕地资源人口承载力指数逐年增加的主要原因.
基于上述分析，应积极采取措施，严格执行耕地保护，保持耕地数量的稳定，禁止乱占用耕地；应增加农业投入，提高粮食单产，加大农业新技术的投入强度；调整农业用地结构，对不合理农业用地结构做出调整，使其充分发挥资源配置效益，提高耕地资源承载力；同时，应合理控制人口增长，认真贯彻计划生育，降低人口出生率，加强流动人口的控制和管理，为全市的社会经济可持续发展提供一个良好的人口环境，缓解人地矛盾，实现人地关系的协调发展. 参考文献:
[1] 陈百明．土地资源学概论[M].北京:中国环境科学出版社,1996:68． [2] 林培.土地资源学[M].北京:中国农业大学出版社,1996:133-236.
[3] Vicari S.Motor Development and Neuropsychological Patterns in Persons with Down Syndrome[J].Behavior Genetics,2006,36(3):355. [4] 张晓燕,陈影,门明新,等.基于产能的耕地资源人口承载力研究[J].水土保持研究,2010,17(3):176-180.
[5] 彭立,刘邵权.土地功能视角下的土地资源人口承载力研究-以攀枝花、六盘
水市为例[J].长江流域资源与环境,2012,21(Z1):74-81.
[6] 张贵军,朱永明,张蓬涛,等.石家庄市耕地资源人口承载力评价[J].中国农业资源与区划,2013,34(6):120-126.
[7] 张静,秦公伟.汉江水源地土地资源承载力时空格局研究[J].水土保持研究,2014,21(5):106-111.
[8] 李如雪,王振健.聊城市耕地生产潜力及人口承载力研究[J].中国农学通报,2011,27(26):245-248.
[9] 刘芯榕,周德全.天柱县耕地生产潜力与人口承载力研究[J].安徽农业科学,2011,39(16):10022-10024.
[10] 杨柳青青.基于人粮关系的湖南省耕地资源人口承载力研究[D].湖南：湖南农业大学,2010.
[11] 封志明,杨艳昭,张晶.中国基于人粮关系的土地资源承载力研究:从分县到全国[J].自然资源学报,2008(9):565-874.
[12] 卢良恕,刘志澄.中国中长期食物发展战略[M].北京:农业出版社,1998. [13] 李方敏,秦巧燕,程彩红.宜昌市耕地生产潜力和人口承载力研究[J].农业系统科学与综合研究,2007,23(3):342-346. (责任编辑：陈桂芳)
