基于糧食安全的寶雞市土地承載力研究

賀彤 吳金華

摘 要：研究目的：基于糧食安全的角度研究寶雞市土地承載力，對區域土地、人口、糧食與發展具有一定的預警功能，對保證土地利用的可持續發展和社會的穩定具有重要意義；研究方法：運用土地承載力（LCC）模型、土地承載指數（LCCI）模型，借助ArcGIS軟件平臺，對寶雞市土地承載力進行時間格局和空間格局動態分析，客觀確定了寶雞市土地承載力；研究結果表明：寶雞市2007—2014年土地承載力屬于糧食盈余類型，土地承載力由緩慢上升到緩慢下降的變化，這與城市化進程的加快和人口規模的增加有著密切的關系；寶雞市2014年土地承載力屬于糧食盈余類型中的盈余級別，各縣區土地承載力在空間分布上呈現差異性，整體表現為寶雞市東北部的土地承載力優于西南部，且東北部的縣區呈現土地承載力的空間集聚效應；研究結論：說明寶雞市人地矛盾仍然存在但不是十分突出，耕地承載力總體狀況良好，應充分挖掘土地承載潛力，促進寶雞市農業、人口、土地、經濟能夠協調發展。

關鍵詞：土地承載力；糧食安全；土地承載指數模型；寶雞市

中圖分類號：S-3 文獻標識碼：A

DOI：10.19754/j.nyyjs.20190515003

基金項目：國家自然科學基金（項目編號：31170664，31670549）

*為本文通訊作者引言

土地凝聚著人類過去與現在的勞動成果，是人類賴以生存和發展的基礎，作為一種不可代替的自然資源，是區域內經濟建設、生產發展、環境資源和人口的基本載體[1]。土地承載力可以表示在一定地區一定環境條件下能夠持續供養的人口總數，是揭示人地關系的一個重要的綜合性指標[2]。

隨著中國城市化快速擴展，區域人口大量增加，土地的供求矛盾越來越大。從20世紀80年代起，我國的土地承載力研究開始得到了迅速發展，其前期的研究大多與生態學相關[3]，并側重于以糧食為基礎進行土地承載力計算[4]。后期研究更關注人地協調，從資源整體性出發，且研究方法也日漸豐富，主要有：多目標決策分析、生態足跡法、系統動力學法、農業生態區域法等[5]。寶雞市位于八百里秦川的西部，是陜西省第2大城市，由于寶中鐵路、隴海鐵路、寶成鐵路在此交匯，所以成為我國西部貫通東西、構架南北的交通樞紐，對于建設“大西安”成為全國第9個中心城市起著不可替代的輔助作用，同時寶雞市是西北地區重要的商品糧食生產基地，因此研究寶雞市土地承載力對于西北地區的糧食安全具有重大的意義。本文在分析寶雞市的土地利用狀況和人口發展現狀的基礎上，運用土地承載力模型及土地承載指數模型對寶雞市土地承載力進行時間格局和空間格局動態分析，以期為研究區制定土地、農業、人口、協調人地關系提供科學依據。

1 研究區概況

寶雞市處于關中平原西部，轄3區9縣。位于E106°18′21″～108°03′14″，N33°34′50″～35°06′16″之間，西北與甘肅省天水市和平涼市相鄰，南面與陜西省漢中市相接，東部與陜西省咸陽市、西安市、楊凌市相接。寶雞市地質構造較為復雜，主要由秦嶺、關山山地和渭北黃土臺塬、渭河谷地等不同地貌類型構成。山地和丘陵為其主要的地貌類型，其中山地占總面積的56%，丘陵占總面積的26.5%，山原占總面積的17.5%，全市土地總面積18172km2，其中耕地總面積為37.87萬hm2，有效灌溉面積18.6萬hm2，占總耕地面積的53%。氣候屬于暖溫帶半濕潤氣候，雨水充沛，年降水量在710～1000mm[6]。

2 研究方法

2.1 土地承載力（LCC）模型

3 寶雞市土地承載力

3.1 寶雞市土地承載力時間格局動態變化及分析

以2007—2014年時間序列為縱軸，應用土地承載力模型與土地承載指數模型研究寶雞市土地承載力時間格局動態變化。本文所收集的社會經濟數據，包括各市人口數量、糧食、棉花、油料以及蔬菜產量等，來自于2008—2015年《寶雞市統計年鑒》，對收集數據預處理，根據糧作比換算系數，棉花、油料、蔬菜、水果、分別與糧食的換算系數為：0.2、3.1、0.2、0.2。應用公式（1）、（2）、（3）、（4）計算如下。

由圖2可分析，從時間格局的角度分析，基于LCCI的土地承載力分級評價標準，寶雞市2007—2014年土地資源力屬于糧食盈余類型。研究表明，寶雞市土地承載狀況優良，2007—2010年寶雞市的糧食生產總量、土地承載力、糧食盈余率緩慢上升，而土地承載力指數、人口超載率緩慢下降；但在2010—2011年，寶雞市的糧食生產總量、土地承載力、糧食盈余率突然下降，而土地承載力指數、人口超載率突然上升；雖然2012—2014年的糧食生產總量、土地承載力、糧食盈余率相比2011年有所上升，但整體趨勢是逐漸下降，而土地承載力指數、人口超載率呈現上升趨勢。具體分析，寶雞市的糧食總量由開始的逐步增加到后面的逐步減少，但其在較小的范圍內波動，究其原因，在2010—2014年間，隨著城市化腳步的加快，產業的轉型，提供更多的就業機會，鄉村人口的數量由約276.22萬人減少到約270萬人，加上農村人口結構中，老人、婦女兒童的數量占比增大，這使得從業農業生產的勞動力減少，耕地數量也會隨之降低，而經濟的發展對建設用地的需求量日益增加，基礎設較好的土地轉變為其他用地，這些都成為糧食總量減少的原因。但是糧食總量還較為穩定，這與農業快速發展，更多的科學技術、培育方式、產品育種引進應用于農業生產中，提高了農業生產的效率與單位面積的產量。從事農業生產的新型農民出現，擁有創新觀念與豐富知識的新農民，進行規模化的科學種植經營，也能提高單位面積的糧食產出量。這些都可以表明寶雞市土地質量良好，可以保證本市的糧食安全；寶雞市的土地承載力同糧食總量表現出同樣的趨勢，結合糧食總量可分析，隨著糧食總量的變化其土地承載力有下降的趨勢，但其整體土地承載力的狀況是優良的，土地承載力在2010年達到了最高點，這年糧食生產總量相較前1a增加了4.8%，但人口總數相較前1a減少了0.3%，這與農業發展的轉型優化、新技術的投入所帶來高質量的生產效率有很大聯系，加上寶雞市在“十一五”規劃中制定的農業政策的穩步落實，保障了農業經濟的發展；土地承載力指數表現出波動上升的趨勢，變化范圍在0.68～0.88，揭示糧食自給率高，但隨著人口數量由開始的逐步減少到后面的逐步增加的變化，土地承載指數表現出有上升的趨勢，城市化進程的較快，第二產業、第三產業的比重逐年增加，更多行業的產生與基礎服務設施的完善，吸引周邊更多城市人口的流入，容納人口規模的增大，引起土地承載指數上升；人口超載率緩慢上升，說明人口與糧食之間矛盾仍有沖突，應該控制動態穩定的人口規模；糧食盈余率表現出下降的趨勢，但波動范圍較小，說明糧食較充足，但目前寶雞市人民對糧食的需求還有所增加。而2011年糧食突然減產屬于特殊情況，經查閱資料，發現是由于2011年播種時期氣候干旱和病蟲害泛濫及收獲時期強降雨的影響，這是自然災害不可避免。

3.2 寶雞市土地承載力空間格局動態變化及分析

以寶雞市2014年各地區為研究范圍，應用土地承載力模型與土地承載指數模型研究寶雞市土地承載力時間格局動態變化。本文所收集的社會經濟數據，包括各市人口數量、糧食、棉花、油料以及蔬菜產量等，來自于2008—2015年《寶雞市統計年鑒》，對收集數據預處理，根據糧作比換算系數，棉花、油料、蔬菜、水果、分別與糧食的換算系數為：0.2、3.1、0.2、0.2。應用公式（1）、（2）、（3）、（4）計算如下。

由表2數據分析，基于LCCI的土地承載力分級評價標準，從整體上，寶雞市2014年土地資源力屬于糧食盈余類型中的盈余級別，但所轄的其它縣區的土地承載力在空間上存在一定的差異性。具體分析，屬于糧食盈余類型中富富有余級別的有1個縣：太白縣。雖然人口僅占寶雞市人口的1.4%，但其處于黃柏塬二郎壩的小盆地土地質量優良，糧食產出率高，所占的土地面積相較于寶雞市其它縣區較大，正是因為在這種人少地多且土地質量優等的情況下，所呈現的土地承載力處于優良狀態，可開發利用的強度大。在今后的發展中，除了繼續發展其生態旅游業，保護優良耕地，還可以同時推進其他產業發展，吸納更多的人口，充分挖掘其土地承載潛力。屬于糧食盈余類型中富裕級別的有5個縣：千陽縣、麟游縣、鳳翔縣、岐山縣、扶風縣。占縣區總數的42%，這幾個縣均位于寶雞市東北部，大部分處于渭北黃土臺塬地區，土地質量較好，該地區糧食生產總量在2014年占全市的59%，人口總數占全市人口總數的42%，其土地承載力狀況較好，呈現出一定的空間集聚效應，在滿足本地區人民對于糧食的需求的同時也可以為其他糧食緊缺的地方提供糧食供應。該連片區域應充分利用其土地承載力的優勢，形成連片成區的高標準基本農田，在農業發展中充分發揮農業生產規模效應，進一步提高糧食產量，節約集約用地，為其他產業的引進提供一定的土地規模，促進該地區糧食、經濟、人口的均衡發展。屬于糧食盈余類型中的盈余級別有2個縣：隴縣、眉縣。隴縣位于關山和渭北高原之間，眉縣地貌為黃河中游川塬溝壑區，這2縣區的土地質量相較于東北部較差，其糧食總量占寶雞市糧食總量的16%，人口數占寶雞市人口總數的15%，土地承載力狀況良好，隴縣、眉縣在經濟發展領域的第二產業占比分別為50.2%、53.8%，應繼續保持多產業共同發展，同時注意保護耕地數量的穩定性，達到縣區可持續發展的目的。屬于人糧平衡類型的平衡有余級別有2個縣區：陳倉區、鳳縣。陳倉區主要由山、塬、川組成的地貌，鳳縣主要地處秦嶺山脈，2縣區相鄰，雖然土地面積占寶雞市面積較大，但其耕地質量狀況較差，生產的糧食數量占寶雞市糧食總量的17%，人口數占寶雞市人口總數的19%，其中陳倉區的人口為寶雞市人口最多的縣區，多達約60.09萬人，該地區經濟發展較快，以人均400kg的糧食計算，可基本滿足本地區糧食的需求。屬于人口超載類型的嚴重超載級別的有2個縣區：渭濱區、金臺區。渭濱區地處秦嶺山區與渭河階地，金臺區位于渭河斷陷盆地，2地區的土地質量差，其糧食總量占寶雞市的3.5%，但是人口總數確占寶雞市的22.7%，究其原因，主要是該地區是寶雞市中心發展城區，經濟的快速發展與二三產業的集聚使得原本的土地面積減少，建設用地的需求量增加，同時吸引更多人來此就業，導致人地矛盾突出，不利用本地區可持續發展，需要從周圍縣區調取糧食以滿足本地區人民對于糧食的需要。在今后的發展中，該地區需要節約集約用地，控制建設用地的數量，合理布局各產業，使得地盡其用；需要控制人口數量，進一步緩解人地矛盾的尖銳。

本文借助ArcGIS軟件的操作平臺，對寶雞市各縣區進行矢量化繪制，建立寶雞市12個縣區的土地承載力屬性數據庫，并輸出寶雞市12個縣區的土地承載力空間分布圖，以期能夠直觀明了的顯示各縣區基于人糧關系的土地承載力在空間上的分布規律與差異性。由圖3分析，可知，從空間格局角度分析，2014年寶雞市土地承載力屬于糧食盈余類型中的盈余級別。研究表明，寶雞市整體土地承載狀況優良，但縣區在空間上存在明顯的差異性。從整體上，寶雞市土地承載力狀況從西南到東北方向上表現出越來越好的趨勢，這與該地區的土地質量存在的明顯的聯系，西南多為山、川、塬地區，而東北部多為渭北黃土臺塬地區。寶雞市轄3區9縣，其人口位居陜西省的第2，地質構造復雜，以渭河中軸向東擴展，呈現“六山一水三分田”格局，秦嶺群峰與渭河平原構成寶雞市地貌主體[12]。在東北部出現的空間承載力明顯的集聚效應，這與該地區地貌特征的類似，及產業比重的分布有著很大的聯系，應該充分挖潛該地區的土地承載潛力，達到各方面的協調發展。此外位于寶雞市南部的太白縣，由于其是“天然的生態氧吧”，優良的耕地狀況，加上人口規模的稀少，使之成為土地承載力最為優良的區域。值得一提的還有處于寶雞市中部地區的金臺區與渭濱區，該區域經濟發展迅速，居住人口眾多，但其土地的面積的占比在寶雞市較小，其建設用地與農用地需求矛盾也十分突出，才會導致人地矛盾尖銳[13]。

4 結論與討論

4.1 結論

寶雞市作為陜西省第2大城市，是陜西省重要的商品糧供應地區，研究改區域的土地承載力，不僅能夠為寶雞市農業與經濟的協調發展提供科學的依據，而且對于周邊城市的糧食安全提供一定的保障作用。

寶雞市2007—2014年土地資源力為糧食盈余類型。寶雞地處關中西部，以渭河為中軸向東擴展，其處于渭北平原的土地耕地承載力較好。能夠滿足人們對于糧食的需求量，雖然城市化速度落后于陜西省其他城市，但是其城市的生態環境優于陜西省其他城市，隨著城市化進程的加快，農業產業結構的轉變，人口規模的增加，其土地承載力有下降的趨勢，人地矛盾仍然存在，但不是十分突出，今后城市可持續發展，耕地承載力狀況良好。

寶雞市2014年土地資源承載力屬于糧食盈余類型中的盈余級別。寶雞市轄3區9縣，其人口位居陜西省的第2。其土地承載力，富富有余級別有1個縣；富裕級別有5個縣；盈余級別有2個縣；平衡有余級別有2個縣區；嚴重超載級別有2個縣區。從其空間布局分析，寶雞市東北部整體的土地承載力優于西南部，且東北部縣區的土地承載力在空間上表現出一定的空間集聚特征，處于土地承載力糧食盈余類型中的富裕級別，這與其平原地勢和臨近渭河水源擁有良好的耕作條件密不可分，同時規模化的農業生產經營，提高的單位面積的糧食產出；分析2個超載縣區即渭濱區與金臺區，這2個區作為寶雞市中心發展城區，人口總量較大，但其糧食生產總量和土地面積占寶雞市比例低，尤其是建設用地與農用地之間的沖突巨大，導致人地矛盾突出，其土地承載力狀況差，需要從其他地區調取糧食以保證區域糧食安全。分析太白縣，其土地承載力處于糧食盈余類型中的富富有余級別，應充分利用其土地承載力優勢，進一步增強土地開發利用的強度，提高土地使用的價值，引用新型農業技術培育，建設高標準基本農田，同時引進其他產業進一步發展。

4.2 討論

盡管本文基于糧食安全的角度定量研究寶雞市土地承載力，但是研究過程仍有不足。把人均糧食消費400kg作為營養安全的標準，隨著時代的動態發展，人民日益增長的物質需求，需要進一步考究這個標準能否準確衡量當代人的需求； 本文后續的研究可以結合社會、經濟、生態等各種因素多角度分析，優化數學模型，進一步完善結論，為區域發展提供給更精確科學依據；本次研究區域僅為寶雞市，下一步研究可擴展的對關中平原地區的深入研究分析。

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