劉春霞, 王 芳

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基于居民食物消費(fèi)模式的中國(guó)耕地需求動(dòng)態(tài)變化分析*

劉春霞1, 王 芳2**

(1. 許昌學(xué)院商學(xué)院 許昌 461000; 2. 吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院 長(zhǎng)春 130118)

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高, 我國(guó)居民食物消費(fèi)水平和結(jié)構(gòu)發(fā)生了較大變化, 與食物消費(fèi)密切相關(guān)的土地資源保障能力也越來越受到國(guó)際社會(huì)的廣泛關(guān)注。因此, 為了評(píng)價(jià)我國(guó)居民食物消費(fèi)情況及其對(duì)農(nóng)業(yè)土地資源需求的影響, 本文依據(jù)FAO食物供給平衡數(shù)據(jù), 對(duì)中國(guó)居民1961—2013年的飲食模式變遷及其耕地需求長(zhǎng)期動(dòng)態(tài)變化進(jìn)行了分析, 并采用LMDI分解方法定量評(píng)價(jià)了人口、飲食模式及科技進(jìn)步在不同時(shí)期對(duì)食物消費(fèi)土地需求的影響。結(jié)果表明, 中國(guó)居民由傳統(tǒng)飲食模式轉(zhuǎn)向消費(fèi)越來越多的動(dòng)物性食物和植物油等富裕型的食物消費(fèi)模式; 食物消費(fèi)土地需求總體呈上升趨勢(shì), 由1961年的1.05億hm2×a-1增加到2013年的1.75億hm2×a-1; 食物消費(fèi)土地需求的國(guó)外依賴性不斷增強(qiáng), 這種依賴路徑可能面臨的全球糧食價(jià)格波動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)引起高度警惕。LMDI分解結(jié)果顯示, 人口因素對(duì)土地需求的貢獻(xiàn)效應(yīng)不斷減弱, 科技進(jìn)步并不能充分抵消人口增長(zhǎng)和飲食模式改變帶來的土地需求的增加, 飲食模式已經(jīng)成為影響我國(guó)食物消費(fèi)土地需求的關(guān)鍵因素, 并且這種影響在未來一段時(shí)間內(nèi)仍將繼續(xù)。

食物消費(fèi); 飲食模式; 耕地需求; LMDI分解分析

農(nóng)業(yè)是人類社會(huì)食物供給的基本來源, 然而, 自從大規(guī)模農(nóng)業(yè)的興起, 這種重要的生產(chǎn)活動(dòng)已成為人類影響自然生態(tài)環(huán)境的因素之一。當(dāng)前, 與食物供給密切相關(guān)的化石能源利用和溫室氣體排放正改變著全球的氮磷要素循環(huán), 進(jìn)而影響了耕地、水等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)自然要素的可持續(xù)供給。其中, 耕地資源在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)中發(fā)揮著重要作用, 中國(guó)以占世界8%的耕地養(yǎng)活著占世界20%的人口, 相對(duì)于龐大的人口基數(shù), 中國(guó)面臨嚴(yán)峻的耕地資源短缺問題。

隨著工業(yè)化和城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展, 人們的生活方式尤其是食物消費(fèi)模式發(fā)生了重大變化, 中國(guó)居民開始消費(fèi)越來越多的動(dòng)物性食物和越來越少的植物性食物。糧食安全方面的相關(guān)研究表明由植物性食物為主的飲食模式轉(zhuǎn)為動(dòng)物性食物為主, 其土地資源需求將增加3倍[1-2]。中國(guó)的糧食安全形勢(shì)評(píng)估問題一直是國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究的熱點(diǎn)[3-6]。然而, 前人研究主要集中于氣候改變對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)率的影響以及如何從政策視角解決中國(guó)糧食安全問題[7-9], 卻很少?gòu)氖澄锵M(fèi)耕地需求的長(zhǎng)期動(dòng)態(tài)變化角度研究中國(guó)的糧食安全。耕地資源是糧食安全的重要保障, 其利用程度除了受土壤質(zhì)量、氣候變化等因素的影響, 還與其他類型的土地利用之間存在競(jìng)爭(zhēng)[10-11]。中國(guó)城鎮(zhèn)化進(jìn)程中建設(shè)占地成為耕地面積減少的主要原因, 已有研究表明中國(guó)城鎮(zhèn)化水平每提高一個(gè)百分點(diǎn), 將有500 000 hm2的耕地轉(zhuǎn)為非農(nóng)用地[12]。鑒于中國(guó)不斷減少的耕地資源及不斷改變的飲食模式, 非常有必要從食物消費(fèi)土地資源需求角度探討中國(guó)未來糧食安全問題。

一般而言, 食物消費(fèi)土地需求主要受人口規(guī)模、飲食模式及包括糧食單產(chǎn)在內(nèi)的科技因素的影響[10,13]。相關(guān)研究表明決定未來食物消費(fèi)土地需求的最關(guān)鍵因素是飲食模式的改變, 而不是繼續(xù)膨脹的人口規(guī)模[14]。在全球范圍內(nèi), 科技進(jìn)步已經(jīng)不能充分抵消人口數(shù)量增加和飲食模式改變所帶來的土地需求增加[15]。Gerbens-Leenes等[16]研究發(fā)現(xiàn)人們的飲食結(jié)構(gòu)會(huì)伴隨著經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)轉(zhuǎn)向更富裕的模式, 從而導(dǎo)致更多的耕地需求。然而, 由于不同地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況各異, 食物消費(fèi)土地需求變化情況及其影響因素也許會(huì)存在地區(qū)差異。中國(guó)是一個(gè)擁有13億人口的大國(guó), 同時(shí)也是一個(gè)經(jīng)濟(jì)大國(guó), 在解決國(guó)內(nèi)糧食安全方面面臨較大挑戰(zhàn), 同時(shí)其食物需求也影響世界糧食供給及其包括土地在內(nèi)的自然資源的利用。因此, 研究中國(guó)居民食物消費(fèi)耕地需求問題是非常有必要的。此外, 中國(guó)人均收入已由1961年的76美元增長(zhǎng)到2013年的6 800美元[17]。Braun和Vringer等[18-19]研究認(rèn)為人們的飲食結(jié)構(gòu)和人均收入水平密切相關(guān), 據(jù)此推斷, 中國(guó)居民飲食模式及其相應(yīng)的土地需求已經(jīng)發(fā)生了較大變化。50多年來, 中國(guó)居民飲食模式及相應(yīng)的耕地需求究竟發(fā)生了怎樣的變化？帶著這種疑問, 本文系統(tǒng)分析了1961—2013年中國(guó)居民飲食結(jié)構(gòu)及其土地需求動(dòng)態(tài)變化情況, 并評(píng)價(jià)了人口規(guī)模、飲食模式及科技因素對(duì)食物消費(fèi)土地需求的長(zhǎng)期動(dòng)態(tài)影響, 試圖回答以下問題: 中國(guó)居民不同飲食類目對(duì)土地需求的貢獻(xiàn)分別是多少？人口增長(zhǎng)、飲食模式改變及科技進(jìn)步如何推動(dòng)食物消費(fèi)土地需求？上述3個(gè)因素對(duì)總的食物消費(fèi)土地需求貢獻(xiàn)率是怎么樣的？通過對(duì)上述問題的分析解決, 本文試圖對(duì)中國(guó)未來食物安全形勢(shì)做出評(píng)估, 為相關(guān)政策制定提供理論依據(jù)。

1 研究方法及數(shù)據(jù)

1.1 食物消費(fèi)土地需求的計(jì)算方法

Gerbens-Leenes等[20]提出的關(guān)于食物消費(fèi)土地需求的理論方法得到了普遍應(yīng)用, 此方法通過單位數(shù)量某種食物類目土地需求乘以家庭人均此類食物消費(fèi)數(shù)量, 進(jìn)而得到某種特定食物的土地需求。基于此方法思路, Gerbens-Leenes計(jì)算了荷蘭1950—1990年不同食物消費(fèi)模式下的土地需求。Zhen等[21]基于此方法, 實(shí)地調(diào)研了中國(guó)西部農(nóng)村固原地區(qū)居民食物消費(fèi)情況,并計(jì)算出相應(yīng)的耕地需求數(shù)量。這種方法最顯著的特點(diǎn)是結(jié)合家庭消費(fèi)調(diào)研數(shù)據(jù), 確定特定食物類目的土地需求。然而, 詳細(xì)準(zhǔn)確的家庭食物消費(fèi)具體數(shù)據(jù)并不是每個(gè)地區(qū)都容易獲取的。為解決這一難題, Kastner等[13]基于聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織(FAO)提供的食物供給平衡表計(jì)算得到了菲律賓食物消費(fèi)土地需求的長(zhǎng)期動(dòng)態(tài)變化情況。和Gerbens-Leenes的計(jì)算方法相比, FAO食物供給表中提供了小麥而不是面包的消費(fèi)數(shù)據(jù), 并且為規(guī)避不同地區(qū)食物轉(zhuǎn)換因子的差異情況, 后者采用了基于能量均衡的轉(zhuǎn)換因子。本文采用了Kastner等[13]提出的理論方法, 結(jié)合FAO提供的食物供給平衡表數(shù)據(jù), 計(jì)算分析了50年來中國(guó)居民食物消費(fèi)耕地需求情況。計(jì)算流程如圖1所示:

圖1 食物消費(fèi)土地需求計(jì)算流程圖

圖1展示了本文中食物消費(fèi)土地需求具體計(jì)算流程, 需要說明的是, 為了得到比較精確的人均食物消費(fèi)土地需求, 第4步中結(jié)合了作物復(fù)種指數(shù)。根據(jù)Kastner等[13]的方法, 本文的土地資源需求僅包括耕地需求, 因?yàn)橹袊?guó)食物供給的90%來源于農(nóng)業(yè)耕地[22]。

1.2 食物消費(fèi)土地需求影響因素

為了定量研究人口規(guī)模、飲食模式及科技進(jìn)步對(duì)食物消費(fèi)土地需求的貢獻(xiàn), 本文采用對(duì)數(shù)平均迪式分解法(LMDI)[23]。LMDI分解方法主要用于能源消費(fèi)領(lǐng)域中影響碳排放的因素分析[24-25]。LMDI方法具有全分解、無殘差、易使用以及乘法分解與加法分解結(jié)果的一致性等優(yōu)點(diǎn), 使此方法在食物消費(fèi)土地需求主要推動(dòng)因素的類似應(yīng)用顯得更簡(jiǎn)明扼要。本研究中LMDI分解方程如下:

分別用pop/Δpop、tec/Δtec和die/Δdie表示人口規(guī)模、科技進(jìn)步和飲食模式對(duì)食物消費(fèi)土地需求的影響。

根據(jù)LMDI分解方法, 在乘法分解模式下, 則有:

在加法分解模式下, 則有:

1.3 數(shù)據(jù)來源及處理

本研究中所需數(shù)據(jù)主要來源于FAO數(shù)據(jù)庫(kù), 具體包括人口數(shù)量、農(nóng)業(yè)產(chǎn)量、作物單產(chǎn)、食物消費(fèi)、食物供給、食物進(jìn)出口等。同時(shí), 本研究中假設(shè)FAO食物平衡表中供給等于消費(fèi), 并且包含零售數(shù)據(jù)。為了便于理解, 本文把FAO中包含的80多種食物分為7大類: 谷物、淀粉類的根莖等、水果和蔬菜、糖及糖料作物、植物油和油料作物、其他植物性食物、動(dòng)物性食物。參照Kastner等[13]的研究, 其他植物性食物主要包括豆類、咖啡等刺激性食物、酒精飲料及調(diào)味料等; 動(dòng)物性食物主要包括肉類、動(dòng)物內(nèi)臟、動(dòng)物油脂、蛋類及乳制品等。由于本文僅限于分析耕地資源的需求, 故本研究食物類目中不包括水產(chǎn)品。

FAO食物供給平衡表把食物分為植物性和動(dòng)物性食物兩大類, 因此本文分別計(jì)算它們的土地需求。其中, 植物性食物土地需求計(jì)算方程如下:

式中: LRFveg表示植物性食物土地需求數(shù)量,表示作物種類, Con表示人均每種植物性食物消費(fèi)數(shù)量, Fac表示每種食物轉(zhuǎn)為相應(yīng)的均衡初級(jí)農(nóng)作物的轉(zhuǎn)換因子, Yie表示作物單產(chǎn), Cro表示作物復(fù)種情況(作物收獲面積與耕地面積的比率[26])。

需要說明的是本文中所需的轉(zhuǎn)換因子主要基于Kastner等[13]的研究。與以往研究食物消費(fèi)土地需求的轉(zhuǎn)換因子不同, 本文中的轉(zhuǎn)換因子是基于能量均衡的原理, 有效解決了重復(fù)計(jì)算問題。此外, 這種轉(zhuǎn)換因子在計(jì)算動(dòng)物性食物土地需求時(shí)充分考慮了加工食品殘留問題。

動(dòng)物性食物土地需求計(jì)算方程如下:

式中: LRFani表示動(dòng)物性食物土地需求數(shù)量, LRFveg表示植物性食物土地需求數(shù)量, Conani表示人均每年動(dòng)物性食物消費(fèi)數(shù)量, Conveg表示人均每年植物性食物消費(fèi)數(shù)量。和植物性食物相比, 計(jì)算動(dòng)物性食物土地需求是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工作。本研究中, 我們假設(shè)單位卡路里動(dòng)物性食物土地需求是同等熱量的植物性食物土地需求的3倍, 這種假設(shè)是通過計(jì)算和比較動(dòng)物性食物飼料投入與產(chǎn)出得出的結(jié)論, 并且這種比例關(guān)系沒有明顯的時(shí)間變化趨勢(shì)[15]。此外, 此假設(shè)在解決動(dòng)物性食物土地需求問題方面已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用[27-28]。一般地, 中國(guó)學(xué)者在研究動(dòng)物性食物土地需求問題時(shí)更傾向于把肉料比作為轉(zhuǎn)換因子, 但是, 這種轉(zhuǎn)換因子隨著畜牧業(yè)發(fā)展和管理水平的提高不斷發(fā)生變化。因此, 研究半個(gè)世紀(jì)以來動(dòng)物性食物土地需求變化時(shí), 這種能量轉(zhuǎn)換因子顯得更為合適。

2 結(jié)果與分析

2.1 1961—2013年中國(guó)居民飲食模式動(dòng)態(tài)變化分析

1961—2013年中國(guó)居民人均食物消費(fèi)情況如圖2所示?？傮w而言, 人均食物熱量供給呈顯著增加趨勢(shì), 由1961年的6 006 kJ×d-1增加到2013年的13 000 kJ·d-1, 增長(zhǎng)了1.1倍。從絕對(duì)值上, 谷物類食物增加最為顯著, 50余年間約增加2 670 kJ×人-1·d-1; 其次是動(dòng)物性食物、果蔬、植物油消費(fèi)增加較為顯著, 其中動(dòng)物性食物消費(fèi)增加量位居第2, 由1961年的210 kJ×人-1·d-1增加到2013年的2 767 kJ×人-1·d-1; 而淀粉類的根莖消費(fèi)量呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。從相對(duì)值上, 動(dòng)物性食物表現(xiàn)出顯著的增加趨勢(shì), 50年間大約增長(zhǎng)12倍; 其次是果蔬類, 增長(zhǎng)了約4倍; 同時(shí), 植物油和食糖消費(fèi)增長(zhǎng)趨勢(shì)較為顯著。值得注意的是, 這些增長(zhǎng)較為顯著的食物類目通常是和富裕飲食緊密聯(lián)系的。

從食物消費(fèi)構(gòu)成上看, 谷物類食物在所有食物類目中一直占有最大份額, 為50%~70%。其次是動(dòng)物性食物, 2013年其消費(fèi)占比已達(dá)21.3%。20世紀(jì)80年代以前, 植物油消費(fèi)占比一直保持在5%左右, 2013年, 這一比例上升到9.4%, 和果蔬類11.0%的消費(fèi)占比幾乎相當(dāng)。食糖類消費(fèi)雖然表現(xiàn)出顯著的增長(zhǎng)趨勢(shì), 但只占有較小的消費(fèi)比例, 在1.5%~3.5%。與上述分析相符, 淀粉類的根莖消費(fèi)占比由1961年的20.0%下降到2013年的5.0%。

總體而言, 中國(guó)居民飲食模式50余年來發(fā)生了顯著變化。生活水平的提高推動(dòng)了動(dòng)物性食物消費(fèi)的不斷增加, 同時(shí), 中國(guó)快速的城鎮(zhèn)化發(fā)展水平也是飲食結(jié)構(gòu)升級(jí)的主要推動(dòng)因素。由植物性食物為主的飲食模式轉(zhuǎn)為動(dòng)物性食物為主, 意味著需要更多的自然資源。隨著中國(guó)居民飲食模式的繼續(xù)升級(jí), 土地、水等資源的需求將面臨較大壓力。

2.2 1961—2013年食物消費(fèi)土地需求變化特征分析

全國(guó)居民食物消費(fèi)土地需求總體呈增加趨勢(shì), 由1961年的1.05億hm2×a-1增加到2013年的1.75億hm2×a-1(圖3a), 增幅約62%。其中, 動(dòng)物性食物土地需求增加最為顯著, 2013年土地需求數(shù)量約為1961年的8倍, 極大地推動(dòng)了總體食物消費(fèi)土地需求。盡管谷物類食物一直在人們飲食中占主導(dǎo)地位, 然而由于作物單產(chǎn)的不斷提高及復(fù)種程度的增加, 谷物類食物土地需求有所下降, 在總土地需求中份額由1961年的61%下降到2013年的34%, 幾乎和動(dòng)物性食物份額相同。此外, 植物油土地需求增加了近2倍, 其份額也由1961年的9%增長(zhǎng)到2013年的14%。相對(duì)來說, 糖及糖料作物土地需求占有較小份額, 這主要?dú)w因于甘蔗等糖料作物單產(chǎn)的不斷提高。和全國(guó)食物消費(fèi)土地需求變化趨勢(shì)不同的是, 人均食物消費(fèi)土地需求呈現(xiàn)出下降趨勢(shì), 由1961年的0.15 hm2×人-1×a-1下降到2013年的0.13 hm2×人-1×a-1(圖3b)。其中, 谷物類食物土地需求的下降幅度最為明顯, 50余年間降幅約為60%, 這主要源于谷物類食物消費(fèi)量的減少及作物單產(chǎn)的提高。比如, 1961—2013年, 谷物單產(chǎn)由1 200 kg×hm-2增長(zhǎng)到5 900 kg×hm-2。同時(shí), 果蔬類土地需求的減少也推動(dòng)了總體人均食物消費(fèi)土地需求的減少。與上述食物類目相反的是, 人均動(dòng)物性食物和植物油土地需求不斷增加, 一定程度上減緩了人均食物消費(fèi)土地需求下降的速度。比如, 前者土地需求由1961年的0.01 hm2×人-1×a-1增加到2013年的0.05 hm2×人-1×a-1, 增長(zhǎng)了3倍多, 后者也增長(zhǎng)約42%。與富裕飲食模式相關(guān)的食物土地需求的增長(zhǎng), 充分暗示了中國(guó)未來食物消費(fèi)土地需求將面臨巨大壓力, 進(jìn)而影響到我國(guó)未來糧食安全形勢(shì)。

圖2 中國(guó)居民七大類食物消費(fèi)變化情況(1961—2013年)

圖3 中國(guó)居民食物消費(fèi)土地總需求(a)和人均需求(b)的變化(1961—2013年)

2.3 食物消費(fèi)土地需求進(jìn)口份額分析

為了解滿足國(guó)內(nèi)居民食物需求對(duì)國(guó)外自然資源的依賴程度, 本文根據(jù)國(guó)內(nèi)食物生產(chǎn)和進(jìn)口數(shù)量, 定量分析了食物消費(fèi)進(jìn)口土地份額。圖4顯示我國(guó)食物消費(fèi)進(jìn)口土地份額呈波動(dòng)性增加, 進(jìn)口比例由6%增加到36%, 增加了5倍。這種現(xiàn)象表明中國(guó)食物消費(fèi)土地需求的國(guó)外依賴性不斷增強(qiáng), 日益增長(zhǎng)的食物消費(fèi)土地需求主要通過國(guó)外市場(chǎng)間接滿足。尤其是20世紀(jì)80年代后期以來, 隨著我國(guó)改革開放不斷深入和加入WTO, 食物進(jìn)口量不斷增加, 以谷物類食物為例, 2013年進(jìn)口數(shù)量達(dá)1 450萬t; 同期, 動(dòng)物性食物進(jìn)口量為1 200萬t, 而油料的進(jìn)口比例超過了95%。食物進(jìn)口數(shù)量的增加導(dǎo)致間接進(jìn)口土地等自然資源的增加。

圖4 中國(guó)居民食物消費(fèi)土地需求進(jìn)口份額變化(1961—2013)

食物消費(fèi)土地資源進(jìn)口戰(zhàn)略充分體現(xiàn)了比較優(yōu)勢(shì)原理, 不僅緩解了國(guó)內(nèi)耕地資源壓力, 而且確保了我國(guó)退耕還林的順利實(shí)施, 從而保護(hù)了生態(tài)環(huán)境。因此, 在確保我國(guó)未來糧食安全方面具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。但是, 我們也要警惕過分依賴國(guó)外市場(chǎng)的潛在風(fēng)險(xiǎn), 比如, 這種依賴路徑可能面臨全球糧食價(jià)格波動(dòng)方面的市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)。

2.4 人口規(guī)模、飲食模式及科技進(jìn)步對(duì)食物消費(fèi)土地需求的貢獻(xiàn)變化分析

本文采用LMDI分解法評(píng)價(jià)了人口增長(zhǎng)、飲食模式及科技進(jìn)步對(duì)食物消費(fèi)土地需求的影響, 并定量分析了3個(gè)主要影響因素在不同時(shí)期發(fā)揮的作用。分解結(jié)果顯示, 1961—2013年土地需求數(shù)量增長(zhǎng)了61.8%(或6 700萬hm2)。人口規(guī)模和飲食模式因素幾乎具有相同的貢獻(xiàn)度(表1), 相對(duì)而言, 科技進(jìn)步促使土地需求減少的反向貢獻(xiàn)度較低, 并不能充分抵消人口增長(zhǎng)和飲食模式改變帶來的土地需求增加。從各驅(qū)動(dòng)因素對(duì)我國(guó)食物消費(fèi)土地需求變化貢獻(xiàn)值的演變趨勢(shì)(圖5)來看, 不同因素的貢獻(xiàn)度存在較大差異。

表1 中國(guó)居民食物消費(fèi)土地需求LMDI乘法和加法分解結(jié)果(1961—2013年)

下標(biāo)pop、tec、die和tot分別表示人口規(guī)模、科技進(jìn)步、飲食模式和3因素綜合。Subscripts of “pop”, “tec”, “die” and “tot” mean factors of population, technology advance, dietary and accumulation of three factors.

由圖5可知, 人口因素對(duì)我國(guó)食物消費(fèi)土地需求的貢獻(xiàn)度呈逐年增加趨勢(shì), 是構(gòu)成食物消費(fèi)土地需求增長(zhǎng)的主要穩(wěn)定因素, 這說明盡管我國(guó)人均食物消費(fèi)土地需求總體呈下降趨勢(shì)(圖3b), 但仍然無法抵消人口規(guī)模增長(zhǎng)帶來的土地需求增長(zhǎng), 這是由于前者下降幅度為0.4%, 而后者增長(zhǎng)幅度約為2%。通過測(cè)算我國(guó)食物消費(fèi)土地需求變化彈性系數(shù)(土地需求的變化幅度/人口規(guī)模的變化幅度), 發(fā)現(xiàn)該值由1961年的0.97下降為2013年的0.59, 這說明雖然人口增長(zhǎng)對(duì)食物消費(fèi)土地需求起到較大的促進(jìn)作用, 但這一貢獻(xiàn)度正在降低。另外, 由圖5可知, 居民飲食模式因素對(duì)土地總需求的貢獻(xiàn)度逐漸增大, 是我國(guó)食物消費(fèi)土地需求快速增長(zhǎng)的主要推動(dòng)因素, 其波動(dòng)性也比較明顯, 且這一因素的貢獻(xiàn)效應(yīng)在不斷增加。通過測(cè)算其彈性系數(shù)(土地需求的變化幅度/飲食模式的變化幅度), 發(fā)現(xiàn)該值由1961年的0.22增長(zhǎng)到2013年的0.55, 說明飲食模式變化是我國(guó)居民食物消費(fèi)土地需求增加的最主要因素。與上述兩個(gè)因素貢獻(xiàn)度不同的是科技因素對(duì)食物消費(fèi)土地需求起到了很大的抑制作用, 且其抑制作用隨時(shí)間序列呈波動(dòng)性增強(qiáng), 正是這種波動(dòng)性抑制作用導(dǎo)致了飲食模式貢獻(xiàn)效應(yīng)與土地需求累積效應(yīng)變化曲線在某些年份出現(xiàn)了不吻合現(xiàn)象(圖5)。然而, 較之人口和飲食模式變化因素對(duì)食物消費(fèi)土地需求的驅(qū)動(dòng)貢獻(xiàn)度, 科技進(jìn)步對(duì)降低土地需求的貢獻(xiàn)效應(yīng)比較有限, 因而也就無法平衡和阻止近年來我國(guó)居民食物消費(fèi)土地需求持續(xù)增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)。

總體而言, 不同因素在食物消費(fèi)土地需求的不同時(shí)期發(fā)揮的作用不同。起初, 人口和科技因素從不同方向在食物土地需求中發(fā)揮著關(guān)鍵作用, 后期逐漸被飲食模式取代成為關(guān)鍵因素; 同時(shí), 人口因素的影響力隨著時(shí)間推移在減弱, 再次證明了飲食模式改變將成為未來影響食物消費(fèi)土地需求的關(guān)鍵因素, 這種情況在中國(guó)同樣適用。

圖5 各因素對(duì)中國(guó)居民食物消費(fèi)土地需求的累積貢獻(xiàn)(1961—2013年)

3 討論與結(jié)論

本文采用的方法僅限于從宏觀尺度評(píng)價(jià)中國(guó)居民飲食土地需求及主要推動(dòng)因素動(dòng)態(tài)變化情況。結(jié)果表明, 從1961年至2013年, 中國(guó)居民飲食模式發(fā)生了顯著變化, 動(dòng)物性食物取代傳統(tǒng)植物性食物成為主要飲食種類, 植物油等消費(fèi)數(shù)量繼續(xù)增加, 隨著中國(guó)城鎮(zhèn)化水平的不斷發(fā)展, 這種高水平土地需求的飲食模式將持續(xù)存在并不斷加劇。本研究結(jié)果表明, 全國(guó)食物消費(fèi)土地需求總體呈上升趨勢(shì), 由1961年的1.05億hm2×a-1增加到2013年的1.75億hm2×a-1?？紤]到中國(guó)是一個(gè)人口大國(guó)且城鎮(zhèn)化的加快發(fā)展仍需占用大量耕地資源, 未來農(nóng)業(yè)土地資源形勢(shì)不容樂觀。此外, 本研究發(fā)現(xiàn)中國(guó)居民飲食模式改變已經(jīng)成為影響食物消費(fèi)耕地資源需求的關(guān)鍵因素, 并且這種影響仍將繼續(xù)。

3.1 中國(guó)食物消費(fèi)土地資源需求面臨壓力

一般而言, 隨著收入水平及購(gòu)買力的提高, 動(dòng)物性食物等象征富裕的食物種類消費(fèi)越來越多。在中國(guó)耕地資源有限的條件下, 未來幾十年, 如果中國(guó)居民飲食轉(zhuǎn)為西方國(guó)家富裕飲食模式, 那么食物消費(fèi)土地需求將顯著增加, 農(nóng)業(yè)資源及生態(tài)環(huán)境面臨的形勢(shì)將越來越嚴(yán)峻。

本研究表明動(dòng)物性食物消費(fèi)增加在土地需求增加中發(fā)揮著重要作用, 貢獻(xiàn)了大約90%的增加份額。動(dòng)物性食物不僅需要耕地資源, 而且需要草地等其他農(nóng)業(yè)資源。如果考慮到牧草地資源, 實(shí)際的動(dòng)物性食物土地需求要大于本文計(jì)算結(jié)果。實(shí)際上, 中國(guó)畜牧業(yè)的快速發(fā)展所帶來的過度放牧問題, 已經(jīng)導(dǎo)致土壤退化、荒漠化等生態(tài)環(huán)境惡化。近年來, 中國(guó)肉食密集的飲食模式已經(jīng)對(duì)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境造成了影響。此外, 植物油等加工食品的消費(fèi)增加也加劇了農(nóng)業(yè)資源壓力。需要說明的是, 茶是人們的主要飲品之一, 中國(guó)是世界上最大的茶葉消費(fèi)國(guó); 此外, 中國(guó)咖啡消費(fèi)量也以每年15%的速度增長(zhǎng)?？Х鹊却碳ば燥嬈穬H僅是文化消費(fèi)需要而不是為了滿足能量供給, 而這類食物通常具有較高的土地需求。研究表明相對(duì)于中高產(chǎn)階級(jí), 低產(chǎn)階級(jí)人口消費(fèi)更多的肉類食品。隨著中國(guó)居民收入水平提高, 中產(chǎn)階級(jí)以上規(guī)模開始擴(kuò)大, 肉類消費(fèi)趨于穩(wěn)定而包括咖啡在內(nèi)的刺激性食物消費(fèi)將逐漸增加。因此, 如果考慮到這些刺激性的食物類目, 我國(guó)農(nóng)業(yè)土地資源將面臨更大壓力。

3.2 中國(guó)食物消費(fèi)土地需求國(guó)外依賴性增強(qiáng)

本研究表明中國(guó)居民食物消費(fèi)不斷增加的土地資源越來越多地依靠間接進(jìn)口國(guó)外資源來滿足。中國(guó)的可耕地資源數(shù)量十分有限[4], 幾乎沒有高質(zhì)量的耕地資源可供開發(fā)。某種程度上, 這種間接進(jìn)口土地資源的戰(zhàn)略在確保國(guó)家糧食安全方面具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。但是, 中國(guó)在食物供給方面的大國(guó)效應(yīng)不容忽視, 進(jìn)口土地資源份額的增加意味著越來越多的國(guó)外資源被間接利用。近年來, 南非已成為谷物凈出口國(guó)之一, 同時(shí)非洲許多國(guó)家, 仍有大量饑餓人口。從國(guó)內(nèi)角度, 這種進(jìn)口依賴路徑可能面臨國(guó)際價(jià)格波動(dòng)的不確定性風(fēng)險(xiǎn)。

因此, 要解決上述問題, 一方面要適當(dāng)利用國(guó)際市場(chǎng), 充分發(fā)揮比較優(yōu)勢(shì); 另一方面, 要積極從國(guó)內(nèi)著手, 依靠農(nóng)業(yè)科技, 逐步實(shí)現(xiàn)從傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的轉(zhuǎn)變, 從源頭緩解農(nóng)業(yè)土地資源壓力。此外, 要提倡健康理性的消費(fèi)觀念, 引導(dǎo)居民實(shí)現(xiàn)均衡膳食, 減少不必要的肉類等土地需求較高的食物消費(fèi)類目, 這是緩解我國(guó)土地需求壓力的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

3.3 人口因素對(duì)土地需求的貢獻(xiàn)效應(yīng)不斷減弱

本研究結(jié)果表明, 人口因素是我國(guó)居民食物消費(fèi)土地需求增長(zhǎng)的主要驅(qū)動(dòng)因素, 對(duì)食物消費(fèi)土地需求起較大的促進(jìn)作用, 但是這一貢獻(xiàn)度正在降低, 由1961年的0.97下降為2013年的0.59。關(guān)于人口與飲食模式之間的關(guān)系, 有研究發(fā)現(xiàn)人口結(jié)構(gòu)的變化而不是人口因素本身影響食物消費(fèi)模式, 進(jìn)而影響到土地資源需求; 人口結(jié)構(gòu)的潛在變化主要靠城鎮(zhèn)化發(fā)展推動(dòng)。由此可見, 隨著中國(guó)城鎮(zhèn)化進(jìn)程的不斷推進(jìn), 人口結(jié)構(gòu)將發(fā)生變化, 進(jìn)而影響到食物消費(fèi)模式及土地需求。因此, 食物消費(fèi)土地需求的影響因素發(fā)展并不是線性的, 而是一個(gè)復(fù)雜的過程。

3.4 科技因素并不能抵消人口和飲食模式因素對(duì)土地需求的促進(jìn)作用

LMDI分解結(jié)果表明飲食模式改變成為影響中國(guó)食物消費(fèi)土地需求的關(guān)鍵因素, 科技進(jìn)步并不能充分抵消人口增長(zhǎng)及飲食模式改變帶來的土地需求的增加, 并且在緩解土地資源需求增加的貢獻(xiàn)度方面有所下降, 這種研究共識(shí)在國(guó)內(nèi)外是一致的。因此, 在居民飲食結(jié)構(gòu)不斷變化的情況下, 為緩解我國(guó)土地需求壓力, 一方面要大力發(fā)展農(nóng)業(yè)科技水平, 提高土地的生產(chǎn)率和利用效率; 另一方面要倡導(dǎo)居民平衡膳食和杜絕浪費(fèi)食物, 進(jìn)而實(shí)現(xiàn)我國(guó)土地資源的可持續(xù)發(fā)展。

[1] BOUMA J, BATJES N H, GROOT J J R. Exploring land quality effects on world food supply[J]. Geoderma, 1998, 86(1/2): 43–59

[2] DE VRIES F W T P, VAN KEULEN H, RABBINGE R. Natural resources and limits of food production in 2040[M]//BOUMA J, KUYVENHOVEN A, BOUMAN B A M, et al. Eco-regional Approaches for Sustainable Land Use and Food Production. Dordrecht: Springer, 1995

[3] BROWN L R. Who will feed China?[J]. The Futurist, 1996, 30(1): 14–18

[4] 黃季焜. 中國(guó)的食物安全問題[J]. 中國(guó)農(nóng)村經(jīng)濟(jì), 2004, (10): 4–10 HUANG J K. The food safety issue in China[J]. China Rural Economy, 2004, (10): 4–10

[5] CHAVAS D R, IZAURRALDE R C, THOMSON A M, et al. Long-term climate change impacts on agricultural productivity in eastern China[J]. Agricultural and Forest Meteorology, 2009, 149(6/7): 1118–1128

[6] FAN M S, SHEN J B, YUAN L X, et al. Improving crop productivity and resource use efficiency to ensure food security and environmental quality in China[J]. Journal of Experimental Botany, 2012, 63(1): 13–24

[7] JU H, VAN DER VELDE M, LIN E D, et al. The impacts of climate change on agricultural production systems in China[J]. Climate Change, 2013, 120(1/2): 313–324

[8] LI J M, LI Z H. Physical limitations and challenges to grain security in China[J]. Food Security, 2014, 6(2): 159–167

[9] PIAO S L, CIAIS P, HUANG Y, et al. The impacts of climate change on water resources and agriculture in China[J]. Nature, 2010, 467(7311): 43–51

[10] LUAN Y B, CUI X F, FERRAT M, et al. Dynamics of arable land requirements for food in south Africa: From 1961 to 2007[J]. South African Journal of Science, 2014, 110(1/2): 1–8

[11] WU W B, VERBURG P H, TANG H J. Climate change and the food production system: Impacts and adaptation in China[J]. Regional Environmental Change, 2014, 14(1): 1–5

[12] YE L M, VAN RANST E. Production scenarios and the effect of soil degradation on long-term food security in China[J]. Global Environmental Change, 2009, 19(4): 464–481

[13] KASTNER T, NONHEBEL S. Changes in land requirements for food in the Philippines: A historical analysis[J]. Land Use Policy, 2010, 27(3): 853–863

[14] GERBENS-LEENES P W, NONHEBEL S. Consumption patterns and their effects on land required for food[J]. Ecological Economics, 2002, 42(1/2): 185–199

[15] KASTNER T, RIVAS M J I, KOCH W, et al. Global changes in diets and the consequences for land requirements for food[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 2012, 109(18): 6868–6872

[16] GERBENS-LEENES P W, NONHEBEL S, KROL M S. Food consumption patterns and economic growth. Increasing affluence and the use of natural resources[J]. Appetite, 2010, 55(3): 597–608

[17] The World Bank. China Development Indicators[R]. China, 2015

[18] VON BRAUN J. Effects of technological change in agriculture on food consumption and nutrition: Rice in a west African setting[J]. World Development, 1988, 16(9): 1083–1098

[19] VRINGER K, BLOK K. The direct and indirect energy requirements of households in the Netherlands[J]. Energy Policy, 1995, 23(10): 893–910

[20] GERBENS-LEENES P W, NONHEBEL S, IVENS W P M F. A method to determine land requirements relating to food consumption patterns[J]. Agriculture, Ecosystems & Environment, 2002, 90(1): 47–58

[21] ZHEN L, CAO S Y, CHENG S K, et al. Arable land requirements based on food consumption patterns: Case study in rural Guyuan District, Western China[J]. Ecological Economics, 2010, 69(7): 1443–1453

[22] 吳紹洪, 李榮生. 中國(guó)耕地與未來30年食物需求、保障及對(duì)策[J]. 地理科學(xué)進(jìn)展, 2002, 21(2): 121–129 WU S H, LI R S. Food demand, ensure and countermeasures for China in the next 30 years[J]. Progress in Geography, 2002, 21(2): 121–129

[23] ANG B W. The LMDI approach to decomposition analysis: A practical guide[J]. Energy Policy, 2005, 33(7): 867–871

[24] SHEINBAUM C, OZAWA L, CASTILLO D. Using logarithmic mean divisia index to analyze changes in energy use and carbon dioxide emissions in Mexico’s iron and steel industry[J]. Energy Economics, 2010, 32(6): 1337–1344

[25] TUN? G I, TüRüT-A?IK S, AKBOSTANCI E. A decomposition analysis of CO2emissions from energy use: Turkish case[J]. Energy Policy, 2009, 37(11): 4689–4699

[26] SIEBERT S, PORTMANN F T, D?LL P. Global patterns of cropland use intensity[J]. Remote Sensing, 2010, 2(7): 1625–1643

[27] ELFERINK E V, NONHEBEL S. Variations in land requirements for meat production[J]. Journal of Cleaner Production, 2007, 15(18): 1778–1786

[28] GALLOWAY J N, BURKE M, BRADFORD G E, et al. International trade in meat: The tip of the pork chop[J]. AMBIO: A Journal of the Human Environment, 2007, 36(8): 622–629

Dynamic changes in arable land requirements for food consumption in China*

LIU Chunxia1, WANG Fang2**

(1. College of Business, Xuchang University, Xuchang 461000, China; 2.College of Economics & Management, Jilin Agricultural University, Changchun 130118, China)

With the development of China’s social economy and improvement of living standard of the people, food consumption level and structure in the country have changed greatly. The ability to guarantee land resources, closely related with food consumption, has also attracted more attention in international community. Vast amounts of arable lands are needed to produce food, but land resources suitable for production of crops in China are very limited. Therefore, in order to evaluate food consumption and its impact on the demand of agricultural land resources in China, we first assessed the dynamic changes in arable land requirements for food consumption in China for the 1961–2013. Then we quantitatively examined the contributions of population growth, dietary change and technological change to land requirements for food (LRF) based on the LMDI decomposition model. The results indicated that dietary pattern of Chinese residents changed apparently to nutrient-rich from 1961 to 2013, people gradually consumed more animal food and vegetable oil other than traditional plant-based food. This induced obvious increment in LRF, which was 1.05′108hm2×a-1in 1961, 1.75′108hm2×a-1in 2013. China increasingly depended on imports to meet LRF according to the analysis of domestic production and import of food. Remarkably, this path of dependence risked the vulnerability to volatile global food prices.LMDI decomposition results revealed that population and dietary pattern were equal in contribution to LRF increase, while scientific and technological advancement contributed relatively less to decrease in LRF, which were not enough to make up for the increases in population and dietary change. And dietary change rather than the rapid growth of population had become the most critical variable determinant of LRF in China for the foreseeable future. Additionally, we found that the development in underlying factors of LRF was not often linear. Caution also seemed warranted in considerations of future LRF in China based on sequential trend assumptions. In summary, the LRF increased gradually from 1961 to 2013, and dietary pattern of China’s residents was the key factor affecting LRF.

Food consumption; Dietary pattern; Arable land requirement; LMDI decomposition analysis

, E-mail: 770810704@qq.com

Nov. 13, 2017;

Mar. 13, 2018

F323

A

1671-3990(2018)08-1227-09

10.13930/j.cnki.cjea.171047

* 許昌學(xué)院科研基金重點(diǎn)項(xiàng)目(2017ZD019)資助

王芳, 主要研究方向?yàn)檗r(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)理論與政策。E-mail: 770810704@qq.com 劉春霞, 主要研究方向?yàn)檗r(nóng)業(yè)資源環(huán)境與農(nóng)村環(huán)境污染治理。E-mail: 958987143@qq.com

2017-11-13

2018-03-13

* This work was supported by the Research Fund Major Project of Xuchang University (2017ZD019).

劉春霞, 王芳. 基于居民食物消費(fèi)模式的中國(guó)耕地需求動(dòng)態(tài)變化分析[J]. 中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào), 2018, 26(8): 1227-1235

LIU C X, WANG F. Dynamic changes in arable land requirements for food consumption in China[J]. Chinese Journal of Eco-Agriculture, 2018, 26(8): 1227-1235