基于人粮关系的碧江区耕地资源人口承载力分析

时间：2024-05-23

杨力瑾魏媛

(贵州财经大学管理科学与工程学院，贵州贵阳 550025)

引言

随着经济的不断发展、人口的不断增长，人类为了能使自身得到更好发展，对资源进行了不断的开发利用，使能源被过度消耗，并带来一系列生态环境问题等。土地遭受到的破坏越来越严重，导致土地、人口与粮食之间的关系变得紧张起来，人口、土地与粮食之间平衡的问题受到了广泛的关注。因此，基于人口分布[1]、粮食生产[2]、人粮关系[3，4]等方面的土地资源承载力研究成为学术界关注的焦点。现有的研究尺度上包括全国性[5，6]、省区[7，8]、城市[9，10]以及县域[11]的研究，研究方法涉及土地资源生产潜力测算模型[8，11]、土地资源承载力评价指标体系[13]等。文献梳理表明，大部分研究都是以一些中大型城市，或是农业发展较好的地区为主，对一些小的区域，或是农业发展缓慢地区的研究较少。鉴于此，本文以铜仁市碧江区为研究对象，试图拓宽土地资源承载力的研究尺度，在推动土地资源承载力研究发展的同时，对研究区的土地资源人口承载力进行测算分析，以此来缓解碧江区的人地关系矛盾，实现土地资源可持续发展。

1 资料与方法

1.1 研究区概况

碧江区地处贵州省的东北部，铜仁市的东部，介于N108°56′13″～109°28′20″，E27°32′18″～27°52′40″，地处武陵山脉中部，与湘、渝、鄂3省相邻，碧江区下辖7个街道、3个镇、5个乡，总面积1012km2。土壤类型较多样，土质也比较好，较为肥沃。2020年研究区的人口数量为44.21万人，耕地面积0.79万hm2，粮食播种面积0.99万hm2，粮食总产量10.24万t。

1.2 数据来源

本文数据主要来源于2011—2020年《铜仁统计年鉴》，主要包括碧江区的耕地面积、总人口、粮食播种面积、粮食总产量。

1.3 研究方法

1.3.1 土地资源承载力模型(LCC)

基于一定的粮食消费水平和生产条件，某区域生产的粮食所能供养的人口就是耕地资源人口承载力。依照联合国粮农组织公布的人均营养热值标准，国内众多专家结合中国国情计算并提出了中国人均粮食消费400kg即可达到营养安全的要求[13]。计算公式：

LCC=G/Gpc

(1)

式中，LCC表示耕地资源人口承载力，人；G表示区域粮食总产量，kg；Gpc表示人均粮食消费标准，kg/人。

1.3.2 土地资源承载人口指数模型(LCCI)

土地资源承载人口指数揭示了区域实际承载人口数量与土地资源人口承载力之间的关系，计算公式：

LCCI=P/LCC

(2)

式中，LCCI为人口承载力指数；P代表现实人口数，人。

按照计算出的人口承载力指数的大小，可将土地承载力状况分3种类型[4]，即粮食盈余、人粮平衡和人口超载。同时，参考邓惠敏等[14]的方法将人粮关系进一步划分为8个等级，如表1所示。

表1 人粮关系划分标准

1.3.3 灰色系统预测模型

1982年，邓聚龙[15]提出了灰色系统，该系统是一种过渡系统，介于白色系统和黑箱系统之间，系统中包含着2种类型信息，即已知信息与未知信息。本文以碧江区为研究对象，通过运用GM(1，1)灰色系统预测模型对碧江区总人口、粮食产量、粮食播种面积进行预测。计算公式：

(3)

式中，X0为原始数据；Xt为对原始数据进行累加而形成新的数据，其中t=1，2，3，…，n；a为参数估计值。

2 结果与分析

2.1 人口数量、耕地面积、粮食产量变化以及人均拥有量变化

2011—2020年碧江区人口、耕地、粮食总产量、粮食播种面积及人均拥有量统计分析结果，如表2所示。

表2 2011—2020年碧江区人口、耕地、粮食总产量、粮食播种面积及人均拥有情况

由表2可知，2011—2020年碧江区的人口数量、粮食总产量、粮食单产呈上升趋势，耕地面积、粮食播种面积以及人均耕地面积呈下降趋势。人口数量由29.52万人增加至44.21万人，增加了14.69万人；粮食总产量由9.81万t变化至10.24万t，增加了0.43万t；粮食单产由3.51t·hm-2上升至10.38t·hm-2，增加了6.87t·hm-2；耕地面积由1.24万hm2降至0.79万hm2，下降了0.45hm2，这是碧江区所辖区域变化所导致的；人均耕地面积由421.04m2降至179.26m2，共减少了241.78m2。

2.2 耕地资源人口承载力变化

根据人口承载力指数模型，以人均400kg作为粮食消费安全标准，分析2011—2020年碧江区的人粮关系状况，并评估2011—2020年碧江区的耕地资源人口承载力的动态变化，见表3。

表3 2011—2020年碧江区耕地资源人口承载力

由表3可知，2011—2020年碧江区耕地资源人口承载力指数介于1.203～2.254，可承载人口由2011年的24.53万人变动至2020年的25.59万人，虽有小幅度增长，但期间人粮关系状波动较大。2011—2013年全区粮食总产量下降，由2011年的9.81万t降至2013年的7.17万t，共减少2.64万t。粮食总产量的减少，导致可承载人口减少了6.61万人。人粮关系状况由超载变为严重超载；2013—2015年全区粮食总产量有所回升，由2013年的7.17万t增至2015年的8.34万t，共增加了1.17万t，但由于持续增加的实际人口，导致增加的粮食总产量还是不能额外供养增加的人口，人粮关系状况由严重超载变为过载；2015—2020年粮食产量从2015年8.34万t上升至2020年10.24万t，虽然粮食产量得到了增长，但是碧江区的人口却在不断上升，且碧江区人口增长速度远大于该区粮食产量的增长幅度，人粮关系由过载变为严重超载，人粮关系日趋严峻。

2.3 粮食播种面积、人口以及粮食产量预测

为了更好地分析碧江区未来的人粮关系状况，本文以2025年、2030年作为预测年份，对碧江区的人口、粮食播种面积以及粮食总产量进行预测，同时结合碧江区粮食生产现状，以人均消费250kg作为消费标准对耕地资源人口承载力进行预测，预测结果如表4所示。

表4 2025年、2030年碧江区粮食播种面积、人口、粮食产量及耕地资源承载力预测结果

由表4可知，预测的碧江区的实际粮食生产所能承载的人口规模明显低于现有的实际人口规模，超载现象十分严重。预期到2025年时，该区的粮食总产量为10.25万t，可承载人口为41.01万人，超载7.63万人，人口承载力指数为1.186，人粮关系处于超载；到2030年时，该区的粮食总产量为11.73万t，可承载人口为46.92万人，超载13.21万人，人口承载力指数为1.281，人粮关系处于过载。粮食的安全问题将成为制约碧江区发展的重要因素。

2.4 不同消费水平下碧江区人口承载力状况

为了更好地分析碧江区未来的人粮关系状况，本文将引入温饱型400kg/人和小康型450kg/人2种不同消费水平作为参考，同时结合耕地资源人口承载力模型计算出碧江区在2025年和2030年的人口承载力情况，见表5。

表5 碧江区不同粮食消费类型下人口承载力状况

由表5可知，在不同粮食消费类型下，人口承载力指数随着时间的流逝而增加，这表明人口超负荷现象每况愈下。仅从温饱型消费水平来分析碧江区的人粮关系，也是极为不平衡的。预期到2030年，碧江区耕地资源可承载人口为温饱型29.33万人、小康型26.06万人，人口承载力指数分别为2.050、2.306，超载现象极其严重。除此之外，碧江区粮食生产长期处于供不应求状态，粮食缺口将分别达到12.32万t、15.33万t。这需要碧江区大量的从外调入粮食，人口的严重超载与粮食的供应不足对碧江区的发展造成了极大威胁。

3 研究结论与对策

3.1 研究结论

本文通过利用耕地资源人口承载力相关计算公式，探讨了2011—2020年碧江区耕地资源人口承载力和人粮关系状况，基于GM(1，1)灰色预测模型，对2025年、2030年碧江区人口、播种面积、粮食产量进行预测，研究结论如下。

总的来说，碧江区的人粮关系状况正在逐渐恶化，粮食产量不断下滑，可承载人口也在不断下滑，实际人口却在不断上升，这严重影响了碧江区的粮食安全状况。

2011—2013年，人粮关系状况由超载变为了严重超载；2013—2015年，人粮关系状况由严重超载变为过载；2015—2020年，人粮关系状况由过载变为严重超载。

2025年时，碧江区的人口将达到48.64万人，播种面积将达到18070hm2，粮食产量将达到10.25万t，人粮关系处于超载；2030年时，碧江区的人口将达到60.13万人，播种面积将达到17540hm2，粮食产量将达到11.73万t，人粮关系处于严重超载，对比温饱型和小康型的粮食标准，粮食缺口达到12.32万t、15.33万t。