尹方平，趙文儀

（1.張家港市長江治理工程管理處，江蘇蘇州 215600；2.天津大學建筑工程學院，天津 300350）

我國是世界四大文明古國之一，擁有悠久的文明史，在小農(nóng)經(jīng)濟時代，農(nóng)業(yè)一直處于國民經(jīng)濟發(fā)展的根本地位［1］。近幾十年，我國工業(yè)化進程加快，雖然農(nóng)業(yè)在國民經(jīng)濟中占比在逐漸下降，但是我國有著14 億人口，農(nóng)業(yè)發(fā)展和糧食安全更是上升為國家安全的戰(zhàn)略高度。對我國這樣一個人口大國來說，農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)地位在任何時候都不能被忽視和削弱。

我國糧食生產(chǎn)已經(jīng)實現(xiàn)連續(xù)17 年豐收［2］，1999—2016 年間，我國糧食產(chǎn)量由5.1 億噸增長到6.6 億噸，20 年來增長了30.6%，成績非常喜人。但2012—2016 年間，我國的糧食產(chǎn)量只增長了324 萬噸，增速非常緩慢。2007—2016年耕地面積和糧食產(chǎn)量變化趨勢如圖1所示。

圖1 2007—2016 年耕地面積面積和糧食產(chǎn)量變化趨勢圖

農(nóng)業(yè)人口、土地和水資源是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)最基本的三大資源要素。1）區(qū)域內(nèi)的農(nóng)業(yè)人口越多則從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的勞動力越充足［3-5］，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)動力越強勁。中國人口分布受地形地貌、水源分布、氣候條件等眾多因素的影響，空間分布極其不均。2）區(qū)域內(nèi)的農(nóng)業(yè)用地越多則農(nóng)業(yè)競爭力提高的空間越大［6-8］，農(nóng)業(yè)增長潛力越大。中國地形、氣候十分復雜，土地類型復雜多樣，為農(nóng)、林、牧、副、漁多種經(jīng)營和全面發(fā)展提供了有利條件。但也要看到，有些土地類型難以開發(fā)利用。3）區(qū)域內(nèi)的水資源越多則農(nóng)作物生長條件越好［9-11］，可種植的農(nóng)作物種類豐富。中國河流眾多，河網(wǎng)密集，擁有長江、黃河等諸多較長河流，也有洞庭湖、鄱陽湖等水域廣闊的淡水湖，還有青海湖等大型咸水湖。

1 數(shù)據(jù)與方法

本研究涉及的數(shù)據(jù)集包含346 個地級市，4 個代表年份，數(shù)據(jù)種類主要為農(nóng)業(yè)人口（單位：萬人）、農(nóng)業(yè)用地面積（單位：km2）、水資源總量（單位：億立方米）、糧食單產(chǎn)（單位：kg/hm2）等系列數(shù)據(jù)，其中水資源量數(shù)據(jù)來自各省級行政區(qū)及全國水資源公報，各地市土地類型面積、農(nóng)業(yè)人口及糧食產(chǎn)量主要來源于中國各省級統(tǒng)計年鑒和各省級行政區(qū)的水資源公報。

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資源匹配系數(shù)［12-17］能反映特定區(qū)域可供農(nóng)業(yè)利用的兩個生產(chǎn)要素量比關(guān)系和資源稟賦時空分布，可以揭示區(qū)域要素1 的資源量與要素2 資源在時空上的相互滿足程度。一般采用單位要素2 可擁有的要素1 來表示，例如可以采用單位農(nóng)業(yè)用地面積擁有的水資源量來表示水資源-農(nóng)業(yè)用地匹配系數(shù)。水資源-農(nóng)業(yè)用地匹配系數(shù)由區(qū)域農(nóng)業(yè)用地及水資源相對數(shù)量的時空分布和利用特征決定，其值越大，表明水資源能夠滿足農(nóng)業(yè)用地的程度越高，該區(qū)域的農(nóng)業(yè)資源形勢是水多地少；其值越小，表明水資源能夠滿足農(nóng)業(yè)用地的程度越低，該區(qū)域的農(nóng)業(yè)資源形勢是地多水少。生產(chǎn)要素資源匹配系數(shù)模型如下。

1）以子區(qū)域為基本單位的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要素1 和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要素2 資源匹配系數(shù)計算模型：

式（1）中：Ri,k為第i個子區(qū)域的第k年農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要素資源匹配系數(shù)，Wi,k為第i個子區(qū)域k年農(nóng)業(yè)要素1 資源擁有量，αi,k為第i個子區(qū)域的第k年農(nóng)業(yè)要素1 的資源利用效率，Li,k為第i個子區(qū)域的第k年農(nóng)業(yè)要素2 資源擁有量，βi,k為第i個子區(qū)域的第k年農(nóng)業(yè)要素2 的資源利用效率。

2）一級區(qū)域農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要素資源匹配系數(shù)計算模型：

式（2）中：Rk為一級區(qū)域的第k年水土資源匹配系數(shù)，Ri,k為第i 子區(qū)域的第k年農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要素資源匹配系數(shù)，n為一級區(qū)域內(nèi)子區(qū)域的數(shù)量。一級區(qū)域農(nóng)業(yè)水土資源匹配系數(shù)為該區(qū)各子區(qū)域農(nóng)業(yè)水土資源匹配系數(shù)的平均值，用以衡量各一級區(qū)域?qū)?yīng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要素資源的總體匹配程度。

2 結(jié)果與分析

2.1 中國農(nóng)業(yè)用地-農(nóng)業(yè)人口匹配系數(shù)時空分布特征

各省份農(nóng)業(yè)用地-農(nóng)業(yè)人口匹配系數(shù)見表1。農(nóng)業(yè)用地-農(nóng)業(yè)人口匹配系數(shù)全國均值為0.31，處于較低水平，僅為世界平均水平的1/3，空間上呈南方低北方高的格局。

表1 各省份農(nóng)業(yè)用地-農(nóng)業(yè)人口匹配系數(shù)空間分布

七大地區(qū)中，華南地區(qū)匹配系數(shù)最低，明顯低于全國平均水平；東北地區(qū)匹配系數(shù)的值最高，明顯高于全國平均水平；其他地區(qū)值在0.26～0.33，與匹配系數(shù)全國平均值差距不大，均處于較合理的波動范圍。

華北地區(qū)各省份匹配系數(shù)變動幅度較大，匹配系數(shù)最低的是山西，最高的為內(nèi)蒙古，極差為0.58，區(qū)域差別很大。東北地區(qū)3個省份匹配系數(shù)從低到高依次為遼寧、吉林和黑龍江，極差為0.52，且基本成等比分布，區(qū)域差別較大。華東地區(qū)匹配系數(shù)最低為浙江，最高是江蘇、上海，極差為0.37，區(qū)域內(nèi)部差別較小。華南地區(qū)匹配系數(shù)的整體水平較低，區(qū)域內(nèi)部差別很小。西南地區(qū)系數(shù)最低的是西藏，系數(shù)最高的是四川、重慶，極差為0.21，區(qū)域內(nèi)部差別較小。西北地區(qū)系數(shù)最低的是青海，系數(shù)最高的為新疆，極差為0.27，區(qū)域內(nèi)部差別較大。

中國全國及各大地區(qū)各年度農(nóng)業(yè)用地-農(nóng)業(yè)人口匹配系數(shù)如表2 所示，從表中可以看出：2004 年、2008 年、2012 年和2016 年4 個年度的全國農(nóng)業(yè)用地-農(nóng)業(yè)人口匹配系數(shù)依次升高，匹配系數(shù)的值從0.19 增長至0.31，增幅約為60%。其中每個4 年周期平均增幅均約為20%，年復合增幅約為4%。

表2 我國各大地區(qū)農(nóng)業(yè)用地-農(nóng)業(yè)人口匹配系數(shù)

從各大地區(qū)2004—2016 年農(nóng)業(yè)用地-農(nóng)業(yè)人口匹配系數(shù)累計增幅來看，華南地區(qū)累計增幅最小，增幅約為30%，西南地區(qū)累積增幅最大，增幅約為76%。各大地區(qū)2004—2008 年的匹配系數(shù)增幅較大，增幅基本都在20%以上，僅華南地區(qū)增幅約為10%。而各地區(qū)2008—2012 年和2012—2016 年的匹配系數(shù)增幅基本都在10%～20%。東北、華中、西南和西北4 個地區(qū)匹配系數(shù)每個4 年周期的增幅逐漸降低，華北和華東2 個地區(qū)匹配系數(shù)的每個4 年周期的增幅先降低后升高，華南地區(qū)匹配系數(shù)的每個4 年周期增幅先升高后降低。

中國各省份2004 年、2008 年、2012 年和2016 年的農(nóng)業(yè)用地-農(nóng)業(yè)人口匹配系數(shù)如圖2 所示。大部分省份的農(nóng)業(yè)用地-農(nóng)業(yè)人口的匹配系數(shù)均有較大幅度的增長，部分省份農(nóng)作物耕地雖然有所增長，但是增幅都在5%以內(nèi)。北京、天津、河北和江蘇、上海農(nóng)業(yè)用地-農(nóng)業(yè)人口匹配系數(shù)呈減少的趨勢，是因為城市用地不斷增長，而農(nóng)業(yè)用地大幅減少。江西、浙江、廣東、西藏和青海匹配系數(shù)波動幅度較小，主要是江西、西藏和青海城市化進程相對較慢，而浙江和廣東儲備耕地較少，研究時間序列內(nèi)，城市化導致農(nóng)業(yè)用地面積減少。

圖2 各省份農(nóng)業(yè)用地-農(nóng)業(yè)人口匹配系數(shù)時間分布

2.2 中國水資源-農(nóng)業(yè)人口匹配系數(shù)時空分布特征分析

中國水資源-農(nóng)業(yè)人口匹配系數(shù)空間分布如表3 所示。中國水資源-農(nóng)業(yè)人口匹配系數(shù)全國均值為0.54，呈現(xiàn)南高北低的格局。

表3 各省份水資源-農(nóng)業(yè)人口匹配系數(shù)空間分布

七大區(qū)域中，華北地區(qū)水資源-農(nóng)業(yè)人口匹配系數(shù)最小，僅為全國平均水平的20%左右；西南地區(qū)匹配系數(shù)最高，接近全國平均水平的2 倍；其他地區(qū)在0.38～0.81，即在全國平均水平0.50～1.50 倍。華北地區(qū)匹配系數(shù)最低的是北京、天津、河北，最高的是內(nèi)蒙古，極差為0.38，最大值接近最小值的8 倍。東北地區(qū)遼寧、吉林、黑龍江水資源-農(nóng)業(yè)人口匹配系數(shù)依次升高，極差為0.31，變化區(qū)間較小，且最大值僅為最小值的2 倍左右。華東地區(qū)匹配系數(shù)最低為山東，最高為福建，極差為1.45，最大值為最小值的30 倍，區(qū)域內(nèi)部地區(qū)差異很大。華南地區(qū)廣東的匹配系數(shù)較低，廣西、海南較高，極差為0.14，區(qū)域內(nèi)部地區(qū)差異較小。西南地區(qū)最低為重慶，最高為西藏，極差為9.38，最大值是最小值的40 倍。

中國全國及各大地區(qū)各年度水資源-農(nóng)業(yè)人口匹配系數(shù)如表4 所示，從表中可以看出：中國2004 年、2008 年、2012 年和2016 年4 個年度的水資源-農(nóng)業(yè)人口匹配系數(shù)依次增大，系數(shù)值從0.29 增長至0.54，增幅為86%，每個4 年周期平均增幅依次為34%、20%、14%，增幅逐年降低，但是年復合增幅約為5%。

表4 我國各大地區(qū)水農(nóng)業(yè)人口和水資源匹配系數(shù)

中國各省份2004 年、2008 年、2012 年和2016 年的水資源-農(nóng)業(yè)人口匹配系數(shù)如圖3 所示。各大地區(qū)水資源-農(nóng)業(yè)人口匹配系數(shù)的增幅呈現(xiàn)南方高北方低格局，西北地區(qū)累積增幅最小，增幅約為43%，華東地區(qū)累積增幅最大，增幅約為250%，華中和華南地區(qū)的增幅比較大，超過全國平均水平，東北西南西北則增幅較小，低于全國平均水平。僅華北、東北、西北的3 個地區(qū)2012—2016 年、2008—2012 年度華南的匹配系數(shù)降低。

圖3 各省份水資源-農(nóng)業(yè)人口匹配系數(shù)時間分布

東北地區(qū)3 個省的2004 年和2008 年水資源-農(nóng)業(yè)人口匹配系數(shù)值較小，且相差不大，2012 年和2016 年值較大，均比前2 個年度有跳躍性增長，增幅超過或接近100%。華北地區(qū)2004 年—2012 年每4 年均為上升趨勢，除山西外各省份2012—2016 年匹配系數(shù)4 年增幅都在降低。北京、天津、河北和山西的水資源-農(nóng)業(yè)人口匹配系數(shù)4 個省份總體增幅較大，累積增幅約為100%。華東地區(qū)江蘇、上海、安徽、浙江、福建的匹配系數(shù)有著極大幅度的增長，2016 年是2004 年的4～8 倍，主要是這4 個省份在2004 年到2016 年水資源大幅增長，特別是2016 年長江中下游發(fā)生了較大洪澇災害，各省份當年水資源量普遍超過年均的2 倍。華中、華南、西南和西北地區(qū)大部分省份水資源-農(nóng)業(yè)人口匹配系數(shù)變化幅度比較小，大部分省份增幅普遍在50%以內(nèi)。

2.3 中國水資源-農(nóng)業(yè)用地匹配系數(shù)時空分布特征分析

中國水資源-農(nóng)業(yè)用地匹配系數(shù)空間分布如表5 所示。中國水資源-農(nóng)業(yè)用地匹配系數(shù)全國均值為2.01，七大地區(qū)中，華北地區(qū)匹配系數(shù)最低值為0.44，東北地區(qū)值為0.79，匹配系數(shù)很低，華中、西北略大，值為1.30，華東系數(shù)較高，值為2.11，西南、華南系數(shù)均超過4.00?？梢钥闯鲋袊Y源-農(nóng)業(yè)用地匹配系數(shù)呈明顯南方高北方低的格局，且不同地區(qū)間的差別很大，匹配系數(shù)最高的華南地區(qū)，最低的是華北地區(qū)，華南地區(qū)的匹配系數(shù)是華北地區(qū)的10 倍多。

表5 各省份水資源-農(nóng)業(yè)用地匹配系數(shù)空間分布

華北地區(qū)匹配系數(shù)最低的是山西，最高的是北京、天津、河北，極差為1.92，最大值是最小值的10 倍多，地區(qū)內(nèi)各省份差別很大；東北地區(qū)匹配系數(shù)最低是黑龍江，最高的是遼寧，極差為0.16，地區(qū)內(nèi)的差別很??；華東地區(qū)匹配系數(shù)最低的是山東，最高的是福建，極差為8.83，最大值是最小值的45 倍，地區(qū)內(nèi)差別極大，但是除去山東省，最大的是江蘇、上海，最大值僅是最小值的9 倍，地區(qū)內(nèi)部差別處于較大水平；華中地區(qū)匹配系數(shù)最小的是河南，最大的是湖南，極差為2.26，最大值是最小值的10 倍多；華南地區(qū)最小的是廣西、海南，最大的是廣東，極差為1.60，最大值不到最小值的2倍，區(qū)域匹配系數(shù)很大，內(nèi)部各省份差別很??；西南地區(qū)西藏地區(qū)的值異常大，這是因為西藏地區(qū)大量的水資源以雪山的形式的青藏高原，除了西藏地區(qū)之外，西南地區(qū)最小的是貴州，值為1.88，最大的是云南，區(qū)域匹配系數(shù)整體較小，區(qū)域各省份差別很??；西北地區(qū)最小的是寧夏，最大的是青海，極差為10.73，最小值是最大值的100 倍，處于比較極端情況，但是其他3 個省份在0.43～1.94 波動，西北地區(qū)區(qū)域內(nèi)差異非常大。

中國各省份2004 年、2008 年、2012 年和2016 年的水資源-農(nóng)業(yè)用地匹配系數(shù)如圖4 所示。從時間序列來看：2004 年的匹配系數(shù)略小，其他3 個年份匹配系數(shù)在2.00 左右，匹配系數(shù)年序波動幅度很小，總增長幅度不到20%，年復合變化率小于1%。從局部來看，華北地區(qū)農(nóng)業(yè)用地和水資源匹配系數(shù)最穩(wěn)定，略高于0.40，僅2012 年較大；東北、華中、西北相對穩(wěn)定，波動幅度較小，波幅在20%以內(nèi)；華南地區(qū)波動幅度較大，波幅在50%左右；華中地區(qū)2004—2012 年均十分穩(wěn)定，而2012—2016 年較大增長，增長幅度為30%；華東地區(qū)波動幅度最大，匹配系數(shù)逐年上升，2004 年的匹配系數(shù)僅為1.02，2016 年匹配系數(shù)上升到2.11，增幅為110%。

圖4 各省份水資源-農(nóng)業(yè)用地匹配系數(shù)時間分布

3 結(jié)論與討論

分別對中國農(nóng)業(yè)用地-農(nóng)業(yè)人口匹配系數(shù)、水資源-農(nóng)業(yè)人口匹配系數(shù)、水資源-農(nóng)業(yè)用地匹配系數(shù)進行深入分析，得到如下結(jié)論。

表6 我國各大區(qū)域農(nóng)業(yè)用地和水資源匹配系數(shù)

1）中國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要素資源分布受地理因素影響較大，其中農(nóng)業(yè)用地-農(nóng)業(yè)人口匹配系數(shù)呈現(xiàn)南方低北方高的格局，這表明中國南方地區(qū)農(nóng)業(yè)人口和水資源豐富，而北方地區(qū)耕地資源更為豐富，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要素空間分布錯位嚴重。

2）中國農(nóng)業(yè)用地和農(nóng)業(yè)人口匹配系數(shù)逐年增大，表明中國農(nóng)業(yè)人口下降比較明顯，而耕地也有所增長，南北差異較大，這可能是在國家政策調(diào)控下，城市化速度加快，北方地區(qū)人口流出明顯造成的。

3）華南地區(qū)水資源-農(nóng)業(yè)用地匹配系數(shù)值較大，占七大地區(qū)系數(shù)總和的比值較大，占比約為20%。根據(jù)全國匹配系數(shù)的算法，可知該比值即為各地區(qū)對全國系數(shù)的比值增長貢獻率，即華南地區(qū)對全國水資源-農(nóng)業(yè)用地匹配系數(shù)增長貢獻率較大。