安方乾 王倩 梅再美

摘要基于人糧關(guān)系，運用土地資源承載力（LCC）模型和土地資源承載力指數(shù)（LCCI）模型，從全省、分市、分縣3個空間尺度定量評價了2000—2015年貴州省土地資源承載力的時空變化過程。結(jié)果表明：從全省水平上看，貴州省土地資源承載力一直處于人口超載、糧食短缺的狀態(tài)；分市格局上看，糧食盈余市（州）增加，人糧超載市（州）減少，人糧關(guān)系趨于改善，遵義市土地資源承載力指數(shù)最低，貴陽市最高；分縣尺度上看，全省大部分縣域的土地承載力狀態(tài)有明顯改善，北部地區(qū)土地資源承載力明顯高于其他地區(qū)，目前糧食盈余縣主要分布在遵義市，貴陽—安順—六盤水—黔西南一帶的人口超載縣最為集中。

關(guān)鍵詞人糧關(guān)系；貴州?。煌恋刭Y源承載力；土地資源承載力指數(shù)

中圖分類號S-9文獻標識碼A文章編號0517-6611（2018）05-0223-04

AbstractOn the basis of mangrain relationship， using the land carrying capacity （LCC） and land carrying capacity index （LCCI） models， the spatialtemporal variation of land carrying capacity was quantitatively evaluated in Guizhou Province from 2000 to 2015 on basis of 3 spatial scales which were province， city and county. The results showed that： Observed from Guizhou Province level， the land carrying capacity has been in states of population overloads and food shortages；Observed from spatial patterns， the cities （states） of food surplus were increased and mangrain overloads were decreased， the mangrain relationships was improved， the land carrying capacity was lowest in Zunyi and highest in Guiyang. Observed from counties scale， the land carrying capacity of most countries were obviously improved， the land carrying capacity of northern countries were significantly higher than other countries， the food surplus countries mainly distributed in Zunyi， and the population overloads countries mainly concentrated in Guiyang-Anshun-Liupanshui- Qianxinan.

Key wordsMangrain relationship；Guizhou Province；Land carrying capacity；Land carrying capacity index

糧食安全是國家安全戰(zhàn)略的基礎(chǔ)，是實現(xiàn)經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展的重要保障。我國是人口大國，人均土地資源占有量少，隨著工業(yè)化和城市化不斷地推進，耕地資源數(shù)量減少，土地退化，人地矛盾日益突出[1-2]。20世紀60年代以來，由于全球人口快速增長、資源短缺、生態(tài)環(huán)境惡化等問題愈演愈烈，世界各國廣泛展開土地資源承載力的研究。80年代中期中國科學院從土地、糧食（食物）與人口相互關(guān)系的角度出發(fā)對中國土地資源生產(chǎn)能力及人口承載量進行了研究[3-4]。

近年來，研究土地資源承載力的方法層出不窮，如系統(tǒng)動力學模型[5-6]、農(nóng)業(yè)生態(tài)區(qū)域法模型[7]、灰色模型和線性規(guī)劃模型[8]、生態(tài)足跡法模型[9-10]、潛力估算模型[11]、GIS和RS技術(shù)[12]、土地資源承載力指數(shù)（LCCI）模型[13]等。其中LCCI模型一直被廣泛運用，因此，筆者基于人糧關(guān)系，利用土地資源承載力（LCC）模型和LCCI模型，從全省、分市、分縣3個空間尺度定量評價了2000—2015年貴州省土地資源承載力的時空變化過程，試圖為確保國家糧食安全與有效推行貴州省土地資源可持續(xù)利用提供理論依據(jù)和決策支持。

1數(shù)據(jù)來源與研究方法

1.1研究區(qū)域概況

貴州省位于我國西南腹地，云貴高原東部，長江水系與珠江水系的上游地區(qū)，現(xiàn)轄9個市（州）88個縣（市、區(qū)），介于103°31′～109°30′ E、24°30′～29°13′ N，土地面積17.62萬km2，全省地勢西高東低，地形以山地與丘陵為主，是我國唯一沒有平原的省份。氣候溫和，降水豐沛，雨熱同期，但由于喀斯特強烈發(fā)育，山高坡陡，工程性缺水嚴重，生態(tài)環(huán)境脆弱，耕地質(zhì)量較差，抗干擾能力弱，環(huán)境容量低，糧食自給率低，人地矛盾突出。

1.2數(shù)據(jù)來源

數(shù)據(jù)來源于《貴州統(tǒng)計年鑒》（2000—2015），主要包括2000—2015年貴州省全省、各市和各縣的常住人口、糧食產(chǎn)量等數(shù)據(jù)。在分縣尺度下，為減少年際誤差，用連續(xù)3年糧食產(chǎn)量的平均值代表研究年份農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平。

1.3研究方法

1.3.1土地資源承載力（LCC）模型。

土地資源承載力一般是指一定區(qū)域內(nèi)的土地所能持續(xù)供養(yǎng)的人口數(shù)量，即土地資源人口承載量，其實質(zhì)是研究人口消費與食物生產(chǎn)、人類需求與資源供給間的平衡關(guān)系問題[14]。土地資源承載力（LCC）模型主要反映區(qū)域土地、糧食與人口的關(guān)系，可以用一定糧食消費水平下區(qū)域土地生產(chǎn)力所能持續(xù)供養(yǎng)的人口規(guī)模來度量[15]。其公式表示為：

LCC=G/Gpc

式中，LCC為土地資源承載力（人）；G為糧食總產(chǎn)量（kg）；Gpc為人均糧食消費標準（kg/人）。參照相關(guān)研究并結(jié)合研究區(qū)的實際情況，人均糧食消費400 kg即可達到營養(yǎng)安全的要求[16-17]，所以該研究將其作為貴州省的糧食消費標準。

1.3.2土地資源承載力指數(shù)（LCCI）模型。

為揭示區(qū)域現(xiàn)實人口數(shù)量與土地資源承載力之間的關(guān)系，該研究構(gòu)建土地資源承載力指數(shù)（LCCI）來表征貴州省的實際人口與理論人口承載能力的相互關(guān)系，利用LCCI來衡量貴州省土地資源承載力狀況。其公式表示為：

LCCI=Pa/LCC

式中，LCCI為土地資源承載力指數(shù)；Pa為現(xiàn)實人口總數(shù)（人）。

根據(jù)LCCI的大小將研究區(qū)域劃分為以下3種類型區(qū)：

（1）糧食盈余區(qū)，LCCI ≤0.875。該類型區(qū)特征為糧食充裕，具有一定的開發(fā)潛力。

（2）人糧平衡區(qū)，0.875< LCCI ≤1.125。該類型區(qū)特征為當?shù)厝丝诘募Z食消費與糧食供給處于相對平衡狀態(tài)，開發(fā)空間有限。

（3）人口超載區(qū)，LCCI >1.125。該類型區(qū)特征為糧食需求超過農(nóng)業(yè)生產(chǎn)能力，糧食短缺嚴重，人地關(guān)系緊張。

依據(jù)盈余、超載的程度可進一步將土地資源人口承載力細分為8個級別（表1）。

2結(jié)果與分析

2.1全省土地資源承載力評價

2000—2015年貴州省土地資源承載力評價結(jié)果見圖1。由圖1可知：

（1）2000—2015年土地資源承載力呈周期性波動特征，具有明顯的不確定性，波動周期為4～6年，長短不一。諸如2000年糧食產(chǎn)量為1 161.3萬t，LCC為2 813.03萬人，2002年糧食產(chǎn)量跌至1 034.2萬t，LCC減至2 585.50萬人，2005糧食產(chǎn)量則增至1 152.06萬t，LCC為2 880.15萬人；2006年受糧食播種面積減少影響，糧食產(chǎn)量減至1 038萬t，減幅10%，LCC跌至2 595.00萬人，此后糧食產(chǎn)量逐步回升，2009年達到1 168.27萬t，LCC增至2 920.68萬人；2011年由于全省大面積受到旱災(zāi)的嚴重影響[18]，糧食比上一年減產(chǎn)235.4萬t，降幅達20%，LCC達到最低值2 192.25萬人，2011年以后，隨著糧食播種面積和農(nóng)作物單產(chǎn)的增長，糧食產(chǎn)量不斷增加，土地資源承載力逐年增長，2015達到最高點2 950.00萬人。

（2）2000—2015年LCCI介于1.196～1.582，土地資源承載力一直處于人口超載，糧食短缺的狀態(tài)。盡管2011年以來糧食產(chǎn)量不斷增長，土地資源承載力指數(shù)呈下降趨勢，人糧關(guān)系有所緩和，但仍沒有改變?nèi)丝诔d狀態(tài)，現(xiàn)實人口數(shù)遠高于土地資源承載力。相關(guān)研究普遍認為，一個國家或地區(qū)的糧食自給率在100%以上，就是完全自給；自給率在95%～100%，為基本自給；自給率在90%～95%，是可以接受的糧食安全水平；自給率一旦在90%以下，糧食安全的風險會顯著增加[19]。貴州省糧食自給率一直處于90%安全線之下，糧食虧缺嚴重，供求關(guān)系嚴重失衡，糧食安全風險較大。

2.2貴州省各市（州）土地資源承載力評價

2000—2015年貴州省各市（州）土地資源承載力評價結(jié)果見圖2。由圖2可知：

（1）2000—2015年糧食盈余與人糧平衡市（州）增加，人口超載市（州）減少，人糧關(guān)系趨于改善。2000年僅遵義市和銅仁市2個市表現(xiàn)為人糧平衡狀態(tài)，其他7個市（州）均為人口超載狀態(tài)，到2015年，出現(xiàn)了1個糧食盈余市，人糧平衡市（州）增至4個，人口超載市（州）減至4個。

（2）區(qū)域土地資源承載力狀態(tài)差異明顯，其中遵義市土地資源承載力指數(shù)最低，貴陽市最高。遵義市人口密度較低，糧食播種面積大，且單產(chǎn)較高，土地資源承載力最高，以糧食盈余和人糧平衡為主要特征；貴陽市作為貴州省省會城市，人口集聚效應(yīng)明顯，人口增長迅猛，糧食從最初年產(chǎn)6345萬t下降到45.39萬t，降幅達28.5%，僅擁有全省234%的耕地，生產(chǎn)了全省3.85%的糧食，卻供養(yǎng)了全省1309%的人口，土地資源承載力最低，土地資源承載力指數(shù)明顯高于其他地區(qū)，土地資源承載力一直處于人口嚴重超載狀態(tài)，人糧矛盾突出，糧食缺口較大。

2.3貴州省各縣土地資源承載力評價

該研究采用2000—2003年、2006—2008年、2013—2015年各縣糧食產(chǎn)量的平均值依次代表了2000、2007、2015年各縣的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平，以此評價2000—2015年貴州省各縣土地資源承載力，結(jié)果見表2和圖3。由表2和圖3可知，2000—2015年全省大部分縣域的土地資源承載力狀態(tài)有明顯改善，糧食盈余和人糧平衡縣明顯增加，人口超載縣大幅減少，土地資源承載力逐步增強，人地矛盾有所緩和；空間上，全省北部地區(qū)的土地資源承載力明顯高于其他地區(qū)。

（1）2000年貴州省大多數(shù)縣域的土地資源承載力狀態(tài)以人口超載為主要特征。全省73.56%的縣域，72%的人口存在不同程度的糧食虧缺，糧食盈余縣僅有花溪區(qū)、余慶縣、湄潭縣以及綏陽縣4縣，糧食平衡縣也僅有19個，占全省21.84%?？臻g上，貴州省北部地區(qū)土地資源承載力高于其他地區(qū)，六盤水市、安順市以及黔南州所轄各縣域都處于人口嚴重超載狀態(tài)。

（2）2007年貴州省大多數(shù)縣域的土地資源承載力狀態(tài)與2000年相比有明顯好轉(zhuǎn)，糧食盈余和糧食平衡縣的數(shù)量及其所轄人口數(shù)大幅增加，人口超載縣的數(shù)量及其所轄人口數(shù)顯著減少，但人口超載縣占比仍較大。其中，糧食盈余縣為19個，占全省21.59%，比2000年增加了15個，增幅達375%；人糧平衡縣為39個，占全省44.32%，比2000年增加了20個，增幅為105.26%；人口超載縣為31個，占全省3409%，比2000年減少了34個，減幅為53.13%。

（3）2015年貴州省土地資源承載力狀態(tài)較2007年略有下降，全省以人糧平衡和人口超載為主要特征。其中，糧食盈余縣為14個，占全省15.91%，比2000年減少了5個；人糧平衡縣為39個，占全省44.32%，與2000年持平；人口超載縣為35個，占全省39.77%，比2007年增加了5個?？臻g上，糧食盈余縣集中分布于遵義市；貴陽—安順—六盤水—黔西南一帶由于人口密度大，播種面積小，農(nóng)業(yè)在經(jīng)濟中的占比小，土地資源承載力低，人口超載縣最為集中。

3結(jié)論

基于貴州省資源稟賦差異顯著、人口分布不均的現(xiàn)實，從人糧關(guān)系角度出發(fā)，運用多個空間尺度系統(tǒng)衡量了2000—2015年貴州省土地資源承載力的時空演變。結(jié)果表明：

（1）從全省水平看，2000—2015年土地資源承載力呈周期性波動特征，具有明顯的不確定性，波動周期為4～6年，長短不一；LCCI介于1.196～1.582，土地資源承載力一直處于人口超載，糧食短缺的狀態(tài)。

（2）從分市格局看，2000—2015年糧食盈余市（州）與人糧平衡市（州）增加，人口超載市（州）減少，人糧關(guān)系趨于改善；區(qū)域土地資源承載力狀態(tài)差異明顯，其中遵義市土地資源承載力指數(shù)最低，貴陽市最高。

（3）從分縣尺度看，2000—2015年全省大部分縣域的土地承載力狀態(tài)有明顯改善，糧食盈余和人糧平衡縣明顯增加，人口超載縣大幅減少，土地資源承載力逐步增強，人地矛盾有所緩和；空間上，全省北部地區(qū)的土地資源承載力明顯高于其他地區(qū)。目前貴陽—安順—六盤水—黔西南一帶的人口超載縣最為集中。

從以上研究可以看出，土地資源承載力在不同的研究尺度下，其結(jié)果存在一定的差異。從全省水平上看，貴州省現(xiàn)實人口數(shù)遠高于土地資源承載力，糧食短缺嚴重，但隨著選取尺度的不斷縮小，在分市、分縣尺度下部分區(qū)域存在著糧食盈余與人糧平衡的現(xiàn)象。利用土地資源承載力（LCC）模型和土地資源承載力指數(shù)（LCCI）模型能簡明直觀地反映出貴州省土地資源承載力的狀況，為當?shù)厝丝谡叩闹贫ㄅc土地利用的優(yōu)化提供科學依據(jù)。

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