謝 平，文 倩，2，孫水娟，楊柳青青

（1.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué) 資源環(huán)境學(xué)院，長沙410128；2.河南農(nóng)業(yè)大學(xué) 資源環(huán)境學(xué)院，鄭州450002）

隨著世界人口的快速增長，人類對資源的掠奪式開發(fā)以及對能源的過度消耗已引發(fā)了諸如耕地減少、森林植被銳減、土地荒漠化、水土流失和環(huán)境污染等一系列嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境問題，人口—資源—環(huán)境三者之間的矛盾日益突出。因此對區(qū)域土地資源、糧食生產(chǎn)以及土地人口承載潛力進行定量化研究，可為國家糧食安全與區(qū)域可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)與決策支持。近年來，土地資源人口承載力研究的方法和手段飛速發(fā)展，相應(yīng)的分析模型也大量產(chǎn)生，如在土地資源承載潛力方面有灰色預(yù)測模型[1]、非線性動態(tài)模型[2]、加權(quán)馬爾科夫模型[3]、基于產(chǎn)能理論的 Logistic生物模型和人口發(fā)展方程模型[4]等；在承載力評價方面，有氣候（光溫水）生產(chǎn)潛力模型[5]，生態(tài)足跡法和農(nóng)業(yè)生態(tài)區(qū)域法[6]等。其中，基于糧食與耕地、以確定區(qū)域人口規(guī)模為核心的土地資源承載力理論[7]與實踐[8－9]研究是重中之重，如劉東等[10]在建立土地資源承載力模型與承載力指數(shù)模型的基礎(chǔ)上，基于人糧關(guān)系從分縣尺度對中國土地資源承載力空間格局進行了分析；杜雄等采用數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析與科學(xué)估算方法研究了華北農(nóng)牧交錯區(qū)近27a的糧食生產(chǎn)及其生產(chǎn)潛力同人口承載力的關(guān)系[11]；趙雪雁等利用土地資源承載力與土地資源承載指數(shù)研究了甘肅甘南藏族自治州的土地資源承載力的變化[12]。

湖南是我國的農(nóng)業(yè)大省，從人糧關(guān)系角度對該省土地生產(chǎn)潛力進行估算、以及對耕地資源人口承載力和人糧關(guān)系狀況進行總體與分區(qū)研究，對揭示區(qū)域耕地資源的人口承載力強度及糧食增產(chǎn)前景，保障我國糧食安全都具有十分重要的理論和現(xiàn)實意義。

1 研究區(qū)概況與研究方法

1.1 研究區(qū)概況

湖南省位于長江中游南部，地理位置東經(jīng)108°47′—114°15′、北緯 24°38′—30°08′，地貌類型以山地、丘陵為主，其中山地46.3%、丘陵35.8%、平原12.6%、水面5.3%。湖南地層發(fā)育較齊全，土壤類型以紅壤土、黃壤土為主。其中紅壤840.88萬hm2，占土壤總面積的50.4%；水稻土275.59萬hm2，占土壤總面積的16.5%；黃壤210.64萬hm2，占土壤總面積的12.62%。湖南省屬大陸型亞熱帶季風(fēng)濕潤氣候，四季分明，日照充足。全省年平均氣溫18.2℃，日照時數(shù)1 521.0h，降水量1 215.4mm。全省土地總面積2 118.55萬hm2，其中耕地379.94萬hm2，占土地總面積的17.9%；林地1 003.60萬hm2，占土地總面積的47.4%；建設(shè)用地140.37萬hm2，占土地總面積的6.62%；未利用土地182.49萬hm2，占土地總面積的8.61%[13]。2010年末全省常住人口7 089.53萬人，其中城市人口3 069.77萬人、農(nóng)村人口4 019.76萬人、城市化率43.3%。全省2010年國民生產(chǎn)總值15 902.12億元，其中第一產(chǎn)業(yè)2 325.5億元、第二產(chǎn)業(yè)7 343.19億元、第三產(chǎn)業(yè)6 369.27億元。2010年全省糧食總產(chǎn)量3 184.23萬t。

1.2 研究方法與資料來源

本研究采用的社會經(jīng)濟數(shù)據(jù)來自湖南省國民經(jīng)濟與社會發(fā)展公報以及湖南省統(tǒng)計年鑒，湖南省各縣市自然狀況數(shù)據(jù)來源于湖南省國土資源廳農(nóng)用地產(chǎn)能核算統(tǒng)計數(shù)據(jù)。本文采用人口承載力指數(shù)來表示湖南省人糧關(guān)系。耕地資源人口承載力及其相關(guān)指數(shù)計算公式如下：

其中：LCC——耕地資源人口承載力（人）；G——區(qū)域糧食總產(chǎn)量（kg）；Gpc——人均糧食消費標(biāo)準(zhǔn)（kg／人）；LCCI——人口承載力指數(shù)；P——現(xiàn)實人口數(shù)（人）。人口承載力指數(shù)越低，糧食盈余率就越高，表明區(qū)域人糧關(guān)系越平衡；反之，人口承載力指數(shù)越高，區(qū)域人口超載就越嚴(yán)重。

1.3 人糧關(guān)系分級

根據(jù)人口承載力指數(shù)的大小，將人糧關(guān)系分為糧食盈余、人糧平衡和人口超載3種不同類型，并依據(jù)盈余或超載的程度差異，將人糧關(guān)系進一步續(xù)分為8個級別[14]（表1）。

表1 基于人口承載力指數(shù)的人糧關(guān)系狀況分級評價標(biāo)準(zhǔn)

2 湖南省耕地資源人口承載力分區(qū)研究

本文在全國標(biāo)準(zhǔn)耕作制度分區(qū)的基礎(chǔ)上，根據(jù)湖南省地勢地貌及糧食生產(chǎn)狀況將全省分為中北部、西部和南部3大區(qū)塊進行研究。中北部區(qū)包括（市區(qū)不計在內(nèi)，下同）臨湘市、岳陽縣、華容縣等28個縣市；西部區(qū)包括慈利縣、桑植縣、吉首市等32個縣市；南部區(qū)則包括邵東縣、茶陵縣、炎陵縣等28個縣市。同時，根據(jù)人口承載力模型和人口承載力指數(shù)模型，以人均糧食消費400kg作為營養(yǎng)安全的標(biāo)準(zhǔn)，分析湖南省3大區(qū)域2000—2008年耕地資源人口承載力和人糧關(guān)系狀況。

2000—2008年，中北部區(qū)糧食總產(chǎn)增加了206.76萬t，增長幅度為17.6%；人口承載力較2000年可多承載516.91萬人，人糧關(guān)系由2004年前的盈余轉(zhuǎn)變?yōu)楦辉！?000—2003年間，全區(qū)糧食產(chǎn)量持續(xù)減少了151.21萬t，導(dǎo)致人口承載力由2 939.87萬人下降至2 561.84萬人，減少了378.03萬人，人口承載力指數(shù)持續(xù)走高，由0.736升高至0.845，人糧關(guān)系狀況由富裕變?yōu)橛唷?004年以來，隨著糧食產(chǎn)量的逐步上升，人口承載能力也隨之提高，人糧關(guān)系處于富裕狀態(tài)（表2）。

表2 2000－2008年中北部區(qū)耕地資源人口承載力

表3 2000－2008年西部區(qū)耕地資源人口承載力

2000—2008年，西部區(qū)耕地資源人口承載力增加了101.58萬人，增長幅度為6.38%；糧食總產(chǎn)增加40.63萬t，僅增長6.4%，現(xiàn)實總?cè)丝谠黾恿?2.78萬人，增長了3.77%，人糧關(guān)系狀況一直處于超載和臨界超載的邊緣，耕地資源人口承載力總體發(fā)展較緩慢，并隨著糧食產(chǎn)量的增減而有所起伏。2000—2003年，由于糧食減產(chǎn)，人口承載力持續(xù)下降，2003年降至最低點1 401.78萬人，現(xiàn)實人口卻仍在增加，此時該區(qū)人口承載力指數(shù)到達頂點值1.170，人糧關(guān)系狀況也由臨界超載變?yōu)槌d。2004—2007年，糧食產(chǎn)量基本逐年上升，由此導(dǎo)致人口承載力也逐年上升，人糧關(guān)系一直處于臨界超載狀態(tài)。至2008年人糧關(guān)系有所緩和，由之前的臨界超載狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槠胶鉅顟B(tài)（表3）。

2000—2008年，南部區(qū)耕地資源人口承載力指數(shù)介于0.82～0.97（表4），可承載人口增加144.55萬人，人糧關(guān)系狀況基本處于盈余的狀態(tài)；全區(qū)糧食產(chǎn)量增加57.82萬t，較2000年增長7.39%。2000—2003年，該區(qū)糧食逐年減產(chǎn)，人口承載力也隨之下降；尤其是2001—2002年間，糧食產(chǎn)量減少了52.26萬t，可承載人口減少了130.65萬人；2003年該區(qū)糧食總產(chǎn)已減至689.91萬t，可承載人口數(shù)降至1 724.77萬人，人口承載力指數(shù)上升至0.967，接近臨界值。2004年以來該區(qū)糧食產(chǎn)量逐漸增加，人口承載力狀況漸漸緩和，2008年其人口承載力已提升至2 100.08萬人，但人口也增長到了1 721.89萬人，人口承載力指數(shù)為0.820。該區(qū)人糧關(guān)系狀況雖有所改善，但人口仍無太大發(fā)展空間，一旦糧食產(chǎn)量減少就可能導(dǎo)致人口承載力降低，出現(xiàn)糧食短缺、人口超載的狀況。

表4 2000－2008年南部區(qū)耕地資源人口承載力

3 湖南省耕地資源人口承載力綜合分析

在對湖南省3大區(qū)域耕地資源人口承載力進行研究的基礎(chǔ)上，綜合分析湖南省2000年、2003年、2006年和2008年的人糧關(guān)系狀況（附圖7—8）。結(jié)果表明，湖南省人糧關(guān)系分布不均，地區(qū)差異較大。糧食盈余地區(qū)多分布在湘中和湘北地區(qū)，這些區(qū)域土壤肥沃，自然條件較好，因而糧食生產(chǎn)水平較高，是湖南的主要產(chǎn)糧地區(qū)；南部多數(shù)地區(qū)處于人糧基本平衡或臨界超載狀態(tài)，人口增長空間不大；人口超載地區(qū)較集中分布在湘西一帶，尤其是吉首、古丈、瀘溪等幾個縣市人口超載嚴(yán)重，人地關(guān)系矛盾突出。

2001—2003年湖南省人糧關(guān)系惡化，人口超載地區(qū)擴大，湘中和湘北一些主要產(chǎn)糧區(qū)都出現(xiàn)了人口超載和臨界超載狀況，湘西一帶更為嚴(yán)重，很多縣市人口過載甚至嚴(yán)重超載。此種狀況至2006年后有所好轉(zhuǎn)，人口超載縣市大幅減少，湘中北部的長沙縣和湘潭縣更達到了富富有余的水平。至2008年，湖南人糧關(guān)系進一步改善，湘中北部地區(qū)已無人口超載縣市，且達到富裕水平的縣市增多，其中湘陰縣和湘潭縣達到富富有余水平。然而湘西地區(qū)仍有人口嚴(yán)重超載狀況存在，其中，吉首、古丈、瀘溪和冷水江等地，人口嚴(yán)重超載狀況長期存在。此外，湖南省2008年糧食總產(chǎn)2 969.35萬t，糧食播種面積461.972萬hm2，現(xiàn)實總?cè)丝谶_到6 845.2萬人。由此可知，在現(xiàn)有生產(chǎn)力水平下，湖南省耕地資源可承載人口7 423.38萬人，人口承載力指數(shù)為0.922，人糧關(guān)系基本平衡。

4 結(jié)論

本文以人糧關(guān)系為基礎(chǔ)，通過土地資源承載力與土地資源承載力指數(shù)模型，對湖南省2000—2008年耕地資源人口承載力和人糧關(guān)系狀況做了分區(qū)及總體分析，結(jié)果表明：

（1）現(xiàn)有生產(chǎn)力水平下，湖南省耕地資源可承載人口7 423.38萬人，人口承載力指數(shù)為0.922，人糧關(guān)系基本平衡；但人糧關(guān)系狀況分布不均衡，區(qū)域差異較大。糧食盈余地區(qū)多分布在湘中和湘北區(qū)域；南部多數(shù)地區(qū)處于人糧基本平衡或臨界超載狀態(tài)，人口增長空間不大；人口超載地區(qū)較集中分布在湘西一帶，尤其是吉首市、古丈縣和瀘溪縣幾個縣市，人口超載嚴(yán)重，人地關(guān)系矛盾突出。

（2）中北部、西部與南部3大區(qū)域耕地資源人口承載力2000—2004年呈逐年下降趨勢，之后又逐年上升。

（3）2000—2008年，西部區(qū)人糧關(guān)系一直處于超載和臨界超載邊緣，南部區(qū)總體盈余，中北部區(qū)則在2004年后由盈余轉(zhuǎn)為富裕。

[1]李潔，林鴻.河南省耕地承載力研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010，38（9）：4731－4732，4757.

[2]高新才，趙玲.黑河流域土地資源人口承載力動態(tài)預(yù)測分析[J].寧夏社會科學(xué)，2010（3）：58－61.

[3]曹銀貴，程燁，付梅臣，等.基于馬爾可夫鏈的耕地人口承載潛力分析[J].土壤通報，2007，38（6）：1123－1126.

[4]張曉燕，陳影，門明新，等.基于產(chǎn)能的耕地資源人口承載力研究[J].水土保持研究，2010，17（3）：176－180.

[5]楊東，劉強，郭盼盼，等.河西地區(qū)土地生產(chǎn)潛力及人口承載力研究：以張掖市甘州區(qū)為例[J].國土與自然資源研究，2010（3）：5－7.

[6]余萬軍，吳次芳.基于生態(tài)足跡法和農(nóng)業(yè)生態(tài)區(qū)域法的土地人口承載力比較研究：以貴陽市為例[J].浙江大學(xué)學(xué)報：農(nóng)業(yè)與生命科學(xué)版，2007，33（4）：466－472.

[7]封志明.土地承載力研究的過去、現(xiàn)在與未來[J].中國土地科學(xué)，1994，8（3）：1－9.

[8]黨安榮，閻守邕，吳宏岐，等.基于GIS的中國土地生產(chǎn)潛力研究[J].生態(tài)學(xué)報，2000，20（6）：910－915.

[9]封志明，楊艷昭，張晶.中國基于人糧關(guān)系的土地資源承載力研究：從分縣到全國[J].自然資源學(xué)報，2008，23（5）：865－875.

[10]劉東，封志明，楊艷昭，等.中國糧食生產(chǎn)發(fā)展特征及土地資源承載力空間格局現(xiàn)狀[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報，2011，27（7）：1－5.

[11]杜雄，柴青，孫小諾，等.華北農(nóng)牧交錯區(qū)糧食生產(chǎn)與人口承載力的解析研究[J].河北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2009，32（6）：1－7.

[12]趙雪雁，劉霜，李巍.基于人糧關(guān)系的土地資源承載力研究[J].西北師范大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2010，46（6）：100－103.

[13]湖南省統(tǒng)計局.湖南省統(tǒng)計年鑒[M].北京：中國統(tǒng)計出版社，2011.

[14]申遠材.土地人口承載能力研究理論與方法探討[J].自然資源學(xué)報，1990，5（4）：21－26.