农业土地作为受人类高强度干扰的土地覆被,已成为规模最大的人类活动空间^[1,2]。同时,农业土地资源开发决定了生态系统可持续性及人类福利水平的高低。由此,农业土地资源开发强度管控也就成为必然。然而,有关如何刻画农业土地资源开发强度尚存分歧。例如,古典政治经济学家提出了农业土地集约利用概念,并解释了农业土地利用集约度^[3]的演化过程。但农业土地利用集约度仅将已开发利用的土地及农业生产可变投入作为内生变量,并未将可以利用而尚未利用的土地及农业土地利用目标纳入考察范畴。生态经济学家提出运用生态足迹法度量人类对环境系统的占用程度^[4,5],但忽视了土地的多功能性、空间异质性及影响土地利用的人文因素,并不能揭示开发强度全貌。农业土地资源开发强度的评价方法及演化过程亟须从理论上予以明确。

耕地作为农业土地的重要类型,已成为中国当前转型发展的关键资源环境要素。此外,地域主体功能识别中,土地资源开发强度分析仅聚焦于对可建设空间的开发评价,忽视了农业生产对生态系统及经济社会发展的影响。因此,准确把握耕地资源开发强度及其演化阶段,对制定耕地资源管理政策及完善地域主体功能识别具有重要的实践价值。

1 研究方法与数据

1.1 概念解释

土地资源是已经开垦利用的土地和可以利用而尚未利用的土地的总称^[6]。由此,耕地资源包括现状耕地和尚未开发的可耕地即耕地后备资源。耕地资源开发旨在获得生存与发展所需的耕地产出。耕地资源的可再生性决定了耕地资源开发必须在耕地的产出能力范围内进行。综上,耕地资源开发强度可以定义为：在一定区域的一定发展阶段及技术条件下,为获得生存与发展所需的耕地产出,人们通过人工干预耕地资源而实现的对耕地产出能力的占用程度。

1.2 评价方法

从开发活动方式看,耕地资源开发强度评价可以理解为对耕地资源开发活动的广度、深度与频度^[7]的综合度量。本文基于粮食生产角度提出耕地资源开发强度的评价方法。

1） 耕地资源开发广度。以下简称“开发广度”,即耕地资源数量的开发率：

K_g=s×100％/S (1)

式（1）中：K_g为开发广度;s为现状耕地;S为耕地资源总量,即现状耕地与耕地后备资源之和。

2） 耕地资源开发深度。以下简称“开发深度”,即粮食单产潜力的开发率：

K_s=w×100％/W (2)

式（2）中：K_s为开发深度;w为单位播种面积粮食现实产量;W为单位播种面积粮食产量潜力。

3） 耕地资源开发频度。以下简称“开发频度”,即粮食复种潜力的开发率：

K_p=mci_l/MCI_l=(mci/MCI)×(r/R) ×100％ (3)

式（3）中：K_p为开发频度;mci_l为现实粮食复种指数;MCI_l为粮食复种指数潜力;mci为现实复种指数;MCI为复种指数潜力;r为现实粮作比;R为粮作比潜力。

4） 耕地资源开发强度。以下简称“开发强度”,即粮食总产能的开发率：

K=K_g×K_s×K_p×100%=t×100％/T (4)

式（4）中：K为开发强度;t为现实粮食总产量;T为粮食产量总潜力。

1.3 研究假设

地域资源禀赋的差异性及经济社会发展的阶段性决定了耕地资源开发环境、开发条件及人们对耕地产出需求演化的阶段性。因此,开发强度理应存在内部结构演化的阶段性。

经济发展初期,薄弱的农业生产条件、低下的土地生产力与强大的粮食需求的矛盾导致耕地资源开发以外延扩张为主。该阶段的开发强度演化将以开发广度的提高为主要特点。

工业化、城市化开始后,农业生产条件逐步改善、耕地资源稀缺性逐步显现,耕地资源开发模式将逐步向内涵式开发转型。中国属于土地资源相对稀缺而农业劳动力相对丰富的国家。根据诱致性技术变迁理论^[8~10],在国家尺度上,中国应依靠生物化学技术进步实行良种、化肥及农药等对土地的替代,从而实现土地节约型的内涵式耕地资源开发模式。由此,在国家尺度上,该阶段开发强度演化将以开发深度的提高为主要特点。然而,由于资源禀赋的差异及农业生产比较优势的存在,同一农业区内,开发深度将因农业劳动力与土地资源相对稀缺程度及经济发展水平的不同而出现差异。具体来看,劳动力人均耕地越小、经济发展水平越高的区域,生物化学资本对土地的替代程度将越明显,开发深度将越大。相反,开发深度将越小。

工业化、城市化进入快速发展阶段后,耕地乃至农业边际化将随之出现^[11~13]。由于种粮乃至农业比较利益下降,劳动力务农机会成本明显上升,农业劳动力大量析出,粮食复种指数将明显下滑。若宏观政策不能及时应对,耕地资源开发将进入以开发频度降低为主要特点的问题阶段。

1.4 数据来源

1） 耕地数据。1949~1996年耕地面积为重建数据^[14,15],1996~2004年耕地面积来自《中国国土资源统计年鉴》^[16]。2004年耕地后备资源面积来自《中国耕地后备资源调查评价数据集》^[17]。

2） 农业经济数据。农业生产数据来自《中国统计年鉴》^[18]、《新中国60年农业统计资料》^[19]。农产品成本收益数据来自《建国以来全国农产品成本收益资料汇编》^[20]、《全国农产品成本收益资料汇编》^[21]。农民收入数据来自《中国农村统计年鉴》^[22]、《中国农村住户调查年鉴》^[23]。粮食生产潜力为区域试验产量^[24]。复种指数潜力为1 km尺度估算值^[25]。鉴于改革开放以来粮作比呈下降态势,将改革开放以来各区域最大粮作比作为粮作比潜力。

受数据所限,本文研究不包括港澳台地区。

2 研究结果

2.1 耕地资源开发广度

1952年,农业机械总动力18×10⁴kWh,粮食播面单产1 322 kg/hm²,而人均粮食消费缺口达110.172 kg^[18,19]。强大的粮食需求与薄弱的农业生产条件及低下的土地生产力矛盾凸显,导致耕地后备资源大量开发,耕地迅速增加。1949~1957年,耕地净增加1 393 hm²。尽管此后耕地面积有所波动,但20世纪80年代以前耕地呈增加态势^[14,15]。自20世纪80年代初期,耕地持续减少。同时,耕地保护意识也随之觉醒。大量耕地后备资源被开发后用于弥补因建设占用、农业结构调整等导致的耕地流失。2004年,现状耕地12 244.425×10⁴hm^{2 [16]},耕地后备资源734.389×10⁴hm^{2 [17]}。根据公式（1）,全国开发广度达94.342%（不包括港澳台地区）。除甘肃、青海、宁夏、新疆外,其余地区开发广度超过90%。而且,80%以上区域的开发广度超过全国水平（图1）。

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图1   2004年中国耕地资源及其开发广度区域分布

Fig. 1   Regional distribution of cultivated land resources and its exploitative breadth in China, 2004

通过以上分析可知,20世纪80年代以前尤其是建国初期至1957年,中国耕地资源开发以外延扩张为主要特点。与1.3节经济发展初期耕地资源开发强度演化假设基本一致。当前中国已基本完成了外延式的耕地资源开发历程。

2.2 耕地资源开发深度

在全国尺度上,从农业生产条件来看,农业基本建设支出从1949年缓慢增长到1957年的30亿元,然后迅速增长至2004年的542亿元;农业机械总动力从1949年的8×10⁴kWh缓慢增长到1957年的121×10⁴kWh,然后迅速增长至2004年的64 028×10⁴kWh;化肥折纯量从1949年缓慢增长到1957年的37×10⁴t,然后迅速增长至2004年的4 637×10⁴t^[18,19]。从粮食生产投入来看,亩均物质费用从1949年缓慢增长到1957年的7.86元,然后迅速增长到2004年的200.12元。其中,化肥及农药投入自20世纪70年代以来增长尤为明显。1975~2004年,亩均化肥及农药费用从5.83元迅速增长到82.99元。同期,亩均化肥及农药费用占物质费用比重从25.064%迅速增长到41.470%。然而,亩均种子用量从1975年的12.24 kg逐步下降到2004年的6.67 kg^[20,21]。从粮食产出来看,粮食播面单产从1949年的1 029 kg/hm²缓慢增长到1957年的1 460 kg/ hm²,然后迅速增长到2004年的4 620 kg/ hm^2[18,19]。

可见,自20世纪50年代后期,农业生产条件开始明显改善,亩均化肥及农药投入迅速加大,粮食播面单产快速增长。此外,亩均种子用量的下降说明种子改良与推广呈逐步扩大态势。由此表明,自工业化、城市化开始以后,中国耕地资源开发逐步走上了以生物化学技术创新为特点的土地节约型开发模式。根据公式（2）,2004年全国开发深度达51.055%。

为揭示开发深度的区域分异特征,将全国（不包括港澳台地区）分为东北区、华北区、蒙新区、青藏区、黄土高原区、长江中下游区、华南区和西南区,将各区内的省（自治区、直辖市）按经济发展水平自高到低排序,对比分析开发深度与经济发展水平、耕地资源禀赋的关系（图2）。① 东北区。辽宁、吉林劳动力人均耕地0.598 hm²、1.115 hm²,分别属于东北区最低、中等水平,开发深度分别为67.395%、68.507%。黑龙江劳动力人均耕地高达1.652 hm²,开发深度仅41.339%。② 华北区。天津劳动力人均耕地0.553 hm²,为华北区最高水平,而开发深度仅39.122%。河南劳动力人均耕地仅0.245 hm²,为华北区最低水平,而开发深度为57.262%。北京、河北劳动力人均耕地相近,分别为0.409 hm²、0.403 hm²。但北京人均GDP高于河北,开发深度达47.051%,河北为44.028%。山东劳动力人均耕地0.346 hm²、人均GDP达1.693万元,分别属于华北区较低、较高水平,开发深度为55.811%,仅次于河南。③ 蒙新区。宁夏劳动力人均耕地仅0.766 hm²,为蒙新区最低水平,开发深度为67.756%。内蒙古、新疆劳动力人均耕地分别为1.332 hm²、1.186 hm²,但内蒙古人均GDP和GDP总量高于新疆,二者开发深度分别为50.259%、40.256%。④ 青藏区。青海劳动力人均耕地0.411 hm²,略低于西藏的0.424 hm²。但青海人均GDP为0.861万元,高于西藏的0.778万元,且青海GDP总量明显高于西藏。二者开发深度分别为70.213%、55.439%。⑤ 黄土高原区。山西、甘肃劳动力人均耕地相近,但山西人均GDP略高于甘肃,前者开发深度略高于后者。陕西劳动力人均耕地0.434 hm²,但人均GDP较低,开发深度仅36.366%。⑥ 长江中下游区。湖南、湖北人均GDP相近,但湖南劳动力人均耕地0.193 hm²,低于湖北的0.424 hm²。湖南的开发深度为77.876%,高于湖北的59.972%。江苏、湖北劳动力人均耕地相近,但江苏人均GDP高于湖北。同时,江苏的开发深度也高于湖北,达62.014%。上海劳动力人均耕地高于浙江,且人均GDP明显偏高。其开发深度达61.426%,高于浙江的53.016%。江西劳动力人均耕地仅0.297 hm²,略低于安徽的0.320 hm²。同时,江西人均GDP为0.819万元,高于安徽的0.777万元。二者开发深度分别为59.337%、47.568%。⑦ 华南区。福建、广东劳动力人均耕地分别仅0.188 hm²、0.199 hm²,属于华南区最低水平,而人均GDP均为华南区最高水平。二者开发深度分别高达61.977%、50.920%。海南劳动力人均耕地0.384 hm²,为华南区最高水平,而开发深度仅30.282%。广西劳动力人均耕地0.284 hm²,开发深度41.344%,均属于华南区中等水平。⑧ 西南区。四川劳动力人均耕地0.255 hm²,为西南区最低水平,而开发深度高达62.093%。云南、贵州劳动力人均耕地相近,均为西南区最高水平,而开发深度均为西南区最低水平。同时,云南人均GDP、GDP总量均高于贵州。其开发深度为31.123%,高于贵州的30.216%。重庆劳动力人均耕地0.285 hm²,开发深度为49.257%,均为西南区中等水平。

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图2   2004年中国耕地资源开发深度区域对比

Fig. 2   Regional comparison of exploitative depth of cultivated land resources in China, 2004

通过以上分析,同一农业区内,劳动力人均耕地越小、经济发展水平越高的区域,其开发深度也越大。这主要由于该类型区域内,耕地相对稀缺而劳动力相对丰富,粮食生产对通过生物化学技术实现粮食播面单产的依赖较大,可用于粮食生产的农业资本条件也相对优越。相反,开发深度也越小。由此印证了1.3节工业化、城市化开始以后的开发强度演化假设。

2.3 耕地资源开发频度

自1958年,服务于赶超型工业化战略的农业政策的实施,导致农业尤其是粮食生产积极性迅速下降。1961~1980年,复种指数、粮作比分别由138.598%、84.798%下降至108.573%、80.089%^[19],粮食复种指数从117.529%下降至86.956%。自20世纪80年代初,农村地区普遍开始实施以确立并完善农业基本经营制度为重点的经济体制改革。农业生产积极性由此被大大激发,农业生产力水平迅速提高。尽管自1985年种植业结构调整逐步被提上日程,但1980~1990年复种指数、粮作比总体上呈上升态势。自1990年,工业化、城市化同时进入了快速发展阶段。1990~1995年,工业增加值占GDP比重从36.975%增长至42.269%。尽管人口城市化水平（以下简称“城市化水平”）仅增长了2.630个百分点,但该阶段土地城市化发展迅速^[26,27]。加之1991年后农村劳动力转移管制政策的放松,粮食生产开始萎缩,耕地边际化显现。1990~1995年,粮作比、粮食复种指数分别从76.479%、87.124%下降到73.433%、84.956%。值得注意的是,1996~2004年,工业增加值占GDP比重、城市化水平分别从42.841%、30.480%增长至45.892%、41.760%。同期,农民家庭人均种植业纯收入与非种植业纯收入分别从924.400元、1 001.670元增长至1 135元、1 801.400元^[22,23],种粮比较利益（农民家庭人均种植业纯收入与非种植业纯收入之比）从0.92迅速下降至0.630。随着工业化、城市化的加速发展,种粮比较利益持续下降,粮食生产大幅萎缩,耕地边际化明显加重^[13]。1998~2003年,粮作比、粮食复种指数分别从73.079%、87.770%下降至65.224%、80.565%。对此,自2003年,中央陆续出台了以种粮直补、农资补贴为代表的惠农政策,粮作比、粮食复种指数自2004年逐步回升。

通过以上分析,1961~1980年,粮食复种指数下滑程度最为明显。尽管此期间工业化发展较快,但城市化发展缓慢。此次下滑主要缘于服务于国家工业赶超战略的农业政策所致,并不能体现市场经济体制下工业化、城市化快速发展对粮食复种指数变化的影响。自20世纪90年代初期,中国进入了建立社会主义市场经济体制时期。工业化、城市化快速发展的同时,粮食复种指数出现了两次下滑。其中,第一次出现在工业化及土地城市化快速发展的1990~1995年,下滑程度较轻;第二次出现在工业化、城市化加速发展的1998~2003年,下滑明显。此外,与1990~1995年相比,1998~2003年粮食复种指数下滑涉及的地区及程度均明显扩大（图3）。由此表明,从国家尺度来看,中国耕地资源开发至少于1998年进入了以开发频度降低为主要特点的阶段。然而,以保护农民种粮利益为导向的惠农政策实施较快实现了粮食复种指数的回升。根据公式（3）,2004年全国（不包括港澳台地区）耕地开发频度为52.036%。

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图3   1990~2003年中国粮食复种指数阶段变化

Fig. 3   Changes in multi-cropping index of grain growing in China, 1990-2003

为揭示开发频度的区域分异特征,根据2.2节方法,将31省（自治区、直辖市）进行分区、排序,对比分析开发频度与经济发展水平的关系。在同一农业区内,随人均GDP增加,开发频度因种植业比较利益下滑而大致呈下降态势（图4）。这一特征与前述粮食复种指数变化态势共同印证了1.3节工业化、城市化快速发展阶段的开发强度演化假设。

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图4   2004年中国耕地资源开发频度区域对比

Fig. 4   Regional comparison of exploitative frequentness of cultivated land resources in China, 2004

2.4 耕地资源开发强度

根据公式（4）,2004年中国开发强度为25.064%。如前所述,经济发展水平及资源禀赋差异,将导致开发强度结构差异化演进,进而形成开发强度的区域差异。东北区各省开发强度均值达40.012%,居全国最高水平;蒙新区、长江中下游区、青藏区、华北区次之,分别为29.544%、28.489%、26.569%、23.751%;黄土高原区、西南区、华南区最低,分别为19.326%、16.524%、16.461%。此外,从农业区内开发强度分布来看,蒙新区、长江中下游区内部差异最大,开发强度最大差值分别达32.943%、32.316%;东北区、华北区次之,分别为21.894%、21.322%;西南区、华南区相对较小,分别为18.425%、17.338%;黄土高原区、青藏区最小,分别仅为5.127%、1.719%。

3 政策启示

3.1 耕地资源管理政策转型的基本导向

评价结果表明,提高开发深度及开发频度是强化中国粮食供给能力的出路。然而,1998~2003年开发频度的显著降低给耕地资源管理敲响了警钟。从开发强度结构演化来看,因种粮比较利益下降及农业劳动力务农机会成本上升所致的开发频度下降,是农业榨取型国家工业化、城镇化快速发展过程中耕地资源开发的必经阶段。而种粮比较利益的提升则有赖于在加快提升农业劳动生产率的同时,重视加大对农业尤其是粮食种植业的支持和保护。惠农政策的实施正是这种支持和保护的有力尝试。此外,开发强度及其结构演化的农业区区际及省际差异决定了耕地资源管理必须综合考虑区域资源禀赋及经济社会发展阶段等因素。因此,强化农民种粮利益而不仅是耕地资源数量及质量保护,推行耕地资源区域差别化管理而不是“一刀切”模式,是中国耕地资源管理转型的基本导向。具体来看,一是应继续强化以生物化学技术进步为基础的土地节约型开发模式,提高开发深度;二是以加快推进耕地适度规模经营为目标,推进农业机械化发展、农业劳动力转移及耕地流转,提升种粮劳动生产率;三是强化并稳定农业保护性政策,切实提升以种粮比较利益为核心的农民种粮效益;四是坚持严格保护耕地长期不动摇,因地制宜制定区域差别化的耕地资源管理政策,切实加强开发强度管控。

3.2 区域差别化耕地资源开发强度管控政策

根据耕地资源禀赋、开发强度及其结构演化差异,将31省（自治区、直辖市）划分为六大管控区（图5）,因地制宜制定开发强度管控策略。

1） 类型I区。由北京、天津、山东、河北、上海、江苏、浙江、湖北、广东、福建组成。开发强度均值为22.075%,低于全国总体水平。开发深度均值为53.534%,略高于全国总体水平。劳动力人均耕地仅0.361 hm²,略低于全国总体水平。值得注意的是,该区经济相对发达,1998~2003年粮食复种指数均出现明显下滑。总的来看,开发频度下滑是该区耕地资源开发面临的主要问题。由此,应在依靠生物化学技术进步强化土地节约型开发模式的基础上,加大农业尤其是粮食种植业的政策性保护力度,并加大耕地流转力度。

2） 类型II区。由辽宁、河南、湖南、江西、安徽、重庆、四川、西藏组成。开发强度均值为31.289%,明显高于全国总体水平。开发深度均值、开发频度均值分别为59.528%、53.879%,均略高于全国总体水平。劳动力人均耕地仅0.327 hm²,明显低于全国总体水平。总的来看,加快推进粮食生产向追求劳动生产率转型是该区主要任务。由此,应在继续推进生物化学技术进步并提升种粮比较利益基础上,加快农业机械化发展、农业劳动力转移及耕地流转。

3） 类型III区。由黑龙江、吉林、内蒙古、宁夏组成。开发强度均值为40.978%,明显高于全国总体水平。开发深度均值为56.965%,略高于全国总体水平。但开发频度均值77.611%,处于全国最高水平。劳动力人均耕地高达1.216 hm²,属于全国地劳关系最优越地区。总的来看,继续提高开发深度是该区主要任务。由此,应在稳定地劳关系基础上,继续推进粮食生产的生物化学技术尤其是生物技术进步。

4） 类型IV区。由山西、陕西、甘肃组成。开发强度均值、开发深度均值分别为19.326%、40.446%,明显低于全国总体水平。开发频度均值为50.576%,与全国总体水平相当。总的来看,加强耕地质量建设,提高开发深度是该区主要任务。由此,应重视对农田基本建设、耕地生态环境整治的支持力度。同时,推进粮食生产的生物化学技术进步。

5） 类型V区。由海南、广西、云南、贵州组成。开发强度均值仅10.042%,开发深度均值、开发频度均值分别仅33.241%、30.260%。总的来看,该区粮食生产较为落后,加快培育粮食种植产业是该区的主要任务。由此,应重视对粮食种植的政策支持,并加快粮食生产的生物化学技术进步。

6） 类型VI区。由新疆、青海组成。开发强度均值仅18.389%,低于全国总体水平。开发深度均值、开发频度均值为57.235%、49.558%,分别略高于、略低于全国总体水平。然而,开发广度仅61.636%,属于全国耕地后备资源分布最广的地区。总的来看,加强耕地后备资源开发的时序管控是该区的主要任务。由此,应节约集约利用耕地资源,依靠生物化学技术进步实行土地节约型开发模式。

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图5   中国耕地资源开发强度管控分区

Fig. 5   Districts of exploitative intensity regulation of cultivated land resources in China

4 结论与展望

1） 耕地资源开发强度可以定义为“在一定区域的一定发展阶段及技术条件下,为获得生存与发展所需的耕地产出,人们通过人工干预耕地资源而实现的对耕地产出能力的占用程度。”据此提出的涵盖开发广度、开发深度、开发频度三要素的开发强度评价能准确判断耕地资源开发状态,可以为耕地资源管理提供决策依据。

2） 耕地资源开发强度存在阶段性结构演化特征。中国耕地资源开发基本完成了以提高开发广度为主要特点的外延式开发历程,当前正值以提高开发深度为主要特点,同时面临开发频度降低问题的内涵式开发阶段。2004年,中国开发强度为25.064%,省际耕地资源开发强度及其结构演化差异显著。

3） 强化农民种粮利益而不仅是耕地资源数量及质量保护,推行耕地资源区域差别化管理而不是“一刀切”模式,是中国耕地资源管理转型的基本导向。同时,将全国31省（自治区、直辖市）按照耕地资源禀赋、开发强度及其结构演化差异划分为六大管控区,因地制宜制定了开发强度管控策略。

4） 开发强度评价是一项复杂的系统工程。本文仅从开发活动对耕地资源干扰方式角度提出了开发强度的度量指标及定量评价方法。开发强度的内涵、度量指标、量化方法等有待深入研究。鉴于数据可获得性,本文仅立足全国及省级尺度,运用统计数据及相关研究成果数据进行了尝试性实证研究。开发强度评价的尺度,以及耕地后备资源的规模与分布、复种指数潜力、粮食单产潜力等基础数据还有待精细化。此外,本文仅通过经验性推断提出了开发强度阶段性结构演化假设,其内部机理还有赖于多时段、多尺度、跨区域的对比分析。

The authors have declared that no competing interests exist.

参考文献

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