河南省耕地压力指数动态分析与预测*

喻保华

(河南农业大学经济与管理学院，郑州 450000)

耕地资源是保证粮食安全的一个重要因素。加强对耕地资源的保护，是保证国家粮食安全的必要举措。河南省是国家重要的粮食核心区之一，河南省政府发展中心主任王永苏表示，河南粮食产量占全国1/10，小麦产量占全国的1/4还强，河南减产，全国紧张［1］。不得不说，河南省为国家的粮食安全做出了突出贡献。文章介绍解释了河南省耕地压力指数模型［2］。

1 耕地压力指数模型

1.1 耕地压力指数

耕地压力指数可以反映一个地区耕地资源的紧张程度，是人均所需最小耕地面积与实际人均耕地面积的比，公式如下。

式中，K为耕地压力指数;Smin为最小人均耕地面积;hm2/人，Sa为实际人均耕地面积，hm2/人。

因为最小人均耕地面积与实际人均耕地面积均是动态变化的过程，所以在不同区域或处于不同时期，耕地压力指数都会随之变化。

一般情况下，可将耕地压力指数分为3种情况:当K＜1时，实际人均耕地面积大于最小人均耕地面积，说明耕地压力很小，可以充分保障所需的粮食及耕地，可以退耕还林还草以改善生态环境，也可以适度转移耕地用途如建立工厂、建立高新技术区等以保证城市化、工业化对土地的需求;当K=1时，实际人均耕地面积等于最小人均耕地面积，此时处于需求与供给的临界点，必须防患于未然，加种防护林或者隔风带防止土壤流失造成粮食减产，并且需要保守耕地红线，严禁耕地使用用途改变;当K＞1时，实际人均耕地面积小于最小人均耕地面积，此时表明耕地承受了巨大压力，粮食处于不安全状态，且和1相差越大，风险越大。

1.2 最小人均耕地面积

最小人均耕地面积是指在一定的区域范围内、一定的食物自给水平和耕地生产力条件下，能够满足人口正常生活的食物消费所需的最小耕地面积［3］，公式如下。

式中，β为粮食自给率%;Gr为人均粮食需求量kg/人;p为粮食单产kg/hm2;q为粮食播种面积占总播种面积之比%;k为粮食作物复种指数%，指一年中各个季节的实际粮食总播种面积之和除以耕地面积求得的值。

2 河南省耕地压力指数的动态变化

2.1 数据收集

现需要对河南省实际人均耕地面积Sa与最小人均耕地面积Smin进行分析。涉及的数据有以下:粮食自给率β、人均粮食需求量Gr、粮食单产p、粮食播种面积占总播种面积之比q、复种指数k等。以下就是查到的直接数据及计算得到的数据指标，研究数据来自2004～2013年河南调查年鉴。

表1 河南省2003～2012年耕地压力指数的有关指标

2.2 河南省耕地压力指数的变化分析

由表2的最后一列耕地压力指数K可知，河南省2003～2012年耕地压力指数与最小人均耕地面积变化趋势呈现出相同的波动状态，先呈下降趋势，后在较小的波动中趋于稳定，除2003年大于1外，其余年份均小于1，且和1相差较多，表明河南省无明显耕地压力，粮食产量足以满足人口需求。

对河南省耕地压力指数的变化可以直接从指数K的起伏变化来进行分析。因此，根据耕地压力模型里涉及的参数分别进行整理即可。

分析得知最小人均耕地面积Smin与复种指数k、粮食单产p、粮食播种面积占总播种面积之比q成反比，与粮食自给率β、人均粮食需求量Gr成正比。农业上先进实用技术的进一步普及，以及大型机械的普遍推广使得农业大田的操作变得简单易行，大大提高了工作效率，农民科技素质的提高也在大田管理上极大促进了粮食的丰收。分析表2，10年来河南省的数据可以发现，其粮食生产能力稳步提高，粮食单产也有了较大幅度的增长。粮食播种面积占总播种面积之比q、复种指数k都波动增加，即土地的利用率在逐步提高。虽然粮食自给率β呈波动下降，但下降幅度很小，且整体比较稳定。提高k、p、q有助于最小人均耕地面积的减少［4］，可减轻河南省的耕地压力。但是这些指标的变化跟各个地区的农业措施有极大关系，在这里不多做讨论，根据往年平稳的数据暂定为稳定。

表2 河南省2003～2012年耕地压力指数的有关参数

柯炳生［5］认为人均380 kg粮食就可以保障粮食安全;朱希刚［6］的观点则是根据年份渐长，认为1990年人均粮食需求量为374kg，2000年395 kg，2010年405 kg，2020年410kg;陈印军［7］等的观点是2010年390～400kg，2015年400～410 kg。卢良划［8］的观点是2010年391 kg，2020年437 kg，2030年472 kg;此篇文章暂且取人均粮食需求量400kg，较大的人均粮食需求量可以避免数据预测的偏小造成不可测的恶劣后果。

2003年河南省总常住人口为9 667万人，到2012年末常住人口为1．054 3亿人，净增人口876万人，年增长率为0．89%，人口增长较为缓慢。而河南省为农业大省，气候条件非常适合粮食作物特别是小麦的生长，再加上国家政策的原因，耕地总量常年保持稳定，从表1也可以看出，2003～2012年人均耕地面积，即实际人均耕地面积Sa都在0．07 hm2/人左右，故在该文认为实际人均耕地面积变化对耕地压力指数的影响极其微弱。

3 河南省耕地压力指数的趋势预测

3.1 河南省耕地压力指数的趋势预测

该文对涉及的相关参数指标的发展进行分别预测。鉴于河南省粮食作物生产系统符合“小样本、少数据、贫信息”的特点，预测可采用灰色预测中的GM(1，1)模型进行。灰色系统理论是由我国学者邓聚龙教授［9］在1982年创立的，是研究“少数据、贫信息、不确定性问题”的有力工具。GM(1，1)模型是灰色系统理论的核心内容之一，能有效地对系统行为特征值大小的发展变化进行预测。GM(1，1)模型的具体建模过程见文献［10］，由于步骤繁琐，这里不再阐述。

根据数据的发展趋势，为使数据与模型更好的拟合，实际人均耕地面积、粮食单产及粮食自给率运用GM(1，1)模型进行预测，而粮食播种面积占总播种面积之比与复种指数在线性回归中拟合得更好。具体结果如下:

建立河南省耕地压力指数各项指标的灰色预测模型如下:

④粮食播种面积与总播种面积之比:P=0．552 9X-1 042．7，R2=0．977 8;

⑤复种指数:k=-0．000 8X2+3．078 4X-3 096．2，R2=0．984 9;

⑥人均粮食需求量:河南地区人口年龄结构相对年轻化，且从其饮食文化考虑，该地区的粮食消费能力还有较大的上升空间。鉴于上文提到的针对人均粮食需求量的多种观点，该文综合认为，2012年以400kg为起点，每年增加2kg，这样能最大限度满足最大人均粮食需求量。

用GM(1，1)模型与线性回归分别对影响河南地区耕地压力指数的各参数进行预测，再根据预测所得参数计算K值，即可得到表3，其间可以看到2015～2025年河南省的耕地压力指数预测结果。

图1 粮食播种面积与总播种面积之比

图2 复种指数

表3 2015～2025年河南省耕地压力指数发展预测

3.2 预测结果分析

分析表3，可以看到未来10年内河南省实际人均耕地面积基本保持不变;粮食单产以不小的幅度逐年增加，这可能与投入实际生产的科学研究成果有关;粮食自给率直观观察没有明显规律，但基本保持稳定;粮食播种面积占总播种面积之比在逐年增大，这可能与间种、套种等耕作方式有关;复种指数在逐渐减小;最小人均耕地面积缓慢下降;这一系列的变化导致最终的耕地压力指数呈缓慢降低的趋势。

预测的未来10年河南省耕地压力指数均远远小于1，表明耕地生产能力的供给水平远远高于需要的粮食消费水平，耕地基本处于闲歇休整的状态，粮食的储存量在平稳的进出口中应保持丰盈［11］。

4 结论

在影响耕地压力的诸多因素中，粮食自给率、粮食播种面积占总播种面积比值在一定时期内比较稳定;而人口和人均粮食需求量都会逐年缓慢上升，不断增大耕地压力;粮食单产，即耕地生产率必然会依靠着农业科学技术的进步与农业科研投入的增加以可见的幅度增长。近几年，虽然人口增加、城市化工业化大量占用耕地，实际人均耕地面积以肉眼可见的速度减少，但是耕地压力指数还是在逐渐减小，这应该跟耕地生产力水平的提高脱不了关系。未来的几年中，粮食单产的增加量足以抵消工业化吞噬耕地带来的冲击。

河南省想要减轻耕地压力，保障粮食安全，保证全国粮仓的地位，该文认为应该采取以下措施:(1)充分发挥农业科研力量，提高粮食单产;(2)提高复种指数，从根本上引导农民的套种意识;(3)科学进行大田管理，合理施肥，合理灌溉;(4)提高耕地质量，注重土地的休养生息。

［1］ 中国网．王永芬:河南粮食少了就遭批是政治问题．新浪财经，http://finance．sina．com．cn/China/dfjj/20150318/113921748929．shtml

［2］ 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．地理学报，2002，57(2):127～134

［3］ 刘笑彤，蔡运龙．基于耕地压力指数的山东省粮食安全状况研究．中国人口，2010，(20)

［4］ 李倩倩，陈印军．关中地区耕地压力指数分析及预测．中国农学通报，2011，27(29):229～234

［5］ 柯炳生．我国粮食自给率与粮食贸易问题．农业展望，2007，(4):3～6

［6］ 朱希刚．中国粮食供需平衡分析．农业经济问题，2004，(12):12～19

［7］ 陈印军，肖碧林，卢布，等．我国谷物发展态势与未来展望明．中国农业资源与区划，2008，29(5):1～7

［8］ 卢良恕．新时期的中国食物安全．中国农村科，2004，(1):4～5

［9］ 党耀国，刘思峰．灰色预测与决策模型研究．北京出版社，2013

［10］ 刘思峰，谢乃明．灰色系统理论及其应用 (第六版)．北京:科学出版社，2013，10～15

［11］ 杨建立．粮食主产区城镇化健康持续发展分析——以河南省为例．中国农业资源与区划，2015，36(2):9～16