基于耕地因素分解的浙江省糧食生產變化研究

汪玉磊，汪 潔，單英杰，朱有為

(浙江省種植業管理局，浙江 杭州 310020)

浙江農業學報ActaAgriculturaeZhejiangensis， 2017，29(10): 1611-1619

汪玉磊，汪潔，單英杰，等．基于耕地因素分解的浙江省糧食生產變化研究[J]．浙江農業學報，2017，29( 10) : 1605 - 1610．

10.3969/j.issn.1004-1524.2017.10.02

2017-03-01

汪玉磊(1982—)，女，江蘇響水人，碩士，農藝師，主要從事耕地質量與肥料管理工作。E-mail: sunflower327@126.com

基于耕地因素分解的浙江省糧食生產變化研究

汪玉磊，汪 潔，單英杰，朱有為

(浙江省種植業管理局，浙江 杭州 310020)

為了解浙江省近年來糧食產量趨勢，采用波動理論研究1978—2015年浙江省的糧食產量周期特征，并運用LMDI方法對影響糧食產量的耕地利用因素進行分解。結果表明，浙江省糧食產量呈現先升高再長期波動下降然后逐步穩定的態勢，波動幅度在收窄，周期性波動特征依然存在。單產提高是糧食增產的主要途徑，復種指數降低、種植業結構調整和耕地資源減少導致浙江省糧食總產下降。影響浙江各地市糧食生產變化的主導因子略有不同，復種指數降低是臺州、寧波、紹興、舟山糧食生產減退的首要因子，結構調整是其他地區糧食生產減退的首要因子。

糧食生產；耕地；浙江省

浙江省地處我國東南沿海長江三角洲南翼，陸域面積10.53萬km2，約占全國陸地面積的1.1%，是我國陸域面積較小的省份之一。浙江丘陵山地占71.6%，平原占22.0%，河湖水面占6.4%，有“七山一水二分田”之稱[1]。隨著浙江經濟快速發展，非農產業對土地需求量日益增加，耕地資源保護的壓力越來越大。在農業結構調整過程中，耕地利用“非糧化”趨勢也日益明顯，即使在建成后的糧食生產功能區內，也有部分非糧化現象[2]。近10 a來，浙江省糧食自給率平均每年下降1個百分點，2014年浙江省糧食自給率只有36.2%[3]，如何穩定和增加糧食產量已成為浙江省各級政府需要迫切需要解決的問題。本研究選取1978—2015年浙江省的糧食產量作為研究材料，應用波動理論分析其周期特征，從耕地利用角度出發，基于LMDI方法對影響糧食產量的耕地利用因素進行分解，并提出相應對策，以穩定糧食生產。

1 材料與方法

1.1 研究材料

浙江省糧食產量、糧食播種面積、農作物播種面積、單產和耕地面積數據主要來源于《浙江省統計年鑒》(1979—2015年)，部分數據來自相關部門工作報告。20世紀50年代以來浙江省土地利用數據均來自浙江省統計局與農業廳共同統計的綜合統計年報。為查清土地資源的家底，浙江省土地管理局于1994年完成土地詳查[4]。本研究中耕地面積數據，1978—1995年用農業統計年報，1996—2015年用土地統計資料。浙江省糧食產量、糧食播種面積、農作物播種面積和單產數據主要來源于《浙江省統計年鑒》(1979—2016年)，耕地面積數據主要來源于《浙江省農業廳經濟統計資料》、浙江省農業統計年報、土地統計資料[4]，以及相關政府部門工作報告。為避免非耕地利用因素(如自然災害)對糧食產出的影響，文中將擬用LMDI方法分析的糧食單產取3 a平均值，并重新計算對應年份的糧食總產量，以保證因素分解時的可解釋性[5]。

1.2 研究方法

1.2.1 波動周期分析

糧食生產具有周期性，表現為總產量在一段時期內會圍繞一定趨勢線上下波動，這種波動是長期趨勢和短期波動2種因素共同作用的結果。長期趨勢序列是糧食實際產量在較長時期內表現出的總體波動水平和特征，較為穩定，可用于預測糧食產量；短期波動序列是糧食實際生產情況對長期趨勢的偏離，體現了周期性、季節性變動[6]。 糧食生產波動測定的方法較多，目前常用的有2種：一是趨勢法，用于長期波動系數的測定；二是環比增長法，用于短期波動的測定[7]。

1.2.2 糧食產量與耕地利用的分解模型

LMDI方法是一種完全的、不產生殘差的分解方法。本文設定糧食總產量(Q)變化是由已知的影響因子造成的[8]。設定Y為單位播種面積的糧食產量(kg·hm-2)，反映耕地利用集約化程度和強度；L為耕地面積(103hm2)，反映耕地的數量和規模；S為糧食播種面積占農作物播種面積的比重，反映糧食生產在整個耕作中的比重；M為復種指數，即農作物播種面積與耕地面積的比值，反映耕作制度的變化與耕地的利用程度。糧食產量計算模型的具體形式如下：

Q=Y×A=Y×L×S×M。

(1)

參考金濤等[5]研究成果，定義糧食總產出的變化量為ΔQ，主要受4個方面影響：糧食單產變化產生的強度效應ΔQY，耕地面積變化產生的規模效應ΔQL，糧食作物播種面積占總播種面積的比重變化產生的結構效應ΔQS，以及復種指數變化引起的程度效應ΔQM，這些變化的單位均為萬t。根據LMDl分解技術，期末(t)與期初(0)糧食總產量的變化可以分解成各影響因素變化的貢獻之和：

(2)

2 結果與分析

2.1 浙江省糧食總產量的時間變化特征

為考查浙江省糧食生產的波動特征，通過回歸趨勢法和環比增長法計算糧食產量的長期趨勢和短期波動，結果如圖1所示，其中，Q為糧食總產量；Trend為趨勢線。

就長期趨勢而言，1978—2015年間，浙江省糧食總產量表現為先小幅升高再波浪式降低并趨于穩定的特征。從圖1可以看出，浙江省糧食產量波動頻繁，波動系數在-15.66%～18.94%之間，其中波動系數超過5%的有19 a，占調查年份的50.0%，大于10%的有8 a，占調查年份的21.0%。1978—1984年為快速發展時期，總產量由1978年的1 467.2萬t增長到1984年的1 817.15萬t，累計增長了23.8%。1985—2003年為波動下降期，2003年糧食總產量僅為809.23萬t，是1985年的49.9%。2004年以后為穩定期，2004—2005年糧食產量有小幅增加，這可能主要得益于2004年中央“一號文件”中“兩減免，三補貼”政策的實施，調動了廣大農民的種田積極性。2006年以后糧食總產維持在700萬～800萬t。就短期波動而言，一個完整周期是指從波谷(峰)開始上升(下降)到波峰(谷)以后又恢復到波谷(峰)，具有明顯的上凸(下凹)形態，且幅差(波峰與波谷差值)需要大于5個百分點。據此，浙江省1978—2015年的糧食產量波動可以劃分為8個周期(表1)：1978—1982年、1982—1984年、1984—1986年、1986—1991年、1991—1996年、1996—2004年、2004—2008年、2008—2015年。整體波動幅度較大，平均幅差為15.09個百分點，其中幅差最大的周期是1978—1982年，達到了31.55個百分點；其次是1982—1984年，幅差為22.24個百分點。幅差超過10個百分點的周期有4個。從8個波動周期來看，第6個周期年度最長，為8 a；第8個周期長度為6 a，周期長度為2、4、5 a的周期數各2個。

圖1 1978—2015年浙江省糧食產量變化Fig.1 Changes of grain output in Zhejiang from1978 to 2015

表11978—2015年浙江省糧食總產波動周期

Table1Fluctuation of grain output in Zhejiang in 1978-2015

時間Period波峰Peak/%波谷Trough/%周期Cycle/a1978—19822064-109141982—19841474-75021984—1986-100-107821986—1991340-22251991—1996600-75551996—2004506-156582004—2008403-54142008—2015320-46671978—2015701-80946

2.2 浙江省糧食產量的耕地利用因素分解

結合糧食總產量的指數波動曲線(圖1)，以1978、1984、1991、1996和2004年為基期，利用LMDI分解模型，得出各時期糧食總產量變化及耕地利用因素的分解結果(表2)。結果表明，2015年糧食總產量較1978年減少了795.68萬t，1978—2015年耕地利用因素中對糧食產出的影響依次是程度效應>強度效應>結構效應>規模效應，各因素在不同時期對糧食產出的作用也不同。

程度效應。耕作制度是影響浙江省糧食生產的主要因素。1985年，浙江開始推行以麥-稻-稻為主體的多熟種植和兩旱一水等多種種植，但1998年后，三熟面積逐年下降，水田種植制度由以三熟或二熟為主變為二熟或一熟為主。1993年起，浙江省農作物播種面積降到400萬hm2以下，2003年后降到300萬hm2以下。

強度效應。提高糧食作物單位面積產量是促進浙江省糧食增產的首要途徑。1982年，糧地單產達到739 kg·667 m-2，首次超過700 kg·667 m-2，到1984年又提高到790 kg·667 m-2，全省糧食總產達1 817.2萬t，為歷史上總產最高的年份。近年來，浙江省加強育種攻關，擴大高產、優質、多抗良種種植，加強病蟲害防治，廣泛應用測土配方施肥技術等，水稻單產已提高到440 kg·667 m-2以上，成為全國水稻高產區之一[9]。同1978年相比，2015年糧食單產提高為增加糧食產量貢獻了410.74萬t的增量。

表2浙江省糧食產量的耕地利用因素分解

Table2Changes of Grain Output and Factors Decomposition of Cultivated Land Use in Zhejiang from 1978 to 2015

年份Period總產變化Changesoftotaloutput/(104t)規模效應Scaleeffect/(104t)強度效應Intensityeffect/(104t)程度效應Degreeeffect/(104t)結構效應Structureeffect/(104t)1978—198425570-287825083-535487181984—1991-13830-8786-29833162-52231991—1995-17204-90075825-7984-60381996—2004-64358-70349746-33616-334552004—2015-9746-8883403-9665-25971978—2015-79568-2859341074-53457-38595

結構效應。糧食總產量受種植業結構調整的影響比較明顯：1979—1984年，浙江全面落實農村家庭聯產承包責任制，農民種糧積極性高漲，糧食生產迅速發展；1984年糧食大豐收，一些地方出現“賣糧難”“貯糧難”，加上取消糧食統銷制度，之后糧食播種面積逐年下降，糧食總產持續減少；在出現糧食緊缺后，1995—1997年浙江省組織大打糧食“翻身仗”；1998年進入種植業結構深入調整期，壓糧擴經，2001年，浙江省在全國率先實行糧食購銷市場化改革，糧食播種面積逐年大幅下降[10]，糧經播種面積從1997年的78.4∶21.6調整到2003年的50.4∶49.6。

規模效應。耕地是糧食生產的基礎資源，1978—1984年浙江省農業生產得到迅速全面發展，農牧業結構調整，全省耕地面積減少，且一年生經濟作物種植面積擴大；1984年以后，隨著國民經濟的迅速發展，建設用地急劇增加，大量耕地被占用，至1993年，浙江省人均耕地面積僅0.038 hm2，是全國人均耕地最少的省份[4]。同1978年相比，2015年浙江省糧食總產量因規模效應減少285.93萬t。

2.3 耕地利用效應的區域變化特征

以1994年為基期，利用LMDI分解模型，得出1994—2015年浙江省各市糧食總產量變化及耕地利用因素的分解結果(表3)。結果表明，20 a間，浙西南和浙東北各市的糧食總產都下降，耕地利用因素中對糧食產出的影響均為結構效應>程度效應>強度效應>規模效應。

結構效應。種植業結構調整是大多數的設區市糧食產量下降的主要原因，各設區市結構效應均為負值，尤其是杭州這樣的都市農業區，由于城市人口眾多，對蔬菜、茶葉、花卉等需求較大，結構調整對糧食產量的影響頗大。分區域來看，浙東北的種植業結構調整力度整體要高于浙西南，由此帶來的對糧食產量的影響也相對更大。

程度效應。復種指數下降是浙江省糧食產量降低的次要因素。分地區來看，程度效應對臺州、寧波、紹興、舟山地區糧食總產降低的貢獻度較大。

強度效應。在分解的4種因素中，只有強度效應對浙江各地糧食產量變化具有正向作用，表明單產提高在浙江各地糧食增產中發揮重要作用。與1994年相比，浙東北和浙西南糧食總產量因強度效應分別增產104.70萬和103.53萬t。

表3浙江省各市1994—2015年糧食總產量變化及耕地利用因素分解

Table3Changes of grain output and factors decomposition of cultivated land use of cities in Zhejiang from 1994 to 2015

區域Region市City總產變化Changesoftotaloutput/(104t)規模效應Scaleeffect/(104t)強度效應Intensityeffect/(104t)程度效應Degreeeffect/(104t)結構效應Structureeffect/(104t)浙東北杭州Hangzhou-11214-24591815-2899-7670Northeast寧波Ningbo-6845-27083119-4072-3184Zhejiang嘉興Jiaxing-5925-17681841-2742-3256湖州Huzhou-5302-7021590-2714-3475紹興Shaoxing-7346-24272075-3994-3000舟山Zhoushan-1135-300031-570-295合計Total-37768-1036510470-16991-20881浙西南溫州Wenzhou-5180-19813191-2930-3460Southwest金華Jinhua-8839-20982208-3821-5128Zhejiang衢州Quzhou-2486-13561979-330-2778Zhejiang臺州Taizhou-10131-19011892-5106-5016麗水Lishui-2471-5501084-982-2023合計Total-29106-788610353-13169-18404浙江Zhejiang-66874-1825120823-30161-39285

規模效應。各設區市耕地利用規模效應對糧食產量變化的作用均為負值，說明在城市發展進程中，耕地被征占用是導致糧食產量下降的因素之一。

3 結論與討論

波動本身是一個物理學名詞，依據時間序列值的長短可將其分為長期波動和短期波動。按糧食生產總量水平是否出現下降，波動可分為2類：一是古典波動，即在波谷，總量水平出現下降，增長速度為負值；另一種是增長型波動，即在波谷只出現總量增長率的下降，而不出現負值[7]。本研究中，浙江省糧食總產的周期變動比較明顯，8個完整周期中的低谷年糧食總產增長率均小于0，總產絕對水平較上年下降，增長率為負，平均增長率為-4.94%，較符合古典型波動。田德斌等[10]認為波動指數超過10%的即為劇烈波動，振幅超過10%的周期即屬于強波動周期，會引起糧食產量的大起大落。本研究中浙江省糧食產量平均振幅15.09個百分點，振幅超過10個百分點的周期就有4個。

LMDI最初在碳排放領域得到廣泛應用[11-12]，之后也被引入糧食生產研究中。張利國等[13]分析了江西省糧食生產的耕地利用狀況，劉玉等[14]研究了基于LMDI模型的黃淮海地區縣域糧食生產影響因素分解，江松穎等[15]研究了基于耕地因素視角的湖北省糧食生產狀況，這些研究都顯示提高糧食單產對糧食增產具有促進作用。本研究將浙江省糧食生產從耕地利用角度分解成規模、結構、強度、程度4個因子，結果表明強度提高是糧食增產的主要途徑，耕地規模減小、結構調整和程度降低是導致浙江省糧食總產降低的重要因素。金濤等[16]以江蘇省為例，從省域—分區域—地市等不同空間尺度分析糧食生產的耕地因素分解，表明影響各地市糧食生產變化的主導因子各有不同，本研究對1994—2015年浙江各地市糧食生產的耕地因素進行比較，發現對臺州、寧波、紹興、舟山而言，程度效應對糧食總產波動作用較大，而在其他地區，則以結構效應起主導作用。

綜上，1978—2015年間浙江省糧食產量波動變化的主要原因包括：一是依靠農業科技進步，加強育種攻關，推廣增產技術，應用地力培肥和病蟲害防治等手段促進單產提高；二是耕地數量減少或質量降低導致糧食減產；三是隨著勞動力減少、用工成本增加，復種指數大幅降低導致糧食播種面積降低；四是農產品需求多元化，重視農業效益，壓糧擴經的結構調整導致糧食減產。

為穩定浙江省糧食產量，首先要保護耕地資源。耕地是糧食生產的基礎，應嚴格執行占用耕地補償制度，在城市化、工業化進程中確保耕地數量不減少，質量不降低。加快中低產田改造，提高耕地的糧食生產能力。同時，加強土壤污染源頭防控，改善土壤生態環境，保護現有耕地質量。在種植結構調整中應掌握尺度，避免大面積種植多年生經濟作物[17]。其次，要加快糧食生產機械化進程。糧食生產機械化的應用，可大大減輕勞動強度，提高勞動效率，解決部分勞動力缺少的問題，在一定程度上能提高復種指數，減少拋荒、撂荒。再次，要提高種糧效益。糧食安全取決于種糧積極性，而種糧積極性取決于種糧效益[18]，因此從糧食安全的角度考慮，政府應繼續予以一定的扶持，充分利用資源，發揮規模效益。同時，加快優質品種的推廣，改善糧食品質，提高糧食的市場競爭力和市場價格。通過優化糧食結構，在適宜的地區加快發展甘薯、馬鈴薯等旱糧生產，既滿足社會多元化需要，又保證糧食產量。

[1] 浙江省土壤普查辦公室. 浙江土壤[M]. 杭州：浙江科學技術出版社，1994.

[2] 周正春， 陳建明， 李志中. 衢州市糧食生產功能區非糧化調研報告[J]. 農業開發與裝備， 2013(9):45-46.

ZHOU Z C， CHEN J M， LI Z Z. The report on the non-food phenomenon in functional region of grain production of Quzhou[J].AgriculturalDevelopmentandEquipment， 2013(9)：45-46. (in Chinese with English abstract).

[3] 董潔. 浙江糧食自給連年不足 省人大常委會委員專題詢問政府部門[EB/OL]. (2015-05-26)[2017-03-01]. http://zjnews.zjol.com.cn/system/2015/05/26/020669621.shtml

[4] 浙江省農業志編纂委員會. 浙江省農業志:上冊[M].北京：中華書局， 2004:227-229.

[5] 金濤， 陶凱俐. 江蘇省糧食生產時空變化的耕地利用因素分解[J]. 資源科學， 2013， 35(4):758-763.

JIN T， TAO K L. Factor decomposition and temporal-spatial variation of grain production in Jiangsu[J].ResourcesScience， 2013， 35(4): 758-763. (in Chinese with English abstract)

[6] 周伍陽， 向軍， 張劼. 重慶市糧食產量波動的周期與特征分析[J]. 貴州農業科學， 2009， 37(9):228-230.

ZHOU W Y， XIANG J， ZHANG J. Fluctuation periodicity of food output and its characteristics in Chongqing[J].GuizhouAgriculturalSciences， 2009， 37(9): 228-230. (in Chinese with English abstract)

[7] 沈瓊， 潘向東. 我國糧食生產波動周期的經濟分析[J]. 華北水利水電大學學報(社會科學版)， 2004， 20(3):10-11.

SHEN Q， PAN X D. The economic analysis of the fluctuation period in our nation’s grain production[J].JournalofNorthChinaInstituteofWaterConservancyandHydroelectricPower(SocialSciencesEdition)， 2004， 20(3): 10-11. (in Chinese with English abstract)

[8] 王棟， 潘文卿， 劉慶，等. 中國產業CO2排放的因素分解:基于LMDI模型[J]. 系統工程理論與實踐， 2012， 32(6):1193-1203.

WANG D， PAN W Q， LIU Q， et al. Factors decomposition of CO2emission in China’s industries: Based on LMDI model[J].SystemsEngineering-Theory&Practice， 2012， 32(6): 1193-1203. (in Chinese with English abstract)

[9] 浙江省農業廳，浙江省統計局. 浙江農業60年發展報告[M]. 杭州：浙江人民出版社， 2009: 34-35

[10] 田德斌， 車明誠. 黑龍江省糧食產量波動分析與政策建議[J]. 農業現代化研究， 2009， 30(3):284-287.

TIAN D B， CHE M C. A study on fluctuation and policy suggestion of grain yield in Heilongjiang Province[J].ResearchofAgriculturalModernization， 2009， 30(3): 284-287. (in Chinese with English abstract)

[11] 米紅， 張田田， 任正委，等. 城鎮化進程中家庭CO2排放的驅動因素分析[J]. 中國環境科學， 2016， 36(10):3183-3192.

MI H， ZHANG T T， REN Z W， et al. Driving factors of China’s household CO2emissions in the process of urbanization[J].ChinaEnvironmentalScience， 2016， 36(10): 3183-3192. (in Chinese with English abstract)

[12] 張禮兵， 徐勇俊， 金菊良，等. 安徽省工業用水量變化影響因素分析[J]. 水利學報， 2014， 45(7):837-843.

ZHANG L B， XU Y J， JIN J L， et al. Analysis of influence factors of regional industry water use in Anhui province[J].JournalofHydraulicEngineering， 2014， 45(7): 837-843. (in Chinese with English abstract)

[13] 張利國， 陳蘇. 基于耕地利用效用的糧食生產時空變化分析——以江西省為例[J]. 江西財經大學學報， 2014(1):10-17.

ZHANG L G， CHEN S. An analysis of the spatial-temporal changes of grain production based on utility of farmland utilization: with a case of Jiangxi Province[J].JournalofJiangxiUniversityofFinanceandEconomics， 2014 (1): 10-17. (in Chinese with English abstract)

[14] 劉玉， 高秉博， 潘瑜春，等. 基于LMDI模型的黃淮海地區縣域糧食生產影響因素分解[J]. 農業工程學報， 2013， 29(21):1-10.

LIU Y， GAO B B ， PAN Y C， et al. Influencing factor decomposition of grain production at county level in Huang-Huai-Hai region based on LMDI[J].TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineering， 2013， 29(21): 1-10. (in Chinese with English abstract)

[15] 江松穎， 劉穎， 萬晶. 湖北省糧食生產的時空特征演變研究——基于耕地因素分解的視角[J]. 長江流域資源與環境， 2016， 25(9):1339-1346.

JIANG S Y， LIU Y， WAN J. Evolution of temporal-spatial characteristics of grain production in Hubei-from the perspective of factor decomposition of cultivated land use[J].ResourcesandEnvironmentintheYangtzeBasin， 2016， 25(9): 1339-1346. (in Chinese with English abstract)

[16] 金濤， 陸建飛. 江蘇糧食生產地域分化的耕地因素分解[J]. 經濟地理， 2011， 31(11):1886-1890.

JIN T， LU J F. Factor decomposition in regional disparities of grain production in Jiangsu Province[J].EconomicGeography， 2011， 31(11): 1886-1890. (in Chinese with English abstract)

[17] 楊治斌. 浙江省農業結構調整與糧食安全的探討[J]. 浙江農業科學， 2002(4):155-158.

YANG Z B. Study on adjustment of agricultural structure and food security[J].ZhejiangAgriculturalSciences， 2002 (4): 155-158. (in Chinese)

[18] 紀國成. 對當前糧食產銷有關問題的幾點看法與建議[J]. 耕作與栽培， 2004(6):1-3.

JI G C. Opinions and suggestions about recent grain production and consumption[J].TillageandCultivation, 2004(6):1-3.(in Chinese)

StudyongrainproductioninZhejiangbasedonfactorsdecompositionofcultivatedlanduse

WANG Yulei， WANG Jie， SHAN Yingjie， ZHU Youwei

(ZhejiangManagementBureauofPlanting，Hangzhou310020，China)

To understand the trends of grain production in Zhejiang Province， wave theory was adopted to study the grain output during 1978-2015， and LMDI approach was introduced to decompose the factors of cultivated land use which influenced grain production. It was shown that grain production in Zhejiang increased first， then reduced and was tended to be stable. The production fluctuation was narrowed， yet cyclical characteristics still existed. The increase of yield per hectare was the major factor to increase grain production， while the adjustment of planting structure， the reduction of multiple-crop index and cultivated land resources led to the decrease of grain production. The dominant factor to the grain production differed among cities. The decrease of multiple-crop index was the main factor for yield reduction in Taizhou， Shaoxing， Ningbo and Zhoushan， while the structure adjustment was the main factor for the rest cities.

grain production; cultivated land; Zhejiang Province

F301

A

1004-1524(2017)10-1605-06

（責任編輯高 峻)