居民膳食结构变化对中国食物生产用地需求的影响研究

赵姚阳　蒋琳琳　王洁

摘要伴随着居民收入增加而引起的膳食结构升级对食物生产用地需求的影响越来越大。根据居民食物摄入数据分析了1961-2009年间我国食物生产用地需求的变化情况及膳食结构因素对其变化的贡献率，并预测了不同膳食模式下我国人口高峰年食物生产用地的需求状况，结果如下：我国人均食物生产用地需求以1984年为节点呈现先下降后上升的“v”字型变化趋势，在居民日常摄入的5大类食物中，人均谷类和豆类消费所需农地面积出现下降，而人均动物性食物、蔬菜和纯能量类食物消费所需农地则呈上升态势；我国食物生产用地总需求总体上以1984年为界分为先稳定发展后急速增长两个阶段，前一阶段我国食物生产用地总需求量保持在12.5亿亩/年左右，而后一阶段则从1984年的需求12.75亿亩迅速上升至2009年的22.82亿亩； 1984年之后居民膳食摄入变化已成为影响我国食物生产用地需求增长的首要因素，其贡献率达57.7%，而同时期人口增长因素的贡献率仅为42.3%；预测居民在保持当前膳食结构不变与转向平衡膳食模式两种情景下，我国在人口高峰年分别共需食物生产用地25.19亿亩和20.33亿亩，后者比前者节省土地需求4.86亿亩。

关键词膳食结构；食物生产用地；贡献率；食物安全

中图分类号F301.2文献标识码A文章编号1002-2104（2014）03-0054-07doi：10.3969/j.issn.1002-2104.2014.03.009

自上世纪90年代初美国学者布朗提出谁来养活中国人的质疑以来，中国的粮食安全问题受到国内外的广泛关注。但国内囿于粮食安全概念的狭义化，导致对粮食安全的关注主要集中在谷物、豆类、薯类等传统粮食作物上，而较少关注其它食物的安全供给[1]，这反映在实际工作中就是过度关注耕地数量和质量的变化，而对牧草地、经济林地、水产养殖用地等缺少应有的重视[2]。事实上，随着居民收入的增加，近年来我国粮食的直接消费呈下降态势，与此同时，蔬菜、瓜果、肉、蛋、奶、水产品等的消费则出现快速增长[3]。因此，在现阶段关注我国粮食安全的土地保障，仅把注意力集中于耕地有失偏颇，更应关注包括耕地在内所有的食物生产用地（Land requirements for food）。而一国到底需要多少面积的食物生产用地来满足其国民的食物需求则取决于该国的人口总量、单位面积土地的产量、居民的膳食结构、国际市场食物的可供量以及该国所能负担的购买财力等因素[4]。1996年，作为对布朗质疑的回应，中国政府发布粮食问题白皮书明确阐明了我国立足国内资源，实现粮食基本自给的方针。但即便如此，就连FAO等国际组织也曾发文对中印等发展中国家的食物消费变化对全球食物供给平衡可能造成的影响表示担忧。因此，在当前我国人口总量增速趋缓，粮食单产初步展露出产量天花板迹象的宏观大背景下，厘清居民膳食结构升级对我国食物生产用地需求变化的影响对于土地政策的调整与完善具有重要的现实意义。

国外学者已对全球不同尺度范围内的居民膳食结构与食物生产用地需求关系进行了研究，如：Penning指出地球上的全部农地可以产出满足全球人口基本生存所需的农产品，但不足以支持全球人口以肉食为主的膳食模式[5]。Bouma的研究指出如果居民的饮食从素食为主转变为肉食为主将导致食物生产用地需求增加三倍以上[6]。GerbensLeenes的研究证实普通家庭对禽肉、植物油、酒类的消费变化强烈的影响着荷兰全国对食物生产用地的需求，而在某些低收入国家，居民膳食结构变化对食物生产用地需求的影响超过作物产量因素与人口因素的影响[7]。JiunJiun Ferng的研究也指出自上世纪70年代以来，台湾地区由于稻米消费的减少与面粉、肉类消费的增加，对当地的水田利用产生了显著的影响[8]。而在国内，与粮食安全概念的狭义化相对应，有关粮食安全的研究主要探讨不同生活标准下我国居民的人均粮食需求，并基此提出人均耕地面积阈值及我国耕地的总需求[9-10]，鲜见有研究从膳食结构角度分析居民食物消费与食物生产用地需求之间的关系。本文从我国居民人均食物消费入手，探索居民膳食结构变化对我国食物生产用地需求产生的影响，并预测我国人口高峰年不同膳食模式下的食物生产用地需求，这有助于深入了解我国食物生产用地需求的变化趋势并为引导制定相应的土地保护政策提供新的决策依据。

赵姚阳等：居民膳食结构变化对中国食物生产用地需求的影响研究中国人口·资源与环境2014年第3期1数据来源与研究方法

1.1数据来源

本文所涉我国居民人均食物摄入、农产品产量数据来自FAO统计数据库；家畜、禽肉、蛋、奶和水产品的料肉比数据来自《全国农产品成本收益汇编》等资料；糖类作物的出糖率以及不同酒类的出酒率来自《农产品加工技术经济手册》；我国居民平衡膳食摄入数据来自《中国居民膳食指南》（2007）；我国人口总量数据来自《中国统计年鉴》等国内公开发表的统计资料。

1.2研究方法

1.2.1单位食物土地需求

计算单位食物或其原料在生产过程中实际占用的土地面积（或播种生长面积）是本研究的基础与关键。FAO统计数据库将居民日常生活中常见食物按植物性和动物性分为2大类20小类，其中植物性食物包括谷物、薯类、蔬菜、水果、豆类、坚果、酒、油料作物、植物油、糖、糖类作物、调味品和茶叶类，动物性食物包括动物脂肪、蛋、鱼、其他水产品、肉类、奶和动物内脏。由于谷类、薯类、豆类、蔬菜和水果等植物性食物可以看成由农产品直接加工而成，不必考虑最终食物与农产品之间的转化率。

2.1我国各类食物生产所需农地面积

为了分析简便，将FAO数据库中单列的动物脂肪、动物内脏与猪肉合并为一类，并将鱼和其他水产品合并为一类。并参考《中国居民膳食指南》将所有食物归并为5大类，分别为谷物（含薯类）、豆类（含坚果类）、蔬菜类（含水果）、纯能量食物（含糖作物、糖、油料作物、植物油、酒、茶叶类和调味品）和动物性食物（包括肉、蛋、奶、水产品）。并根据式1、式2及列年的全国农产品产量、播种面积及酒、油、糖和动物性食物的折算系数计算各类食物生产所需土地面积，结果见表1。其中：①根据最近二十年来我国各类饲料的平均转化率，猪、牛羊、禽肉、蛋、水产品和奶的料肉比分别为3.3、2.6、2.1、2.5、1.9和0.3[11]，由于肉类中猪肉、牛肉、羊肉和禽肉的消费分别占74.9%、5.7%、3.6%和15.8%，因此肉类食物的综合谷物折算系数为3.05；②中国居民酒类消费主要以啤酒、白酒、黄酒和葡萄酒为主，分别占总消费量的62%、30%、5%和3%，而啤酒、白酒和黄酒的谷物折算系数分别为0.19、2.5和1.72，葡萄酒的葡萄折算系数为1.5，所以酒类的综合折算系数为0.95×谷物+0.045×葡萄；③我国居民消费的植物油类型有11种之多，但消费最多的为菜籽油和大豆油，两者之和占总消费量的51%，本研究以两者的加权平均代替植物油的平均需地面积，油菜籽和大豆的出油率分别为40%和17%，综合出油率为30%；④我国甜菜和甘蔗的出糖率分别为12.5%和116%，而居民甜菜糖和甘蔗糖的消费比例分别为13%和87%。

2.2我国居民人均食物生产用地需求面积及变化

根据式（3）计算我国居民的人均食物生产用地需求，首先必须确定我国食物生产用地的复种指数，但是国内鲜有这方面的权威统计与研究成果。由于食物生产用地以耕地和园地为主，也包括部分林地，而我国耕地的理论复种指数在1.90左右[12-13]，实际复种指数从上世纪80年代至今一直处于缓慢上升态势，目前大约保持在1.27左右[14]，本文以1.30作为食物生产用地的复种指数，据此得出1961-2009年间我国居民人均食物生产用地需求如图1所示。依据图1，在过去的49年间我国人均食物生产用地变化呈现出强烈的“v”字型反转，并大致经历了3个发展阶段：第一阶段为1961-1984年，此阶段年人均食物生产用地需求急剧减少，具体从1961年的1.91亩/人逐年下降到1984年的1.22亩/人，24年间人均食物生产用地需求共计减少了0.69亩，年均减少0.03亩；第二阶段为1984-2000年，该阶段人均食物生产用地需求快速增加，在2000年达到最高值的1.65亩/人，这一阶段人均食物生产用地需求共计增加了0.43亩，年均增加0.027亩；第三阶段为2000年以后，人均食物生产用地需求呈现出相对平稳的变化状态，常年在1.60-1.71亩/人之间波动，变化幅度保持在3.3%以内。

依据我国居民5大类食物的人均消费所需土地呈现出“三升两降”的趋势，其中人均谷物和豆类消费所需土地面积呈持续下降态势，而人均纯能量类食物、动物性食物和蔬菜消费所需土地面积均有所上升。具体为：①人均谷物消费所需土地面积呈大幅减少趋势，从1961年的1.04亩/人逐年下降到2009年的0.36亩/人，其占人均食物生产用地总需求的比例也从1961年的高达54.4%下降到2009年的20.8%

2.3我国食物生产用地总需求量变化

依据图4，与人均食物生产用地的“v”字型变化不同，我国食物生产用地总需求量在1961-2009年间总体上以1984年为界分为先平稳发展后急剧上升两个阶段，第一阶段食物生产用地总需求面积从1961年的12.59亿亩/年发展到1984年的12.75亿亩/年，24年间微增了0.16亿亩，年均仅增加0.007亿亩。但是这期间我国人口总量从65 859万人一举增加到104 357万人，年均增加1 604.08万人，分析我国食物生产用地总需求面积未随人口的增加同步上升的原因，在于同期我国人均食物生产用地需求的持续降低，抵消了人口增长因素对食物生产用地总需求的影响，导致我国的食物生产用地总需求面积在这一阶段基本围绕在12.5亿亩/年上下波动。第二阶段为1984年之后，由于人均食物生产用地需求和人口总量增长的双重效应导致我国食物生产用地总需求的急剧增长，具体从1984年的低点迅速上升到2009年的22.82亿亩，25年间增加了10.07亿亩，增加幅度高达79.0%，远远高于同时期我国人口总量27.9%和人均食物生产用地需求面积39.9%的增长幅度。2.4膳食因素对我国食物生产用地需求增长的贡献率

根据我国食物生产用地需求总量的变化情况，分两个时段对各因素对食物生产用地总量变化的贡献率进行分析，结果如表2所示。从总体上看人口因素和膳食结构因素对食物生产用地需求面积的增加有正向促进作用，而食物产量因素则发挥逆向抑制作用。从总体上看，1961-2009年间人口和膳食因素对我国食物生产用地需求增长的贡献率分别为118.7%和157.5%，而食物产量因素的贡献率则为-176.3%，分析结果表明该时段我国食物生产用地需求面积的扩大主要由人口增长和膳食结构变化引起，但同时期食物单产的提高引起的食物需地面积的下降则大大抵消了人口与膳食因素对用地需求的正向刺激作用。而如果以1984年为节点分阶段来看，则人口因素与人均食物生产用地因素对我国食物生产用地总需求的贡献率呈此消彼长态势，具体为人口因素对食物生产用地需求增长的贡献率从第一阶段的277.4%下降为第二阶段的42.3%，而人均食物生产用地需求因素的贡献率从第一阶段的-177.4%上升为第二阶段的57.7%。其中又由于食物增产速度的下降，导致居民膳食因素超越其它两因素成为影响我国食物生产用地需求变化的首要因素。

2.5基于平衡膳食结构的我国食物生产用地需求预测

食物消费的目的是为了获取人体生命健康所必需的物质和能量。虽然我国居民的营养状况有了明显改善，但根据第四次全国营养调查的结果来看，仍面临着营养缺乏与营养过度的双重挑战。为了帮助我国居民合理选择食物，中国营养学会于2007年发布了中国居民膳食指南和表2各因素对我国食物生产用地需求总量变化的贡献率

平衡膳食宝塔，提出我国健康成年人每人每日膳食摄入下限能量水平为1 800 kcal，上限能量水平为2 600 kcal，并在充分考虑营养素搭配的前提下按照7个能量水平分别建议了9类食物的摄入量。本研究选取最低、适中和最高三种能量水平下的膳食组成，并以2009年我国各类食物单位重量的土地需求面积作为计算依据，得出我国居民平衡膳食模式下人均食物生产用地需求面积分别为673.07 m2/年（1.01亩/年）、920.07 m2/年（1.38亩/年）和994.33 m2/年（1.49亩/年）（见表3）。因此，人均1.38亩为我国居民最佳膳食摄入水平下的年平均食物生产用地需求面积，该数值比2009年居民实际食物消费所需农地1.71亩少了0.33亩。而据国家人口战略发展研究课题组预测，我国人口高峰将在2033年到来，人口总数将达14.73亿，则届时满足我国居民平衡膳食摄入共需食物生产用地20.33亿亩。而我国居民如果保持目前的饮食摄入结构不变的话，则届时共需食物生产用地25.19亿亩，比平衡膳食模式下多出4.86亿亩。3.2讨论与建议

研究显示居民的膳食摄入结构变化已成为影响我国食物生产用地需求变化的首要因素。由于当前我国居民的膳食结构还处以畜产品为主的食物消费随收入的增加而增加的时期，研究得出即使全国居民保持当前的膳食摄入水平不变，未来我国的食物生产用地需求总量还将大幅增长。如何应对即将面临的我国食物生产用地供应紧张难题，一方面除了加强农业科技投入，提高农地的集约利用度，并且严格控制农地的非农占用等常规措施外；另一方面杜绝食物浪费，倡导居民的食物消费向平衡膳食模式转变更是解决问题的关键一环。

（编辑：温武军）

参考文献（References）

[1]任继周，林慧龙.农田当量的涵义及其所揭示的我国土地资源的食物生产潜力[J].草业学报，2006， 15（5）：1-10.[Ren Jizhou， Lin Huilong. Arable Land Equivalent Unit and Potential Food Productivity of Land Resources in China[J]. Acta Prataculturae Sinica，2006，15（5）：1-10.]

[2]杜红亮，陈百明.食物综合生产能力地区间差异的定量评估——以河北省为例[J].资源科学，2010，32（2）：346-352.[Du Hongliang， Chen Baiming. Quantitative Evaluation on Integrated Food Production Capacity of Land among Different Regions： A Case on Hebei Province[J]. Resources Science，2010，32（2）：346-352.]

[3]封志明，史登峰.近20年来中国食物消费变化与膳食营养状况评价[J].资源科学，2006，28（1）： 2-8.[Feng Zhiming， Shi dengfeng. Chinese Food Consumption and Nourishment in the Latest 20 Years[J]. Resources Science，2006，28（1）：2-8.]

[4]Kastner T， Nonhebel S. Changes in Land Requirements for Food in the Philippines：A Historical Analysis[J].Land Use Policy，2010，27：853-863.

[5]Penning de Vries F W T， Van Keulen H， Rabbinge R. Natural Resources and Limits of Food Production in 2040. In： Bouma， J. （Ed.）， Ecoregional Approaches for Sustainable Land Use and Food Production[M]. The Nerherlands：Kluwer Academic Publishers， 1995：65-87.

[6]Bouma J， Batjes N H， Groot J J R. Exploring Land Quality Effects on World Food Supply[J]. Geoderma，1998，86（1-2）：43-59.

[7]GerbensLeenes P W， Nonhebel S， Ivens W P M F. A Method to Determine Land Requirements Relating to Food Consumption Patterns[J].Agriculture， Ecosystems and Environment，2002，90（1）：47-58.

[8]Ferng J J. Effects of Food Consumption Patterns on Paddy Field Use in Taiwan[J].Land Use Policy，2009，26（3）：772-781.

[9]陈百明，周小萍.全国及区域性人均耕地阈值的探讨[J].自然资源学报，2002，17（5）：622-628.[Chen baiming， Zhou Xiaoping. Analysis of the Threshold Area of National and Regional Per Capita Arable Land in China[J]. Journal of Natural Resources， 2002，17（5）：622-628.]

[10]蔡运龙，傅泽强，戴尔阜.区域最小人均耕地面积与耕地资源调控[J].地理学报，2002，57（2）：127-134.[Cai Yunlong， Fu Zeqiang， Dai Erfu. The Minimum Area Per Capita of Cultivated Land and Its Implication for the Optimization of Land Resource Allocation[J]. Acta Geographica Sinica，2002，57（2）：127-134.]

[11]李艳华，张晓梅，李炳军.我国饲料用粮的系统动力学预测模型[J].河南科学， 2012，30（1）：127-130.[Li Yanhua， Zhang Xiaomei， Li Bingjun. A Forecasting Model for Chinas Feed Grain Demand Based on System Dynamics Approach[J]. Henan Science， 2012， 30（1）：127-130.]

[12]范锦龙，吴炳方.基于GIS的复种指数潜力研究[J].遥感学报，2004，8（6）：637-644.[Fan Jinlong， Wu Bingfang. A Study on Cropping Index Potential Based on GIS[J]. Journal of Remote Sensing，2004，8（6）：637-644.]

[13]王宏广.中国农业的问题、潜力与对策[J].科学学研究，1992， 10（3）： 38-41.[Wang Hongguang. The Problem， Potential and Countermeasure of Chinese Agriculture[J]. Studies in Science of Science，1992，10（3）： 38-41.]

[14]汪涌，王滨，马仓，等.基于耕地面积订正的中国复种指数研究[J].中国土地科学，2008，22（12）：46-52.[Wang Yong， Wang Bin， Ma Cang， et al. Study on the Multiple Cropping Index Based on Revised Cultivated Land Area in China[J].China Land Science，2008， 22（12）：46-52.]AbstractThe change of dietary pattern caused by the increase of residents income is increasingly impacts on land requirements for food in our country. On the basis of the residents food consumption data from 1961 to 2009， this paper analyzed the change law of land requirments for food in the past year and the contribution rate of residents diety pattern to this change， it also forecasted the area of land requirements for food under different dietary patterns in the peak year of population. The main results are as follows： Per capita land requirement for food had showed a vshape tendency， which had dropped before 1984 and risen after 1984. Among the five category food of cereals， beans， animal products， vegetables and energy food， land requirements for per capita consumption of cereals and beans reflects an descending tendency， while land requirements for per capita consumption of animal products， vegetables and energy food shows an upward trend. The year 1984 divided the study period into two phases， during which the total land requirements for food tends to hold steady before 1984 and then increase rapidly after 1984. In the previous phase， land requirements for food is around 1.25 billion mu， and in the second phases it is sharply increased from 1.275 billion mu in 1984 to 2.282 billion mu in 2009. After the year 1984，the contribution of the change of dietary pattern to land requirements for food was 57.7%， and at the same time the contribution rate of population growth was 42.3%. It is predicted that at the balance diet mode land requirements for food will be 2.033 billion mu in the peak year of population， which is 486 million mu less than the land demand at todays dietary pattern.

Key wordsdietary pattern； land required for food； contribution rate； food security

[13]王宏广.中国农业的问题、潜力与对策[J].科学学研究，1992， 10（3）： 38-41.[Wang Hongguang. The Problem， Potential and Countermeasure of Chinese Agriculture[J]. Studies in Science of Science，1992，10（3）： 38-41.]

[14]汪涌，王滨，马仓，等.基于耕地面积订正的中国复种指数研究[J].中国土地科学，2008，22（12）：46-52.[Wang Yong， Wang Bin， Ma Cang， et al. Study on the Multiple Cropping Index Based on Revised Cultivated Land Area in China[J].China Land Science，2008， 22（12）：46-52.]AbstractThe change of dietary pattern caused by the increase of residents income is increasingly impacts on land requirements for food in our country. On the basis of the residents food consumption data from 1961 to 2009， this paper analyzed the change law of land requirments for food in the past year and the contribution rate of residents diety pattern to this change， it also forecasted the area of land requirements for food under different dietary patterns in the peak year of population. The main results are as follows： Per capita land requirement for food had showed a vshape tendency， which had dropped before 1984 and risen after 1984. Among the five category food of cereals， beans， animal products， vegetables and energy food， land requirements for per capita consumption of cereals and beans reflects an descending tendency， while land requirements for per capita consumption of animal products， vegetables and energy food shows an upward trend. The year 1984 divided the study period into two phases， during which the total land requirements for food tends to hold steady before 1984 and then increase rapidly after 1984. In the previous phase， land requirements for food is around 1.25 billion mu， and in the second phases it is sharply increased from 1.275 billion mu in 1984 to 2.282 billion mu in 2009. After the year 1984，the contribution of the change of dietary pattern to land requirements for food was 57.7%， and at the same time the contribution rate of population growth was 42.3%. It is predicted that at the balance diet mode land requirements for food will be 2.033 billion mu in the peak year of population， which is 486 million mu less than the land demand at todays dietary pattern.

Key wordsdietary pattern； land required for food； contribution rate； food security

[13]王宏广.中国农业的问题、潜力与对策[J].科学学研究，1992， 10（3）： 38-41.[Wang Hongguang. The Problem， Potential and Countermeasure of Chinese Agriculture[J]. Studies in Science of Science，1992，10（3）： 38-41.]

[14]汪涌，王滨，马仓，等.基于耕地面积订正的中国复种指数研究[J].中国土地科学，2008，22（12）：46-52.[Wang Yong， Wang Bin， Ma Cang， et al. Study on the Multiple Cropping Index Based on Revised Cultivated Land Area in China[J].China Land Science，2008， 22（12）：46-52.]AbstractThe change of dietary pattern caused by the increase of residents income is increasingly impacts on land requirements for food in our country. On the basis of the residents food consumption data from 1961 to 2009， this paper analyzed the change law of land requirments for food in the past year and the contribution rate of residents diety pattern to this change， it also forecasted the area of land requirements for food under different dietary patterns in the peak year of population. The main results are as follows： Per capita land requirement for food had showed a vshape tendency， which had dropped before 1984 and risen after 1984. Among the five category food of cereals， beans， animal products， vegetables and energy food， land requirements for per capita consumption of cereals and beans reflects an descending tendency， while land requirements for per capita consumption of animal products， vegetables and energy food shows an upward trend. The year 1984 divided the study period into two phases， during which the total land requirements for food tends to hold steady before 1984 and then increase rapidly after 1984. In the previous phase， land requirements for food is around 1.25 billion mu， and in the second phases it is sharply increased from 1.275 billion mu in 1984 to 2.282 billion mu in 2009. After the year 1984，the contribution of the change of dietary pattern to land requirements for food was 57.7%， and at the same time the contribution rate of population growth was 42.3%. It is predicted that at the balance diet mode land requirements for food will be 2.033 billion mu in the peak year of population， which is 486 million mu less than the land demand at todays dietary pattern.

Key wordsdietary pattern； land required for food； contribution rate； food security