河南省1999—2014年人粮关系时空变化分析

谢晓彤， 朱嘉伟， 周琳琳

(河南农业大学资源与环境学院，河南 郑州 450002)

河南省1999—2014年人粮关系时空变化分析

谢晓彤， 朱嘉伟， 周琳琳

(河南农业大学资源与环境学院，河南 郑州 450002)

以河南省人粮关系变化研究为切入点，从省域层面对河南省1999—2014年的人粮关系变化情况进行分析，从地市层面对人粮关系时空变化及原因进行研究，为全省及时调整和制定粮食生产战略、有针对性地制定耕地保护对策提供了基础依据。研究结果表明：(1)全省的耕地承载能力总体呈上升趋势，1999—2014年耕地承载率由0.87降低为0.69，全省粮食仍然自给有余，对国家粮食的贡献率并未降低且有所提高；(2)区域层面人粮关系差异显著，平顶山、济源、洛阳、三门峡、郑州5个地市的粮食产量不能满足消费需求，其他13个地市粮食自给有余。总体来看，河南省的粮食生产总体处于安全状态，对国家粮食的贡献率保持增长态势，但是区域差异明显，对承载率增大的地市应加强耕地保护，以遏制人粮关系恶化趋势。

土地资源；耕地承载力；人粮关系；河南

1994年,美国世界观察研究所所长布朗(Lester Brown)发表了题为“谁来养活中国”的长文，在国内外引起强烈反响。中国能否践行“自己养活自己”的承诺，成为众多专家学者关注的热点，陈百明[1]在对中国耕地保护形势、单产增长潜力、消费水平等方面进行了客观分析后认为，中国的粮食生产虽然不像布朗所预言的那样悲观，但是形势确实严峻，随后中国众多专家学者[2-11]先后开展了有关中国耕地资源承载力及粮食安全方面的研究和探讨。承载力(Carrying Capacity)的思想最早可能追溯到史前畜牧部落的实践，与放牧的土地利用有关, 1991年版的韦伯斯特大学词典将其出现的时间标定在1880—1885年之间[12]。中国科学院综合考察委员会对土地资源人口承载力的定义为：在一定生产条件下土地资源的生产能力和一定生活水平下所承载的人口限度[13]；封志明[14]认为土地资源人口承载力是指一定地区的土地所能持续供养的人口数量，即土地资源的人口承载量，其综合反映了人口、粮食与土地之间的关系，实质是研究人口消费、食物生产与资源供给之间的平衡关系问题；张晓燕等[15]提出了基于耕地产能的人口承载力评价，高新才等[16]采用非线性动态模型法对黑河流域土地资源人口承载力进行动态预测分析。

河南是全国第一粮食生产大省，河南省能否完成国家下达的粮食生产目标任务，对国家粮食生产战略目标的落实起着举足轻重的作用，也是党和国家领导、河南地方政府极为关心的问题。借鉴现有的研究方法，刘玉等[17]曾对河南省县域粮食单产时空分异及增产潜力开展过研究，李洁等[18]曾对河南省2009年的耕地承载力进行了总体评价。但是，已有的研究结果多偏重于对未来粮食生产能力的预测，而对全省人粮关系时空变化特点分析较少，在耕地保护形势日益严峻的情况下，难以满足及时调整粮食生产战略和布局、有针对性地制定土地节约集约利用和耕地保护对策的需要。本研究以河南省人粮关系变化研究为切入点，采用封志明等建立的土地资源承载率指数(LCCI)模型[19]，首先从省域层面对河南省1999—2014年的人粮关系变化情况进行了分析，为全省及时调整和制定粮食生产战略提供基础依据；在此基础上从地市层面对人粮关系时空变化进行了分析，明确指出了不同地市人粮关系变化的差异、对全省人粮关系产生的影响及原因，为全省制定差别化、有针对性的耕地保护对策提供了具体的目标和方向，对促进中原经济区“三化”协调发展、保障国家粮食安全具有重要意义。

1 研究区概况

河南省位于中国中东部、黄河中下游，地势西高东低，北、西、南三面环山，中、东部为广阔的黄淮海平原，西南部为南阳盆地，平原(盆地)、山地、丘陵所占总面积分别55.7%、26.6%、17.7%。河南属暖温带-亚热带，湿润-半湿润季风气候，光热条件充足，降雨量适中，适宜农作物生产，素有“中原粮仓”之称，是全国重要的粮食生产核心地区。全省总面积16.7万km2，粮食总产量曾连续14年居全国第一位，连续9年稳定在500亿kg以上，不仅解决了省内近亿人口的吃饭问题，每年还调出150亿kg原粮及加工制品，为国家粮食安全作出了贡献。依据《国家粮食战略工程河南粮食核心区建设规划纲要》，到2020年全省的粮食生产能力要达到650×108kg。

2 研究方法与数据来源

2.1研究方法

以区域粮食供需平衡为切入点，采用承载率指数(LCCI)模型法，以耕地资源承载率作为定量评价指标，从省域和地市两个层面，对河南省1999—2014年的人粮关系时空变化情况进行了分析评价。承载率指数为区域粮食消费需求与粮食生产能力之比，是人粮关系的定量化反映，承载率大于1说明区域人口超载，粮食生产不能满足自给自足；承载率小于1说明区域粮食自给有余，与1的差值反映了区域粮食生产在满足自给的前提下对国家粮食的贡献率。承载力可用一定粮食消费水平下，区域粮食生产力所能供养的人口规模来衡量，其公式表示为：

LCC=G/Gp

(1)

式中：LCC为土地资源人口承载力，G为区域粮食总产量，Gp为人均粮食消费标准。

为了揭示区域人粮关系，采用土地资源承载率指数(Li)，从全省、地市两个尺度层面对河南的人粮关系进行分析，公式如下：

Li=Pa/LCC

(2)

Rp=(Li-1)×100%

(3)

Rg=(1-Li)×100%

(4)

式中:Li为耕地资源承载率，Pa为现实人口数量，LCC为土地资源承人口载力；Rp为人口超载率；Rg为粮食盈余率。

耕地资源承载率越高，粮食盈余率就越低，Li>1说明区域人口超载，Li≤1说明区域粮食供需平衡或出现盈余。参考封志明[19]的划分方案，将区域人粮关系划分为3种类型：(1)粮食盈余区，Li≤0.875；(2)人粮平衡区，Li=0.875～1.125；(3)人口超载区，Li>1.125。

2.2数据来源

本研究以河南省1999—2014年的人粮关系为研究对象，评价指标体系的数据主要来源于河南省统计局2000—2015年的《河南省统计年鉴》[20]。在结合相关文献研究成果的基础上，考虑到资料收集的完整性和数据的可获得性，选取了1999—2014年全省及各地市的粮食产量和年末总人口(年末总人口采用的户籍人口数据)等数据作为本研究的指标。

3 人粮关系分析

3.1人均粮食消费需求指标的确定

人均粮食占有量是指一个年度内,一国粮食总供给量同总人口的比例，它与粮食安全正相关，人均粮食占有量越高，国家粮食安全水平越高[21]。在中国农业科学院1982年10月至1985年12月主持开展的“中国粮食和经济作物发展研究”中，以卢良恕院士为首的课题组经综合分析、预测、推导，提出中国粮食的社会总需求量(包括口粮、储备粮、备荒粮、饮食业用粮、饲料粮、种子以及工业用粮等)为5 000×108～5 250×108kg，折合人均为400～420 kg[22]，这是中国在这一领域的权威性认识。中国农业科学院农业经济研究所认为，一个国家人均年粮食消费量在250～400 kg时处于温饱阶段，人均年粮食消费量在400～600 kg时才进入粮食消费的小康水平[23]。世界经合组织(OECD)和联合国粮食及农业组织(FAO)认为，随着居民收入增加和粮食贸易进一步发展，2006—2015年全球人均粮食消费量将继续提高，人均粮食占有量指标应达到400 kg[21]。近年来，中国实际人均年粮食消费量在378.88～406.09 kg之间波动,实际值大于基于平衡膳食模式下的人均粮食需求量。中国是一个人口大国，人地矛盾突出，从粮食安全角度考虑，人均粮食消费需求指标不宜定的太高，应以满足人口基本营养需求为根本，在综合考虑口粮、饲料粮、加工工业用粮、种子用粮等需求的情况下，目前中国粮食安全领域的主流观点是人均年粮食消费量应保证在400 kg。综合考虑中国的国情、相关部门和学者的主流观点及粮食实际消费情况，将人均年粮食消费需求量确定为400 kg，为温饱水平的上限和小康水平的下限。

3.2省域人粮关系分析

河南省1999—2014年粮食总产量和人口总量变化数据如表1所示。以前述确定的人均年粮食消费需求量400 kg为标准，可计算出河南历年的粮食消费需求总量，应用公式(1)和(2)计算得出全省的土地资源承载率指数(Li)为0.69～1.06(表1)，说明河南省的耕地资源处于可承载状态。除2003年全省遭遇历史上罕见的长时间阴雨连绵天气，粮食受光热不足，低温寡照以及部分地区洪涝灾害的影响大幅减产以外，其余年份的土地资源承载率指数(Li)均小于1，全省人粮关系表现为人粮平衡或盈余，2000—2003年4个年份0.875

由图1和表1可看出，1999—2014年，河南省的土地资源承载率总体呈降低趋势，由1999年的0.87至2014年降低为0.69，说明河南省的土地资源承载能力总体呈增大趋势，河南省的粮食盈余率由1999年的13%至2014年提高为31%。但是阶段性变化明显：1999—2004年间，河南省粮食产量处于波动状态，增幅不明显，土地资源承载率在0.90附近上下波动，河南省人粮关系表现为基本平衡略有盈余；2004—2008年间，河南省粮食产量出现快速增长，增长幅度明显高于人口增长幅度，土地资源承载率明显降低，由2003年的1.06降低至0.70左右，人粮关系表现为基本平衡状态转化为明显盈余状态，河南省的粮食盈余率由10%左右提高到30%左右；2008—2014年间，河南省粮食产量表现为缓慢平稳增长状态，增长幅度与全省人口增长幅度基本接近，土地资源承载率稳定在0.70左右，人粮关系表现为明显盈余状态，河南省的粮食盈余率基本稳定在30%左右。

2004—2008年间全省粮食产量快速增长的主要原因是国家和河南省人民政府加强农业生产相关政策的落实。2004年国务院《关于进一步加强农村工作提高农业综合生产能力若干政策的意见》，加大“两减免、三补贴”等政策实施力度，减免农业税，对种粮农民实行直接补贴，对部分地区农民实行良种补贴和农机具购置补贴，党中央、国务院为加强农业和粮食生产采取的重大措施，调动了农民种粮积极性，全省粮食生产能力大幅提高。

图1 河南省1999—2014年粮食产量和人口数据Fig.1 The grain output and demographic data inHenan Province from 1999 to 2014

年份Year粮食产量/108kgGrainoutput人口/万人Population粮食需求量/108kgGraindemand耕地承载率cultivatedlandcarryingcapacityrate粮食增长系数Graingrowthfactor人口增长系数Populationgrowthfactor1999436.289435377.400.8651.001.002000415.809489379.560.9130.951.012001420.559560382.400.9090.961.012002430.429630385.200.8950.991.022003364.869685387.401.0620.841.032004451.039724388.960.8621.031.032005464.819773390.920.8411.071.042006530.669823392.920.7401.221.042007548.679873394.920.7201.261.052008567.429922396.880.6991.301.052009576.909968398.720.6911.321.062010581.2710228409.120.7041.331.082011589.3510488419.520.7121.351.112012605.9510542421.680.6961.391.122013609.7510599423.960.6951.401.122014614.0810660426.400.6941.411.13

3.3地市人粮关系分析

河南省各地市1999、2014年粮食总产量和人口总量数据如表2所示。以前述确定的人均年粮食消费需求量400 kg为标准，应用公式(1)和(2)计算得1999年全省18个地市的土地资源承载率指数(Li)为0.615～1.807，2014年为0.543～1.877(表2)。

1999年河南省18个地市中，耕地资源超载的地市有南阳、平顶山、洛阳、郑州和三门峡5个地市，其中：南阳为临界超载状态，承载率为1.104；平顶山为轻度超载，承载率为1.216；洛阳为中度超载，承载率为1.348；郑州和三门峡为重度超载，承载率分别为1.662、1.807。其他13个地市处于可承载状态，人粮关系表现为自给有余，其中：鹤壁、许昌、新乡、濮阳、周口、漯河和焦作7个地市人粮关系表现为富裕，承载率为0.615～0.729；商丘、驻马店和安阳3个地市人粮关系表现为盈余，承载率为0.763～0.794；开封、信阳和济源3个地市人粮关系表现为平衡有余，承载率为0.892～0.943(表2、图2)。

表2 河南省各地市1999—2014年粮食产量和人口数据Table 2 The grain output and demographic data of different cities in Henan Provine from 1999 to 2014

2014年全省18个地市中，耕地资源超载的地市有平顶山、济源、洛阳、三门峡和郑州5个地市，其中：平顶山、济源、洛阳为中度超载，承载率分别为1.262、1.263、1.318；三门峡和郑州为重度超载，承载率分别为1.527、1.877。其他13个地市处于可承载状态，人粮关系表现为自给有余，其中：南阳人粮关系表现为盈余，承载率为0.752；其他12个地市人粮关系均表现为富裕，承载率为0.499～0.738(表2、图3)。

图2 河南省各地市1999年人粮关系分布图

1999—2014年人粮关系变化存在明显的区域差异(图4)，许昌、平顶山、郑州、济源4个地市的耕地承载力出现下降，承载率增大0.03～0.32；其他14个地市的耕地承载能力有所提升，承载率降低0.01～0.35，其中：商丘、三门峡、驻马店、信阳、南阳5个地市的耕地承载力提升幅度高于全省平均水平，承载率降低0.22～0.35；其它9个地市的承载力提升幅度小于全省平均水平，承载率降低0.01～0.16。耕地承载力提升幅度高的地市主要位于河南东南部和南阳盆地区，耕地承载力下降及提升幅度小的地市主要位于以河南中部，以中原城市群中心城市郑州为中心的郑州及周边地市，为城市化、工业化程度高的地市。

1999—2014年许昌、平顶山、郑州、济源4个地市的耕地承载力出现下降，郑州承载力下降的原因是粮食产量提高幅度小、人口增长幅度大；许昌、平顶山和济源则主要是因为粮食产量提高幅度小于10%，远远低于全省40.76%提高幅度，其人口增长幅度则接近或低于全省平均水平(图5)。耕地承载力提升幅度高于全省平均水平的商丘、三门峡、驻马店、信阳、南阳5个地市中，三门峡粮食产量提高幅度小于全省平均幅度，人口增长幅度明显低于全省平均水平，耕地承载力提高原因主要是人口增长缓慢；而其它4个地市人口增长幅度与全省平均水平接近，耕地承载力提高原因主要是粮食产量的大幅提高，提高幅度显著高于全省平均水平。耕地承载力提升幅度小于全省平均水平的9个地市中，除鹤壁是粮食产量提高幅度小于全省平均水平、人口增长幅度大于全省平均水平外，其它8个地市人口增长幅度与全省平均水平接近，但是粮食产量提高幅度小于全省平均水平，耕地承载力提高幅度小的主要原因是粮食产量提高幅度小。总体来看，多数地市耕地承载力变化的原因是粮食产量变化。

图3 河南省各地市2014年人粮关系分布图

4 结论与讨论

4.1结论

(1)虽然1999—2014年河南省在加快城镇化、工业化建设过程中，各项建设用地需求量大，对耕地保护和粮食生产构成了巨大的压力，但是，全省的耕地承载能力总体呈上升趋势，耕地承载率由1999年的0.87至2014年降低为0.69，对国家粮食的贡献率并未降低且有所提高，粮食生产核心区的地位并未降低。

(2)区域层面人粮关系差异显著，平顶山、济源、洛阳、三门峡、郑州5个地市的粮食产量不能满足消费需求，耕地承载率为1.22～1.88，处于超载状态，其他13个地市粮食自给有余，耕地承载率为0.50～0.75。

(3)河南省1999—2014年的人粮关系变化区域差异明显，许昌、平顶山、郑州、济源4个地市的耕地承载力出现下降，其他14个地市的耕地承载能力有所提升，商丘、三门峡、驻马店、信阳、南阳5个地市的耕地承载力提升幅度高于全省平均水平，多数地市耕地承载力变化的主要原因是粮食产量变化。

图4 河南省各地市1999—2014年人粮关系变化图Fig.4 The variation of man-grain relationship at countylevel in Henan Province from 1999 to 2014

图5 河南省各地市1999—2014年人口变化图

地市City人粮关系变化Thevariationofman-grainrelationship变化原因Thecauseforchange相关对策Relativecountermeasures南阳Nanyang显著降低区属于南阳盆地区,土壤肥沃,适农耕,粮食产量提高幅度大,人口增长幅度与全省平均水平接近充分利用南阳盆地天然粮仓的自然优势,合理开发土地,形成优质的农业和粮食生产基地信阳Xinyang显著降低区全省水稻集中产区,河南的优质粮仓,耕地承载力提升原因是粮食产量大幅提高依托信阳市生态环境优势,优化耕地布局,大力发展特色农业驻马店Zhumadian显著降低区属于豫东平原区,是全省粮食主产区,耕地承载力提升原因是粮食产量大幅提高推进农业现代化建设,加强农田水利基础设施建设和中低产田改造,稳定粮食生产,为全国粮食安全做出贡献三门峡Sanmenxia显著降低区属于豫西山区,山地丘陵多,人口数量较少、增长缓慢,粮食提高幅度小于全省平均水平,人口增长幅度明显低于全省平均水平协调好耕地与环境关系的同时,充分利用山区农业资源的优势,形成独具特色的豫西农产品深加工基地商丘Shangqiu显著降低区属于豫东平原区,是全省粮食主产区,耕地承载力提升原因是粮食产量大幅提高推进农业现代化建设,加强农田水利基础设施建设和中低产田改造,稳定粮食生产,为全国粮食安全做出贡献安阳Anyang降低区属于豫北平原区,区内土地优势明显,宜农耕,耕地承载力提高幅度小的主要原因是粮食产量提高幅度小充分利用区域内优势农业资源,推进农业区域化布局、产业化发展和规模化经营开封Kaifeng降低区属于中原城市群,是城镇空间、人口密度最大的地区,也是全省经济发展地带,承载力提高幅度小的原因是粮食产量提高幅度小保护耕地资源,城市建设用地尽可能少占耕地,注意保护基本农田,稳定农业用地面积濮阳Puyang降低区属于豫北平原区,区内土地优势明显,宜农耕,耕地承载力提高幅度小的主要原因是粮食产量提高幅度小充分利用区域内优势农业资源,推进农业区域化布局、产业化发展和规模化经营洛阳Luoyang降低区属于中原城市群,是城镇空间、人口密度最大的地区,也是全省经济发展地带,承载力提高幅度小的原因是粮食产量提高幅度小保护耕地资源,城市建设用地尽可能少占耕地,注意保护基本农田,稳定农业用地面积焦作Jiaozuo降低区属于中原城市群,是城镇空间、人口密度最大的地区,也是全省经济发展地带,承载力提高幅度小的原因是粮食产量提高幅度小保护耕地资源,城市建设用地尽可能少占耕地,注意保护基本农田,稳定农业用地面积许昌Xuchang加大区属于中原城市群,耕地减少幅度大,粮食提高幅度小,人口增长幅度接近全省平均水平加强耕地保护力度,提高粮食播种面积,加大农业机械化动力的投入,提高土地利用率

续表

注：显著降低区(耕地承载力提升幅度高于全省平均水平)、降低区(耕地承载力提升幅度低于全省平均水平)、加大区(耕地承载力下降)。

Note：Significantly reduced area(The increase of the carrying capacity of cultivated land is higher than the average level of the whole province)、reduced area(The increase of the carrying capacity of cultivated land is lower than the average level of the whole province)、enlarging area(decrease of the carrying capacity of cultivated land ).

4.2讨论

本文确定的人均400 kg粮食消费水平标准，相对于现阶段经济社会的发展水平是合适的，但考虑到未来经济社会水平的提高，以及中国人口众多、耕地资源短缺的现状对人均粮食消费的提高是一大制约，需要在未来的研究中进一步探讨与中国国情相适应的人均粮食消费指标。河南省以中原城市群中心城市郑州为中心的郑州及周边地市，城市化、工业化发展速度快、水平高，耕地资源紧缺，粮食增产或稳产压力大，是耕地超载、承载力下降或承载力提升难度大的地区，如何处理好建设用地供给与耕地保护的关系，经济建设与粮食生产的关系，是河南省实现“三化”协调发展面临的难题，需加强这方面的研究和实践。同时，本研究是在粮食产量不断增加，耕地不断减少这样的背景下开展的，但近十几年粮食产量增加一方面是因为科技的进步，另一方面是因为对资源的大量消耗，在建设生态文明的大背景下，耕地承载力的测算如何与生态环境保护的相关要求进行有机融合，还需要以后做进一步的研究与探讨。

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(责任编辑：马红春)

Analysisofthetemporalandspatialvariationofman-grainrelationshipduring1999to2014inHenanProvince

XIE Xiaotong， ZHU Jiawei， ZHOU Linlin

(College of Resources and Environment， Henan Agricultural University， Zhengzhou 450002， China)

From the perspective of the variation of man-grain relationship, this paper analyzes the change of man-grain relationship in Henan Province from 1999 to 2014 at the provincial level, and researches the temporal and spatial variation of the man-grain relationship and its causes at the urban level , and provides the basis for timely adjusting and formulating the strategy of grain production of the whole province,and the basis for the targeted measures of cultivated land protection. The results shows that: (1) The entire provincial cultivated land carrying capacity shows a rising tendency as a whole,and the rate of the cultivated land carrying capacity has reduced from 0.87 to 0.69 during 1999 to 2014, with a surplus, the entire provincial grain supplyare self-sufficient,，and its contribution rate to the national food supply did not fall but increased; (2) the man-grain relationship has the significant regional differences, and in Pingdingshan, Jiyuan, Luoyang, Sanmenxia and Zhengzhou, the food production cannot meet the demand of consumption,and other 13 cities are self-sufficient and have achieved a surplus. In general, the grain production of Henan province is in a safe condition, and its contribution rate to the national food supply maintains a growing tendency, however, the regional differences are obvious，the cities whose carrying rate increases should strengthen farmland protection，and curb the deterioration tendency of man-grain relationship.

land resources； cultivated land carrying capacity； man-grain relationship； Henan

F 307.11

：A

2015-09-11

中国地质调查局地质调查计划项目(12120113007300)。

谢晓彤(1991-)，女，河南郑州人，硕士研究生，主要从事土地利用与规划方面的研究。

朱嘉伟(1963-)，男，河南淅川人，副教授，博士。

1000-2340(2017)02-0266-08