【毕业学位论文】（Word原稿）耕地资源与粮食安全土壤学博士论文

中国农业科学院博士学位论文 1 密级： 论文标号： 中国农业科学院 学位论文 耕地资源与粮食安全 （ 2 in or 要 面对我国未来 粮食供求关系的“四个不会变”的总趋势，即人口增长的趋势不会变、耕地资源总量特别是人均耕地资源数量缩减的趋势不会变、粮食需求总量不断增加的趋势不会变、立足国内为主解决粮食问题的原则不会变，和粮食生产的“四个难”问题，即种粮农民难致富、土地零散难规模、强占耕地难补偿、良种良法难推广的局面 ，粮食和粮食安全问题在我国越发显得重要。解决我国粮食安全问题的根本出路在于增加粮食生产能力，而增加粮食生产能力，一靠增加粮食播种面积，二靠提高粮食单产，前者必须有一定 的耕地数量为基础，后者必须有较好的耕地质量为保障，同时还必须注意耕地资源利用中的生态安全问题。因此，解决我国粮食安全问题的核心是保护和提高耕地资源安全，实现耕地资源的可持续利用。 本论文采取模型预测和数学分析相结合，以保障粮食安全为目标，系统地研究了新中国成立以来我国耕地资源数量、质量和生态安全的动态变化及其与粮食生产关系，并对 2030 年我国粮食生产能力和消费需求，以及粮食安全状况进行了预测，在此基础上提出了基于粮食安全的保护和提高我国耕地资源安全的对策建议。对于保护我国耕地资源安全、提高粮食能力、保障粮食 安全具有重要的理论意义和实践价值。 1. 在综合前人工作的基础上，提出了“耕地资源安全”概念，创新性地将耕地资源的数量安全、质量安全和生态安全作为一个有机整体进行系统分析；3 中进行研究，为我国耕地资源安全的研究开拓了新思路。 2. 根据耕地资源安全的特征以及我国的国情和地情，构建了耕地资源安全评价体系，采用“木桶原理”、层次分析法和指数和法相结合，对我国 31 个省（自治区、直辖市）的耕地资源安全状况评价和比较研究，指出我国耕地资源安全整体状况值得担忧。 3. 由于受报酬递减规律的 影响，新中国成立以来我国粮食总产量年增长率表现为随时间变化逐渐减弱的特点，耕地资源数量年减少率随时间变化的趋势与粮食总产量增产率基本一致。一般情况下，耕地资源数量增加的年份总是伴随着粮食总产量的增加，耕地资源数量显著减少的年份总是伴随粮食总产量的减少，但二者之间的表现并不总是同步。 4. 近年来造成我国耕地资源数量减少的主要途径有 4 种，一是建设占用耕地；二是生态退耕占用耕地；三是灾毁耕地；四是农业结构调整耕地，其中生态退耕占用耕地是主体，其次是农业结构调整，分别占耕地减少总量的 造 成目前我国耕地资源无序非农化的主要原因有 4 个，其中农村集体所有土地产权归属不清是根本原因，盲目的城市化是最直接的原因，土地法制建设滞后、监管不力、执法不严是内在原因，利益驱动和权力驱动是主要动因。 5. 我国耕地资源的质量下降，不仅包括因有机养分投入比重下降，化肥用量持续增加、比例不尽合理，水土流失等造成的土壤质量退化，耕地污染等原因导致耕地质量的静态下降外，还包括片面强调数量平衡的耕地动态平衡政策所导致耕地质量的动态下降。此外，人口压力、市场失灵、政策失误等社会经济因素也是造成我国耕地质量下降的原因。 土 壤有机碳储量属于耕地质量的中度敏感性指标，比起、含量等敏感性指标来，对耕地质量，尤其是肥力的描述更具稳定性，能够在一定程度上描述耕地土壤肥力并近似描述耕地质量的综合性指标。 型模拟结果显示，我国耕地生态系统土壤有机碳储量长期“入不敷出”，现行耕地利用方式亟待改善，我国耕地质量安全整体形势不容乐观。 6. 造成我国耕地资源生态安全状况下降的主要原因包括过量和不合理使用化肥、农药污染、地膜污染、重金属污染、工业“三废”污染、禽畜粪便污染、生活废弃物污染以及农作物秸秆和水土流失等。 7. 把我国的 粮食生产和消费看作一个系统，到 2030 年该系统的输入项（粮食生产能力）和输出项（粮食消费需求）分别为 t 和 t，粮食自给率达到 95%以上， t，我国完全有能力依靠自己解决 2030 年的粮食安全问题。 8. 与 2003 年相比， 2030 年我国城乡居民的口粮消费增加有限，种子用粮影响不大，饲料用粮是粮食消费总量增加的主渠道、工业用粮有所增加。因此，在一定意义上可以说，我国粮食问题实质上是饲料问题，粮食安全的实质是饲料粮的供应安全问题。 9. 保护和提高我国耕地资源安全，解决我国未 来粮食安全问题，应当从“提高认识，转变观念，强化耕地资源安全保护意识；查清资源，摸清家底，建立耕地资源安全预警体系；创新机制，建立健全科学的耕地资源安全管理机制；加强立法、把耕地资源安全保护真正纳入法制化轨道”等 4 个方面入手。 此外，本论文还对我国现行的“耕地总量动态平衡”政策， 2004 年公布实施的中华人民共和国土地管理法的相关条款进行了科学地探讨。 关键词：耕地资源安全，粮食安全，最高产量法， 型， 4 in of in in of of of of of of of on in to to be to be to be in to of in is to of to is to is to be on of of as be on in of By of to of s of 030, as as of of on of of of in 1. A on it as an in by a of in 2. In of in of It in to on of 1 in of in 3. s of by a of of by of 5 in a of In to be by by of 4. in in is by is is by is in Of to is in is of to of to of is of of is is is is on on is by 5. of in to be of of to of of by of of in of in of to of of as in in of in of is of of , P, in of of in is it of to of of of of in of in of a of to of in is 6. to of of in of in by by by by by of by of 7. In a of as a by 030, an of an 6 646 75 of 5%, a of 9 is to be to of 030 by 8. 003, by 030 by a as a be of of in to in a it be of in is of In is a of of 9. To in to in we of of to a of to a a to of on of on of in s 004. 7 目 录 摘要 目录 第一章 绪论 1 题的提出 1 食安全研究进展 2 食安全是实现我国国家安全的基础和保证 2 食安全的概念及其演进 2 食安全研究进展 4 国粮食安全的基本态势 9 国未来粮食安全的形势不容乐观 11 地资源安全研究进展 12 地 和耕地资源安全 12 地资源安全研究进展 14 国耕地资源安全的基本态势 18 护和提高耕地资源安全面临的主要挑战 19 入 20 地资源安全保护的理论基础 21 地资源与粮食安全的关系研究 22 究目标、内容和总体框架 24 究目标 24 究内容 24 文的总体框架和技术路线 25 第二章 我国耕地资源的数量 安全研究 26 国耕地资源的数量安全现状 26 地资源数量及其区域分布 26 国耕地资源数量与世界水平及相关国家的比较研究 30 8 国耕地资源数量的历史变迁 31 中国成立前耕地资源数量的历史变迁 31 中国成立至 1996 年耕地资源数量的历史变迁 32 9962003 年耕地资源数量的历史变迁 38 年来我国耕地资源数量减少的途径和原因分析 41 国粮食总产量的变化及其与耕地资源数量的关系研究 46 中国成立以来我国粮食生产及其变化 46 中国成立之前粮食总产量与耕地资源数量 的关系研究 49 中国成立以来粮食总产量与耕地资源数量的关系研究 50 论和讨论 53 论 53 论 54 第三章 我国耕地资源的质量安全研究 55 地质量的概念及其 内涵 55 地质量的概念 55 地质量的内涵 55 地质量的特征 56 地质量下降的形式 56 国耕地资源的质量安全现状 57 质耕地比例不高 57 耕地数量多 57 土资源匹配不均衡 58 壤养分缺乏问题严重 58 地障碍因素多面积大 60 地资源质量静态下降的原因分析 60 机养分投入的比重持续下降 60 肥施用量持续增加，比例不尽合理 61 壤质量退化 62 地污染日趋严重 64 9 成耕地资源质量下降的社会经济因素 65 口压力 65 场失灵 65 策失误 66 地数量变化引起的耕地质量动态变化 66 地标准系数及其定义 66 地标准系数的区域差异 67 于标准耕地系数的耕地生产力水平比较 68 于耕地数量变化的耕地质量动态变化 68 耕地质量的动态变化看耕地总量动态平衡政策 69 地总量动态平衡政策 69 地总量动态平衡政策实施以来产生的积极作用 70 地总量动 态平衡政策的局限性 71 于 型的我国耕地质量变化 72 壤有机碳（ 量与耕地质量的关系 73 型及其特点 73 料和方法 79 型运行的结果与分析 81 关 拟结果的讨论 86 地质量下降对粮食生产的影响 86 和讨论 86 论 86 论 87 第四章 我国耕地资源的生态安全 研究 88 地资源的生态安全及其特征 88 地资源的生态安全 88 地资源生态安全的特征 89 国耕地资源的生态安全现状 90 响我国耕地生态安全的因素分析 90 10 肥的不合理和过量施用 90 药的不合理使用 94 膜污染 95 金属污染 96 业“三废”污染 96 禽粪便污染 97 活废弃物污染 98 国区域耕地资源生态安全评价研究 99 域耕地资源生态安全评价 99 省（自治区、直辖市）的耕地资源生态安全状况分析 19 论和讨论 100 第五章 我国区域耕地资源 安全状况评价 101 地资源安全评价 101 地资源安全评价的理论基础和指标体系的构建原则 101 地资源安全评价的理论基础 101 价指标体系的构建原则 102 价指标体系的构成 102 价指标及其说明 102 定各指标的安全指数 108 标值的无量纲化 108 指标标准值的确定 108 全指数的确定 108 用层次分析法求解各评价指标的权重 108 次分析法及其基本原理 109 价指标权重的确定 109 次分析法的基本步骤 110 重分析结果 113 合安全值及其计算方法 114 数和法 114 11 数积法 114 数加乘混合法 114 省（自治区、直辖市）耕地资源综合安全值及其排位 115 省（自治区、直辖市）的耕地资源安全状况分析 115 第六章 2030 年我国粮食生产能力预测 117 要粮食作物单产预测 117 用的预测作物生产潜力的方法简介 117 用最高产量法预测 2030 年主要粮食作物的单产潜力 118 均增长率法推算 2030 年主要粮食作物单产 120 性回归法预测 2030 年我国主要粮食作物单产 120 高产量法与 的比较研究 121 要粮食作物单产预测结果 123 地资源数量预测 123 入 我国耕地资源数量的影响 123 态退耕 124 业结构调整 125 害损毁 125 设用地 125 备耕地资源开发 129 地整理 130 它因素 131 030 年我国耕地资源数量预测 结果 131 结果与前人预测结果的比较研究 132 作物复种指数预测 132 国农作物复种指数的变化 132 作物复种指数预测 133 食作物播种面积占农作物播种面积比重的预测 134 50 年我国粮播面积比重的变化 134 播面积比重预测 135 12 要粮食作物品种播种面积占粮食播种面积的比重 136 030 年我国粮食生产能力预测 137 要粮食作物产量预测 137 他粮食作物产量预测 137 前人预测结果比较研究 138 论和讨论 138 论 138 论 138 第七章 2030 年我国粮食消费需求预测 139 国粮食消费需求的现状 139 粮消费 139 料粮消费 139 业用粮 140 子用粮 140 家粮食局和国家统计局的测算结果比较研究 140 国粮食消费的特点和趋势分析 140 食消费总量波动中显著增加 141