论文南亚国家土地利用转型和粮食产量耦合关系以一带一路倡议为背景，该文是关于土地利用论文写作技巧范文和粮食产量和倡议和耦合相关论文写作技巧范文.
摘 要：粮食安全问题作为一项长久以来未能解决的世界性难题,得到了国际社会的广泛关注.而土地利用形态的变化对于粮食产量具有重要影响.本文从土地利用转型入手,基于统计数据与遥感解译的土地利用数据识别土地利用转型与粮食产量时空变化,探讨“一带一路”南亚7个国家耕地利用强度、村庄建设用地利用强度与粮食产量之间的耦合关系,得到如下结果：①2005—2015年,孟加拉国耕地利用强度有所提升,其他国家无明显变化.粮食产量方面南亚各国均未有显著提高.②南亚各国土地利用转型与粮食产量的耦合关系具有较大差异.除印度耦合情况较好以外,孟加拉国等国的村庄建设用地利用强度较低成为制约粮食增产的重要因素.因此,合理优化土地利用格局,加大农业基础设施建设,对保障南亚国家粮食安全具有重要作用.同时,这为中国的粮食安全保护提供了一定的政策启示.
关键词：南亚国家；土地利用转型；粮食产量；“一带一路”
DOI：10.13856/j.cn11-1097/s.2018.02.017
1引言
随着世界经济快速发展和人口急速增长,土地利用在深度和广度上均呈现出剧烈转型的趋势[1].土地利用转型是指,在经济社会变化的驱动下,一定时期内与经济社会发展相对应的区域土地利用形态的转变过程[2-3].近年来,区域土地利用转型受到国内外学者普遍关注,国外学者包括地理学家Grainger等[4]、Defries等[5]和Lambin等[6]研究了土地利用转型概念、方式和目的.国内诸多学者从土地利用转型的动力概念、变化特征、驱动力及与生态价值关系等方面进行探究,如吕立刚等[7]认为,土地利用转型包含隐性和显性形态的变化,其中土地利用强度常用来反映土地利用隐性形态.刘永强等[8]以黄淮海平原农区为例,用2000—2010年的面板数据分析了土地利用转型时空格局,结果表明,黄淮海农区的土地利用转型主要表现在耕地随着建设用地的增多而减少.陈龙等[9]基于江苏省土地利用转型特征分析了驱动力机制,研究结果表明,GDP、工业产值等的变化是土地利用转型的最主要驱动因子.刘永强等[10]以湖南省为例,研究土地利用转型的生态系统服务价值效应,分析表明,1995—2000年生态系统服务价值呈下降趋势,2000—2010年呈上升趋势.总的来说,已有的研究在单类型土地利用转型方面相对趋于成熟.
土地利用转型可以与粮食产量的变化结合起来研究,以探索两者的耦合关系,为粮食产量的增长寻找新的突破口.世界人口的快速增长必然导致粮食需求量大幅上升,据相关数据统计,21世纪中叶世界粮食需求量要比当前增长约80%[11-12],因此,土地利用转型与粮食产量之间关系的研究有利于保障世界粮食安全.在目前的研究中,对土地利用强度的内在机制和延展的研究较多,但是对区域性的土地利用转型与粮食产量变化关系的研究较为欠缺.戈大专等[13]利用黄淮海地区分县统计数据的研究表明,土地利用转型推动了粮食生产格局的演化.2013年总书记提出了“丝绸之路经济带”和“21世纪海上丝绸之路”（简称“一带一路”）的重大倡议,因此“一带一路”沿线国家的发展必然是中国关注的焦点[14-15].在粮食安全的问题上,侯利民[16]提出,粮食的适度进口能在一定程度上缓解国内粮食危机和供需矛盾,有效利用“一带一路”沿线国家的农产品市场,建立“一带一路”沿线国家的粮食供应链,有利于保障中国粮食安全.
综上,本文选取“一带一路”南亚7个国家（孟加拉国、不丹、印度、斯里兰卡、马尔代夫、尼泊尔、巴基斯坦）为研究区,探索与粮食产量密切相连的耕地和村庄建设用地利用强度的变化特征.在此基础上,探究土地利用转型与粮食产量耦合关系,对南亚各国保障粮食安全具有重要指导作用,同时提出对中国粮食安全保护的相关政策思考.
2研究区概况及研究方法
2.1研究区概况
南亚地区地势主要分为3个部分,即与中国接壤的北部喜马拉雅山地、中部的大平原、南部的德干高原和海岸平原.南亚地区以热带气候为主,其中马尔代夫和斯里兰卡南部属于热带雨林气候,巴基斯坦南部、印度西北部属于热带沙漠气候,恒河平原、印度半岛、喜马拉雅山脉南麓属于热带季风气候.域内有印度河、恒河、布拉马普特拉河3大河流.全年高温且降水量地域差异显著.西南部受季风气候影响,降水丰富,是全球降水最多的地区之一,西北部则降水较少.南亚7国总面积约365.25万km2,截至2010年总人口约15.64亿.南亚7国包括巴基斯坦、印度、尼泊尔、不丹、孟加拉国、斯里兰卡和马尔代夫,这些国家均是发展中国家.这片区域的人口占到世界的1/5以上,也是世界上人口数量最多、人口密度最大的区域.由于这些国家具有高温多雨、地势较为平坦、耕地面积辽阔等先天有利条件,据统计,南亚地区约有94%的适宜耕种地进行了耕种,后备土地资源较为紧张.南亚地区主要盛产水稻、小麦、棉花、甘蔗、黄麻、茶叶等作物,其中黄麻、茶叶产量约占世界总产量的50%.
除了不丹与作为岛国的马尔代夫不以农业发展为主外,其他国家都高度依赖农业发展经济.根据FAOSTAT数据整理,在“一带一路”沿线,印度的粮食产量是除中国外最高的国家,在2015年的统计数据中,占到了“一带一路”国家的29.14%.此外,印度的耕地面积占到世界的10%,是世界最大的粮食生产国之一和最大的大米出口国.孟加拉国、巴基斯坦的粮食产量分别占“一带一路”65个国家和地区的5.73%和3.8%.尼泊尔是典型的低收入国家,农业是国家的经济命脉,农业产值占到全国GDP的40%.对南亚国家农业现状的分析可以看出,南亚7国的农业资源分布不均匀,对农业的投入参差不齐,对7个国家的土地利用和粮食产量的研究需要有针对性,充分利用农业资源,增加农民收入,为经济发展做贡献.对于粮食产量不足的国家,需要找到增加粮食产量的突破口.
2.2指标选取与研究方法
2.2.1指标选取
土地利用强度是衡量土地利用转型的最有力的指标,它直观反映了土地利用转型过程中的土地利用形态.已经有学者的研究表明,土地利用转型的主体是耕地和村庄建设用地的变迁.因此,本文以耕地利用强度和村庄建设用地利用强度表征土地利用转型特征,用以定量研究南亚国家土地利用转型与粮食产量的密切关系.①耕地利用强度指标体系的建立以粮食生产中的“投入要素”作为构成主体,同时基于数据的可获取性原则,在此选取了地均化肥施用量、地均农业机械动力和农作物播种面积3个子指标来表征耕地利用强度,前两项指标数据来源于世界银行WDI数据库,最后一项指标数据来源于全球土地利用数据库.②村庄建设用地利用强度指标体系的建立则以乡村土地建设中的“投入要素”作为构成主体,同时基于数据的可获取性原则,在此选取了乡村人口密度、农业劳动增长率及村庄建设用地面积3个子指标来表征村庄建设用地利用强度,前两项指标数据来源于世界银行WDI数据库,最后一项指标数据来源于全球土地利用数据库.值得注意的是,有关土地面积的数据即农作物播种面积和村庄建设用地面积,均根据ETM 传感器和Landsat TM经几何校正后合成的真彩色影像监督分类获得.
2.2.2研究方法
由于指标体系中的各项子指标存在量纲差异,在进行指标体系构建前需要消除量纲差异的影响,使其具有可对比性,具体的无量纲化公式为：
式中,Xik是i指标的第k个样本的标准化值,jik是i指标的第k个样本的原始值,jimax和jimin分别表示i指标中的最小值和最大值.
根据之前的学者的做法[17],将土地利用强度指标——耕地利用强度和村庄建设用地利用强度指标体系构建的公式表示为：
式中,Ci是i指标的土地利用强度,Si是i指标的权重.
指标权重的确定是土地利用转型指标体系的关键,本文运用独立性权系数法对耕地利用强度和村庄建设用地利用强度权重进行计算.独立权系数法是根据各指标与其他指标之间的共线性强弱来确定指标权重的.假设对某一特定指标项Xik对其他指标Xi1、Xi2、Xi3进行回归分析,得到指标Xik的复相关系数R2.若指标Xik与其他指标的R2越大,则说明Xik与其他指标之间的共线性关系越强,越容易由其他指标的线性组合表示,重复信息越多,因此该指标权重也应该越小.
技术层面的步骤如下：
首先,基于统计学中多元回归的方法和思想,计算Xik指标的复相关系数R2_Xik,具体公式为：
其次,求各指标与其他指标复相关系数的倒数.
第三,利用无量纲化处理方法对上面得到的复相关系数倒数进行归一化处理,得到本文研究所需要的土地利用转型指标体系权重,如表1所示.
3结果分析
3.1土地利用转型与粮食产量时空格局变化
将南亚各国耕地利用强度及村庄建设用地利用强度系数划分为4个等级,*~4级的系数分别为0.00~0.25、0.25~0.50、0.50~0.75、0.75~1.00.2005—2015年南亚国家耕地利用强度无明显变化,其中2005—2010年巴基斯坦耕地利用强度由0.75~1.00降至0.25~0.50,而2010—2015年巴基斯坦及孟加国拉耕地利用强度均有所上升,巴基斯坦耕地利用强度由0.25~0.50恢复至0.75~1.00,孟加拉国由0.50~0.75上升至0.75~1.00；其他国家耕地利用强度均保持不变状态,如印度耕地利用强度始终居于较高水平,而马尔代夫、不丹及斯里兰卡等国家耕地利用强度则处于较低水平.2005—2015年南亚西北地区国家村庄建设用地利用强度有轻微波动,其他国家如印度持续处于较高水平,而马尔代夫、不丹、斯里兰卡、尼泊尔及孟加拉国等国家则持续处于较低水平.2005—2015年南亚各国粮食产量等级时空分布无明显变化,但粮食产量均有所上升,其中马尔代夫为*产量,不丹为2级产量,巴基斯坦、尼泊尔及斯里兰卡为3级产量,孟加拉国与印度为4级产量.
整体来看,高值集聚的地区主要为印度、孟加拉国等南亚南部及中心地区,而低值区主要集中在斯里兰卡、不丹等南亚边缘地区.从农业经济发展的角度来看,南亚国家除马尔代夫和不丹以外,其他国家几乎都高度依赖农业.然而,落后的农业机械化水平以及水资源利用等问题长期制约着南亚国家粮食产量的增长.首先,从农业机械化角度看,南亚地区农民一般从事手工劳动,虽然近年来利用电力进行农业机械化生产等发展较快,化肥、农药的使用量也逐步提高,但从总体上来看,农业的机械化水平和科技含量还比较低.其次,灌溉是农业生产发展的基础,南亚国家大都处于季风区,水旱灾害频繁,对粮食生产威胁很大,小农经营无力建设水利工程,需要政府大力投资并组织水利工程建设.对主要国家农业发展分析可知,印度由于在地理环境和地缘结构上占据优势,故农业产量及耕地利用强度在2005—2015 年中不断增长,且粮食产量一直处于领先地位；而马尔代夫和不丹由于主导产业为第三产业,农业发展水平呈现持续走低的下降态势.2005年巴基斯坦及克什米尔地区发生里氏7.6级地震,对巴基斯坦及周边地区农业生产造成重大损失,耕地利用强度因此有短暂下降趋势.
3.2土地利用转型与粮食产量的耦合关系
为与粮食产量等级尺度保持一致,本文将耕地利用强度和村庄建设用地利用强度转化为等级,即0.00~0.25为*,0.25~0.50为2级,0.50~0.75为3级,0.75~1.00为4级.根据2005—2015年南亚各国耕地利用强度、村庄建设用地利用强度等级及粮食产量等级构造土地利用转型与粮食产量耦合关系表（表2）,可以看出,2005—2015年,南亚各国土地利用转型与粮食产量耦合类型变化较小,高度耦合类型国家位于印度河平原及恒河平原地区,如印度等,先天有利的地理条件导致该地区土地利用转型与粮食产量耦合程度较高.在土地利用转型背景下,耕地利用强度和村庄建设用地利用强度不断相互影响,相互作用,推动粮食产量不断增长.转型初期,南亚各国土地利用转型与粮食产量耦合类型处于较低水平,主要表现在土地利用强度减弱,如巴基斯坦等国家；转型中期,南亚各国土地利用转型与粮食产量耦合类型仍保持在较低水平上,无明显增长,部分国家有下降趋势；转型后期,南亚部分国家土地利用转型与粮食产量耦合类型有明显上升态势,主要表现在村庄建设用地利用强度增强,如巴基斯坦和孟加拉国等国家,部分国家无明显变化.
南亚地区包含了全世界超过20%的人口,是人口最多和最密集的区域,除马尔代夫和不丹以外,其他国家均以农业为主要发展产业.由于受到农业机械化水平、农业科技水平等因素的制约,南亚国家粮食产量早期较容易受到自然灾害（如洪水、地震、海啸等）的影响,故耕地利用强度较弱,后期随着农业生产条件和管理水平的提高,耕地利用强度逐渐上升.随着全球城镇化的快速推进,南亚国家乡村人口不断涌入城市,导致乡村人口密度及农业劳动生产率有所降低.大量人口的外流导致了农村的宅基地荒废,形成了“空心化”的问题.农村劳动力的原始资本积累使得其彻底地脱离了农业生产.城镇化的发展导致城市建设用地和工业用地的需求增加,这些因素都导致了村庄建设用地利用强度的大幅下降.农户的年龄结构出现了老龄化的趋势,加上青壮年人口的流失,耕地利用强度下降.由于南亚国家经济的高速发展无法支撑人口带来的各种压力,城乡连接区普遍存在基础设施落后、就业岗位不足、公共设施匮乏和生活环境恶化等一系列问题,故南亚国家村庄建设用地利用强度有降低趋势但无明显变化.
4结论与政策含义
4.1结论
（1）土地利用转型与粮食产量时空格局变化方面.2005—2015 年,土地利用转型有所变化的国家有印度等国家.印度耕地利用强度和村庄建设用地利用强度未发生明显变化,在南亚各国中处于较高水平.一方面由于印度耕地总面积处于亚洲第一位,拥有丰富的土地资源,雨水充沛,具有先天的自然条件优势.加之印度政府对于农业的重视,加大对水利灌溉设施、田间道路等的投资,以及“绿色革命”等的实施,大大提高了印度的农业机械化水平,同时耕地利用强度和村庄建设用地利用强度也得到提高.另一方面,伴随经济的发展,农民农业生产的资本投入大幅增加,农民改善居住条件的需求增加,也使村庄建设用地利用强度得到提高.尼泊尔、不丹、斯里兰卡等国家农业发展缓慢,农业机械化水平较低,农业生产总动力不足,人力、畜力、传统农具仍被广泛使用,生产水平相对落后,土地利用方式未发生明显变化.粮食产量特征方面,南亚各国均没有明显的变化,生产方式落后、农田有效灌溉率低、农药污染造成土地退化等成为制约南亚各国农业发展的重大阻碍,粮食安全问题依然十分严峻.
（2）土地利用转型与粮食产量耦合关系方面.南亚各国土地利用转型与粮食产量的耦合情况具有较大差异,各国地缘环境、政策等的不同导致其农业发展具有较大差别.印度整体耦合情况优于南亚其他国家,但与发达国家仍存在较大差距.除印度,以及不重视农业发展的不丹、马尔代夫外,巴基斯坦、孟加拉国、尼泊尔等国家的耕地利用强度均高于村庄建设用地利用强度.近年来,南亚各国政府已经意识到农业机械作业、规模化经营的优势,纷纷加大了对农业机械化发展的投资,大力普及拖拉机的使用,代替了传统的人力、畜力小农耕种方式,耕地利用强度得到提升.但是由于国家经济发展水平的限制,以及城乡差距较大、资金欠缺等条件的限制,村庄建设用地利用强度停滞不增长成为制约粮食增产的重要因素.从时间维度来看,虽历经十多年发展,南亚各国的农业发展水平与粮食产量仍未发生明显优化.
4.2政策含义
（1）农业是南亚诸多国家的支柱性产业,大部分国家从事农业生产的人口数量都超过了总人口的一半以上,农业生产对国民经济的发展起到了至关重要的作用.然而,部分国家农业人口较多,却仍旧难以满足农产品种植需求,粮食安全问题成为亟待解决的问题.本文选取耕地利用强度和村庄建设用地利用强度表征土地利用强度变化,从土地利用转型角度出发,探讨其与粮食产量的关系,致力于探寻影响粮食产量的重要因素,从而为优化土地利用结构、缓解南亚粮食安全问题提供理论性指导.
（2）“一带一路”国家需合理优化土地利用转型与粮食产量的耦合关系,加大耕地保护力度,在扩大灌溉面积的同时限制村庄建设用地的无序扩张,合理搭配农业生产要素,加大农业基础设施建设,增加粮食产量和农民收入,缓解粮食安全危机是未来各国农业发展的重点.
（3）中国作为一个农业大国,同样需把握好土地利用转型与粮食产量的耦合关系,从耕地利用强度和村庄建设用地强度的角度来探索其对粮食产量的影响.一方面,加大农业机械化和规模化生产,提高耕地利用强度.另一方面,扶助新农村建设,不断缩小城乡差距,提升村庄建设用地利用强度.同时,中国需要联动“一带一路”国家增强技术交流和农业合作,增加粮食产量,促进农产品出口,从根本上解决粮食安全问题.
（4）以“一带一路”建设为契机,沿线国家需要积极签订双边或多边自由贸易协定,降低贸易壁垒,促进农产品贸易.发挥各个国家农业的比较优势,协助周边国家提升农业的科技化水平和加强基础设施建设,最终形成“一带一路”粮食的供应链体系,保障粮食安全.
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（责任编辑 段丽君）
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参考文献：
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