基于人食關系的黔南州耕地資源承載力時空變化研究

摘要：在全球化和城市化背景下，耕地資源面臨著日益嚴峻的挑戰。黔南州作為喀斯特地區的代表，其耕地資源不僅承載著保障糧食安全的重任，還需應對生態環境脆弱、水土流失等問題的挑戰。因此，本研究通過收集整理2009—2019年間黔南州各縣（市）耕地資源變化數據和糧食產量數據，采用定性與定量相結合的研究方法，綜合運用地理信息系統、統計分析等手段，對黔南州11年間耕地資源的變化情況、空間分布特征以及承載能力進行評估，并借助LCC/LCCI模型，對耕地資源變化與糧食產量之間的空間演變規律進行剖析，深入探討其背后的影響因素與驅動機制，旨在為以黔南州為代表的喀斯特巖溶區域農業生產的可持續發展提供科學依據和決策支持，促進農業資源的合理利用與有效保護，為推動區域農業高質量發展貢獻力量。

關鍵詞：喀斯特區域；資源承載力；驅動力；糧食安全

中圖分類號：F301.24

文獻標識碼：A

文章編號：1008－0457（2025）01－0008－06

國際DOI編碼：10.15958/j.cnki.sdnyswxb.2025.01.002

耕地作為糧食生產的基石與核心空間載體[1]，承載著保障糧食安全生產的重要使命，加強耕地資源的保護與合理利用[2-3]，不僅是深入踐行“藏糧于地”戰略方針的題中之義，更是確保國家糧食安全的關鍵所在。中國作為全球人口最多的國家，人糧關系也一直處于吃緊狀態[4]，且隨著社會經濟快速推進，資源、環境與人口問題矛盾日益凸顯[5-6]，耕地資源保護顯得更為重要。如何在經濟發展和城鎮化水平不斷提升的過程中，保障耕地資源利用效率和人糧安全是目前亟待解決的問題之一。從糧食安全的角度出發，研究區域內耕地資源承載力及人糧關系狀態，對確保區域糧食安全與推動可持續發展具有深遠的意義。國內外學者們對土地資源承載力研究已取得豐碩成果，主要通過構建理論體系、探索不同研究方法差異并結合實例分析，對土地資源與區域人口規模承載力進行廣泛和深入研究。楊帆等[7]基于Landsat 8遙感影像技術，構建土地承載力評價指標體系，對遼寧省的土地資源承載力進行了系統評價；任會濤[8]則運用云模型理論，構建土地資源承載力評價模型，對西安地區的土地資源承載力進行了深入研究；Pourebrahim等[9]采用環境承載力模型，對區域土地的生態可持續性進行了估算；鐘旭珍等[10]借助GIS空間分析功能，分析了四川省土地資源承載力在“十五”至“十三五”期間的時空差異；王雋雄[11]針對陜西省土地利用變化與糧食產量之間的關系進行全面分析，并綜合考慮了畜牧產品及膳食營養需求的影響，研究分析了陜西省土地現實生產力的時空演變規律；胡慧娟[12]從跨學科的角度出發，建立了基于自然與社會維度的土地資源承載力交叉綜合評價模型，揭示了自然和社會因素對承載力的影響；馮陽等[13]運用DPSR模型、熵權TOPSIS方法等多種定量分析方法，對鄭州市土地承載力進行了實證分析；白玉娟等[14]運用聚類分析法，對陜西省土地資源承載力的時空演變進行實證研究，為陜西省土地資源的可持續利用與合理配置提供了參考。然而，基于喀斯特地區獨特的地質背景、生態環境以及生態系統的脆弱性，如何在這些特殊地質條件下，有效地推進該區域耕地資源保護利用，并實現人糧關系的平衡發展，仍顯欠缺。

喀斯特巖溶地區地質條件錯綜復雜，巖溶現象發育顯著，使得地表水資源難以有效儲存，同時土壤質量貧瘠且易遭受侵蝕流失，生物群落單一[15]，石漠化嚴重，嚴重制約了耕地的可持續利用和農業生產的穩定發展。因此，對喀斯特巖溶地區耕地資源承載力進行深入探究，不僅對于科學評估該區域耕地資源的承載能力、優化農業產業布局、推動農業生產方式轉型升級具有重大意義，而且對于促進區域經濟可持續發展、保障人糧關系和諧、維護生態平衡具有積極作用。本文以黔南州為例，以其耕地資源變化為基礎，以人糧安全為主線，選取2009年至2019年為研究時段，從多個維度系統評估近11年來該區域耕地資源的變化及其承載能力的時空變化。通過剖析以黔南州為代表的喀斯特巖溶地區耕地資源的承載能力，揭示該區域人地關系的特征及其演變規律，科學認識喀斯特地區人地關系，并提出針對性的優化建議和措施，為該區域農業生產的可持續發展提供堅實支撐，為類似地質生態條件下的耕地資源承載力研究提供研究思路和方法，進而為推動相關領域理論創新和實踐發展、構建和諧的區域人糧關系、促進經濟可持續健康發展、維護生態平衡作出積極貢獻。

1材料與方法

1.1研究區域概況

黔南州地處貴州中南部，位于北緯25°04′～27°29′，東經106°12′～108°18′，堪稱西南區域南下出海的“咽喉”，還是長江、珠江兩大流域的重要分水嶺，平均海拔為997 m，東鄰貴州黔東南州，南部、西南部毗連廣西壯族自治區，西接貴州安順市和黔西南州，北連貴州遵義市和貴陽市[16]。屬亞熱帶季風濕潤氣候，2019年年均氣溫約16.7 ℃，年均降雨約1 355.6 mm，主要集中在5—8月份，平均日照時數1 063.8 h，無霜期長達約300 d，相對濕度穩定在82.0%左右［16］。全州下轄12個縣（市），2023年末，黔南州常住人口為348.96萬人，區域地貌特征顯著，以典型的喀斯特地貌為主。根據黔南州人民政府公布的《黔南州第三次全國國土調查主要數據公報》數據顯示[17]，全州耕地廣泛分布于年降水量800 mm以上的地區，坡度范圍從2度至25度以上均有分布。其中，333 hm2以上的壩區耕地面積達到22 713 hm2，而石漠化耕地面積則為13 313 hm2。在土地利用方面，林地類型以喬木林地為主，草地則以其他草地為主，城鎮村及工礦用地中村莊用地占比較大，交通運輸用地方面公路用地和農村道路占比較高，在水域及水利設施用地中河流水面占據主導地位。

1.2數據來源

研究區域土地利用數據源于資源環境科學與數據平臺[18]，糧食產量和人口數據來源于黔南州統計年鑒。

1.3研究方法

1.3.1土地利用轉移矩陣

土地利用轉移矩陣主要用來分析黔南州土地轉移方向，即通過對不同土地利用類型之間的轉化情況進行描述，它可直觀反映兩個時段內不同地類土地的面積變化情況、轉移去向和比率［16］。

1.3.2耕地資源人口承載力及其人口承載力指數模型

耕地資源承載力，即耕地資源人口承載力（Land Carrying Capacity， LCC），是指一定區域內的耕地所能供養的人口數量[19]；耕地資源承載力指數（Land Carrying Capacity Index， LCCI）是指在一定區域內實際人口總量與耕地資源承載力之間的關系。

LCC=G/GPC（1）

LCCI=P/LCC（2）

R=（LCC－P）/LCC×100%=（1-LCCI）×100%（3）

其中LCC為區域內耕地資源人口承載力（人），G為區域內糧食產量（kg），GPC為人均糧食消費標準（kg/人），按照聯合國糧農組織公布的糧食人均年消費標準可分為溫飽型（400 kg/人）、小康型（450 kg/人）和富裕型（500 kg/人）3個等級，中國人均糧食消費400 kg可達到營養安全要求［19］，文章以400 kg/人為標準進行計算，P為區域內的實際人口數量，R為糧食盈余率。

根據封志明等[20]的研究，按照LCCI值的不同，可將耕地資源承載力劃分為糧食盈余、人糧平衡和人口超載３種類型：（1）LCCI高于1.125，人口超載，糧食短缺；（2）LCCI介于0.875～1.125，人口與糧食關系基本平衡，發展潛力有限；（3）LCCI低于0.875，糧食平衡且稍稍有余。同時，參照鄧惠敏等[21]的方法將人糧關系進一步劃分為８個等級。

2結果與分析

2.1耕地資源利用現狀

根據數據顯示，2019年黔南州耕地面積為358 074 hm2。2009—2019年間，黔南州耕地面積凈減少了122 463 hm2，平均每年減少11 133 hm2。其中，平塘縣、長順縣和三都縣的耕地面積減少幅度及變化率均居前列，其變化率已超過30%，成為耕地面積減少最為顯著的縣，詳見表2。

為更清晰地分析2009年來黔南州耕地變化情況，對黔南州2009—2019年耕地轉移進行分析。結果表明，2009—2019年間，黔南州耕地面積流出面積為228 781 hm2，主要流向林地，其次是流向未利用土地、其他建設用地和城鎮村用地，此外，還有少量流向水域和草地。與此同時，黔南州在此期間新增耕地面積為106 319 hm2。新增的耕地主要來源于林地，其次則為草地和其他未利用土地，少量新增耕地來自城鎮村用地、其他建設用地和水域，詳見表3。

黔南州11年間耕地凈減少主要是流向林地，凈流向林地面積為110 720 hm2，占黔南州耕地凈流出總面積的90.4%，是黔南州耕地減少的主要去向，其次是流向其他建設用地，面積為15 630 hm2，占耕地凈流出總面積的12.8%，再則是流向交通運輸用地和城鎮村用地，合計流出面積為8943 hm2，占耕地凈流出總面積的7.3%。

2.2耕地資源承載指數時空變化

2009年，黔南州糧食總產量150.24萬t，人口總數333.3萬人，人均糧食產量約為450 kg。總體而言，黔南州耕地承載力指數處于人糧平衡狀態，人均耕地面積0.14 hm2，各下轄縣（市）的耕地承載力指數介于0.69～1.11，人均耕地面積在0.10～0.21 hm2范圍內，其中都勻市、獨山縣、羅甸縣和三都縣人糧關系已處于臨界超限狀態，糧食盈余已呈現出負增長趨勢，存在人糧關系風險，詳見表4。

2019年，黔南州糧食產量118.06萬t，人口總數349.3萬人，人均糧食產量約為338 kg。各縣（市）耕地承載力指數在0.86～1.63，與2009年相比，黔南州糧食總產量減少了23.19萬t，人口總數增加了16.0萬人。11年間，黔南州耕地面積不斷減少，糧食產量持續降低，人口持續增長，出現了糧食短缺和人口超載問題，耕地承載力指數由0.89上升至1.18，人糧關系已從平衡有余變為人口超載，人均耕地面積減少至0.10 hm2，比2009年減少了近30%。其中都勻市已呈現人口嚴重超載，糧食盈余率已超過50%，除甕安縣、長順縣和平塘縣外，其余縣市糧食盈余均出現了負增長。與2009年相比，黔南州各縣市的耕地承載力指數明顯上升，人均耕地面積和人均糧食產量明顯減少，黔南州各縣市人口、耕地、糧食關系已處于十分緊張的狀態，詳見表5。

3討論與結論

3.1耕地變化驅動力分析

研究認為，人為因素以及國家和政府部門政策的制定與落實對耕地面積變化具有顯著影響。新增人口給城鎮建設發展帶來了驅動力，也給城鎮建設用地帶來了壓力，隨著新增人口對住房和基礎設施的需求不斷上升，城鄉要素的轉移，引發了耕地“非農化”[22]，且大量的農村人口進城務工，投身于第二、三產業，致使耕地長時間無人耕種撂荒而變為林地或者其他土地，同時，退耕還林、還草政策的實施，也進一步導致了耕地面積的減少；城鎮化發展和城市規劃的推進，也使得大量耕地被建設占用，2009—2019年間，黔南州有24 573 hm2的耕地轉變為建設用地，主要用于交通運輸和城鎮村建設，這一變化與黔南州在“十二五”和“十三五”期間不斷完善基礎設施和公共設施建設，堅持以交通引領城市發展，加快路網覆蓋，拓展城鎮發展空間，加大對外開放和區域合作力度，積極融入珠三角和粵港澳大灣區發展[23]，推動城鎮和城市發展進程息息相關。此外，產業結構優化調整也是黔南州耕地變化的原因之一，2009年黔南州生產總值為297.97億元，其中一、二、三產業生產總值分別為61.04億元、115.43億元、121.50億元；2019年生產總值為1 518.04億元，其中一、二、三產業生產總值分別為230.54億元、543.98億元、743.52億元；2009—2019年間，生產總值增加了1 220.07億元，一、二、三產業生產總值增加，但一、二產業占比降低，三產業占比增加，推動了耕地向城鎮和交通用地轉移，且自“十二五”以來，黔南州不斷加快茶葉、水果、中藥等特色優勢產業發展[24]，也導致了大量的耕地流向林地。

黔南州耕地面積的變化受人為因素、政策制定與落實、城鎮化發展、產業結構調整以及社會經濟條件變化等共同影響。國家和地方政府政策的施行有效遏制了耕地資源的無序流失，優化了土地資源配置，對維護耕地資源穩定發揮了積極作用，但由于政策執行中的地域差異性和地方特色，耕地資源變化也呈現出一定的地域性特征。且隨著城鎮化進程的不斷推進，城鎮建設和基礎設施建設對土地的需求不斷增加，導致大量優質耕地被占用，且農村人口向城鎮轉移也推動了農村土地流轉和重組，改變了耕地資源的利用模式和結構。另外，隨著經濟的持續發展和產業結構的優化調整，農業在國民經濟中的地位和作用的變化，也帶動了耕地資源利用方式和方向的轉變。這些因素的相互作用和共同影響，使得黔南州土地利用結構發生了顯著變化。

3.2耕地資源承載指數時空變化分析

“三農”工作的首要任務是確保國家糧食安全[25]，2009—2019年間，黔南州資源環境承載力指數不斷攀升，耕地資源承載力指數已然處于超載態勢，糧食短缺和人口超載問題已凸顯，這表明黔南州較低的糧食產量已無法滿足日益增加的人口需求。黔南州作為云貴丘陵地區，大型機械化率低[26]，丘陵耕地很難進行規模化種植，基本還是停留在傳統人工耕作階段，這也是丘陵耕地產量不高的原因之一，加上在此期間黔南州耕地面積從480 537 hm2減少至358 074 hm2，可耕種耕地面積的減少也直接導致了糧食產量的大幅下降。黔南州屬于典型的喀斯特地貌，原有生態環境十分脆弱[27]，水土流失、石漠化嚴重，耕地土層薄、整體質量低、耕地分散破碎[28]、可達性不強等問題突出，這些因素共同制約了糧食生產水平的提升，加上黔南州地屬陡坡丘陵，農戶無法通過種植和生產糧食而獲得有效收益，致使農戶耕種意愿減弱[29]，從而導致糧食產量持續走低。2009—2019年期間，黔南州人口增加16萬人，城鎮化率從28.05%提升至50.53%，城鎮化率的快速提升導致留在農村從事農業生產的勞動力大幅減少，耕地因缺乏勞動力而大面積撂荒。此外，耕地資源的使用和管理不當也加劇了耕地“非糧化”和“非農化”的現象，種植糧食的耕地逐漸減少，進一步降低了糧食產量。

因此，隨著人口數量的持續增長、工業化和城鎮化的快速發展以及農業產業結構和消費結構的不斷優化升級和調整，黔南州耕地資源承載力可能長期處于過載或超載狀態，人地糧關系將變得更加嚴峻。在此背景下，黔南州面臨著諸多挑戰與機遇。如何在確保耕地資源的可持續利用和保障糧食安全的同時，實現經濟社會發展的良性循環是挑戰；通過政策引導和市場機制調控，推動農業現代化發展，提高耕地資源利用效率，緩解人地糧關系的緊張局面是機遇；而探索可持續的發展路徑，加強耕地資源保護與管理、推動農業現代化以及加強政策引導和市場機制建設等措施，以實現經濟社會發展的良性循環，是緩解黔南州人地糧關系的緊張狀態的必然選擇。

黔南州耕地資源變化是政策制定、城鎮化發展、產業結構優化調整等多種因素共同作用的結果。政策導向是核心，政策的施行可有效遏制耕地流失，優化資源配置，但區域推行的差異導致耕地變化呈現地域性特征。城鎮化推進導致優質耕地被占用，農村人口轉移推動土地的流轉和重組，改變了耕地利用模式。經濟發展和產業結構調整也進一步改變了耕地的利用方式和方向，農業技術創新和市場需求變化對耕地的利用和管理也提出了新的挑戰。另外，黔南州耕地資源分布不均，甕安、惠水耕地較多，荔波較少，11年間耕地年均減少11 133 hm2，減幅超25%，主要流向林地和其他建設用地，人口增長與耕地縮減趨勢同步，人均耕地面積降低，耕地資源環境承載臨近極限，糧食短缺和人口超載問題突出。為應對該問題，應依托國土空間規劃，科學布局高標準農田建設。同時，拓寬補貼渠道，提高農戶耕種積極性。完善土地流轉制度，推動規模化經營。堅持開源節流，增加后備資源，推進增減掛鉤和土地節約利用，實現耕地動態平衡與增長，推動農業產業結構調整、科技創新和人才培養，實現耕地資源的可持續利用。此外，文章基于數據獲取的局限，在土地資源承載力評價指標的選擇上具有一定程度的主觀性，也缺少對未來該區域土地資源承載力的預測，在下一步研究中，需全面考慮各種因素的影響，進一步對區域的發展趨勢及其他影響因素進行全面系統的分析、探討與預測，構建更加科學合理的土地資源承載力評價指標與模型，為黔南州實現耕地資源的可持續利用提供更有力的支撐。

（責任編輯：嚴秀芳）

作者簡介：皮小敏，1990年，女，碩士研究生，工程師，主要從事自然資源調查評價研究，E-mail279878073@qq.com。

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Spatio-temporal Variations in the Carrying Capacity of Cultivated Land Resources in Qiannan Autonomous Prefecture Based on the Human-food Relationship

Pi Xiaomin， Liu Xiaoheng*，Deng Xianbing， Luo Yi， Zhou Hua

（Guizhou Institute of Land and Resources Survey and Planning， Guiyang 550001， Guizhou， China）

Abstract：

In the context of globalization and urbanization， cultivated land resources are facing increasingly severe challenges. Qiannan Autonomous Prefecture， as a representative of karst areas， its cultivated land resources not only bear the heavy responsibility of ensuring grain security， but also need to deal with the challenges posed by a fragile ecological environment and soil erosion. Therefore， this paper collected and sorting out the change data of cultivated land resource and grain output data from counties （cities） in Qiannan Autonomous Prefecture from 2009 to 2019 using qualitative and quantitative research methods. It comprehensively applied geographic information systems， statistical analysis， and other means to evaluate changes， spatial distribution characteristics， and carrying capacity of cultivated land resources over the past decade. By means of the LCC/LCCI model， the spatial evolution relationship between cultivated land resource change and grain yield was analyzed， and the influencing factors and driving mechanism behind it were discussed in depth.. The aim is to provide a scientific basis for decision-making support for sustainable development of agricultural production in karst regions like Qiannan Autonomous Prefecture， and promote rational utilization and effective protection of agricultural resources， as well as contribute to the high-quality development of regional agriculture.

Keywords：

Karst area; resource carrying capacity; driving force; grain security

接收日期：2024-04-07

基金項目：2024年中共貴州省委全面深化改革重大調研項目（G2GGKT2024-039）

*通訊作者：劉曉恒（1994—），女，碩士，工程師，主要從事自然資源開發利用與保護研究，E-mail：1194355713@qq.com.