中国耕地保护与粮食安全研究进展可视化分析*

项骁野，王佑汉※，李 谦，曾 琨，魏昕玥

（1.西华师范大学地理科学学院，四川 南充 637009；2.西华师范大学商学院，四川 南充 637009）

0 引言

耕地是保证人类生存的根本命脉和维持社会发展的基础性资源[1]，切实保护耕地是关系国计民生的头等大事。随着工业化、城镇化的快速推进，土地资源低效、粗放利用造成耕地保护压力骤增[2]，保障耕地数量与建设用地需求的矛盾逐年加深[3]。过去40年中国城市扩张[4]和非法占用耕地造成高质量耕地的永久丧失[5]，其中在1986—2005年中国最适宜生产性耕地减少1.8%，低质耕地增加1.4%[6]。将非耕地转为耕地，导致耕地质量和粮食生产潜力下降以及耕地碎片化程度增加[7]，优质耕地面积减少势必会削弱我国粮食安全保障基础，使粮食安全隐患凸显。为此，国家出台一系列法规条例，《土地管理法》和《基本农田保护条例》的颁布确立耕地保护的法律地位，巩固人民对农产品和粮食需求的生产基础[8]，耕地占补平衡政策的不断完善对于守住耕地红线[9]、提升耕地质量[10]起至关重要作用,在稳定粮食总产量[11]方面取得一定成效。

中国既是粮食生产大国又是消费大国，粮食安全不仅影响社会稳定和经济发展，更关系国家长治久安[12]。我国粮食供需长时期处于紧张平衡状态[13]，粮食供给总体充足但面临资源环境约束和生产要素制约[14],国内粮食连年增产但粮食进口量大幅上升[15]；粮食需求存在城乡差异和结构性差异，需进口玉米和大豆等才能满足人民对粮食产品优质化、多样化的需求[16]。此外，粮食种植产出利润增长缓慢且占家庭总收入的比重大幅下降，导致农户种粮意愿降低。为此，中央提出守住耕地红线、藏粮于地、藏粮于技[17]和粮食生产要稳政策、稳面积、稳产量[18]的要求保障我国粮食安全。

不少学者进行耕地保护和粮食安全研究，主要表现在耕地保护政策演变路径[19，20，21]、制度演进规律[22，23，24]的梳理总结，耕地保护与“三生”关系内涵和逻辑的阐述[25，26，27]。粮食安全则集中在对政策演变和内在逻辑的解读[28，29]，我国粮食安全存在的问题[30，31]、面临的风险挑战[32，33]与展望[34，35]，从不同角度对我国耕地保护和粮食安全进行综述，但都是主观的定性分析。文章借助CiteSpace软件知识图谱可视化技术，对中国耕地保护与粮食安全研究领域的文献进行全时间跨度定量分析，全面总结耕地保护和粮食安全的研究进程，期待为后续研究提供参考和借鉴。

1 研究方法和数据来源

1.1 研究方法

CiteSpace软件作为文献计量可视化分析工具，通过信息可视化技术描述知识资源及其载体的研究热点和发展趋势[36]，是挖掘、绘制、显示研究领域内机构、作者、关键词、学科、国家联系合作的一种图示表达方式[37]，图谱可直观清晰展现研究整体结构和关键节点连接关系[38]。借助CiteSpace软件，首先对1996—2020年我国耕地保护与粮食安全研究的主要学科、期刊来源、文章被引频次进行统计，了解研究学科分类、筛选高被引文章。接着对研究机构、作者合作进行分析，掌握科研力量布局和识别核心作者群及不同作者合作关系，分析不同研究机构、研究团体相关研究的影响力。最后运用关键词共现、关键词突现、时区视角图谱对中国耕地保护与粮食安全的研究现状、热点、进程进行梳理和系统分析。论文研究的时间区间设置为1996—2020年，时间切片设置为1，保留每个时间切片内前50条数据。CiteSpace软件版本为2020年11月22日更新的5.7.R2（64-bit）版本。

1.2 数据来源

为保证数据的完整性与准确性，通过CNKI文献收录平台的高级检索功能，以“耕地”和“粮食安全”为主题，以EI、北大核心、CSSCI、CSCD来源期刊进行全时间尺度检索，筛选后得到1 712篇文献，检索时间至2020年12月31日止。

2 结果与分析

2.1 我国耕地保护与粮食安全研究主要学科、期刊

我国耕地保护与粮食安全研究学科分布如图1所示，农业经济学、农业基础科学占比分别为62.8%、12.56%，在相关研究领域具有举足轻重的地位。与此同时，不少学者从宏观经济学、资源科学、农艺学、环境科学、管理学、林学、作物学等学科进行探索。对1 712篇文献进行统计，载文量占发文总量8.5%的前十期刊分别为：《中国土地科学》《农业经济问题》《中国农业科学》《中国生态农业学报》《地理研究》《农业技术经济》（表1）。由图1可知，研究学科丰富、期刊类别多样，涵盖农业农村、生态环境、社会经济、资源利用、政策法规等相关研究领域。同时，可以发现中国耕地保护与粮食安全研究，自然科学和社会科学领域的学者都关注。也同时体现出耕地保护与粮食安全既涉及到社会学问题，也期待从自然、工程等领域研究根源和揭示其机理，进而探索其内在解决途径。

图1 耕地保护与粮食安全研究学科分布

表1 耕地保护与粮食安全研究载文量前十期刊

2.2 我国耕地保护与粮食安全研究高被引文章

高被引文章理论性强、逻辑清晰，在研究领域内有较强的影响力，对后续研究有较强的指导性，也可以体现出研究者关注的研究动向（表2）。相关研究中被引频次最高文章是《我国现阶段土地利用变化驱动力的宏观分析》一文，该文揭示了我国东西部土地利用变化的驱动力差异是由于工业化和城市化与粮食安全存在矛盾，且还体现在农业发展与生态环境保护之间也存在矛盾[39]。被引频次次之的是《中国粮食安全与耕地资源变化的相关分析》，该文从耕地质量变化与粮食生产的关系入手，认为中国21世纪粮食安全战略必须同时重视耕地的数量和质量[40]。《保障我国粮食安全的肥料问题》《我国农田土壤碳库演变研究:全球变化和国家粮食安全》《农用生物炭研究进展与前景》，建议从提高土壤肥力、提升耕地质量来保证粮食产量和粮食安全[41-43]。《土地制度改革与国民经济成长》《耕地与粮食安全战略:藏粮于土，提高中国土地资源的综合生产能力》《中国耕地资源变化及其可持续利用与保护对策》，从政策角度建议严控耕地数量底线来保障粮食安全[44-46]；《我国粮食安全与耕地的数量和质量关系研究》《中国耕地资源数量变化的趋势分析与数据重建:1949—2003》，预测了中国非农建设占用耕地的动态趋势，引入模型计算了耕地生产潜力[47]，并对耕地资源数量变化的数据进行重构[48]，认为提高耕地质量和增强耕地生产能力来夯实我国粮食安全根基。被引频次排名前的论文主要是对中国耕地保护与粮食安全的现有矛盾分析、政策制定、耕地保护和对策建议，对今后的研究具有重要的指导意义，也为后续深入研究奠定基础。

表2 耕地保护与粮食安全研究前十引文

2.3 我国耕地保护与粮食安全研究机构、作者合作关系

CiteSpace软件中节点大小代表发文量，节点越大表示该机构、作者发文量越多；节点间连线粗细代表合作关系的强弱，连线越粗表示该机构、作者间的合作关系越紧密[49]。根据耕地保护与粮食安全合作可视化图谱，中国科学院内部各研究机构合作较密切（图2a），南京、武汉等地高校地域相近合紧密。对耕地保护和粮食安全的研究机构遍及全国各地，北京、南京、武汉3地为核心区，中国科学院、中国农科院、南京农业大学、中国农业大学、西北农林科技大学为主要科研机构。不同研究机构的研究方向存在差异，中国科学院偏向从耕地保护与粮食安全的时空演变[50,51]、区域差异[52,53]等地理学的视角探究问题；华中农业大学土地管理学院和南京农业大学公共管理学院偏向粮食安全公共政策的制定[54,55]、耕地评价机制的完善[56,57]的实证研究；中国农业科学院偏向粮食安全战略宏观政策[58,59]、耕地保护补偿政策[60,61]的研究。

研究作者数量庞大，但仅存在小范围合作关系，形成“小团体，大分散”的合作格局（图2b）。不同研究者研究方向存在差异，如刘彦随、刘玉、郭丽英团队探究快速城镇化对耕地和粮食生产的影响；杨桂山、苏伟忠、潘佩佩团队主要是对太湖流域的耕地变化与粮食生产的时空演变进行探究。王文龙从农业经营主体的视角阐述耕作效益与粮食安全的关系[62]；欧名豪从耕地保护理论、制度视角出发阐述如何巩固粮食安全基础[63]；何蒲明从耕地如何科学、高效休耕保障粮食安全[64]；陈印军注重耕地潜力挖掘提升粮食产量[65]；张安录集中在耕地流转、耕地补偿、耕地效益的研究[66]；蔡运龙、李玉平基于现状预测未来所需耕地面积和粮食需求[67,68]；张凤荣、刘彦随、任志远从地理学视角分析耕地资源和粮食产能间的时空关系[69,70,71]。由此可见，学者们对中国耕地保护与粮食安全研究涉及学科门类广且多元化。

图2 耕地保护与粮食安全合作可视化图谱

2.4 研究核心、热点、进程

2.4.1 我国耕地保护与粮食安全研究核心

根据耕地保护与粮食安全研究的关键词共现图谱（图3），图谱中共有748个节点和1 073条连线，网络密度为0.003 8。排名前八的关键词依次为粮食安全、耕地保护、粮食生产、耕地压力指数、耕地资源、中国、土地利用、粮食产量。由此可见高频关键词联系密切，也是研究的核心和基础。其他关键词为单向分支或闭环网络联系，形成不同的细分研究领域。如生态补偿、补偿标准、利益补偿机制形成单向分支，可反映出研究内涵为耕地占用粮食安全和生态安全造成潜在的隐患。农业发展、供给侧改革、补贴政策等关键词形成闭环网络，是粮食产品出现供过于求和供给不足的具体研究，政府可通过农业补贴等手段引导农户进行供给侧结构性改革。

图3 关键词共现图谱

将关键词梳理分类（表3），了解中国耕地保护与粮食安全研究的地域尺度、学科视角和技术方法，为后续研究提供参考。当前我国耕地保护与粮食安全研究区域覆盖国内多数省份，但仅停留在省级行政区，未见有市县层面的区域尺度研究。研究多从社会经济、生态环境、农业农村视角开展，在对耕地保护与粮食安全的制度、政策、法规研究有待进一步加强。

表3 耕地保护与粮食安全研究关键词分类

2.4.2 我国耕地保护与粮食安全研究热点

通过不同阶段新词短期激增或词频动态显著变化来掌握该主题研究领域的前沿方向[72]，突现词是根据标题、摘要、关键词的词频增长率确定热点词汇[73]，突现词突现度大小反映热点强弱[74]。运用CiteSpace软件中Burst功能得出关键突现词（表4）。1998—2003年中国粮食产量连续5年减产，威胁国家粮食安全，粮食安全问题、粮食播种面积一度成为研究热点。2003年《退耕还林条例》颁布[75]，更加重视生态环境保护和坡耕地的水土流失问题，退耕还林一词成为研究热点，突现度在所有突现词中最高。为加快土地复垦，增加耕地面积，保障粮食安全根基，2009年国土资源部提出“保经济增长、保耕地红线”行动[76]，2012年颁布《全国土地整治规划（2011—2015年）》[77]，耕地红线、土地整治成为当时研究热点。城镇人口快速增加导致优良耕地资源减少,城镇化与粮食安全互竞关系愈加明显，党的十八大强调“走中国特色新型城镇化道路”[78]，新型城镇化背景下的耕地保护和粮食安全问题是2013—2015年的研究热点。近年来全球粮食供应日趋紧张，国家加强对高标准农田的建设和粮食主产区粮食生产保障，耕地质量[79]、粮食主产区[80]成为当前的研究热点。此外，粮食储存加工[81]、粮食产能提升[82]、粮食安全问题[83]、中国粮食面临的国际竞争[84]和中美贸易战对中国粮食安全[85]的挑战，以及耕地被破坏威胁粮食安全、生态安全，耕地质量评价[86]、生态修复[87]、可持续发展[88]、置换补偿[89]都是近年国内学者重点研究领域。研究热点从仅对粮食种植、粮食产能的关注，逐渐向社会经济、城市发展、生态环境等综合性、复杂性要素驱动耕地质量提升和对粮食主产区保护转变。研究热点随国家政策、社会经济发展而不断变化，具有明显的导向性和时效性。

表4 1996—2020年关键词突现

2.4.3 我国耕地保护与粮食安全研究进程

为进一步梳理中国耕地保护与粮食安全的研究进程，对发文数量进行统计（图4），在关键词共现基础上运用CiteSpace软件的Timezone View功能绘制关键词时区知识图谱（图5）。根据图4、5分析将我国耕地保护与粮食安全研究进程分为：萌芽起步阶段、拓展增长阶段、成熟发展阶段。

图4 1996—2020年各年份发文数量变化

图5 耕地保护与粮食安全关键词时区可视化图谱

（1）萌芽起步阶段（1996—2003年），1996年发布的《中国的粮食问题》白皮书中首次提出解决粮食供需问题的基本方针[90]。1998年发布《关于进一步深化粮食流通体制改革的决定》后造成全国粮价波动，粮食产量连续5年走低。同年成立国土资源管理行政单位行使耕地保护管理职能，《土地管理法》重点强调对耕地的保护，1999年国土资源部发布《关于切实做好耕地占补平衡工作的通知》明确耕地占用必须“占一补一”。保护耕地、控制建设占用耕地和实现粮食增产是这一时期的主要研究内容，出现土地利用、耕地保护、耕地资源、人均耕地、耕地面积、粮食安全、粮食生产、粮食产量等高频关键词。如1998年张卫健从土地管理、城市规划、旧城区改造、农民建房用地等四个方面强调耕地非农化对粮食安全的潜在威胁[91]；2003年谭术魁提出合理安排耕地用途、压缩劣质耕地的调控思路以加强粮食主产区建设和降低粮食生产成本[92]。高频关键词类别单一，文章篇数少，但针对耕地保护和提升粮食产量的政策体系逐渐形成，为后续耕地保护研究的方向拓展和快速增长奠定坚实基础。

（2）拓展增长阶段（2004—2010年），2004年国务院通过《关于深化改革严格土地管理的决定》，制定最全面、最严格的耕地管控制度。2006年“十一五”规划纲要中明确提出1.2亿hm2（18亿亩）耕地红线的要求，国家政策对于耕地保护支持不断完善。同年取消农业税，并出台耕地粮食种植补贴[93]，进一步鼓励耕地种植，保障粮食增产、农民增收，促进粮食产能稳步提升。国土资源部分别在2009年和2010年开展“双保行动”和“双保工程”，大量25°以上的坡耕地退耕，耕地面积减少。也拉开了快速城镇化、环境污染背景下耕地保护和粮食安全问题的研究序幕，并关注人地关系和人地矛盾，这一阶段研究的既有耕地和粮食安全的现象和问题揭示研究如：耕地保有量、耕地保护制度、耕地压力指数、最小人均耕地面积、耕地质量、耕地非农化。也有与影响耕地利用的相关研究：城镇化、工业化、生态保护、可持续利用、人地矛盾、农业土壤，同时还有相关研究方法和影响机理研究：主成分分析、预测、影响因素及对策、补偿标准、种植结构、“三农”问题等。2008年刘新卫等通过土地利用变更调查数据分析城镇土地利用现状，认为快速城镇化导致土地利用结构失调，影响耕地保护和粮食安全[94]；2009年杨忍等基于最小人均耕地面积、耕地压力指数模型、时间序列平滑外推预测等方法对宁夏回族自治区的粮食生产、耕地压力指数作动态变化分析[95]；2010年刘笑彤等认为科技和资金可提高耕地生产率是减轻耕地压力、保证粮食安全的根本途径[96]。耕地保护和粮食安全的政策体系逐年完善，研究学科的交叉性进一步增强，研究尺度视角更丰富，数理模型为数据可靠性分析提供了支撑，研究成果也增加至665篇。

（3）成熟发展阶段（2011—2020年），2012年国土资源部通过《高标准基本农田建设标准》对农田建设的目标、条件、内容与技术标准等进行明确，明确了基本农田的建设和高标准农田建设的标准。2013年确立“以我为主、立足国内、确保产能、适度进口、科技支撑”的国家粮食安全新战略和“确保谷物基本自给、口粮绝对安全”的新目标。2017年国土资源部发布《关于改进管理方式切实落实耕地占补平衡的通知》进一步明确耕地保护的责任并稳步提升耕地数量与质量。2019年“中央一号文件”提出要稳定粮食种植面积1.1亿hm2（16.5亿亩），粮食生产从增产向提质转变。提升耕地质量、夯实粮食安全根基、强化粮食安全战略是这一阶段的研究主要研究内容。这一阶段的研究视野更开阔，研究方法和手段更丰富，物理学的小波分析，借助地理信息科学开展耕地动态监测等高精方法和技术运用到相关研究中。新型城镇化、乡村振兴、新常态、供给侧结构性改革、人粮关系、耕地占用税、财政转移支付、东北粮食主产区、耕地红线、土地整治、退耕、休耕规模、海外耕地投资、虚拟耕地、复种指数、修正耕地压力指数、小波分析、遥感、地理信息系统等是这一阶段的高频词汇。如姜长云认为农业供给侧改革利于增强我国农业创新、竞争、可持续发展的能力，更好地保障国家粮食安全[97]；韩长赋指出守住耕地红线是坚守“确保谷物基本自给、口粮绝对安全”的战略底线[98]；吴炳方等利用遥感影像技术对农情实时监测和预警，满足国家粮食安全的重大战略需求[99]。此阶段发文量为979篇，年均发文量108篇，也说明耕地保护与粮食安全相对成熟且进入稳步发展阶段。耕地保护和粮食安全政策体系趋于成熟化，遥感、大数据等技术方法为实时监测和精准决策提供支撑，创新性、前瞻性成果不断涌现。

3 结论与展望

3.1 结论

运用CiteSpace软件对CNKI中EI来源期刊、北大核心、CSSCI、CSCD来源期刊发表的中国耕地保护与粮食安全研究文献从发文数量、期刊来源、高被引文献等几个方面进行数理统计，通过对文献的研究机构、作者、关键词来分析和梳理研究的核心和热点，并总结研究进程，得出以下结论。

（1）我国耕地保护与粮食安全研究是集自然科学与社会科学于一体的综合性研究。“粮地”矛盾分析、耕地保护政策、耕地和粮食产能提质是学者们历来关注的重点。同一研究体系或地域相近作者、机构合作多，跨区域合作少，形成“小团体，大分散”的学术研究格局，不同机构研究侧重点不同。高频关键词反映研究集中于省级行政区单元，主要基于社会经济、生态环境、农业农村等视角对耕地保护和对粮食安全的探讨。研究热点政策导向性、时效性明显，农地流转、耕地质量、粮食主产区等研究领域是近年的研究热点。

（2）近25年中国耕地保护与粮食安全研究经历“萌芽起步—拓展增长—成熟发展”3个阶段。萌芽起步阶段（1996—2003年）政策体系逐渐形成，保护耕地、少占耕地和实现粮食增产为主要研究内容，且主要停留在理论和现象的初探。拓展增长阶段（2004—2010年）政策体系逐年完善，研究内容转变为快速城镇化、环境污染对耕地数量质量和粮食生产的影响，学科的交叉性增强、研究尺度视角丰富，研究趋于系统化。稳步发展阶段（2011—2020年）政策体系趋于成熟，内容提升到对耕地质量和粮食安全战略的研究，技术方法革新，创新性、前瞻性成果涌现，研究成果更好服务社会民生和国家重大战略。

（3）当前我国全面遏制耕地“非农化”、防止耕地“非粮化”，落实“藏粮于地”“藏粮于技”的要求，寻求构建耕地保护与粮食安全的长效保护机制，借助大数据、遥感技术、物联网技术对全国不同环境条件下的耕地实施分区管控、精细利用，要求平原地区种粮面积不减少，探索山区边际耕地的可持续利用路径。完善对耕地保护主体和种粮主体多元化补贴政策，逐步提高农民自身抵御外来风险能力，激发农民种粮意愿，最大限度地提升耕地利用效力。

3.2 展望

在守住耕地红线、保障粮食安全、推动乡村振兴、实现生态文明的要求下，落实最严格耕地保护制度，才能真正将饭碗牢牢端在自己手中，才能在防范和化解重大风险时把握先机。未来我国耕地保护与粮食安全研究需从以下几方面深入。

（1）我国耕地保护与粮食安全研究涉及资源环境、农业农村、社会经济等学科，研究的理论、方法、技术交叉性强，未来需加强不同科研机构、学科团队从环境学、生态学、经济学、社会学、地理学、信息学等学科开展交叉融合研究。探求不同自然条件、不同文化背景下的生产、生活、生态规律，完善理论框架，突破技术瓶颈，逐渐形成科学化、系统化的研究方案。

（2）为构筑粮食安全屏障，未来耕地保护工作需进一步挖掘县、镇、村三级行政单位耕地利用的表象和机理。在资源环境承载力、粮食需求评价基础上，对不同地区耕地数量质量、粮食生产、生态环境的内在驱动机制和时空演化过程进行科学判读和分析后分步施策，实现分类保护。守住水热条件优越的平原地区优质耕地资源，严控建设用地占用基本农田。加快土地整治，推动高标准农田建设，实现耕地规模化、粮食专业化生产，提高区域土地资源利用率。对生态脆弱、资源匮乏地区实行耕地休养生息制度，结合乡村振兴，探索山区边际耕地多元化利用模式，提升耕地利用力，筑牢生态安全屏障。运用地理空间大数据、遥感技术、数理模型为耕地侵占的预警、处理和高标准基本农田建设保护提供技术支撑，做到对耕地资源精细化使用与管理。

（3）为保障粮食安全，满足人民对粮食日益多元化的需求，未来研究需完善粮食生产保护政策，为提升种粮效益、稳定粮食价格、平衡粮食供需、强化粮食储备能力奠定政策基础。加大科研经费投入提升生物科技水平，减少对国外企业种子、农药、化肥依赖程度。扩大粮食规模化生产能力、提升粮食精细化生产水平、推动粮食绿色生产满足老百姓日益增长的多元化消费需求。参与全球农业竞争，深耕全球粮食主产区加强对粮源的控制能力，扩大海外粮食生产队伍保障国内粮食稳定供应。改善粮食储备、流通领域的基础装备设施，减少粮食在流通存储过程中的损失。