中国种植制度时空变化及驱动力综述

王华英，胡海棠，李存军(.中国矿业大学资源与地球科学学院，江苏徐州22008;2.北京农业智能装备技术研究中心，北京00097;.北京农业信息技术研究中心，北京00097)

我国作为一个人口大国，确保粮食安全一直是我国农业政策最主要的目标。粮食安全的概念是联合国粮农组织1974年11月在第一次世界粮食首脑会议上首次提出的，其基本内涵是，让所有人在任何时候都能获得充足的粮食［1］。在农业部制定的农业“十二五”规划中，对我国的粮食安全概念给出了具体的数字衡量标准:努力实现“一个确保、三个力争”，即确保粮食基本自给，立足国内实现基本自给，确保自给率95%以上。在2013年的中央农村会议中，习近平主席指出:中国人的饭碗任何时候都要牢牢端在自己手上，再次强调了粮食自给的重要性。种植业是农业的重要基础，粮棉油糖是关系国计民生的重要商品，保障粮食有效供给是农业发展的首要任务。尽管我国粮食生产在2004～2013年实现“十连增”，但粮食安全并非高枕无忧。由于近年来气候灾害的频繁发生，工业化、城镇化不断发展和人口递增趋势未减，至2013年我国粮食自给率已跌破90%。合理的种植制度是国家粮食安全的基础保障，其重要性不可替代。

近年来针对全国或地区的种植制度进行了许多相关研究，有些是基于统计数据对区域的种植结构及变化进行分析，如梁书民等［2］、云雅茹等［3］、张丽等［4］;有些则基于遥感监测数据对全国复种指数或主要农作物布局进行研究，如闫慧敏等［5－6］、唐华俊等［7］。然而，纵观相关文献，很少有文章对我国种植制度变迁进行全面的研究和总结，多数集中在区域的研究，这可能跟我国种植制度空间差异大，而全国的种植制度相关数据获取困难，缺乏有效的共享机制和平台有一定关系。笔者重点从近三十年来反映我国种植制度变化的全国性或区域性研究成果进行汇总和分析，从种植结构、熟制等角度归纳和剖析我国种植制度时空变化及关键驱动因素研究，并提出了未来保障粮食安全的若干建议。这对于全面了解我国种植制度的时空变化特征及驱动力，评估未来种植制度发展态势以及对粮食安全的，具有重要的参考意义。

1 种植制度的内涵

种植制度指一个地区或生产单位农作物的组成、配置、熟制与种植方式所组成的一套既相互联系又与当地农业资源、生产条件等相适应的技术体系［8］。其中作物空间格局或者称作物布局，包含作物结构和配置，是种植制度的基础，它决定作物种植的种类、比例、一个地区或田间内的安排［7］。而熟制是指一年内种植作物的季数，包括一熟制和多熟制，不仅是耕地利用程度的表示方法，同时也是研究种植制度的重要内容。

2 我国种植制度时空变化及驱动力

2.1 熟制时空变化及驱动力

2.1.1 熟制时空变化特征。多熟种植是我国种植制度的重要特征，它有利于充分利用土地、光热资源和人力资源，是提高粮食产量的重要途经。复种指数是多熟种植的表现形式之一，是现代耕作制度的重要特征，其实质是延长种植时间，拓展播种面积，是区域粮食增产最简单直接并且行之有效的方式［9］。我国由南到北热量差异显著，有一年一熟到一年三熟的多种耕作制度，大约有40%的耕地实行多熟种植，是耕地复种指数较高的国家之一。闫慧敏等基于多时相NOAA/AVHRR/NDVI遥感影像对我国农田熟制特征进行遥感反演，并对复种指数进行计算和分析［5－6］。其研究结果表明，我国平原地区熟制较为均一，山区和丘陵地区则较为复杂多变，尤其是在淮河以南的山地丘陵，常常存在一熟、二熟、三熟并存的局面。除东北区几乎没有变化外，其他农业区都有不同程度的提升。尤其在甘新区和长城沿线区，一熟转二熟分别占26%和12%。20世纪80年代初到90年代末的20年间，全国复种指数从139%升高到142%。但在珠江三角洲、长江中下游、四川盆地的丘陵山地以及山东丘陵等地区有所下降，而四川盆地、黄淮海区，复种指数在平原地区有所增加或保持稳定。赵永敢等研究表明，1978年以来西南地区耕地复种指数缓慢上升，由于西南地区山地、丘陵比例大，复种指数相对较低，相对于平原区具有较高的挖掘潜力［10］。徐昔保等研究表明，太湖流域以一年两熟为主，但一年一熟比例呈持续增长趋势，复种指数呈北高南低的空间格局，1995～2010年总体呈较明显的下降趋势，降幅从大到小依次为浙江省、上海市和江苏省［11］。何月等研究表明，浙江省2001～2010年间二熟区种植比例最大，年际变化幅度较小，一年一熟和一年三熟种植比例相当，年际变幅相对较大，复种指数总体表现南大于北，空间差异显著［12］。

2.1.2 熟制变化的驱动力分析。影响熟制变化的主要因素有全球气候变暖、农业劳动力减少以及农业科技进步等几个方面。

近年来我国气候变化趋势与全球气候变化基本一致。李祎君等认为，气候变暖使各地热量资源不同程度增加，多熟制向北推移，复种面积扩大，复种指数提高［13］。张厚瑄研究显示，在品种和生产力水平不变的前提下，如果仅考虑热量要素的影响，气候变化后我国多熟种植的面积会发生变化，表现为一熟区显著下降，两熟区稍微升高，三熟区则显著提高［14］。周曙东等也认为，气候变暖将有利于多熟制的发展，尤其在我国熟制界限的敏感区域，可以通过改变种植模式来提高熟制和复种指数［15］。杨晓光等研究认为，随着温度升高，积温增加，与1950～1980年相比，未来气候情景下2011～2040年和2041～2050年的一年两熟种植界限和一年三熟种植界限都不同程度向北移动［8］。

多熟种植对劳动力资源有更高的需求。梁书民认为，过去我国总体农业劳动力过剩，从而为复种指数增加提供了充裕的劳动力，尤其在安徽、川渝和河南等人口大省［16］。然而改革开放以来，随着我国城镇化发展和农民外出务工，农村劳动力价格上升，农业比较利益下降，造成农业劳动力尤其是青壮年劳动力短缺，很多地区老人和妇孺成为了农业劳动主力。工业化城镇化造成的劳动力短缺是导致上海、北京、天津、江苏等地区复种指数下降的主要原因。辛良杰等研究指出，在1996～2006年间，复种指数减低区主要集中在东南沿海发达省份［17］，这是由于东部地区非农产业发达，农民的非农工资水平和非农机会较多的缘故。而江西省因其毗邻浙江、福建和广东三省，大量农民外出打工，也因此导致了江西省复种指数明显降低。金姝兰等研究认为，由于高速的工业化、城镇化以及目前城乡差距的悬殊，吸引了大批农村劳动力进城务工，长江中下游等地区弃耕现象严重，耕地复种指数下降显著［18］。

农业科技的进步及其推广将不仅影响到粮食作物的单产，同时也可能改变熟制，从而提高区域的复种指数。梁书民研究表明，由于1984年以来安徽农业机械总动力增加率居长江中下游地区首位，所以安徽成为1997～2007年长江中下游区唯一耕地复种指数增加的地区［16］。杨忍等研究表明，耕地资源禀赋相对丰富的平原农区，即使农村劳动力质量弱化，农业生产机械化将破解农业生产主体弱化的难题，使得耕地复种指数保持为一种平稳的态势［19］。谭智心等研究指出，随着植物保护技术和地膜的应用，北方许多地区的耕作制度得以改善，复种指数明显提升，如河南省复种指数1978年为153%，2008年则提高到178%［20］。

2.2 种植结构时空变化及驱动力

2.2.1 种植结构时空变化特征。农业种植结构调整可以分为2个层面:一是宏观调整;二是微观调整。宏观调整主要是粮经比例的调整，即粮棉油糖以及蔬菜水果等作物播种面积的调整;微观调整则是指同一作物内部的调整，主要是作物品种的调优。近年来种植结构的变化在时间和空间上都有显著变化。李炎子研究显示，近三十年来，全国范围的种植结构变化表现为粮食作物比重下降，经济作物比重逐步上升，同时粮食作物中，双季稻、小麦等的播种面积在下降，而一季稻等作物的种植却不断增加;经济作物中，花生、油菜籽、甘蔗和烟叶等作物的播种面积快速上升，而甜菜的种植却大幅减少［21］。他还认为，大部分省区种植业的结构越来越趋于专业化，比如新疆棉花种植面积快速增加，成为了我国最大的棉花主产区，广西则大幅增加甘蔗的种植，成为我国最大的甘蔗主产区。李天祥等研究表明，在2003～2012年期间东北、华北地区粮食内部种植结构调整表现为稻谷、玉米对大豆和其他粮食作物的替代为主，小麦播种比例较为稳定，且东北地区这种替代关系最为明显，华中地区则是稻谷、玉米对大豆、薯类及其他粮食作物的替代，小麦的播种比例也有所提高，西南和西北地区则是玉米比重上升、所有其他粮食作物比重下降，东南地区稻谷和玉米播种比例较为稳定，以小麦对大豆及薯类等其他粮食作物替代为主，但该区作物调增调减比例不大［22］。何艳芬等研究表明，吉林省近50年来粮食结构由大豆、玉米、谷子和高粱四大作物的结构模式演变为以玉米占绝对优势的玉米型结构［23］。云雅茹等研究表明，过去20年中，黑龙江省粮食作物种植结构从主要以小麦和玉米为主的粮食作物种植结构变化为以玉米和水稻为主［3］。张莉等研究表明，黑龙江宾县在1996～2010年间粮经比显著升高［4］。其中，玉米种植面积大幅增加，而大豆、水稻种植面积则普遍减少。刘合满等认为，在1980～2010年间，西藏农作物总播种面积显著增加，粮食作物播种面积在1980～1994、2001～2010年间呈降低趋势，1995～2000年间显著增加，而油料作物、蔬菜作物和果园面积呈不断增加趋势［24］。李泽鸣等研究认为，内蒙古引黄灌区近30年由单一小麦种植结构演变成现今小麦、玉米、葵花的多元化种植结构［25］。近来对河北坝上高寒区［26］、南四湖流域［27］、重庆市武隆县［28］等区域研究表明，区域种植结构与全国范围的种植结构变化趋势基本一致，主要表现为粮食播种面积占比不断减少，传统经济作物不断增加，蔬菜水果则显著增加。

2.2.2 种植结构变化的驱动力分析。影响农业种植结构调整的主要因素有饮食结构变化、粮食贸易、气候变化、水资源、政策导向以及农业科技的推广等几个方面。

一般情况下当国家由贫穷转向富裕时，经济增长带动收入水平提高，食物消费需求和结构的变化对粮食结构提出了更高的要求［29－30］。随着社会经济的发展和人们生活水平的提高，居民在解决基本温饱问题之后对于农产品消费提出了优质和多样化的需求，许多种植粮食作物的耕地转化为种植收益更高的经济作物。梁书民等认为，城镇化带来的食物总消费的增加和食物消费结构的变化如人们对蔬菜、水果、肉食、水产品、食用植物油等消费需求的增加而对主食消费需求的减少是我国农业种植结构变化的主要驱动力［2］。胡小平等研究指出，随着人们收入水平和食物消费倾向的变化，粮食需求结构问题逐渐显现，口粮消费逐年减少，对畜产品的需求量增加，从而带动了饲料用粮的需求日益旺盛［31］。

我国是粮食贸易大国，随着贸易规模的不断扩大，我国粮食进口在世界粮食进口贸易中所占比重大幅提高，而国际市场与粮食贸易对国内粮食品种也产生了重要的影响［32］。近年来，种植结构中变化最为明显的是国产大豆的种植急剧减少，昔日的大豆主产国到如今的大豆进口国，我国只用了几年的时间。近年来研究认为，大豆进口对我国大豆及其相关竞争作物有减少种植的压力［33］，尤其是造成东北三省大豆种植面积锐减问题的关键［34］。此外，近年来棉花的种植也受到相应的影响，杨莉等研究指出，随着国际棉花市场的波动棉花播种面积也表现出明显的波动特征［35］。

气候变暖一方面使我国农区的热量资源普遍增加、农业气候带北移，进而导致作物的种植范围扩大;另一方面气候变暖促使部分区域选择或改变种植作物品种类型以适应其变化。王鹤龄等研究表明，过去20年中，甘肃省河西地区作物种植结构发生了很大的变化，与气候变暖带来的积温增加及积温带北移东扩密切相关［36］。赵秀兰研究指出，近五十年来东北地区种植格局的改变如玉米、水稻、马铃薯等喜温作物种植面积扩大与气候变暖带来的积温增加及积温带北移东扩密切相关，是对区域显著增温的响应［37］。

水资源短缺逐渐成为种植业发展的限制条件，农业节水与作物种植结构调整是一种既相互制约又相互促进的关系。优良的作物种植结构应按照适水原则选用耐旱、水分利用效率高的品种，适当压缩高耗水作物的种植比例，在一定程度上缓解农业种植结构的不合理性。钟甫宁等认为，北方地区特别是西北区水稻播种面积的增长一直受到水资源的限制［38］。李玉敏等对北方六省以及甘肃、宁夏、湖北、湖南等10个省份的调研结果表明，水资源越是短缺，农民越倾向于种植对灌溉依赖程度低、需水量小的作物［39］。

政府政策对农户的种粮行为有重要的影响和引导作用。肖双喜等认为，政府可以采用价格、补贴等政策手段保护棉农利益，从而保护棉农的种植习惯不被破坏［40］。张莉等认为，近十年来，国家种粮补贴、农产品价格保护等政策的实施导致种粮经济效益有了持续且明显的增长，而经济作物效益则受市场因素影响收益不稳固，因此，农民种粮积极性空前高涨，导致粮食作物种植比例不断提高［4］。

农业科技也是影响种植结构的重要因素。周应恒等研究表明，农业科技进步对促进作物播种面积变化、种植产品结构调整等方面具有比较大的贡献［41］。王洋等认为，优良品种的推广应用促进了吉林省玉米种植面积的扩大，尤其是20世纪80年代末90年代初，一批性状更优良、产量潜力更高的新品种的推广种植，更加推动了吉林省玉米生产的发展［42］。韦昌联等研究显示，在1986～2006年间，由于农业科技成果如转基因技术等的推广应用，进一步促进了广西自治区农业种植结构的调整和优化［43］。

3 结论与建议

对近年来对我国熟制和种植结构的时空变化以及驱动因素等方面研究成果进行了总结，以期为种植制度调整的相关政策制定和研究提供参考借鉴。为了进一步保障我国粮食安全，根据前文对我国种植制度时空变化及驱动力的调研，笔者认为我国未来种植制度需注意以下方面:

第一，根据区域农业资源特点，维持和提升复种指数。对于农业劳动力缺乏引起复种指数下降的地区，通过加快土地流转和增强粮食直补力度，切实有效地保证有意愿从事规模化粮食种植的新型农民或农业合作社、企业的利益和积极性，同时加强农业基础设施建设，增强农业机械化程度，降低农业劳动力资源需求水平。对于气候变化可能引起熟制提升或种植模式变化潜在可能的敏感地区，加强田间熟制模拟试验和配套的育种技术和农机农艺，探索气候变化背景下区域种植制度发展策略，为未来熟制提升做好预研究。

第二，因地制宜，适时而变，优化种植结构，适应国民食品消费需求，保障口粮自给率和粮食安全性。种植结构调整从宏观来讲要在满足我国口粮基础上注重调整优化农作物的种植结构，尤其是在粮食作物持续减少的经济发达地区，同时鼓励饲料作物的种植，满足国民对肉类食物的需求。在微观上，市场对农产品的安全性、品种、色泽、味道等各方面都提出了更高的要求，因此要继续大力推广农业科技，减少化肥和农药使用量，建立农产品质量安全监测体系，使种植结构向优质安全、高收益型方向倾斜。

第三，严格控制耕地面积占用。未来粮食安全面临生态环境恶化、城镇化建设以及国际化贸易市场影响等一系列挑战。耕地面积不仅是作物种植面积、复种指数的约束因素，而且是粮食安全根本性的约束因素，因此要从基本国策层面牢牢严守我国1.2亿hm2耕地面积红线。

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