1、 JIANGXI NORMAL UNIVERSITYSCIENCE AND TECHNOLOGY COLLEGE本科生毕业设计（论文）中文题目 基于耕地压力指数的区域粮食安全状况分析 以吉泰盆地为例 外文题目 Analysis of Regional Food Security Based on the Cropland Pressure Index: The Case of Jitai Basin 姓 名 刘 芸 圣 专 业 地理科学 指导老师 黄小兰 （副教授） 完成时间 2013 年 4 月 15 日 江西师范大学科学技术学院教务办公室制声 明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在指导
2、教师指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确的方式标明。本声明的法律结果由本人承担。本毕业设计（论文）成果是本人在江西师范大学科学技术学院读书期间在指导教师指导下取得的，成果归江西师范大学科学技术学院所有。特此声明。声明人（毕业设计（论文）作者）学号：声明人（毕业设计（论文）作者）签名：签名日期： 年 月 日I摘要耕地是确保国家粮食安全的基础，江西省又是农业大省，因此本文以江西省第二大商品粮基地吉泰盆地为例，运用回归分析法、预测理论、最小人均耕地面积和耕地压
3、力指数模型，结合 Excel 软件，在分析了 20012010 年该区域的耕地、人口、粮食动态变化的基础上，得出了最小人均耕地面积和耕地压力指数的变化特点，并对之后 15 年的耕地、人口、粮食、最小人均耕地面积和耕地压力指数进行了预测。研究结果显示：吉泰盆地的耕地压力较小，S min和 K 值从 2003 年开始逐渐呈降低趋势，并且一直小于 1，说明在未来一段时间内可以满足正常的农业生产和发展的需求，但是只有依靠增加农业基础设施的投入和科技进步从而不断提高耕地生产率，才是保持较小耕地压力、保证粮食安全生产的根本途径。关键词 最小人均耕地面积 耕地压力指数 粮食安全 吉泰盆地IIAbstract
4、Cultivated land is the basis of ensuring national food security, in jiangxi province as a big agriculture province, therefore, this paper taking jiangxi provinces second largest commodity grain base - jitai basin as an example, Using regression analysis method, forecasting theory, the minimum per ca
5、pita cultivated land area and cultivated land pressure index model, combining with the Excel software, the analysis of the 2001 2010, the area of cultivated land, population, food, on the basis of dynamic change, the minimum per capita cultivated land area and cultivated land pressure index is obtai
6、ned of the variation characteristics, and forecasted the after 15 years of cultivated land, population, grain, minimum per capita cultivated land area and cultivated land pressure index .Results show: jitai basin of arable land, less pressure, Smin and K values since 2003 showed a trend of decrease
7、gradually, and it is less than 1, that in the future a period of time can meet the needs of agricultural production and development of normal, but only by increasing the investment of agricultural infrastructure and technological advances to improve farmland productivity, is to keep small cultivated
8、 land pressure and the basic way to guarantee food safety in production.Key Words Minimum cultivated land per capita Cultivated land pressure index Food safety Jitai basinIII目录摘要 .IAbstract.II1 引言 .12 研究对象 .12.1 粮食安全 .12.2 耕地 .12.3 耕地对粮食安全的影响 .13 研究区概况 .23.1 自然概况 .23.2 经济社会概况 .24 研究方法与数据来源 .34.1 研究方
9、法 .34.1.1 最小人均耕地面积 .34.1.2 耕地压力指数 .34.1.3 平滑预测法和回归分析法 .44.2 数据来源 .45 吉泰盆地耕地、人口、粮食、耕地压力的动态分析 .45.1 人口数量的动态变化 .45.2 耕地资源的动态变化 .45.2.1 耕地总面积的动态变化 .45.2.2 人均耕地面积的动态变化 .55.3 粮食产量的动态变化 .65.3.1 粮食总产量变化 .65.3.2 粮食单产变化 .65.3.3 人均粮食产量变化 .65.4 最小人均耕地面积和耕地压力指数的动态变化 .76 吉泰盆地耕地压力预测结果与分析 .96.1 总人口、粮食总产量预测 .96.2 耕地
10、面积预测 .106.3 Smin和 K 值预测 .107 结论与建议 .127.1 结论 .127.2 建议 .127.2.1 提高农业机械化水平，加强农业基本设施建设 .127.2.2 建立耕地的保护制度，千方百计增加农民收入 .127.2.3 积极调整种植业结构，确保耕地的数量与质量 .127.2.4 改善农业的生态环境，加强农田基本水利建设 .127.3 存在的问题 .13参考文献 .14致 谢 .15江西师范大学科学技术学院本科学士毕业论文01 引言“国以民为本，民以食为天” ，粮食安全问题一直以来都受到政府和社会的广泛关注，而耕地又是确保国家粮食安全的基础，因此开展对我国粮食安全问题
11、的耕地研究十分重要。近几年来，随着人口的不断增加，以及工业化、城市化的推进，根据调查，我国耕地每年都要减少几百万甚至上千万亩，人地矛盾日益突出，因此学术界对各省市或区域的耕地压力和粮食安全问题做了大量研究。如杨忍等 1运用主成分分析法研究了贵州耕地压力的动态变化趋势；成丽等 2运用 ARMA 模型预测了辽宁省耕地压力变化趋势；李中才 3运用了包括了灰色系统 GM（1，1）在内的组合预测模型对内蒙古耕地压力及动态进行了分析等都运用了不同的研究方法进行了分析。江西省农业在全国占有非常重要的地位，是建国以来全国 2 个从未间断向国家贡献粮食的省份之一。我省对粮食安全和耕地压力问题的研究也为数不少，如
12、张素娟等的江西省耕地压力时空差异分析及预测 4分析了 19812006 年以来江西省耕地压力时空变化的规律及之后 9 年的预测，曹俊文等的鄱阳湖生态经济区耕地压力变化及其驱动因素 5采用了耕地压力指数分解模型对鄱阳湖地区 20002009 年的耕地压力进行了分析。而吉泰盆地是省内仅次于鄱阳湖平原的第二大商品粮基地，为江西三大粮仓之一，目前为止在此命题上鲜有相关的文献，因此本文将以吉泰盆地为例，运用耕地压力指数模型对该区域所承载的耕地压力进行分析，并建立预测模型，研究其对该区域乃至全省的粮食生产和粮食安全的意义，在此基础上提出保证粮食安全、减轻耕地压力的措施，希望对进一步巩固该区域农业基础地位，
13、发展现代农业、实现农业经济的可持续发展具有较大的参考价值。2 研究对象2.1 粮食安全“粮食安全”是一个全球性话题，其受到国际社会的广泛关注由来已久。1974 年 11 月在联合国粮农组织第一次世界粮食首脑会议上，提出了对粮食安全的定义。1983 年，联合国粮农组织根据世界粮食的新情况，将“粮食安全”的定义修改为“确保所有的人在任何时候能够买得到也能够买得起他们所需的基本食物” 。粮食安全的基本要求是一定区域范围的粮食供给能够满足一定人口的粮食需求，不存在因为粮食不足而产生饥饿、动乱现象。首先是数量意义上的安全，人们要能够获得生存所需要的最基本粮食，在此基础上，就是质量意义的安全，人们要获得质
14、量安全无污染的粮食 6。粮食安全是地区安全的基本保障。2.2 耕地耕地是指“种植农作物的土地，包括新开荒地、休闲地、轮歇地、草田轮作地；以种植农作物为主间有零星果树、桑树或其它树木的土地；耕种三年以上的滩地和海涂” 。基于耕地压力指数的区域粮食安全状况分析以吉泰盆地为例12.3 耕地对粮食安全的影响粮食安全虽然受很多因素的影响，但威胁主要是由生产波动造成的粮食供给不足，而粮食生产问题的核心是提供粮食生产的载体耕地。耕地是农业生产的基础，是最基本的农业资源，其数量与质量的变化都将影响粮食生产的有效供给，从而对粮食生产及安全水平产生直接的影响。因此，区域粮食生产就取决于耕地数量、质量、利用状况和生
15、态环境系统等综合因素 6。近几年，我国粮食安全出现了“农民之困惑、地方政府之心病、中央政府之无奈”的突出问题，其表现为：如果种粮的收益低，势必会影响农民的耕作积极性，导致耕地面积减小，而政府背负着“产粮大县”的负担，一是担心产粮多没销路，二是担心农业财政支出过高势必会影响工业投入比重减小，可能使粮食的生产保量不保质。同时国家也面临着如下困境：粮食丰产农民卖难种粮积极性受挫粮食播种面积下滑粮食减产政府不惜代价发展粮食生产新一轮粮食增产，这样周而复始地陷入一种“短缺”与“过剩”交替发生的循环波动之中。为此国家出台了如“以综合生产力为基石、市场调节力为重点、主权控制力为保障”等一系列国家粮食安全战略
16、。3 研究区概况3.1 自然概况吉泰盆地是位于江西省中部、赣江中游的一个盆地，包括吉安市所辖的吉州区、青原区、泰和县、吉水县、吉安县、永丰县、新干县、峡江县、安福县、万安县 10 个区县。总面积1.87 万平方公里，占江西省总面积的 11.2。是一个山丘多（约占 80%） 、平原少、人少地多的地区，属我国南方亚热带东部丘陵山区的一部分，三面环山，地形层次分明，属于典型的红岩盆地。盆地内地貌类型多样，以低山、丘陵为主，其中丘陵面积 1.07 万平方公里，占土地总面积的 57.2%。耕地面积为 3638 平方公里（545.7 万亩） 。这些不同的地貌类型对小气候的变化和水、土资源的分布具有重大影响
17、，也是形成盆地立体农业结构的地形基础。吉泰盆地地处亚热带季风气候地区，气候温和湿润，光照充足，雨量丰沛，适合农作物的生长。但该地以红壤为主，所以极易流失。3.2 经济社会概况 吉泰盆地土地肥沃，自然条件得天独厚，曾经是江南最富庶的地区之一，如今的吉泰盆地仍然是江西省内仅次于鄱阳湖平原的第二大商品粮基地和最大的柑桔生产基地以及棉、麻、油、果、材等经济作物的主要产地。虽然土地后备资源多，粮食生产潜力大，但是经济发展水平仍不高，交通条件比较落后。江西师范大学科学技术学院本科学士毕业论文2图 1 吉泰盆地地理位置图4 研究方法与数据来源4.1 研究方法4.1.1 最小人均耕地面积是指在一定的区域范围内
18、，一定粮食自给水平和耕地生产力条件下，为了满足人口正常生产生活的食物消费所需的耕地面积。最小人均耕地面积是食物自给率、食物消费水平、耕地生产力水平等因子的函数，其公式为-公式（1） kqrminGS式(1)中：S min为最小人均耕地面积(hm 2/人)； 为食物自给率(%)；Gr 为人均食物需求量(kg/人)；P 为食物单产(kg/hm 2)，即粮食总产量除以粮食播种面积；q 为食物播种面积占农作物总播种面积之比(%)；k 为复种指数(%)，它是一年中各个季节的实际农作物总播种面积除以耕地面积求得的。最小人均耕地面积的意义在于它表示一定区域内食物安全需要的耕地数量的最低底限 7。该模型显示，
19、最小人均耕地面积与人均食物需求量、食物自给率成正比，而与食物单产、食物播种面积比重和复种指数成反比，q、k 实际上是食物播种耕地利用指数，P、q、k 实际上反映耕地食物生产力水平。显然，在耕地食物生产力不变而人均食物消费水平及食物自给水平较高时，要求有较大的最小人均耕地面积；而在保持一定食物自给率和食物消费水平条件下，随着食物单产水平提高及食物播种耕地利用指数增大，所需最小人均耕地面积减小。基于耕地压力指数的区域粮食安全状况分析以吉泰盆地为例3aSKmin4.1.2 耕地压力指数是指最小人均耕地面积与实际人均耕地面积之比，其公式为 -公式（2） 式(2)中：K 表示耕地压力指数，无量纲；S a
20、表示实际人均耕地面积(hm 2/人)，是区域可耕地总面积与人口数量的函数。耕地压力指数可以表示为特定区域在一段时间内耕地资源的稀缺程度和冲突程度，给出了耕地保护的阈值，可作为耕地保护的调控指标，也是测试粮食安全的重要指标 7。当 K1 时，人均耕地实际值大于最小人均耕地面积值，粮食的供给水平高于粮食消费水平，耕地无明显压力；K=1 时，两者相同，需加紧保护耕地，以保证人们正常生活需求；K1 时，耕地压力明显，粮食的生产不能保证正常需求，从而导致食物危机，应立即采取紧急措施。同时，某一特定点的 K 值与 1 的偏离程度代表最小人均耕地和实际人均耕地的离合程度，偏离越大，安全或压力的程度越强 8。
21、 4.1.3 平滑预测法和回归分析法(运用 SPSS 统计软件进行回归分析时间序列分析就是通过分析地理要素随时间变化的历史过程，揭示其发展变化规律，并对其未来状态进行预测。一个地理变量在不同时期的数值的大小，通常受主导性因素和偶然因素的影响。为了消除偶然因素对地理变量的影响，常常采用平滑法对数据进行处理，以便使其随时间发展变化的趋势和方向明显化。时间序列分析的平滑法主要有三类：移动平滑法、滑动平滑法和指数平滑法 9。回归分析方法就是研究要素之间的具体数量关系，要素之间的关系有线性的也有非线性的，因此可以建立线性模型和非线性模型 9。4.2 数据来源本研究区各年份人口、耕地面积、农作物播种面积、
22、粮食播种面积、粮食单产等数据主要来自 2001 年2010 年的江西省统计年鉴，部分来自江西统计局网。5 吉泰盆地耕地、人口、粮食、耕地压力的动态分析5.1 人口数量的动态变化随着人们生活水平和医疗水平的提高，人口总量是不断增加，从 2001 年的 315.72 万增加至 2010 年的 341.24 万人，净增人口 25.52 万，增长了 8.083%。变化趋势如图 2 所示。5.2 耕地资源的动态变化 5.2.1 耕地总面积的动态变化随着工业化和城市化进程的加快，从江西全省来看，耕地面积总体呈减少的趋势，但是近几年来人们和政府的耕地保护意识增强，小范围内有所提升。就吉泰盆地而言，从表 1
23、的数据和图 2 的曲线图，以及结合图 3 吉安市的变化图可以看出耕地面积的变化在 2001 年至江西师范大学科学技术学院本科学士毕业论文42010 年这 10 年间，大致分为 2 个阶段：一，急剧减少阶段（20012003 年） ，3 年减少24773 公顷，年均减少 8257 公顷，其主要原因是退耕还林草、退耕还塘等农业产业结构的调整以及铁路、公路、城镇等非农建设的大量占用 4；二，缓慢增长阶段（20032010 年） ，虽然 2006 年2008 年耕地面积有所回落（可能与洪涝等自然灾害有关） ，但 09 年骤增至274152 公顷，7 年共增加了 8957 公顷。其原因是由于政府实施免收
24、农业税等政策大力发展三农，以及大力开展土地复垦，开发后备资源，以增加耕地面积 4。5.2.2 人均耕地面积的动态变化从图 2 中可以发现，人均耕地面积和耕地面积的曲线几乎同步，可见，在人口不断增长的情况下，人均耕地面积与耕地总面积的增减非常密切，从 2001 年的 0.092 hm2/人减少至2010 年的 0.081 hm2/人，降幅 12.09%。表 1 吉泰盆地 20012010 年耕地、人口、人均耕地面积的变化情况数据来源：2001 年2010 年的江西省统计年鉴 图 2 吉泰盆地 2001 年2010 年人口、耕地、人均耕地面积变化比较图年份 耕地总面积（公顷） 人口（人） Sa 人均耕地面积（公顷/人）2001 290522 3157200 0.09202 2002 276429 3178408 0.08697 2003 265749 3183980 0.08346 2004 267080 3213500 0.08311 2005 267712 3255873 0.08222 2006 270748 3264036 0.08295 2007 269784 3318085 0.08131 2008 263654 3351500 0.07867 2009 274152 3375000 0.08123 2010 276037 3412400 0.08089
